Sơ đồ khối cho phương án 1* Thuyết minh quy trình: - Toàn bộ nước thải của nhà máy từ nơi sản sinh được dẫn đến kênh dẫn nước thải,sau đó đưa qua song chắn rác để loại bỏ thành phần rác
Trang 1MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU 3
1.1.Đặt vấn đề 3
1.2.Mục tiêu thực hiện 3
1.3.Phương pháp thực hiện 3
CHƯƠNG II.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỰC PHẨM VÀ THỦY HẢI SẢN 4
2.1.Giới thiệu chung 4
2.1.1.Sơ lược về công ty 4
2.1.2.Điều kiện địa lý 4
2.1.3.Điều kiện tự nhiên môi trường 5
2.2 Hiện trạng môi trường nước 5
2.2.1.Nước mặt 5
2.2.2.Nước ngầm 5
2.3.Nhu cầu cung cấp điện nước 6
2.3.1.Nhu cầu cung cấp nguyên liệu điện và nước 6
2.3.2.Nhu cầu cung cấp điện 6
2.3.3.Nhu cầu cung cấp nước 6
2.4.Quy trình chế biến và nguồn phát thải 7
CHƯƠNG III: CÁC TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG NƯỚC DO HOẠT ĐỘNG CỦA NHÀ MÁY VÀ BIỆN PHÁP XỬ LÝ 9
3.1.Các tác động đến môi trường nước do hoạt động của nhà máy 9
3.1.1.Nước mưa chảy tràn 9
3.1.2.Nước thải sinh hoạt 9
3.1.3.Nước thải sản xuất 9
3.2.Các biện pháp xử lý ô nhiễm do nước thải 10
3.2.1.Đối với nước thải từ hoạt động sản xuất 10
3.2.2.Đối với nước thải sinh hoạt 10
3.2.3.Đối với nước mưa chảy tràn 10
CHƯƠNG IV: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ 11
4.1.Đề xuất phương án xử lý 11
4.1.1.Phương án 1 11
4.1.2.Phương án 2 12
4.1.3.Phương án 3 13
4.2.Lựa chọn phương án …14
4.2.1 Chia gia quyền 16
4.2.2.Lựa chọn phương án 17
4.3.Các hạn mục công trình trong hệ thống xử lý 17
4.3.1.Song chắn rác 17
4.3.2.Bể lắng cát 17
4.3.3.Bể điều lưu 17
4.3.4.Bể tuyển nổi 18
4.3.5.Bể bùn hoạt tính 18
Trang 24.3.6.Bể lắng thứ cấp 18
4.3.7.Bể khử trùng 18
4.3.8.Sân phơi bùn 19
CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN ĐÃ CHỌN 19
5.1.Kênh dẫn nước thải 19
5.2.Song chắn rác 20
5.3.Bể lắng cát 24
5.4.Bể điều lưu 27
5.5.Bể tuyển nổi 31
5.6.Bể bùn hoạt tính 38
5.7.Bể lắng thứ cấp 44
5.8.Bể khử trùng 48
5.9.Sân phơi bùn 52
5.10.Tính toán cao trình 56
5.11 Tổng kết kích thước các công trình thiết kế
CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 57
6.1.Kết luận 57
6.2.Kiến nghị 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO 58
Trang 3CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
- Việt Nam là nước có rất nhiều điều kiện thuận lợi để phát triển ngành nuôi trồngthủy sản Do đó, nhiều nhà máy chế biến thủy sản được đầu tư phát triển, đặc biệt là
ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long
- Khi các nhà máy hoạt động sẽ không tránh khỏi việc sản sinh ra các chất thải,nước thải và các phụ phế phẩm khác Vì vậy, việc quản lý và xử lý các chất thải(phần lớn là nước thải) phải thật sự nghiêm túc, chặt chẽ và chính xác để giảm thiểuđến mức tối đa những ảnh hưởng đến môi trường
- Hạn chế và ngăn chặn ô nhiễm do nước thải là một trong các yêu cầu quan trọngcủa kỹ thuật môi trường, Trước tình hình đó nhằm ngăn chặn giảm thiểu các tácđộng xấu đến môi trường thì việc xử lý các chất thải trong sản xuất cũng như trongsinh hoạt là vấn đề không thể thiếu Đặt biệt là với ngành chế biến thủy hải sản, mộtngành đang phát triển với quy mô rộng như hiện nay thì càng phải được chú trọnghơn trong công tác xử lý nước thải Vì vậy mà việc thiết kế một hệ thống xử lý nướcthải đạt tiêu chuẩn an toàn và thích hợp để lượng nước thải đầu ra nằm trongkhoảng cho phép đạt tiêu chuẩn môi trường theo quy định của pháp luật là rất cầnthiết
- Trong quá trình thực hiện đồ án do lần đầu thiết kế nên không tránh khỏi nhữngsai sót trong tính toán, thiết kế hệ thống xử lý, và lựa chọn công nghệ Chính vì thếrất mong nhận được những ý kiến đóng góp và chỉnh sửa từ các thầy, cô
- Tôi xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn và giúp đỡ của thầy Lê Hoàng Việt đãtạo điều kiện tốt nhất cho chúng tôi hoàn thành đồ án này
1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỒ ÁN
- Thiết kế hệ thống xử lý nước thải (sản xuất và sinh hoạt) đạt tiêu chuẩn cho Công
ty TNHH Xuất Nhập Khẩu Thuỷ Sản Cần Thơ để đảm bảo nước thải đầu ra đạtQCVN 11:2008/ BTNMT
Trang 4CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY CHẾ
BIẾN THỰC PHẨM VÀ THỦY HẢI SẢN2.1 GIỚI THIỆU CHUNG
2.1.1 Sơ lược về công ty :
- Tên doanh nghiêp : Công ty TNHH Xuất Nhập Khẩu Thuỷ Sản Cần Thơ
- Địa Chỉ : Lô số 03,04 Khu Công nghiệp Trà Nóc I ,phường Trà Nóc,Quận BìnhThủy,TP.Cần Thơ
- Giám đốc điều hành: Đoàn Văn Đông
- Số điện thoại: 0710743869 ; số Fax : 0710743869
- Tổng số cán bộ nhân viên của công ty: 700 người
+ Nhân viên quản trị :20 người
+ Nhân viên gián tiếp :80 người
+ Nhân viên trực tiếp :600 người
- Diện tích công trình xây dựng mới: 24.527,5m2
- Tổng diện tích của nhà máy: 13.261m2, trong đó:
+ Diện tích xây dựng xưởng sản xuất: 800m2
+ Diện tích khu xử lý nước thải : 360 m2
+ Diện tích trồng cây xanh: 1989m2
+ Diện tích còn lại để xây dựng các công trình phụ trợ khác: hệ thống xử lý nướcsạch, hệ thống nhà vệ sinh cho công nhân, nhà bảo vệ…
2.1.2 Điều kiện địa lý:
- Công ty đã chọn phương án thuê đất trong thời hạn 40 năm để xây dựng nhàxưởng sản xuất và dự phòng phát triển trong thời gian tới
+ Phía Đông: giáp sông Hậu
+ Phía Tây: giáp đường trục chính của KCN Trà Nóc 1
+ Phía Nam: giáp công ty phân bón hóa chất Cần Thơ
+ Phía Bắc: giáp bến xếp dỡ thuộc công ty TNHH bột mì Đại Phong
- Địa hình bằng phẳng do được qui hoạch nằm cách xa các khu dân cư,xa công trình
di tích lịch sử văn hóa cụng như không có các khu bảo tồn mà lại có đường bộ nốiliền với mạng lưới giao thông đường bộ của khu vực và cả nước,gần s6n bay TràNóc,nên khu công nghiệp Trà Nóc 1 là một vị trí rất thuận lợi cho việc vận chuyển
Trang 5các loại nguyên liệu ,hang hóa bằng cả đường bộ lẫn đường thủy Ngoài ra ,cơ sở hạtấng của khu công nghiệp
2.1.3 Điều kiện tự nhiên và môi trường
- Địa chất Trà Nóc gồm năm đến bảy lớp phù sa,sức chịu lực kết dính trung bình0,01-0,38 kg/cm2 , không thuận lợi xây dựng cao tầng
- Nhiệt độ trung bình các tháng nằm trong năm khoảng 25,7-29 oC
- Lượng mưa trung bình hàng năm 1.629 mm/năm
2.2 HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC
2.2.1 Nước mặt:
Hiện trạng nước mặt bờ sông dự án
Bảng 1 Hiện trạng nước mặt bờ sông dự án (sông Hậu )
(Nguồn: ĐTM của nhà máy )
Nước mặt bị ô nhiễm do chất hữu cơ ,chất rắn lơ lững
Trang 62.3 NHU CẦU CUNG CẤP ĐIỆN NƯỚC
2.3.1 Nhu cầu cung cấp nguyên liệu, điện và nước
- Nguyên liệu chủ yếu cho nhà máy là cá tra,cá basa và tôm được cung cấp từ các
hộ nuôi ao, nuôi bè của thành phố Cần Thơ và các tỉnh An Giang, Đồng Tháp …
2.3.2 Nhu cầu cung cấp điện :
- Nhà máy được cung cấp điện từ mạng lưới điện của khu công nghiệp Trà Nóc 1.Nhu cầu về điện được xác định trên cơ sở công suất tiêu thụ của máy móc thiết bị
và thời gian sản xuất,với định mức bình quân của ngành công nghiệp chế biến thủyhải sản là 945KWh/tấn
- Để phóng ngừa sự cố mất điện ,nhà máy có trang thiết bị máy phát điện dự phóng
và có kho chứa 1000 lít dầu DO
2.3.3 Nhu cầu cung cấp nước :
- Nước sản xuất: Nước dùng cho sản xuất ,chế biến nguyên vật liệu,làm lạnh ,làmnóng rửa dụng cụ,thiết bị vệ sinh nhà xưởng Bình quân 1 ngày cần 2000m3/ ngày
- Nước sinh hoạt: Nước sinh hoạt cho công nhân 120 lít/người/ngày.Tổng nhu cầu
về nước 84m3/ngày
Trang 72.4 QUY TRÌNH CHẾ BIẾN VÀ NGUỒN PHÁT THẢI
Hình 1 Quy trình chế biến cá basa đông lạnh và nguồn sinh nước thải.
NƯỚC
THẢI
NGUYÊN LIỆU
Trang 8Hình 2 Quy trình chế biến tôm đông lạnh và nguồn sinh nước thải.
XỬ LÝ NỘITẠNG
PHÂN MÀU
PHÂN LOẠIKÍCH CỠ
LÊN KHUÔN
CẤP ĐÔNG
CÂN,ĐÓNGGÓI
NHẬP KHO TRỮ ĐÔNG -200 C
XUẤT KHOTHÀNH PHẨM
NƯỚC
THẢI
TIẾP NHẬN TÔMNGUYÊN LIỆU
Trang 9CHƯƠNG III: CÁC TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG NƯỚC
DO HOẠT ĐỘNG CỦA NHÀ MÁY VÀ BIỆN PHÁP XỬ
LÝ
3.1 CÁC TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG DO HOẠT ĐỘNG CỦA NHÀ
MÁY
3.1.1 Nước mưa chảy tràn:
- Trung bình khoảng 125 m3/ngày vào mùa mưa
- Vào mùa mưa,nước mưa chảy tràn qua khu vực mặt bằng xưởng sẽ kéo theo đấtcát,chất cặn bã rơi vãi vào nguồn nước Nếu lượng nước mưa này không được quản
lý tốt cũng sẽ gây tác động tiêu cực đến nguồn nước bề mặt,nước ngầm
3.1.2 Nước thải sinh hoạt:
- Do đặc điểm hoạt động của nhà máy chế biến thủy sản nên nước thải sinh hoạt chỉ
bao gồm nước thải nhà vệ sinh và nước thải rửa tay của công nhân
Bảng 3 Tính chất đặc trưng của nước thải sinh hoạt
(Nguồn:Giáo trình công nghệ xử lý nước thải – T.V.Nhân & N.T.Nga ,1999)
Theo dự án, thì tổng nước thải sinh hoạt là : 84 m3/ngày
Nhận xét: Nước thải sinh hoạt đã vượt tiêu chuẩn thải nhiều lần so với tiêu chuẩn
nước thải QCVN14 cột A , như vậy nước thải này cần xử lý trước khi thải ra ngoài
3.1.3 Nước thải sản xuất:
- Lượng nước thải phát sinh hàng ngày khoảng 1200m3/ngày
Trang 10Bảng 4 Kết quả phân tích nước thải chưa qua xử lý
tích
QCVN 11 2008 cột A
Nhận xét: Từ bảng phân tích trên cho thấy nồng độ các chất trong nước thải đều
vượt quá quy chuẩn cho phép QCVN 11- 2008 loại A rất nhiều lần gây ảnh hưởngnghiêm trọng đến sinh hoạt, sản xuất nuôi trồng thủy sản của khu vực nói riêng vàTP.Cần Thơ nói chung
3.2 CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DO Ô NHIỂM
3.2.1 Đối với nước nước thải từ hoạt động sản xuất:
- Hiện nay có rất nhiều công nghệ xử lý nước thải Quy trình xử lý nước thải củanhà máy sẽ xây dựng là sự kết hợp các phương pháp hoá, lý và sinh học nhằm đạtđược hiêu suất xử lý cao Đối với nước thải từ hoạt động chế biến thuỷ sản các giaiđoạn xử lý hoá, lý mang tính chất tiền xử lý Đó là giai đoạn tạo bông và tách mỡ rakhỏi nước thải Giai đoạn xử lý sinh học đóng vai trò quan trọng, nó quyết địnhmức độ sạch của nước thải sau xử lý
- Đặc điểm của nước thải từ loại hình chế biến thuỷ sản có chứa thành phần dinhdưỡng cao nên việc áp dụng phương pháp xử lý sinh học là phương án khả thi và íttốn kém trong chi phí đầu tư lẫn chi phí vận hành
3.2.2 Đối với nước thải sinh hoạt:
- Đặc tính nhiễm bẩn chung của nhóm nước thải này là chứa nhiều cặn bã, các chấthữu cơ hoà tan và đặc biệt là vi trùng gây bệnh với các chỉ tiêu ô nhiễm cao
- Để đảm bảo hợp vệ sinh và đúng tiêu chuẩn Việt Nam, tất cả các nước thải sinhhoạt được đưa vào bể tự hoại sau đó được dẫn vào bể xử lý chung của nước thải sảnxuất
Trang 113.2.3 Đối với nước mưa chảy tràn:
- So với nước thải nước mưa là nguồn ít gây ô nhiễm hơn.Vì vậy hệ thống thu gomnước mưa của phân xưởng chính sẽ được tách riêng ra khỏi nước thải và cho thảithẳng ra cống thoát nước chung của khu vực sau khi qua song chắn rác để giữ lạicác chất rắn có kích thước lớn
CHƯƠNG IV: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
4.1 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÍ
Nước thải của Công ty TNHH Xuất Nhập Khẩu Thuỷ Sản Cần Thơ với tổng lưulượng là 2084 m3/ngày, lưu lượng xả thải trung bình là 36.18 l/s Thành phần chủyếu có trong nước thải là hợp chất hữu cơ, dưỡng chất (N,P), chất rắn lơ lửng, dầu
mỡ và coliform Các chỉ tiêu ô nhiễm phân tích được đều vượt tiêu chuẩn cho phép(QCVN 24:2008/BTNMT) Nếu không được xử lý tốt, khi thải ra môi trường sẽ làm
ô nhiễm môi trường xung quanh, ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt, sản xuất và sứckhỏe của người dân xung quanh Vì vậy phải xây dựng hệ thống xử lý cho nhà máyđặt biệt là hệ thống xử lý nước thải để xử lý nước thải
Để giải quyết yêu cầu đó, tôi có một số phương án sau:
Bùn xả
Oxy
Clo
Bồn tạo áp
Trang 12Hình 3 Sơ đồ khối cho phương án 1
* Thuyết minh quy trình:
- Toàn bộ nước thải của nhà máy từ nơi sản sinh được dẫn đến kênh dẫn nước thải,sau đó đưa qua song chắn rác để loại bỏ thành phần rác có kích thước lớn có thể ảnhhưởng đến hoạt động của các thiết bị tiếp theo: xương cá, da cá, nội tạn cá, bọcnilong
- Nước thải sau khi qua song chắn rác được đưa qua bể lắng cát để loại bỏ thànhphần cát, sỏi, đá trong nước thải, lượng này sẽ được trữ lại và xử lý ở sân phơi cát
để tránh gây hư hỏng máy bơm và các thiết bị cơ giới phía sau
- Tiếp đến nước thải tiếp tục đưa vào bể điều lưu để giữ cho lưu lượng và nồng độcác chất ô nhiễm vào hệ thống phía sau được ổn định
- Sau bể điều lưu là bể tuyển nổi áp lực, nhằm loại bỏ chất hữu cơ, mỡ, máu cá vàmột phần chất rắn lơ lửng trong nước thải Các chất này sẽ bị đẩy lên trên tạo thànhlớp màng, thanh gạt sẽ loại bỏ lớp màng này và đưa vào sân phơi bùn Nước thảiđầu ra ở bể tuyển nổi một phần được bơm lên buồng tạo áp lực để hoàn lưu, phầncòn lại cho chảy qua bể bùn hoạt tính có sục khí oxy
- Từ bể tuyển nổi, nước thải được bơm sang bể bùn hoạt tính để bắt đầu phân hủycác chất hữu cơ có trong nước thải Ở bể bùn hoạt tính, các chất hữu cơ bị xử lýbằng con đường oxy hóa, lượng bùn tạo ra từ sinh khối vi sinh vật tiêu thụ chất hữu
cơ sẽ cho qua bể lắng thứ cấp
- Nước thải được cho qua bể lắng thứ cấp để loại bỏ các bông cặn lắng xuống đáytạo thành bùn Một phần bùn này sẽ được hoàn lưu về bể bùn hoạt tính để đảm bảomật độ vi sinh cần thiết cho bể bùn hoạt động ổn định, phần còn lại được bơm định
kì sang sân phơi bùn
- Phần nước thải đầu ra ở bể lắng thứ cấp được được cho tiếp vào bể khử trùng( bằng Clo) để loại bỏ vi sinh vật gây bệnh Sau đó mới được thải ra ngoài môitrường
Bể bùn hoạt tính
Oxy
Bể lắng sơ cấp
Bể điều lưu Song chắn rác
Trang 13Hình 4 Sơ đồ khối phương án 2
* Thuyết minh quy trình:
- Toàn bộ nước thải của nhà máy từ nơi sản sinh được dẫn đến kênh dẫn nước thải,
sau đó đưa qua song chắn rác để loại bỏ thành phần rác có kích thước lớn có thể ảnhhưởng đến hoạt động của các thiết bị tiếp theo: xương cá, da cá, nội tạn cá, bọcnilong
- Tiếp đến nước thải tiếp tục đưa vào bể điều lưu để giữ cho lưu lượng và nồng độcác chất ô nhiễm vào hệ thống phía sau được ổn định
- Nước thải tiếp tục được bơm sang bể lắng sơ cấp để loại bỏ thành phần có khảnăng lắng được
- Nước thải đầu ra từ bể lắng sơ cấp được bơm sang bể bùn hoạt tính có sục khí đểbắt đầu phân hủy các chất hữu cơ còn lại tạo thành các bông cặn và huyền phù sẽđược lắng trong bể lắng thứ cấp
- Lượng sinh khối bùn tạo ra từ bể bùn hoạt tính được tiếp tục cho qua bể lắng thứcấp để xử lý Bùn ở bể lắng thứ cấp một phần sẽ được lắng xuống và đưa ra sânphơi bùn; phần còn lại được hoàn lưu trở lại bể bùn hoạt tính nhằm đảm bảo mật độ
vi sinh vật cần thiết để bể hoạt động tốt
- Cuối cùng nước thải từ bể lắng thứ cấp được cho qua bể khử trùng để loại bỏ visinh vật gây bệnh và hải ra môi trường
Trang 14* Thuyết minh phương án:
- Toàn bộ nước thải của nhà máy từ nơi sản sinh được dẫn đến kênh dẫn nước thải,sau đó đưa qua song chắn rác để loại bỏ thành phần rác có kích thước lớn có thể ảnhhưởng đến hoạt động của các thiết bị tiếp theo: xương cá, da cá, nội tạn cá, bọcnilong
- Nước thải sau khi qua song chắn rác được đưa qua bể lắng cát để loại bỏ thànhphần cát, sỏi, đá trong nước thải, lượng này sẽ được trữ lại và xử lý ở sân phơi cát
để tránh gây hư hỏng máy bơm và các thiết bị cơ giới phía sau
- Tiếp đến nước thải tiếp tục đưa vào bể điều lưu để giữ cho lưu lượng và nồng độcác chất ô nhiễm vào hệ thống phía sau được ổn định
- Nước thải tiếp tục được bơm sang bể lắng sơ cấp để loại bỏ thành phần có khảnăng lắng được
- Tại bể xử lí yếm khí UASB chất hữu cơ được vi sinh vật yếm khí hấp thụ ở bề mặt
và bắt đầu quá trình phân hủy yếm khí Nước thải được bơm theo hướng từ dướilên, đi qua lớp thảm bùn Nhờ sự tích tụ dần các chất ô nhiễm nên lớp thảm bùn cótác dụng làm giá bám cho vi khuẩn phát triển và làm nền tảng để phân hủy chất hữu
cơ Nước thải đầu ra ở bể UASB được cho qua bể bùn hoạt tính có sục khí oxy
- Ở bể bùn hoạt tính có sục khí các chất hữu cơ còn lại sẽ bi phân hủy tạo thành cácbông cặn và huyền phù sẽ được lắng trong bể lắng thứ cấp
- Lượng sinh khối bùn tạo ra từ bể bùn hoạt tính được tiếp tục cho qua bể lắng thứcấp để xử lý Bùn ở bể lắng thứ cấp một phần sẽ được lắng xuống và đưa ra sânphơi bùn; phần còn lại được hoàn lưu trở lại bể bùn hoạt tính nhằm đảm bảo mật độ
vi sinh vật cần thiết để bể hoạt động tốt
- Cuối cùng nước thải được cho qua bể khử trùng để loại bỏ vi sinh vật gây bệnh vàhải ra môi trường
4.2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
- 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
- Về yêu cầu cần thiết của hệ thống xử lý là:
+ Qui trình công nghệ đơn giản
+ Không tốn nhiều diện tích đất cho hệ thống xử lý
+ Chi phí vận hành và bảo dưỡng thấp
+ Nước thải sau xử lý đạt QCVN 11:2008/BTNMT
- 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
Trang 15Bảng 5: phân tích ưu khuyết điểm của các phương án.
Phương án 1 - Ít bị ảnh hưởng bởi các sự cố
- Chịu được sự thay đổi đột ngột của lưu lượng và chất hữu cơ
- Xử lý hiệu quả nước thải có dầu mỡ và chất hữu cơ cao
- Tiết kiệm được diện tích xây dựng, do bể tuyển nổi tốn ít diện tích
- Hệ thống vận hành phức tạp, đòi hỏi người vận hành phải có chuyên môn và kỹ thuật
- Chi phí vận hành cao do phải tốn nhiều năng lượng
- Sân phơi bùn chiếm diện tích đáng kể
Phương án 2 - Hiệu suất xử lý trung bình
- Thi công dễ dàng với thời gian ngắn
- Sân phơi bùn tạo mùi hôi Thu hút ruồi gây mất mỹ quan
- Tốn diện tích xây dưng
Phương án 3 -Chịu được sự thay đổi về lưu
lượng và nồng độ chất hữu cơ
- Hiệu suất xử lý cao (do có bể lắng sơ cấp và bể UASB)
- Chi phí vận hành tương đối
- Tốn diện tích lớn cho bể lắng sơcấp và bể UASB
- Mùi hôi từ bể UASB
- Nhạy cảm với các sự cố
- Kỹ thuật vận hành cao
- Tốn diện tích sân phơi bùn
- Từ bảng phân tích ở trên, ta thấy Phương án 1 là phương án có nhiều lợi điểm và
hệ thống xử lý phù hợp với thành phần, tính chất nước thải thuỷ sản của Công Ty.Bởi vì thành phần nước thải chủ yếu của công ty là nước thải thuỷ sản, có hàmlượng dầu mỡ 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 lýcủa Phương án 1, bể tuyển nổi tốn rất ít diện tích xây dựng, đây là lợi điểm mà rấtnhiều công ty lựa chọn Bể tuyển nổi còn tiết kiệm được một lượng đáng kể chất tạobông, keo tụ
- Phương án để lựa chọn là dựa trên cơ sỡ phân tích và đánh giá mức độ ảnh hưởngcủa từng cơ sỡ nêu trên đối với hệ thống xử lý, phương án tối ưu nhất được chọn làphương án có tổng số điểm cao nhất
Trang 164.2.1 Chia gia quyền
- Điểm số tổng cộng của một phương án = ∑(gia quyền * mức điểm số)
Bảng 6 Mức gia quyền của các yêu cầu lựa chọn
7 Sự thích nghi thay đổi nồng độ, lưu lượng 0,05
* Giải thích mức chia gia quyền:
- Hiệu suất xử lý: Do thành phần nước thải thải thuỷ sản có hàm lượng chất hữu cơ
và dầu mỡ cao nên đòi hỏi hệ thống xử lý phải có hiệu suất xử lý chất rắn lơ lửng vàdầu mỡ hiệu quả (từ 70-90%) mới đủ điều kiện cho bể sinh học phía sau hoạt động (điều kiện SS<= 150 mg/l)
- Diện tích: Với thực trạng giá mặt bằng khá đắt đỏ như hiện nay thì diện tích đất cũng được xem là một lợi điểm mà các công ty thường chú ý lựa chọn Vì diện tích đất còn lại của mỗi dự án là khá hạn chế
- Giá thành: Bao gồm chi phí đầu tư máy móc thiết bị ban đầu cho các phương án
đề xuất, lẻ tất nhiên sau hiệu xuất xử lý và quỹ đất mà họ đang có sẽ là giá cả
- Vận hành: Đây là yếu tố đảm bảo tính bền vững lâu dài của phương án, trong yếu
tố này đòi hỏi cả chi phí lẫn chuyên môn vận hành Chi phí thấp, kỹ thuật đơn giản
sẽ là những ưu tiên hàng đầu trong việc lựa chọn yếu tố này
- Yếu tố mùi hôi, sự thích nghi khi thay đổi nồng độ và lưu lượng thải còn là những tồn tại hoặc đã đáp ứng được ở cả ba phương án
Bảng 7 Kết quả so sánh các phương án
TT
Cơ sở đánh giá Gia trọng điểm số
Trang 17* Kết luận: Phương án 1 sẽ là phương án tối ưu cho việc thiết kế hệ thống xử lý
nước thải cho nhà máy với tổng điểm lợi ích phân tích là 7,1
4.3 CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH TRONG HỆ THỐNG XỬ LÍ
4.3.1 Song chắn rác
- Song chắn rác dùng để giữ lại các chất thải có kích thước lớn (bọc ni-lông, rác thảisinh hoạt…), kích thước các chất thải giữ lại tùy thuộc vào khoảng cách giữa cácthanh kim loại trong song chắn rác
- Song chắn rác được đặt ở kênh trước khi nước thải vào trạm xử lý Hai bên tườngkênh phải chừa một khe hở đủ để dễ dàng lắp đặt và thay thế song chắn rác Khi mởrộng hay thu hẹp kênh nơi đặt song chắn rác thì phải mở rộng dần với góc α =200
để tránh tạo chảy rối trong kênh
4.3.2 Bể lắng cát
- Bể lắng cát nhằm loại bỏ cát, sạn , sỏi, đá dăm, các loại xỉ khỏi nước thải Bể lắngcát thường đặt phía sau song chắn rác Ở đây phải tính toán như thế nào cho các hạtcát và các hạt vô cơ cần loại bỏ lắng xuống còn các chất hữu cơ lơ lững khác trôi đi
4.3.3 Bể điều lưu
- Nước thải công ty được thải ra với lưu lượng biến đổi theo thời vụ sản xuất, giờmùa Trong khi đó các hệ thống sinh học phải được cung cấp nước thải đều đặn vềthể tích cũng như 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 đểđảm 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
Trang 18+ Các vòi phun để tránh bọt bám vào thành bể.
4.3.4 Bể tuyển nổi
- Bể tuyển nổi được sử dụng để loại bỏ các hạt rắn hoặc lỏng ra khỏi hỗn hợp nướcthải và cô đặc bùn sinh học Lợi điểm chủ yếu của bể tuyển nổi là nó có thể loại cáchạt 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.Theo cáchnày không khí được hoà tan vào nước thải ở áp suất cao vài atm, sau đó nước thảiđược đưa trở lại áp suất thường của khí quyển lúc này không khí trong nước thải sẽphóng thích trở lại vào áp suất khí quyển dưới dạng các bọt khí nhỏ Các bọt khínày sẽ bám vào các hạt chất rắn tạo lực nâng các hạt chất rắn này nổi lên bề mặt của
bể, sau đó các chất rắn này được loại bỏ bằng các thanh gạt
4.3.5 Bể bùn hoạt tính
- Bể bùn hoạt tính 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 cơbản 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 trộnbằng máy nén khí hay sục khí cơ học Lượng khí cung cấp cho bể phải đồng nhất ởtất cả mọi điểm trên đường đi của nước thải Trong suốt quá trình sục khí các phảnứng hấp phụ, oxy hóa các chất hữu cơ và tạo bông cặn sẽ diễn ra Sau đó nước thảiđược đưa sang bể lắng thứ cấp và sinh khối sẽ được tách ra khỏi nước thải bằng quátrình lắng
4.3.6 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 giốngvới bể lắng sơ cấp, tuy nhiên thông số thiết kế về lưu lượng nạp nước thải trên mộtđơn vị diện tích bề mặt của bể khác rất nhiều Tại bể lắng thứ cấp một phần bùnđược hoàn lưu về bể bùn hoạt tính và phần còn lại được đưa ra sân phơi bùn
4.3.7 Bể khử trùng
- Để hoàn thành công đoạn xử lý nước thải dùng chlorine, nước thải và dung dịchchlorine được cho vào bể trộn, trang bị một máy khuấy vận tốc cao, thời gian lưutồn của nước thải và dung dịch chclorine trong bể không ngắn hơn 30 giây Sau đó
Trang 19nước thải đã trộn lẫn với dung dịch chlorine được cho chảy qua bể tiếp xúc đượcchia thành những kênh dài và hẹp theo đường gấp khúc.Thời gian tiếp xúc giữachclorine và nước thải từ 15 ÷ 45 phút, ít nhất phải giữ được 15 phút ở tải đỉnh Bểtiếp xúc chclorine thường được thiết kế theo kiểu plug_flow Tỷ lệ dài : rộng từ10:1 đến 40:1 Vận tốc tối thiểu của nước thải từ 2 ÷ 4,5m/phút để tránh lắng bùntrong bể.
4.3.8 Sân phơi bùn
- Bùn thải ra từ bể lắng thứ cấp và váng, bọt, các chất hữu cơ bị tuyển nổi từ bểtuyển nổi được đưa ra sân phơi bùn Sân phơi bùn được coi là một công đoạn làmkhô bùn, làm giảm ẩm độ bùn xuống còn khoảng 70 ÷ 80%
CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN ĐÃ
CHỌN
- Lưu lượng: Q = Qsh + Qsx= 84+2000= 2084 m3/ ngày = > ta sẽ thiết kế hệ thống
xử lý với công suất Q = 2084 (m 3 /ngày).
- Số giờ thải: t = 16 giờ/ ngày.
- Lưu lượng trung bình xả thải:
- Ứng với lưu lượng Qtb = 36,18 l/s Giả sử:
+ Qmax = 2 Qtb = > Qmax = 0,0723 (m3/s)
+ Qmin = 0,5 Qtb = > Qmin = 0,0181 (m3/s)
5.1 KÊNH DẪN NƯỚC THẢI:
- Chọn vận tốc dòng chảy trong kênh trước song chắn rác là: v kenh = 0,7(m/s)
trong khoảng quy phạm (0,7 ÷ 1) (m/s) theo TCVN 7957:2008
- Diện tích mặt cắt ướt (Akd) của kênh dẫn nước là:
)(1033,0/
7.0
/s)(m0723
s m v
Q A
kenh
Chọn chiều sâu ngập nước trong kênh dẫn là: H nn = 0,25(m)
Chọn chiều cao chết ( miệng dưới kênh): H chet = 0,2 (m).
Chọn chiều cao bảo vệ tránh nước mưa chảy tràn là: H bv = 0,2 (m
Trang 20- Chiều cao tổng cộng cần xây dựng kênh dẫn là:
1033
m m
m H
A B
Trị số thiết kế
1 Vận tốc nước chảy qua song chắn vs (m/s) 0,31 ÷ 0,62 0,5
Zđáy kênh (cuốikd)
Zđáy kênh (đầu kd)
±0,00
Hchet
L*i
Hnn
Hbv
Trang 21Vkenh (m/s)
( Theo Ths.Lê Hoàng Việt, Giáo trình Phương Pháp Xử Lý Nước Thải,2003 Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải-Trịnh Xuân Lai, 2000.)
- Tổng diện tích khe hở ngập nước của song chắn rác:
Chọn: Vận tốc dòng chảy qua song chắn rác: v s = 0,5 (m/s)
( )
( / ) 0,145( )
5 , 0
/ 0723 ,
s m
s m v
Q A
s
- Tổng chiều rộng các khe của song chắn rác:
)(58,025,0
145.0
m H
A B
nn
khe
- Số khe của song chắn rác:
Do ta chọn kích thước nhỏ nhất của rác là 0,03m nên ta chọn chiều rộng của 1 khe là: B khe = 0,0254 (m)
) ( 23 83 , 22 0254 , 0
58 , 0
khe B
B N
Lmr: Chiều dài đoạn mở rộng trước song chắn rác (m)
Ltr: khoảng cách từ cuối đoạn mở rộng đến đầu thanh sắt SCR (m)
Lβ: Chiều dài đoạn kênh mà SCR nghiêng góc β
Lsàn: chiều dài tấm vĩ sàn để công nhân vớt rác (m)
Lsau: chiều dài từ cuối bản hứng rác SCR đến đầu đoạn thu hẹp (m)
Lth: Chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn rác (m)
- Chiều dài đoạn mở rộng kênh nơi đặt song chắn rác:
Nhìn vào số liệu ta nhận thấy chiều rộng kênh dẫn nơi đặt song chắn rác lớn hơn chiều rộng kênh dẫn trước song chắc rác (Bll(scr) > Bkd) Để tránh dòng chảy rối ta phải mở rộng kênh dẫn theo gốc α = 20o
Trang 22( ) 0,6( )
20
*2
413,08,0
*
tg tg
B B
90 -ß
Hình 7 Mặt cắt nơi đặt thanh sắt SCR
- Khoảng cách từ đáy kênh tới đỉnh của SCR
Hđk-đ SCR =Hk + Ht-d
Ta có Hk = 0,65 (m)
Trang 23=> Hđk-đ SCR =0,65+ 0,2 = 0,85 (m)
- Chiều dài thanh sắt SCR:
Lthanh= cosβ
đSCR đk
H −
+ a
Chọn gốc nghiêng của SCR so với trục thẳng đứng β = 45 o
Chọn chiều dài phần gấp khúc (uốn cong) của thanh sắt a = 0,2 (m)
= > Lthanh= 0,2
2
2
85 ,
H −
x cos (90 – β)
=
2 2
85 , 0
- Tổng chiều dài đoạn kênh nơi đặt SCR:
Lkenh = Lmr + Ltrước + Lβ + Lsàn + Lsau + Lth
= 0,6 + 0,4 +0,85 + 1,5 + 0,4 + 0,6 = 4,35 (m)
- Diện tích mặt cắt ướt ngay trước song chắn rác:
( )2 )
( 0 , 25 0 , 8 0 , 2 m W
H
A scr = nn× ll scr = × ≈
- Vận tốc dòng chảy ngay trước song chắn rác là:
)/(3615,02,0
0723,0
A
Q v
, 9 2
3615 , 0 5 , 0 7 , 0
1 2
7 , 0
m g
v v
H ha = giam× 3 = 0 , 0087 × 3 ≈ 0 , 0261
Trang 24( Số “3” là hệ số cần phải nhân vào để dự trù trường hợp độ giảm áp sẽ tăng khi song chắn rác có rác, vì độ giảm áp tính ở trên chỉ áp dụng cho trường hợp song chắn rác không có rác).
* 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 của răngbàn cào
Bảng 9 Một số thông số cơ bản sử dụng để thiết kế bể lắng cát
phép
Giá trị thiết kế
4 Vận tốc dòng chảy ngang qua
7 Lưu lượng tải thấp nhất (Qmin) m3/s 0,0181
8 Trọng lượng riêng của cát (ρc) 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,2003
Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải – Trịnh Xuân Lai,2000)
Bảng 10 Tải trọng bề mặt bể lắng cát ở 15 o
Trang 25Đường kính hạt (mm) Tải trong bề mặt của bể lắng cát Uo ở 15oC (mm/s)
(Nguồn: Wastewater Engineering: Treatment, reuse, disposal, 1991).
Với đường kính nhỏ nhất của hạt cát cần giữ lại là 0,2 mm
Suy ra tải trọng bề mặt của bể lắng cát là U0 = 18,7 mm/s = 0,0187 m/s (theo bảngtrên)
ta có hệ số kinh ngiệm K = 1,7 ( Theo TCXDVN 7957:2008 )
- Diện tích bề mặt của bể lắng cát:
)(57,60187,0
0723,07,
U
Q K A
* 7 1
- Chiều dài bể lắng cát thiết kế:
57 ,
* Kiểm tra thời gian tồn lưu:
- Thời gian tồn lưu ở Qmax:
29,3max
Trang 26- Thời gian tồn lưu Qmin:
29,3min
So với TCVN 7957:2008 thì thời gian lưu tồn không nhỏ hơn 30s đối với lưu lượng
lớn nhất Ở đây ta có θ min = 45,5 (s) > 30 (s) nên thỏa điều kiện.
*
Xác định chiều sâu lớp cát:
- Lượng cát tích lại trong bể trong 7 ngày Giả sử hiệu suất lắng 100%:
Chọn lượng cát trong nước thải là C = 50 mg/L
Gcát = ( Q*C )* t = ( 2084*50 )* 7 = 729400 g =729,4 (kg)-Thể tích cát:
Khối lượng riêng của cát D = 1600 kg/m 3
)(456,01600
4,
m D
456 , 0
m A
V
H cat
*
Chiều sâu tổng cộng của bể:
- Chiều sâu chết của bể:
Chọn chiều cao tránh nước mưa chảy tràn là h ct = 0.2 (m).
Chọn khoảng cách giữa song chắn rắc tới bể lắng cát L scr-lc = 10 (m)
Vì thể tích cát là Vcát = 0,456 nên ta chọn hố thu cát có thể tích V hố thu = 0,6(m 3 ).
- Chọn thiết kế hố thu hình chóp cụt với:
+ Thể tích hố thu là: Vht = 0,6 m3
+ Chiều rộng đáy lớn bằng chiều rộng bể: B1= B = 0,72 m
+ Chiều dài đáy lớn:L1 = 3*Bb = 3*0,72 = 2,16 m
Trang 27A A A A m
V
8 , 0
* 55 , 1 8 , 0 55 , 1
6 , 0
* 3
*
* 3
2 1 2 1
= +
+
= +
+
=
+ Góc nghiêng đáy hố thu cát không nhỏ hơn 60° so với phương ngang (TCVN7957:2008), chọn 60o
- Tính toán cao trình đầu bể:
+ Cao trình mực nước đầu bể lắng cát:
Zmn (dau lc) = Zmn (cuoi SCR) – (Lscr-lc × imin)
= - 0,3 – (10 × 0,003)
= - 0,33 (m).
+ Cao trình đáy bể lắng cát ở đầu bể:
Zday (dau lc) = Zmn (dau lc) – H
= - 0,33 – 0,5
= - 0,83 (m).
- Tính toán cao trình cuối bể:
+ Cao trình mực nước cuối bể lắng cát là:
Zmn (cuoi lc) = Zmn(dau lc) – L * imin
= -0.33 – 9.09 *0.003
= - 0.357(m)
Trong đó: L =9.09( m) là chiều dài bể lắng cát
+ Cao trình đáy bể lắng cát ở cuối bể:
Zday (cuoi lc) = Zmn (cuoi lc) – H
= - 0,357 – 0,5
= - 0,857 (m).
* Ta có một số thiết bị thường đi kèm theo khi thiết kế bể lắng cát:
+ Thanh gạt đặt dưới đáy bể dùng để cào cát
Trang 28- Pha loãng chất ức chế, trung hòa.
- Cải thiện chất lượng của nước thải và cô đặc bùn ở bể lắng thứ cấp
- Diện tích bề mặt hệ thống lọc nước thải giảm xuống và hiệu suất lọc được cảithiện, chu kỳ làm sạch bề mặt các thiết bị lọc cũng ổn định hơn
- Có thể thiết kế bể điều lưu tùy dạng để có thể xử lý sự cố
* Mục đích: Do lượng nước thải từ nhà máy thải ra không đồng đều tại các thời
điểm khác nhau nhưng hệ thống xử lý sinh học phía sau thì hoạt động 24/24 và cầncung cấp một lượng nước thải ổn định để tránh hiện tượng ‘shock’ do lưu lượngkhông ổn định Vì vậy ta cần thiết kế bể điều lưu để điều hoà lưu lượng một cách ổnđịnh, điều hòa lưu lượng chất hữu cơ, cân bằng dưỡng chất, điều chỉnh pH cần thiếtcho hệ thống sinh học phía sau
Bảng 11 Các thông số sử dụng thiết kế bể điều lưu
thiết kế
3 Hiệu suất cung cấp khí (Hk) kgO2/hp*h 0,544 ÷ 1,089 1
4 Chiều cao tránh mưa chảy tràn
(Nguồn: Phương pháp xử lý nước thải – Lê Hoàng Việt,2003
Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải - Trịnh Xuân Lai,2000)
- Do không thể đo được lưu lượng nước thải từng giờ, ta sẽ thiết kế bể điều lưu dựavào việc xác định tổng thể tích nước thải trong 1 ngày của nhà máy và số giờ làmviệc của nhà máy
- Do nhà máy chưa đi vào hoạt động nên ta tính thể tích tính toán bể điều lưu dựavào công thức:
) ( 66 , 694 24
) 16 2084 ( 2084 24
)
m t
Q Q
(Thời gian hoạt động nhà máy là t = 16 h).
- Thể tích hữu dụng của bể điều lưu bằng thể tích tính toán cộng thêm 20% phòngngừa để tránh các biến động và sự cố do thời vụ:
) ( 592 , 833 ) 2 , 0 66 , 694 ( 66 , 694 ) 2 , 0
Trang 294 208,4( )
592,
m H
V A
nn
hd
* Chiều sâu tổng cộng của bể:
Chọn chiều dài đoạn kênh dẫn từ bể lắng cát đến bể điều lưu là:
L lc- đl =4 (m).
- Cao trình mực nước ở cuối bể lắng cát:
Zmn (cuoi lc) = - 0, 357(m)
- Cao trình miệng dưới cống ( mực nước đầu bể điều lưu )
Zmiệng cống = Z mn(cuối lc) – Llc- đl*imax = -0,357 – 4*0,003 = -0,369(m)
- Chiều sâu chết của bể:
* Chiều dài, chiều rộng bể
Để ảnh hưởng của máy khuấy đều ở các vùng của bể, ta chọn chiều dài bể bằng 2lần chiều rộng bể: L dl =2×B dl mà Adl = Ldl* Bdl = >Adl =2B2
= > chiều rộng bể: 10,2( )
2
4,208
- Thể tích không khí cần thiết để cung cấp cho bể là:
) / ( 24 , 840 min) / ( 004 , 14 015 , 0 592 , 933 015 ,
V
(0,015m3/m3.min là lượng không khí cần thiết để duy trì ở trạng thái hiếu khí - theo
Lê Hoàng Việt, giáo trình Phương Pháp Xử Lý Nước Thải, 2003).
- Khối lượng oxy cần cung cấp:
) / ( 92 , 233 232 , 0 2 , 1 24 , 840 232 , 0 2 ,
