Khóa luận tốt nghiệp Trường Đại học dân lập Hải Phòng

Lớp: MT1201 Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường Tên dự án: Tính toán lưu lượng hệ thống xử lý nước thải bệnh viện. Nội dung hướng dẫn: “Tính toán trạm xử lý nước thải bệnh viện lưu lượng 200m3/ngày đêm”. Xuất phát từ thực tế đó, đề tài “Tính toán hệ thống xử lý nước thải bệnh viện với lưu lượng 200m3/ngày đêm” được lựa chọn trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp.

TỔNG QUAN

Khái niệm, phân loại và thành phần của nƣớc thải

Nước thải
Phân loại nước thải
Thành phần của nước thải từ các bệnh viện

Nước thải bệnh viện bao gồm 80% là nước thải sinh hoạt từ bệnh nhân, người nhà bệnh nhân và nhân viên bệnh viện. Vì vậy, nước thải bệnh viện chủ yếu bị ô nhiễm các hợp chất hữu cơ, vi sinh vật và chứa nhiều vi khuẩn gây bệnh. Và nước thải bệnh viện thường không chứa nhiều chất hữu cơ nên xử lý sinh học hiếu khí là rất phù hợp.

Bảng 1.2: Thành phần nƣớc bệnh viện Chấn thƣơng chỉnh hình[12]

Các thông số đặc trƣng của nƣớc thải sinh hoạt

Hàm lượng các chất rắn
Độ pH
Màu sắc
Độ đục
Hàm lượngoxy hòa tan DO
Nhu cầu oxy hóa học COD
Nhu cầu oxy sinh hóa BOD
Hàm lượng Nitơ
Hàm lượng Phốtpho
Ảnh hưởng tới môi trường không khí
Ảnh hưởng tới môi trường đất
Ảnh hưởng tới môi trường nước
Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Phương pháp xử lý kị khí
Phương pháp xử lý hiếu khí

Lượng chất hữu cơ có thể bị phân hủy bởi các vi sinh vật hiếu khí. Xử lý nước thải sinh học dựa trên hoạt động của vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh, có trong nước thải. Chất hữu cơ trong nước thải phải là chất dinh dưỡng, nguồn carbon và năng lượng cho các vi sinh vật như carbohydrate, protein và lipid hòa tan.

Hoạt động của vi sinh vật dẫn đến các chất ô nhiễm hữu cơ bị khoáng hóa thành các chất vô cơ, khí đơn giản và nước. Các vi sinh vật trong nước thải sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng và tạo ra năng lượng. Quá trình sinh trưởng của vi sinh vật trải qua 4 giai đoạn và có thể mô tả bằng đồ thị sau:

Giai đoạn phân hủy: trong nước thải, các chất hữu cơ cao phân tử bị phân hủy bởi enzyme ngoại bào do vi sinh vật tạo ra. Dựa trên hoạt động của vi sinh vật hiếu khí để phân hủy các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học trong nước thải. Trong nước thải có chứa các hợp chất hữu cơ hòa tan - loại chất dễ bị phân hủy bởi vi sinh vật nhất.

Thành phần dinh dưỡng cho vi sinh vật: trong nước thải, thành phần dinh dưỡng quan trọng nhất là nguồn carbon (gọi là chất nền hay chất nền biểu hiện bằng BOD) – chất hữu cơ dễ bị phân hủy bởi vi sinh vật. . Những hợp chất này là chất dinh dưỡng tốt nhất cho vi sinh vật. Thiếu chất dinh dưỡng trong nước thải sẽ làm giảm sự sinh trưởng, phát triển sinh khối của vi sinh vật, thể hiện qua việc giảm lượng bùn hoạt tính hình thành, ức chế và ức chế quá trình oxy hóa các chất hữu cơ gây ô nhiễm. .

