Nghiên cứu mô hình sinh học bùn hoạt tính phục vụ thiết kế hệ thống xử lý nước thải toà nhà SAIGON CASTLE

Lời mở đầu Sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, đô thị hoá phát triển nhanh chóng đã mang lại một cuộc sống tiện nghi, tốt đẹp và đầy đủ hơn cho nhân loại. Tuy nhiên , dân số gia tăng góp phần không nhỏ trong việc làm ô nhiễm môi trường sống của con người. Nguyên nhân chính là do ý thức bảo vệ môi trường của các cơ quan nói riêng và người dân nói chung vẫn chưa cao đặc biệt là ở các khu dân cư. Hiện nay nguồn nước sạch ngày càng ít đi thay vào đó nguồn nước mặt bị ô nhiễm nghiêm trọng do các chất thải mà con người thải bỏ trực tiếp ra môi trường mà không qua một quá trình xử lý nào. Một số hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt được xây dựng nhưng đa phần chỉ mang tính đối phó trước sự thanh tra của các ban ngành hoặc chỉ hoạt động được một thời gian ngắn hay quá nhỏ so với công suất cần xử lý. Do đó, việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho các khu dân cư, chung cư, theo đúng tiêu chuẩn cho phép là một việc làm cần thiết và là một chiến lược phát triển theo hướng bền vững. Mục lục Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp Lời cảm ơn I Mục lục II Danh mục chữ viết tắt VII Danh mục bảng VIII Danh mục các hình IX Lời mở đầu 1 CHƯƠNG I MỞ ĐẦU 2 1.1 Lý do chọn đề tài 3 1.2 Mục tiêu của đề tài 3 1.3 Nội dung nghiên cứu 4 1.4 Phương pháp nghiên cứu 4 1.5 Phạm vi nghiên cứu 5 CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN 6 2.1 Tổng quan về hệ thống thoát nước và xử lý nước thải sinh hoạt 7 2.1.1 Nguồn gốc và đặc tính nước thải sinh họat 7 2.1.2 Thành phần và tính chất của nước thải 8 2.2 Giới thiệu các ứng dụng về hệ thống xử lý nước thải sinh họat 9 2.2.1 Hệ thống xử lý nước thải của khu dân cư FIMEXCO 9 2.2.2 Hệ thống xử lý nước thải của khách sạn park kyatt 9 2.2.3 Hệ thống xử lý nước thải của tòa nhà VILLA RIVIERA 9 2.2.4 Hệ thống xử lý nước thải của khu nhà ở CBCNV đường sắt 10 2.2.5 Hệ thống xử lý nước thải của tòa nhà FIDECO OFFICE TOWER 10 2.3 Tổng quan về dự án 11 2.3.1 Đặc điểm và điều kiện tự nhiên 11 2.3.1.1 Vị trí 11 2.3.1.2 Khí hậu và thời tiết 11 2.3.1.3 Địa hình, địa chất và thủy văn 12 2.3.1.4 Công trình kỹ thuật 13 2.3.2 Phương án kiến trúc – giải pháp xây dựng 15 2.3.2.1 Cơ cấu sử dụng đất – qui mô công trình 15 2.3.2.2 Giải pháp kiến trúc công trình 15 2.3.3 Quy hoạch hệ thống hạ tầng kỹ thuật 17 2.3.3.1 Quy hoạch san nền tiêu thủy 17 2.3.3.2 Quy hoạch mạng lưới giao thông 17 2.3.3.3 Tổng mặt bằng công trình 17 2.3.3.4 Quy hoạch mạng lưới cấp điện 18 2.3.3.5 Hệ thống tiếp đất và chống sét 19 2.3.3.6 Quy hoạch mạng lưới cấp nước 20 2.3.3.7 Quy hoạch mạng lưới thoát nước 20 2.3.3.8 Hệ thống phòng cháy và chữa cháy 21 2.3.3.9 Phương án trồng cây xanh 22 2.3.4 Hiện trạng môi trường khi dự án đi vào hoạt động 23 2.3.4.1 Tác động của tiếng ồn 23 2.3.4.2 Tác động các nguồn gây ô nhiễm không khí 23 2.3.4.3 Tác động các nguồn nước thải 24 2.4 Tính tóan lưu lượng nước thải cho dự án 25 CHƯƠNG III NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH VÀ KẾT QUẢ 28 3.1 Cơ sở lý thuyết 29 3.1.1 Nguyên tắc của phương pháp hiếu khí 29 3.1.2 Giới thiệu về bùn hoạt tính và quá trình bùn hoạt tính 29 3.1.3 Sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật trong bùn hoạt tính 30 3.1.4 Cơ chế của quá trình phân hủy các chất trong tế bào 31 3.1.5 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình bùn hoạt tính 32 3.1.6 Các sự cố có thể xảy ra khi vận hành quá trình bùn hoạt tính 34 3.1.7 Sự phân giải các chất hữu cơ ở quá trình xử lý sinh học hiếu khí 35 3.2 Xây dựng mô hình 36 3.2.1 Các bước chuẩn bị 36 3.2.2 Các thiết bị và vật liệu nghiên cứu 37 3.2.3 Tiến hành thí nghiệm 37 3.3 Kết quả nghiên cứu và nhận xét 42 3.3.1 Thí nghiệm 1: Xác định các thông số bùn 42 3.3.2 Thí nghiệm 2: Chạy giai đoạn thích nghi 42 3.3.3 Thí nghiệm 3: Chạy mô hình tĩnh 43 3.3.4 Thí nghiệm 4: mô hình động và xác định các thông số động học 47 3.3.5 Xác định các thông