Đồ án xử lý nước thải nhà máy thủy sản Minh Phú Hậu Giang 2001m3ngày đêm

Đồ án xử lý nước thải nhà máy thủy sản Minh Phú Hậu Giang 2001m3ngày đêm. Đồ án xử lý nước thải nhà máy thủy sản Minh Phú Hậu Giang 2001m3ngày đêm. Đồ án xử lý nước thải nhà máy thủy sản Minh Phú Hậu Giang 2001m3ngày đêm

MỞ ĐẦU

Nước ta đang trong bước phát triển cùng với sự phát triển của công nghiệp hóa hiện đạihóa.Bên cạnh những thành tựu mà sự phát triển đem lại thì vấn đề môi trường cũng đượcđặt ra và đang trở thành một vấn đề cấp bách.Nếu không giả quyết kịp thời và thỏa đáng thì

nó không chỉ làm chậm sự phát triển của xã hội mà còn dần làm mất đi những thành tựu màchúng ta đạt được

Để đảm bảo phát triển bền vững thì việc xử lý nước thải sinh ra trong quá trình sản xuất làrất cần thiết Nếu không giải quyết tốt việc thoát nước và xử lý nước thải của nhà máy, xínghiệp công nghiệp sẽ gây ô nhiễm đối với các nguồn nước dẫn tới hậu quả xấu, gây tổn thấtcho mọi ngành kinh tế Chế biến thủy sản là một ngành như vậy Bên cạnh những mặt tíchcực của ngành tồn tại những mặt trái, đó là vấn đề môi trường của ngành gây ra Khí thải,chất thải rắn, nước thải nếu không có biện pháp xử lý kịp thời thì chính chúng là nguyênnhân làm suy giảm chất lượng cuộc sống Trong đó nước thải cần được quan tâm giải quyết

do nước thải chế biền thủy sản phát sinh với lượng lớn, có hàm lượng chất hữu cơ cao vàchứa các thành phần sinh mùi… Việc tìm được một biện pháp xử lý cuối đường ống thíchhợp cho ngành chế biến thủy sản đang là mối quan tâm lớn của các cơ sở sản xuất

Trong đồ án này tôi xin đưa ra hệ thống xử lý lượng nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường.Trong quá trình thực hiện đồ án này sẽ không tránh khỏi những sai sót trong quá trình tínhtoán và thiết kế hệ thống xử lý Mong nhận được sự đóng góp và chỉnh sửa từ thầy LêHoàng Việt- phụ trách giảng dạy môn xử lý nước thải cũng như giúp đỡ tôi hoàn thành đồ ánnày

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN TÔM MINH PHÚ

1. TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY

Nhà máy chế biến tôm Minh Phú – Hậu Giang

Địa chỉ: Khu công nghiệp Minh Phú – Hậu Giang, ấp Phú Hưng, xã Đông Phú, huyện ChâuThành, tỉnh Hậu Giang

Nhà máy chế biến tôm Minh Phú – Hậu Giang nằm bên bờ sông Hậu, cách trung tâm tỉnh lịHậu Giang khoảng 50 km về hướng Đông – Nam, cách trung tâm TP Cần Thơ khoảng 10

km về hướng Đông - Bắc, gần trục lộ Nam sông Hậu, cách Quốc lộ 1A khoảng 02 km vềhướng Tây - Bắc, cách cầu Cần Thơ khoảng 5 km về hướng Bắc, cách sân bay Quốc tế CầnThơ khoảng 18km về hướng Tây Bắc, cách thành phố Hồ Chí Minh khoảng 185 km vềhướng Đông – Bắc

Nguyên liệu( tôm sú nguyên con)(tôm sú nguyên con)

Hình 1.2: Sơ đồ công nghệ chế biến tôm nguyên con và tôm Wbole Cooked

Ghi chú: (1): Qui trình chế biến tôm nguyên con

(2): Qui trình chế biến tôm Wbole Cooked

Thuyết minh quy trình

(i) Quy trình chế biến tôm nguyên con

Tôm nguyên liệu sau khi được thu mua từ các tỉnh trong khu vực, chủ yếu là tỉnh CàMau và Kiên Giang vận chuyển về Nhà máy Tại đây, bộ phận tiếp nhận nguyên liệu sẽ kiểmtra chất lượng nguồn nguyên liệu cung cấp cho Nhà máy đạt tiêu chuẩn dùng trong chế biếnnhư: không dịch bệnh …

Nguyên liệu sau đó được đưa qua bộ phận phân cở (quá trình phần cở được thực hiệnbằng tay hoặc bằng máy) để loại bỏ tôm không đúng kích cở theo yêu cầu Tôm nguyên liệusau đó được chuyển nhanh sang bộ phận cân trọng lượng và xếp khuôn

Tôm sau khi xếp khuôn được băng tải đưa vào bộ phận cấp đông dạng tiếp xúc, nhiệt

độ cấp đông vào khoảng -350C trong khoảng thời gian 46 giờ Quá trình lạnh đông kết thúckhi hơn 80% nước trong tôm biến thành khối sản phẩm đạt nhiệt độ âm - 1200C

Tôm sau khi cấp đông được đưa qua công đoạn mạ băng, dò kim loại bằng máychuyên dụng, bao gói sản phẩm, lưu kho và chờ xuất bán