Hình 1.1. Đồ thị điển hình về sự tăng trƣởng của vi sinh vật[10]

Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý nƣớc thải bệnh viện

Các thông số thiết kế và yêu cầu xử lý

Đặc trưng nước thải của cơ sở lựa chọn thiết kế
Yêu cầu xử lý

Xử lý triệt để các chất ô nhiễm và đạt mức độ làm sạch để xả nước vào nguồn tiếp nhận theo quy định hiện hành (QCVN 40:2011/BTNMT). Công nghệ hiệu quả làm sạch cao, có thể kiểm soát sự biến động về lưu lượng và nồng độ chất bẩn của nước thải. So với các biện pháp trong cùng nhóm có hiệu quả xử lý tương đương, các biện pháp trong phương án đề xuất có chi phí xây dựng, lắp đặt và vận hành hợp lý.

Các phƣơng án công nghệ đề xuất xử lý

Phương án 1
Phương án 2

Nước thải đi qua thùng chứa, tại đây rác lớn được loại bỏ và rác được đưa về bãi chôn lấp. Nước thải đến bể lắng cát nằm ngang, các hạt cặn lắng được sẽ được giữ lại tại đây, cát sẽ được đưa về sân phơi cát để chôn lấp hoặc san lấp. Nước thải được dẫn đến bể điều hòa, tại đây nước thải được ổn định về lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm.

Nước thải vẫn được đưa về bể Aeroten, quá trình phân hủy hiếu khí diễn ra để phân hủy các chất hữu cơ còn lại nên BOD và COD tiếp tục giảm. Với mục đích tuần hoàn bùn hoạt tính và lắng bùn hình thành trong bể Aeroten, nước thải vẫn được đưa về bể lắng. Nước thải từ bể lắng được đưa về bể tiếp xúc, tại đây nước được khử trùng bằng clo và thải ra nguồn tiếp nhận.

Hiệu quả làm sạch cao, nước sau khi làm sạch có thể thải trực tiếp ra môi trường. Ngoài phương án 1, nghiên cứu đề xuất phương án 2 cho việc xử lý nước thải bệnh viện. Nước thải tiếp tục đi qua bể san lấp để điều chỉnh lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm, giúp duy trì dòng chảy ổn định và nồng độ chất ô nhiễm phù hợp cho các hoạt động làm sạch tiếp theo.

Nước thải sau đó đi qua bể Aeroten, BOD và COD giảm đi đáng kể, sau đó nước thải tiếp tục vào bể lắng để lắng bùn hoạt tính, lượng bùn dư sẽ được giữ lại, một phần bùn sẽ đi về bể Aeroten, một phần được đưa qua bể áp lực bùn rồi đến máy tách nước bùn, sau khi xử lý bùn được sấy khô và đưa đi san lấp.

Hình 2.2: Sơ đồ công nghệ theo phƣơng án 2

Phân tích lựa chọn phƣơng án

TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ

Song chắn rác

Mục đích
Tính toán song chắn rác

Mƣơng lắng cát

Mục đích
Tính tóan mương lắng cát ngang

Qmin, Qmax: lưu lượng tối thiểu và tối đa qua mương lắng cát, khi đó vận tốc nước chảy qua mương v không đổi. Công việc của nơi phơi cát là làm ráo nước hỗn hợp cát để dễ dàng vận chuyển đi nơi khác.

Bể điều hòa

Mục đích
Tính toán bể điều hòa

Tính toán hệ thống trộn đảm bảo nồng độ các chất ô nhiễm đồng đều trong toàn thể tích và ngăn chặn sự lắng đọng trong bể, làm loãng nồng độ các chất độc hại và giúp nhà máy xử lý sinh học. Mặt sau có hiệu quả. Lựa chọn lắp đặt 2 thiết bị cánh trộn để trộn trong bể điều hòa. Theo trang 42 – tính toán và thiết kế nhà máy xử lý nước thải, Trình Xuân Lai).

Nó có khả năng làm tốt việc điều chỉnh nồng độ các chất ô nhiễm trong bể điều hòa. Thiết bị này hữu ích hơn hệ thống sục khí do dễ lắp đặt, sửa chữa thuận tiện, hiệu suất cao và tiêu thụ năng lượng thấp.

