Thiết kế BIM Revit và thi công hệ thống xử lý nước thải bệnh viện quận 7 – 300 m³/ngày đêm
1. Tổng quan công nghệ và quy trình xử lý nước thải bệnh viện 300 m³/ngày đêm
Khác với các hệ thống quy mô nhỏ, trạm xử lý nước thải bệnh viện công suất 300 m³/ngày đêm sử dụng dây chuyền xử lý sinh học nhiều công đoạn liên hoàn kết hợp công nghệ màng MBR, hệ thống máy thổi khí, bơm, hóa chất và tủ điều khiển tự động.
Theo sơ đồ công nghệ, dòng nước thải lần lượt đi qua các công đoạn: Bể thu gom → Lắng đợt 1 → Bể điều hòa → Bể kỵ khí (Anaerobic) → Bể thiếu khí (Anoxic) → Bể hiếu khí (Aerobic) → Bể màng MBR → Khử trùng trước khi xả ra nguồn tiếp nhận. Song song với dòng nước chính là các tuyến bùn, khí và hóa chất vận hành đồng thời.
2. Ứng dụng mô hình BIM Revit 3D trong thiết kế hệ thống
Một trong những điểm then chốt của dự án là toàn bộ phần thiết bị và mạng đường ống công nghệ được dựng trên phần mềm Autodesk Revit trước khi tiến hành thi công thực tế.
Tại trạm xử lý, mật độ thiết bị rất cao và cùng tồn tại 4 hệ thống đường ống chức năng. Nếu chỉ dùng bản vẽ 2D truyền thống, việc kiểm soát cao độ và các vị trí giao cắt sẽ rất khó khăn.
Mô hình BIM Revit 3D giúp đội ngũ kỹ sư kiểm tra và tối ưu hóa trước các yếu tố:
- Vị trí, cao độ chính xác của từng tuyến ống.
- Xử lý giao cắt giữa đường nước, đường khí, đường bùn và đường hóa chất.
- Bố trí vị trí đặt bơm, máy thổi khí và không gian lắp đặt module màng MBR.
- Đảm bảo khoảng thao tác van, lối tiếp cận thiết bị và không gian tháo lắp bảo trì.
- Xác định chính xác các vị trí xuyên sàn, xuyên vách và giá đỡ ống.
Từ mô hình BIM hoàn chỉnh, hệ thống tiếp tục xuất ra bản vẽ thi công (Shop Drawing) phục vụ trực tiếp cho công tác lắp đặt tại hiện trường, giúp giải quyết triệt để các bài toán phát sinh trước khi công công trình.
3. Công nghệ màng MBR – Xử lý sinh học kết hợp lọc màng
Trung tâm của dây chuyền xử lý là bể màng MBR (Membrane Bioreactor). Sau các công đoạn điều hòa và xử lý sinh học (kỵ khí, thiếu khí, hiếu khí), nước thải được đưa vào bể MBR. Tại đây, màng thực hiện quá trình tách nước khỏi hỗn hợp bùn sinh học trước khi qua khâu khử trùng.
| Tiêu chí | Phương pháp Lắng sinh học truyền thống | Công nghệ Màng lọc MBR (NTS triển khai) |
|---|---|---|
| Phương thức tách bùn | Tách bằng trọng lực tại bể lắng thứ cấp | Lọc tách trực tiếp bằng màng sợi rỗng/tấm phẳng |
| Diện tích tích xây dựng | Tốn nhiều diện tích cho bể lắng và bể lọc thô | Tiết kiệm diện tích, tổ chức tập trung trong một dây chuyền |
| Chất lượng nước đầu ra | Phụ thuộc vào khả năng lắng của bùn vi sinh | Chất lượng nước cao, loại bỏ phần lớn vi khuẩn và cặn lơ lửng |
Hệ MBR trong dự án được tích hợp đồng bộ với bơm hút màng, bơm rửa màng, hệ sục khí màng, hệ hóa chất rửa màng và thiết bị đo lưu lượng. Do đó, bài toán thiết kế đòi hỏi phải giải quyết đồng thời về thủy lực, lượng khí sục màng, chu kỳ hút – rửa và khả năng tiếp cận bảo trì module.
4. Phân loại 4 mạng đường ống chức năng trong trạm xử lý
Một trong những phần phức tạp nhất khi triển khai Revit và thi công là mạng đường ống công nghệ. Toàn bộ trạm xử lý bao gồm 4 nhóm tuyến chính:
- Tuyến đường nước: Dẫn nước thải qua các bể xử lý và nước sạch sau lọc.
- Tuyến đường bùn: Tuần hoàn bùn vi sinh và dẫn bùn dư về bể chứa bùn.
- Tuyến đường khí: Cấp khí cho bể hiếu khí và sục rửa màng MBR.
- Tuyến đường hóa chất: Định lượng hóa chất khử trùng và hóa chất rửa màng MBR.