số động học 50 CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI TOÀ NHÀ SAIGON-CASTLE 54 4.1 Cơ sở thiết kế và các yêu cầu xử lý nước thải 55 4.2 Đề xuất công nghệ xử lý 56 4.2.1 Sự cần thiết của công việc xử lý nước thải sinh hoạt 56 4.2.2 Đề xuất phương án xử lý nước thải 56 4.3 Tính toán các công trình 60 4.3.1 Song chắn rác 60 4.3.1.1 Chức năng 60 4.3.1.2 Tính toán 60 4.3.2 Bể tự hoại 63 4.3.2.1 Chức năng 63 4.3.2.2 Tính toán 63 4.3.3 Hầm tiếp nhận 66 4.3.3.1 Chức năng 66 4.3.3.2 Tính toán 66 4.3.4 Bể điều hòa 66 4.3.4.1 Chức năng 66 4.3.4.2 Tính toán 67 4.3.5 Bể lắng I 71 4.3.5.1 Chức năng 71 4.3.5.2 Tính toán 71 4.3.6 Bể Aeroten 74 4.3.6.1 Chức năng 74 4.3.6.2 Tính toán 74 4.3.7 Bể lắng II 81 4.3.7.1 Chức năng 81 4.3.7.2 Tính toán 81 4.3.8 Bể khử trùng 85 4.3.8.1 Chức năng 85 4.3.8.2 Tính toán 85 4.3.9 Bể nén bùn 87 4.3.9.1 Chức năng 87 4.3.9.2 Tính toán 87 4.4 Tính toán các công trình 89 4.3.1 Vốn đầu tư xây dựng 89 4.3.2 Vốn đầu tư trang thiết bị 90 4.3.3 Tính toán chi phí quản lý và vận hành 91 4.3.3.1 Chi phí nhân công 91 4.3.3.2 Chi phí điện năng 91 4.3.3.3 Chi phí hóa chất 91 4.3.3.4 Tổng chi phí quản lý và vận hành 91 4.3.3.5 Giá thành 1m3 nước thải 91 4.4 Vận hành hệ thống xử lý nước thải 92 4.4.1 Vận hành hệ thống 92 4.4.2 Quản lý hệ thống và các kỹ htuật an toàn trong quá trình vận hành 95 CHƯƠNGV KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 97 7.1 Kết Luận 98 7.2 Kiến nghị 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Việt Nam đang chuyển mình để hòa nhập vào nền kinh tế thế giới, do đó quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa không ngừng phát triển, và kết quả là kéo theo đô thị hóa. Trong quá trình phát triển, nhất là trong thập kỷ vừa qua, các đô thị lớn như Hà Nội, Thành Phố Hồ Chí Minh , đã gặp nhiều vấn đề ô nhiễm môi trường ngày càng nghiêm trọng, do các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, giao thông và sinh hoạt gây ra. Dân số tăng nhanh nên các khu dân cư tập trung dần dần được quy hoạch và hình thành. Bên cạnh đó, việc quản lý và xử lý nước thải sinh hoạt chưa được triệt để nên dẫn đến nguồn nước mặt bị ô nhiễm và nguồn nước ngầm cung dần dần bị ô nhiễm theo, làm ảnh hưởng đến cảnh quan môi trường và cuộc sống của chúng ta. Hiện nay, việc quản lý nước thải trong đó bao gồm cả nước thải sinh hoạt là một vấn đề nan giải của các nhà quản lý môi trường trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng. Vì vậy, việc thiết kế hệ thống thu gom và xử lý nước thải cho các khu dân cư là rất cần thiết; đặc biệt là cho các khu dân cư, đô thị mới quy hoạch xây dựng nhằm cải thiện môi trường và phát triển theo hướng bền vững.Với mong muốn môi trường sống ngày càng được cải thiện, vấn đề quản lý nước thải sinh hoạt được dễ dàng hơn để phù hợp với sự phát triển tất yếu của xã hội và cải thiện nguồn tài nguyên nước đang bị suy thoái và ngày càng ô nhiễm nặng nên đề tài: “ Nghiên cứu mô hình sinh học bùn hoạt tính phục vụ thiết kế hệ thống xử lý nước thải toà nhà SAIGON CASTLE” là rất cần thiết nhằm tạo điều kiện cho việc quản lý nước thải đô thị ngày càng tốt hơn, hiệu quả hơn và môi trường đô thị ngày càng sạch và mỹ quan hơn. 1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Mục tiêu chính của đề tài là nghiên cứu mô hình sinh học bùn hoạt tính từ đó xác định các thông số động học phục vụ cho thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho toà nhà SAIGON CASTLE để nước thải đầu ra đạt mức II theo TCVN 6772 – 2000, nhằm góp phần hạn chế ô nhiễm nguồn nước mặt, cải thiện chất lượng môi trường nước và vẻ mỹ quan của đô thị. 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Nội dung của đề tài gồm: - nghiên cứu thí nghiệm mô hình bùn hoạt tính xử lý nước thải của toà nhà SC để từ đó xác định các thông số động học phục vụ tính toán thiết kế. - Dựa vào các thông số đã chạy mô hình, thiết kế hệ thống xử lý nước thải phù hợp cho toà nhà SC. - Đề xuất phương án xử lý - Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải theo công nghệ đã đề xuất.