BÀI BÁO CÁO THỰC TẬP-Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải cho công ty cổ phần Trang

Các số liệu cơ sở của công trình xử lý nước thải hiện hành Lưu lượng xả thải: 300 m3/ngàyđêm Bảng 1: Các giá trị nước thải đầu vào hệ thống hiện hành so sánh QCVN... Hệ thống xử lý nước

BÁO CÁO THỰC TẬP

LỜI MỞ ĐẦU VÀ CẢM ƠN

Nước là nguồn tài nguyên phong phú nhất trên hành tinh này, là thành phầnkhông thể thiếu được của sự sống Vì vậy việc bảo vệ và cung cấp nước sạch là vấn

đề quan trọng mang tính sống còn Tuy nhiên nguồn tài nguyên này đang bị đe dọanghiêm trọng do sự thờ ơ với môi trường của con người Cùng với việc phát triểnngành công nghiệp đã thải vào môi trường không ít chất độc hại làm ô nhiễm nặngmôi trường nước Do đó việc xử lý nước thải phải được thực hiện một cách nghiêmtúc Cũng như các nước đang phát triển khác, nước ta đang trên đà phát triển côngnghiêp nhưng việc quản lý nước thải còn nhiều thiếu sót Mặc khác, các doanhnghiệp công nghiệp chưa có hiểu biết về công nghệ xử lý, hoặc vì lý do lợi nhuậnnên chưa đầu tư đúng đắn và nước thải thì cứ vô tư xả ra môi trường Với việc hoànthiện và chặt chẽ trong chính sách bảo vệ môi trường ,ý thức bảo vệ môi trườngđược nâng cao đòi hỏi các doanh nghiệp phải có trách nhiệm hơn đối với môitrường Các công ty môi trường ra đời là một giải pháp môi trường và giúp đáp ứngnhu cầu của doanh nghiệp C.ty SES với phương châm hoạt động ”….” Luôn hoạtđộng vì lợi ích doanh nghiệp và môi trường Với đội ngũ quản lý và nhân viênchuyên nghiệp năng động, c.ty SES luôn được các doanh nghiệp tin cậy

Trong nội dung bài báo cáo này nhóm xin trình bày về đề tài: “ Nghiên cứu cảitạo hệ thống xử lý nước thải cho công ty cổ phần Trang” mà trong quá trình thực tậptại cty SES nhóm đã được tham gia

Đặc thù riêng của ngành công nghiệp thực phẩm đó là khả năng phân huỷ sinhhọc và không độc hại, nhưng có nồng độ (BOD) và chất rắn lơ lửng SS cao Vì vậynếu không xử lý sẽ dẫn tới ô nhiễm môi trường nước nặng nề

Công ty Cổ Phần Trang nằm trong KCN Hiệp Phước chuyên sản xuất các sảnphẩm tôm mực viên cùng các loại rau củ quả khác, do yêu cầu sản xuất như trênnước thải thường khó dự đoán do sự khác biệt trong thành phần và độ pH trongnước thải do biến đổi từ thực vật, trái cây, và các sản phẩm thủy hải sản và do tínhchất thời vụ của chế biến thực phẩm

Trong quá trình sản xuất đòi hỏi khối lượng lớn nước sạch cao để rửa cácnguyên liệu, tạo ra lượng lớn nước thải với tải trọng cao của các hạt vật chất và một

số giải thể hữu cơ Do c.ty mở rộng sản xuất tăng lượng nước thải nên hệ thống cũkhông đủ đáp ứng Vấn đề đặt ra là nâng cấp công suất xử lý của hệ thống cũ trên

cơ sở kinh tế và hiệu quả

Trong phạm vi bài báo cáo nhóm cố gắng thể hiện một cách đầy đủ nhất Tuynhiên do thời gian thực tập ngắn và kinh nghiệm còn non nớt, nên báo cáo cònnhiều thiếu sót, rất mong nhận được góp ý sửa chữa để bài viết hoàn thiện hơn.Nhân đây nhóm xin chân thành cảm ơn quý c.ty SES đã tạo cơ hội cho nhóm hoànthành quá trính thực tập Xin bày tỏ lòng cảm ơn tới các thầy cô trong Viện khoahọc công nghệ và Quản Lý Môi Trường – trường Đại học Công Nghiệp tp HCMi