(ii) Quy trình chế biến tôm Wbole Cooked

Tôm nguyên liệu sau khi được nhận về qua bộ phận tiếp nhận nguyên liệu sẽ kiểm trachất lượng nguồn nguyên liệu cung cấp cho Nhà máy đạt tiêu chuẩn dùng trong chế biến.Tôm nguyên liệu được giết chết bằng nước đá lạnh, sau đó được đưa qua bộ phận phân

cở (quá trình phần cở được thực hiện bằng tay hoặc bằng máy) để loại bỏ tôm không đúngkích cở theo yêu cầu rồi chuyển qua công đoạn luộc trong dung dịch nước muối ở nhiệt độ

từ 50 – 600C

Tôm sau khi luộc được làm mát rồi nhanh chóng chuyển sang công đoạn cân trọnglượng và xếp khuôn , cấp đông, đưa qua công đoạn mạ băng, dò kim loại bằng máy chuyêndụng, bao gói sản phẩm

Sản phẩm sau khi bao gói đưa vào kho chứa thành phẩm và chờ xuất bán

Hình 1.3: Sơ đồ công nghệ chế biến tôm đông Block và tôm C.PTO - Ring

Ghi chú: (3): Qui trình chế biến tôm đông Block

(4): Qui trình chế biến tôm C.PTO – Ring

Thuyết minh quy trình

(iii) Quy trình chế biến tôm đông Block

Tôm nguyên liệu (tôm sú, tôm chì, tôm thẻ) sau khi được thu mua từ các tỉnh trongkhu vực vận chuyển về Nhà máy qua bộ phận tiếp nhận nguyên liệu để kiểm tra chất lượngnguồn nguyên liệu đạt tiêu chuẩn dùng trong chế biến

Tôm nguyên liệu sau đó được rửa sạch bằng các vòi nước sau đó chuyển sang khu vựcchế biến để phân cở và chuyển thành tôm bán thành phẩm

Tôm bán thành phẩm sau đó được rửa lần 2 bằng nước sạch trước khi đưa vào xử lýbằng cách ngâm hóa chất STPP (Sodium tri-polyphosphate) rồi chuyển sang bộ phận cân vàxếp khuôn, sau đó được băng tải chuyển vào tủ cấp đông

Tôm sau khi được làm lạnh đông đưa qua công đoạn tách khuôn, mạ băng, dò kim loạibằng máy chuyên dụng, bao gói sản phẩm, lưu kho và chờ xuất bán

(iv) Quy trình chế biến tôm C.PTO - Ring

Nguyên liệu để sản xuất tôm C.PTO – Ring (Cooked.Peeled Tail On: tôm lột vỏ đuôitrên) là tôm sú, sau khi qua công đoạn sơ chế (rửa, bỏ đầu, lột vỏ, xẻ lưng) chuyển thànhtôm dạng bán thành phẩm

Tôm bán thành phẩm sau khi ngâm bằng dung dịch STPP được băng chuyền hấp đưavào máy hấp thực phẩm (có thiết bị làm lạnh) Tôm sau khi hấp được lót PTO, sau đó xếpring rồi được cấp đông

Tôm sau khi làm lạnh được mạ băng, hút màng, dò kim loại và chuyển sang bao góithành phẩm

Tôm sau khi bao gói được đưa vào kho thành phẩm chờ xuất bán

Nguyên liệu

t0C, hơi dung môi

Hình 1.4: Sơ đồ công nghệ chế biến tôm C.PTO/C.PD và R.PTO/R.PD đông IQF

Ghi chú: (5): Qui trình chế biến tôm đông IQF

t0C, hơidung môi

(6): Qui trình chế biến tôm đông IQF

Thuyết minh quy trình

(v) Quy trình chế biến tôm đông C.PTO/C.PD đông IQF

Tôm nguyên liệu (tôm sú) sau khi được thu mua từ các tỉnh trong khu vực vận chuyển

về Nhà máy qua bộ phận tiếp nhận nguyên liệu để kiểm tra chất lượng nguồn nguyên liệuđạt tiêu chuẩn dùng trong chế biến

Tôm nguyên liệu sau đó được rửa sạch bằng các vòi nước sau đó chuyển sang khu vựcchế biến (bỏ đầu, lột hết vỏ, xẻ lưng), phân cở và chuyển thành tôm bán thành phẩm

Tôm bán thành phẩm sau đó được lót PTO/PD (PD: Peeled and Deveined – lột vỏ vàrút tim) được ngâm với STPP

Tôm sau khi ngâm hóa chất được băng chuyền hấp được vào máy hấp thực phẩm cóthiết bị làm mát Tôm sau khi hấp được băng chuyển đưa vào cấp đông IQF (IQF:Indiviually Quick Frozen)

Tôm sau khi được làm lạnh đông đưa qua công đoạn mạ băng, cân và vô túi, dò kimloại bằng máy chuyên dụng, bao gói sản phẩm, lưu kho và chờ xuất bán

(vi) Quy trình chế biến tôm R.PTO/R.PD cấp đông IQF

Quy trình chế biến tôm R.PTO/R.PD (R.PD: Raw Peeled Devenied) cấp đông IQFtương tự như quy tŕnh chế biến tôm C.PTO/C.PD đông IQF nhưng không qua công đoạn hấp

và làm mát

(mỡ, máu SS, BOD…)