Mỗi hệ thống đường ống đều có yêu cầu riêng về vật liệu, cao độ, vận tốc dòng chảy và cách bố trí. Mô hình BIM giúp phối hợp các tuyến này thành một thể thống nhất, loại bỏ hoàn toàn nguy cơ xung đột không gian.
5. Bố trí thiết bị hướng đến khả năng vận hành và bảo trì
Thiết bị trong trạm xử lý nước thải bệnh viện phải hoạt động liên tục trong môi trường khắc nghiệt. Khi bố trí trên không gian 3D, NTS Engineering chú trọng kiểm soát các khoảng không gian vận hành thực tế:
- Khả năng cẩu kéo, nâng hạ bơm khi bảo dưỡng.
- Phương án tháo lắp và nhấc module màng MBR ra khỏi bể.
- Khoảng trống thao tác van đóng/mở tay và góc bảo trì máy thổi khí.
- Khả năng tháo rời từng đoạn ống riêng biệt khi tiến hành sửa chữa.
6. Tự động hóa trạm xử lý bằng hệ thống PLC
Hệ thống được tích hợp tủ điện điều khiển trung tâm sử dụng PLC, tự động quản lý các bơm, máy thổi khí và thiết bị công nghệ theo đúng logic đã lập trình.
Đối với hệ màng MBR, tự động hóa đóng vai trò cốt lõi trong việc điều khiển chính xác các chu kỳ: hút màng → sục khí → dừng nghỉ → rửa ngược → định lượng hóa chất. Điều này giúp giảm thiểu thao tác thủ công và đảm bảo tuổi thọ thiết bị.
7. Quy trình thi công và nghiệm thu trạm xử lý nước thải
Quy trình triển khai từ bản vẽ đến chuyển giao công nghệ
-
1
Thi công lắp đặt theo Shop Drawing
Lắp đặt thiết bị (bơm, máy thổi khí, MBR), hệ thống đường ống 4 chức năng, van, giá đỡ và tủ điện điều khiển PLC dựa trên bản vẽ xuất từ mô hình BIM.
-
2
Chạy thử đơn động và liên động (Commissioning)
Kiểm tra chiều quay, lưu lượng, áp suất của bơm, máy thổi khí, độ kín đường ống, tín hiệu cảm biến và khớp logic điều khiển PLC.
-
3
Nuôi cấy vi sinh và vận hành thử nghiệm
Nạp bùn vi sinh, điều chỉnh lưu lượng, khí cấp và hóa chất để bùn thích nghi với nước thải thực tế, đưa hệ thống về trạng thái ổn định.
-
4
Quan trắc chất lượng nước và tối ưu hóa
Lấy mẫu phân tích các chỉ tiêu nước đầu ra, hiệu chỉnh thông số vận hành (thời gian hút/rửa màng, lượng bùn tuần hoàn) đạt chuẩn quy định.
-
5
Chuyển giao công nghệ và đào tạo vận hành
Hướng dẫn đội ngũ kỹ thuật của bệnh viện nắm rõ sơ đồ công nghệ, quy trình vận hành tủ PLC, cách kiểm tra hóa chất và xử lý sự cố.
Những lưu ý quan trọng khi vận hành hệ thống MBR
- Luôn theo dõi chênh lệch áp suất qua màng (TMP) để xác định thời điểm cần rửa hóa chất.
- Đảm bảo hệ thống sục khí liên tục tại bể MBR để tránh hiện tượng nghẹt màng do tích tụ bùn.
- Kiểm tra định kỳ nồng độ bùn hoạt tính (MLSS) trong bể sinh học để duy trì hiệu suất xử lý tối ưu.
Kết luận
Dự án trạm xử lý nước thải bệnh viện 300 m³/ngày đêm khẳng định năng lực triển khai toàn diện của NTS Engineering từ khâu Thiết kế công nghệ, ứng dụng BIM Revit 3D, Thi công lắp đặt, Chạy thử commissioning đến Chuyển giao công nghệ. Việc làm chủ mô hình BIM giúp nâng cao chất lượng thi công, tiết kiệm chi phí và đảm bảo tính vận hành bền vững cho công trình.
Bài viết kỹ thuật khác
Nâng cao
Thiết kế và thi công hệ thống công nghệ cho tổ hợp 3 hồ bơi quy mô lớn
Thiết kế và thi công hệ thống công nghệ cho tổ hợp 03 hồ bơi quy mô lớn...
Đọc bài viết
Nâng cao
Thiết kế và thi công hệ thống công nghệ hồ biểu diễn quy mô lớn bằng BIM Revit
Thiết kế và thi công hệ thống công nghệ hồ biểu diễn quy mô lớn bằng BIM Revit...
Đọc bài viết
Nâng cao
Thiết kế và thi công hệ thống tưới tự động cho khu đô thị sinh thái quy mô lớn
Dự án thiết kế và thi công hệ thống tưới tự động cho khu đô thị sinh thái...
Đọc bài viết