đã dạy dỗ giúp đỡ chúng em trong suốt những năm học vừa qua Đặc biệt nhóm xinbày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo: Ngô Xuân Huy đã tận tình hướng dẫn vàgiúp đỡ chúng em hoàn thành báo cáo thực tập này

Nhóm thực tập

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam

QCVN : Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia

TCXD : Tiêu chuẩn xây dựng

COD : Nhu cầu oxy hóa học

BOD : Nhu cầu oxy sinh học

SS : Chất rắn lơ lửng

BTNMT : Bộ Tài nguyên & Môi trường

D x R x C : Chiều dài x Chiều rộng x Chiều cao

Chương 1:Tổng quan về công ty Trang

1.1 Giới thiệu về công ty:

Công ty Cổ Phần Trang tọa lạc tại 14B Lô A, KCN Hiệp Phước, Huyện Nhà Bè, TP

Hồ Chí Minh

Tel: 08.37800900

Fax: 08.37800735

Công suất xử lý hiện tại: 120 m3/ngàyđêm

Chất lượng nước sau xử lý yêu cầu đạt QCVN 24:2009/BTNMT , cột B

1.2 Các số liệu cơ sở của công trình xử lý nước thải hiện hành

Lưu lượng xả thải: 300 m3/ngàyđêm

Bảng 1: Các giá trị nước thải đầu vào hệ thống hiện hành so sánh QCVN

1.2.1 Hệ thống xử lý nước thải hiện hữu

Bảng 2: Các hạng mục công trình

ST

T Hạng mục côngtrình Dài

(m)

Rộng(m)

Cao

Hóa chất xử lý nước HN 377 là hỗn hợp khoáng chất thành phần điều chỉnh

pH từ 9 - 14 nhưng không sinh ra muối hòa tan tăng kết tủa lơ lửng HN – 377 kếthợp với HN – 378 ứng dụng đa ngành nghề, xử lý: các kim loại nặng các chất hữu

cơ khác, khử COD, BOD, TSS, Chrome IV, III

Polymer dùng trong các quy trình xử lý hoá lý nhằm làm tăng khả năng keo tụtạo bông của nước thải Nhờ có polymer mà các bông bùn hình thành sẽ to hơn, vìvậy mà hiệu quả lắng tốt hơn, nước sẽ được xử lý hiệu quả hơn

1.2.3 Mô hình phân bố mặt bằng hệ thống hiện hành

1.2.4 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải đang hoạt động

Thuyết minh qui trình xử lý nước thải hiện tại của công ty

Nước thải phát sinh từ nhà máy chảy vào hố thu Tại đây,tiến hành gạn vớt đểloại bỏ các tạp chất có kích thước lớn ra khỏi nước thải Sau đó nước thải sẽ được bơm lên bể điều hòa Tại bể điều hòa tiếp tục tiến hành gạn vớt để loại bỏ rác có kích thước nhỏ hơn làm giảm SS.Tại bể điều hòa, hệ thống phân phối khí sẽ hòa trộn đồng đều nước thải trên toàn diện tích bể, ngăn ngừa hiện tượng lắng cặn ở bể sinh ra mùi khó chịu, đồng thời có chức năng điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải đầu vào Nước thải từ bể điều hòa được bơm sang bể phản ứng, một phần được hoàn lưu lại bể điều hòa tránh quá tải cho bể phản ứng Tại bể phản ứng, hóa chất

HN 377, HN 378, polymer được châm vào bể với liều lượng nhất định và được kiểm soát chặt chẽ bằng bơm định lượng hóa chất Dưới tác dụng của hệ thống cánhkhuấy với tốc độ lớn được lắp đặt trong bể, hóa chất được hòa trộn nhanh và đều vào trong nước thải Dưới tác dụng của chất trợ keo tụ và hệ thống motor cánh khuấy với tốc độ chậm, các bông cặn li ti sẽ chuyển động, va chạm, dính kết và hìnhthành nên những bông cặn có kích thước và khối lượng lớn gấp nhiều lần các bông cặn ban đầu, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lắng ở bể lắng Hỗn hợp nước và bông cặn được bơm sang bể lắng 1 Bùn trong hỗn hợp nước thải được giữ lại ở đáy

bể lắng Nước trong từ bể lắng 1 chảy sang bể sinh học 1,rồi sang bể sinh học 2, sinh học 3 Tại đây, VSV được cung cấp oxy sẽ sử dụng chất hữu cơ cho quá trình tăng trưởng Nước trong thu được sau xử lý ở bể sinh học 3 chảy sang qua bể lắng II(1), phần nước trong tràn ra ngoài sẽ tự chảy sang bể lắng II(2) Tại bể lắng II(1) bùn được tuần hoàn trở lại các bể sinh học Nước sạch ra khỏi BLII(2) sẽ được dẫn vào khu xử lý nước tập trung của KCN Bùn ở bể chứa bùn được được bơm qua bể phơi bùn để loại bỏ nước, giảm khối tích bùn Bùn khô được thu gom và xử lý định

kỳ Tại bể chứa bùn, không c các chất hữu cơ

1.3 Những sự cố trong quá trình vận hành hệ thống xử lý

Chương 2: tính toán cải tạo hệ thống

2.1 Mục đích của quá trình xử lý nước thải trong bài báo cáo:

Mục đích của quá trình xử lý nước thải là loại bỏ các chất ô nhiễm có trong nước thảitới mức độ chấp nhận được theo tiêu chuẩn qui định, mức độ yêu cầu xử lý phải phụthuộc các yếu tố sau:

- Xử lý để tái sử dụng

- Xử lý quay vòng

- Xử lý để xả ra ngoài môi trường

Mục đích của công trình xử lý nước thải này là xử lý nước thải đạt loại B để vào nhàmáy xử lý nước thải tập trung

2.2 Tìm hiểu và chọn lựa quy trình xử lý

Việc lựa chọn phương pháp xử lý hay phối hợp nhiều phương pháp phụ thuộc vào cácyếu tố sau:

Đặc tính nước thải: cần xách định cụ thể thành phần chất ô nhiễm có trong nước thải,dạng tồn tại của chúng (lơ lửng, dạng keo, dạng hòa tan… khả năng phân hủy sinh học

và độ độc của các thành phần vô cơ và hữu cơ

Mức độ yêu cầu khi xử lý: tức là nước thải đầu ra phải thão mãn một yêu cầu cụ thểnào đó Ta cũng phải quan tâm đến yêu cầu về chất lượng nước trong tương lai

Chi phí xử lý và diện tích đất hiện có để xây dựng trạm xử lý của từng phương án đưara

Các phương án xử lý phần lờn đều như nhau, ngoại trừ công đoạn xử lý sinh học.Trong nội dung bài viết này, do đặc thù của nước thải chế biến thủy sản là COD,BOD5 cao,khi lưu lượng tăng lên thời gian lưu nước trong các bể không còn thích hợp,nên cần phải cải tao hệ thống, căn cứ vào quỹ đất có do vậy cần tiến hành xử lý kỵ khítrước để giảm thấp hàm lượng C và tận dụng tối đa các hạng mục có thể dùng tiếpOD,BOD trước khi đưa vào bể Aerotank Công nghệ sinh học được lựa chọn trong bài viếtnày: kị khí là sử dụng bể UASB và hiếu khí với Aerotank

a Ưu nhược điểm của UASB

Ưu điểm: Giảm lượng bùn sinh học, do đó giảm được chi phí xử lí bùn.Khí

sinh ra là khí biogas (CH4) mang tính kinh tế cao Xử lí được hàm lượng chất hữu

cơ cao, tối đa là 4000 mg/l, BOD 500 mg/l, điều này không thể thực hiện được ở các bể sinh học hiếu khí hay chỉ áp dụng ở những bể đặc biệt như Aerotank cao tải

So với Aerotank (0.3 – 0.5 kgBOD/m3/ngày)thì bể UASB chịu được tải trọnggấp

10 lần khoảng 3 – 8 kgBOD/m3/ngày, từ đó giảm được thể tích bể Không tốn năng lượng cho việc cấp khí vì đây là bể xử lí sinh học kị khí , đối với các bể hiếukhí thì năng lượng này là rất lớn Xử lí các chất độc hại, chất hữu cơ khó phân hủyrất tốt Khả năng chịu sốc cao do tải lượng lớn Ít tốn diện tích

Nhược điểm: Khởi động lâu, phải khởi động một tháng trước khi hoạtđộng.

Hiệu quả xử lí không ổn định vì đây là quá trinh sinh học xảy ra tự nhiên nên chúng

ta không thể can thiệp sâu vào hệ thống Lượng khí sinh ra không ổn địnhgây khókhăn cho vận hành hệ thống thu khí Xử lí không đạt hiệu quả khi nồng độBODthấp

b Ưu nhược điểm của bể aerotank:

 Cần có thời gian nuôi cấy vi sinh vật

 Cấu tạo đơn giản

 Cần cung cấp không khí thường xuyên cho vi sinh vật hoạt động

 Phải có chế độ hòan lưu bùn về bể Aerotank

Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải sau cải tạo

Từ những phân tích để lựa chọn công nghệ xử lý như trên chọn phương án 1làm phương án xử lý nước thải theo sơ đồ công nghệ như sau

Bể trung gian

Cấp khí

Trong bể điều hoà ta bố trí hệ thống đầu phân phối khí để cấp khí nhằm ổn định chấtlượng nước thải trước khi qua hệ thống xử lý tiếp theo Đồng thời với việc ổn địnhchất lượng nước, hệ thống thổi khí tại bể điều hoà có tác dụng hạn chế không cho cácchất rắn lơ lửng lắng trong bể.

Sau khi nước được tập trung ở bể trung gian sẽ được bơm lên bể UASB từ dưới ln tạo

nn dịng hồi lưu làm xáo trộn v duy trì lớp bn lơ lửng Qu trình phn hủy cc chất hữu cơbắt đầu trong điều kiện yếm khí Cc vi sinh vật yếm khí lm nhiệm vụ xử lý chất thải vtạo ra cc khí sinh học chủ yếu l CH4, ở hệ thống này ta dùng cách đốt bỏ các khí trên

Để đảm bảo ổn dịnh dn hoạt tính cần phải tuần hồn

Bể aerotank:

Nước thải từ bể sinh học kị khí được bơm sang bể aerotank Tại đây diễn ra quá trìnhoxy hoá sinh hoá các chất hữu cơ hòa tan và dạng keo trong nước thải với sự tham giacủa các vi sinh vật hiếu khí trong bể aerotank Ta bố trí hệ thống sụt khí trên khắp diệntích bể, tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật hiếu khí phân giải chất hữu cơ

Vi sinh vật hiếu khí sẽ sử dụng các chất hữu cơ dạng keo và hoà tan trong nước làmthức ăn để sinh trưởng và phát triển Khi đó vi sinh vật sẽ phát triển thành quần thể cókích thước lớn dễ lắng gọi là bông bùn hoạt tính Khi vi sinh vật phát triển mạnh, sinhkhối tăng tạo thành bùn hoạt tính dư Hàm lượng bùn hoạt tính nên duy trì nông độMLSS=2500-4000mg/l

Do đó tại bể aerotank, một phần bùn dư từ bể lắng 2 phải được dẫn hoàn lưu về để bảođảm nồng độ bùn hoạt tính nhất định trong bể

Bể lắng 2:

Hỗn hợp nước và bùn hoạt tính hình thành từ bể aerotank được dẫn về bể lắng 2 Bểnày có nhiệm vụ lắng và tách bùn hoạt tính ra khỏi nước thải Bùn sau khi lắng, mộtphần sẽ được tuần hoàn lại bể aerotank nhằm duy trì nồng độ MLSS, phần còn lại dẫnsang bể nén bùn

Đó là quá trình lắng của các hạt kết tụ trong hỗn hợp huyền phù, các hạt rắn này liênkết lại vơí nhau làm tăng khối lượng hạt lắng và do đó sẽ lắng nhanh hơn Bể lắng 2 sẽloại bỏ một phần chất rắn lơ lửng sau các công trình xử lý sơ cấp thậm chí các loạibông keo tụ hoá học cũng được khử

Nước thải phát sinh từ nhà máy chảy vào hố thu Tại đây,tiến hành gạn vớt đểloại bỏ các tạp chất có kích thước lớn ra khỏi nước thải Sau đó nước thải sẽ đượcbơm lên bể điều hòa Tại bể điều hòa tiếp tục tiến hành gạn vớt để loại bỏ rác cókích thước nhỏ hơn lm giảm SS.Tại bể điều hòa, hệ thống phân phối khí sẽ hòa trộnđồng đều nước thải trn tồn diện tích bể, ngăn ngừa hiện tượng lắng cặn ở bể sinh ra

mi khĩ chịu, đồng thời cĩ chức năng điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải đầuvào Nước thải từ bể điều hịa được bơm sang bể phản ứng, một phần được hoàn lưulại bể điều hịa trnh qu tải cho bể phản ứng Tại bể phản ứng, hĩa chất HN 377, HN

378, polymer được chm vo bể với liều lượng nhất định và được kiểm sốt chặt chẽbằng bơm định lượng hĩa chất Dưới tc dụng của hệ thống cnh khuấy với tốc độ lớnđược lắp đặt trong bể, hĩa chất được hịa trộn nhanh và đều vào trong nước thải.Dưới tc dụng của chất trợ keo tụ v hệ thống motor cnh khuấy với tốc độ chậm, ccbơng cặn li ti sẽ chuyển động, va chạm, dính kết v hình thnh nn những bơng cặn cókích thước v khối lượng lớn gấp nhiều lần cc bơng cặn ban đầu, tạo điều kiện thuậnlợi cho qu trình lắng ở bể lắng Hỗn hợp nước v bơng cặn được bơm sang bể lắng 1

Bn trong hỗn hợp nước thải được giữ lại ở đáy bể lắng Nước trong từ bể lắng 1chảy sang bể trung gian rồi được bơm vào bể sinh học kị khí UASB Ttrong điềukiện yếm khí vi sinh vật sử dụng chất nền tăng sinh khối v lm giảm độ ơ nhiễm củanước thải sau đó nước thải chảy sang bể sinh học hiếu khí Aerotank Tại đây, VSVđược cung cấp oxy sẽ sử dụng chất hữu cơ cho quá trình tăng trưởng Nước trongthu được sau xử lý ở bể sinh học 3 chảy sang qua bể lắng II(1), phần nước trong trn

ra ngồi sẽ tự chảy sang bể lắng II(2) Tại bể lắng II(1) bùn được tuần hồn trở lại cc

bể sinh học Nước sạch ra khỏi BLII(2) sẽ được dẫn vo khu xử lý nước tập trungcủa KCN Bùn ở bể chứa bùn được được bơm qua bể phơi bùn để loại bỏ nước,giảm khối tích bùn Bùn khô được thu gom và xử lý định kỳ

2.6 Tính toán

2.6.1 Bể điều hòa

Q = 300m3/ng.đ =12.5 m3/h

Chọn hệ số không điều hòa giờ lớn nhất 2.5 [LVS−30] [1]

Với: v=0.5−0.8 mm/s, chọn v=0.56 mm /s

Chọn chiều cao hữu ích của bể H=4.7m⇒thể tích bể V=29.14m3

Kiểm tra lại thời gian lưu nước:

Thõa điều kiện HRT=1.5-2.5h, vậy dùng lại bể này

2.6.4 Bể trung gian (hầm bơm)

Thời gian lưu nước trong bể 10 -30 phút, chọn t=15 phút [4]Thể tích bể tiếp nhận:

V b=Q max ×t=3.125 m3

Chọn chiều cao hữu ích H=2m => dài×rộng= 2.5× 0.625m, chiều cao bảo vệ

h bv=0.3 m

Chiều cao xây dựng: H xd=2.3 m

Công suất của máy bơm:

Trong đó:

H: cột áp bơm, lấy bằngH xd=2.3 m

ρ :khối lượng riêng của nước:ρ=1000 kg/m3

η :hiệu suất của bơm, η=73 %−93 %

Công suất thực tế của bơm:

Khi qua các công trình xử lý trước hàm lượng COD giảm 20 – 40%.

Giả sử hàm lượng COD giảm 25 %

Suy ra hàm lượng CODvào = 3800(1 – 0.25) = 2850 mgO2/l

Với hiệu quả khử COD là 65% Vậy CODra = 2850(1 – 0.65)=997,5 mgO2/l.Lượng COD cần khử mỗi ngày: m=(CODv – CODr).Q=555,75 kgCOD/ng.đ

Thể tích phần xử lý yếm khí: V = L m

0

=185,25 m3

Thiết kế bể có 2 ngăn lắng Vậy thể tích phần xử lý mõi ngày V1= 92,625 m3

Để đảm bảo hệ duy trì trạng thái lơ lửng của bùn hoạt tính, vvào=0,6 – 0,9 m/h.(Hoàng văn Huệ, 174) Chọn vvào=0,7 m/h

Tính cho một ngăn lắng: Hl = 2 m: chiều cao toàn bộ ngăn lắng.

Kiểm tra: 100× H l+H3

Thời gian lưu nước trong ngăn lắng (t≥ 1h), chọn t=1h