Nước thải( SS, BOD,…)

Nước thải( SS,BOD,…)

Hình 1.5: Sơ đồ công nghệ chế biến tôm Nobashi, tôm áo bột và tôm Tempura

Ghi chú: (7): Qui trình chế biến tôm Nobashi, (8): Qui trình chế biến tôm áo bột

(9): Qui trình chế biến tôm Tempura

Thuyết minh quy trình

(vii) Quy trình chế biến tôm đông Nobashi

Nobashi trong tiếng Nhật có nghĩa là bóp Nobashi là nguyên liệu chế biến các mặthàng bao bột của người Nhật

Tôm nguyên liệu (tôm sú, tôm thẻ) sau khi được thu mua từ các tỉnh trong khu vựcvận chuyển về Nhà máy qua bộ phận tiếp nhận nguyên liệu để kiểm tra chất lượng nguồnnguyên liệu đạt tiêu chuẩn dùng trong chế biến

Tôm nguyên liệu sau đó được rửa sạch bằng các vòi nước sau đó chuyển sang khu vựcchế biến (bỏ đầu, lột vỏ 5 đốt từ đốt thứ nhất đến đốt thứ 5 để lại đốt đuôi, cắt bụng và duỗidài theo quy cách) Tôm sau khi chế biến được đưa qua bộ phận phân cở và chuyển thànhtôm bán thành phẩm

Tôm bán thành phẩm sau đó được lót PTO/PD (xử lý đuôi), sau đó được rửa lại, cắt épnhẹ thẳng thân tôm rồi ngâm với STPP

Tôm sau khi ngâm hóa chất được tiếp tục rửa sạch được xếp vào khay hoặc bord cólấp đặt thiết bị hút chân không rồi được băng chuyền cấp đông IQF đưa vào thiết bị cấpđông

Tôm sau khi được làm lạnh đông đưa qua công đoạn rả kim loại bằng máy chuyêndụng, bao gói sản phẩm, lưu kho và chờ xuất bán

(viii) Quy trình chế biến tôm áo bột

Công đoạn sơ chế tôm áo bột giống như tôm Nobashi

Tôm bán thành phẩm sau khi được ngâm hóa chất STPP sẽ được rửa sạch lần cuốicùng trước khi áo bột 3 lớp (bột khô – bột ước – bột xốp) Tôm sau khi áo bột được sắp xếpngay ngắn vào các khay chứa, sau đó được băng chuyển cấp đông IQF đưa vào thiết bị cấpđông

Tôm sau khi được lạnh đông đưa qua công đoạn dò kim loại bằng máy chuyên dụng,bao gói sản phẩm, lưu kho và chờ xuất bán

(ix) Quy trình chế biến tôm Tempura

Công đoạn sơ chế tôm Tempura giống như tôm áo bột

Tôm sau khi được áo bột cho vào thiết bị chuyên Tôm sau khi áo bột được sắp xếpngay ngắn vào các khay chứa, sau đó được băng chuyển cấp đông IQF đưa vào thiết bị cấpđông.

Tôm sau khi được lạnh đông đưa qua công đoạn dò kim loại bằng máy chuyên dụng,bao gói sản phẩm, lưu kho và chờ xuất bán

Nước thải

t0C, hơi dung môi

Bao bì hỏngĐầu, vỏ tôm

Xử lý STPP

(SS, BOD, máu, ….)

Hình 1.6: Sơ đồ công nghệ chế biến tôm Sushi

Thuyết minh quy trình tôm Sushi

Tôm nguyên liệu (tôm sú, tôm thẻ) sau khi được thu mua từ các tỉnh trong khu vựcvận chuyển về Nhà máy qua bộ phận tiếp nhận nguyên liệu để kiểm tra chất lượng nguồnnguyên liệu đạt tiêu chuẩn dùng trong chế biến

Tôm nguyên liệu sau đó được rửa sạch bằng các vòi nước sau đó chuyển sang khu vựcchế biến như bỏ đầu, lột vỏ 6 đốt từ đốt thứ nhất đến đốt thứ 6 (đốt đuôi) chỉ chừa lại 4 cánhđuôi, cạo chân, lấy chỉ bụng, xẻ bụng) Tôm sau khi chế biến được đưa qua bộ phận phân cở

và chuyển thành tôm bán thành phẩm

Tôm bán thành phẩm sau đó được ngâm với STPP Tôm sau khi được ngâm muối sẽđược xiên que rồi được băng tải hấp đưa vào máy hấp thực phẩm (có thiết bị làm mát) Tômsau khi hấp và làm mát được lót vỏ và cắt Sushi, sau đó được xếp ngay ngắn và các khay có

bố trí thiết bị hút chân không

Tôm sau khi được xếp vào khay sẽ được băng chuyền cấp đông IQF đưa vào thiết bịcấp đông

Tôm sau khi được làm lạnh đông đưa qua công đoạn rả kim loại bằng máy chuyêndụng, bao gói sản phẩm, lưu kho và chờ xuất bán

