thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty chế biến bột cá thiên quỳnh công suất 90m3 ngày đêm

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt Chữ tiếng anh BOD : Nhu cầu oxy sinh hóa Biochemical oxygen demand COD : Nhu cầu oxy hóa học Chemical Oxygen Demand DO : Lượng oxy

MỤC LỤC



DANH MỤC HÌNH 9

DANH MỤC BẢNG 10

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 11

MỞ ĐẦU 12

CHƯƠNG I 13

TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN BỘT CÁ VÀ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN BỘT CÁ Ở VIỆT NAM 13

1.1.Tổng quan về ngành chế biến bột cá ở Việt Nam 13

1.1.1 Giới thiệu chung 13

1.1.2 Đặc trưng ô nhiễm của ngành chế biến thủy sản nói chung, nước thải chế biến bột cá nói riêng 13

1.2.Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải ngành chế biến bột cá ở Việt Nam 13

1.2.1 Phương pháp xử lý cơ học 14

1.2.2 Phương pháp xử lý hóa lý 16

1.2.3 Phương pháp xử lý hóa học 16

1.2.4 Phương pháp xử lý sinh học 18

CHƯƠNG II 21

TỔNG TY QUAN VỀ CÔNG CHẾ BIẾN BỘT CÁ THIÊN QUỲNH – KCN HẠNH PHÚC – ĐỨC HÒA – LONG AN 21

2.1 Giới thiệu chung 21

2.1.1 Thông tin công ty 21

2.1.2 Hiện trạng mặt bằng công ty 22

2.2 Thông tin về hoạt động của công ty 22

2.2.1 Nguyên nhiên liệu sử dụng 22

2.2.2 Sản phẩm 22

2.2.3 Các trang thiết bị chính 22

2.2.4 Quy trình sản xuất 23

2.3 Đặc trưng của nước thải công ty Thiên Quỳnh 24

2.3.1 Tình hình phát sinh nước thải tại công ty như sau 24

2.3.2 Ảnh hưởng của nước thải đến môi trường 25

2.4 Hệ thống xử lý nước thải hiện hữu–50 m3/ngđ 26

2.4.1 Sơ đồ công nghệ 26

2.4.2 Thuyết minh 27

CHƯƠNG III 29

ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 29

CHẾ BIẾN BỘT CÁ CỦA CÔNG TY THIÊN QUỲNH 29

3.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ 29

3.1.1 Các thông số ô nhiễm của nguồn thải và yêu cầu chất lượng nước thải sau xử lý 29

3.1.2 Các cơ sở lựa chọn công nghệ 30

3.2 Đề xuất công nghệ áp dụng 30

3.2.1 Công nghệ đề xuất 30

3.2.2 So sánh công nghệ đề xuất với công nghệ hiện hữu 34

CHƯƠNG IV 35

TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN BỘT CÁ 35

CÔNG TY THIÊN QUỲNH – CÔNG SUẤT 90M3/H 35

4.1 Mức độ cần thiết xử lý 35

4.2 Tính toán các công trình đơn vị 37

4.2.1 Hầm tiếp nhận 37

4.2.2 Song chắn rác 39

4.2.3 Bể điều hòa 42

4.2.4 Bể keo tụ 44

4.2.5 Bể tuyển nổi 46

4.2.6 Bồn trung gian 51

4.2.7 Bể UASB 52

4.2.8 Bể Anoxic 61

4.2.9 Bể Aerotank 69

4.2.10 Bể lắng đứng II 77

4.2.11 Bể chứa bùn 82

4.3 Tính toán ống, bơm dẫn nước thải 82

4.3.1 Tính toán đường ống ra vào, bơm nước thải ra khỏi hố thu gom 82

4.3.2 Tính toán ống dẫn nước thải chung các công trình 83

4.4 Tính toán chi phí 85

4.4.1 Các chi phí giai đoạn thi công – xây dựng 85

4.4.2 Các chi phí giai đoạn vận hành 85

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 88

TÀI LIỆU THAM KHẢO 90

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Công ty TNHH sản xuất thương mại – nhà máy bột cá Thiên Quỳnh 21

Hình 2.2 Quy trình công nghệ chế biến bột cá 23

Hình 2.3 Cá được vận chuyển đưa vào khu vực tập kết trước khi vít tải vào máy bằm 24

Hình 2.4 Trữ lượng cá nguyên liệu trung bình hằng ngày vận chuyển đến công ty 25

Hình 2.5 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải công ty Thiên Quỳnh 27

Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải công ty Thiên Quỳnh 31

Hình 4.1 Các tiết diện thanh đan 41

Hình 4.2 Sơ đồ thiết lập cân bằng sinh khối 96

Hình 4.3 Sơ đồ làm việc của hệ thống Aerotank – Bể lắng II 72

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 3.1 Nồng độ các chất ô nhiễm trong dòng nước thải hỗn hợp 29

Bảng 3.2 So sánh ưu nhược điểm 2 phương án 34

Bảng 4.1 Các giá trị sau khi tính toán hố thu gom 38

Bảng 4.2 Các thông số tham khảo tính toán song chắn rác 39

Bảng 4.3 Kết quả tính toán song chắn rác 41

Bảng 4.4 Các thông số thiết kế bể điều hòa 43

Bảng 4.5 Tính lượng phèn dựa trên độ đục 45

Bảng 4.6 Tổng hợp tính toán bể keo tụ 45

Ba ̉ ng 4.6 Các thông số đầu vào bể tuyển nổi 46

Bảng 4.7 Kết quả tính toán bể tuyển nổi 50

Bảng 4.8 Giá trị các thông số ô nhiễm trước khi vào bể UASB 51

Bảng 4.9 Tóm tắt kết quả tính toán sơ bộ kích thước của bể UASB 55

Bảng 4.10 Tóm tắt kết quả tính toán còn lại của bể UASB 60

Bảng 4.11 Hiệu suất xử lý bể UASB 60

Bảng 4.12 Thông số động học của hệ vi sinh dị dưỡng 62

Bảng 4.13 Thông số động học của hệ vi sinh tự dưỡng 63

Bảng 4.14 Thông số thiết kế bể Anoxic 68

Bảng 4.15 Hiệu suất xử lý bể Anoxic 68

Bảng 4.16 Tổng hợp thông số bể Aerotank 76

Bảng 4.17 Tổng hợp thông số bể lắng đứng II 81

Bảng 4.18 Thông số đầu ra sau bể Anoxic, Aerotank và bể lắng đứng đợt II 81

Bảng 4.19 Hiệu suất xử lý toàn hệ thống 84

Bảng 4.20 Chi phí công trình xây dựng 85

Bảng 4.21 Chi phí vật tư - thiết bị xây dựng 86

Bảng 4.22 Chi phí vận hành 88

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt Chữ tiếng anh

BOD : Nhu cầu oxy sinh hóa Biochemical oxygen demand

COD : Nhu cầu oxy hóa học Chemical Oxygen Demand

DO : Lượng oxy hòa tan trong nước

ĐBSCL : Đồng bằng sông Cửu Long

KCN : Khu công nghiệp

MBR : Bể sinh học màng vi lọc Membrane Bio Reactor

NXBXD : Nhà xuất bản xây dựng

QCVN : Quy chuẩn Việt Nam

SCR : Song chắn rác

TCXDVN : Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

TNHH SX-TM Trách nhiệm hữu hạn sản xuất – thương mại

TSS : Tổng chất rắn lơ lửng Turbidity & suspendid solids

UASB : Bể xử lý sinh học kỵ khí Upflow anearobic sludge blanket

MỞ ĐẦU

❖ Cơ sở hình thành đề tài:

Với nhịp độ phát triển của xã hội hiện nay thì môi trường đã trở thành một vấn đề bức xúc nhất không chỉ ở Việt Nam mà còn trên toàn Thế Giới Bốn từ “ Ô nhiễm môi trường” đã trở nên quen thuộc đói với người Việt Nam, chúng không chỉ giới hạn trong phạm vi môi trường không khí mà còn mở rộng sang môi trường đất đặt biệt là môi trường nước

Một trong những nguyên nhân chính làm nguồn nước trở nên ô nhiễm trầm trọng là: nguồn nước thải từ các nhà máy, xí nghiệp Chất lượng nước bị nhiễm bẩn, nhiều kênh rạch trở nên hôi thối, nước bị đổi màu, sự sống của sinh vật trong nước mất dần

và ảnh hưởng đến sức khỏe của dân cư xung quanh

Nhận thức được tầm quan trọng của nước đối với môi trường, công ty chế biến bột

cá Thiên Quỳnh – Long An đã cho phép thiết kế, đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước

công ty gia tăng sản lượng sản phẩm và cải thiện chất lượng nước đầu ra môi trường sau nhiều năm hệ thống xử lý đã hoạt động, tránh tình trạng xuống cấp

❖ Mục tiêu của đề tài

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty chế biến bột cá Thiên Quỳnh – công suất

90 m3/ngày đêm

❖ Nội dung của đề tài

Nội dung đồ án tốt nghiệp tập trung các vấn đề sau:

• Tổng quan về nước thải thủy sản và phương pháp xử lý

• Tìm hiểu về công ty Thiên Quỳnh

• Đưa ra các phương án xử lý và chọn phương án xử lý hiệu quả nhất để thiết kế

hệ thống xử lý nước thải của công ty

❖ Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn

• Ý nghĩa khoa học

Đề tài góp phần vào việc tìm hiểu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản tại Long An Từ đó góp phần vào công tác bảo vệ môi trường, cải thiện tài nguyên nước căng ngày càng trong sạch hơn

Giúp các nhà quản lý làm việc hiệu quả và dễ dàng hơn

• Ý nghĩa thực tiễn

Đề tài sẽ được nghiên cứu và bổ sung để phát triển cho các xí nghiệp

Hạn chế việc xả thải bừa bãi làm suy thoái và ô nhiễm tài nguyên nước

CHƯƠNG I

TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN BỘT CÁ VÀ HỆ THỐNG XỬ LÝ

NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN BỘT CÁ Ở VIỆT NAM 1.1 Tổng quan về ngành chế biến bột cá ở Việt Nam

1.1.1 Giới thiệu chung

Việt Nam là một trong 10 nước xuất khẩu thủy sản hàng đầu trên thế giới Trọng những năm gần đây, ngành thủy sản hiện tại chiếm khoảng 5% GDP, 8% xuất khẩu và 99% lực lượng lao động của cả nước Trong vòng 20 năm qua ngành thủy sản luôn duy trì tốc độ tăng trưởng ấn tượng từ 10-20% Tuy nhiên, Chế biến bột cá cũng là một trong những ngành gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường Ảnh hưởng của ngành chế biến bột cá đến môi trường có sự khác nhau đáng kể, không chỉ phụ thuộc vào loại hình chế biến mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như: quy mô sản xuất, sản phẩm, nguyên liệu đầu vào, mùa vụ, trình độ công nghệ sản xuất, trình độ tổ chức quản

lý sản xuất, trong đó yếu tố kỹ thuật, công nghệ và tổ chức quản lý sản xuất có ảnh hưởng quyết định đến vấn đề bảo vệ môi trường của từng doanh nghiệp

1.1.2 Đặc trưng ô nhiễm của ngành chế biến thủy sản nói chung, nước thải chế biến bột cá nói riêng

Một số tác động đặc trưng của ngành Chế biến bột cá gây ảnh hưởng đến môi

trường có thể kể đến như sau:

- Ô nhiễm không khí: mùi hôi phát sinh từ việc lưu trữ các phế thải trong quá trình sản xuất, khí thải từ các máy phát điện dự phòng Trong các nguồn ô nhiễm không khí, mùi là vấn đề chính đối với các nhà máy hoạt động trong lĩnh vực này

- Chất thải rắn phát sinh chủ yếu từ quá trình chế biến bao gồm: các loại đầu vỏ tôm, vây cá, mang cá, da/mai mực, nội tạng,

- Nước thải sản xuất trong chế biến thường chiếm khoảng 85-90% tổng lượng nước thải, chủ yếu từ các công đoạn: rửa trong xử lý nguyên liệu, chế biến, hoàn tất sản phẩm, vệ sinh nhà xưởng và dụng cụ-thiết bị, và nước thải sinh hoạt của công ty

Trong các nguồn phát sinh ô nhiễm trên, nước thải là nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường bởi phát sinh thể tích nước thải lớn với nồng độ ô nhiễm

cao nếu không được xử lý thích hợp

(Nguồn tham khảo, trích dẫn: Cục chế biến, thương mại nông lâm thủy sản và nghề muối, http://www.chebien.mard.gov.vn; Tổng cục môi trường, http://www.vea.gov.vn)

1.2 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải ngành chế biến bột cá ở

Việt Nam

Việc xử lý nước thải nghành chế biến bột cá nhằm giảm nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải đến một nồng độ cho phép có thể xả vào nguồn tiếp nhận Việc

lựa chọn phương pháp làm sạch và lựa chọn quy trình xử lý nước phụ thuộc vào các yếu tố như:

+ Các yêu cầu về công nghệ và vệ sinh nước

+ Lưu lượng nước thải

+ Các điều kiện của qúa trình sản xuất

và khử mầu, các loại bể lọc giúp loại bỏ cặn lơ lửng làm cho nước trong trước khi thải

ra nguồn tiếp nhận v.v… Trên mạng cống thu gom đôi khi có một vài nhà máy công nghiệp có lượng nước thải nhỏ chứa các chất có hại cho quá trình xử lý sinh học cần phải xử lý trước hoặc đặt các bể khuấy trộn với nước thải chung để pha loãng các chất này xuống dưới nồng độ cho phép trước khi đi vào nhà máy xử lý nước thải

a Song chắn rác, lưới lọc

Song chắn rác, lưới lọc thường được đặt trước trạm bơm trên đường tập trung nước thải chảy vào hầm bơm, nhằm bảo vệ bơm không bị rác làm nghẹt Song chắn

Vận tốc nước qua song chắn rác giới hạn từ 0,6 1m/s Vận tốc cực đại dao động

0,4m/s nhằm tránh phân hủy các chất thải Song chắn rác và lưới chắn rác dùng để chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn hoặc ở dạng sợi như giấy, rau cỏ, rác… được gọi chung là rác Rác được lấy bằng thủ công, hay bằng các thiết bị tự động hoặc bán

tự động Rác sau khi thu gom thường được vận chuyển đến bãi chôn lấp

+ Loại bỏ các chất rắn lắng được mà các chất này có thể gây nên hiện tượng

bùn lắng trong nguồn tiếp nhận

+ Tách dầu, mỡ hoặc các chất nổi khác

+ Giảm tải trọng hữu cơ cho công trình xử lý sinh học phía sau Bể lắng đợt

1 khi vận hành tốt có thể loại bỏ 50 70% SS, và 25  40% BOD5

- Hai thông số thiết kế quan trọng cho bể lắng là tải trọng bề mặt (3245m3/m2.ngày)

và thời gian lưu nước (1,52,5h)

- Bể lắng thường có dạng hình chữ nhật (lắng ngang) hoặc hình tròn (lắng ly tâm)

- Hệ thống thu gom bùn lắng và gạn chất nổi là bộ phận quan trọng của bể lắng

- Bể lắng đợt 1 được đặt trước bể xử lý sinh học Trước khi vào bể Aerotank hoặc bể lọc sinh học, hàm lượng chất lơ lửng trong nước không được quá 150mg/l Thời gian

lắng không dưới 1,5 giờ

• Bể lắng đợt 2

- Có nhiệm vụ lắng các bông cặn có khả năng liên kết và có nồng độ lớn trên 1000mg/l Tốc độ lắng của bể phụ thuộc vào nồng độ cặn Thời gian lắng và tải trọng bùn trên một đơn vị diện tích bề mặt là những thông số quyết định Đó là những thông

số và đặc tính của bùn hoạt tính ở bể Aerotank dùng để thiết kế bể lắng đợt 2

d Bể lọc

- Bể lọc có tác dụng tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách cho nước thải đi qua lớp vật liệu lọc, công trình này sử dụng chủ yếu cho một số loại

nước thải công nghiệp

- Phương pháp xử lý nước thải bằng cơ học có thể loại bỏ khỏi nước thải được

60% các tạp chất không hòa tan và 20% BOD

theo BOD bằng các biện pháp làm thoáng sơ bộ hoặc đông tụ sinh học

- Các loại bể lọc giúp loại bỏ cặn lơ lửng làm cho nước trong trước khi xả ra nguồn tiếp nhận Nếu điều kiện vệ sinh cho phép, thì sau khi qua bể lọc sinh học, hoá học nước thải được khử trùng và xả vào nguồn Phương pháp xử lý nước thải bằng cơ

học có thể loại bỏ khỏi nước thải 60% tạp chất không hoà tan và 20% BOD, và thường

thì xử lý cơ học giữ vai trò xử lý sơ bộ trước khi qua các giai đoạn xử lý

1.2.2 Phương pháp xử lý hóa lý

Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý là áp dụng các quá trình vật lý và hóa học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hóa học, tạo thành các chất khác dưới dạng cặn hoặc chất hòa tan nhưng không độc hại hoặc gây ô nhiễm môi trường Giai đoạn xử lý hóa

lý có thể là giai đoạn xử lý độc lập hoặc xử lý cùng với các phương pháp cơ học, hóa học, sinh học trong công nghệ xử lý nước thải hoàn chỉnh

Những phương pháp hóa lý thường được áp dụng để xử lý nước thải là: keo tụ, tạo bông, tuyển nổi, hấp thụ, trao đổi ion…

Dùng phương pháp keo tụ để loại bỏ chúng Các chất keo tụ thường sử dụng là phèn nhôm, phèn sắt, phèn bùn… kết hợp với polymer trợ keo tụ để tăng quá trình keo

tụ

Nguyên tắc của phương pháp này là: cho vào trong nước thải các hạt keo mang điện tích trái dấu với các hạt lơ lửng có trong nước thải (các hạt có nguồn gốc silic và chất hữu cơ có trong nước thải mang điện tích âm, còn các hạt nhôm hidroxid và sắt hidroxy được đưa vào mang điện tích dương) Khi thế điện động của nước bị phá vỡ, các hạt mang điện trái dấu này sẽ liên kết lại thành các bông cặn có kích thước lớn hơn

và dễ lắng hơn

Ngoài ra, tuyển nổi cũng là một phương pháp để tách các hạt, tạp chất (ở dạng hạt rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, có khả năng lắng kém nhưng có thể kết dính

vào các bọt khí nổi lên

- Ưu điểm phương pháp này:

+ Chi phí đầu tư, vận hành cho phương pháp này không lớn

+ Thiết bị đơn giản

trong các hệ thống cấp nước khép kín Đôi khi các phương pháp này được dùng để xử

lý sơ bộ trước xử lý sinh học hay sau công đoạn này như là một phương pháp xử lý nước thải lần cuối để thải vào nguồn

a Phương pháp trung hòa

Nước thải chứa các axit vô cơ hoặc kiềm cần được trung hoà đưa pH về khoảng 6,5 đến 8,5 trước khi thải vào nguồn nước hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiếp theo Trung hoà nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách khác nhau:

+ Trộn lẫn nước thải axit với nước thải kiềm

+ Bổ sung các tác nhân hoá học

+ Lọc nước axit qua vật liệu có tác dụng trung hoà

+ Hấp thụ khí axit bằng nước kiềm hoặc hấp thụ amoniac bằng nước axit Việc lựa chọn phương pháp trung hoà là tuỳ thuộc vào thể tích và nồng độ nước thải, chế độ thải nước thải, khả năng sẳn có và giá thành của các tác nhân hoá học Trong quá trình trung hoà, một lượng bùn cặn được tạo thành Lượng bùn này phụ thuộc vào nồng độ và thành phần của nước thải cũng như loại và lượng các tác nhân sử dụng cho quá trình

b Khử trùng nước thải

Sau khi xử lý sinh học, phần lớn các vi khuẩn trong nước thải bị tiêu diệt Khi xử

lý trong các công trình sinh học nhân tạo (Aerophin hay Aerotank) số lượng vi khuẩn giảm xuống còn 5%, trong hồ sinh vật hoặc cánh đồng lọc còn 1-2% Nhưng để tiêu diệt toàn bộ vi khuẩn gây bệnh, nước thải cần phải khử trùng Chlor hoá, Ozon hoá, điện phân, tia cực tím…

• Phương pháp phổ biến nhất hiện nay là phương pháp Chlor hoá:

Chlor cho vào nước thải dưới dạng hơi hoặc Clorua vôi Lượng Chlor hoạt tính

học, 5 g/m3 sau xử lý sinh học hoàn toàn Chlor phải được trộn đều với nước và để đảm bảo hiệu quả khử trùng, thời gian tiếp xúc giữa nước và hoá chất là 30 phút trước khi nước thải ra nguồn Hệ thống Chlor hoá nước thải Chlor hơi bao gồm thiết bị Chlorator, máng trộn và bể tiếp xúc Chlorato phục vụ cho mục đích chuyển hóa Clor hơi thành dung dịch Chlor trước khi hoà trộn với nước thải và được chia thành 2 nhóm: nhóm chân không và nhóm áp lực Clor hơi được vận chuyển về trạm xử lý nước thải dưới dạng hơi nén trong banlon chịu áp Trong trạm xử lý cần phải có kho

cất giữ các banlon này Phương pháp dùng Chlor hơi ít được dùng phổ biến

• Phương pháp Chlor hoá nước thải bằng Clorua vôi:

bị dùng trong dây chuyền này là các thùng hoà trộn, chuẩn bị dung dịch Clorua vôi,

thiết bị định lượng máng trộn và bể tiếp xúc

- Với Clorua vôi được hoà trộn sơ bộ tại thùng hoà trộn cho đến dung dịch 10 -15% sau đó chuyển qua thùng dung dịch Bơm định lượng sẽ đưa dung dịch Clorua vôi với liều lượng nhất định đi hoà trộn vào nước thải Trong các thùng trộn dung dịch, Clorua

vôi được khuấy trộn với nước cấp bằng các cánh khuấy gắn với trục động cơ điện

• Phương pháp Ozon hoá

Ozon hoá tác động mạnh mẽ với các chất khoáng và chất hữu cơ, oxy hoá bằng Ozon cho phép đồng thời khử màu, khử mùi, tiệt trùng nước Phương pháp Ozon hoá

quá trình Ozon hoá số lượng vi khuẩn bị tiêu diệt đến hơn 99% Ngoài ra, Ozon còn oxy hoá các hợp chất Nitơ, Photpho… Nhược điểm chính của phương pháp này là giá thành cao và thường được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước cấp

1.2.4 Phương pháp xử lý sinh học

Là phương pháp dùng vi sinh, chủ yếu là vi khuẩn để phân hủy sinh hóa các chất hữu cơ, biến các hợp chất có khả năng thối rửa thành các chất ổn định với sản phẩm cuối cùng là cacbonic, nước và các chất vô cơ khác

Phương pháp xử lý sinh học có thể chia ra 2 loại: xử lý hiếu khí và xử lý kị khí trên cơ sở có oxy hòa tan và không có oxy hòa tan

Mục đích của quá trình xử lý nước thải là loại bỏ cặn lơ lửng, các hợp chất hữu

cơ, các chất độc hại, vi khuẩn và vi rút gây bệnh đến nồng độ cho phép theo tiêu chuẩn

xả vào nguồn tiếp nhận

Xử lý sinh học là phương pháp dùng vi sinh, chủ yếu là vi khuẩn để phân hủy sinh hóa các hợp chất hữu cơ, biến các hợp chất có khả năng thối rữa thành các chất ổn định với sản phẩm cuối cùng là cacbonic, nước và các chất vô cơ khác

Những công trình xử lý sinh hóa phân thành 2 nhóm:

+ Những công trình xử lý sinh học thực hiện trong điều kiện tự nhiên là: cách đồng tưới, bãi lọc, hồ sinh học… Quá trình xử lý diễn ra chậm, dựa chủ yếu vào ôxy và vi sinh có ở trong đất và nước Do đó, những công trình này đòi hỏi diện tích lớn và thời gian xử lý dài

+ Những công trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo là: bể lọc sinh học (Biophin), bể làm thoáng sinh học (Aeroten)… Do các điều kiện nhân tạo, có sự tính toán và tác động của con người và máy móc

mà quá trình xử lý diễn ra nhanh hơn, cường độ mạnh hơn, diện tích nhỏ hơn

Quá trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo có thể đạt mức hoàn toàn (xử lý sinh học hoàn toàn) với BOD giảm tới 90 – 95% và không hoàn toàn với BOD giảm tới 40 – 80%

Giai đoạn xử lý sinh học tiến hành sau giai đoạn xử lý cơ học Bể lắng sau giai đoạn xử lý cơ học gọi là bể lắng đợt 1 Còn bể được gọi là bể lắng đợt 2 là để chắn giữ màng sinh học (sau bể Biôphin) hoặc bùn hoạt tính (sau bể Aerotank) Nước thải sau khi được xử lý sinh học luôn được qua bể khử trùng trước khi xả vào nguồn thải nhằm tiêu diệt triệt để các loại vi khuẩn, vi trùng gây bệnh

Mục đích của quá trình xử lý nước thải là loại bỏ cặn lơ lửng, các hợp chất hữu

cơ, các chất độc hại, vi khuẩn và vi rút gây bệnh đến nồng độ cho phép theo tiêu chuẩn

xả và nguồn tiếp nhận

a Xử lí kị khí

Công trình: UASB, bể lọc yếm khí, bể tự hoại

Đây là công trình xử lý sinh học kỵ khí ngược dòng, nước thải được đưa từ dưới lên, xuyên qua lớp bùn kị khí lơ lửng ở dạng bông bùn mịn Quá trình khóang hóa các chất hữu cơ diễn ra khi nước thải tiếp xúc với bông bùn này Một phần khí sinh ra

bùn và kéo các bông bùn lên lơ lững trong bể, tạo sự khuấy trộn đều các bông bùn và nước Khi đến đỉnh bể, các bọt khí sẽ va chạm vào các tấm chắn hình tròn, các bọt khí

sẽ được giải phóng với khí tự do và bùn sẽ rơi xuống Để tăng sự tiếp xúc giữa nước thải với bông bùn, lượng khí tự do sau khi thoát ra khỏi bể sẽ được tuần hoàn trở lại hệ thống

Khi xử lý mô hình UASB đối với nước thải hiệu quả xử lý COD đạt khoảng 60%

Khó khăn khi vận hành UASB là kiểm soát hiện tượng bùn nổi, tức phải đảm bảo

sự tiếp xúc tốt giữa bùn va nước thải để duy trì hiệu quả xử lý của bể

• Bốn giai đoạn xảy ra đồng thời trong quá trình phân hủy kỵ khí:

Thủy phân: Trong giai đoạn này, dưới tác dụng của enzyme do vi khuẩn tiết ra,

các phức chất và các chất không tan (như polysaccharide, protein, lipid) chuyển hóa thành các phức chất đơn giản hơn hoặc chất hòa tan (như đường, các acid amin, acid béo)

Acid hóa: Trong giai đoạn này, vi khuẩn lên men chuyển hóa các chất hòa tan

thành chất đơn giản như acid béo dễ bay hơi, rượu, acid lactic, methanol, CO2, H2,

NH3, H2S và sinh khối mới

Acetic hóa: Vi khuẩn acetic chuyển hóa các sản phẩm của giai đoạn acid hóa

thành acetat, H2, CO2 và sinh khối mới

Methane hóa: Đây là giai đoạn cuối của quá trình phân hủy kỵ khí Acid acetic,

H2, CO2, acid formic và methanol chuyển hóa thành methane, CO2 và sinh khối mới

b Xử lí hiếu khí

Quy trình: Xử lí bằng quy trình dùng bùn hoạt tính, bể Aerotank thông thường,

bể Aerotank làm thoáng theo bậc, hấp thụ, làm thoáng, mương oxi hóa, hồ sinh học

hiếu khí…

Sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện có oxy Quá trình

xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí gồm 3 giai đoạn:

Oxy hóa các chất hữu cơ:

CHƯƠNG II TỔNG TY QUAN VỀ CÔNG CHẾ BIẾN BỘT CÁ THIÊN QUỲNH –

KCN HẠNH PHÚC – ĐỨC HÒA – LONG AN

2.1 Giới thiệu chung

2.1.1 Thông tin công ty

Tên công ty: Công ty TNHH SX-TM Thiên Quỳnh

Địa chỉ: Lô MB 4-2, KCN Đức Hòa 1 – Hạnh Phúc, xã Đức Hoà Đông, huyện Đức Hòa, tỉnh Long An

Tổng số công nhân làm việc tại công ty: 66 người, trong đó:

+ Lao động trực tiếp: 14 người

+ Lao động gián tiếp: 52 người

Lĩnh vực hoạt động: Sản xuất bột cá

Hình 2.1 Công ty TNHH sản xuất thương mại – nhà máy bột cá Thiên Quỳnh

2.2 Thông tin về hoạt động của công ty

2.2.1 Nguyên nhiên liệu sử dụng

Nguyên liệu: phế liệu xương cá biển tươi với số lượng 30.000 tấn/năm Nguồn cung cấp nguyên liệu chủ yếu từ các vùng biển Vũng Tàu, Phan Thiết, Nha Trang, Nhiên liệu: Điện, nước, dầu diezel, củi đốt

2.2.4 Quy trình sản xuất

Quy trình công nghệ:

Hình 2.2 Quy trình công nghệ chế biến bột cá

• Thuyết minh quy trình công nghệ:

Đầu tiên, nguyên liệu là xương cá biển tươi được vít tải đưa vào máy bằm để cắt nguyên liệu có kích cỡ nhỏ đều và để khi cho vào máy hấp nguyên liệu được hấp chín

Ồn

Đóng gói

Máy ép Máy sấy

Silô chứa bột

Máy làm nguội

Bồn trộn phụ gia Máy nghiền

Phèn nhôm

Ồn, bụi, nhiệt

độ

Máy hấp Máy bằm

Phế liệu xương

cá biển tươi

Nước thải Nước thải

Nước thải từ khu vực tập kết cá

Hình 2.3 Cá được vận chuyển đưa vào khu vực tập kết trước khi vít tải vào máy

bằm

2.3 Đặc trưng của nước thải công ty Thiên Quỳnh

2.3.1 Tình hình phát sinh nước thải tại công ty như sau

Các nguồn phát sinh nước thải của công ty chủ yếu là:

- Nứớc thải (máu, mỡ, thịt vụn cá) từ khu vực tập kết sau khi cá được vận chuyển đến

- Nước cốt từ quá trình xay ép nguyên liệu

- Nước thải từ quá trình xử lý mùi

- Ngoài ra còn có 1 số nguồn phát sinh nước thải khác như:

+ Nước thải sinh hoạt của công ty

+ Nước thải phát sinh do hoạt động vệ sinh phương tiện vận chuyển

+ Nước thải từ hệ thống xử lý khí thải lò hơi, vệ sinh nhà xưởng

Nước thải trong công ty chế biến bột cá Thiên Quỳnh phần lớn là nước thải trong quá trình sản xuất bao gồm nước rửa nguyên liệu, bán thành phẩm, nước sử dụng cho

vệ sinh và nhà xưởng, thiết bị, dụng cụ chế biến, nước sinh hoạt cho công nhân

Lượng nước thải và nguồn gây ô nhiễm chính là nước thải trong sản xuất

Nước thải sản xuất bột cá có nồng độ ô nhiễm khá cao, phát sinh chủ yếu từ quá trình rửa nguyên liệu, vệ sinh nhà xưởng, máy móc thiết bị… Các chất hữu cơ trong

nước thải dễ bị phân hủy sinh học, khi xả vào nguồn nước sẽ làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước, gây ảnh hưởng tới sự phát triển của đông thực vật trong nước, giảm khả năng tự làm sạch của nguồn nước, dẫn đến giảm chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp Lượng SS cũng khá lớn do nhiều mảnh vụn của nguyên liệu còn bám lại trên máy nghiền Tuy nhiên lượng SS này rất dễ lắng Chúng cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên thủy sinh đồng thời gây tác hại về mặt cảm quan, gây bồi lắng lòng sông,… Các vi sinh vật đặc biệt vi khuẩn gây bệnh và trứng giun sán trong nguồn nước là nhân tố lây bệnh dịch cho người như bệnh lỵ, thương hàn, tiêu chảy cấp tính

Hình 2.4 Trữ lượng cá nguyên liệu trung bình hằng ngày vận chuyển đến công ty 2.3.2 Ảnh hưởng của nước thải đến môi trường

Nước thải chế biến bột cá có hàm lượng các chất ô nhiễm cao nếu không được xử

lý sẽ gây ô nhiễm các nguồn nước mặt và nước ngầm, không khí trong khu vực

Đối với nước ngầm tầng nông, nước thải chế biết bột cá có thể thấm xuống đất và gây ô nhiễm nước ngầm Các nguồn nước ngầm nhiễm các chất hữu cơ, dinh dưỡng và

vi trùng rất khó xử lý thành nước sạch

Đối với các nguồn nước mặt, các chất ô nghiễm có trong nước thải chế bột cá sẽ làm suy thoái chất lượng nước, tác động xấu đến môi trường và thủy sinh vật, cụ thể như sau:

a Các chất hữu cơ

Các chất hữu cơ chứa trong nước thải chế biến bột cá chủ yếu là dễ phân hủy Trong nước thải chứa các chất như cacbonhydrat, protein, chất béo… khi xả vào nguồn nước sẽ làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan phân hủy các chất hữu cơ Nồng độ oxy hòa tan dưỡi 50% bão hòa có khả năng gây ảnh hưởng tới sự phát triển của tôm

cá Oxy hòa tan giảm không chỉ gây suy thoái tài nguyên thủy sản mà còn làm mất khẳ năng tự làm sạch cảu nguồn nước, dẫn đến giảm chất lượng cấp cho sinh hoạt và công nghiệp

b Chất rắn lơ lửng

Các chất lơ lửng làm cho nước đục hoặc có màu, nó hạn chế độ sâu tầng nước được ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo, rong rêu… Chất rắn lơ lửng cũng là tác nhân gây ảnh hửng tiêu cực đến tài nguyên thủy sinh đồng thời gây tác hại về mặt cảnh quan (tăng độ đục nguồn nước) và gây bồi lắng lòng sông, cản trở sự lưu thông nước

c Chất dinh dưỡng (N, P)

Nồng độ các chất nitơ, photpho cao gây ra hiện tượng phát triển bùng nổ các loại tảo, đến mức độ giới hạn tảo sẽ bị chết và phân hủy gây hiện tượng thiếu oxy Nếu nồng độ oxy giảm tới 0 gây ra hiện tượng thủy vực chết ảnh hưởng tới chất lượng nước của thủy vực Ngoài ra, các loại tảo nổi trên mặt nước tạo thành lớp màng khiến cho bên dưới không có ánh sáng Quá trình quang hợp của các thực vật tầng dưới bị ngưng trệ Tất cả các hiện tượng trên gây tác động xấu tới chất lượng nước, ảnh hượng tới hệ thủy sinh, du lịch và cấp nước

d Vi sinh vật

Các vi sinh vật đặc biệt vi khuẩn gây bệnh và trứng gin sán trong nguồn nước là nguồn ô nhiễm đặc biệt Con người trực tiếp sử dụng nguồn nước nhiễm bẩn hay qua các nhân tố lây bệnh sẽ truyền dẫn các bênh cho người bệnh lỵ, thương hàn, bại liệt, nhiễm khuẩn đường tiết niệu, tiêu chảy cấp tính

2.4 Hệ thống xử lý nước thải hiện hữu–50 m 3 /ngđ

2.4.1 Sơ đồ công nghệ

Trước khi vào Bể Điều Hòa, dòng nước thải được sàn lọc lại lần nữa Với kích thước khe rãnh 1,5mm, Song Chắn Rác Tinh sẽ giảm bớt các chất rắn như thịt cá vụn, giảm mức độ ô nhiễm và đảm bảo thuận lợi khi nước thải đi vào hệ thống

Lưới chắn rác

Bể tiếp nhận

Bể keo tụ

Bồn chứa Bồn trung gian

Bể điều hòa khuấy chìm

Bể MBR Máy thổi khí

Bồn điều áp

Nguồn nước thải

Bồn điều chỉnh mực nước Phèn nhôm,

Polymer

Vào Bể Điều Hòa, nước thải được khuấy trộn bằng 2 máy khuấy chìm nhằm tạo

sự xáo trộn giúp ổn định về thành phần và tính chất cho các công trình phía sau Từ Bể Điều Hòa, nước thải được bơm đến hệ thống xử lý hóa lý bao gồm Bể Keo Tụ và Bể Tuyển Nổi, nhằm tạo điều kiện cho quá trình tuyển nổi các chất khó lắng như mỡ cá Nước thải được hòa trộn với phèn nhôm trên đường ống trước khi vào Bể Keo Tụ Polymer được châm vào bể keo tụ và được khuấy trộn bằng cơ khí (cánh khuấy) nhằm tăng kích thước của bông cặn Từ Bể Keo Tụ, nước thải được bơm vào thiết bị tạo áp

và theo chế độ tự chảy qua Bể Tuyển Nổi

Bể Tuyển Nổi hoạt động dựa trên sự giải phóng không khí do thay đổi áp suất, nước chứa trong bồn tạo áp khi đưa sang bể tuyển nổi sẽ bị thay đổi áp suất, khiến chúng giải phóng những bọt khí li ti Chính những bọt khí này sẽ nổi lên trên, kéo theo các chất rắn lơ lửng cũng như khó tan lên bề mặt bể và được thu gom về bồn chứa bằng thanh gạt ván nổi Dòng nước sẽ được đưa về bể trung gian để bơm lên Bể MBR

để xử lý, một phần nước sẽ được tuần hoàn về bồn tạo áp giúp Bể Tuyển Nổi hoạt động

Qua đến bể MBR (Membrane Bio Reactor), tại đây nước thải sẽ được thấm xuyên qua vách màng vào ống mao dẫn nhờ những lỗ cực nhỏ 0,01 – 0,2 micromet Màng chỉ cho các phân tử nước đi qua, còn các chất hữu cơ, vô cơ… Sẽ được giữ lại trên bề mặt của màng Nước sạch sẽ theo ống ra ngoài bể chứa nhờ bơm hút Bể xử lý sinh học hiếu khí với màng lọc sinh học MBR, màng được cấu tạo từ chất Polypropylen có kích thước lỗ cực nhỏ cỡ 0,001 micromet chỉ có thể cho phân tử nước

đi qua và một số chất hữu cơ, vô cơ hòa tan đi qua, ngay cả hệ vi sinh vật bám dinh cũng không thể đi qua được do vậy nước sau khi qua màng MBR không cần phải dùng hóa chất khử trùng Không khí được đưa vào tăng cường bằng các máy thổi khí có công suất lớn qua các hệ thống phân phối khí ở đáy bể, đảm bảo lượng oxi hòa tan trong nước thải > 2mg/l

1mg/l và được đưa vào bể chứa nước dự trữ dùng cho nhu cầu tưới cây, tưới đường của công ty

(Theo nguồn: Công Ty chế biến bột cá Thiên Quỳnh cung cấp hồ sơ thiết kế hệ thống

xử lý nước thải hiện hữu và quy trình sản xuất của công ty)

CHƯƠNG III

ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

CHẾ BIẾN BỘT CÁ CỦA CÔNG TY THIÊN QUỲNH

3.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ

3.1.1 Các thông số ô nhiễm của nguồn thải và yêu cầu chất lượng nước thải sau xử lý

Nồng độ ô nhiễm đặc trưng của nước thải bột cá Công ty Thiên Quỳnh như sau:

Bảng 3.1 Nồng độ các chất ô nhiễm trong dòng nước thải hỗn hợp

STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Giá trị

trung bình

QCVN 40:2011/BTNMT (Cột II- B) – loại trừ thông số Coliforms không yêu cầu

Vớ i các đă ̣c tính như trên, nước thải phát sinh ta ̣i công ty cần được xử lý trước khi thải vào nguồn tiếp nhâ ̣n Do đó, công ty cần đầu tư xây dựng mới mô ̣t hê ̣ thống xử

lý nước thải có công suất 90m3/ngày.đêm nhằm đảm bảo nước thải sau xử lý luôn đa ̣t tiêu chuẩn cho phép của KCN Đức Hòa 1 – Hạnh Phúc, xã Đức Hoà Đông, huyện Đức Hòa, tỉnh Long An yêu cầu quy định theo QCVN 40:2011 cô ̣t B – tuy nhiên trừ chỉ

tiêu Coliforms không yêu cầu xử lý- (vì nước thải sau xử lý ở các công ty sẽ được

3.1.2 Các cơ sở lựa chọn công nghệ

Để lựa chọn một quy trình công nghệ để xử lý nước thải của công ty Thiên Quỳnh, cần phải lựa chọn công nghệ xử lý sao cho có hiệu quả đồng thời phải phù hợp với điều kiện của nhà máy Do đó ta cần phải lựa chọn công nghệ dựa vào các cơ sở sau:

- Đặc điểm nước thải theo thời gian xả thải (lưu lượng, nhiệt độ nước thải,… giờ

lớn nhất, nhỏ nhất,…)

- Các thông số của nước thải đầu vào (theo kết quả đã trình bày trên)

- Yêu cầu mức độ xử lý đạt tiêu chuẩn loại II- B theo QCVN 40:2011/ BTNMT:

Quy chuẩn quốc gia về nước thải công nghiệp (trừ chỉ tiêu Coliforms không bắt buộc xử lý) theo qui định của khu công nghiệp Hạnh Phúc - Đức Hòa – Long

An

- Vị trí địa lý công ty

- Diện tích mặt bằng cần xây dựng hệ thống xử lý của công ty

- Điều kiện kinh tế và khả năng tài chính của công ty – chủ đầu tư

- Điều kiện về kỹ thuật, khả năng đáp ứng thiết bị cho hệ thống xử lý

- Thiết bị được chọn phải phù hợp với đặc trưng nước thải cần xử lý

- Nhu cầu công tác xây dựng, lắp đặt, vận hành: vận hành dễ dàng và an toàn

- Phương pháp xử lý và cho chiến lược mở rộng cho HTXLNT phải rất linh hoạt,

xét về khía cạnh công suất thiết kế

3.2 Đề xuất công nghệ áp dụng

3.2.1 Công nghệ đề xuất

Sơ đồ công nghệ

Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải công ty Thiên Quỳnh

Nguồn nước thải Song chắn rác

Bể Tuyển Nổi

Bể điều hòa Hầm tiếp nhận

Bồn tạo áp

Máy thổi khí

Bồn lọc khí

Bùn hoạt tính

Bể keo tụ Phèn nhôm,

Polymer

- Thuyết minh:

Nước thải từ các khâu sản xuất sẽ tập trung về Hố Thu Gom, sau đó được loại bỏ các chất rắn chảy theo dòng nước thải như xương, mang cá v.v… phát sinh từ quá trình sản xuất hoặc rửa xe chuyên chở bằng Song Chắn Rác Thô Hố sẽ được gắn 1 máy bơm chìm có sử dụng phao tự động kiểm soát dòng nước lên Bể Điều Hòa

Trước khi vào Bể Điều Hòa, dòng nước thải được sàn lọc lại lần nữa Với kích thước khe rãnh 1,5mm, Song Chắn Rác Tinh sẽ giảm bớt các chất rắn như thịt cá vụn, giảm mức độ ô nhiễm và đảm bảo thuận lơi khi nước thải đi vào hệ thống

Vào Bể Điều Hòa, nước thải được khuấy trộn bằng 2 máy khuấy chìm nhằm tạo

sự xáo trộn giúp ổn định về thành phần và tính chất cho các công trình phía sau Từ Bể Điều Hòa, nước thải được bơm đến hệ thống xử lý hóa lý bao gồm Bể Keo Tụ và Bể Tuyển Nổi nhằm tạo điều kiện cho quá trình tuyển nổi các chất khó lắng như mỡ cá Nước thải được hòa trộn với phèn nhôm trên đường ống trước khi vào Bể Keo Tụ Polymer được châm vào bể keo tụ và được khuấy trộn bằng cơ khí (cánh khuấy) nhằm tăng kích thước của bông cặn Từ Bể Keo Tụ, nước thải được bơm vào thiết bị tạo áp

và theo chế độ tự chảy qua Bể Tuyển Nổi

Bể Tuyển Nổi hoạt động dựa trên sự giải phóng không khí do thay đổi áp suất, nước chứa trong bồn tạo áp khi đưa sang bể tuyển nổi sẽ bị thay đổi áp suất, khiến chúng giải phóng những bọt khí li ti Chính những bọt khí này sẽ nổi lên trên, kéo theo các chất rắn lơ lửng cũng như khó tan lên bề mặt bể và được thu gom về bồn chứa bằng thanh gạt ván nổi Dòng nước sẽ được đưa về bể trung gian để bơm lên Bể UASB

để xử lý, một phần nước sẽ được tuần hoàn về bồn tạo áp giúp Bể Tuyển Nổi hoạt động

Nước thải được bơm lên Bể UASB (Upflow Anerobic Sludge Blanket), do có hàm lượng COD cao nên phải áp dụng phương pháp phân hủy kỵ khí để xử lý Nước thải sẽ được dẫn từ dưới lên, đi qua lớp bùn kỵ khí có chứa các vi sinh vật để xử lý Các vi sinh vật kỵ khí này sẽ sử dụng các chất dinh dưỡng như Nito và Photpho để phát triển và nếu tạo điều kiện tốt nhất, hiệu suất xử lý sẽ là 75% Nhưng do đây là quá

tiếp ra môi trường sẽ ảnh hưởng đến chất lượng không khí môi trường xung quanh trạm xử lý Vì vậy, thiết kế sẽ áp dụng biện pháp “bắt-nhốt” dòng khí này bằng cách dẫn dòng khí xuống bồn lọc khí chứa dung dịch kiềm NaOH 5%, dung dịch sẽ phản ứng với các chất khí, sản phẩm còn lại là muối hòa tan cùng khí sạch bay ra ngoài Bên cạnh đó, bồn lọc khí còn giúp điều chỉnh áp suất/mực nước dâng trong Bể UASB theo nguyên lý bình thông nhau

Kế đến, nước thải tự chảy qua công trình xử lý sinh học tiếp theo là bể thiếu khí Anoxic Trong môi trường thiếu khí, nitrate trong nước thải được chuyển hóa thành nitơ tự do Ngoài ra, trong môi trường thiếu vi sinh vật có khả năng hấp phụ photpho cao hơn mức bình thường photpho lúc này không những chỉ cần cho việc tổng hợp, duy trì tế bào và vận chuyển năng lượng mà còn được vi khuẩn dự trữ trong tế bào để

sử dụng cho các giai đoạt hoạt động tiếp theo Từ bể thiếu khí, nước thải được dẫn sang bể hiếu khí Aerotank

Bể Aerotank có chức năng loại bỏ các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học nhờ vi sinh vật hiếu khí Tại đây dưới áp lực của hệ thống phân phối khí, khuấy trộn nước thải với bùn hoạt tính, Oxy được cung cấp liên tục cho vi sinh vật hiếu khí hoạt động Trong điều kiện đó, vi sinh vật tăng trưởng sinh khối và kết thành các bông bùn Hỗn hợp bùn hoạt tính và nước thải sẽ tự chảy sang bể lắng và bơm tuần hoàn 1 phần về Anoxic nhằm tăng hiệu quả xử lý nitơ và photpho

Cuối cùng, nước thải vào bể Lắng Đứng để lắng bùn vi sinh Tại đây, xảy ra quá trình lắng tách pha và giữ lại phần bùn (vi sinh vật) Hỗn hợp bùn (vi sinh vật) và nước thải sau khí trãi qua quá trình xử lý sinh học được dẫn qua bể lắng nhằm tiến hành tách bùn ra khỏi nước thải bằng phương pháp lắng trọng lực Bùn sinh học sau khi lắng được bơm tuần hoàn về bể Aerotank và Anoxic nhằm duy trì nồng độ vi sinh vật trong

bể Phần bùn dư tự chảy về bể chứa bùn sau đó được tách nước, polymer được bổ sung tạo điều kiện cho quá trình tách nước của bùn được thực hiện dễ dàng hơn

Nước trong sau lắng sẽ chảy tràn vào máng thu ra khỏi bể lắng và xuống bồn trung gian Bồn Chứa này có nhiệm vụ trữ nước nhằm kiểm tra nước sau lắng và tiện cho việc lấy mẫu định kỳ về sau Nước sau đó sẽ được thải ra cống khu công nghiệp Bùn dư từ bể UASB, bể Anoxic, bể Aerotank, bể Lắng sẽ được cho về bể chứa bùn Bùn lúc này được xem là chất thải rắn và được thu gom định kỳ Nước rỉ ra từ bể chứa bùn sẽ được bơm trở lại bể tiếp nhận rồi qua Bể Điều Hòa

Nước từ bồn trung gian sẽ được thải ra cống khu công nghiệp và đảm bảo đạt theo tiêu chuẩn cho phép của KCN Đức Hòa 1 – Hạnh Phúc, xã Đức Hoà Đông, huyện Đức Hòa, tỉnh Long An yêu cầu quy định theo QCVN 40:2011 cô ̣t B – tuy nhiên trừ chỉ tiêu Coliforms không yêu cầu xử lý- (vì nước thải sau xử lý ở các công ty sẽ được

3.2.2 So sánh công nghệ đề xuất với công nghệ hiện hữu

Bảng 3.2 So sánh ưu nhược điểm 2 phương án Công nghệ hiện hữu Công nghệ đề xuất

dựng + Bùn thải ít

+ Công nghệ kết hợp quá trình kỵ khí, hiếu khí, thiếu khí và có dòng tuần hoàn giữa 2 bể hiếu và thiếu khí nên cho phép đạt được những tiêu chuẩn khắc nghiệt về BOD, COD, Nitơ, Photpho cao

+ Chi phí đầu tư xây dựng và lắp đặt thiết bị vừa phải

- Dễ bị nghẹt

- Khi màng bị nghẹt phải rửa bằng hóa chất

- Lượng nước đầu vào phải

ổn định

- Nhu cầu năng lượng cao

để giữ cho dòng thấm ổn định hoặc tốc độ lưu lượng chảy ngang trên bề mặt cao

- Công nghệ có đầy đủ 3 quá trình

kỵ, hiếu, thiếu khí và tuần hoàn nước thải nên điều kiện vận hành đòi hỏi tương đối nghiêm ngặt, vận hành hệ thống phức tạp Đòi hỏi người vận hành phải có nhiều kinh nghiệm

- Nước thải chứa các chất hữu cơ tương đối dễ phân huỷ, có tải lượng hữu cơ không cao, nhạy cảm với sự thay đổi về tải lượng

- Sinh ra nhiều bùn cặn, tốn kinh phí cho việc xử lý bùn

 Dựa vào những ưu nhược điểm trên của 2 công nghệ cũng như các cơ sở lựa

chọn nên trên (mục 3.1), công nghệ đề xuất là phương án thích hợp áp dụng đối với công ty Thiên Quỳnh

CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN BỘT CÁ

CÔNG TY THIÊN QUỲNH – CÔNG SUẤT 90M3/H

4.1 Mức độ cần thiết xử lý

- Mức độ cần thiết xử lý hàm lượng SS:

% 82

% 100 542

100 542

SS

SS SS SS

Trong đó:

nguồn nước (mg/l);

- Mức độ cần thiết xử lý hàm lượng COD:

% 98

% 100 3435

100 3435

COD

COD COD

COD

Trong đó:

vào nguồn nước (mg/l);

% 99

% 100 3032

50 3032

% 100 5

5 5

v

r v

BOD

BOD BOD

BOD

Trong đó:

vào nguồn nước (mg/l);

- Mức độ cần thiết xử lý hàm lượng Dầu mỡ động vật:

% 94

% 100 4

, 296

20 4 , 296

Dm

Dm Dm

Dm

Trong đó:

▪ Dmv – Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước thải đầu vào (mg/l);

vào nguồn nước (mg/l);

- Mức độ cần thiết xử lý hàm lượng Nitơ tổng:

% 93

% 100 2

, 415

30 2 , 415

N

N N N

Trong đó:

nguồn nước (mg/l);

- Mức độ cần thiết xử lý hàm lượng Photpho tổng:

% 85

% 100 6

, 37

6 6 , 37

▪ Pv – Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước thải đầu vào (mg/l);

nguồn nước (mg/l);

4.2 Tính toán các công trình đơn vị

Hệ thống xử lý nước thải hoạt động 24/24, vậy lượng nước thải đổ ra liên tục

Lưu lượng trung bình ngày:

Là công trình đơn vị có chức năng tiếp nhận nước thải từ nước thải sinh hoạt từ các bể

tự hoại, tập trung nước thải trước khi bơm lên bể điều hòa

Trong bể thu gom, sử dụng hai bơm hoạt động luân phiên để bơm nước thải đến bể điều hòa

H H

Trong đó:

▪ Hlv: chiều cao làm việc của hố

▪ Hbv: chiều cao dự trữ trên thành hố Chọn Hbv = 0,5 (m) Chiều cao an toàn lấy bằng chiều sâu đáy ống cuối cùng

 Vậy kích thước xây dựng của hố thu gom là:

L × B × H = 1,51m×1,3m×1,7m

- Khi đó thể tích xây dựng của hố thu gom sẽ là:

Vxd = L × B × H = 1,51× 1,3 × 1,7= 3,9 (m3)

Bảng 4.1 Các giá trị sau khi tính toán hố thu gom

4.2.2 Song chắn rác

a Nhiệm vụ

Song chắn rác là công trình xử lý đầu tiên trong trạm xử lý nước thải nhằm giữ lại các

tạp chất có kích thước lớn, chủ yếu là rác

b Tính toán kích thước song chắn rác

Bảng 4.2 Các thông số tham khảo tính toán song chắn rác

150

(Nguồn: Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân (2010))

Chọn tốc độ dòng chảy trong mương v s = 0,3 (m/s) Giả sử độ sâu đáy ống cuối cùng của mạng lưới thoát nước bẩn là H = 0,7 (m)

- Chọn kích thước mương: rộng × sâu = B × H = 0,2 (m) × 0,6 (m)

- Vậy chiều cao lớp nước ở song chắn rác là:

h =

B v

max

=

2,03,03600

875,4



Từ bảng trên, chọn kích thước thanh chắn: rộng × dày = b × d = 10mm× 30mm và khe

hở giữa các thanh là w = 30 (mm)

Kích thước song chắn rác thô:

Giả sử song chắn rác có n thanh, vậy số khe hở m = n + 1

- Mối quan hệ giữa chiều rộng mương, chiều rộng thanh và khe hở như sau:

v =

003,0

0013,0

103,

1

khe v

h b

K q n

▪ q: Lưu lượng nước thải tính toán( m3/s)

▪ b: Chiều rộng khe hở giữa các thanh đan (m)

▪ h1: Chiều sâu lớp nước trước song chắn rác (m), chọn h1=0,1m

▪ Kz: Hệ số nén dòng do các thiết bị vớt rác, lấy = 1,05 nếu cào vớt rác cơ giới và bằng 1,1 - 1,2 nếu vớt rác thủ công; Chọn Kz= 1,2 vớt rác thủ công

- Chiều dài tổng cộng song chắn rác tinh:

)(685,09005,0)19(08,0)

8,067,02

2 2

3.7/ trang 119- Giáo trình xử lý nước thải đô thị & công nghiệp tính toán thiết

kế công trình - Lâm Minh Triết

Các tiết diện của thanh đan:

 = 2,42 1,83 1,67 1,97 0,92

Hình 4.1 Các tiết diện thanh đan

Bảng 4.3 Kết quả tính toán song chắn rác

song

mm Khoảng cách giữa các thanh

SCR

4.2.3 Bể điều hòa

a Nhiệm vụ

Giúp điều hòa lưu lượng và nồng độ Qua đó oxy hóa một phần chất hữu cơ, giảm kích thước các công trình đơn vị phía sau và tăng hiệu quả xử lý nước thải của trạm

Trong bể có hệ thống thiết bị khuấy trộn để đảm bảo hòa tan và cân bằng nồng độ các chất trong toàn thể tích bể và không cho cặn lắng trong bể

b Tính toán kích thước bể điều hòa

Do đặc tính nước thải công ty chế biến bột cá Thiên Quỳnh có lưu lượng và chất lượng nước không đồng đều giữa các thời điểm trong ngày Đặc biệt: nhiệt độ nước thải từ quá trình hấp, từ hệ thống xử lý mùi của công ty rất cao nên cần sử dụng tháp giải nhiệt giảm nhiệt độ trước bể điều hòa hoặc chọn thời gian lưu nước trong bể điều hòa dài để giảm nhiệt độ và ổn định chất lượng nước cho các công trình sau Nhưng do diện tích mặt bằng công ty rộng, sẵn có nên thiết kế này chọn thời gian lưu nước của

bể điều hòa: 23h

- Thể tích cần thiết của bể:

Chọn bể có hình dạng chữ nhật, chiều sâu mực nước là H = 2,5 m

- Diện tích của bể điều hòa:

Chọn L × B = 10m × 3,5m

- Vậy chiều cao xây dựng của bể điều hòa:

- Xây bể điều hòa bê tông- gạch hình chữ nhật có thể tích:

Trong phương án có sử dụng công trình xử lý kị khí (bể UASB) đặt sau bể điều hòa Do vậy trong bể điều hòa không thể sử dụng hệ thống phân phối khí mà phải khuấy trộn cơ khí nhằm đảm bảo chỉ tiêu đầu vào của bể UASB

c Tính toán máy khuấy chìm:

Chọn 2 máy khuấy chìm bố trí 2 đầu chiều dài bể

của Giáo trình Xử lý nước thải và công nghiệp – Lâm Minh Triết)

- Công suất khuấy của bể điều hòa :

Bảng 4.4 Các thông số thiết kế bể điều hòa STT Tên Thông Số Đơn Vị Số liệu dùng thiết kế

4.2.4 Bể keo tụ

a Nhiệm vụ

Bể trộn cơ khí có tác dụng giúp cho hóa chất tiếp xúc điều với nước Nó đưa các phần tử hóa chất vào trang thái phân tán đều trong nước khi xảy ra phản ứng đồng thời tạo điều kiện tốt nhât giữa chúng với các phần tử tham gia phản ứng Khi cho phèn vào nước chúng sẽ có tác dụng với muối kiềm cau Ca, Mg để tạo thành hydroxit kém tan

dễ kết tủa Bông kết tủa của phèn sẽ hấp dẫn các hạt keo tự nhiên Do đó các hạt có kích thước lớn sẽ dễ lắng hơn

▪ V: dung tích của bể, V = 0,06 m3

- Công suất của động cơ:

W = P/η = 60 / 0,85 = 70,69(W) = 0,08(Kw)

Với: ɳ là hiệu suất của động cơ, chọn η= 0,85

- Số vòng quay của máy khuấy:

Trong đó:

(Nguồn TS Trịnh Xuân lai – XLNC cho sinh hoạt công nghiêp, NXBXD, 2004)