Bể Aeroten

Mục đíc
Xác định kích thước bể Aeroten
Tính toán lượng bùn dư thải bỏ mỗi ngày, lưu lượng bùn tuần hoàn
Xác định lượng không khí cần thiết cung cấp cho Aeroten

Hàm lượng bùn hoạt tính lắng xuống đáy bể lắng có hàm lượng chất rắn 0,8%. Oxy chiếm 21% trọng lượng thể tích không khí và mật độ không khí là 1,2kg/m3. Giả sử bùn dư (về bể nén bùn) được thải ra từ đường ống tuần hoàn bùn và hàm lượng MLVSS trong bùn đầu ra bằng 80% hàm lượng MLVSS (MLSS).

Xr: nồng độ bùn hoạt tính trong dung dịch tuần hoàn (cũng là nồng độ bùn hoạt tính trong dung dịch bùn thải). Trong không khí, oxy chiếm 21% thể tích, coi trọng lượng riêng của không khí là 1,2 kg/m3. Việc cung cấp oxy rất cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật hiếu khí trong bể.

Trước đây, cấp khí cho bể Aeroten thường sử dụng máy nén khí để cấp khí qua các lỗ hoặc đĩa phân phối nằm gần đáy bể. Tuy nhiên, do nhược điểm lắp đặt phức tạp, sửa chữa khó khăn và thường xuyên xảy ra sự cố nên luận án lựa chọn thiết bị trộn Aerostar.os kết hợp cấp khí. Được lắp đặt trên phao nổi hoặc cố định vào khung. Nếu xe tăng được thiết kế thì nó được gắn trên khung để tiết kiệm chi phí.

Bảng 3.4: Các kích thƣớc điển hình của Aeroten xáo trộn hoàn toàn

Bể lắng

Mục đích
Tính toán

Khử trùng nƣớc thải, tính toán bể tiếp xúc

Bể nén bùn

Mục đích
Tính toán bể nén bùn

Máy ép lọc ép dây đai

Mục đích
Tính toán máy ép bùn lọc ép dây đai

TÍNH TOÁN KINH TẾ

Chi phí đầu tƣ xây dựng
Chi phí vận hành hệ thống

Lượng hóa chất và nước cấp sử dụng
Chi phí điện
Chi phí công nhân
Chi phí bảo dưỡng máy móc thiết bị
Giá thành xử lý 1m 3 nước thải

Kết luận
Kiến nghị

Với chi phí xử lý nước thải bệnh viện tính toán là 7.053 đồng/m3, chi phí này hoàn toàn khả thi khi áp dụng vào thực tế. Nước thải bệnh viện chứa nhiều hợp chất hữu cơ và vi khuẩn nên cần phải xử lý bằng phương pháp sinh học hiếu khí để đạt hiệu quả cao nhất. Nghiên cứu đề xuất các phương án công nghệ khác nhau để xử lý nước thải.

Dựa trên góc độ kinh tế và hiệu quả kỹ thuật, nghiên cứu được phân tích để lựa chọn giải pháp tối ưu xử lý nước thải bệnh viện. Dự án đã tính toán, thiết kế chi tiết các thông số trong từng đơn vị của hệ thống xử lý nước thải của bệnh viện, cụ thể: bể lắng cặn, bể lắng cát, bể điều hòa không khí, bể Aeroten, bể lắng. , bể tiếp xúc và bể nén bùn. Dự án đã tính toán chi phí đầu tư xây dựng, thiết bị ban đầu và chi phí vận hành.

Với chi phí xử lý nước thải bệnh viện tính toán là 7.053 đồng/m3, chi phí này hoàn toàn khả thi khi áp dụng vào thực tế. Hệ thống xử lý nước thải được giám sát thường xuyên để vận hành và xử lý kịp thời các sự cố. Đội ngũ quản lý bao gồm các kỹ sư và nhân viên vận hành có trình độ chuyên môn phù hợp.

Phân công hướng dẫn công việc rõ ràng cho từng bộ phận, nâng cao ý thức của toàn thể cán bộ, nhân viên trong việc bảo vệ môi trường làm việc, môi trường.