Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải KCN an tây công suất 18000m3ngày đêm

Đặt vấn đề Nước thải là mối quan tâm hàng đầu, các cơ sở sản xuất, các khu công nghiệp khi sử dụng nguồn nước sạch để sản xuất, sinh hoạt… để rồi trả lại chính nguồn nước đó nhưng đã th

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Nước thải là mối quan tâm hàng đầu, các cơ sở sản xuất, các khu công nghiệp khi sử dụng nguồn nước sạch để sản xuất, sinh hoạt… để rồi trả lại chính nguồn nước đó nhưng đã thay đổi hoàn toàn về chất lượng Nước này được xả trở lại các dòng sông để rồi phát tán ô nhiễm lên cả một hệ thống sông ngòi Yêu cầu cấp thiết các cơ sở sản xuất, nhà máy phải có trách nhiệm với nguồn nước thải của mình, cần thực hiện các giải pháp để xử lý phù hợp với chuẩn mực chung đề ra (các quy chuẩn nhà nước ban hành, hoặc yêu cầu từ cơ quan địa phương chịu trách nhiệm) trước khi xả ra nguồn tiếp nhận Nhà nước có vai trò quan trọng để đảm bảo họ thực hiện, cần ban hành luật định phù hợp và các biện pháp cưỡng chế bắt buộc thực thi cũng như các giải pháp khuyến khích mọi người thực hiện nghĩa vụ của mình

Xây dựng hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh cho bất cứ Khu công nghiệp hay cơ sở sản xuất cũng không đơn giản, nó đòi hỏi kinh phí thực hiện và tính chất khoa học (xây dựng, vận hành, sữa chữa, bảo trì …), cũng như diện tích đất xây dựng lớn Chính điều này làm cho các chủ đầu tư e ngại và không muốn chấp hành dù biết rằng nước thải của họ ảnh hưởng đến môi trường, và hành động này vi phạm với luật định Nhưng nếu cải thiện hệ thống xử lý sao cho kinh phí xây dựng, vận hành, hệ thống làm việc ổn, diện tích đất ít, vận hành hệ thống đơn giản (cơ chế tự động) thì các chủ đầu tư sẽ thực hiện với tinh thần trách nhiệm cao hơn, từ đó giúp uy tín doanh nghiệp, thu hút khách hàng đầu tư vào KCN

Chính vì thực tiễn về sự phát triển công nghiệp hiện nay kéo theo sự ô nhiễm môi trường ngày một gia tăng tại Việt Nam, thì vấn đề giải quyết ô nhiễm môi trường là tính cấp thiết cho xã hội và cho các doanh nghiệp hiện nay Vì vậy mà đề tài nghiên

cứu tính toán, lựa chọn công nghệ xử lý nước thải thích hợp đối với KCN An Tây được chọn để thực hiện

2 Mục tiêu đề tài

Đề tài nhằm vào mục tiêu chính:

Tìm hiểu ơn lại kiến thức đã học nắm được các vấn đề liên quan giữa lý thuyết và thực

tế

Đề xuất cơng nghệ xử lý nước thải thích hợp cho khu cơng nghiệp An Tây, nhằm giải quyết các vấn đề ơ nhiễm mơi trường cho khu vực

Giải quyết vấn đề kiện tụng về ơ nhiễm mơi trường đối với chủ đầu tư khu cơng nghiệp

• Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải của khu công nghiệp

• Tính toán chi phí xây dựng, vận hành

• Bản vẽ sơ đồ công nghệ, mặt bằng trạm xử lý và bản vẽ chi tiết công trình đơn vị

3 Nội dung nghiên cứu

Phân tích lựa chọn phương án, tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu công nghiệp công suất 18000 m3/ngày đêm nhằm đảm bảo nước thải đầu ra (được thải ra môi trường tiếp nhận), đạt tiêu chuẩn cho phép (QCVN 24:2009/BTNMT (cột A))

4 Phạm vi ứng dụng đề tài

Áp dụng cho một trường hợp cụ thể,đĩ là chọn lựa cơng nghệ thích hợp cho nhà máy

xử lý tập trung của khu cơng nghiệp An Tây, nhằm đảm bảo chất lượng nước thải đầu ra của KCN ít ảnh hưởng tới nguồn tiếp nhận là sơng Sài Gịn, là nguồn nước cấp cho thành phố Hồ Chí Minh và Bình Dương…

Mặt khác giảm thiểu tối đa sự ảnh hưởng của KCN tới mơi trường đặc biệt là ảnh hưởng tới người dân trong khu vực xung quanh

Giải quyết vấn đề kiện tụng của người dân, được người dân ủng hộ việc xây dựng KCN nhằm phát triển kinh tế trong vùng, giải quyết cơng ăn việc làm cho con em trong khu vực dự án và trên tồn quốc

Giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường thực hiện đúng pháp luật về bảo vệ môi trường của nhà nước, thu hút doanh nghiệp trong và ngoài nước đầu tư vào KCN sinh lợi nhuận cho chủ đầu tư, giải quyết được công ăn việc làm cho người dân

Ngoài ra đề tài còn có thể áp dụng cho các khu công nghiệp khác trên cả nước với qui

mô tương tự

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÔNG TY

1.1 Giới thiệu chung

Khu công nghiệp An Tây với diện tích 500 ha do công ty TNHH PROTRADE làm chủ đầu tư (trụ sở chính đặt tại xã An Tây, huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương) Có Giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh số 462045000306 ngày 29 tháng 10 năm 2007 do ban quản lý các KCN tỉnh Bình Dương cấp, với ngành nghề: đầu tư xây dựng, kinh doanh kết cấu hạ tầng KCN

ASCENDAS-Công ty có vốn điều lệ 50 triệu USD tương đương 808,25 tỷ đồng; vốn pháp định 20 triệu USD Dự án có tổng vốn đầu tư là 150 triệu USD với thời hạn thực hiện là 50 năm

kể từ ngày được cấp Giấy chứng nhận đầu tư Doanh nghiệp được hưởng các ưu đãi như: thuế thu nhập doanh nghiệp hàng năm là 10% lợi nhuận thu được trong 15 năm kể

từ khi bắt đầu hoạt động kinh doanh; thuế thu nhập doanh nghiệp hàng năm bằng 28% thời gian còn lại

Công ty Cổ Phần Khoáng sản và Xây dựng Bình Dương (BIMICO) là công ty mẹ của công ty TNHH ASCENDAS-PROTRADE

Công ty Cổ Phần Khoáng sản và Xây dựng Bình Dương (BIMICO) tiền thân là doanh nghiệp nhà nước được thành lập ngày 13/01/1993 theo quyết định số 62/QĐUB của UBND tỉnh Sông Bé nay là tỉnh Bình Dương

Hình 1.1: V ăn phòng công ty BIMICO

Công ty được cổ phần hóa và đi vào hoạt động theo loại hình công ty cổ phần từ tháng 5/2006 với vốn điều lệ là 70 tỉ đồng Trong đó nhà nước giữ cổ phần chi phối 51%, còn lại các cổ đông là: Cán bộ công nhân viên, nhà đầu tư chiến lược và cổ đông bên ngoài Công ty có chức năng thăm dò, khai thác chế biến khoáng sản, thi công giếng khoan, khai thác nước ngầm, sản xuất kinh doanh vật liệu xây dựng, nước uống tinh khiết đóng chai, xây dựng cơ sở hạ tầng kỹ thuật, kinh doanh khu công nghiệp, thi công các công trình giao thông, công trình công nghiệp và dân dụng, đầu tư kinh doanh du lịch và các dịch vụ khác

Về khai thác mỏ: công ty đang tổ chức và quản lý mỏ đá xây dựng Tân Đông Hiệp, mỏ

đá xây dựng Phước Vĩnh, mỏ đá xây dựng Thường Tân, mỏ cao lanh Tân Lập, mỏ sét gạch ngói Khánh Bình, mỏ cao lanh An Lập, chế biến cung ứng các loại nguyên liệu khoáng, sản xuất nước uống tinh khiết đóng chai, sản xuất gạch ngói tuynel, sản xuất cống bê tông ly tâm

Về đầu tư kinh doanh cơ sở hạ tầng khu công nghiệp Trên cơ sở thành công của khu công nghiệp Đất Cuốc với tổng diện tích: 212,84 ha tại xã Tân Thành, huyện Tân Uyên, tỉnh Bình Dương Công ty đã nắm bắt được xu hướng mở cửa phát triển công nghiệp

của nhà nước, vì vậy đã mạnh dạn đầu tư phát triển xây dựng cơ sở hạ tầng KCN An Tây

1.2 Vị trí địa lý xây dựng KCN

Vị trí:

- Phía Đông: giáp đất trồng cao su và nhà dân

- Phía Tây: giáp đất trồng cao su của dân, đường ĐT744

- Phía Nam: giáp KCN Mai Trung, KCN Việt Hương, đất trồng cao su, nhà dân

- Phía Bắc: giáp KCN Rạch Bắp, xóm Bến Cò, nhà dân

KCN An Tây thuộc xã An Tây, huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương nằm trên cửa ngõ phía Bắc, vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, tiếp giáp với tỉnh Bình Phước, các tỉnh vùng cao Tây Nguyên và gần với danh giới phía Đơng Bắc Campuchia, nên rất thuận lợi cho việc cung cấp nhiên liệu sản suất các ngành cơng nghiệp chế biến các mặt hàng từ nơng lâm sản, đặc biệt là các loại cây cao su, ca phê, điều, các loại gỗ các loại khống sản khác

Khu cơng nghiệp cĩ vị trí thuận lợi về giao thơng liên lạc với sân bay, cảng sơng và các trung tâm thương mại

1 Sân bay Tân Sơn Nhất, cảng Sài Gịn, trung tâm Tp.HCM 55 km

4 Cảng sơng Vinaconex do tổng cơng ty XNK Bộ xây dựng

- Đường nội bộ: Đường chính: rộng 30 – 40 m

Đường phụ: rộng 20 – 24 m + Đường thủy, cảng: KCN nằm gần nhánh sông Sài Gòn, cách cảng Vinaconex do tổng công ty XNK Bộ Xây dựng đầu tư 3 km

Điện: tuyến dây trung thế 22KV chạy dọc đường ĐT 744

Hệ thống nước cấp: nguồn nước từ nước mặt sông Sài Gòn được xử lý

Nhà máy xử lý nước thải: Công suất 18.000 m3/ng, nước thải được xử lý cục bộ trong các nhà máy và tại trạm xử lý nước thải trung trước khi thải ra sông Sài Gòn

Mạng lưới thông tin: hệ thống cáp ngầm do Bưu điện tỉnh Bình Dương đã đầu

tư

Hình 1.2: V ị trí không gian khu công nghiệp An Tây

Khu công nghiệp

Hình 1.3: V ị trí địa lý khu công nghiệp An Tây

- Cơ cấu sử dụng đất KCN:

LOẠI ĐẤT Diện tích (ha) Tỉ lệ (%)

- Tổng diện tích: 500 ha

- Hiện trạng KCN: Đầu tư CSHT đến tháng 9/2008

* Tổng vốn đầu tư CSHT được duyệt: 1.479.097 triệu VNĐ

* Tổng vốn đền bù giải tỏa, san lắp: 437.923 triệu VNĐ, đạt 30 %

1.3 Tổng quan về môi trường trong khu vực

Điều kiện tự nhiên:

Thực vật chủ yếu là cây cao su, điều và cây công nghiệp dài ngày

Khu vực có hai nhánh sông chính đi qua là sông Sài Gòn và sông Thị Tính

- Không mưa bão, động đất; có 2 mùa rõ rệt trong năm: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng

11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau

- Địa hình khu vực bằng phẳng, độ chênh cao không đáng kể khoảng 0,1%;

- Địa chất nền móng xây dựng tương đối cao, cường độ đất đạt trung bình từ 1,5 - 2,0 kg / cm² (đất nền rất cứng nên không phải đóng cọc trong hầu hết các trường hợp, có thể bắt đầu ngay việc xây dựng nhà xưởng);

- Khí hậu giống như thành phố Hồ Chí Minh;

- Nhiệt độ trung bình trong năm là 26,7 0C (14oC – 38oC);

- Độ ẩm trung bình là 79-80%,

- Lượng mưa trung bình hàng năm 1.600 - 1.700 mm, số giờ nắng trung bình 2.500 - 2.800 giờ, gió thường theo hướng Tây Nam

Điều kiện kinh tế - xã hội tại khu vực:

Huyện Bến Cát nằm ở phía Nam tỉnh Bình Dương, phía Bắc giáp với huyện Dầu Tiếng

và huyện Phú Giáo, phía Nam giáp với thị xã Thủ Dầu Một, phía Đông giáp huyện Tân Uyên, phía Tây giáp với thành phố Hồ Chí Minh mà ranh giới là sông Sài Gòn

Theo số liệu thống kê năm 2003, huyện Bến Cát có 1 thị trấn và 14 xã với diện tích là 558,37 km2, trong đó đất trồng lúa: 5854 ha, trồng rau đậu: 1056 ha, trồng mía: 282 ha, trồng lạc: 439 ha, trồng cà phê: 1 ha, trồng điều: 1847 ha, trồng cao su: 14682 ha

Dân số huyện Bến Cát là 116.618 người, trong đó: nam giới 48%, nữ giới 52% Số người sống ở khu vực thành thị là 11.539 người, số người sống ở nông thôn: 105.069 Mật độ trung bình: 198 người/km2

Khu công nghiệp An Tây xây dựng tại khu vực xã An Tây, huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương Xã An Tây tiếp giáp với xã An Điền, Thanh Tuyền, Phú An và phía Nam giáp

vớ sông Sài Gòn, có diện tích là 2.500 ha Toàn xã có 3.200 người trong độ tuổi lao động Người dân ở đây sống chủ yếu bằng công việc trồng trọt là chủ yếu như trồng điều, cao su, cây ăn trái, … với mức sống trung bình 350kg/người (quy ra thóc)

KCN An Tây nằm trên địa bàn xã An Tây, huyện Bến Cát tỉnh Bình Dương, là vùng tam giác sắt trong chiến tranh, là vùng nhạy cảm về vấn đề môi trường trên địa bàn tỉnh Bình Dương

Hiện tại trên địa bàn xã An Tây, An Điền, Phú An các dự án sản xuất có tính ô nhiêm nặng đều không được cấp phép xây dựng đầu tư như : thuộc da, dệt nhuộm, xi ma,… Đây cũng là điều làm giảm sức thu hút đầu tư của KCN nhưng thuận lợi cho quá trình giám sát và thực thi môi trường, nhằm đảm bảo chất lượng môi trường trong khu vực

Nước thải của khu công nghiệp gồm có nước thải từ quá trình sản xuất của các doanh nghiệp trong KCN sau này và nước thải sinh hoạt của công nhân làm việc trong các xí nghiệp trong khu công nghiệp

Dự kiến KCN An Tây khi đi vào hoạt động ổn định thu hút khoảng 690.00 lao động

3.3.1 Nước thải sản xuất công nghiệp:

Là nước thải từ quá trình sản xuất công nghiệp của các doanh nghiệp trong KCN vì đang trong giai đoạn giải tỏa nên tính nước thải công nghiệp theo diện tích đất của KCN

Qsx = qtc*s = 18*335.2417= 6034.35(m3/ngày)

Trong đó:

S: Diện tích đất sản suất công nghiệp 335.2417ha

qtc: Là tiêu chuẩn thải nước thải công nghiệp theo diện tích

Đối với các ngành nghề công nghiệp sản xuất ra sản phẩm khô thì lượng nước thải là

QSHCN: Nước thải sinh hoạt của công nhân trong giờ làm việc

QTCN : Nước tắm của công nhân sau giờ làm việc

Nước thải sinh hoạt của công nhân trong giờ làm việc QSHCN.

Vậy QSH = 7762.5 + 4140 = 11902.5 (m3/ngày đêm)

Các kết quả phân tích nước thải đầu vào của các KCN: KCN Đồng An 2, KCN Việt Hương 1, KCN Việt Hương 2, KCN Đại Đăng, KCN Sĩng Thần 3 (phần phụ lục)

Để đảm bảo hiệu quả xử lý đạt yêu cầu thì chọn kết quả nước thải đầu vào KCN là kết quả nước thải đầu vào KCN Đồng An 2 là cơ sơ thiết kế cho nhà máy tập trung KCN An Tây

Bảng 2.1.: Tính chất đặc trưng nước thải đầu vào

2.3 Các phương pháp giảm thiểu và lựa chọn công nghệ xử lý

Thành ph ần tính chất nước thải sản xuất

- Nhóm ngành chế biến

Đông lạnh hải sản

Thức ăn gia súc

Bia nước giải khát

Chế biến rau quả

Sản phẩm thịt gia súc gia cầm

Chế biến nông hải sản

Đặc điểm: hàm lượng chất hữu cơ cao, nước có màu, bốc mùi khó chịu do quá trình phân huỷ chất hữu cơ thải ra từ quá trình sản xuất

- Nhóm mặt hàng điện, điện tử, cơ khí chính xác

Nồng độ ô nhiễm tương đối thấp, lưu lượng nhỏ, nước dùng chủ yếu cho quá trình công nghệ:

Nước làm mát máy móc thiết bị

Nước cho lò hơi

Nước rửa máy móc thiết bị, nguyên liệu sản phẩm

Nước vệ sinh nhà xưởng

Nước sinh hoạt của công nhân

3.3.2 Tính chất đặc trưng của nước thải KCN

Nước thải ô nhiễm bởi chất hữu cơ cao từ nước thải thuỷ hải sản, nước thải sinh hoạt … Nước thải ô nhiễm bởi chất béo, dầu mỡ, nước có màu và mùi khó chịu: chế biến da, thuỷ hải sản, điện tử, cơ khí chính xác…

3.1.2 Tính chất đặc trưng của nước thải sinh hoạt

Thành phần chất nền quan trọng trong nước thải bắt nguồn từ 3 loại thức ăn cơ bản là cacbonhyđrat, protein và chất béo

Cacbonhyđrat là sản phẩm và là dạng phân nhỏ của axit hữu cơ, nó là thành phần đầu tiên bị phân hủy trong quá trình hoạt động của vi sinh

Chúng tồn tại dạng đường hồ bột khác nhau và cả ở dạng vật chất xenlulô của bột giấy, chúng cũng là nguồn đầu tiên cung cấp năng lượng và các hợp chất chứa hợp chất hữu

cơ cho vi khuẩn sống trong nước thải

Protein và các sản phẩm phân hủy của chúng như amino axit Là các hợp chất chứa nhiều nito và có nguồn gốc từ động, thực vật chúng là nguồn cung cấp nito cần thiết cho quá trình hình thành và phát triển tế bào vi sinh trong nước thải

Chất béo và dầu có nguồn gốc từ động thực vật, chúng bị phân hủy thành axit béo dưới tác động của vi khuẩn, chất béo và dầu có độ hòa tan thay đổi trong nước, ở một số điều kiện nhất định thường nổi lên bề mặt nước

- Hiệu quả của dự án và tính khả thi

- Chi phí đầu tư

- Chi phí vận hành

- Mỹ quan công trình

- Tính hấp dẫn khách hàng khi tham quan trước khi đầu tư

- Yêu cầu nước thải đầu ra của nhà máy đạt QCVN 24:2009/BTNMT (cột A)

Bảng 2.2 - Nước thải công nghiệp Giá trị giới hạn và nồng độ tối đa cho phép các chất ô nhiễm

TT Thông số Đơn vị Giá trị giới hạn

18 Phospho hữu cơ mg/l 0,2 0,5 1

SCR thô Nước thải

Hố thu gom

Bể lắng 1

Bể điều hoà

Bể Aerotank Châm DAP, Ure

SCR tinh

Kho rác

Bể nến bùn Máy thổi khí

Bể khử trùng

Nguồn tiếp nhận

Máy ép bùn

Kho chứa bùn

Chú thích:

- Thuyết minh công nghệ phương án 1

Trước khi vào hố thu gom có song chắn rác Tại đây, rác thô được giữ lại và lấy rác bằng cơ khí, tại hố thu gom các hạt cát lớn được tách và lắng xuống đáy và được làm vệ sinh 2 năm một lần Nước được bơm lên qua song chắn rác tinh (tại đây rác được chứa vào thùng chuyên dụng và cho vào kho chứa rác), trước khi được bơm lên bể cân bằng Tại bể cân bằng mực nước được điều khiển bằng phao mực nước nhằm đảm bảo mực nước đạt 70% thể tích và được bơm tự động nhờ 3 bơm chìm (trong đó 1 bơm dự phòng) sang bể keo tự tạo bông tại đây nước thải được trung hoà bằng axit bazo nhờ máy đo pH điều khiển tự động bơm axit hay bazo Sau đó được châm phèn để keo tụ các chất bẩn có trong nước thải làm giảm nồng độ ô nhiễm trước khi qua bể Arotank Sau đó nước tự chảy qua bể lắng ngang (bể lắng 1) tại đây quá trình lắng bông cặn nước thải diễn ra Nhằm giảm nồng độ chất ô nhiễm quá cao trước khi qua bể Aerotank, hàm lượng chất lơ lửng sau bể lắng đợt 1 cần đạt ≤ 150mg/l trước khi đưa vào bể arotank Bùn tại đây được gom lại hố gom bùn đầu bể nhờ cần gạt bùn và bùn được chuyển qua

bể nén bùn nhờ bơm bùn đặt chìm dưới hố thu gom bùn

Tại bể Aerotank có châm chất DAP và ure nhằm cung cấp chất dinh dưỡng cho vi sinh vật phát triển, tuỳ thuộc vào thành phần nước thải cụ thể, nitơ và photpho sẽ được bổ sung để tăng khả năng phân huỷ sinh học của vi sinh vật, lượng các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết nằm trong giới hạn cho phép BODtoàn phần : N : P = 100 : 5 : 1 hay COD :

N : P = 150 : 5 : 1, nhiệt độ nước thải t = 6 – 37o C; topt = 25 – 37o C Cung cấp oxi cho

vi sinh vật phát triển sao cho lượng oxi sau bể lắng 2 không nhỏ hơn 2 Sau đó nước được chuyển qua bể lắng 2 (lắng đứng)

Tại bể lắng 2 nước được lắng nhờ quá trình trọng lực lắng các bông bùn hoạt tính và kéo theo các chất rắn trong nước Tại bể lắng 2 bùn hoạt tính được tuần hoàn lại một phần

nhằm đảm bảo nồng độ bùn trong bể arotank từ 125 – 300 (ml/lit) sau 5 phút lắng Phần bùn dư được bơm qua bể nén bùn, sau đó chạy máy ép bùn

Sau khi nước thải qua lắng tự chảy qua bể khử trùng tại đây được châm clo sao cho sau thời giam tiếp xúc 30 phút lượng clo còn lại trong nước 0,3 mg/l, nhằm đảm bảo tiêu diệt các vi sinh vật có hại cho con người

SCR thô Nước thải

Hố thu gom

Bể lắng 1

Bể điều hoà

Bể SBR Châm DAP, Ure

Máy ép bùn

Kho chứa bùn Châm javen

Chú thích:

- Thuyết minh công nghệ phương án 2

Trước khi vào hố thu gom có song chắn rác Tại đây, rác thô được giữ lại và lấy rác bằng cơ khí, tại hố thu gom các hạt cát lớn được tách và lắng xuống đáy và được làm vệ sinh 2 năm một lần Nước được bơm lên qua song chắn rác tinh (tại đây rác được chứa vào thùng chuyên dụng và cho vào kho chứa rác), trước khi được bơm lên bể cân bằng Tại bể cân bằng mực nước được điều khiển bằng phao mực nước nhằm đảm bảo mực nước đạt 70% thể tích và được bơm tự động nhờ 4 bơm chìm (trong đó 1 bơm dự phòng) sang bể keo tụ tạo bông tại đây nước thải được trung hoà bằng axit hoặc bazo nhờ máy đo pH điều khiển tự động bơm axit hay bazo Sau đó được châm phèn để keo

tụ các chất bẩn có trong nước thải làm giảm nồng độ ô nhiễm trước khi qua bể SBR Sau

đó nước tự chảy qua bể lắng ngang (bể lắng 1) tại đây quá trình lắng bông cặn nước thải diễn ra Nhằm giảm nồng độ chất ô nhiễm quá cao trước khi qua bể SBR, hàm lượng chất lơ lửng sau bể lắng đợt 1 cần đạt ≤ 150mg/l trước khi đưa vào bể SBR Bùn tại đây được gom lại hố gom bùn đầu bể nhờ cần gạt bùn và bùn được chuyển qua bể nén bùn nhờ bơm bùn đặt chìm dưới hố thu gom bùn

Tại bể SBR được thiết kế 3 bể thông nhau trong đó ngăn 2 là ngăn trung gian ngăn 1 và

3 là ngăn thay nhau lắng, nước thải trước khi vào bể SBR được châm DAP và ure nhằm cung cấp chất dinh dưỡng cho vi sinh vật phát triển, tuỳ thuộc vào thành phần nước thải

cụ thể, nitơ và photpho sẽ được bổ sung để tăng khả năng phân huỷ sinh học của vi sinh vật, lượng các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết nằm trong giới hạn cho phép BODtoàn phần :

N : P = 100 : 5 : 1 hay COD : N : P = 150 : 5 : 1, nhiệt độ nước thải t = 6 – 37o C; topt =

25 – 37o C, nồng độ bùn hoạt tính từ 125 – 300 ( ml/lit) sau 5 phút lắng Phần bùn dư

được bơm qua bể nén bùn sau đĩ chạy máy ép bùn Nồng độ oxi cung cấp cho vi sinh vật phát triển tại bể SBR sao cho lượng oxi sau ngăn lắng khơng nhỏ hơn 2 mg/l

Tại ngăn lắng nước được lắng nhờ quá trình trọng lực lắng các bơng bùn hoạt tính và kéo theo các chất rắn trong nước

Sau khi nước thải qua ngăn lắng tự chảy qua bể khử trùng tại đây được châm clo sao cho sau thời giam tiếp xúc 30 phút lượng clo cịn lại trong nước 0,3 mg/l nhằm đảm bảo tiêu diệt các vi sinh vật cĩ hại cho con người trước khi thải ra mơi trường

Các phương án xử lý phần lớn đều như nhau, ngoại trừ công đoạn xử lý sinh học có thể dùng bể Aerotank hoặc bể SBR

Từ sơ đồ trên ta thấy bể SBR có hiệu quả xử lý triệt để bơn bể Aerotank, ngoài ra ta có thể so sánh hai phương án dựa trên một số yếu tố sau:

Bảng 2.3: So sánh bể Aerotank và bể SBR

① Sử dụng phương pháp xử lý bằng

vi sinh

② Quản lý đơn giản

③ Dễ khống chế các thông số vận

hành

④ Cần có thời gian nuôi cấy vi sinh

vật

⑤ Cấu tạo đơn giản

⑥ Aùp dụng phương pháp làm thoáng

liên tục

⑦ Phải có chế độ hoàn lưu bùn về

① Sử dụng phương pháp xử lý bằng

bể Aerotank

⑧ Hiệu quả xử lý nitơ, photpho kém

hơn bể SBR vì không có quá trình khử

nitra không có quá trình tuỳ nguy ray

Nhưng cả hai phương án đều cĩ thể áp dụng được nên ta cần tính tốn chi tiết và giá dựa vào nhiều tiêu chí rồi đưa ra quyết định phương án nào thi cơng

CHƯƠNG 3:

TÍNH TOÁN CHI TIẾT CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ

I Tính toán chi tiết các công trình đơn vị theo phương án 1

① Lưu lượng nước thải đầu vào Q= 18000m3/ngđ = 750 m3/h = 0.21 m3/s

② Lưu lượng nước thải giờ lớn nhất

s m h

m k

Q : Lưu lượng nước thải trung bình giờ

- kh: Hệ số vượt tải theo giờ lớn nhất (kh = 1.5 – 3.5), chọn kh = 2.5

3.1 Tính toán Song chắn rác thô

Vị trí đặt song chắn rác từ đường cống dẫn nước thải từ KCN về trạm xử lý nhằm loại lỏ các loại rác thô trước khi vào hố thu gom

3.1.2 Tính toán

- Tiết diện song chắn rác hình chữ nhật có kích thước: s x l = 8 x 50 mm

- Chọn vận tốc nước trong mương đặt SCR: v = 0,5 m/s

+ Mặt cắt nước trong mương:

)(042.13600

*5.0

max

m v

Q S

*5.0

*3600

h1 :Chiều sâu lớp nước trong mương, chọn h1= 1(m)

vs : Tốc độ nước chảy trong mương, chọn vs = 0.5(m/s)

ks : Hệ số tính đến hiện tược thu hẹp dòng chảy, chọn ks = 1.05

s : Là chiều dày thanh chắn rác, 0.008m

=

Trong đó:

vmax: vận tốc nước thải trước song chắn ứng với Qmax, vmax = 0.5 (m/s) k: hệ số tính đến sự tăng tổn thất áp lực do rác bám, k = 2 – 3, chọn k = 2.5 ξ: hệ số tổn thất áp lực cục bộ, được xác định theo công thức:

53,060sin

*05.0

008.042.2sin

*

*

4 / 3 4

/ 3

Với: α: góc nghiêng song chắn rác, chọn α = 60o

(Ngu ồn: [1, tr 62])

81.9

*2

)5.0(

*53,0

2

mm m

+ Chiều dài phần mở rộng trước SCR

m tg

tg

B B

202

13.1

1= − = − =

ϕChọn L1 = 0.5 (m)

Trong đó:

Bs: Chiều rộng song chắn 1.3 (m)

Bk: Bề rộng mương dẫn Bk = 1 (m)

ϕ: Góc nghiêng chỗ mở rộng, thường lấy ϕ = 200(Ngu ồn[1]-62)

+ Chiều dài phần mở rộng sau SCR

)(25.05.0

*5.05

L

Trong đó:

Ls: chiều dài phần mương đặt SCR, chọn Ls = 1.5 (m)

+ Chiều sâu xây dựng mương đặt SCR

)(72.15.02.01

Tóm t ắt thông số thiết kế mương và song chắn rác

Stt Tên thông số Đơn vị Số lượng

Vị trí hầm tiếp nhận được đặt sau song chắn rác thô, trước song chắn rác tinh và bể điều hòa

3.2.2 Tính toán Hầm tiếp nhận (Hố thu gom)

Thời gian lưu nước t = 10 ÷ 30 phút, chọn t = 15 phút (Nguồn: [3])

+ Thể tích bể thu gom:

)(75.46860

15

*1875

+ Bơm nước thải vào máy lược rác tinh trước khi qua bể cân bằng

Chiều cao cột áp bơm bằng chiều sâu hố thu gom cộng chiều cao bể cân bằng và tổn thất đường ống chọn H = 15 m

• Công suất bơm một bơm, theo [4, tr 46] ta có:

kw H

g Q

8.0

*1000

15

*81.9

*1000

*104.01000

- ρ : khối lượng riêng của nước thải, chọn ρ =1000 kg/m3

- g: gia tốc rơi tự do, g = 9.81 m/s2

- η: hiệu suất của bơm, lấy η= 0.8 (thường η= 0.72 ÷ 0.93)

• Công suất thực của 1 máy bơm

N’ = 1.2 *N = 1.2 * 19 = 22.8 kw

+ Ống dẫn nước sau máy bơm

• Đường kính ống ra của từng máy bơm:

mm m

v

Q

5.1

*14.3

104.0

*4

*

*4

v

Q

5.114.3

2

*104.0

*4

*

*4

Tóm t ắt thông số thiết kế

Stt Tên thông số Đơn vị Số lượng

3.3 Tính toán Song tách rác tinh (Lưới lược tinh)

3.3.1 Chức năng vị trí

Tách rác có kích thước lớn 5mm trong nước thải trước khi qua bể cân bằng Ngoài

ra, song chắn rác tinh có thể giảm được 5% các chất ô nhiễm

3.3.2 Tính toán

Chọn 3 máy lược rác cơ khí kiểu lưới lọc đĩa tròn hình trụ hai máy bơm dẫn nước vào một máy, vậy công suất một máy lược rác: 0.104*2 =0.208(m3/s)

Thông s ố sàn đặt máy lược rác tinh

Stt Tên thông số Đơn vị Số lượng

cần khuấy trộn 0.004 – 0.008 kW/m3 thể tích bể, lượng không khí cần 0.01 – 0.015m3/m3 dung tích bể

Để xác định dung tích của bể điều hòa, ta cần có các số liệu về độ biến thiên lưu lượng nước thải theo từng giờ trong ngày, lưu lượng trung bình của ngày, và biên độ

sự thay đổi nồng độ chất ô nhiễm Ở đây, do khu công nghiệp đang trong giai đoạn thiết kế và giải tỏa mặt bằng nên em chỉ tính thể tích của bể điều hòa một cách gần đúng như sau:

Lưu lượng nước thải trung bình Q = 18000 m3/ngày và trạm xử lý nước thải hoạt động liên tục 24/24 giờ

Q : Lưu lượng nước thải trung bình theo giờ lớn nhất, m3/h

t: Thời gian lưu nước, ta chọn t = 8h

• Chọn bể hình tròn cấu tạo bể bằng bê tông cốt thép có đường kính D = 40m ⇒ Chiều sâu hữu ích bể

m D

V

44015000

Chiều cao an toàn hs = 0.5m

Chiều cao tổng cộng của bể Hdh = h + hs = 13.5 m

+ Bể sử dụng 4 bơm (trong đó một bơm dự phòng)

• Lưu lượng 1 bơm Q = Qtb giơ: 3 = 750 : 3 = 250 m3/h = 0.07 m3/s

+ Công suất bơm, theo [4, tr 46] ta có

kw H

g Q

8.0

*1000

10

*81.9

*1000

*07.01000

Chọn N = 9 kw =12 Hp

Trong đĩ

- Q: Lưu lượng của 1 bơm, 0.07 m3/s

- H: Cột áp của bơm, 10m H2O

- ρ : Khối lượng riêng của nước thải, chọn ρ =1000 kg/m3

- g: Gia tốc rơi tự do, g = 9.81 m/s2

- η: Hiệu suất của bơm, lấy η= 0.8 (thường η= 0.72 ÷ 0.93)

+ Cơng suất thực của máy bơm

*14.3

250

*43600

*

*

*4

Với: Q là lưu lượng 1 máy bơm Q = 250 m3/h

+ Chọn 2 bơm đi một đường ống chung thì đường kính tại đoạn ống chung là

mm m

*14.3

2

*250

*43600

*

*

*4

Chọn ống Inox φ 300 mm dày 3mm dẫn sang bể keo tự tạo bơng

3.4.3 Chọn thiết bị khuấy trộn bể điều hồ

Khuấy trộn bể điều hòa bằng hệ thống thổi khí nhằm khơng cho các chất lắng xuống đáy bể, đảm bảo khơng cho quá trình khị khí sảy ra trong bể

Lượng khơng khí cần thiết cho một m3 nước thải là 0,01 đến 0,015m3/1 m3 nước thải

trong 1 phút chọn 0,01 (Nguồn: [3, tr 42])

Chọn thiết bị Ejector và thổi khí bề mặt là thiết bị xáo trộn cho bể cân bằng

Lượng khí nén cần thiết cho bể

1000

*47

Vậy theo bảng 5.5 ta có công suất máy Ejetor và máy airlift là

P = 1,3*67.14 = 87.282 (kw), (Nguồn [1, tr 148])

Chọn một máy thổi khí bề mặt kiểu bơm airlift đặt chân phao nổi [1, tr 150] đặt chính

giữa và 4 máy Ejector đặt phân đều dưới đáy quanh bể

Với công suất một máy: Pmáy = P/5 = 17.5 kw

Thông s ố bể điều hòa

STT Tên, thông số kỹ thuật Đơn vị Số lượng

Chọn bể trộn, bể tạo bông bằng cơ khí Bể hình dạng như hình hộp chữ nhật được

chia làm 2 buồng, một bể keo tụ, 1 bể tạo bơng, được ngăn cách bằng vách ngăn hứơng dòng, trong mỗi buồng đặt một máy khuấy Thời gian lưu nước trong mỗi ngăn

Q tb h = =

Trong đó:

Qhtb – Lưu lượng nước thải trung bình giờ

t – Thời gian lưu nước trong bể 10 – 30 phút, chọn t = 18 phút

Kích thước 1 bể: L x B x H = 6.5 x 6.5 x 5.5 (m), và chiều cao bảo vệ: 0.5m

Trong bể yêu cầu khuấy trộn với gradien vận tốc G từ 30 – 60 S-1 chọn G = 40 S-1

(Nguồn [1]-329)

Năng lượng cần thiết của cánh khuấy (Nguồn [1]-329)

kw s

N V

2

D P P D

vP : vận tốc tương đối của nước so với vận tốc đường kính cánh khuấy

15.0

75.0

3 3 3

3 2

3 1 2

1

2.1939)

2.03.0(71.42

1000583

2

n n

v v A

C P P

×

=

×+

×

×

×

=+

P1, P2 : năng lượng khuấy do các bản cánh khuấy ở 2 bán kính R1, R2 tạo ra

33,30

P

n=

⇒

)/(240/

43.30

2.1939

3 vòng s vòng phút

Nước từ bể phản ứng tạo bông được dẫn bằng ống chờ 0.6 x 0.6 m sang máng tràn

của bể lắng, vận tốc nước qua ống 2 m/s

Các thông s ố bể keo tụ tạo bông

STT Tên, thông số kỹ thuật Đơn vị Số lượng

Lắng các bông cặn sau khi keo tụ trong bể tạo bông, làm giảm nồng độ các chất ô nhiễm

trước khi vào bể aerotank Chọn bể lắng ngang cho công trình

*50

180002

Q- Lưu lượng nước thải18000m3/ngđ

U0- Tải trọng bề mặt 31 đến 50 chọn 50 m3/m2 ngày (Nguồn: [3, tr 45])

ngày m m F

Q

2

*32

*5.6

180002

+ Chiều cao xây dựng

Chiều cao chứa cặn hc = 0.5m

Chiều cao bảo vệ hbv =0.4 m

⇒ Chiều cao tổng cộng bể lắng

H = hc +hbv + h = 0.5 + 0.7 + 3.6 = 4.8 m + Máng phân phối nước

Chọn máng phân phối nước nằm ngang đầu bể kết cấu BTCT số lượng 1 máng

• Tiết diện ướt của máng phân phối nước

Trong đó:

Q: Lưu lượng nước thải tính 0.21 (m3/s)

V3: Vận tốc nước tự chảy trong máng V3 = 0.5 – 0.7 (m/s), chọn V3 = 0.6 (m/s), (Theo

[7])

Chọn B*H = 0.6*0.6

Tải trọng máng tràn phân phối nước đầu bể

)./(2824

*5.6

*2

1800024

*5.6

*2

3

h m m

Q

+ Máng thu nước

) ( 35 0 6 0

21

3

V Q

Chọn 1 máng thu nước nằm ngang ở cuối bể cách thành cuối bể 0.5 m có kết cấu bằng

bê tông cốt thép có gắn răng cưa hai bên, nước chảy vào hai bên thành răng cưa của máng chảy vào máng sang bể aerotank nhờ ống inox

• Tiết diện ướt của máng thu nước

Trong đó:

- Q: Lưu lượng nước thải tính 0.21 (m3/s)

- V3: Vận tốc nước tự chảy trong máng, (Theo[7]), V3 = 0.5 – 0.7 (m/s), chọn

V3 = 0.7 (m/s)

Chọn giá trị hiệu dụng của máng 60% vậy diện tích tiết diện (mặt cắt ngang) của máng là 0.7 m2

Chọn B*H = 0.7*0.7m

Diện tích mặt cắt ngang 0.49 m2 > 0.3 m2 thỏa mãn

+ Chiều cao lớp nước trong máng

*5.6

*2

1800024

*5.6

*2

3

s l h

m m

21

3

V Q

.10

*81.9

*)125.1(

*06.0

*8)

1(

1 4 2

+ Vận tốc nước chảy trong vùng lắng

s m s

m h

*6.3

*5.6

18000

=

LƯỢNG BÙN SINH RA

+ Hiệu suất lắng của bể lắng ngang có sự hỗ trợ của chất keo tụ, hàm lượng SS giảm 65%, hàm lượng BOD giảm 50 – 65%, chọn 50% , hàm lượng COD giảm

60% theo (Nguồn [1, tr 80])

+ Hàm lượng các chất ô nhiễm còn lại sau khi nước qua bể lắng 1

• Hàm lượng SS còn lại trong dòng ra từ bể lắng đợt 1

)(5.73100

65100

*210100

65100