2.CÁC NGUỒN PHÁT SINH NƯỚC THẢI

Nước dùng cho sản xuất là 1723 m3/ngày phát sinh từ vệ sinh nhà xưởng, dụng cụ, vệ sinhcông nhân sau mỗi giờ làm việc, thành phần chủ yếu là SS, BOD, COD một số phụ phẩmkhác

Bảng 1 Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải chế biến thủy sản

(Nguồn: Công ty cổ phần thủy hải sản Minh Phú)

2.2 Nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt chủ yếu từ các nhà ăn, khu vệ sinh, vởi lưu lượng 278 (m3/ngày) Thườngchứa các cặn bả, chất lơ lửng, các hợp chất hữu cơ, vi sinh…

Bảng 2: Tải lượng ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt

STT Chất ô nhiễm

Nông độ chất ônhiễm (mg/l)

Chưa xử lý

QCVN 14:2008/BTNMT (cột A)

Ghi chú: KQĐ: không quy định

So với nguồn nước thải khác, nước mưa chảy tràn được quy định là nước thải ít nguy hiểm

CHƯƠNG II: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ

1. ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN

Nước thải nhà máy chế biến tôm Minh Phú với tổng lưu lượng là 2001 (m3/ngày),lưu lượng xả thải trung bình là 37.74 (l/s).Thành phần chủ yếu có trong nước thải làcác hợp chất hữu cơ, dưỡng chất, chất rắn lơ lửng, coliform Các chỉ tiêu phân tíchđều vượt tiêu chuẩn cho phép(QCVN11:2008, BTNMT).Vì vậy phải xây dựng hệthống xử lý cho nhà máy Yêu cầu cần thiết cho hệ thống

+Quy trình đơn giản

+ Không tốn nhiều diện tích đất

+Chi phí vận hành và bảo dưỡng thấp

+ Nước thải sau xử lý đạt tiêu QCVN 11:2008/BTNMT

1.1 Phương án 1

Thuyết minh phương án

Nước thải từ nơi sản sinh được dẫn đến kênh dẫn nước thải, sau đó qua song chắn rác

để loại bỏ thành phần rác có kích thướt lớn: xương cá, da cá, nội tạn cá, bọc nilong Song

Song chắn rác Sân phơi cát

BùnhoànlưuClo

chắn rác có nhiệm vụ loại bỏ thành phần rác ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị phíasau Nước thải sau khi qua song chắn rác được đưa qua bể lắng cát Tại bể lắng cát, thànhphần cát, sỏi, đá sẽ bị giữ lại để tránh gây ăn mòn, hư hỏng máy bơm và các thiết bị cơ giớiphía sau, lượng cát lắng này sẽ được thu gom và đưa ra sân phơi cát để xử lý.

Tiếp theo, nước thải được đưa đến bể điều lưu để điều chỉnh ổn định về lưu lượng vànồng độ các chất ô nhiễm cho hệ thống xử lý phía sau Sau đó, nước thải được bơm sang bểlắng sơ cấp để loại bỏ thành phần chất rắn có khả năng lắng Sau khi qua bể lắng, thành phầnchất rắn lơ lửng phải nhỏ hơn 150mg/l thì mới đủ tiêu chuẩn để cho qua bể xử lý sinh học

Bể sinh học phía sau ta sử dụng là bể bùn hoạt tính Tại đây ta cung cấp oxi cho vi sinh vậthoạt động, lượng sinh khối bùn tạo ra sẽ được đưa sang bể lắng thứ cấp để tiếp tục xử lý Ở

bể lắng thứ cấp một phần bùn sẽ được lắng xuống đáy bể và thu hồi cho vào sân phơi bùn;phần còn lại được hoàn lưu trở lại bể bùn hoạt tính để đảm bảo mật độ vi sinh vật luôn ổnđịnh để bể hoạt động tốt

Cuối cùng nước thải từ bể lắng thứ cấp được cho qua bể khử trùng để loại thànhphần vi sinh vật gây bệnh và thải ra ngoài

1.2 Phương án 2

clo

Thuyết minh quy trình:

Nước thải đầu vào

Bùn hoàn lưu

Nước thải từ nơi sản sinh được dẫn đến kênh dẫn nước thải, sau đó qua song chắn rác

để loại bỏ thành phần rác có kích thướt lớn: xương cá, da cá, nội tạn cá, bọc nilong Songchắn rác có nhiệm vụ loại bỏ thành phần rác ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị phíasau Nước thải sau khi qua song chắn rác được đưa qua bể lắng cát Tại bể lắng cát, thànhphần cát, sỏi, đá sẽ bị giữ lại tránh gây hư hỏng máy bơm và các thiết bị cơ giới phía sau,lượng cát lắng này sẽ được thu gom và đưa ra sân phơi cát để xử lý

Nước thải tiếp tục được cho qua bể điều lưu để điều chỉnh lưu lượng và nồng độ cácchất ô nhiễm cho hệ thống phía sau hoạt động Sau khi qua bể điều lưu, nước thải tiếp tụcđược cho qua bể tuyển nổi áp lực để loại bỏ thành phần chất hữu cơ, váng mỡ, chất lơ lửngtrong nước thải Các chất này sẽ bị đẩy lên trên và bị thanh gạt loại ra ngoài đưa vào sânphơi bùn Nước thải đầu ra ở bể tuyển nổi một phần được bơm lên buồng tạo áp để hoànlưu, phần còn lại chảy qua 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 vi sinh vật sẽ cho qua bể lắng thứ cấp Tại bểlắng thứ cấp một phần sinh khối bùn sẽ bị lắng xuống đáy và đưa ra ngoài sân phơi bùn;phần cc̣n lại được hoàn lưu trở lại bể bùn để đảm bảo mật độ vi sinh cần thiết cho bể bùn hoạtđộng ổn định Nước thải đầu ra bể lắng thứ cấp sau đó được cho qua bể khử trùng để loại bỏthành phần vi sinh gây hại Cuối cùng được thải ra ngoài

Bể lọc sinh hocnhỏ giọtSân phơi cát

Nước thải từ nơi sản sinh được dẫn đến kênh dẫn nước thải, sau đó qua song chắn rác

để loại bỏ thành phần rác có kích thướt lớn: xương cá, da cá, nội tạn cá, bọc nilong Songchắn rác có nhiệm vụ loại bỏ thành phần rác ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị phíasau Nước thải sau khi qua song chắn rác được đưa qua bể lắng cát Tại bể lắng cát, thànhphần cát, sỏi, đá sẽ bị giữ lại tránh gây hư hỏng máy bơm và các thiết bị cơ giới phía sau,lượng cát lắng này sẽ được thu gom và đưa ra sân phơi cát để xử lý

Nước thải tiếp tục được cho qua bể điều lưu để điều chỉnh lưu lượng và nồng độ cácchất ô nhiễm cho hệ thống phía sau hoạt động Sau khi qua bể điều lưu, nước thải tiếp tụcđược cho qua bể tuyển nổi áp lực để loại bỏ thành phần chất hữu cơ, váng mỡ, chất lơ lửngtrong nước thải Các chất này sẽ bị đẩy lên trên và bị thanh gạt loại ra ngoài đưa vào sânphơi bùn Nước thải đầu ra ở bể tuyển nổi một phần được bơm lên buồng tạo áp để hoànlưu, phần còn lại chảy qua bể lọc sinh học nhỏ giọt Ở bể lọc sinh học nhỏ giọt nước đượccung cấp bằng cách phun thành giọt đều từ trên xuống đi qua lớp vật liệu làm giá thể để xử

lý Ở đáy bể ta thiết kế hệ thống cung cấp khí cho hệ thống, đảm bảo oxy cần thiết cho visinh vật phân hủy các chất hữu cơ Nước thải sau khi qua bể lọc sinh học một phần đượccho qua bể lắng thứ cấp, một phần hoàn lưu trở lại bể lọc sinh học để đảm bảo mật độ visinh cho bể này hoạt động ổn định Cuối cùng nước thải từ bể lắng thứ cấp được cho qua bểkhử trùng để loại thành phần vi sinh vật gây bệnh và thải ra ngoài

Có khả năng chịu các thay đổi đột

ngột của lưu lượng và chất hữu cơ

- Bùn cặn sinh ra được xử lý một cách

triệt để, không phát sinh mùi hôi

- Hệ thống vận hành đơn giản, dễ thi

công, không đòi hỏi kỹ thuật cao

- Chi phí vận hành và bảo quản của

- Tiết kiệm được diện tích xây dựng, do

bể tuyển nổi tốn ít diện tích

- Hệ thống vận hành phức tạp, đòihỏi người vận hành phải có chuyênmôn và kỹ thuật

- Chi phí vận hành cao do phải tốnnhiều năng lượng

- Sân phơi bùn chiếm diện tích đángkể

Phương

án 3

- Chịu được sự thay đổi về 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

- Chi phí đầu tư cao khó khăn trongvận hành và bảo trì bể lọc sinh học.Cột lọc dễ bị nghẹt, thời gian nghỉlâu và lưu lượng nạp thấp

- Sân phơi bùn chiếm diện tích đáng

kể

Từ bảng phân tích ở trên, ta thấy Phương án 2 là phương án có nhiều lợi điểm và hệthống xử lý phù hợp với thành phần, tính chất nước thải thuỷ sản của Công Ty Ngoài ratrong hệ thống xử lý của phương án 2, bể tuyển nổi tốn rất ít diện tích xây dựng, đây là lợiđiểm mà rất nhiều công ty lựa chọn Bể tuyển nổi còn tiết kiệm được một lượng đáng kểchất tạo bông, keo tụ

2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU

Bảng 4 Mức gia quyền các yêu cầu lựa chọn

Giải thích mức chia gia quyền

- Hiệu suất xử lý : do nhà máy có thành phần nước thải có hàm lượng chất hữu cơ vàdầu mỡ cao nên đòi hỏi hệ thống phải có hiệu suất xử lý chất rắn lơ lửng, BOD,COD… hiệu quả từ 70-90 %,mới đủ điều kiện cho bể sinh học phía sau hoạt động

- Diện tích: diện tích dành cho xử lý nước thải là hạn chế, vì đất khá đắt

- Giá thành: bao gồm chi phí đàu tư máy móc thiết bị ban đầu cho phương án đề xuấtthì ngoài hiệu suất xử lý, diện tích thì giá thành là yếu tố mà nhà máy quan tâm

- Vận hành: là một trong những yếu tố bảo đảm tính bền vững lâu dài của phương án.Chi phí thấp, kỹ thuật đơn giản sẽ là những ưu tiên hang đầu trong việc lựa chọn yếu

7 Thích nghi với sự thay

đổi nồng độ, lưu lượng

Song chắn rác được đặt ở kênh trước khi nước thải vào trạm xử lý Hai bên tường kênh phảichừa một khe hở đủ để dễ dàng lắp đặt và thay thế song chắn rác Khi mở rộng hay thu hẹpkênh nơi đặt song chắn rác thì phải mở rộng dần dần với góc α =200 để tránh tạo dòng chảyrối trong kênh.

