ĐỒ án CÔNG TRÌNH xử lý môi TRƯỜNG NHÀ máy sản XUẤT TINH bột KHOAI LANG CHANG WOO JIN

ĐỒ án CÔNG TRÌNH xử lý môi TRƯỜNG NHÀ máy sản XUẤT TINH bột KHOAI LANG CHANG WOO JIN ĐỒ án CÔNG TRÌNH xử lý môi TRƯỜNG NHÀ máy sản XUẤT TINH bột KHOAI LANG CHANG WOO JIN ĐỒ án CÔNG TRÌNH xử lý môi TRƯỜNG NHÀ máy sản XUẤT TINH bột KHOAI LANG CHANG WOO JIN ĐỒ án CÔNG TRÌNH xử lý môi TRƯỜNG NHÀ máy sản XUẤT TINH bột KHOAI LANG CHANG WOO JIN ĐỒ án CÔNG TRÌNH xử lý môi TRƯỜNG NHÀ máy sản XUẤT TINH bột KHOAI LANG CHANG WOO JIN ĐỒ án CÔNG TRÌNH xử lý môi TRƯỜNG NHÀ máy sản XUẤT TINH bột KHOAI LANG CHANG WOO JIN ĐỒ án CÔNG TRÌNH xử lý môi TRƯỜNG NHÀ máy sản XUẤT TINH bột KHOAI LANG CHANG WOO JIN ĐỒ án CÔNG TRÌNH xử lý môi TRƯỜNG NHÀ máy sản XUẤT TINH bột KHOAI LANG CHANG WOO JIN ĐỒ án CÔNG TRÌNH xử lý môi TRƯỜNG NHÀ máy sản XUẤT TINH bột KHOAI LANG CHANG WOO JIN

MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT KHOAI

LANG CHANG WOO JIN 5

1.1 GIỚI THIỆU NHÀ MÁY 4

1.1.1 Vị trí địa lý của nhà máy 4

1.1.2 Quy trình công nghệ: 4

1.1.3 Thuyết minh quy trình: 6

1.2 Nước thải của nhà máy 7

1.2.1 Nước thải sinh hoạt 7

1.2.2 Nước thải sản xuất: 8

CHƯƠNG 2 ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI 11 2.1 Đề xuất phương án: 11

2.1.1 Phương án 1: 11

2.1.2 Phương án 2: 12

2.1.3 Phương án 3: 13

2.2 Đánh giá lựa chọn phương án 14

2.3 Các hạng mục trong hệ thống xử lý: 16

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC HẠNG MỤC TRONG CÔNG TRÌNH XỬ LÝ .18 3.1 Thiết kế kênh dẫn nước thải 18

3.2 Thiết kế song chắn rác 19

3.3 Thiết kế bể lắng cát 22

3.3.1 Thiết kế hố ga 1 23

3.3.2 Thiết kế hố ga 2 24

3.4 Thiết kế bể điều lưu 24

3.5 Thiết kế bể trung hoà 27

3.6 Thiết kế bể keo tụ - tạo bông 27

3.7 Thiết kế bể lắng sơ cấp 28

3.7.1 Bể lắng sơ cấp (1) 28

3.7.2 Hiệu suất xử lý của bể lắng sơ cấp (2) 31

3.8 Thiết kế bể bùn hoạt tính 32

3.9 Thiết kế bể lắng thứ cấp 39

3.10 Thiết kế bể khử trùng chlorine 42

3.11 Sân phơi bùn 45

3.12 Tính toán cao trình 51

CHƯƠNG 4 ĐỊNH GIÁ CÔNG TRÌNH 51

4.1 Khai toán công trình 51

4.2 Gía thành xử lý 1m 3 nước thải 68

CHƯƠNG 5 QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 69

5.1 Chạy thử hệ thống………70

5.2 Vận hành hệ thống………70

5.3 Các sự cố và biện pháp khắc phục……… 70

CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 73

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1.1 Nồng độ các chỉ tiêu trong nước thải sinh hoạt: (chưa qua xử lý)

Bảng 1.2 Nồng độ các chỉ tiêu trong nước thải sản xuất: (chưa qua xử lý)

Bảng 1.3 Nồng độ hỗn hợp các chất ô nhiễm (chưa qua xử lý)

Bảng 2.1 Ưu nhược điểm của các phương án

Bảng 2.2 Lựa chọn phương án xử lí

Bảng 3.1 Hệ số không điều hòa chung theo lưu lượng trung bình ngày

Bảng 3.2 Các giá trị thông dụng để thiết kế song chắn rác

Bảng 3.3 Giá trị K của bể lắng cát ngang

Bảng 3.4 Các thông số thiết kế bể điều lưu

Bảng 3.5 Thông số thiết kế bể lắng sơ cấp

Bảng 3.6 Hiệu suất loại bỏ chất ô nhiễm của bể lắng sơ cấp (1) khi sử dụng chất trợ lắng

Bảng 3.7 Nồng độ đầu ra của các chỉ tiêu sau khi xử lý ở bể lắng (2) có sử dụng chất trợ lắng

Bảng 3.8 Các thông số đầu vào của bể bùn hoạt tính

Bảng 3.9 Các thông số thiết kế bể bùn hoạt tính theo kiểu truyền thông

Bảng 3.10 Giá trị giới hạn các thông số và nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải công nghiệp chế biến thuỷ sản (QCVN 40:2011)

Bảng 3.12 Thông số tham khảo thiết kế bể lắng thứ cấp

Bảng 3.13 Hiệu suất khử trùng của một số phưng pháp

Bảng 3.14 Các thông số cần thiết để thiết kế bể khử trùng

Bảng 3.15 Các thông số thiết kế sân phơi bùn

Bảng 3.16 Cao trình từ kênh dẫn đến bể điều lưu

Bảng 3.17 Tổn thất cột áp qua từng công đoạn

Bảng 3.18 Độ sâu ngập nước của các bể theo kết quả tính toán

Bảng 3.19 Cao trình từ bể khử trùng về bể lắng sơ cấp

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT

KHOAI LANG CHANG WOO JIN

1.1 GIỚI THIỆU NHÀ MÁY.

1.1.1 Vị trí địa lý của nhà máy

Tên dự án: Đ ÁN CÔNG TRÌNH X LÝ MÔI TRỬ LÝ MÔI TRƯỜNG CBHD: TS NGUYỄN XUÂN HOÀNG ƯỜNG CBHD: TS NGUYỄN XUÂN HOÀNGNG NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT KHOAI LANG CHANG WOO JIN

Chủ dự án: Công ty Trách Nhiệm Hữu Hạn Thực Phẩm Chang Woo Jin

Vị trí địa lý của dự án: Lô D, Khu Công Nghiệp Bình Long, xã Bình Long, huyện Châu Phú, tỉnh An Giang, với tổng diện tích mặt bằng khoảng 10940 m2, tứ cận tiếp giáp như sau:

- Phía Đông Bắc: đường số 4

- Phía Đông Nam: đường số 2

- Phía Tây Bắc: đường nhựa và hàng rào của khu công nghiệp

- Phía Tây Nam: đường số 5

Nhà dân gần nhất cách dự án khoảng 35m , về hướng Đông Bắc và khoảng 30m về hướng Tây Bắc

1.1.2 Quy trình công nghệ:

Hình 1.1 Quy trình sản xuất của nhà máy

Nguyên liệu(khoai lang)

1.1.3 Thuyết minh quy trình:

 Nguyên liệu:

Nguyên liệu được thu mua tại xã Lương An Trà, huyện Tri Tôn, tỉnh An Giang và vậnchuyển về nhà máy bằng ghe và xe tải.khoai đưa vào sản xuất cần có chất lượng như sau: Không mọc mầm, hàm lượng tinh bột không dưới 14%, kích thước củ ở chỗ lớn nhất không dưới 3cm, đất và tạp bẩn không quá 1,5%, củ dập nát không quá 2%, không nhiễm bệnh thối khô hay thối ướt

Sau khi kiểm nhận nên cho chế biến ngay, không để lâu quá 10 ngày sau khi thu hoạch

Sau khi rửa sạch khoai lang được đưa đến máy nghiền nhằm phá vỡ cấu trúc của tế bào

củ, một số giải phóng ra khỏi tế bào thành hỗn hợp tinh bột

 Tách chiết xuất:

Hỗn hợp thu được từ máy nghiền sẽ được bơm qua thiết bị tách xác thô Tại đây xơ bã

và các phân tử lớn sẽ bị giữ lại trên lưới lọc để đưa sang máng rồi hòa với nước sạch rồi đem đi lọc rồi chiết lần cuối nhằm thu hồi triệt để lượng tinh bột còn lại trong bã Còn dịch sữa tinh bột lọt qua lưới lọc chảy vào thùng chứa và chờ bơm để đi tách dịch bào

 Sàng lọc:

Hỗn hợp tinh bột sẽ dược lưu trữ trong các bể chứa, sau một thời gian nhất định, tinh bột sạch sẽ lắng xuống và nước được tách ra sẽ được đưa đến khu vực xử lý nước thải Sữa bột tách ra sẽ được bơm tuần hoàn trở lại cho đến khi tinh bột lắng hết

 Ly tâm tách nước:

Sau khi lưu trữ phần tinh bột sẽ được đưa đến phòng ly tâm tách nước để tách dịch bào Nước lấy ra từ quá trình ly tâm sẽ được chuyển tới hệ thống xử lý nước thải của nhà máy

 Sấy khô:

Mục đích: Làm khô khối tinh bột ẩm từ đó làm tăng thời gian bảo quản và vận chuyển

dễ dàng

Thực hiện: Tinh bột ướt thu được được băng tải đưa sang vít tải Vít tải vửa có tác dụng chuyển tinh bột vừa có tác dụng làm tơi tinh bột ướt nhằm tạo điều kiện thuận lợicho quá trình làm khô diễn ra dễ dàng.

Khi vào ống làm khô nhanh, tinh bột ướt sẽ được cuốn theo luồng khí nóng và chuyển động dọc theo chiều dài của ống làm khô nhanh để đến cyclone tách tinh bột Trong quá trình chuyển động đó, một lượng ẩm của tinh bột sẽ được tách ra giảm độ ẩm tinh bột

Để đạt được điều này thì cần phải kéo dài đường chuyển động của hỗn hợp bột và khí Sau khi qua các cyclone để tách tinh bột, tinh bột sẽ rơi vào máng góp bên dưới các cyclone và được vít tải định hướng đưa sang làm nguội

Việc đóng bao còn nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc bảo quản và vận chuyển Saukhi đóng gói tinh bột sẽ được nhập vào kho

1.2 Nước thải của nhà máy

1.2.1 Nước thải sinh hoạt

Tổng số nhân viên làm việc tại nhà máy là 200 người Theo QCXDVN 01:2008/BXD (Quy chuẩn xây dựng Việt Nam quy định xây dựng) tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt của

đô thị loại IV (huyện Châu Phú, tỉnh An Giang) là đô thị loại IV) là 100

lít/người.ngày Lượng nước thải sinh hoạt chiếm 80 – 95% lượng nước cấp (theo Trần Đức Hạ, 2002) Khi đó tổng lượng nước sinh hoạt của nhà máy là:

200/2 x 100 x 95% = 9500 lít/ngày = 9,5 m3/ngày

Bảng 1.1 Nồng độ các chỉ tiêu trong nước thải sinh hoạt: (chưa qua xử lý)

1.2.2 Nước thải sản xuất:

Trong các nhà máy chế biến tinh bột, nước thải phát sinh chủ yếu từ quá trình ngâm, rửa nguyên liệu (khoai lang), nước thải ép ra từ củ khoai lang Ước tính nước thải phát sinh khoảng 12m3/tấn thành phẩm, công suất sản xuất của nhà máy lá 10000 tấn sản phẩm/năm (khoảng 34 tấn sản phẩm/ngày) Tổng lượng nước thải sản xuất 650

Từ Bảng 1.1 và 1.2 ta có thể thấy nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt có tính chấttương tự nhau Do đó ta sẽ xử lý hai loại nước thải theo một quy trình xử lý chung nhằm tiết kiệm diện tích đất và chi phí đầu tư.

Khi thu gom hai loại nước thải xử lý chung sẽ được hỗn hợp nước thải cần xử lý Để tính nồng độ hỗn hợp nước thải ta áp dụng công thức sau:

C hh=Q SH∗C SH+Q SX∗C SX

Q SH+Q SX

QSX = 650 m3/ngày

QSH = 9.5 m3/ngày

Bảng 1.3 Nồng độ hỗn hợp các chất ô nhiễm (chưa qua xử lý)

sản xuất

Nước thải sinh hoạt

Nồng độ chất ô nhiễm hỗn hợp

Những số liệu (-) được coi là bằng 0

Nước thải sản xuất tinh bột có pH rất thấp (Theo Công nghệ sinh học môi trường tập 1,Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh, 2003)

pH bằng 5,2 không nằm trong khoảng cho phép, do đó ta cần phải trung hòa nước thải trước khi xử lý

Trong hỗn hợp nước thải có tỷ lệ BOD/COD = 1,47 > 0,5 Có nghĩa là trong hỗn hợp nước thải của nhà máy có thành phần hữu cơ dễ phân hủy sinh học nhiều hơn thành phần chất hữu cơ khó phân hủy sinh học và chất vô cơ Vì vậy ta áp dụng phương pháp

xử lý sinh học cho nước thải của nhà máy

Để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học đạt hiệu quả tốt thì phải cung cấp đầy

đủ chất dinh dưỡng cho vi sinh vật phát triển Tỷ lệ BOD:N:P = 100:5:1 trong nước thải là môi trường thích hợp cho vi sinh vật trong điều kiện hiếu khí

Nước thải sau khi xử lý phải đạt QCVN 40:2011 mới được thải ra môi trường

 Thuyết minh quy trình:

Nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt sau khi được gom chung về một kênh dẫn chung, sau đó nước thải sẽ được cho qua song chắn rác Ở đây các loại rác có kích thước lớn hơn khe của song chắn rác sẽ được giữ lại Lượng rác này sẽ được thu gom hằng ngày Sau khi thu gom, rác sẽ được gom chung với rác thải trong nhà máy và đưađến công trình đô thị để xử lý

Hoàn lưu bùn

Bể bùn hoạt tính

Bể lắng

sơ cấp

Bể lắng cát

Bể điều lưu

Bể keo tụ tạo bông

Bể lắng thứ cấp

Bể khử trùng

Nước thải

đầu vào

Sân phơi cát

Sân phơi bùn

bùn

Sau đó được đưa qua bể lắng cát để loại cát sỏi, đất để tránh làm hư hỏng máy bơm và các thiết bị phía sau Khi tính toán bể lắng cát ra chiếu dài và chiều rộng không thích hợp thì ta thiết kế hố ga để thay thế bể lắng cát Tiếp theo nước thải sẽ đi vào bể điều lưu Ở đây, nước thải sẽ được phân phối cho các hệ thống phía sau với lưu lượng ổn định, nhằm tránh hiện tượng shock của hệ thống sinh học phía sau Nước thải sản xuất tinh bột có pH rất thấp, do đó nước từ bể điều lưu tiếp tục đưa qua bể trung hoà để trung hoà nước thải Nước thải có hàm lượng chất rắn lơ lửng rất cao, nước thải từ bể trung hoả được đưa qua bể keo tụ tạo bông Với sự hỗ trợ của chất chất trợ lắng như phèn, PAC Sau đó nước thải được đưa vào bể lắng sơ cấp để loại bỏ một phần chất rắn lắng được và một ít chất rắn lơ lửng Nước thải tiếp tục đi vào bể bùn hoạt tính, bể này cung cấp đầy đủ lượng oxy cần thiết cho quá trình phân huỷ hiếu khí nhằm loại bỏcác chất ô nhiễm trong nước thải Nước thải sau bể bùn hoạt tính sẽ qua bể lắng thứ cấp nhằm loại bỏ các vi khuẩn dạng bông cặn Cuối cùng nước thải được đưa vào bể khử trùng, cho nước thải tiếp xúc với chorine để tiêu diệt hoàn toàn coliform và các vi trùng gây bệnh Lượng bùn sau khi lắng từ bể lắng sơ cấp và bể lắng thứ cấp sẽ được đưa đến sân phơi bùn.

2.1.2 Phương án 2:

Hoàn lưu bùn

Bể bùn hoạt tính

Bồn tạo áp

Bể trung hoà

NaOH

Bể lắng cát

Bể điều lưu

Bể tuyển nổi

Bể lắng thứ cấp

Bể khử trùng

Nước thải

đầu vào

Sân phơi cát

Sân phơi bùn

Song chắn rác

Nước đầu ra

clo

oxy

 Thuyết minh quy trình:

Quy trình xử lý phương án hai tương tự phương án một nhưng thay thế bể lắng sơ cấp bằng bể tuyển nổi với sự hỗ trợ của hoá chất nhằm loại bỏ các chất lơ lửng không tan

do sự chênh chệch áp suất

2.1.3 Phương án 3:

 Thuyết minh quy trình

Quy trình xử lý phương án ba tương tự phương án một nhưng giữa bể lắng sơ cấp và

bể lắng thứ cấp là bể lọc sinh học nhỏ giọt Nước thải khi đến bể lọc sinh học nhỏ giọt được phân phối đều trên bề mặt lọc theo kiểu nhỏ giọt hoặc phun tia Nước thải sau khilọc theo máng thu nước hoàn lưu lại một phần và một phần đưa qua bể lắng thứ cấp

Hoàn lưu nước

Bể lọc sinh học nhỏ giọt

Bể lắng

sơ cấp

PAC,polymer

Bể trung hoà

NaOH

Bể lắng cát

Bể điều lưu

Bể keo tụ tạo bông

Bể lắng thứ cấp

Bể khử trùng

Nước thải

đầu vào

Sân phơi cát

Sân phơi bùn

Song chắn rác

Nước đầu ra

clo

2.2 Đánh giá lựa chọn phương án

Bảng 2.1 Ưu nhược điểm của các phương án

Dễ bị nghẹt ở bể lọc sinh họcThời gian xây dựng lâuVận hành bảo dưỡng khóĐánh giá lựa chọn phương án bằng cách cho điểm

Phương án cho điểm:

Chỉ tiêu

Gia quyề n

Phương án 1 Phương án 2 Phương án 3

Điểm

Điểm có gia quyền

Điểm

Điểm

có gia quyền

Điểm

Điểm có gia quyền

- Chi phí đầu tư: đắt hay rẻ

- Chi phí vận hành: cao hay thấp

- Độ tin cậy: cao hay thấp

- Khả năng chịu sự thay đổi lưu lượng: ít hay nhiều

- Ảnh hưởng do sự cố: nhiều hay ít

- Công nghệ sử dụng: tiên tiến hay lạc hậu

Dựa vào bảng trên ta thấy phương án 1 có tổng số điểm cao nhất nên ta chọn phương

án này để xử lý nước thải cho nhà máy

2.3 Các hạng mục trong hệ thống xử lý:

 Song chắn rác:

Dùng để giữ lại các chất thải rắn có kích thước lớn trong nước thải để đảm bảo cho bơm, van và các đường ống không bị nghẽn bởi rác Kích thước tối thiểu của rác được giữ lại tùy thuộc vào khoảng cách giữa các thanh kim loại của song chắn rác Để tránh

ứ đọng rác và gây tổn thất áp lực của dòng người ta phải thường xuyên làm sạch song chắn rác bằng cách cào thù công hoặc cơ giới.

 Bể lắng cát:

Bể lắng cát dùng để loại bỏ cát, sỏi, đá dăm, các loại xỉ khỏi nước thải Trong nước thải, bản thân cát không độc hại nhưng sẽ ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của các công trình và thiết bị trong hệ thống như ma sát làm mòn các thiết bị cơ khí, lắng cặn trong các kênh hoặc ống dẫn, làm giảm thể tích hữu dụng của các bể xử lý và tăng tần suất làm các bể này Bể lắng cát thừng được đặt phía sau song chắn rác và trước bể lắng sơ cấp Trong bể lắng cát các thành phần cần loại bỏ lắng xuống nhờ trọng lượng bản thân của chúng

 Bể điều lưu:

Nước thải nhà máy được thải ra với lưu lượng biến đổi theo giờ Trong khi đó các hệ thống sinh học phải được cung cấp nước đều đặn về thể tích cũng như về các chất cần

xử lý 24/24 giờ Do đó sự hiện diện của bể điều lưu là hết sức cần thiết

Bể điều lưu có chức năng điều hòa lưu lượng nước thải và các chất cần xử lý để bảo đảm hiệu quả cho các quá trình xử lý sinh học về sau, nó chứa nước thải và các chất cần xử lý ở giờ cao điểm, phân phối lại trong các giờ ít hoặc không sử dụng để cung cấp một lưu lượng nhất định 24/24 giờ cho các hệ thống xử lý sinh học phía sau

 Bể trung hoà

Nước thải có pH bazo hay axit cao không đực thải trực tiếp vào nguồn nước hoặc không thích hợp cho các quá trình xử lý sinh học về sau Do đó nước thải cần được trung hoà bằng nhiều phương pháp khác nhau

 Bể keo tụ tạo bông

Mục đích của quy trình này là nâng cao hiệu quả loại bỏ chất rắn lơ lửng của các công đoạn đi sau nó như lắng hay lọc Trong quá trình keo tụ tạo bông các chất rắn lơ lửng

có kích thước rất nhỏ và mang điện tích sẽ được tạo điều kiện để kết lại với nhau thànhcác bông cặn đủ lớn và nặng để có thể loại bỏ khỏi nước thải một cách dễ dàng

 Bể lắng sơ cấp

Bể lắng sơ cấp dùng để loại bỏ các chất rắn có khả năng lắng, loại bỏ dầu mỡ nổi trên

bề mặt, loại bỏ một phần chất hữu cơ

 Bể bùn hoạt tính:

Bể bùn hoạt tính được nghiên cứu và phát triển ở Anh năm 1914 bởi Ardern và

Lockett, được gọi là bể bùn hoạt tính vì trong bể này tạo ra sinh khối có khả năng hoạt động cố định các chất hữu cơ Hiện nay có nhiều phiên bản khác nhau của loại bể này, tuy nhiên các nguyên lý cơ bản vẫn giống nhau

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC HẠNG MỤC TRONG CÔNG

TRÌNH XỬ LÝ3.1 Thiết kế kênh dẫn nước thải

Thời gian hoạt động của nhà máy là 8h

Lưu lượng nước thải sản xuất trong ngày:

Với: Qtb: là lưu lượng nước thải trung bình

Qmax: lưu lượng nước thải cao nhất trên một đơn vị thời gian

Qmin: lưu lượng nước thải thấp nhất trên một đơn vị thời gian

K0max, K0min là các hệ số không điều hòa

Cao trình kênh dẫn nước thải:

Chiều sâu ngập nước của kênh dẫn nước thải Hn = 0,3m

Chiều dài kênh dẫn Lk = 15m

Chọn cao trinh từ mặt nước tới mặt đất tại đầu kênh là 0.2 m

Cao trình mực nước tại đầu kênh và cuối kênh dẫn (so với mặt đất):

Zmn đầu kênh = 0,2m = Hchết

Zmn cuối kênh = -Hchết + ( -Lk*i) = -0,2 + (-15*0,003) = -0,25 m

Zđáy đầu kênh = -Hn + (-Hchết) = -0,3 + (-0,2) = -0,5 m

Zđáy cuối kênh = Zđáy đầu kênh + (-Lk*i) = -0,5 + (-15*0.003) = -0,55 m

Tổng chiều cao xây dựng kênh dẫn ở cuối kênh là:

H = Zđáy cuối kênh – Hbảo vệ = -0,55 – 0,2 = -0,75 m

hngập nướcHbv

Vận tốc dòng chảy

ở kênh dẫn trước

SCR

Vận tốc dòng chảy ở kênh dẫn trước nơi đặt SCR: vt = 0,7 m/s

Chọn vận tốc nước chảy qua SCR: vs = 0,4 m/s

Gọi A là tổng diện tích phần khe hở ngập nước của SCR

Kích thước nhỏ nhất của rác là 0,03m, chọn chiều rộng khe là B = 0,025m

Gọi N là số khe của SCR, áp dụng công thức:

N= W

B=

0,28

0,025=11 khe

Tính số thanh sắt cần sử dụng: do ta khong đặt thanh sắt ở hai bên thành của kênh dẫn

vì vậy số thanh sẽ bằng số khe trừ 1 Gọi F là số thanh sắt cần sử dụng, ta có:

mở rộng ở một bên kênh là hình tam giác vuông với một cạnh bằng (Wk - Wt)/2 với Wk

là chiều rộng kênh dẫn nơi đạt SCR, Wt là chiều rộng kênh dẫn trước nơi đặt SCR và góc  = 200

H

’

L4

Chiều rộng kênh dẫn nước thải đươc tính bằng công thức:

Chiều dài đoạn mở rộng:

Chiều cao thanh sắt nhô lên khỏi thành Hnhô = 0,2m

Chiều dài từ điểm mở rộng đến SCR: L2 = L6 = 0,2m

Chiều cao thanh sắt đặt trong SCR:

Hs = ZMN cuối kênh + Hchết + Hnhô = 0,25 + 0,2 + 0,2 = 0,65m

Chiều dài đoạn sắt đặt trong SCR (chưa tính đoạn bẻ cong)

L3= 0,65

tan 450=0,65 m

đoạn dài khoảng 0,1m

Zmn cuối SCR = ZMN cuối kênh – (Ltc * i) - Hhạ = -0,26 – (3,15*0,003) – 0,015 = -0,28 m

Cao trinh đáy cuối SCR:

Zđáy đầu kênh = -0,55 m

Zđáy cuối SCR = ZMN cuối SCR – Hn = -0,28 – 0,3 = -0,58 m

qmax: lưulượng tối đa của nước thải, m3/s

v: vận tốc nước thải trong bể lắng cát, m/s

mm/s; K = 1,7

Bảng 3.3 Giá trị K của bể lắng cát ngang

Đường kính nhỏ nhất của Độ lớn thủy lực của hạt U0 Giá trị K của bể lắng

hạt cát cần giữ lại (mm) (mm/s) cát ngang

Trong đó:

K: hệ số tỉ lệ Uo:U

Hn: chiều cao tính toán của bể lắng cát

v: vận tốc chuyển động của nức thải trong bể, mm/s

U0 và U: độ lớn thủy lực của hạt (mm/s), xác định bằng tốc độ lắng tự do của hạt cát ởtrạng thái tĩnh và trạng thái động trong bể theo bảng

Chọn chiều sâu công tác của hố ga: Hn = 0,5 m

Chiều sâu lớp cát trong hố ga là Hcát = 0,1 m

Chiếu cao bảo vệ chống mưa chày tràn: Hbv = 0,2 m

Chọn độ giảm áp chiếm 30% chiều sâu ngập:

ZMN hố ga 1 = ZMN cuối SCR – (Lhố ga*0,003) - Hhạ = -0,28 – (10*0,003) – 0,15 = -0,46 mCao trình đáy hố ga:

Chọn chiều sâu công tác của hố ga: Hn = 0,5m

Chọn chiều sâu lớp cát lắng trong hố ga: Hcát = 0,1m

Chọn độ giảm áp chiếm 30% chiều sâu ngập:

3.4 Thiết kế bể điều lưu

Bảng 3.4 Các thông số thiết kế bể điều lưu

Thông số Đơn vị Khoảng cho phép Giá trị thiết kế

Lưu lượng nước

Chiều sâu hoạt

(Giáo trình kỹ thuật xử lý nước thải Lê Hoàng Việt, 2014)

Kích thước bể điều lưu:

Thể tích bể điều lưu: (thời gian hoạt động của nhà máy t= 8h)

Khoảng cách từ hố ga 2 đến bể điều lưu là LĐL = 10m

Cao trình mực nước tại bể điều lưu:

ZMN điều lưu = ZMN hố ga 2 – (LĐL*0,003) = -0,64 – (10*0,003) = -0,67 m

Cao trình đáy bể điều lưu:

Zđáy điều lưu = ZMN điều lưu – Hn = -0,67 – 4 = -4,67 m

Khi thiết kế bể điều lưu cần cung cấp một lượng oxy để duy trì chất rắn ở trạng thái lơlửng và cung cấp một lượng không khí là 0,015 m3/m3.phút để tránh việc các chất hữu

cơ phân hủy trong điều kiện yếm khí sinh mùi hôi (theo Lê Hoàng Việt, Giáo trìnhPhương pháp xử lý nước thải, 2014) Ta chọn lượng không khí cần cung cấp là 0,018

Chọn máy khuấy bề mặt có hiệu suất cung cấp khí là Hk = 1 (kgO2/hp.h)

Công suất máy khuấy là:

P= M oxy

H k =

158,688

1 =158,688 hp=118,33 kW

Ta chọn 8 máy khuấy, mỗi máy có công suất 15 kW phân bố đều khắp bể

Máy khuấy được đặt trên phao nổi để hoạt động ở nhiều mực nước khác nhau, nên lắp

bộ phận an toàn để khi mực nước xuống thấp cánh khuấy không chạm đáy bể

khu%E1%BA%A4y-ch%C3%ACm/tsurumi/m%C3%A1y-khu%E1%BA%A4y-ch

Hđẩy: cột áp của bơm (mH2O), chọn Hđẩy = 10m

Ρ: trọng lượng riêng của chất lỏng (ρnước = 1000 kg/m3)

g: gia tốc trọng trường g = 9,81 (m/s2)

η: hiệu suất máy bơm, η = 0,73÷0,93 → chọn η = 0,8

Công suất máy bơm:

N= ρ∗g∗H đẩy∗Q tb

1000∗η∗3600=

1000∗9,81∗10∗27,481000∗0,8∗3600 =0,94 kW

Công suất thực tế của bơm(hệ số an toàn 1,5):

N tt=1,5∗N =1,5∗0,94=1,41 kW =1,89 Hp

Chọn 1 máy bơm có công suất 1,5kW và 1 máy bơm dự phòng.

http://www.vatgia.com/5278/3203625/thong_so_ky_thuat/b%C6%A1m-ch

%C3%ACm-n%C6%B0%E1%BB%9Bc-th%E1%BA%A3i-tsurumi-ktz21-5-1-5kw.html

3.5 Thiết kế bể trung hoà

Theo Trần Hiếu Nhuệ, 2001 Chọn thời gian lưu nước trong bể trung hoà là 15 phút.Lưu lượng 659,5 (m3/ngày)

Thể tích bể trung hoà

V trung hoà= Q∗t

24∗60=

659,5∗1524∗60 =6,87 m

3

Chọn chiều cao ngập nước của bể là hn = 2 m

Diện tích bể trung hoà:

A trung hoà=V trung hoà

3.6 Thiết kế bể keo tụ - tạo bông

Bể gồm có 3 ngăn: ngăn khuấy nhanh (1), ngăn khuấy chậm (2) (3), ngăn lắng (4).Lưu lượng Q = 659,5 m3/ngày = 458 lít/phút

Ngăn khuấy nhanh:

Vận tốc khuấy: 150 vòng/phút

Theo Trịnh Xuân Lai (2011), thời gian khuấy của bể trộn từ 1 đến 2 phút

Chọn thời gian lưu t1 = 2 phút

Thể tích ngăn khuấy (1):

V1 = 458 * 2 = 916 lít = 0,916 m3

Chiều cao mặt thoáng Hthoáng = 0,5m

Ngăn được thiết kế dạng hình vuông, cạnh a=√0,9160,8 =1,07 m

Ngăn khuấy chậm:

Ngăn khuấy chậm được thiết kế 2 ngăn có kích thước và thời gian lưu bằng nhau Vận tốc từng ngăn khuấy lần lượt là 80 vòng/phút và 40 vòng/phút.

Theo Trịnh Xuân Lai (2011), thời gian phản ứng của bể từ 10 đến 30 phút

Chọn thời gian lưu mỗi ngăn t2 = 20 phút

Thể tích mỗi ngăn:

V2 = 458*20 = 9160 lít = 9,16m3

Chiều rộng mỗi ngăn B23 = 2m

Chiều dài L23 = 9,16/(2*2) = 2,29 m

Chiều cao mặt thoáng Hthoáng = 0,5m

Hoá chất sử dụng cho quá trình keo tụ tạo bông là phèn FeCl3 và polymer

3.7 Thiết kế bể lắng sơ cấp

3.7.1 Bể lắng sơ cấp (1)

Bảng 3.5 Thông số thiết kế bể lắng sơ cấp

Thông số tham khảo Đơn vị Khoảng biến thiên Giá trị thiết

kế

Tải nạp nước bề mặt

Lưu lượng qua băng

Chọn diện tích phần phân phối nước vào bằng 10% diện tích vùng lắng:

A phân phối=10 %∗AL=0,1∗18,8=1,88 m2

Chọn chiều sâu bồn phân phối nước so với mực nước hoạt động của bể là 1,5m Buồngphân phối nước đặt cao hơn mực nước 0,3m Ta có chiều cao tổng cộng buồng phân phối nước là 1,8m.

Chiều sâu ngập của bể Hn = 4m

Chiều cao mặt thoáng Hchết = 0,5m

Trọng lượng riêng của bùn: ρbùn = 1080 kg/m3

Hiệu suất loại bỏ SS là E = 86%

Lượng chất rắn lắng trong một ngày:

Chọn thời gian lấy bùn ra: t = 1 giờ

Thể tích hố thu bùn bằng lượng bùn sinh ra trong 1 giờ:

Ta thiết kế máng thu nước hình tròn

Chọn vị trí đặt máng thu nước có đường kính trong bằng đường kính bể Vậy chiều dàicủa máng thu nước (Lm):

Chiều cao răng cưa cao 0,2 m

Chiều dài đáy nhỏ a = 0,05m

Chiều dài đáy nhỏ b = 0,15m

Khoảng cách giữa các răng cưa c = 0,1m

Mỗi mét chiều dài ta chia thành 5 răng cưa

Tổng số cửa tràn trên máng thu nước:

Ngoài ra ta cần xây thêm hành lang công tác có chiều rộng là 1m, chiều cao lang can là1m trên miệng bể nhằm thuận lợi cho công tác kiểm tra, giám sát vận hành.

Thiết kế bộ phận thu váng và bọt phía trước máng thu nước và vừa chạm mặt nước Sửdụng thiết bị gạt bùn có vận tốc quay từ 0,02 – 0,05 vòng/phút

 Hiệu suất xử lý của bể lắng sơ cấp khi sử dụng chất trợ lắng:

Bảng 3.6 Hiệu suất loại bỏ chất ô nhiễm của bể lắng sơ cấp (1) khi sử dụng chất trợ lắng.

(Theo Metcalf & Eddy, 1991)

Do đầu ra của bể lắng sơ cấp có SS = 938,6 (mg/l) > 150 (mg/l) nên ta phải xây thêm một bể lắng sơ cấp tương tự để loại bỏ phần SS còn lại để đưa vào hệ thống xử lý sinh học, đồng thời ta cũng loại bỏ được một phần BOD và COD

3.7.2 Hiệu suất xử lý của bể lắng sơ cấp (2)

Bể lắng sơ cấp (2) có nhiệm vụ chính là loại bỏ phần SS còn lại để đạt được nồng độ đầu vào bể bùn hoạt tính dưới 150 mg/l và loại một phần các chất ô nhiễm khác Do

nồng độ chất ô nhiễm còn cao nên ta chọn hiệu suất của bể lắng (2) bằng với bể lắng (1)

Bảng 3.7 Nồng độ đầu ra của các chỉ tiêu sau khi xử lý ở bể lắng (2) có sử dụng

Trọng lượng riêng của bùn: ρbùn = 1080 kg/m3

Hiệu suất loại bỏ SS: E = 86%

Lượng chất rắn lắng trong một ngày:

Chọn thời gian lấy bùn ra: t = 2 giờ

Thể tích hố thu bùn bằng lượng bùn sinh ra trong 2 giờ:

V hố=16,43∗2

24 =1,369 m

3Chiều cao hố thu bùn:

H hố=V hố

A hố=

1,3693,14∗0,752=0,78 m

3.8 Thiết kế bể bùn hoạt tính

Bảng 3.8 Các thông số đầu vào của bể bùn hoạt tính

Bảng 3.9 Các thông số thiết kế bể bùn hoạt tính theo kiểu truyền thông

thiên

Giá trị thiết kế

Lưu lượng nạp chất hữu

(Theo Giáo trình Kỹ Thuật Xử lý Nước Thải, Lê Hoàng Việt, 2014).

Kiểm tra thông số đầu vào bể bùn hoạt tính theo kiểu truyền thống:

Lượng BOD5 cần xử lý ra khỏi nước thải là:

BOD5 xử lý = BOD5 vào – BOD5 ra = 486,5 – 30 = 456,6 mg/l

Hiệu suất xử lý BOD5 cần đạt:

%H = (BODvào – BODra)/BODvào = (486,5 – 30)/486,5 = 0,938 =93,8%

Kiểm tra tỉ lệ dưỡng chất đầu vào:

Theo Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải, Lê Hoàng Việt, 2014), nhu cầu về dưỡng chất nhằmđảm bảo sự phát triển tốt nhất của vi khuẩn trong bể bùn hoạt tính được thề hiện qua tỉ lệ: BOD5:N:P = 100:5:1 Ta có:

BOD5:N:P = 486,5 : 40,68 : 5,7 = 100 : 8,36 : 1,2

Lượng Nito phản ứng trong bể:

Lượng Photpho còn dư:

Pdư = Pvào - Ppư = 5,7 – 4,865 = 0,836 mg/l

Bảng 3.10 Giá trị giới hạn các thông số và nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải công nghiệp chế biến thuỷ sản (QCVN 40:2011).

Thông số Đơn vị Giá trị giới hạn (QCVN 40:2011)

quy định của QCVN 40:2011 Vì vậy không cần quá trình khử nitrat hoá hay phương pháp kết tủa để loại bỏ nitơ và Photpho

Tính hiệu suất xử lý của bể bùn hoạt tính theo BOD hoà tan

Lượng BOD5 có trong chất rắn lơ lửng đầu ra là:

S1 = SSra *70%*1,42*0,68 = 50*0,7*1,42*0,68= 33,796 (mg/l) ≈ 33,8 (mg/l)

Trong đó:

70% là lượng chất hữu cơ trong chất rắn lơ lửng đầu ra

Nếu quá trình oxy hoá diễn ra hoàn toàn theo lý thuyết:

1mg tế bào vi khuẩn cần dùng 1,42 mg COD

0,68 là hệ số biến đổi BOD5 sang BOD cuối cùng (f=0,68)

Lượng BOD5 hoà tan trong nước thải đầu ra:

(trong đó S0 là BOD5 đầu vào)

Hiệu suất loại bỏ COD của bể bùn hoạt tính là:

Q: lưu lượng nước thải vào bể bùn hoạt tính Q = 659,5 (m3/ngày)

Y: sản lượng sinh khối (tốc độ sinh trưởng cực đại)

θ)c : thời gian lưu trú trung bình của vi khuẩn Chọn θ)c = 6 ngày

Kd: tốc độ phân huỷ nội bào Chọn Kd = 0,06 d-1

X: nồng độ vi khuẩn trong bể

Bảng 3.11 Nồng độ bùn hoạt tính theo nồng độ BOD5 đầu vào.

Nồng độ chất nền S0 (mg/l) <100 100-150 150-200 >200

Mật độ vi khuẩn X (mg/l) ≤1500 ≤2000 ≤2800 2800-4000

(Theo Trịnh Xuân Lai – tính toán và thiết kế các công trình xử lý nước thải)

Thay các giá trị đã chọn vào (*) ta được:

V = Q∗Y (S0−S2)θ c

X∗(1+K d∗θ c) =

659,5∗0,5∗(486,5−16,2)∗63500∗(1+0,06∗6) =195,5(m

3

)

Kiểm tra thời gian tồn lưu nước trong bể: