ĐỐ án thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất dừa lương quới

Thuyết minh quy trình:Nước thải từ nơi sản sinh được dẫn đến kênh dẫn nước thải, sau đó qua song chắnrác để loại bỏ thành phần rác có kích thướt lớn: vỏ nâu, cơm dừa hư, bọcnilong...Song

Trước tình hình đó, nhằm ngăn chặn, giảm thiểu các tác động xấu đến môitrường thì việc xử lý các chất thải trong sản xuất cũng như trong sinh hoạt là vấn đềkhông thể thiếu Đặt biệt là với các ngành chế biến, với xu hướng phát triển hiệnnay thì càng phải được chú trọng hơn trong công tác xử lý nước thải Vì vậy màviệc thiết kế một hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn là rất cần thiết Và đây làmột điều thiết yếu của những nhà máy chế biến sắp và đang hoạt động

1.2 Mục tiêu đồ án:

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn cho nhà máy sản xuất cơmdừa nạo sấy (cụ thể là công ty tư nhân ép dầu Lương Quới) dựa theo quy chuẩn kỹthuật Quốc gia về nước thải công nghiệp (QCVN 24: 2009/BTNMT)

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY SẢN XUẤT DỪA NẠO SẤY

Doanh nghiệp tư nhân ép đầu Lương Quới

- Đại diện là ông: Cù Văn Thành

Diện tích của Doanh nghiệp thuê là 8.969,5 m2 có vị trí như sau:

- Phía Bắc giáp với bãi chứa bả bùn của Công ty Cổ phần mía đường BếnTre;

- Phía Nam giáp với sông Hàm Luông gần cầu cảng của nhà máy đường vềphía hạ lưu ;

- Phía Đông giáp với phần đất giữ lại của nhà máy đường và Công ty đấtsạch Bến Tre;

- Phía Tây giáp với đường nội bộ từ bến cảng của nhà máy đường ra đườngnội bộ N2 của khu công nghiệp An Hiệp Toạ độ địa lý: 100 16’15” độ vĩ Bắc ;

106017’03” độ kinh Đông, khu công nghiệp An Hiệp, gần đường tỉnh ĐT 884, ấp

Thuận Điền, xã An Hiệp, huyện Châu Thành, tỉnh Bến Tre cách thị xã Bến Tre 12

km về phía Tây

2.1.4 Quy mô nhà máy.

Nhà máy sản xuất cơm dừa nạo sấy của Doanh nghiệp tư nhân ép dầu Lương Quớihoạt động trong khu công nghiệp An Hiệp bắt đầu từ năm 2005 với qui mô côngsuất 30 tấn/ngày Năm 2007, nhà máy tiếp tục đầu tư, mở rộng sản xuất qui mô 25tấn/ngày Do đó hiện nay công suất tối đa của nhà máy là 55 tấn/ngày

Giai đoạn 2(1.000 đ)

Tổng vốn đầutư

6 Xưởng sơ chế và kho nguyên liệu 350.000 0 350.000

7 Văn phòng làm việc, quản lý, nhà

nghỉ,

2.1.6 Các loại máy móc, thiết bị

Bảng 2.2 Danh mục thiết bị sản xuất cơm dừa nạo sấy

Tổng đầutư

2.1.7 Quy trình công nghệ sản xuất của nhà máy

Sơ đồ 1: Quy trình công nghệ sản xuất cơm dừa nạo sấy của nhà máy

Thuyết minh quy trình công nghệ

Nhà máy thu mua cơm dừa trắng chế biến thành cơm dừa nạo sấy theo cáccông đoạn sau đây:

Cơm dừa trắngNgâm, rửa, xả

Xử lý nhiệt Nghiền nhỏ, đánh tơi

Xả nước thải

Môi trường nóng ẩmTiêng ồnSấy khô

Làm nguội ; Phân

loạiCân định lượngĐóng góiNhập kho

- Kiểm tra, ngâm rửa: Nhận cơm dừa từ nhà cung cấp, công nhân kiểm tra gọt

bỏ vỏ nâu còn sót và loại cơm dừa bị hư thối Cơm dừa trắng được ngâm, rửa sạchbằng nước có pha chlorine Nước rửa cơm dừa được thu gom để xử lý

- Xử lý nhiệt: sau khi được kiểm tra xong, cơm dừa được đưa qua xử lý nhiệt

bằng hơi nước nóng để tiệt trùng

- Nghiền nhỏ: cơm dừa sau khi qua khâu luộc được đỗ vào thùng chứa của

máy nghiền, để nghiền hoặc cắt cơm dừa thành những kích thước theo yêu cầu

- Sấy khô: cơm dừa sau khi nghiền nhỏ, được vít tải đưa vào thiết bị sấy tầng

sôi rung để sấy đạt độ ẩm theo yêu cầu

- Làm nguội: cơm dừa sau khi ra khỏi thiết bị sấy được vít tải đưa xuống sàng

để làm nguội trước khi được đóng bao

- Phân loại: Sau khi được làm nguội, cơm dừa được vít tải chuyển đến sàng

phân loại hạt để phân loại thành 2 cỡ hạt

- Cân đóng gói: Thành phẩm được cân và đóng gói vào những túi PE, bên

ngoài bọc giấy Kraft 4 hay 5 lớp, hoặc bằng bao PP, khối lượng từ 10kg, 20kg hoặc

50 kg

2.2 NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY:

Nước thải của nhà máy phát sinh từ hai nguồn: nước thải sinh ra trong quátrình sản xuất và nước thải sinh hoạt của công nhân

2.2.1 Nước thải sản xuất

Lượng nước thải sinh ra hàng ngày khoảng 675 m3/ngày bao gồm vỏ nâu,

cơm dừa hư, các bao bì hỏng, tro trấu, bùn lắng từ hệ thống xử lý nước thải Vì thế

đặc điểm của nước thải là hàm lượng COD, BOD5 rất cao Nếu nước thải này khôngđược xử lý tốt thì các chất hữu cơ có trong nước thải sẽ bị phân huỷ tạo ra các sảnphẩm trung gian của sự phân huỷ các axit béo không bão hoà, gây ra mùi hôi rấtkhó chịu, ô nhiễm môi trường và làm ảnh hưởng đến sức khoẻ của công nhân vàngười dân sống xung quanh nhà máy

Khảo sát chất lượng nước thải sản xuất chưa qua xử lý tại Nhà máy trong quátrình lập Đề án bảo vệ môi trường và một số nhà máy đang sản xuất cơm dừa nạosấy ở Bến Tre, kết quả như sau:

Bảng 2.3 Chất lượng nước thải sản xuất của nhà máy cơm dừa nạo sấy

Chất ô nhiễm Đơn vị

Nồng độ nước thảisản xuất

chưa xử lý (mg/l)

2009/BTNMTCột A

2.2.2 Nước thải sinh hoạt.

Nước thải sinh hoạt được sinh chủ yếu từ các hoạt động nước vệ sinh chân taycông nhân trước khi vào ca sản xuất nước sinh hoạt công nhân trong phạm vi nhàmáy nước vệ sinh công nghiệp: rửa dụng cụ, thiết bị, rửa sàn nhà, nước phòng cháychữa cháy… lưu lượng nước thải sinh hoạt vào khoảng 50 m3/ngày

Bảng 2.4 Nồng độ nước thải sinh hoại

Chất ô nhiễm

Nồng độnước thải sinh hoạtchưa xử lý (mg/l)

QCVN14:2008/BTNMTcột AChất rắn lơ lửng (SS) 1.400 – 2.900 50

Nhiệt độ không cao lắm, biến đổi tương đối ổn định, bình quân nhiệt độ năm27,10C ; nóng nhất vào tháng IV: 29,20C, mát nhất vào tháng XII: 25,10C.

Theo kết quả quan trắc trong những năm gần đây xu thế biến động nhiệt độbình quân  0,020C/năm, diễn ra không đồng nhất giữa các mùa (mùa Khô vàMưa) Nhiệt độ mát nhất vào tháng XII năm trước đến tháng II năm sau khoảng 25 -

260C, nóng nhất vào tháng III – IX khoảng 27 – 28,50C

2.3.2 Chế độ mưa

Chế độ mưa cũng sẽ ảnh hưởng đến chất lượng không khí Mưa rơi sẽ cuốntheo bụi và các chất ô nhiễm có trong khí quyển cũng như các chất ô nhiễm trên mặtđất nơi nước mưa chảy tràn qua Chất lượng nước mưa tùy thuộc vào chất lượng khíquyển và môi trường khu vực

Chế độ mưa khu vực được tóm tắt như sau:

 Có 2 mùa rõ rệt trong năm: mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 11 và mùakhô bắt đầu từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau

 Mưa dầm tập trung vào các tháng 8 - 10 (chiếm 80% ) vũ lượng bình quân là1.472,6 mm/năm (thống kê chung cho cả Tỉnh)

 Lượng mưa trung bình cả năm: 1472.6 mm

 Lượng mưa hàng năm cao nhất: 2715 mm

 Lượng mưa thấp nhất hàng năm: 561 mm

 Số ngày mưa trung bình cả năm: 97,2 ngày

Lượng mưa trung bình năm biến động từ 1.213,5 – 1.695,5 mm, phân bố thành 2mùa rõ rệt: mùa Mưa từ tháng 5 đến 11 và mùa Khô từ tháng 12 đến tháng 4 nămsau, lượng mưa cao nhất vào tháng 10 và kế đó là tháng 9

2.2.3 Độ ẩm không khí tương đối

Độ ẩm không khí cũng như nhiệt độ không khí là một trong những yếu tố tựnhiên ảnh hưởng trực tiếp đến các quá trình chuyển hóa và phát tán các chất ônhiễm trong khí quyển, đến quá trình trao đổi nhiệt của cơ thể và sức khỏe ngườilao động

Đặc trưng về độ ẩm không khí của khu vực dự án được tóm tắt như sau:

 Độ ẩm trung bình hàng năm: 78%

 Độ ẩm không khí tối đa: 85%

 Độ ẩm không khí tối thiểu: 31%

2.2.4 Chế độ gió

Gió là một nhân tố quan trọng trong quá trình phát tán và lan truyền các chấttrong khí quyển Khi vận tốc gió càng lớn, khả năng lan truyền bụi và chất ô nhiễmcàng xa, khả năng pha loãng với không khí sạch càng lớn Trong điều kiện làm việccủa nhà máy, tiêu chuẩn vệ sinh công nghiệp qui định tốc độ gió từ 0,2 đến 1,5 mét/giây

Trong mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 gió hình thành theo hướng Tây – TâyNam, tốc độ trung bình 2 – 3,9 m/s Trong mùa khô hướng gió thống trị là Đông –Đông Bắc xảy ra từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau Tháng 5 là thời kỳ gió chuyểnhướng Tây – Tây Nam với tần suất lặng gió khá cao

Thời kỳ chịu ảnh hưởng của bão và áp thấp nhiệt đới xảy ra vào cuối mùamưa từ tháng 10 đến tháng 12 vào các thời điểm giao mùa giữa mùa khô với mùamưa và ngược lại xuất hiện các cơn gió xoáy, gió lốc làm nước biển dâng cao tầnxuất xuất hiện ngày càng cao và đã gây thiệt hại lớn Cơn bão số 9 (bão Durian)xuất hiện tháng 12/2006 với vận tốc gió 30m/s gây ảnh hưởng khá nặng, nhất là cáchuyện vùng biển như Bình Đại, Ba Tri

Thuyết minh quy trình:

Nước thải từ nơi sản sinh được dẫn đến kênh dẫn nước thải, sau đó qua song chắnrác để loại bỏ thành phần rác có kích thướt lớn: vỏ nâu, cơm dừa hư, bọcnilong Song chắn rác có nhiệm vụ loại bỏ thành phần rác ảnh hưởng đến hoạt độngcủa các thiết bị phía sau Nước thải sau khi qua song chắn rác được đưa qua bể lắngcát Tại bể lắng cát, thành phần cát, sỏi, đá sẽ bị giữ lại tránh gây hư hỏng máy bơm

và các thiết bị cơ giới phía sau

Nước thải tiếp tục được cho qua bể điều lưu để điều chỉnh lưu lượng và các chất ônhiễm trong hệ thống được ổn định

Sau khi qua bể điều lưu, nước thải tiếp tục được cho qua bể tuyển nổi áp lực để loại

bỏ thành phần chất hữu cơ, váng mỡ, chất lơ lửng trong nước thải Các chất này sẽ

bị đẩy lên trên và bị thanh gạt loại ra ngoài đưa vào sân phơi bùn Nước thải đầu ra

ở bể tuyển nổi một phần được bơm lên buồng tạo áp để hoàn lưu, phần còn lại chảyqua bể bùn hoạt tính có sục khí

Tại bể bùn hoạt tính các chất hữu cơ bị ô xy hóa và xử lý, bùn tạo ra từ sinh khối visinh vật sẽ cho qua bể lắng thứ cấp Tại bể lắng thứ cấp một phần sinh khối bùn sẽ

bị lắng xuống đáy và đưa ra ngoài sân phơi bùn; phần còn lại được hoàn lưu trở lại

bể bùn để đảm bảo mật độ vi sinh cần thiết cho bể bùn hoạt động ổn định Nước thải

Bể lắng thứ cấp

Bể bùn hoạt tính

Sân phơi bùn

Bể khử trùngSân phơi cát

Bùn xả

Hoàn lưu bùn Clo

Oxy

Nước thải

đầu ra

đầu ra bể lắng thứ cấp sau đó được cho qua bể khử trùng để loại bỏ thành phần visinh gây hại Cuối cùng được thải ra ngoài Ngoài ra, còn có sân phơi cát để trữ và

xử lý lượng cát sinh ra từ bể lắng cát

3.1.2 Phương án 2:

Thuyết minh quy trình:

Nước thải từ nơi sản sinh được dẫn đến kênh dẫn nước thải, sau đó qua song chắnrác để loại bỏ thành phần rác có kích thướt lớn: vỏ nâu, cơm dừa hư, bọc nilong Song chắn rác có nhiệm vụ loại bỏ thành phần rác ảnh hưởng đến hoạt động của cácthiết bị phía sau Nước thải sau khi qua song chắn rác được đưa qua bể lắng cát Tại

bể lắng cát, thành phần cát, sỏi, đá sẽ bị giữ lại tránh gây hư hỏng máy bơm và cácthiết bị cơ giới phía sau

Tiếp theo, nước thải được đưa đến bể điều lưu để đảm bảo lưu lượng cungcấp ổn định cho hệ thống xử lý phía sau Sau đó, nước thải được bơm sang bể lắng

sơ cấp để loại bỏ thành phần chất rắn có khả năng lắng Sau khi qua bể lắng, thànhphần chất rắn lơ lửng phải nhỏ hơn 150mg/l thì mới đủ tiêu chuẩn để cho qua bể xử

Nước đầu vào

CloSân phơi cát

lý sinh học Bể sinh học phía sau ta sử dụng là bể lọc sinh học nhỏ giọt Nước đượccung cấp bằng cách phun thành giọt đều từ trên xuống đi qua lớp vật liệu làm giáthể để xử lý Ở đáy bể ta thiết kế hệ thống cung cấp khí cho hệ thống, đảm bảo oxycần thiết cho vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ.

Nước thải sau khi qua bể lọc sinh học một phần được cho qua bể lắng thứ cấp,một phần hoàn lưu trở lại bể lọc sinh học để đảm bảo mật độ vi sinh cho bể này hoạtđộng ổn định Cuối cùng nước thải từ bể lắng thứ cấp được cho qua bể khử trùng đểloại thành phần vi sinh vật gây bệnh và thải ra ngoài Ngoài ra, còn có sân phơi cát

để trữ và xử lý lượng cát sinh ra từ bể lắng cát

3.1.3 Phương án 3:

Nước thải từ nơi sản sinh được dẫn đến kênh dẫn nước thải, sau đó qua songchắn rác để loại bỏ thành phần rác có kích thướt lớn: vỏ nâu, cơm dừa hư, bọcnilong Song chắn rác có nhiệm vụ loại bỏ thành phần rác ảnh hưởng đến hoạtđộng của các thiết bị phía sau Nước thải sau khi qua song chắn rác được đưa qua bểlắng cát Tại bể lắng cát, thành phần cát, sỏi, đá sẽ bị giữ lại tránh gây hư hỏng máybơm và các thiết bị cơ giới phía sau

Sân phơi bùn

Nước thải đầu ra

Bể khử trùngClo

Nước đầu vào

Bể lắng cát Bể điều lưu Bể lắng sơ cấp

Bể bùn hoạt tính

Bể lắng thứ cấp

Bể UASBOxy

Tiếp theo, nước thải được đưa đến bể điều lưu để đảm bảo lưu lượng cung cấp

ổn định cho hệ thống xử lý phía sau Sau đó, nước thải được bơm sang bể lắng sơcấp để loại bỏ thành phần chất rắn có khả năng lắng được

Do nước thải thủy sản có hàm lượng chất hữu cơ cao nên ta cho qua bể xử lýsinh học kỵ khí UASB để xử lý Nước thải từ bể lắng sơ cấp được bơm qua bểUASB theo hướng từ dưới lên, đi qua lớp thảm bùn Do sự tích tụ dần các chất ônhiễm (chủ yếu là chất rắn lơ lửng) nên có tác dụng làm giá bám cho vi khuẩn pháttriển và phân hủy chất hữu cơ

Nước thải đầu ra của bể UASB được tiếp tục cho qua bể bùn hoạt tính, tại đây

ta cung cấp ôxy để bể sinh học hiếu khí hoạt động Tại bể bùn hoạt tính, lượng sinhkhối bùn được tạo ra từ xác bả vi sinh vật sẽ được tiếp tục cho qua bể lắng thứ cấp

để xử lý

Bùn sinh ra ở bể lắng thứ cấp một phần sẽ được lắng xuống đáy bể và thu hồicho vào sân phơi bùn; phần còn lại được hoàn lưu trở lại bể bùn để đảm bảo mật độ

vi sinh vật luôn ổn định, đảm bảo bể sinhn học hoạt động tốt và ổn định

Cuối cùng nước thải được cho qua bể khử trùng để tiêu diệt vi sinh còn lại.Ngoài ra, còn có sân phơi cát để trữ và xử lý lượng cát sinh ra từ bể lắng cát

3.2 Phân tích các phương án và lựa chọn phương án xử lý:

Với ba phương án được nêu ra ở trên thì mỗi phương án xử lý đều có ưu và khuyếtđiểm riêng, vì thế ta cần xem xét cẩn trọng để lựa chọn phương án phù hợp nhất.Dưới đây là bảng phân tích ưu khuyết điểm của từng phương án, là căn cứ để lựachọn ra phương án tối ưu cho hệ thống xử lý

- Chi phí vận hành cao do phảitốn nhiều năng lượng, hoá chất

- Tiết kiệm được diện tích xâydựng, do bể tuyển nổi tốn ít

- Mùi hôi phát sinh từ bể UASB

- Nhạy cảm với các sự cố môi

Thành phần nước thải chủ yếu của công ty là nước sản xuất cơm dừa sấy, cóhàm lượng dầu cao Do đó đòi hỏi hệ thống xử lý phải có hiệu suất loại chất rắn lơlửng và dầu mỡ cao (từ 70 - 90%) mới đủ điều kiện cho bể sinh học phía sau ( SS<=150mg/l), Phương án 1 đã đáp ứng được yêu cầu này

Ngoài ra trong hệ thống xử lý của Phương án 1, bể tuyển nổi tốn rất ít diện tíchxây dựng, đây là lợi điểm mà rất nhiều công ty lựa chọn.

Bể tuyển nổi còn tiết kiệm được một lượng đáng kể chất tạo bông, keo tụ.Theo Sổ tay xử lý nước, 1999 ta có thể tiết kiệm khoảng 30% so với liều lượng sửdụng trong bể lắng

Vậy: theo lập luận trên ta chọn Phương án 1

3.3 CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH TRONG PHƯƠNG ÁN 1:

3.3.1 Song chắn rác:

Song chắn rác dùng để giữ lại các chất thải rắn có kích thước lớn (vỏ nâu, cơmdừa hư, các bao bì hỏng, rác thải sinh hoạt…) Kích thước tối thiểu của rác bị giữlại tùy thuộc vào khoảng cách các thanh kim loại của song chắn rác

Song chắn rác được đặt ở kênh trước khi nước thải vào trạm xử lý Hai bêntường kênh phải chừa một khe hở đủ để dễ dàng lắp đặt và thay thế song chắn rác.Khi mở rộng hay thu hẹp kênh nơi đặt song chắn rác thì phải mở rông dần dần vớigóc  =200 để tránh tạo dòng chảy rối trong kênh

3.3.2 Bể lắng cát:

Bể lắng cát nhằm loại bỏ cát, sạn , sỏi, đá dăm, các loại xỉ khỏi nước thải Bểlắng cát thường đặt phía sau song chắn rác Đôi khi người ta đăt bể lắng cát trướcsong chắn rác, tuy nhiên việc đặt sau song chắn rác có lợi hơn cho việc quản lý bể

Ở đây phải tính toán như thế nào cho các hạt cát và các hạt vô cơ cần loại bỏ lắngxuống còn các chất hữu cơ lơ lững khác trôi đi

Bể điều lưu có chức năng điều hòa lưu lượng nước thải và các chất cần xử lý

để đảm bảo hiệu quả cho các quá trình xử lý sinh học phía sau, nó chứa nước thải vàcác chất cần xử lý ở những giờ cao điểm rồi phân phối lại cho các giờ không hoặc ít

sử dụng để cung cấp ở một lưu lượng nhất định 24/24 giờ cho các hệ thống xử lýsinh học phía sau.

Trong bể điều lưu nên lắp dặt thêm các thiết bị để:

- Rửa các chất rắn hay dầu mỡ bám vào thành bể

- Hệ thống chảy tràn khi bơm bị hỏng

- Thiết bị lấy các chất rắn nổi hay bọt trong bể

- Các vòi phun để tránh bọt bám vào thành bể

3.3.4 Bể tuyển nổi:

Bể tuyển nổi được sử dụng để loại bỏ các hạt rắn hoặc lỏng ra khỏi hỗn hợpnước thải và cô đặc bùn sinh học Lợi điểm chủ yếu của bể tuyển nổi là nó có thểloại các hạt chất rắn nhỏ, có vận tốc lắng chậm trong một thời gian ngắn

Bể tuyển nổi gồm có các loại:

- Bể tuyển nổi theo trọng lượng riêng

- Bể tuyển nổi bằng phương pháp điện phân

- Bể tuyển nổi bằng cách hoà tan không khí ở áp suất cao

- Bể tuyển nổi bằng sục khí

- Bể tuyển nổi theo kiểu tạo chân không

Trong hệ thống ta tuyển nổi bằng cách hoà tan không khí ở áp suất cao Theocách này không khí được hoà tan vào nước thải ở áp suất cao vài atm, sau đó nướcthải được đưa trở lại áp suất thường của khí quyển lúc này không khí trong nướcthải sẽ phóng thích trở lại vào áp suất khí quyển dưới dạn các bọt khí nhỏ Các bọtkhí này sẽ bám vào các hạt chất rắn tạo lực nâng các hạt chất rắn này nổi lên bề mặtcủa bể, sau đó các chất rắn này được loại bỏ bằng các thanh gạt

3.3.5 Bể bùn hoạt tính:

Bể bùn hoạt tính được nghiên cứu và triển khai ở Anh năm 1914 bởiArdern và Lockett, được gọi là bể bùn hoạt tính vì trong bể này tạo ra sinh khối cókhả năng hoạt động cố định các chất hữu cơ Hiện nay có nhiều phiên bản khác nhaucủa loại bể này, tuy nhiên các nguyên lý cơ bản vẫn giống nhau

Tại bể bùn hoạt tính diễn ra quá trình phân hủy hiếu khí theo các phản ứng sau:

Quá trình oxy hóa:

(CHONS) + O2 + Vi khuẩn hiếu khí CO2 + NH4+ + sản phẩm khác + Q

Quá trình tổng hợp:

(CHONS) +O2 + vi khuẩn hiếu khí +năng lượng C5H7O2N

Nước thải từ bể tuyển nổi và bùn hoàn lưu từ bể lắng thứ cấp được khuấy trộn

bằng máy nén khí hay sục khí cơ học Lượng khí cung cấp cho bể phải đồng nhất ở

tất cả mọi điểm trên đường đi của nước thải Trong suốt quá trình sục khí các phản

ứng hấp phụ, oxy hóa các chất hữu cơ và tạo bông cặn sẽ diễn ra Sau đó nước thải

được đưa sang bể lắng thứ cấp và sinh khối sẽ được tách ra khỏi nước thải bằng quá

trình lắng

3.3.6 Bể lắng thứ cấp:

Bể lắng thứ cấp có dạng hình tròn hoặc hình chữ nhật dùng để loại bỏ các tế bào vikhuẩn nằm ở dạng các bông cặn Bể lắng thứ cấp có hình dạng cấu tạo gần giống với bểlắng sơ cấp, tuy nhiên thông số thiết kế về lưu lượng nạp nước thải trên một đơn vị diệntích bề mặt của bể khác rất nhiều Tại bể lắng thứ cấp một phần bùn được hoàn lưu về bểbùn hoạt tính và phần còn lại được đưa ra sân phơi bùn

3.3.7 Bể khử trùng:

Để hoàn thành công đoạn xử lý nước thải dùng chlorine, nước thải và dung

dịch chlorine được cho vào bể trộn, trang bị một máy khuấy vận tốc cao, thời gian

lưu tồn của nước thải và dung dịch chclorine trong bể không ngắn hơn 30 giây Sau

đó nước thải đã trộn lẫn với dung dịch chclorine được cho chảy qua bể tiếp xúc

được chia thành những kênh dài và hẹp theo đường gấp khúc.Thời gian tiếp xúc

giữa chclorine và nước thải từ 15 - 45 phút, ít nhất phải giữ được 15 phút ở tải đỉnh

Bể tiếp xúc chclorine thường được thiết kế theo kiểu plug_flow Tỷ lệ dài : rộng từ

10:1 đến 40:1 Vận tốc tối thiểu của nước thải từ 2 - 4,5m/phút để tránh lắng bùn

trong bể

3.3.8 Sân phơi bùn:

Bùn thải ra từ bể lắng thứ cấp và váng, bọt, các chất hữu cơ bị tuyển nổi từ bể

tuyển nổi được đưa ra sân phơi bùn Sân phơi bùn được coi là một công đoạn làm

khô bùn, làm giảm ẩm độ bùn xuống còn khoảng 70 - 80%

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

 Qsan xuat = 675 m3/ngày

 Qsinh hoat = 50 m3/ngày

Q tong = 675 m3/ngày + 50 m3/ngày =725 m3/ngày

Thời gian làm việc 24h/ngày (chia làm 3 ca mỗi ca 8 tiếng)

→ Lưu lượng trung bình của nhà máy :

 /  8 , 39 ( / ) 21

, 30 /

24

/ngày m 725 /

24

3 3

s l h

m ngày

h ngày

Từ hệ số không điều hòa chung ta nội suy ra được:

K0 max = 2.23→ Qmax= Qtb* K0max = 8,39(l/s)* 2.23 = 18,21 (l/s) = 0,0182 (m3/s) K0 min =0.43→ Qmin = Qtb * K0min = 8,39(l/s)* 0.43 = 3,61 (l/s) = 0,00361 (m3/s)

Ta có: Qmax = 0,018 (m3/s)

Qmin = 0,00361 (m3/s)Tốc độ dòng chảy trong kênh khoảng 0.7 ÷ 1 m/s Chọn vận tốc dòng chảy trongkênh: V = 0,7 m/s (Theo TCXDVN 51:2008)

Diện tích mặt cắt ướt (A) của kênh dẫn nước thải là:

A W

ngn

K

1 , 0

026 ,







+ Chọn cao trình ngay mặt đất làm cos chuẩn là 0,0

+ Chọn chiều cao chết từ mặt nước lên mặt đất là 0,2 m

+ Chọn chiều cao chống nước mưa chảy tràn là 0,2 m

+ Chọn chiều dài kênh dẫn : L = 30 m

Với D = 260 mm thì đáy kênh xây dựng có độ dốc thủy lực là :

imin = 0,00302 ( Theo TCXDVN 7957:2008 )

 Chiều cao tổng cộng cần xây dựng của kênh dẫn nước thải:

HTONG = Hngn + Hchet + Hbv = 0,1 + 0,2 + 0,2 = 0,5 m

* Cao trình đáy ở đầu kênh dẫn : Z đáy đầu kênh = 0,0 – 0,2 – 0,2 = - 0,4 m

* Cao trình đáy ở cuối kênh dẫn: Z đáy cuối kênh = Z đáy đầu kênh – h tt = - 0,4 – L * imin

= - 0,4 – 30 * 0,00302 = - 0,4906 m ( Với htt là tổn thấp cột áp cuối kênh dẫn )

* Cao trình mặt nước ở cuối kênh dẫn :

Z mn(kênh dẫn)= - 0,2 – htt = - 0,2 – ( 30 * 0,00302 ) = - 0,2906 m

Bề dày của tường : 0,2 m

Vậy chiều sâu xây dựng đầu kênh : h = 0,5 m , trong đó: chiều cao tránh nướcmưa chảy tràn: h1 = 0,2 m, chiều sâu chết h2 = 0,2 m , chiều sâu ngập nước

H ngn = 0,1 m

Chiều sâu xây dựng cuối kênh: h = 0,2 m + 0,2 m + 0,2906 m = 0,6906 m

4.1 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ SONG CHẮN RÁC

Song chắn rác được đặt ở kênh trước khi nước thải vào trạm xử lý Hai bêntường kênh phải chừa một khe hở đủ để dể dàng lắp đặt và thay thế song chắn rác

Do lượng rác trong nước thải không nhiều nên có thể sử dụng cào rác bằngthủ công (ngày cào 2 – 3 lần)

Bảng 4.2 Các thông số sử dụng trong thiết kế song chắn rác

phép

Giá trị thiết kế

Chọn vận tốc dòng chảy qua khe của song chắn rác Vs = 0,5 m/s

Tổng diện tích phần khe hở ngập nước của SCR:

2

3

/ 5 , 0

/ 0182 , 0

m s

m

s m v

m H

A

W

ngn

364 , 0 1

, 0

0364 ,

Số khe của song chắn rác :

m

m B

W

025 , 0

364 , 0







Số thanh sắt sử dụng là : F = n -1 = 14 thanh

Ta chọn các thanh của SCR làm bằng vật liệu thép không rĩ

Chiều rộng lọt lòng nơi đặt song chắn rác:

Wk = W + F * C = 0,364 + 14 * 0,013 = 0,546 m

Chiều dài đoạn mở rộng kênh nơi đặt SCR:

m m

m W

W

20tan

*2

26,0546,020

2 , 0 4 , 0 0906 , 0 1 , 0 45

Chọn chiều dài đoạn uốn cong của thanh sắt: L3 = 0,2 m

Vậy tổng chiều dài của thanh sắt cần dùng là:

s m m

m

s m H

* 546 , 0

/ 0182 , 0

m g

v v

81 , 9

* 2

333 , 0 5 , 0 7 , 0

1 2

( Theo quy phạm thì độ giảm áp cho phép tối đa là : 15,24 cm )

Cao trình đáy kênh ở cuối SCR:

Z đáy kênh (SCR) = Z đáy cuối kênh – hp – (L K(SCR) * i min)

= - 0,491 m – 6,54.10  3 m – (3,378 m * 0,00302) = - 0,5077 mCao trình mặt nước ở cuối kênh đặt SCR:

Z mn(cuối kênh đặt SCR) = Z mn (kênh dẫn) - hp – (L K(SCR) * imin )

= - 0,2906 m – 6,54.10  3 m – (3,378 m * 0,00302)= - 0,307 m

Điều lưu ý khi thiết kế song chắn rác:

- Chọn vật liệu làm song chắn rác là loại thép không rỉ

- Bảng hứng rác phải đục lỗ và các lỗ này phải nhỏ hơn kích thước rác

- Không thiết kế các thanh sắt ngang trên song chắn rác để việc cào rác được dễdàng

- Khoảng cách giữa lưới chắn rác và song chắn rác phải lớn hơn chiều dài củarăng bàn cào

3 Thời gian tồn lưu nước s 45 ÷ 90 60

4 Vận tốc nước chảy qua bể m/s 0,24 ÷0.4

5 Thời gian giữa 2 lần lấy cát ngày 2 ÷ 4 7

8 Trọng lượng riêng của cát c kg/m3 1600

9 Chiều sâu công tác của bể (H) m 0,5 ÷ 1,2 0,5

(Nguồn: Phương pháp xử lý nước thải – Lê Hoàng Việt Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải - Trịnh Xuân Lai)

/ 0182 , 0

* 7 , 1

s m

s m U

18 , 182

/ 0187 , 0

/ 2 , 0

* 7 , 1

s m U

v

K

H

L

Chọn chiều sâu công tác của bể : H = 0,5 m ( khoảng 0,5 ÷ 1,2 )

(Theo Giáo Trình Phương Pháp Xử Lý Nước Thải – Lê Hoàng Việt )

Chiều dài bể lắng cát Lb:

m m

m L

091 , 0 /

2 , 0

/ 0182

,

0

m s

m

s m v

→ Zmn (bể lắng cát ) = Zmn (SCR) + htt + H ngn = - 0,357m – 0,0151m – 0,1m = - 0,4721m

* Chiều sâu chết Hc = 0,4721m + 0,2 m = 0,6721 m

( 0,2 m là chiều cao chống nước mưa chảy tràn )

* Tính chiều sâu lớp cát ( phụ thuộc vào lượng cát có trong nước thải vàkhoảng cách giữa 2 lần lấy cát )

+ Chọn khoảng cách giữa 2 lần lấy cát là 3 ngày

Theo Trịnh Xuân Lai – (Tính Toán Và Thiết Kế Công Trình Xử Lý Nước Thải, trang 32 ) : Trong 1000 m3 nước thải thì lượng cát dao động 0,0037 ÷ 0,22 m3cát nên ta chọn :

+ Lượng cát có trong nước thải 30 m/l

Ngoài ra ta còn có tổng lượng nước thải qua bể lắng cát là 725 m3/ngày

→ Lượng cát tích lại trong bể trong 7 ngày ( giả sử hiệu suất lắng là 100%):Gcát = Q * C * 7 = 3 3 3 6

10

10 7 30 725

m

kg m



 = 152,25kgThể tích cát ( Dcát = 1600 kg/m3 ):

3

3 0 , 095 /

1600

25 , 152

m m

kg

kg D

m A

095 , 0

* Kiểm tra thời gian tồn lưu của bể:

+ Tại thời điểm Qmax = 0,0182 m3 /s:

s m

m Q

V hd

47 , 45 /

0182 , 0

0,8275

3 3 max

m Q

V hd

86 , 229 /

0036 , 0

0,8275

3 3 min

+ Chiều rộng hố thu bằng chiều rộng của bể: L hố thu = Bb = 0,182 m

+ Chiều sâu hố thu : Hhố thu = 0,5 m

+ Vậy chiều dài hố thu:

m m

m H

L

V B

hôthu hôthu

hôthu

5 , 0

* 182 , 0

095 , 0

- Hệ thống băng chuyển động để lấy cát và dầu mỡ

- Hố thu cát

- Sân phơi cát

- Lang can bảo vệ cao từ 0.8 (m) đến 1.2 (m) Giá trị chọn thiết kế là 1 (m)

- Ngoài ra trên thành bể bố trí các vòi phun nước để tránh dầu mỡ bám lênthành bể …

Theo số liệu thu thập từ nhà máy thì lượng dầu mỡ trong nước thải sinh hoạt

là 30 – 100mg/l và nước thải sản xuất là 500 mg/l ; lưu lượng nước thải sinh hoạt là

50 m3 và lưu lượng nước thải sản xuất là 675m3

Suy ra: hàm lượng dầu mỡ tổng cộng của nước thải:

675 50

500.675 100.50

675 50

.675 500 30.50





Theo Ths.Lê Hoàng Việt : Hiệu suất loại dầu mỡ của bể lắng cát là 50%

Vì vậy hàm lượng dầu mỡ còn lại bể lắng cát :

Dầu mỡ = mg l mg l 233 , 795mg/l 236 , 205mg/l

100

50

* / 41 , 472 100

50

* / 59 , 467

4.3 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỂ ĐIỀU LƯU

Do lượng nước thải từ nhà máy thải ra không đồng đều tại các thời điểmkhác nhau nhưng hệ thống xử lý sinh học phía sau thì hoạt động 24/24 và cần cungcấp một lượng nước thải ổn định để tránh hiện tượng ‘shock’ do lưu lượng không

ổn định Vì vậy ta cần thiết kế bể điều lưu để điều hoà lưu lượng một cách ổn địnhcác dưỡng chất cần thiết cho hệ thống sinh học phía sau

Bảng 4.5 Các thông số sử dụng thiết kế bể điều lưu

phép

Giá trị thiết kế

3 Hiệu suất cung cấp khí (Hk) kgO2/hp*h 0,544 ÷ 1,089 1

4 Chiều cao tránh mưa chảy tràn

(H1)

(Nguồn: Phương pháp xử lý nước thải – Lê Hoàng Việt Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải - Trịnh Xuân Lai

Do nhà máy chưa đi vào hoạt động nên ta tính thể tích tính toán bể điều lưu dựa vàocông thức:

Chọn thời gian hoạt động nhà máy là 24h

V = 2*Qmax = 2*65,52 = 131,04 (m3)

Thể tích hữu dụng thực tế của bể điều lưu là bằng thể tích tính toán cộng thêm 20%phòng ngừa để tránh các biến động và sự cố do thời vụ

Vhd = Vtt + 0,2.Vtt =131,04 + 0,2.131,04 = 157,248 m3

Chọn chiều sâu hoạt động của bể là Hngn = 3 m

Chọn chiều cao bảo vệ của bể: Hbv = 0,3 m

Chiều dài kênh dẫn từ bể lắng cát đến bể điều lưu dài 3m và ứng với độ

dốc thủy lực imin = 0,00302

Khi đó cao trình miệng dưới cống kênh dẫn ở đầu bể điều lưu là:

ZM = Zmn (bể lắng cát ) – 0,2m – 3m * 0,00302 = - 0,4721m – 0,2m – 3m * 0,00302 = - 0,681 m

( Với 0,2 m là chiều sâu ngập nước của kênh dẫn )

Vậy chiều sâu chết: Hc = 0,2 m + 0.681 m = 0,881 m

( Với 0,2 m là chiều cao tránh nước mưa chảy tràn)

Vậy chiều cao tổng của bể là : Ht = H + Hc = 3 m + 0,881 m = 3,881 m

Diện tích của bể điều lưu bằng: 3 52 , 428 2

3

284 ,

m

m H

2