3.2 Bể lắng cát:

Bể cát nhằm loại bỏ cát, sạn, sỏi, đá dăm, các loại xỉ khỏi nước thải Bể lắng cát thường đặtphía sau song chắn rác Đôi khi người ta đặt bể lắng cát trước song chắn rác, tuy nhiên việcđặt sau song chắn rác có lợi hơn cho việc quản lý bể Ở đây phải tính toán như thế nào chocác hạt cát và các hạt vô cơ cần loại bỏ lắng xuống còn các chất hữu cơ lơ lững khác trôi đi.3.3 Bể điều lưu:

Nước thải công ty được thải ra với lưu lượng biến đổi theo thời vụ sản xuất, giờ và theo mùa.Trong khi đó các hệ thống sinh học phải được cung cấp nước thải đều đặn về thể tích cũngnhư 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 đảm bảohiệu quả cho các quá trình xử lý sinh học phía sau, nó chứa nước thải và các chất cần xử lý ởnhững giờ cao điểm rồi phân phối lại cho các giờ không hoặc ít sử dụng để cung cấp ở mộtlưu lượng nhất định 24/24 giờ cho các hệ thống xử lý sinh 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

- Rốn thu nước để có thể tháo cạn nước xử lý khi cần thiết và hệ thống ống dẫn đểchuyển hướng nước thải trực tiếp sang các bể phía sau

Ngoài ra trong bể còn phải thiết kế hệ thống khuấy để không cho các chất rắn lắng xuốngđáy bể Để giảm bớt nhu cầu khuấy trộn, nên đặt bể điều lưu phía sau bể lắng cát

3.4 Bể tuyển nổi:

Bể tuyển nổi được sử dụng để loại bỏ các hạt rắn hoặc lỏng ra khỏi hỗn hợp nước thải và côđặc bùn sinh học Lợi điểm chủ yếu của bể tuyển nổi là nó có thể loại 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.Theo cách nàykhông khí được hoà tan vào nước thải ở áp suất cao vài atm, sau đó nước thải được đưa trởlại áp suất thường của khí quyển Lúc này không khí trong nước thải sẽ phóng thích trở lạivào áp suất khí quyển dưới dạng các bọt khí nhỏ Các bọt khí này sẽ bám vào các hạt chấtrắn 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

3.5 Bể bùn hoạt tính:

Bể bùn hoạt tính được nghiên cứu và triển khai 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 địnhcác chất hữu cơ Hiện nay có nhiều phiên bản khác nhau của loại bể này, tuy nhiên cácnguyên 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 + năng lượng

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 nénkhí hay sục khí cơ học Lượng khí cung cấp cho bể phải đồng nhất ở tất cả mọi điểm trênđường đi của nước thải Trong suốt quá trình sục khí các phản ứng hấp phụ, oxy hóa các chấthữu cơ và tạo bông cặn sẽ diễn ra Sau đó nước thải được đưa sang bể lắng thứ cấp và sinhkhối sẽ được tách ra khỏi nước thải bằng quá trình lắng

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 vi khuẩnnằm ở dạng các bông cặn Bể lắng thứ cấp có hình dạng cấu tạo gần giống với bể lắng sơ

cấp, tuy nhiên thông số thiết kế về lưu lượng nạp nước thải trên một đơn vị diện tích bề mặtcủa bể khác rất nhiều Tại bể lắng thứ cấp một phần bùn được hoàn lưu về bể bùn hoạt tính

và phần còn lại được đưa ra sân phơi bùn

Để hoàn thành công đoạn xử lý nước thải dùng chlorine, nước thải và dung dịch chlorineđược cho vào bể trộn, trang bị một máy khuấy vận tốc cao, thời gian lưu tồn của nước thải vàdung dịch chclorine trong bể không ngắn hơn 30 giây Sau đó nước thải đã trộn lẫn với dungdịch chclorine được cho chảy qua bể tiếp xúc được chia thành những kênh dài và hẹp theođường gấp khúc.Thời gian tiếp xúc giữa chclorine và nước thải từ 15 ÷ 45 phút, ít nhất phảigiữ 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 tránhlắng bùn trong bể

Bùn thải ra từ bể lắng thứ cấp và váng, bọt, các chất hữu cơ bị tuyển nổi từ bể tuyển nổiđược 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 III TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ

1. THIẾT KẾ KÊNH DẪN NƯỚC THẢI

Lưu lượng nước thải:Q=Qsx+Qsh=1723+278=2001 (m3/ngày)

Lưu lượng trung bình xả thải của nhà máy, bình quân làm việc của nhà máy là t=16(giờ)

☻Kích thước kênh dẫn nước thải:

Chọn vận tốc dòng chảy trong kênh dẫn nước thải là v=0.7(m/s) nằm trong khoảng0.7÷1(m/s)

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

Chọn chiều sâu ngập nước của kênh dẫn nước Hnn=0.2(m)

Chiều rộng kênh dẫn Wkd

Wkd

Chọn độ dốc thủy lực (imin) của kênh là imin=0.003

Chọn chiều dài kênh dẫn L=30 (m)

Chọn cao trình mặt nước tại đầu kênh dẫn thấp hơn cao trình mặt đất là 0,15m vậy

Zmn đầu kênh= -0,15 (m)= HcCao trình đáy kênh ở đầu kênh là:

ZĐK (đầu kênh) =Hnn + Hc = -0.2 + (-0,15) = -0,35(m)

Cao trình mặt nước ở cuối kênh dẫn là:

Zmn( kênh dẫn) = Zmn đầu kênh-(imin x L) = -0.15 – (0.003 x 30)= - 0.24(m).

Chiều sâu đáy kênh ở cuối kênh là :

ZĐK (cuối kênh) = -(ZĐK (đầu kênh) + Lximin)= -(0.35 + 30x0,003) = - 0,44 (m)

2. THIẾT KẾ SONG CHẮN RÁC

Do trong nước thải của nhà máy không chứa nhiều rác nên có thể dung phương pháp cào rácthủ công để loại bỏ rác (ngày cào 2-3 lần)

Bảng 6 Các giá trị thông dụng để thiết kế song chắn rác

STT Các thông số thiết kế Đơn vị Khoảng cho

( Theo Lê Hoàng Việt, Bài giảng Xử lý nước thải , 2003)

Chọn vận tốc dòng chảy qua song chắc rác v=0.6 (m/s)

Tổng diện tích phần khe hở ngập nước của song chắn rác(Akhe)

Tổng chiều rộng của khe qua song chắn rác (Wkhe)

Số khe của song chắn rác (N)

Tổng số thanh sắt cần dùng F

F=N-1=22-1=21 (thanh)Tổng bề dày của thanh sắt Ctổng

Ctổng=F x C=21 x 0.01=0.21 (m)Chiều rộng lọt lòng của kênh dẫn nơi đặt song chắn rác Wk

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

Để tạo điều kiện cho công nhận dễ dang thao tác và đảm bảo an toàn ta đặt thêm bản sắtđứng cào rác hình chữ nhật với kích thước dài 2 (m), rộng 0.9 (m), độ dày 0.01 (m)

Chiều cao thanh sắt nhô lên khỏi thành hnho=0.2 (m)

Chiều cao bảo vệ khỏi mưa chảy tràn hct=0.2 (m)

Chiều cao thanh sắt đặt trong song chắn rác:

Hs=ZĐK(cuoikenh) +Hct+Hnho=0.44+0.2+0.2=0.84 (m)Chiều dài song chắn rác (chưa tính đoạn bẻ cong)

L3=

Chiều dài đoạn bẻ cong trong song chắn rác

ZĐK (cuối kênh)ZĐK (đầu kênh)

±0,00

hc

Lx ihnn

hctL4=

Chiều dài song chắn rác

Nhưng do L4 thuộc L5 nên chiều dài tổng cộng là Ltc=L-0.2=4.12-0.2=3.92 (m)

Vận tốc nước chảy ngay trước song chắn rác:

Cao trình mặt nước tại cuối kênh:

Z SCR= Zmn(kenhdan) – Ltc x imin – Hha = -0.24 – (3.92 x 0.003 )– 0.036 = -0.287(m)

Cao trình đáy song chắn rác

340 840 2000 340

ZĐK(cuối kênh) =ZSCR – Hnn= -0.287 – 0.2 = -0.487 (m)

3.

THIẾT KẾ BỂ LẮNG CÁT NGANG

Bể lắng cát có nhiệm vụ loại cát, sỏi, đá dăm, cá loại xỉ khỏi nước thải Bảo vaaej các thiết

bị tránh lắng cặn trong các kênh, bể Duy trì thể tích hữu dụng của cá bể xử lý và giảm tần

số làm sạch các bể này Bể lắng cát ngang thường sau song chắn rác và trước bể lắng sơ cấp

Bảng 7 Các thông số sử dụng trong thiết kế bể lắng cát

STT Các thông số thiết kế Đơn vị Khoảng cho phép Chọn

2 Thời gian giữa 2 lần lấy cát

6 Chiều sâu công tác của bể

Nguồn:Giáo trình phương pháp xử lý nước thải-Lê Hoàng Việt.

Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải-Trịnh Xuân Lai.

Bảng 8 Tải trọng bề mặt của bể lắng cát ở 15 o C

Nguồn:.Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải-Trịnh Xuân Lai.

Với đường kính hạt cát mà ta đã chọn là 0.25 (mm), ta sẽ được tải trọng bề mặt của bể lắngcát là Uo=24.2 (mm/s)=0.0242(m/s)

L=16.65Hct=16.65 x 0.7=11.655 (m)Chiều rộng của bể:

B=

Thể tích hữu dụng của bể:

Vhd=Hct x A=0.7 x 3.609=2.526 (m3)Xác định chiều sâu lớp cát:

Giả sử hiệu suất lắng E=100% Lượng cát tích trữ trong 7 ngày là:

Vcat=

3)

Khối lượng cát lắng sau 7 ngày

Gcat=ρc x Vcat=1600 x 0.700=1120(kg)Chiều sâu của lớp cát sau 7 ngày:

Chiều sâu chết của bể:

Chọn khoảng cách giữa song chắn rắc tới bể lắng cát Llc =10m

Hc=Hct+Lct x imin+Zscr=0.7 +10 x 0.003+0.287=1.017(m)Kiểm tra thời gian tồn lưu:

Chọn chiều rộng hố thu cát lớn bằng chiều rộng bể lắng cát: B = Bhl = 0,31 (m).

Chọn chiều dài lớn của hố thu cát là: Lhl =3(m)

Chọn độ dốc đáy của hố là 60o và chiều cao của hố là h= 0,5(m)

Ta có h =

⇔h = 0.866x(Lhl + lhn) ⇔0.5 = 0.866(3 - lhn) ⇒lhn = 2.42 (m)

⇒ chọn chiều rộng nhỏ của hố thu cát là bhn=0.5(m)

Thể tích bể thu cát là:

=0.535m3

So với Vcat=0.49m3 thì Vcatthu=0.535m3 chấp nhận

Do thể tích cát mà nhà máy sinh ra một ngày là 0.07 m3 nên lựa chọn phương pháp cào thủcông

Cao trình mực nước đầu bể lắng cát :

Zmn(daulc)=ZSCR-(Llc x imin)=-0.287-(10 x 0.003)=-0.317(m)

Độ giảm áp trong bể lắng:

Hgiam=0.36 x Hct=0.36 x 0.7=0.252 (m)(Độ giảm áp trong bể lắng cát chiếm 30 ÷40% chiều sâu công tác- theo Lê Hoàng Việt tachọn hệ số này là 36%)

Chiều sâu tổng cộng của bể là:

Htc=Hc+Hct+Hcat+Hgiam=1.017+0.7+0.135+0.252=2.104(m)Cao trình đáy bể lắng cát ở đầu bể:

Zday(daulc)=Zmn(daulc)-Hct=-0.317-0.7=-1.017 (m)Cao trình mực nước cuối bể lắng cát:

Zmn(cuoilc)=Zmn(daulc)-Hgiam=-0.317-0.252=-0.569 (m)Cao trình đáy lắng cát ở cuối bể:

Zday(cuoilc)=Zmn(cuoilc)-Hct=-0.569-0.7=-1.269(m)

4. THIẾT KẾ BỂ ĐIỀU LƯU

Vị trí:sau bể lắng cát, trước bể lắng sơ cấp hay bể sinh học

Lợi ích:

- Hạn chế hiện tượng “shock”của hệ thống sinh học

- Pha loãng chất ức chế, chất trung hòa

- Cải thiện chất lượng nước thải và cô đặc bùn ở bể lắng thứ cấp

- Diện tích bề mặt của nước thải giảm xuống và hiệu suất lọc được cải thiện, chu ky làm sạch bề mặt của các thiết bị cũng được ổn định hơn

Bảng 9 Các thông số thiết kế bể điều lưu:

4 Hiệu suất cung cấp

5 Chiều cao tránh nước

Nguồn:Giáo trình phương pháp xử lý nước thải-Lê Hoàng Việt.

Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải-Trịnh Xuân Lai.

Kích thước bể điều lưu:

Thể tích bể điều lưu: (thời gian hoạt động của nhà máy t=16h)

Cao trình mực nước tại bể điều lưu

Zmn(dl) = Z mn(cuoilc) – L1c x imin = -0.569– 4 x 0.003 = -0.581 (m)Chọn chiều sâu phần không ngập nước của bể: H2 = 0,2 (m)

Chiều sâu chết của bể:

Chọn chiều dài bằng 2 lần chiều rộng: L = 2B.

Chiều dài bể: Ldl=2 x Bdl=2 x 10=20(m)

Khi thiết kể bể điều lưu cần cung cấp một lượng oxy để duy trì chất rắn lơ lững vàtránh các quá trình yếm khí xảy ra gây mùi khó chịu Để cung cấp oxy cần có sự hổ trợ củamáy khuấy bề mặt

Lượng oxy cân cung cấp cho bể:

0.015m3/m3.min là lượng không khí cần cung cấp để duy trì trạng thài hiếu theo Lê Hoàng Việt, giáo trình Phương pháp xử lý nước thải,2003

khí-Vkk=Vhd x 0.015=800.4 x 0.015=12.00(m3/min)=720(m3/hr)Khối lượng oxy cần cung cấp:

Moxy=Vkk x 1.2 x 0.232=720 x 1.2 x 0.232=200.44(kgO2/hr)(Ở điều kiện chuẩn 1m3 không khí nặng 1.2kg và lượng oxy chiếm 23.2%khốilượng)

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

Công suất máy bơm là:

W)

Ta chọn 6 máy khuấy, mỗi máy có công suất 30kW phân bố đều khắp bể

Máy khuấy được đặt trên phao nổi để hoạt động ở nhiều mực nước khác nhau, nênlắp bộ phận an toàn để khi mực nước xuống thấp cánh khuấy không chạm đáy bể

Lưu lượng nước thải trung bình theo từng giờ: