Tài liệu Đề tài Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Đức Hòa III - Minh Ngân Long An, công suất 4500m3/ngày đêm đạt quy chuẩn Việt Nam 24 - 2009 loại A: CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề.
Hiện nay Long An đang trong giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa và thu hút đầu tư trên địa bàn toàn tỉnh. Quá trình này kéo theo sự phát triển hàng loạt các loại hình kinh tế dịch vụ, nổi bật nhất là các hoạt động công nghiệp. Nhiều khu công nghiệp đã và đang đi vào hoạt động như khu công nhiệp ĐỨC HÒA I, khu công nghiệp XUYÊN Á, khu công nghiệp TÂN ĐỨC… góp phần vào sự phát triển kinh tế của toàn tỉnh. Kéo theo đó là nảy sinh nhiều vấn đề về môi trường. Chính vì vậy vấn đề môi trường cũng phải được quan tâm đúng mức khi xây dựng cơ sở hạ tầng công nghiệp. Việc xây dựng trạm xử lý nước thải tập trung cho khu công nghiệp MINH NGÂN – Đức Hòa III là rất cấp thiết nhằm bảo vệ tốt môi trường của khu vực khi các ngành sản xuất của khu công nghiệp đi vào hoạt động.
1.2 Nhiệm vụ của luận văn.
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Đức Hòa III - Minh Ngân Long An, công suất 4500m3/ngày đêm đạt QCVN 24 - 2009 loại A.
1.3 Nội dung của luận văn....
84 trang |
Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 1271 | Lượt tải: 4
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Đề tài Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Đức Hòa III - Minh Ngân Long An, công suất 4500m3/ngày đêm đạt quy chuẩn Việt Nam 24 - 2009 loại A, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề.
Hiện nay Long An đang trong giai đoạn cơng nghiệp hĩa, hiện đại hĩa và thu hút đầu tư trên địa bàn tồn tỉnh. Quá trình này kéo theo sự phát triển hàng loạt các loại hình kinh tế dịch vụ, nổi bật nhất là các hoạt động cơng nghiệp. Nhiều khu cơng nghiệp đã và đang đi vào hoạt động như khu cơng nhiệp ĐỨC HỊA I, khu cơng nghiệp XUYÊN Á, khu cơng nghiệp TÂN ĐỨC… gĩp phần vào sự phát triển kinh tế của tồn tỉnh. Kéo theo đĩ là nảy sinh nhiều vấn đề về mơi trường. Chính vì vậy vấn đề mơi trường cũng phải được quan tâm đúng mức khi xây dựng cơ sở hạ tầng cơng nghiệp. Việc xây dựng trạm xử lý nước thải tập trung cho khu cơng nghiệp MINH NGÂN – Đức Hịa III là rất cấp thiết nhằm bảo vệ tốt mơi trường của khu vực khi các ngành sản xuất của khu cơng nghiệp đi vào hoạt động.
1.2 Nhiệm vụ của luận văn.
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu cơng nghiệp Đức Hịa III - Minh Ngân Long An, cơng suất 4500m3/ngày đêm đạt QCVN 24 - 2009 loại A.
1.3 Nội dung của luận văn.
- Thu thập số liệu, tài liệu về dự án xây dựng cơ sở hạ khu cơng nghiệp Minh Ngân-Đức Hịa III, các cơng nghệ xử lý nước thải của các khu cơng nghiệp lân cận.
- Lựa chọn cơng nghệ trên cơ sở phù hợp với thành phần, tính chất nước thải, điều kiện mặt bằng, tiêu chuẩn xả thải, khả năng đầu tư,...
- Tính tốn thiết kế các cơng trình xử lý nước thải.
- Khái tốn chi phí xây dựng và vận hành trạm xử lý.
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KHU CƠNG NGHIỆP ĐỨC HỊA III
2.1 GIỚI THIỆU VỀ KHU CƠNG NGHIỆP MINH NGÂN – ĐỨC HỊA III
2.1.1 Vị trí địa lý khu cơng nghiệp Minh Ngân – Đức Hịa III.
Khu cơng nghiệp Minh Ngân – Đức Hịa III đặt tại xã Đức Lập Hạ và xã Mỹ Hạnh Bắc, nằm ở huyện Đức Hịa, tỉnh Long An, cĩ phạm vi giới hạn như sau:
- Giáp ranh và cách trung tâm thành phố Hồ Chí Minh 25 km.
- Giao thơng bộ nối liền và cách quốc lộ 22 (tuyến đường xuyên Á) 9 km.
- Nằm giữa ba cụm dân cư lớn Thị trấn Đức Hịa, Thị trấn Hậu Nghĩa (Long An) và Thị trấn Củ Chi ( Tp Hồ Chí Minh)
- Phía Bắc giáp kênh Thầy Cai.
- Phía Tây giáp khu cơng nhiệp Đức Hịa III – Thái Hịa.
- Phía Nam giáp đất nơng nghiệp.
-Phía Đơng giáp khu cơng nghiệp Đức Hịa III – Song Tân.
Hình 2.1 Vị trí của khu cơng nghiệp Đức Hịa III
2.1.2 Địa hình.
Nền đất khu vực nghiên cứu cĩ cao độ nền trung bình: cao nhất +1,2-1,5m, thấp nhất là +0,5m. Địa hình tương đối bằng phẳng, hướng dốc đổ từ phía Tây về phía Đơng (dốc xuống kênh Thầy Cai). Khu vực phái Tây-Tây Bắc địa hình dạng gị. Khu vực quy hoạch nền đất chủ yếu là phù sa cổ, thành phần chủ yếu là cát, cát pha. Sức chịu tải của nền đất là khá tốt.
2.1.3 Khí hậu.
Xã Đức Lập Hạ nằm trong tiểu vùng khí hậu nhiệt đới giĩ mùa mang đặc tính chuyển tiếp giũa Đơng và Tây Nam Bộ nên nhiệt độ cao quanh năm; lượng mưa lớn và phân bố theo mùa rõ rệt. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khơ từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Ít giĩ bão và khơng cĩ mùa đơng lạnh.
a) Lượng mưa.
- Mùa mưa bắt đầu thừ tháng 5 đến tháng 11 với lượng mưa trung bình (từ 1995-2004) khoảng 1157-1708 mm, chiếm 93-97 % lượng mưa của cả năm.
- Mùa khơ bắt đầu từ tháng 12 đến tháng 4 với lượng mưa khoảng 39-125 mm, chiếm khoảng 3-7 % lượng mưa cả năm. Mùa khơ lượng mưa giảm đi rõ rệt,các dịng sơng thường cĩ lưu lượng nhỏ nhất, mực nước ngầm hạ thấp và nước biển xâm nhập vào đất liền theo các con sơng đạt giá trị lớn nhất.
Bảng 2.1 Lượng mưa trung bình các tháng trong năm ( 1995-2004 )
Trạm
Số giờ nắng trung bình các tháng trong năm ( 1995-2004 )
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Tân An
15,7
8,35
5,4
63,3
225,5
115,4
177,7
167,3
191
241,4
75,5
22
MộcHĩa
11,9
0,85
10
59,7
160,2
177,8
179,1
167,9
332,1
393,4
130,6
48,1
Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Long An.
b) Giĩ.
Trên địa bàn xã cĩ hai mùa giĩ chính là giĩ mùa Đơng Nam- xuất hiện trong mùa khơ và giĩ mùa Tây Nam xuất hiện trong mùa mưa. Trong quá trình chuyển tiếp giữa hai mùa giĩ cũng xuất hiện giĩ Đơng, giĩ Tây, giĩ Nam. Tốc độ giĩ trung bình trong năm là 2 m/s. Nhưng giữa các tháng mùa mưa thì tốc độ giĩ lớn hơn mùa khơ. Tuy nhiên mức độ chênh lệch khơng đáng kể.
c) Nắng.
Xã Đức Lập Hạ nằm trong vùng giàu ánh sáng với tổng số giờ nắng trung bình trong năm khoảng 2247-2769 giờ. Trung bình mỗi ngày cĩ 6,2-7,6 giờ nắng. Nếu quy ước tháng nắng là cĩ trên 200 giờ nắng thì tại Long An cĩ các tháng nắng từ tháng 11 đến tháng 4, các tháng cĩ số giờ nắng nhỏ hơn 200 giờ là từ tháng 5 đến tháng 10.
Bảng 2.2 Số giờ nắng trung bình của các tháng trong năm ( 1995-2004 ).
Trạm
Số giờ nắng trung bình các tháng trong năm ( 1995-2004 )
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Tân An
230
232
235,5
237,8
195,9
165,3
193
170,2
177,7
176,2
201
195,4
MộcHĩa
241,3
240,7
246,1
238,1
196,4
171,4
191,8
171
193,4
203,6
227,7
213,1
Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Long An.
d) Nhiệt độ.
Trên cơ sở thống kê số liệu các trạm đo đạc cho thấy:
- Nhiệt độ trung bình các năm ( 1995-2004 ) tại trạm Tân An: 26,40C.
- Nhiệt độ trung bình các năm ( 1995-2004 ) tại trạm Mộc Hĩa: 27,50C.
- Nhiệt độ trung bình nhiều năm biến động trong khoảng: 25,9-27,8 0C.
- Chế độ nhiệt ít biến động qua các tháng trong năm, thường chỉ dao động trong khoảng 0,2-1,7 0C.
- Chênh lệch nhiệt độ giữa tháng cao nhất và tháng thấp nhất khoảng 4,50C.
- Nhiệt độ thấp nhất thường là tháng 12 và tháng 1, nhiệt độ cao nhất là tháng 4 và tháng 5.
Bảng 2.3 Nhiệt độ trung bình các tháng trong năm ( 1995-2004 ).
Trạm
Nhiệt độ trung bình các tháng trong năm ( 1995-2004 )
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Tân An
24,5
24,5
26,5
28,3
27,9
27,0
29,7
26,6
26,6
26,4
26,3
24,9
Mộc Hĩa
26,1
25,9
27,6
29,0
28,5
27,6
27,3
27,6
27,7
27,6
27,9
25,9
Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Long An
e) Độ ẩm khơng khí.
Độ ẩm khơng khí phụ thuộc vào lượng mưa, vào các mùa trong năm. Độ ẩm trung bình tại các trạm quan trắc từ 80,5% - 89,4%, cao nhất vào mùa mưa ( 80% - 91% ) và thấp nhất vào các mùa khơ ( 73% - 88%).
- Độ ẩm trung bình các năm ( 1995-2004 ) tại trạm Tân An: 87,4%.
- Độ ẩm trung bình các năm ( 1995-2004 ) tại trạm Mộc Hĩa: 80,3%.
f) Bốc hơi.
Lượng bốc hơi trung bình hằng năm là 1054 mm, những tháng mùa khơ cĩ lượng bốc hơi cao nhất, chiếm 57,12 % tổng lượng bốc hơi của cả năm.
Bảng 2.4 Độ ẩm trung bình các tháng trong năm ( 1995-2004 )
Trạm
Độ ẩm trung bình các tháng trong năm ( 1995-2004 )
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Tân An
88,3
87,6
83,5
83,5
81,8
89,0
89,3
90,4
90,2
89,2
87,4
86,1
Mộc Hĩa
83,7
78,9
77,4
77,1
82.4
84,5
84.3
83,6
83,4
79,9
83,6
81,8
Nguồn: Niên giám thống kê tình Long An
2.1.4 Thủy văn.
Mạng lưới thủy văn của xã bao gồm : hệ thống các kênh rạch trong xã và chảy qua xã tạo thành hệ thống thủy lợi phục vụ sản xuất của xã. Trong đĩ cĩ một số kênh rạch chính như kênh Chìm, kênh Nổi, kênh Ơng Thệ, kênh Dẻo. Đặc biệt cĩ hệ thống kênh Ba Sa – Láng Ven bắt nguồn từ sơng Vàm Cỏ Đơng chảy qua 123m, sâu trung bình 2 m. Cĩ tác dụng dẫn nước ngọt vào đồng ruộng. Vì vậy phần nào thủy văn của đã bị ảnh hưởng bởi chế độ bán nhật triều khơng đều của sơng Vàm Cỏ Đơng gây trở ngại cho quá trình sản xuất.
2.2 VẤN ĐỀ MƠI TRƯỜNG TẠI KCN MINH NGÂN - ĐỨC HỊA III.
2.2.1 Các dự án cĩ thể hoạt động trong khu cơng nghiệp.
Khu cơng nghiệp Minh Ngân - Đức Hịa III cĩ các loại hình sản xuất như sau:
Nhĩm các dự án chế biến nơng sản:
+ Dự án sản xuất thuốc lá.
+ Dự án chế biến nguyên liệu thuốc lá.
+ Dự án chế biến nơng sản ngũ cốc.
+ Dự án xay xát, chế biến gạo.
+ Dự án chế biến tinh bột sắn.
+ Dự án chế biến hạt điều.
+ Dự án chế biến chè.
+ Dự án chế biến cà phê.
Nhĩm các dự án chế biến gỗ, sản xuất thủy tinh, gốm sứ:
+ Dự án chế biến gỗ.
+ Dự án sản xuất ván ép.
+ Dự án sản xuất đồ mộc gia dụng.
+ Dự án sản xuất hàng mỹ nghệ.
+ Dự án sản xuất thủy tinh, gốm sứ.
+ Dự án sản xuất gạch men.
+ Dự án sản xuất bong đèn phích nước.
Nhĩm các dự án chế biến thực phẩm, nước giải khát:
+ Dự án chế biến thực phẩm.
+ Dự án sản xuất đường.
+ Dự án sản xuất cồn, rượu.
+ Dự án sản xuất bia, nước giải khát.
+ Dự án sản xuất bọt ngọt.
+ Dự án chế biến sữa.
+ Dự án chế biến dầu ăn.
+ Dự án sản xuất bánh kẹo.
+ Dự án sản xuất nước đá.
Nhĩm các dự án sản xuất giấy và may mặc.
+ Dự án dệt khơng cĩ nhuộm.
+ Dự án sản xuất gia cơng các sản phẩm may mặc cĩ cơng đoạn giặt tẩy.
+ Dự án giặt là cơng nghiệp.
+ Dự án sản xuất sợi tơ tằm và sợi tơ nhân tạo.
Nhĩm các dự án sản xuất vật liệu xây dựng:
+ Dự án sản xuất gạch ngĩi.
+ Dự án sản xuất vật liệu xây dựng khác ( khơng ơ nhiễm ).
Nhĩm các dự án về cơ khí:
+ Dự án đĩng mới, sửa chữa, lắp ráp đàu máy to axe, ơ tơ.
+ Dự án sản xuất, lắp ráp, sữa chữa xe máy.
+ Dự án cơ khí, chế tạo máy mĩc, thiết bị.
2.2.2 Cơ cấu tổ chức khơng gian.
a. Khu nhà máy, kho hàng.
- Tổng diện tích đất xây dựng nhà máy là 81,3402 ha, chia làm 5 cụm với 46 lơ, diện tích mỗi lơ là 1,6 ha đến 1,9679 ha:
+ Cụm A ( 7 lơ ) : 13,4722 ha
+ Cụm B ( 6 lơ ) : 10,1592 ha.
+ Cụm C ( 9 lơ ) : 15,3447 ha.
+ Cụm D ( 15 lơ ) : 25,4287 ha.
+ Cụm E ( 9 lơ ) : 16,9354 ha.
Mật độ xây dựng 60%, tầng cao xây dựng 1 đến 2 tầng, hệ số sữ dụng đất 1,2, khoảng lùi 8m, riêng cơng trình dọc tuyến đường 36m khoảng lùi là 15m.
Tỷ lệ đất cây xanh trong từng nhà máy chiếm tối thiểu 20% diện tích đất.
b. Khu hành chánh, dịch vụ.
Tổ chức khu hành chánh, dịch vụ hai bên trục đường 36m, với diện tích 9,2508 ha và bố trí khu nhà ở chuyên gia cặp theo đường kênh Thầy Cai với diện tích 6,212 ha.
Mật độ xây dựng < 40%, tầng cao xây dựng 3 đến 4 tầng, hệ số sữ dụng đất 2,0 khoảng lùi 6m.
Tỷ lệ đất cây xanh trong từng cơng trình chiếm tối thiểu 20% diện tích đất.
c. Các khu kỹ thuật:
Diện tích đất xây dựng các khu kỹ thuật là 1,5325 ha. Gồm cĩ:
+ Trạm cấp nước bố trí cạnh trung tâm điều hành, cặp theo đường số 5. (0,445 ha)
+ Khu xử lý nước thải bố trí cặp đường số 3, gần kênh Thầy Cai. ( 1,087 ha)
d. Giao thơng:
Diện tích đất đường giao thơng là 17,6351 ha.
e. Đất cây xanh:
Diện tích đất cây xanh, mặt nước là 25,2998 ha.
2.2.3 Quy hoạch mạng lưới hạ tầng kỹ thuật.
2.2.3.1 Chuẩn bị kỹ thuật đất xây dựng:
a. San nền:
Cao độ nền khu quy hoạch là +2,1m ( theo hệ độ quốc gia Hịn Dấu ) và thấp hơn mặt đường 36m ( đã hồn chỉnh ) ít nhất là 0,1m.
Vật liệu san lấp bằng đất từ nền hầm đất trong khu quy hoạch.
b. Thốt nước mưa:
Hệ thống thốt nước mưa tách riêng hệ thống thốt nước thải.
Hệ thống thốt nước: Sử dụng cống trịn d = 400 đến d= 1200 đặt dọc theo vĩa hè các tuyến đường, đảm bảo thu và thốt nước mưa từ mặt đường, vỉa hè và cơng trình.
2.2.3.2 Giao thơng:
Đường cặp kênh Thầy Cai: mặt đường rộng 9m, vỉa hè kết hợp cây xanh phía khu cơng nghiệp rơng 15,5m, vỉa hè kết hợp cây xanh phía kênh Thầy Cai rộng từ 4,5m đến 20m , lộ giới phía khu cơng nghiệp từ tim đường vào 20m.
Đường 36m : mặt đường rộng 18m, dãy phân cách 2x9 m, đường song hành rộng 2x10m, vỉa hè 2x5m, lộ giới 66m.
Đường số 4 :mặt đường một bên rộng 10m, một bên rộng 6m, dãy phân cách 5m, vỉa hè một bên 5m, một bên 4m, lộ giới 30m.
Đường số 3, 5: mặt đường rộng 10m, vỉa hè 2x5m, lộ giới 20m.
Đường số 2: mặt đường rộng 10m, vỉa hè 2x4m, lộ giới 18m.
Đường nội bộ khu nhà ở chuyên gia : mặt đường rộng 6m, vỉa hè2x4m, lộ giới 14m.
Cấp điện:
a. Nguồn điện: Từ trạm Đức Hịa 110/22kv – 40 + 63MVA qua đường dây 22kv dọc theo đường 36m.
b. Tiêu chuẩn cấp điện: 250 kw/ha ( Tmax = 4000h/năm ).
c. Nhu cầu dung điện: Tổng cơng suất điện yêu cầu : 35.347,7 kw. Tổng điện năng yêu cầu: 141,391 triệu KWh/năm.
d. Mạng lưới : Nối tuyến từ đường dây 22kv hiện hữu cặp đường 36m dẫn trực tiếp vào các nhà máy, đi trên trụ bê tong ly tâm cao > 16m. Xây dựng 2 trạm 22/0,4kv tại vị trí phù hợp để cấp điện cho đèn đường. Tuyến điện 0,4kv cấp điện cho đèn đường đi ngầm, đèn đường là loại đèn cao áp Sodium ánh sáng vàng cam, cơng suất từ 220W đến 250W, đặt trên trụ bê tong cao 8,5m, cao cách mặt đường 8m.
2.2.3.4 Cấp nước:
a. Nguồn nước: sử dụng nguồng nước từ hệ thống cấp nước của nhà máy cấp nước Phú Mỹ Vinh.
b. Tiêu chuẩn cấp nước: 40 m3/ha.ngày.
c. Nhu cầu dung nước: 5.655 m3/ngày.
d. Mạng lưới: Bố trí các tuyến ống d=100, d= 150, d=200, d=250 đưa nước đến các cơng trình.
Trên mạng lưới bố trí các trụ cứu hỏa d=100, cách khoảng từ 150m/trụ đến 200m/trụ.
Ống cấp nước sử dụng ống ngang hoặc PVC.
2.2.3.5 Thốt nước thải và vệ sinh mơi trường:
Hệ thống thốt nước thải tách riêng với hệ thống thốt nước mưa.
Thu gom nước thải cơng nghiệp phải đạt > 80% tiêu chẩn cấp thốt nước cho cơng nghiệp. Tổng lưu lượng nước thải là 4.524 m3/ngày.
Bố trí các tuyến ống d=300, d=400, d=500, d=600, d=800 đặt ngầm dọc theo các vỉa hè thu gom nước thải từ các cơng trình đưa về trạm xử lý nước thải tập trung của khu cơng nghiệp. sử dụng tuyến cống HDPE hoặc ống nhựa chuyên dụng.
Nước thải được xử lý theo 2 cấp:
+ Cấp thứ 1: Xử lý riêng trong từng nhà máy theo tiêu chuẩn của Ban Quản Lý khu cơng nghiệp Minh Ngân - Đức Hịa đề ra trước khi xả vào mạng lưới thốt nước thải.
+ Cấp thứ 2 : Xử lý tại trạm xử lý nước thải của khu cơng nghiệp đạt quy chuẩn QCVN 24: 2009 cột A, ra hồ kiểm sốt trước khi thốt ra kênh Thầy Cai.
Xử lý rác: Cơng ty cổ phần địa ốc Minh Ngân hợp đồng với cơng ty cơng trình đơ thị của huyện để bố trí xe thu gom rác hằng ngày khơng để rác ứ đọng làm ảnh hưởng đến mơi trường xung quanh.
Đối với các loại rác nguy hại phải hợp đồng với các đơn vị cĩ chức năng để thu gom và đưa đi xử lý tập trung theo quy định.
Thơng tin liên lạc:
Nguồn: Từ trạm viễn thơng khu vực.
Chỉ tiêu thiết kế:
Đất nhà máy: 12 thuê bao/ ha.
Đất cơng trình hành chính, dịch vụ :24 thuê bao/ ha
Đất cơng trình kỹ thuật : 10 thuê bao/ ha
Tổng số thuê bao dự kiến bố trí cho khu cơng nghiệp là 1.363 thuê bao.
Mạng lưới:
Thiết kế hệ thống thơng tin lien lạc bằng cáp ngầm chung cho cả cáp truyền hình, đảm bảo phục vụ cho tồn khu quy hoạch.
2.2.3.7 Cây xanh:
Trồng cây xanh lấy bong mát trên vỉa hè các trục đường trong khu quy hoạch. Trồng các loại cây như sao, dầu, bằng lăng, phượng…. tại các giao lộ, khơng trồng cây làm che khuất tầm nhìn.
Ngồi các mảng cây xanh tập trung và dọc theo các trục đường, trong từng cơng trình phải cĩ ít nhất 20% diện tích đất trồng cây xanh.
CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT – SINH HOẠT KCN MINH NGÂN – ĐỨC HỊA III
3.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT VÀ SINH HOẠT
3.1.1 Tổng quan về nước thải sản xuất
- Nước thải chủ yếu trong quá trình sản xuất chủ yếu ở 2 dạng vơ cơ và hữu cơ
+ Nước thải ở dạng vơ cơ: cĩ tính chất chung là mang tính acid hoặc kiềm, muối khống, tinh chất và nồng độ các chất bẩn trong nước thải phụ thuộc vào từng loại sản phẩm và quy trinh sản xuất, hệ thống cống thu nước riêng cho từng nguồn nước thải để xử lý riêng khi cần.
+ Nước thải ở dạng hữu cơ: cĩ tính chất chung là chứa hỗn hợp các chất hữu cơ, muối hịa tan. Tinh chất và nơng độ các chất bẩn trong nước thải phụ thuộc vào từng loại sản phẩm và quy trình sản xuất.
3.1.2 Tổng quan về nước thải sinh hoạt.
- Nước thải sinh hoạt là nước thải phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt của con người. Thành phần ơ nhiễm chính đặc trưng thường thấy nước thải sinh hoạt là BOD5, COD, Nitơ, Phốt pho. Một yếu tố gây ơ nhiễm quan trong nữa là trong nước thải sinh hoạt cĩ các mầm bệnh được lây truyền bởi các vi sinh vật cĩ trong phân. Vi sinh vật gây bệnh cho người bao gồm các nhĩm virut, vi khuẩn, giun sán, dầu mỡ, chất tẩy rữa…
3.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT – SINH HOẠT KCN MINH NGÂN – ĐỨC HỊA III
Các phương pháp xử lý nước thải được chia làm các loại sau:
Phưong pháp xử lý cơ học.
Phương pháp xử lý hĩa học.
Phương pháp xử lý hĩa lý.
Phương pháp xử lý sinh học.
3.2.1 Phương pháp xử lý cơ học.
- Phương pháp xử lý cơ học được xử dụng dựa vào các lực vật lý như trọng lực trọng trường, lực ly tâm…để tách các chất khơng hịa tan, các hạt lơ lững cĩ kích thứơc đáng kể ra khỏi nước thải. Phương pháp này thường là giai đoạn sơ bộ, ít khi là giai đoạn kết thúc quá trình xử lý nước thải.
- Các cơng trình thường được dùng chủ yếu như: song/ lưới chắn rác, thiết bị nghiền rác, bể điều hịa, bể khuấy trộn, lắng, lắng cao tốc, tuyến nổi, lọc, hịa tan khí, bay hơi và tách khí.
Bảng 3.1 áp dụng các cơng trình cơ học trong xử lý nước thải.
stt
Cơng trình
Áp dụng
1
Song chắn rác
Tách các chất rắn cĩ kích thước lớn hay nhỏ
2
Nghiền rác
Nghiền các chất rắn đến kích thước nhỏ hơn và đồng nhất
3
Bể điều hịa
Điều hịa lưu lượng, nồng độ, tải trọng
4
Bể khuấy trộn
Khuấy trộn hĩa chất hay khí trong nước thải
5
Bể lắng
Loại bỏ các chất lơ lửng, bong cặn quá trình keo tụ tạo bơng
6
Bể tuyến nổi
Tách các hạt cặn lơ lững nhỏ và cặn cĩ tỷ trọng xắp xỉ bằng ty trong nước, hoặc sử dụng để nén bùn sinh học.
7
Bể lọc
Tách các hạt lơ lững cịn lại sau xử lý sinh học, hĩa học
8
Bể vận chuyển khí
Bổ xung hoặc tách khí
9
Bể bay hơi và bay khí
Bay hơi các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi ra khỏi nước thải
3.2.1 Phương pháp xử lý hĩa học.
- Chủ yếu dựa vào các đặc tính hĩa học, các phản ứng hĩa học để xử lý nước thải.
a. Phương pháp trung hịa: Nước thải chứa acid hoặc kiềm cần được trung hịa đưa về PH = 6.5 – 8.5 trước khi thải vào nguồn tiếp nhận hoặc đưa vào cơng trình xử lý tiếp theo để tránh hiện tượng ăn mịn và đảm bảo cho hoạt động của bể sinh học hoạt động tốt nếu cĩ.
b. Phương pháp khử trùng: Phương pháp này dùng đẻ xử lý thanh trùng nước thải khỏi các vi sinh vật. Nước thải sau khi được xử lý bằng phương pháp sinh học cĩ thể chứa khoảng 10^5 – 10^6 vi khuẩn trong 1ml. Hầu hết các vi khuẩn cĩ trong nước thải khơng phải là vi khuẩn gây bệnh, nhưng khơng loại trừ khả năng tồn tại một số loại vi khuẩn gây bệnh nào đĩ. Nếu xả thẳng ra nguồn tiếp nhận, hồ nuơi cá thì khả năng lan truyền là rất lớn. Do vậy cần cĩ biện pháp khử trùng nước thải.
c. Phương pháp oxy hĩa khử: nhiều chất như Fe, Mn, Hg, As, … khơng thể xử lý bằng phương pháp sinh hĩa mà cịn tiêu diệt và khử những vi sinh vật cĩ lợi. các chất này được xử lý bằng phương pháp oxy hĩa khử.
Bảng 3.2: Áp dụng các quá trình hĩa học trong xử lý nước thải.
stt
Quy trình
Áp dụng
1
Kết tủa
Tách phốt pho và nâng cao hiệu quả tách cặn lơ lững ở bể lắng bậc 1
2
Hấp phụ
Tách chất hữu cơ khơng được xử lý bằng phương pháp hĩa học thơng thường hoặc bằng phương pháp sinh học.
Phương pháp này cịn dùng để tách kim loại nặng và khử clo trong nước thải trước khi thải vào nguồn.
3
Khử trùng
Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh.
4
Khử trùng bằng clorine
Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh. Clorine là hĩa chất được sử dụng rộng rãi nhất.
5
Khử clorine
Tách lượng clo dư cịn lại sau quá trình clo hĩa.
6
Khử trùng bằng ClO2
Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh.
7
Khử trùng bằng BrCl2
Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh.
8
Khử trùng bằng Ozone
Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh.
9
Khử trùng bằng tia UV
Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh.
3.2.3 Phương pháp hĩa lý.
- Các phản ứng diễn ra cĩ thể là phản ứng oxy hĩa khử, phản ứng trung hịa tạo chất keo kết tủa hoạc các phản ứng phân hủy các chất độc hại. Các phương pháp hĩa lý thường được ứng dụng nhiều nhất là phương pháp oxi hĩa và trung hịa, kết tủa và các hiện tượng khác.
- Cơng trình tiêu biểu của việc áp dụng phương pháp hĩa lý là keo tụ tạo bơng. Quá trình đĩ được áp dụng để loại bỏ các chất lơ lửng, các hạt keo cĩ kích thước rất nhỏ. Các chất này tồn tại ở dạng khuyếch tán và khơng loại bỏ bởi quá trinh lắng.
3.2.4 Phưong pháp sinh học.
- Mục đích xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là keo tụ và tách các hạt keo khĩ lắng, ổn định ( phân hủy ) các hợp chất hữu cơ nhờ sự hoạt đọng của các vi sinh vật hiếu khí hoặc kỵ khí. Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy sinh học thường là các khí CO2, N2, CH4, H2S, các chất vơ cơ như NH+4, PO43- và các tế bào mới.
- Các quá trình xử lý sinh học được chia làm 5 nhĩm chính:
Quá trình hiếu khí
Quá trình thiếu khí
Quá trình kỵ khí
Thiếu khí và kỵ khí kết hợp
Quá trình hồ sinh học
- Mỗi quá trình cĩ thể phân chia ra tùy thuộc vào việc xử lý được thực hiện trong hệ thống tăng trưởng lơ lững hay hệ thống tăng trưởng bám dính hay hệ thống kết hợp.
3.3 MỘT SỐ SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI KCN
3.3.1 sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải khu chế xuất Linh Trung 1.
Bảng 3.3: Thơng số thiết kế khu chế xuất Linh Trung 1.
STT
Thơng số
Đơn vị
Giá trị giới hạn
Dịng vào
Dịng ra
1
t0
0C
35
30
2
pH
5 – 6
6 – 9
3
BOD (200)
mg/l
130
20
4
COD
mg/l
250
50
5
SS
mg/l
170
50
6
Asen
mg/l
0.05
0.05
7
Cadmium
mg/l
0.01
0.01
8
Chì
mg/l
0.1
0.1
9
Clorine dư
mg/l
5
1
10
Chlomium (VI)
mg/l
0.05
0.05
11
Chlomium (III)
mg/l
0.2
0.2
12
Mỡ và dầu
mg/l
1
0
13
Dầu mỡ động thực vật
mg/l
30
5
14
Copper
mg/l
0.2
0.2
15
Zn
mg/l
1
1
16
Mg
mg/l
0.2
0.2
17
Ni
mg/l
0.2
0.2
18
P hữu cơ
mg/l
0.2
0.2
19
P tổng
mg/l
4
4
20
Sắt
mg/l
1
1
21
Tetra chloethylene
mg/l
0.02
0.02
22
Thiết
mg/l
0.2
0.2
23
Hg
mg/l
0.005
0.005
24
N tổng
mg/l
30
30
25
Trichlorethylene
mg/l
0.05
0.05
26
Ammonia
mg/l
0.1
0.1
27
Flororide
mg/l
1
1
28
Phenol
mg/l
0.001
0.001
29
Sulfide
mg/l
0.2
0.2
30
Cyanide
mg/l
0.05
0.05
31
Coliform
mg/l
10000
5000
32
Hoạt tính
mg/l
0.1
0.1
33
Hoạt tính
mg/l
1
1
Nguồn: khu cơng nghiệp Linh Trung 1 năm 2005
Nước thải từ các nhà máy trong khu chế xuất Linh Trung 1 được đưa vào hệ thống xử lý tập trung sau khi được xử lý sơ bộ theo các chỉ tiêu trong bảng 3.3. Nước thải của các nhà máy trong khu chế xuất Linh Trung được đưa về hố thu gom, tại đây nĩ sẽ được bơm qua song chắn rác vào bể điều hồ. Bể điều hồ cĩ nhiệm vụ ổn định lưu lượng và nồng độ nước thải, tạo nên chế độ làm việc ổn định cho các cơng trình xử lí phía sau, tránh hiện tượng quá tải. Bể điều hồ được lắp đặt hệ thống sục khí để khuấy trộn và giảm một phần BOD. Nước sau khi trung hịa được bơm luân phiên vào bể SBR. Bể SBR là khâu quan trọng nhất của nhà máy, được điều chỉnh tự động bằng chương trình trong tủ PLC. Quy trình xử lý của bể SBR (Sequency Batch Reactor) gồm 5 giai đoạn: Bơm nước vào bể, Khuấy trộn, Sục khí, Lắng, Xả nước. Sau khi xử lý sinh học, nước thải được đưa vào bể chứa và bơm lên hai bộ lọc tinh. Tại đây phần lớn các tạp chất lơ lửng, keo và vi khuẩn bị loại. Trên bề mặt lọc cĩ thanh gạt, để tránh trường hợp tắc nghẽn trên các thành lỗ rỗng. Bùn cặn từ bể lọc tinh được đưa trở lại bể điều hồ. Nước thải sau khi xử lý được đưa qua bể tiếp xúc để khử trùng bằng clorine và được đưa ra ngồi theo hệ thống cống rãnh của khu chế xuất. Độ ẩm của bùn dư từ bể SBR cĩ độ ẩm cao từ 98% – 99.5%. Do đĩ bùn cần được nén lại ở bể nén bùn trọng lực để giảm độ ẩm xuống cịn khoảng 95 – 96%. Nước tách bùn được đưa ngược trở lại bể điều hồ.
Máy làm khơ cặn bằng lọc ép băng tải được sử dụng nhằm đưa độ ẩm của bùn về 15-25%. Sau khi được ép, bùn khơ được xe chở bùn đưa đi thải bỏ. Nếu nước thải đầu ra chưa đạt yêu cầu thì được đưa trở lại xử lý qua bể than hoạt tính. Bể lọc than hoạt tính cĩ phạm vi hấp phụ rất mạnh, phần lớn các hợp chất hữu cơ hồ tan được giữ lại trên bề mặt, các phân tử phân cực nhẹ thường là các chất tạo ra mùi, vị của nước và các phân tử cĩ trọng lượng tương đối lớn được giữ lại trên bề mặt lớp than hoạt tính.
Nước thải
Song chắn rác
Bể thu gom
Thiết bị lọc rác tinh
Bể điều hồ
Bể SBR
Bể lọc tinh
Bể khử trùng
Bồn lọc than hoạt tính
Nguồn tiếp nhận
Máy thổi khí
Máy thổi khí
Dung dịch Cl2
Bể nén bùn
Máy ép bùn
Bùn khơ đem chơn
Polymer
Hình 3.1 sơ đồ cơng nghệ xlnt tập trung khu chế xuất Linh Trung 1.
Nhận xét: Cơng nghệ phù hợp với đặc điểm nước thải là cĩ thể xử lý bằng vi sinh.
Những ưu điểm chính của cơng nghệ xử lý này là: Cơng nghệ SBR kết hợp bể sục khí và bể lắng trong cùng một bể, khơng cần hịan lưu bùn, quá trình xử lý đơn giản, khơng cần bể lắng I và II, khơng cần hệ thống tuần hồn bùn, vận hành tự động, giảm diện tích đất xây dựng và chi phí đầu tư. Khi vận hành đúng các qui trình hiếu khí, thiếu khí và yếm khí thì hệ thống SBR cĩ khả năng khử được các hợp chất chứa Nitơ, Phốt pho. Bồn lọc tinh và than hoạt tính cho phép loại bỏ gần hết COD và SS cịn lại sau quá trình bùn hoạt tính.
3.3.2 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải KCN Long Thành.
Bảng 3.4 : Thơng số thiết kế của khu cơng nghiệp Long Thành.
Stt
Các chỉ tiêu
Đơn vị tính
Đầu vào
Đầu ra
1
Màu
Pt-Co
-
50
2
pH
-
5 - 10
6 - 8.5
3
BOD5(20oC)
mg/L
300
20
4
COD
mg/L
500
50
5
Chất rắn lơ lửng
mg/L
300
80
6
Dầu mỡ khống
mg/L
20
5
7
Dầu mỡ Động thực vật
mg/L
30
10
8
Phospho tổng số, tính theo P
mg/L
20
4
9
Tổng Nitơ
mg/L
80
60
10
Nitơ N-NH3
mg/L
20
1
11
Sunfua (S)
mg/L
3
0.5
12
Coliform
MPN/100mL
20.000
5.000
Nguồn: khu cơng nghiêp Long Thành năm 2005
Nước thải khu cơng nghiệp được thu gom từ hệ thống thu gom nước thải về bể gom nước thải của nhà máy. Trước khi vào bể gom, nước thải được tách rác sơ bộ bởi song chắn rác thơ (tách các loại rác thơ như:giẻ, gỗ đá…cĩ kích thước >10 mm ra khỏi nước thải ). Nước thải từ bể gom được bơm vào bể điều hịa. Trước khi vào bể điều hịa, nước thải được dẫn qua máy tách rác tự động ( tách các loại rác cĩ kích thước >2.5mm). Bể điều hịa cĩ tác dụng điều hịa lưu lượng cũng như nồng độ chất ơ nhiễm trong dịng thải trước khi vào xử lý.
Nước thải từ bể điều hịa được bơm vào các bể khuấy trộn hố chất. Tại đây, nước thải được hịa trộn với các chất keo tụ (phèn FeCl2, Al2(SO4)3…), chất trợ keo tụ (polymer), hĩa chất điều chỉnh pH (H2SO4, NaOH…).
Loại phèn sử dụng cĩ thể thay đổi tùy thuộc vào tính chất nước thải. Nước thải sau khi được trộn hĩa chất keo tụ sẽ chảy tự do vào bể lắng sơ bộ. Bể lắng sơ bộ được thiết kế với hệ thống tấm nghiêng trong ngăn lắng và đáy bể cĩ độ dốc cao, giúp bùn trượt về đáy bể và được bơm về bể làm đặc bùn hố lý theo định kỳ bằng bơm bùn. Nước thải sau giai đoạn xử lý hĩa lý được khử phần lớn độ màu, cặn lơ lửng và COD.
Nước thải từ bể lắng sơ bộ chảy vào bể Aeroten và được bổ sung dinh dưỡng và hĩa chất điều chỉnh pH (7-8) ngay trên đường ống nhằm tạo điều kiện phát triển tối ưu cho vi sinh vật. Bể Aeroten được cấp ơxy bằng hệ thống cấp khí chìm. Vi sinh vậttrong bể sẽ tiêu thụ phần chất hữu cơ cịn lại trong nước thải. Sau đĩ, hỗn hợp nước thải – bùn sẽ chảy vào bể lắng thứ cấp. Bể lắng thứ cấp cĩ tác dụng tạo mơi trường tĩnh cho bơng bùn sinh học lắng xuống với đáy bể. Bể cũng được thiết kế cĩ độ dốc cao giúp bùn trượt về đáy bể và được bơm về bể Aeroten hoặc về bể phân huỷ bùn sinh học theo định kỳ bằng bơm Airlift (dùng khí từ máy thổi khí để bơm thay vì sử dụng bơm bùn). Đặc điểm của thiết kế này là khơng cần dùng thiết bị cào bùn và khơng dùng máy bơm bùn sẽ giảm chi phí đầu tư ban đầu và giảm chi phí bảo trì thiết bị dẫn đến chi phí vận hành thấp.
Sau bể lắng thứ cấp nước thải được dẫn vào bể lọc cát nhằm loại bỏ cặn lơ lửng cĩ trong nước. Sau đĩ nước thải được bơm vào bể lọc than hoạt tính để khử độ màu và chảy vào bể khử trùng để loại bỏ vi sinh vật gây hại và khử một phần độ màu cịn lại. Bể khử trùng được thiết kế với dịng chảy hình zic zac nhằm tạo điều kiện hịa trộn thủy lực giữa nước và chất khử trùng. Chất khử trùng được sử dụng là NaOCl.
Nước sau khi khử trùng sẽ chảy vào hồ hồn thiện. Thơng qua khả năng tự làm sạch tự nhiên, nước sau xử lý sẽ giảm lượng cặn lơ lửng, hàm lượng chất hữu cơ, độ màu cũng như ổn định chất lượng nước.
Hình 3.2: Sơ đồ cơng nghệ xlnt tập trung khu cơng nghiệp Long Thành
Nhận xét: Nước thải trước khi xử lý đã được loại bỏ hầu hết các loại cặn rắn lớn nhờ song chắn rác thơ và máy tách rác nên hạn chế được hiện tượng tắc nghẽn trong các thiết bị và đường ống cũng như làm giảm lượng bùn sinh ra.
Bể lắng sơ bộ và bể lắng thứ cấp được thiết kế với đáy cĩ độ dốc lớn, giúp bùn lắng trượt về đáy dễ dàng, tầng bùn lắng được nén chặt hơn, giúp cho việc hút bùn lắng hiệu quả hơn. Mặt khác, thiết kế này khơng cần dùng thiết bị cào bùn nên giảm bớt chi phí đầu tư và vận hành.Bể lắng sơ bộ cịn cĩ các tấm nhựa đặt nghiêng, tạo độ dốc để các hạt bùn nhỏ lắng chậm trượt dần về phía đáy bể.
CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG KCN MINH NGÂN – ĐỨC HỊA III.
4.1 ĐIỀU KIỆN THIẾT KẾ CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI.
Một số mơ hình cơng nghệ xử lý nước thải tại các KCN vừa nêu trên, ta thấy rằng ở một số khu cơng nghiệp lớn ở khu vực miền Đơng Nam bộ cĩ các đặc điểm :
- Đa số các quy trình sử dụng biện pháp xử lý nhiều cấp, cấp đầu tiên thường là quá trình xử lý hố lý (keo tụ, tạo bơng), hoặc quá trình xử lý sinh học kỵ khí; cấp cuối cùng là xử lý sinh học hiếu khí bùn hoạt tính làm thống kéo dài hoặc sử dụng biện pháp xử lý hiếu khí bùn hoạt tính làm việc theo mẻ (hệ thống bể SBR, hệ thống Unitank) cĩ kết hợp lọc nước thải đầu ra hoặc sử dụng hồ sinh học ổn định.
- Khi kết hợp hệ thống xử lý hĩa lý và hệ thống xử lý sinh học để xử lý nước thải khu cơng nghiệp sẽ tránh được những sự cố khi vận hành như chết bùn, xử lý khơng đạt hiệu quả vì hệ thống xử lý hĩa lý sẽ loại bỏ các chất độc hại, nhất là kim loại nặng, đảm bảo điều kiện làm việc an tồn cho xử lý sinh học, hoặc xử lý nối tiếp với hệ thống sinh học trong trường hợp nước thải đầu ra của hệ thơng sinh học khơng đạt tiêu chuẩn. Cịn hệ thống sinh học kế tiếp xử lý hĩa lý giúp giảm chi phí xử lý vì hệ thống hĩa lý khơng cần phải xử lý đạt đến tiêu chuẩn thải, đỡ tiêu tốn hĩa chất.
- Quá trình xử lý nhiều cấp thường được áp dụng cho các KCN cĩ thành phần nước thải tương đối phức tạp, cĩ sự dao động về tính chất nước thải, nước thải cĩ các thành phần độc hại, khĩ xử lý triệt để bằng quá trình sinh học bùn hoạt tính hoặc cĩ ảnh hưởng tiêu cực tới hiệu quả xử lý của quá trình này.
4.1.2 Lưu lượng thiết kế.
- Lưu lượng ngày trung bình : Qtb = 4500 m3/ngày.đêm
- Lưu lượng ngày max : Qmax = k* Qtb = 1.2 *4500 = 5400 m3/ngày.đêm
4.1.2 Đặc tính nước thải đầu vào, đầu ra.
- Do quá trình mời gọi đầu tư vào KCN Đức Hịa III đều hướng vào các nghành cơng nghiệp ít ơ nhiễm nên nước thải được tạo ra từ KCN đều cĩ khả năng xử lý cao. Tất cả các loại nước thải (trừ nước mưa cĩ hệ thống thốt nước riêng) của các nhà máy xí nghiệp trong KCN đều được dẫn về hệ thống xử lý nước thải tập trung trước khi thải ra nguồn tiếp nhận ( kênh Thầy Cai). Để đảm bảo sự ổn định và hiệu quả cho hệ thống xử lý nứớc thải tập trung, từng nhà máy, xí nghiệp trong KCN phải cĩ hệ thống xử lý cục bộ để xử lý nước đầu ra đạt tiêu chuẩn xả thải của khu cơng nghiệp đề ra, sau đĩ mới xả vào hệ thống thốt nước chung của KCN.
- Theo định hướng phát triển của KCN Đức Hịa III về việc đầu tư các loại hình cơng nghiệp cĩ thể xác định được thành phần, tính chất cũng như tải lượng của các chất ơ nhiễm. Trên cơ sở tham khảo kết quả điều tra về tải lượng và nồng độ các chất ơ nhiễm chính trong nước thải của một số KCN cĩ loại hình sản xuất tương tự KCN Đức Hịa 3, cĩ thể ước tính được nồng độ trung bình các chất ơ nhiễm trong nước thải của KCN Đức Hịa 3, để cho việc tính tốn thuận lợi ta làm trịn số.
Bảng 4.1: Bảng thơng số thiết kế hệ thống trạm xử lý nước thải tập trung kcn Đức Hồ III
Các chỉ tiêu
Thơng số thiết kế
QCVN:24-2009 BTNMTcột A
PH
5 -9
6 - 9
BOD5 (mg/l)
213
30
COD (mg/l)
502
50
SS (mg/l)
450
50
Tổng Nitơ (mg/l)
80
15
Tổng Phot pho (mg/l)
14
4
Colifom(MPN/100ml)
105
3000
4.1.3 Diện tích đất cho khu xử lý.
- Diện tích để xây dựng hệ thống nước thải tập trung là : 1,087 ha ( B*L = 85*128 )
4.2 Lựa chọn cơng nghệ xử lý.
- Trong khu cơng nghiệp cĩ nhiều nghành sản xuất và nước thải đa dạng và phức tạp cả về nồng độ các chất ơ nhiễm và lưu lượng giờ. Do đĩ phải cĩ kinh nghiệm để lựa chọn cơng nghệ xử lý hiệu quả nhất cho những biến đổi phức tạp đĩ và mức đầu tư thấp nhất. Lựa chọn phương án xử lý nước thải luơn luơn phụ thuộc vào những yếu tố sau đây:
- Loại nước thải
- Lưu lượng vào hàng ngày
- Tính thích hợp về kinh tế kỹ thuật của phương pháp xử lý.
- Ưu và nhược điểm của từng cơng trình đơn vị.
- Đặc điểm khí hậu và địa hình tại địa điểm xây dựng trạm xử lý nước thải.
Dựa vào các yếu tố trên ta đề xuất 2 phương án như sau:
Phương án 1:
Nước thải sản xuất và sinh hoạt từ các đơn vị trong KCN Minh Ngân – Đức Hịa III
Song chắn rác thơ
Hố thu KCN
Máy lược rác tinh
Hĩa chất
Máy thổi khí
Bể điều hồ
Bể phản ứng, bể tạo bơng
Bể lắng
Bể xử lý sinh học dạng mẻ
(Bể SBR)
Bể chứa bùn
Sân phơi bùn
Bể khử trùng
Bùn mang đi xử lý theo quy định
Kênh Thầy Cai
Máy thổi khí
Máy thổi khí
Hình 4.1: Sơ đồ hệ thống cơng nghệ xử lý nước thải tập trung phương án 1.
Thuyết minh sơ đồ cơng nghệ:
Nước thải từ các nhà máy trong khu cơng nghiệp được tập trung và dẫn qua mương lắng cát kết hợp đặt song chắn rác thơ. Rác cĩ kích thước lớn được tách ra, cát lắng xuống đáy mương và được lấy lên theo định kỳ. nước thải tiếp tục chảy về hố thu.
Tại hố thu, nước thải được bơm tự động (4 bơm, 3 bơm hoạt động 1 dự phịng ) bơm qua máy lọc rác tinh. Tại máy lọc rác tinh, rác cĩ kích thước nhỏ được tách ra trướckhi vào bể điều hồ. Tại bể điều hồ, tại đây nước thải được điều hồ về lưu lượng , chất lượng nhờ sáo trộn chìm bằng sục khí và được điều chỉnh pH của nước thải cho thích hợp bằng dung dịch H2SO4 và dung dịch NaOH trước khi đi vào bể phản ứng.
Tiếp đến nước thải được bơm qua bể phản ứng tại bể này cho dung dịch phèn kết hợp với khuấy trộn sẽ xảy ra quá trình tạo bơng để tạo điều kiện tốt cho quá trình lắng ở bể lắng. Tiếp đến nước thải tự chảy qua bể lắng, lượng bơng bùn cĩ trong nước thải được lắng xuống đáy. Định kì bùn này được bơm về bể chứa bùn, phần nước trong bên trên tự chảy về bể sinh học hiếu khí (SBR ).Tại bể này, khí được thổi liên tục trong 1 thời gian nhất định (thời gian quy định trong một mẻ). từ dưới lên theo một hệ thống sục khí khuyết tán và hồ tan oxy vào nước. Trong điều kiện sục khí liên tục, vi khuẩn hiếu khí sẽ oxy hố hầu hết các hợp chất hữu cơ cĩ trong nước thải.
Sau khi hết thời gian sục khí, ngừng quá trình sục khí và để lượng bùn cĩ trong nước thải lắng xuống đáy bể. Một phần bùn này được bơm bùn tự động,bơm về bể chứa bùn .phần nước phía trên bể SBR được thu về bể khử trùng nhờ DECANTER thu được.
Tại bể khử trùng, nước thải được châm dung dịch NaOCl với liều lượng nhất định để tiệt trùng nước trước khi xả ra kênh Thầy Cai.
Phần bùn tại bể chứa bùn đựơc bơm li tâm bơm về máy ép bùn . Tại đây cho dung dịch polyme để tạo độ kết dính. Bùn sau khi ra khỏi máy ép bùn được đến sân phơi bùn cịn nước sinh ra ở đây đưa trở về hầm tiếp nhận.
Nhận xét:
Phương án 1:
+ Ưu điểm: Cơng nghệ SBR kết hợp bể sục khí và bể lắng trong cùng một bể, khơng cần hịan lưu bùn, quá trình xử lý đơn giản, khơng cần bể lắng I và II, khơng cần hệ thống tuần hồn bùn, vận hành tự động, giảm diện tích đất xây dựng và chi phí đầu tư, quá trình xử lý ổn định: khi sinh khối thích nghi với một khoảng rộng nồng độ chất nền và DO thì quá trình xử lý khơng bị ảnh hưởng bởi tải lượng BOD, cĩ khả năng xử lý đạt tiêu chuẩn cao, một bể SBR xử lý nước thải đơ thị điển hình cĩ thể xử lý với đầu ra như sau: BOD £ 15mg/l, TSS £ 20mg/l, NH3-N £ 2mg/l, Nitơ tổng £ 10mg/l. Khi vận hành đúng các qui trình hiếu khí, thiếu khí và yếm khí thì hệ thống SBR cĩ khả năng khử được các hợp chất chứa Nitơ, Phốt pho.
+ Nhược điểm: SBR hoạt động từng mẻ nên địi hỏi bể điều hồ lớn và chi phí vận hành cho bồn than hoạt tính khá lớn. Do hệ thống hoạt động theo mẻ, nên cần phải cĩ nhiều thiết bị hoạt động đồng thời với nhau. Người vận hành phải cĩ kỹ thuật cao.
Phương án 2 :
Nước thải KCN
Song chắn rác
Bể thu gom
Thiết bị lọc rác tinh
Bể lắng cát
Máy thổi khí
Bể điều hồ
Hố chất
Máy thổi khí
Bể trộn
Mương oxi hố
Bể lắng 2
Bể khử trùng
Bể lắng I
Bể nén bùn
Máy ép bùn
Polymer
Bùn khơ đem chơn
Nguồn tiếp nhận
Hình 4.2: Sơ đồ hệ thống cơng nghệ xử lý nước thải tập trung phương án 2.
Thuyết minh sơ đồ cơng nghệ:
Trạm xử lý nước thải khu cơng nghiệp được thiết kế liên hợp gồm cĩ 2 hệ thống xử lý là hệ thống xử lý sinh học và hệ thống xử lý hĩa học. Hai hệ thống xử lý này cĩ thể vận hành kết hợp hay tách ra vận hành riêng biệt.
Nước thải từ các nhà máy được thu gom về bể tiếp nhận và được bơm lên mương dẫn cĩ đăt song chắn rác thơ (10mm) và song chắn rác tinh (0,5mm). Sau đĩ nước thải đi vào bể lắng cát thổi khí nhằm loại cát ra khỏi nước thải. Từ đây, nước thải được đưa vào bể điều hịa nhằm điều hịa lưu lượng và nồng độ chất ơ nhiễm bằng biện pháp sục khí.
Nước thải sau khi qua giai đoạn xử lý cơ học được đưa tiếp qua hệ thống xử lý hĩa lý, hoặc xử lý sinh học, hoặc xử lý kết hợp hĩa lý – sinh học hoặc sinh học – hĩa lý tùy thuộc và lưu lượng và tính chất nước thải trong quá trình vận hành.
Hệ thống xử lý hĩa lý bao gồm các cơng trình đơn vị: bể khuấy trộn, bể phản ứng và bể lắng hĩa lý. Nước thải từ bể lắng cát được đưa vào bể khuấy trộn. Tại đây nước thải được bổ sung chất keo tụ PAC và được điều chỉnh pH thích hợp cho quá trình keo tụ xảy ra và được khuấy trộn mạnh nhằm trộn đều nước thải và hĩa chất. Sau đĩ, nước thải được dẫn qua bể phản ứng vách ngăn và được bổ sung polymer nhằm tăng cường khả năng hình thành các bơng cặn kết tủa và tăng khả năng keo tụ. Nước thải sau khi đi qua bể phản ứng được đưa vào bể lắng nhằm tách bơng cặn ra khỏi nước thải. Nước sau lắng được đưa vào bể thu nước trước khi được đưa vào bể khử trùng và thải ra nguồn tiếp nhận. Bùn được đưa vào hệ thống xử lý bùn.
Hệ thống xử lý sinh học bao gồm các cơng trình đơn vị là mương oxy hĩa và bể lắng 2. Nước thải từ bể điều hịa được dẫn vào mương oxy hĩa sử dụng bùn hoạt tính hiếu khí để xử lý chất ơ nhiễm hữu cơ làm sạch nước thải. Trong mương oxy hĩa được lắp đặt máy sục khí kiểu phun (jet ejector) nhằm tăng cường sự hịa trộn giữa nước thải và bùn hoạt tính, đồng thời định hướng dịng chảy theo mương dẫn. Nước thải sau khi qua mương oxy hĩa được đưa vào 2 bể lắng 2 làm việc song song. Nước thải ra khỏi bể lắng được đưa vào bể gom trước khi qua bể tiếp xúc khử trùng và ra nguồn tiếp nhận. Bùn hoạt tính lắng ở bể lắng 2 một phần được tuần hồn trở lại mương oxy hĩa, cịn lại được đưa về hệ thống xử lý bùn.
Nhận xét:
Phương án 2:
+ Ưu điểm: Cơng nghệ xử lý kết hợp giữa xử lý hĩa lý và xử lý sinh học thích hợp cho việc xử lý nước thải tập trung của khu cơng nghiệp hay khu chế xuất vì nước thải tập trung cĩ tính chất và thành phần phức tạp. Khi kết hợp giữa xử lý hĩa lý và xử lý sinh học sẽ đảm bảo hiệu quả xử lý.
+ Nhược điểm: chiếm diện tích khá lớn, địi hỏi vốn đầu tư xây dựng lớn.
Kết Luận:
- Dựa vào tính kinh tế và tính kỹ thuật của hai phương án trên, ta nhận thấy rằng phương án 1 tối ưu hơn so với phương án 2. Vì vậy, ta chọn phương án 1 làm cơ sở thiết kế cho khu cơng nghiệp Đức Hịa III – Minh Ngân.
CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ
5.1 Thơng số thiết kế:
Bảng 5.1: Bảng thơng số thiết kế
Các chỉ tiêu
Thơng số thiết kế
QCVN:24-2009 BTNMTcột A
PH
5 -9
6 - 9
BOD5 (mg/l)
213
30
COD (mg/l)
502
50
SS (mg/l)
451
50
Tổng Nitơ (mg/l)
83
15
Tổng Phot pho (mg/l)
24
4
Colifom(MPN/100ml)
105
3000
Theo TCXDVN 51 – 2008 quy định về thốt nước – mạng lưới thốt nước và cơng trình bên ngồi – Tiêu chuẩn thiết kế, ta cĩ bảng thơng số về hệ số khơng điều hồ như sau:
Bảng 5.2: Bảng thơng số hệ số khơng điều hồ.
Hệ số khơng điều hồ
Lưu lượng nước thải trung bình qtb (l/s)
5
10
20
50
100
300
500
1000
>5000
Kmax
2.5
2.1
1.9
1.7
1.6
1.55
1.5
1.47
1.44
Kmin
0.38
0.45
0.5
0.55
0.59
0.62
0.66
0.69
0.71
- Lưu lượng ngày trung bình : Qtb = 4500 m3/ngày.đêm
- Lưu lượng giờ trung bình : Qtbh = 450024 = 187.5 m3/h
- Lưu lượng giờ max : Qmax = Kmax* Qtbh = 1.69 *187.5 = 317 m3/h
5.2 Tính tốn các cơng trình đơn vị.
5.2.1 Song chắn rác thơ:
Hình 5.1: Song chắn rác làm sạch thủ cơng
- Nhiệm vụ : Nước thải đưa tới hệ thống xử lý trước hết phải qua song chắn rác. Tại song chắn rác, các tạp vật thơ, rác thải bị cuốn trơi theo các mương dẫn cĩ kích thước lớn bị giữ lại. Các tập vật này cĩ thể gâ ra sự cố trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải như làm tắc bơm, cản trở đường ống, hay kênh dẫn. Ngồi ra các tạp chất cơ học trong nước cịn cĩ tác haii khác như bào mịn đường ống, thiết bị làm tăng trở lực dịng chảy nên tăng tiêu hao năng lượng của bơm. Đây là bước quan trọng đảm bảo an tồn và điều kiện vận hành thuận lợi của đường ống.
- Nội dung tính tốn của song chắn rác gồm:
- Tính tốn song chắn rác.
- Tổn thất áp lực của song chắn rác.
- Tính tốn mương đặt song chắn rác.
5.2.1.1 Tính tốn song chắn rác:
Bảng 5.3: Các thơng số tính tốn cho song chắn rác.
Các thơng số
Ký hiệu
Đơn vị
Các phương pháp lấy rác
Thủ cơng
Cơ khí
Kích thước song chắn :
Chiều rộng:
b
mm
5 – 15
5 – 15
Chiều dày:
d
mm
25 – 38
25 – 38
Khoảng cách giữa các song
w
mm
25 – 50
15 – 75
Độ dốc đặt song so với phưong thẳng đứng
90
Độ
30 – 45
0 – 30
Vận tốc dịng chảy trong mưong trước song
vmax
m/s
0.3 – 0.6
0.6 – 1
Tổn thất áp lực cho phép
fL
mm
152
152 - 600
Nguồn: Lâm Minh Triết, xử lý nước thải đơ thị và cơng nghiệp, năm 2002
Tính tốn các ống dẫn nước vào mương dẫn SCR:
Chọn vận tốc vào v = 0.4 m/s, Qmax =
D = 4*qV*π= 4*0.0880.4*3.14=0.52 m=520 mm => chọn φ = 600 mm
Kiễm vận tốc chảy trong mương trước song chắn rác:
Vs = 4*qD2*π= 4*0.0880.602*3.14 = 0.55 m/s
Ta chọn kích thước của mương trước song chắn rác B x H = 0.7m x 0.6m
Chiều cao lớp nước trong mương là:
h = Qhmax3600sh*B*Vs = 3173600*0.7*0.55= 0.24 m
Chọn kích thước thanh rộng * dày = b * d = 5mm * 25mm và khe hở của thanh chắn rác là w = 25mm.
Giả sử song chắn rác cĩ n thanh => số khe hở là : m = n + 1.
Ta cĩ : B = n*b + (n + 1) * w
700 = 5n + 25(n + 1)
n= 22.2 => n = 22 thanh
khoảng cách hiệu chỉnh giữa các thanh là: w = 25.65 mm
Kiểm tra lại tốc độ dịng chảy ở phần mở rộng trước song chắn ứng với lưu lượng nước thải Qmax. Vận tốc này khơng được nhỏ hơn 0,4m/s
(đạt)
5.2.1.2 Tổn thất áp lực qua song chắn rác:
Gọi A là tổng diện tích qua song chắn rác.
A = ( B – b*n )h
Trong đĩ:
B là chiều rộng mương.
n là số thanh.
h là chiều cao lớp nước.
b là chiều rộng thanh.
A = (0.7 – 0.005*19)*0.24 = 0.1452 m2.
Vận tốc chảy qua song chắn là:
Tổn thất áp lực qua song chắn:
HL = 10.7*V2-Vmax22g= 10.7*0.612-0.5222*9.81= 7.4*10-3 m = 7.4 mm < 150 mm
Trong đĩ: 0.7 là hệ số thực nghiệm.
5.2.1.3 Tính tốn mưong đặt song chắn rác:
Chiều dài phần mở rộng trước song chắn rác:
L1 = B-Btr2*tanφ= 0.7-0.62*tan20=0.14 m
Trong đĩ:
j: gĩc mở rộng của buồng đặt song chắn rác, chọn j = 200.
Bm: chiều rộng của mương dẫn nước thải vào, chọn Bm = 0.7m.
Chiều dài đoạn thu hệp sau song chắn:
L2 = 0.5*L1 = 0.5 * 0.14 = 0,07m.
Chiều dài xây dựng mương đặt song chắn rác:
L = L1 + L2 + L3 = 0.14 + 0.07 + 1 = 1.21(m)
L3: chiều dài buồng đặt song chắn. L3 = 1m
Chiều dài song chắn:
Lsong chắn = Hsinα= 0.6sin60 = 0.7 m
Bảng 5.4: Bảng tĩm tắt các thơng số xây dựng song chắn rác.
Thơng số
Ký hiệu
Đơn vị
Kích thước
Số khe hở
n
Khe
23
Số thanh
n
thanh
22
Chiều rộng thanh đan hình chữ nhật
b
mm
5
Chiều dày thanh đan hình chữ nhật
d
mm
25
Khoảng cách giữa các song chắn
w
mm
25.65
Gĩc nghiêng song chắn rác so với phương ngang
90
Độ
60
Chiều dài song chắn
Lsong chắn
m
0.7
Chiều rộng mương trước khi mở rộng
Btr
m
0.6
Chiều rộng mương đặt song chắn rác
B
m
0.7
Chiều rộng mương sau khi thu hẹp
Btr
m
0.6
Chiều dài đoạn mở rộng trước SCR
L1
m
0.14
Chiều dài đoạn mở rộng sau SCR
L2
m
0.07
Gĩc mở rộng
φ
Độ
20
Chiều dài xây dựng
L
m
1.21
Chiều sâu xây dựng
H
m
0.6
5.2.2 Hầm tiếp nhận:
- Nhiệm vụ : Hầm tiếp nhận thu gom nước thải tập trung tồn bộ nước thải từ các phân xưởng sản xuất của khu cơng nghiệp về trạm xử lý. Hầm tiếp nhận được thiết kế chìm trong đất để đảm bảo các loại nước thải từ các nơi trong nhà máy tự chảy về hầm. Trong hầm dùng 2 bơm chìm hoạt động luân phiên để bơm nước thải đến bể điều hịa.
- Nội dung tính tốn hầm tiếp nhận gồm:
- Tính tốn thể tích hầm tiếp nhận
- Tính tốn bơm, đường ống
5.2.2.1 Thể tích hầm tiếp nhận:
V = Qmaxh* t = 317 * 1560 = 79.25 m3
Chọn t =15 phút: thời gian lưu nước ( 10 – 30 ) phút.
Chọn chiều cao an tồn h2 = 2.5 m
Chọn chiều cao hữu ích h1 = 3 m
Chiều cao xây dựng : H = h1 + h2 = 3 + 2.5 =5.5 m
Diện tích tiết diện hầm bơm: F = Vh1=79.253=26.4m2
Chọn chiều dài L = 6 m
Chiều rộng B = FL =26.46=4.4 m
Kích thước xây dựng bể: L*B*H = 6m*4.4m*5.5m
Kiểm tra lại thời gian lưu nước:
T = 6*4.4*5.5317= 0.458h = 27.4 phút ( thoả )
5.2.2.2 Tính tốn bơm:
Hầm tiếp nhận bố trí 2 bơm nước thải sang bể điều hịa 1 bơm hoạt động, 1 bơm dự phịng. Thiết bị đi kèm gồm cĩ 2 van cầu,2 van thau 1 chiều, đường ống dẫn nước thải là d = 280 mm
Chọn vận tốc bơm v = 1 m/s
Tổn thất cục bộ và tổn thất dọc đường là:
Hd = 3 m
Tổn thất khắc phục hình học khi nước thải từ hầm sang bể điều hịa là 5m Hh = 5 m
Cao độ cột nước bơm: H = Hd + Hh = 5 + 3 = 8m
Cơng suất của bơm:
N=1.5*Qhmax*H*ρ*g1000*η=1.5*317*8*1000*9.811000*0.8*3600=13 kw (K = 1.5 hệ số hiệu chỉnh)
Chọn 4 bơm nhúng chìm Ebara model 100DML57.5, trong đĩ cĩ 3 bơm hoạt động và 1 bơm để luân phiên.
Lưu lượng mỗi bơm Q = 60m3/h, cột áp bơm H=18m, cơng suất bơm: 7.5 kW
Bảng 5.5: Kết quả tính tốn hầm tiếp nhận.
Thơng số
Ký hiệu
Đơn vị
Tính tốn
Kích thước hầm tiếp nhận
L*B*H
m3
145.2
Bơm nước thải Ebara
100DML57.5
cái
4
Máy lược rác tinh:
- Nhiệm vụ: Loại bỏ rác cĩ kích thước lớn hơn hoặc bằng 2 mm và cịn giúp làm giảm lượng chất lơ lửng.
Lưu lượng tính tốn: Qhmax = 317 m3/h.
Chọn máy lượt rác tinh theo catologue của hãng ShinMaywa, Model 200S.
Kích thước khe 1 mm, kích thước của lưới chắn dàirộng = 1.2 1.8m.
Lưu lượng Q = 140m3/h. Số lượng là 3 máy.
Hình 5.2 : Hình máy lược rác tinh.
Bảng 5.6: Bảng các kích thước của máy lược rác tinh.
A
B
C
D
E
F
G
H
J
1807
1855
1861
1911
300
885
262
1800
477
K
L
M
N
P
Q
R
S
KL*
460
1180
720
600
60
19
470
786
300
Đơn vị: mm *Khối lượng: kg
Chế độ tự chảy qua bể điều hồ, ta chọn kích thước mương 0.3m *0.2m.
Bảng 5.7: Bảng kết quả tính tốn của máy lược rác tinh.
Thơng số
Ký hiệu
Đơn vị
Tính tốn
Máy lược rác tinh ShinMaywa
Model 200S
Cái
3
Diện tích tự chảy qua bể điều hồ
L*B
m2
0.06
5.2.4 Bể điều hồ .
- Nhiệm vụ: Lưu lựong nước thải và nồng độ chất bẩn trong nước thải từ nhà máy thay đổi theo giờ nên bể điều hồ cĩ nhiệm vụ điều hồ lưu lượng và nồng độ chất bẩn cho tương đối ổn định cho các quá trình xử lý sau này. Trong bể cĩ thể tiến hành sục khí sáo trộn đều nước thải và tránh sự lắng của các chất bẩn xảy ra trong bể.
- Nội dung tính tốn bể điều hồ:
- Thể tích xây dựng bể điều hồ.
- Đường ống dẫn nước, đường ống dẫn khí.
- Máy thổi khí, bơm nước thải.
5.2.4.1 Thể tích xây dựng bể điều hồ.
Việc tính tốn thiết kế bể điều hịa dựa trên các số liệu về lưu lượng nước thải sự biến đổi của nồng độ chất ơ nhiễm và lưu lượng nước thải trong ngày. Lập hàm Q = f(t) và C= f(t) và từ đĩ tìm thời gian điều hịa cần thiết. chọn t = 4h - 12h (theo W.Wesley Eckenfelder, Industrial Water Pollution Control, 1989).
Thể tích bể Vdh= Qmaxh*t = 317 * 4 = 1268 m3
Chọn chiều cao hữu ích: hi = 5 m
Chọn chiều cao bảo vệ: hbv = 0.5m
Chiều cao xây dựng: h = hi +hbv = 5 +0.5 = 5.5 m
Diện tích bề mặt: F = Vhi= 12685=253.6 m3
Chọn chiều dài: L = 20 m
Chiều rộng bể điều hịa: B = FL=253.620=12.7 m
Kích thước bể: L * B * h = 20 * 12.7 * 5.5
5.2.4.2 Đường ống dẫn nước, đường ống dẫn khí.
Xáo trộn trong bể điều hịa cĩ thể được thực hiện bởi nhiều hình thức, trong đĩ phổ biến là hình thức khuấy trộn bằng khí nén và motor khuấy trộn chìm. Việc xáo trộn bằng motor khuấy cĩ ưu điểm về mặt kĩ thuật dễ lắp đặt, tháo lắp và bảo trì. Sử dụng ống đục lỗ cũng dàng lắp đặt, bảo trì và chi phí cũng rẽ hơn. Tuy nhiên nĩ cũng cĩ ưu điểm hơn hẳn motor khuấy về mặt cơng nghệ, việc cung cấp khí vào nước thải giúp xử lý một phần nhỏ lượng COD, BOD, tăng nồng đọ DO trong nước thải. Mặt khác nĩ cũng rất bền. Do đĩ ta chọn hình thức xáo trộn bằng thổi khí.
Lưu lượng khí cần thiết cho khuấy trộn:
Lkhi = Qhmax*a=317*3.74=1186 m3/h
Trong đĩ: a = 3.74 m3 khí/m3 nước thải (W.Wesley Eckenfelder, Industrial Water Pollution Control, 1989)
Vận tốc khí trong ống chính: vch = 10 ÷ 15 m/s. Chọn vch = 15 m/s
Lưu luợng khí qua ống chính : = 0.33 m3/s.
Đường kính ống dẫn khí chính : Dchính =4*qkπ*Vch*3600=4*0.333.14*15= 167mm
Chọn ống thép tráng kẽm d = 180mm.
Kiểm tra lại vận tốc trong ống: v’ch = 4*qkπ*D2 = 13 m/s, thuộc khoảng cho phép
Chọn hệ thống cấp khí bằng thép cĩ đục lỗ, đặt dọc theo chiều dài bể 20, mỗi ống cách ống 1.8m.
Lưu lượng khí trong mỗi ống: qống= LkhíVống=701.2510=70.125 m3/h
Vống = 10 – 15 m/s : vận tốc khí trong ống.
Đường kính ống dẫn khí: dống=4*qốngπ*Vống*3600=4*70.1253.14*10*3600=0.050 m = 50 mm.
Đường kính các lỗ 2 – 5 mm. Chọn dlỗ = 4mm=0.004 m, vận tốc khí qua lỗ vlỗ = 15 m/s (vlỗ= 15 – 20 m/s).
Lưu lượng khí qua một lỗ: qlỗ = vlỗ*π*dlỗ24 = 15*3.14*0.00424*3600 = 0.678 m3/h
Số lỗ trên một ống: N= qốngqlỗ = 70.1250.678 = 103.5 => chọn 104 lỗ
Số lỗ trên 1m chiều dài ống: n = N20=10420 = 5.2 lỗ => chọn n = 6 lỗ.
Các ống đặt trên giá đỡ cĩ L*B*H = 0.2*0.2*0.2
5.2.4.3 Máy thổi khí, bơm nước thải.
Tính tốn máy thổi khí.
Áp lực cần thiết cho hệ thống nén khí:
Hd = (hd + hc) + hf + H = 0.4 + 0.4 + 0.5 + 5 = 6.3 m
hd, hc: tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài trên đường ống dẫn và tổn thất cục bộ tại các điểm uốn, khúc quanh, (m). Tổng tổn thất do hd và hc khơng quá 0.4m.
hf: tổn thất qua các lỗ phân phối, khơng vượt quá 0.5m
H: độ ngập sâu của ống sục khí. H = 5 m.
Cơng suất của máy thổi khí là:
p1: áp suất tuyệt đối của khơng khí đầu vào, p1 = 1 atm
p2: áp suất tuyệt đối của khơng khí đầu ra:
p2 = pm + 1 = = atm
pm: áp lực của máy thổi khí tính theo atmotphe, (atm)
n = = 0.283 (K = 1.395 đối với khơng khí)
e: hiệu suất của máy thổi khí, chọn e = 0.8
Vậy cơng suất của máy thổi khí là: 20 kW
Sử dụng 3 máy thổi khí. Chọn máy thổi khí Taiko, Model SSR 150.
Cột áp H = 7 m, lưu lượng Q = 16 m3/phút, cơng suất P = 21 kW, n = 1120 rpm.
Bơm nước thải.
Q = 4500 m3/ngày = 187.5 m3/h.
Cột áp của bơm là 5.5m và tổn thất đường ống là 1m.
H = 5.5 + 1 = 6.5m
Chọn bơm nhúng chìm Ebara, model 100DML55,5
Chọn 4 bơm, trong đĩ 3 bơm cơng tác và 1 bơm dự phịng.
Mỗi bơm cĩ: lưu lượng Q = 78 m3/h, cột áp H = 13,4 m, cơng suất 5,5 kW
Bảng 5.8: Bảng kết quả tính tốn bể điều hồ .
Thơng số
Ký hiệu
Đơn vị
Tính tốn
Thể tích xây dựng bể
L*B*H
m3
1397
Đường ống dẫn khí chính
d
mm
168
Máy bơm nước Ebara
cái
4
Máy thổi khí Taiko
cái
3
Bể keo tụ, tạo bơng.
Bể keo tụ tạo bơng là một hệ thống với hai cơng trình chính là bể keo tụ và tạo bơng. Tại bể trộn sẽ diễn ra quá trình hồ trộn phèn với nước thải bằng cách khuấy cơ khí đảm bảo cho phèn hồ tan đều vào tồn bộ nước thải. Sau đĩ, qua bể tạo bơng là nơi diễn ra phản ứng .... nước thải sau đĩ chảy qua bể lắng.
5.2.5.1 Bể keo tụ.
Bể trộn cĩ chức năng hồ trộn phèn với nước.
Bể trộn được thiết kế là bể trộn cơ khí, dùng năng lượng cánh khuấy để tạo dịng chảy rối rồi hồ tan phèn vào nước. Quá trình xáo trộn được tiến hành nhanhtrịn khoảng thời gian ngắn, xảy ra do cánh khuấy quay với tốc độ cao nhằm đảm bảo điều kiện phèn phân tán nhanh, hồ tan đều vào tồn bộ khối nước.
ống dẫn nước từ bể điều hồ vào đầu bể, dung dịch phèn được cho vào đầu bể, nước đi từ trên xuống chảy qua bể tạo bơng.
Lưu lượng giờ trung bình: Qtb = 4500 m3/ngày = 187.5 m3/h
Bảng 5.9: Các thơng số thiết kế bể trộn nhanh khi trộn bằng cơ khí:
Thời gian trộn t, s
G, s-1
10 ÷ 20
1000
20 ÷ 30
900
30 ÷ 40
800
> 40
700
Nguồn: Lâm Minh Triết, xử lý nước thải đơ thị và cơng nghiệp, năm 2002
Chọn thơng số thiết kế cho bể keo tụ:
Thời gian trộn: t = 60 s
G = 600 s-1
Thể tích bể trộn:
Năng lượng khuấy trộn: P = µG2V
=>
Chọn µ của nước thải tại 250C là 1.10-3 Ns/m2.
Đường kính cánh khuấy:
Bảng 5.10: Bảng giá trị KT.
Loại cánh
Giá trị
Chân vịt 3 lưỡi
0,32
Turbine 4 cánh phẳng
6.3
Turbine 6 cánh phẳng
6.3
Turbine 6 cánh cong
4.8
Bản phẳng, 2 cánh D/W = 4
2.25
Bản phẳng, 2 cánh D/W = 6
1.6
Bản phẳng, 2 cánh D/W = 8
1.15
Nguồn: Lâm Minh Triết, xử lý nước thải đơ thị và cơng nghiệp, năm 2002
D là đường kính cánh khuấy, W là bề rộng cánh khuấy.
Chọn cánh khuấy trộn là turbin 6 cánh phẳng đầu vuơng, tra bảng ta cĩ KT = 6,3.
n = 2.0 – 10.5 v/s: Số vịng quay của cánh khuấy phẳng chọn n = 2 v/s
Trọng lượng riêng của nước rị rỉ tại 250C được chọn: r = 1000kg/m3
Từ đĩ:
Kích thước bể trộn cĩ thể thiết kế theo bảng sau với turbine 6 cánh phẳng:
Bảng 5.11: Kích thước bể trộn nhanh và cánh khuấy turbine 6 cánh phẳng.
Thơng số
Giá trị
HL/D
0.5÷1.1
Di/D
0.3÷0.5
Wb/D
0,1
Di/q
5
Di/r
4
Số vách ngăn
4
D/s
4
Chiều dài cánh gắn trên đĩa trung tâm
½.r
Nguồn: Lâm Minh Triết, xử lý nước thải đơ thị và cơng nghiệp, năm 2002
Trong đĩ:
HL: Chiều cao lớp nước.
D: Đường kính hoặc cạnh bể.
Di: Đường kính cánh khuấy.
Wb: Chiều rộng vách ngăn.
S: Đường kính đĩa trung tâm.
Thiết kế bể hình trụ vuơng, giả sử Di/D = 0.3vậy đường kính bể keo tụ vuơng:
Tỉ lệ HL/D: HL/D = 1.22/1.6 = 0.78 Ỵ[0.5÷1.1]
Chọn chiều cao bảo vệ hbv = 0.2m => Hxd= 1.2m +0.3m =1.5m
Kích thước xây dựng bể: V = D2xH = 1.62 m x 1.5m =3.84 m3
Chiều rộng cánh khuấy: q = Di/5 = 0.1m = 100mm.
Chiều dài bản cách khuấy: b= Di/4 = 0.125m = 125mm.
Đường kính đĩa trung tâm: s= D4 = 1.64= 0.4m.
Dk/8 = 0.0625 m = 62.5 mm
Bể trộn được bố trí thêm 4 vách ngăn rộng = 0.1*D = 160mm nhằm ngăn cản hiện tượng xốy của nước khi khuấy trộn.
Chiều cao vách ngăn bằng chiều cao hữu ích của bể.
Cánh khuấy cách bể một đoạn bằng đường kính cánh khuấy = 0.5 m
Chiều dài trục khuấy = 1.5 – 0.5 = 1m
Cơng suất động cơ khuấy N=KN*ρ*n3*d5i
Kiểm tra số Reynold:
Như vậy Di và số vịng quay n đã chọn đạt chế độ chảy rối.
Tra đồ thị sự phụ thuộc của KN vào Rer ( đồ thị 3.36 sách các quá trình cơng nghệ hố học, tập 1) ta cĩ KN = 12.
N = 12*1000*23*0.55= 2500 W
Cơng suất làm việc của động cơ: Nd= kd*Nη = 1.2*25000.8 = 3750 W
Ống dẫn sang bể tạo bơng:
Nước từ bể trộn được dẫn qua bể tạo bơng, vận tốc nước 0.8-1 m/s. Vì bể trộn hĩa chất keo tụ nên thời gian đưa nước từ bể trộn đến bể tạo bơng khơng vượt quá 1 phút .
Chọn thời gian đưa nước là 10s, vận tốc nước là 0.8 m/s:
Thể tích ống dẫn: V= Q x t = * 10= 0.52m3
Diện tích mặt cắt ngang ống dẫn : S= = 0.065 m2
Đường kính ống: D =
Vậy chọn ống PVC đường kính d = 280mm.
1 lít nước thải cần 80mg phèn nhơm Al2(SO4)3.18H2O.
Lượng phèn dùng trong 1 ngày: 80*10-3*4500 = 360 kgphèn/ngày.
Trước khi cho vào nước phèn phải hồ trộn thành dung dịch qua các giai đoạn hồ tan, điều chỉnh nồng độ.
Dung tích bể phèn hồ trộn: W = Q*n*P*1.1104*B*ω = 187.5*12*80*1.1104*15*1 = 1.32 m3.
Chọn bể cĩ tiết diện ngang trịn, cao 1 m
Đường kính bể D = 4*1.321*3.14 = 1.4 m
Chọn bơm định lượng Doseuro, Model B-250-65. Lưu lượng Q = 556 l/h, cột áp H = 10 kg/cm2, cơng suất P = 0,75 kW, n = 1400 rpm
Bảng 5.12: Bảng tĩm tắt kết quả tính tốn bể keo tụ.
Thơng số
Kí hiệu
Đơn vị
Giá trị
Chiều cao bể keo tụ
Htc
m
1
Độ dài cạnh bể keo tụ
D
m
1.4
Chiều rộng tấm chắn
Wb
mm
140
Đường kính cánh khuấy
Di
m
0.4
Số vịng quay của motơr
n
v/s
2
Thể tích bể keo tụ
Vt
m3
1.96
Dung tích bể trộn
W
m3
13.2
Bơm định lượng
B-250-65
Cái
1
5.2.5.2 Bể tạo bơng.
Tạo điều kiện thuận lợi nhất để hạt keo phân tán trong nứơc sau quá trình pha trộn phèn với nước đã mất ổn định cĩ khả năng dính với nhau, va chạm với nhau để tạo thành cĩ kích thước đủ lớn, cĩ thể lắng trong bể lắng.
Tính tốn bể tạo bơng:
Thời gian lưu nước 15-45 phút , chọn thời gian lưu t= 30 phút
V= Q.t = m3
Bể tạo bơng được chia làm 3 ngăn,tại bể tạo bơng gradient vận tốc (G) các ngăn nhỏ hơn100s-1 nên mỗi ngăn cĩ G lần lượt được chọn là G1 = 80 s-1 G2 = 50 s-1 G3 = 20 s-1.
Thể tích bể mỗi ngăn là: Vi =
Vách ngăn và đáy cĩ độ cao như nhau. Tại tâm mỗi ngăn cĩ đặt một guồng khuấy theo phương thẳng đứng.
Chọn kích thước mỗi ngăn là: L*B*H = 3.15m*3.15m*3.15m.
Tính tốn thiết bị khuấy trộn:
Chọn guồng 2 cánh, mỗi cách 2 bản, hình vuơng.
Cánh guồng cách hai mặt nước và cách đáy: 0.2m.
đường kính cánh guồng: Dck = H – 20.2 = 3.15 – 0.4 = 2.75m.
Chiều dài cách guồng: Lck = 2.75m.
Cánh guồng cách mép mỗi tường: (L – Lck )/2 = (3.15 – 2.75)/2 = 0,2m.
Chọn chiều rộng bản: 0.15m, 2 bản cánh cách nhau 0.15m
Diện tích bản cánh khuấy: f = 0.15*2.75 = 0.4125m2
Tổng diện tích 4 bản: Fc = 4*0.4125 = 1.65m2
Diện tích mặt cắt ngang: Fu = 3.15* 3.15 = 9.925m2
= * 100% = 16.7 % ∈ (15% - 20%) theo quy định
Khoảng cách từ mép ngồi của bản cánh khuấy với tâm trục quay :
R1 = Dck/2 = 2.75 / 2 = 1.375 m
R2 = 1.375 – (0.15+0.15) = 1.075 m
Hình 5.3 : Mơ tả khoảng cách bản cánh khuấy.
Năng lượng tiêu hao của mỗi buồng: (µ tại 25o C = 1.10-3 Ns/m2).
P1= 10-3 x 31.25 x 802 = 200 W
P2= 10-3 x 31.25 x 502 = 78.125 W
P3= 10-3 x 31.25 x 202 = 12.5 W
Cơng suất của mơtơ: Pm = Pη=P0.8 (hiệu suất của động cơ là 0.7 – 0.85)
Pm1 = Pη=P0.8 = 2000.8 = 250 W
Pm2 = Pη=P0.8 = 78.1250.8 = 97.65 W
Pm3 = Pη=P0.8 = 12.50.8 = 15.60 W
Đối với bản hai cánh ở 2 vị trí R1 và R2 thì:
P = P1 + P2 =0.5*CD*F*(v + v)*n
vận tốc tương đối của nước do cánh khuấy tạo ra:
vP = 0.75 * v = 0.75 * 2n * R = 4.71 R n
v – vận tốc cánh khuấy
n : Tốc độ quay của trục
F: diện tích của cánh khuấy ( cĩ 2 bản)
F = 2*f = 2 * 0.1925 = 0.385m2
Bảng 5.13 : Giá trị Cd của cánh khuấy.
Tỉ số dài / rộng
CD
5
20
Vơ cùng
1.2
1.5
1.9
Nguồn: Lâm Minh Triết, xử lý nước thải đơ thị và cơng nghiệp, năm 2002
Ta cĩ : Dài / Rộng = 2.75 / 0.2 = 13.75 => nội suy CD = 1.375
Đối với bản cánh ở 2 vị trí R1 và R2 thì:
P= 0.5*CD*F*ρ*(R + R)=0.5* 1.375*0.385*1000*4.713*(1.3753+1.0753) x n3
= 106253n3
P1, P2: năng lượng khuấy do các bản cánh khuấy ở 2 bán kính R1, R2 tạo ra.
n=
n1 ==0.133 v/s ~ 8 vịng/phút
n2 ==0.097 v/s ~ 5.83 vịng/phút
n1 ==0.052v/s ~ 3.16 vịng/phút.
Bể chia làm 3 ngăn bởi tấm chắn khoan lỗ.
Tổng diện tích bể cần khoan: F= Qstbv = 187.53600*0.1 = 0.52 m2.
Chọn khoang 6 lỗ đẻ nước chảy qua, diện tích 1 lỗ = 0.526 = 0.087 m2.
Đường kính lỗ khoang = 4*0.0873.14 =0.34 m = 34 mm
Mép trên của hàng lỗ trên cùng phải ngập sâu dưới nước 10 – 15 cm.
Đường kính ống dẫn nước ra khỏi bể: D =
Chọn ống thép mạ kẽm d = 315mm
Bảng 5.14: Kết quả tính tốn bể tạo bơng.
Thơng số
Ký hiệu
Đơn vị
Tính tốn
Kích thước 1 ngăn
L*B*H
m3
31.25
Số lượng
cái
3
Động cơ khuây
cái
3
5.2.6 Bể lắng.
Hình 5.4: Cấu tạo bể lắng đứng.
Nhiệm vụ: Loại bỏ các tạp chất lơ lững sau khi đã qua bể tạo bơng. Các chất lơ lửng cĩ tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của nước sẽ lắng xuống đáy, các chất nhẹ hơn sẽ nỗi lên mặt nước và được thiết bị gạt cặn tập trung đến hố ga đặt ngồi bể. Hàm lượng các chất lơ lửng sau bể lắng < 150 mg/l trước khi đưa vào cơng trình xử lý sinh học.
Nội dung tính tốn bể lắng:
+ Tính tốn kích thước bể lắng.
+ Tính tốn máng răng cưa, máng thu nứơc.
+ Tính tốn lượng bùn mỗi ngày.
+ Tính tốn ống dẫn bùn, bơm bùn.
5.2.6.1 Tính tốn kích thước bể lắng.
Bể được thiết kế theo dạng nước vào từ tâm bể và thu nước theo chu vi bể. Đường kính ống dẫn nước vào bể là dvao= 315 mm.
Kiễm tra vận tốc nước chảy trong ống nằm trong khoảng 0.7 – 1 m/s.
Vs = 4*QD2*π= 4*187.50.3152*3.14*3600 = 0.82 m/s
Bảng 5.15: Bảng thơng số thiết kế đặc trưng cho bể lắng.
Thơng số
Giá trị
Thời gian lưu nước , giờ
1.5 – 2.5
Tải trọng bề mặt, m3/m2.ngày
+ Lưu lượng trung bình
32 - 48
+ Lưu lượng cao điểm
80 – 120
Tải trọng máng tràn , m3/m.ngày
125 – 500
Ống trung tâm
+ Đường kính
15 – 20%D
+ Chiều cao
55 – 65%H
Chiều sâu H của bể lắng, m
3 – 4.6
Đường kính D của bể lắng, m
3 – 60
Độ dốc đáy, mm/m
62 – 167
Tốc độ thanh gạt bùn, vịng /phút
0.02 – 0.05
Nguồn: Trịnh Xuân Lai, tính tốn thiết kế các cơng trình xử lý chất thải,năm2002
Thời gian lưu nước trong bể lắng được xác định bằng thực nghiệm về động lực học, tuy nhiên trong trường hợp khơng thể tiến hành bằng thực nghiệm được thì ta chọn trong khoản giá trị nêu trên, t = 1.5h.
Chọn chiều cao phần lắng H1= 4m
Chiều cao ống trung tâm lấy 0.9 chiều cao phần lắng: Htt=0.9* H1=3.6m.
Tốc độ nước dâng trong vùng lắng: v = Hlt = 41.5 = 2.67 m/h = 0.7 mm/s thoả điều kiện tcxdvn 7957 ( 0.5 mm/s – 0.8 mm/s )
Diện tích vùng lắng: F = Qvtt*N = 187.52.67*2 = 76 m2. ( N = 2 số bể lắng )
Vận tốc ướt chảy trong ống trung tâm phải nhỏ hơn 30 mm/s. chọn vtt = 20 mm/s
Diện tích ống trung tâm: f = Qvtt*N = 187.50.02*3600*2 = 1.3 m2.
Đường kính bể lắng:D = F+f*4π = 10 m
Đường kính ống trung tâm: dtt=0.2*D=0.2*10 = 2 m
Đường kính phần loe của ống trung tâm: dloe= 1.35* dtt=1.35*2 =2.7 m
Chiều cao ống loe lấy bằng đường kính phần loe của ống trung tâm: hloe= 0.1m
Đường kính tấm hắt của ống trung tâm: dhat= 1.3* dloe=1.3*2.7 =3.50m.
Gĩc nghiêng giữa bề mặt tấm hắt so với mặt phẳng đứng 160.
Chiều cao phần chứa bùn hb= 2 m
D : đường kính của bể lắng.
dn : đường kính đáy nhỏ của nĩn, dn = 2m.
Chiều cao tổng cộng của bể lắng: H= Hl +hn +hbv = 4 + 2 + 0.5 = 6.5 m
Chiều cao phần chĩp đáy bể cĩ độ dốc 5% về tâm hd= 0.1* 10/2 = 0.5 m
5.2.6.2 Tính tốn máng thu nứơc, máng răng cưa.
Tính máng thu nước:
Máng thu nước đặt tại bể hình trịn cĩ đường kính:
Dmáng = 0.9 * Đường kính bể = 0.9 * 10m = 9m.
Chiều dài máng thu nước: Lmáng = * Dmáng = * 9m = 28.3m.
Tải trọng thu nước trên 1 m chiều dài máng:
Chọn chiều cao máng thu hm = 0.4m.
Độ dốc của máng về ống tháo nước ra i = 0.02
Tính máng răng cưa.
Máng thu nước cĩ đặt thêm máng răng cưa để thu nước đều vào máng thu. Nối máng thu nước và máng răng cưa bằng đệm dày và bu lơng M10 qua các khe dịch chuyển. Máng răng cưa gắn vào máng thu nước (qua lớp đệm cao su) để điều chỉnh cao độ máng thu.
Máng răng cưa xẻ khe thu nước hình chữ V, gĩc 900.
Chiều dài: lrc = Lmáng = 28.3m.
Chiểu cao: 200mm.
Bề dày: br = 3mm.
Bề dày miếng đệm: bđ = 3mm.
Tải trọng thu nước trên 1m dài mép máng: q=Ql=187.53.6*34 = 1.532 l/s.m
Tấm xẻ khe hình chữ V.
Chiều cao: 50mm.
Bề rơng khe: l = 100mm.
Khoảng cách giữa các khe: d = 50mm.
Tổng số khe:n = Lmáng/(l+d) = 28.3/(0.1+0.05) = 189 khe chọn 190 khe.
Lưu lượng nước qua 1 khe chử V gĩc đáy 900: q0 =Ql=187.53.6*190 = 0.274 l/s
Chiều cao mực nước qua khe chử V: h == 14mm < 50mm
5.2.6.3 Tính tốn lượng bùn mỗi ngày.
Tính lượng bùn sinh ra trong quá trình keo tụ tạo bơng và lắng :
Sau quá trình keo tụ tạo bơng và lắng lượng COD giảm khoảng 60% nên hàm lượng COD sau xử lý là 535 * 40% = 214 mg/l
Vậy lượng COD được khử là: CODkhử = 535 – 214 = 321 mg/l.
Lượng bùn tạo ra:
Giả sử cứ 1mg COD phân hủy tạo ra 1mg SS nên lượng bùn khơ tạo ra là:
Lượng bùn khơ sinh ra do SS bị khử đi:
Sau quá trình keo tụ tạo bơng và lắng, lượng SS giảm khoảng 70% nên:
Vậy lượng SS cịn lại: 326*30% = 97.8mg/l
Thể tích bùn sinh ra mỗi ngày: Vbùn = G/C = (1444.7 + 1027) / 80 = 31 m3/ngày.
C = Hàm lượng chất rắn trong bùn, dao động trong khoảng 40 120 g/L = 40 120 kg/m3, lấy trung bình kg/m3 .
Dung tích phần chứa nén cặn hình nĩn của bể:
Wc = S*( hb – hd) = 3.14*102*(2 – 0.5)/ 4 = 109 m3.
5.2.6.4 Tính tốn đường ống dẫn bùn, bơm bùn.
Chọn vận tốc bùn chảy trong ống: v = 1m/s
Lưu lượng bùn: Qb = 109 m3/ngày = 4.5 m3/h
Đường kính ống dẫn là: D = == 0.040m =40 mm
Chọn ống nhựa PVC cĩ đường kính = 42mm
Chọn 2 bơm bùn hiệu Model DWO 300 H= 17m, P= 2.2kw.
Bảng 5. 16 : Các thơng số thiết kế bể lắng sau keo tụ.
Thơng số thiết kế
Ký hiệu
Đơn vị
Giá trị
Chiều cao xây dựng bể
Hxd
m
7.0
Đường kính bể
D
m
10
Đường kính ống trung tâm
d
m
2
Hiệu quả khử các chất ơ nhiễm
Bể lắng cấp một được đặt ngay sau bể keo tụ tạo bơng nên kết hợp với quá trình keo tụ làm giảm một lượng đáng kể các chất ơ nhiễm, hiệu suất xử lý đạt từ 20 - 35% theo BOD5 chọn hiệu suất xử lý là 20%, hiệu suất xử lý COD khoảng 30 – 60%, hiệu suất xử lý SS = 60 – 90% .
Bảng 5.17: Bảng giá trị đầu vào và đầu ra của các thơng số sau khi qua bể lắng cấp.
Thơng số
BOD5 (mg/l)
COD (mg/l)
SS (mg/l)
Giá trị đầu vào
213
502
451
Hiệu suất xử lý (%)
20
40
60
Giá trị đầu ra
170
300
180
5.2.7 Bể SBR
Hình 5.5: Các chu trình trong bể SBR
Nhiệm vụ: Ta xây dựng 5 bể SBR, trong thời gian bể I lấp đầy thì bể II thực hiện quá trình khuấy trộn sục khí, lắng, rút nước.... Do đĩ:
Vì cơng suất lớn nên ta xây dựng 5 bể nên khi 1 bể làm đầy trong thời gian tF thì những pha tiếp theo sẽ diễn ra trong bể kia.Thời gian chờ tI trong bể phản ứng SBR cĩ thể bỏ qua. Do bản chất quá trình tính tốn là một phép lặp nên ta cĩ thể điều chỉnh lại thời gian nếu các giá trị được chọn ban đầu khơng thỏa mãn bài tốn.
Nội dung tính tốn bể SBR:
+ Tính tốn kích thước bể SBR.
+ Kiễm tra lại một số thơng số
+ Tính tốn bơm và đường ống nước thải.
+ Tính tốn máy nén khí và đường ống dẫn khí.
+ Tính tốn máy thu nước
+ Tính tốn bơm bùn, đường ống bùn.
Bảng 5.18 : Bảng thơng số thiết kế bể SBR.
Thơng số thiết kế
Đơn vị
Miền giá trị
Thời gian lưu bùn qc
Ngày
10 – 30
Tỉ số F/M
kg BOD5/kg MLVSS.ngày
0.04 – 0.1
Tải trọng thể tích
kg BOD5/m3.ngày
0.1 – 0.3
Thời gian lưu nước q
giờ
12 – 50
Nồng độ bùn hoạt tính
mgvss/l
2000 – 5000
Nguồn : Trịnh Xuân Lai,Tinh tốn thiết kế các cơng trình xử lý nước thải, năm 2002
Các thơng số đầu vào :
Lưu lượng nước thải Qngay tb = 4500 m3/ngày
Hàm lượng BOD đầu vào BOD5 (vào) = 170 mg/l
Cặn lơ lửng đầu vào TSSvào= 180 mg/l (gồm 67% cặn cĩ thể phân hủy sinh học)
Hàm lượng COD đầu vào = 300 mg/l
Nước thải khi vào bể SBR cĩ hàm lượng chất rắn lơ lửng bay hơi (nồng độ vi sinh vật ban đầu) Xo = 0
Tỷ số giữa lượng chất rắn lơ lững bay hơi (MLVSS) với lượng chất rắn lơ lửng ( MLSS) cĩ trong nước thải là = 0.8 ( độ tro của bùn hoạt tính Z = 0.2)
Nồng độ chất rắn lơ lửng bay hơi hay bùn hoạt tính XTSS = 3500 mg/l
Chỉ số SVI = 150 ml/g
Đặc điểm nước thải cần cho quá trình thiết kế :
Hàm lượng COD cĩ khả năng phân hủy sinh học :
bCOD = 1.6 * (BOD) = 1.6 * 170 mg/l = 272 mg/l
Hàm lượng COD khơng cĩ khả năng phân hủy sinh học
nbCOD = 300 – 272 = 28 mg/l
Hàm lượng TSSvào = 180 mg/l
Ta cĩ Þ VSSvào = 0.8 *180 = 144 mg/l
Hàm lượng VSS khơng phân hủy sinh học là: nbVSS = (1-0.67)* 144 = 47.52 mg/l
5.2.7.1 Tính tốn kích thước bể SBR.
Chọn thời gian mà bể hoạt động của 1 chu kỳ bể là Tc = 8 h
Chọn :
+ tF : thời gian lấp đầy nước vào bể: tF = 20% Tc = 1.6 h
+ tA : thời gian sục khí, khuấy trộn : tA = 25% Tc = 2.0 h
+ tS : thời gian lắng: tS = 30% Tc = 2.4 h
+ tD : thời gian rút nước ra khỏi bể : tD = 20% Tc = 1.6 h
+ tI : thời gian khơng làm việc: tI = 5% Tc = 0.4h
Số chu kỳ một bể hoạt động trong một ngày: n = 24 h/ng8 h/be = 3 chu kỳ/bể
Số chu kỳ cả hai bể hoạt động trong một ngày: n = 5 bể x 3 chu kỳ/bể = 15 chu kỳ
Thể tích phần lấp đầy cho một chu kỳ: VF = Qngaytbsố chu kỳ=450015= 300 m3
Ta cĩ : Tổng lượng SS dịng vào = tổng lượng SS sau lắng ĩ VTX = VSXS
Trong đĩ:
+ VT : tổng lưu lượng của 1 bể , m3
+ X : nồng độ MLSS trong dịng vào, X = 3500 mg/l
+ VS : thể tích bùn lắng sau khi rút nước, m3
+ XS : nồng độ MLSS trong bùn lắng, mg/l
Để đảm bảo SS khơng ra khỏi bể khi gạn nước, ta tính thêm 20 %
VF: Thể tích làm đầy
VS: Thể tích vùng lắng
VT: Tổng thể tích bể
VT = VF + VS
Ta cĩ : VT = VF + VS
VT
VF
VS
Chọn
VT = 3000.4 = 750 m3
Chiều sâu hoạt động bể SBR : H = 5 m
Chiều sâu xây dựng của bể SBR: Htc = H + hbv = 5 +0.5 = 5.5 m
Trong đĩ: hbv : chiều cao bảo vệ, hbv = 0.5 m
Diện tích mặt bằng bể : F= VTH=7505 = 150 m2
Chọn kích thước bể : L * B = 25m*6m
Chiều sâu rút nước hF = 40%H = 2.0 m
Chiều cao phần chứa bùn: hb = 42% H = 0.42* 5 = 2.1 m
Chiều cao an tồn của lớp bùn: han tồn = 0.08 * 5 =0.4 m
Thể tích phần chứa bùn : VS = 0.42 x*VT = 0.42 * 750 = 315 m3
Thời gian lưu nước tổng cộng của cả 5 bể: t = 5*750*244500 = 20 h ( thỏa )
5.2.7.2 Kiễm tra lại một số thơng số.
Xác định thời gian lưu bùn:
Tổng lượng sinh khối trong bể SBR
PX,TSSqC = VT XMLSS = 750m3 * 3500 g/m3 * 1kg/103g = 2625 kg
Px,TSS qC = Y*Q*S0- S*θc1+ Kd*θc*0.8 + fd*Kd*Q*Y*So-S*θc21+Kd*θc*0.8 + Q*Yn*NOx*θc 1+ Kdn*θc*0.8
+ Q(TSSO – VSSO)qC + Q(nbVSS)qC
Trong đĩ:
qC : thời gian lưu bùn, ngày
Q: lưu lượng trung bình ngày ứng với mỗi bể , Q = 900 m3/ngay.dem
Y: hệ số sản lượng bùn, là thơng số động học xác định bằng thực nghiệm
Chọn : Y = 0,4 mgVSS/mg bCOD5
Yn = 0.12
SO : nồng độ cơ chất của nước thải dẫn vào bể SBR, SO = 224 mg/l
S : nồng độ cơ chất của nước thải ra khỏi bể SBR , S = 0 mg/l
Kdn : hệ số phân hủy nội bào,là thơng số động học được xác định bằng thực nghiệm.
Kdn,T = 0.08 *1.0425-20 = 0.09733 mg/mg.ngay
kd: hệ số phân hủy nội bào, là thơng số động học được xác định bằng thực nghiệm. (gVSS/gVSS.ngày)
kd,T = k20qT-20 = 0,12 mgVSS/mgVSS.ngay* (1,04)25-20
= 0,146 mgVSS/mgVSS.ngày
fd : Tỉ lệ vụn tế bào, fb = 0,15
NOx = 0.8*tkN = 0.8*80 = 64 g
2625*103=0.4*900*272-0*θc1+0.146θc*0.8+0.15*0.146*900*0.4*272-0*θc21+0.146*θc*0.8+900*0.12*64*θc1+0.09733*θc*0.8 +900*28*θc+900*47.52*θc
θc=27.8 ngày ( Quy phạm 10 ¸ 30 )
Xác định nồng độ MLVSS:
Hàm lượng tăng sinh khối trong bể SBR tính theo MLVSS
Px,VSS = Y*Q*S0- S1+ Kd*θc + fd*Kd*Q*Y*So-S*θc1+Kd*θc+ Q*Yn*NOx 1+ Kdn*θc +Q(nbVSS)
= 0.4*272-0*9001+0.146*27.8+0.15*0.146*900*0.4*272-0*281+0.146*27.8+900*0.12*641+0.09733*27.8+900*47.52
= 75859 g/ngay = 75.859 kg/ngày
Mà : Px,VSS *θc
XMLVSS = Px, vss*θcVT = 75.859*27.8750 = 2.812 kg/m3 = 2812 g/m3
XmlvssXmlss = 28123500 = 0.803
Xác định lượng NH4_N bị oxy hĩa
NOx = TKN – Ne – 0.12 × Px,bio/Q
Trong đĩ: Ne là NH4_N đầu ra = 15(g/m3)
Px,bio = Y*Q*S0- S1+ Kd*θc + fd*Kd*Q*Y*So-S*θc1+Kd*θc + Q*Yn*NOx 1+ Kdn*θc
= 0.4*272-0*9001+0.146*27.8+0.15*0.146*900*0.4*272-0*27.81+0.146*27.8+900*0.12*641+0.09733*27.8=33006 g/ m3.ngay
NOx = 83 – 15 – 0.12*33006900 = 60.6 g/ m3
Kiểm tra lại mức độ nitrat hĩa để xác định lượng NH4_N bị oxy hĩa trong thời gian sục khí:
Xác định lượng N bị oxy hĩa hữu hiệu:
NOx = 60.6 g/m3 cũng chính là lượng NH4_N trong dịng thải cĩ thể bị oxy hĩa.
Lượng NH4_N bị oxy hĩa trong mỗi chu kì làm đầy của 1 bể:
VF * NOx =300 (m3/chu kì) * 60.6 (g/m3) = 18180 (g/chu kì)
Lượng NH4_N cịn lại trước khi làm đầy = VS*Ne:
Vs × Ne = (VT – VF) * Ne = (750 m3 – 300 m3) * 5g/m3 = 2250 (g)
Tổng lượng N cần oxy hĩa khi bắt đầu chu kỳ là:
N = VF * NOx + Vs * Ne = 18180 + 2250 = 20430 (g).
Nồng độ ban đầu trong bể phản ứng:
N0 = NVT = 20430750 = 27.24 g/ m3
Xác định thời gian phản ứng t:
Ta cĩ :
Xn = Q*Yn*NOx*θc 1+ Kdn*θc*VT = 900*0.12*60.6*27.81+0.09733*27.8*750 = 65.46 g/m3
.μmn,25℃ =0.75gg.ngày*1.0725-20=1.052 gg.ngày
.Kn,25℃ =0.74gm3*1.05325-20=0.958 gm3
K0 = 0.5 (g/m3)
Do = 2 g/m3
=> t = 0.0667 ngày = 1.6 h
=> Thời gian thổi khí yêu cầu là 1.6 h thỏa mãn với thời gian thổi khí lựa chọn là 2h. Chọn thời gian thổi khí là 2h.
Tổng hàm lượng MLSS trong 1 bể tính theo ngày:
PX,TSS = 1*VT*Xmlssθc= 1*750*350027.8*1000 = 94.42 kg/ngày
Hàm lượng bCOD khử trong 1 bể là:
MbCOD = Q*(So – S) = 900 m3/ngày *272 g/m3 *1kg/103g = 244.8 kg/ngày
Hàm lượng BOD bị khử: MBOD = MbCOD1.6= 244.81.6= 153 kg/ngày
Hệ số sản lượng quan sát tính theo MLSS:
Yobs = PX,TSSMBOD= 94.42153 = 0.617 gTSS/gBOD
Hệ số sản lượng quan sát tính theo VSS:
Yobs = 0.617gTSS/gBOD * 0.803 gVSS/gTSS = 0.5 gVSS/gBOD
Xác định tải trọng thể tích: LBOD =
Trong đĩ :
Q : lưu lượng nước thải, Q = 900 m3/ngày.bể
SO : hàm lượng BOD5 đầu vào, SO = 272 mg/l
VT : thể tích bể , VT = 750 m3
LBOD = 900*272750*1000 = 0.326 kgBOD5/m3.ngày
Xác định tỉ số F/M :
F/M = Q*S0X*V =900*2723500*750 = 0.094 gBOD/g MLSS.ngày
5.2.7.3 Tính tốn thiết bị dẫn khí, đường ống và máy thổi khí.
Lượng oxy yêu cầu cho mỗi bể : R0 = Q*(S0 – S) – 1.42*Px,bio + 4.33*Q*NOx
Trong đĩ :
PX,bio : hàm lượng VSS cĩ khả năng phân hủy sinh học. PX,bio = 52.671 kg/ngày
RO = 900 m3/bể.ngày * (272 – 50) g/m3*1kg/103g –1.42*75.859 kg/ngày
+ 4.33*900 m3/ngày * 60.6g/m3 * 1kg/1000 g
= 328 kg/bể.ngày
Mỗi bể hoạt động 3 chu kỳ/ngày, mỗi chu kỳ thời gian sục khí là 2h, do đĩ lượng O2 cần cung cấp trong 1h cấp khí là:
MOxy = 328 3*2= 54.4 kgO2/h .
Giả sử rằng khơng khí cĩ 23.2% trọng lượng O2 và khối lượng riêng khơng khí là 1.2 kg/m3. Hiệu suất chuyển hố oxy là 9% Lượng khơng khí lý thuyết cho quá trình là:
MKK = Moxy0.09*0.232*1.2=54.40.09*0.232*1.2= 2171 m3/h => chọn MKK = 2180 m3/h.
Kiễm tra lượng khơng khí xáo trộn hồn tồn:
Q = MkkV = 2180*103900*60 = 40.2 l/m3.phút khơng thuộc trong khoảng ( 20 – 40 l/m3.phút)
Do đĩ ta chọn Q = 40 l/m3.phút => MKK cần phải dùng là = 2160 m3/h.
Tính tốn thiết bị phân phối khí:
Chọn đĩa thổi khí model : AFD 350
Đường kính: 347 mm, diện tích bề mặt hoạt động: 0.065 m2.
Cường độ thổi khí 18 m3/h, khối lượng : 1.4 kg
Độ sâu ngập nước của thiết bị phân phối h = 5 m (lấy gần đúng bằng chiều sâu bể)
=> số đĩa lắp đặt là: n = 216018 = 120 cái .
Cách bố trí đầu phân phối khí : đường ống dẫn khí chính chia làm 5 ống nhỏ mỗi ống 24 cái. Ống cách ống 1.25m, ống cách tường 0.5m , đĩa cách đĩa 1 m.
Trụ đỡ : đĩa đặt ở giữa trụ. Kích thước trụ đỡ là : L *W* H = 0.2 x*0.2* 0.2
Tính tốn đường ống dẫn khí:
Tính tốn đường ống dẫn khí chính:
Vận tốc khí trong ống dẫn khí chính từ 9 -15 m/s, chọn Vkhí = 12 m/s
Lưu lượng khí cần cung cấp, Qkk = 2160 m3/h
Đường kính ống phân phối chính cho bể :
Dra = 4*QV*π=4*216012*3.14*3600=0.253 m=253 mm
Chọn ống tráng kẽm cĩ Φ = 250
Kiểm tra lại vận tốc trong ống chính:
V = 4*QD2*3.14 = 4*21600.252*3.14*3600 = 12.3 m/s
Từ ống chính chia làm 5 đường ống nhánh nhỏ
Dra = 4*QV*π=4*21609*3.14*3600*5=0.13 m=130 mm Chọn ống tráng kẽm cĩ Φ = 125
Kiểm tra lại vận tốc trong ống nhánh nhỏ:
V = 4*QD2*3.14 = 4*21600.1252*3.14*3600*5 = 9.8 m/s
Máy thổi khí:
Tổn thất áp lực của thiết bị là 35kpa = 0.35 m
Độ ngập sâu thiết bị là h = 5 m
n = K-1K = 0.283 với k = 1.395 đối với khơng khí
P1 = 1 atm : áp suất tuyệt đối của khơng khí đầu vào
P2 = Pm + 1 = 0.35 +1 = 1.15 atm
e = 0.8 hiệu suất của thiết bị.
Cơng suất của máy thổi khí là:
e: hiệu suất của máy thổi khí, chọn e = 0.8
Vậy cơng suất của máy thổi khí là: 21 kW
Sử dụng 4 máy thổi khí. Chọn máy thổi khí Taiko, Model SSR 200.
Cột áp H = 17 m, lưu lượng Q = 41 m3/phút, cơng suất P = 22 kW, n = 1040 rpm.
5.2.7.4 Tính tốn máy thu nước
Lựa chọn Decanter: do cơng suất của khu cơng nghiệp lớn ta thiết kế decanter với chế độ tự chảy.
Lưu lượng nước rút khỏi bể SBR = lưu lượng lấp đầy VF = VD = 300 m3
Thời gian rút nước : tD = 1.6 h = 96 phút
Tốc độ rút nước: Q = 30096 = 3.125 m3/phút
Vận tốc chuyển động của nước tự chảy trong ống là v = 0.5 m/s (tránh sự lơi cuốn cặn, chọn trong khoảng 0.3 – 0.7m/s)
Đường kính ống của 1 bể:
D = 4*Qπ*V1/2= 4*3.1253.14*0.5*601/2= 0.365 m = 365 mm
Chọn ống tráng kẽm, ống cĩ đường kính d = 355 mm
=> Chọn ống thép mạ kẽm Φ = 355
Kiểm tra lại vận tốc trong ống:
V = 4*Qπ*D2 = 0.65 m/s (thoả )
Chọn bệ đở decanter cĩ kích thước: B*L*H = 0.2*1*3.2
5.2.7.5 Tính tốn bơm bùn, đường ống bùn .
Giả sử bùn cĩ trọng lượng riêng r = 1.020 kg/m3
Lượng bùn cĩ khả năng chứa trong bể
Mbùn = Vs * r * XS = 315 m3 * 1.02 kg/m3 * 8333.3*10-3 = 2677 kg
Thể tích bùn chốn chổ sau n chu kỳ :
Gn = Gn-1 + + SSn
Trong đĩ :
Gn-1 : lượng bùn của chu kỳ n-1, kg
PX : Hàm lượng MLSS sinh ra trong chu kỳ thứ n, kg
SSn : lượng căn hữu cơ đi vào bể mỗi chu kỳ, kg
Tổng hàm lượng MLVSS trong 1 bể tính theo ngày: PX,VSS = 75.859 kg/ngày
Tổng hàm lượng MLSS trong 1bể tính theo chu kỳ: PX = PX,VSS3=75.8593 = 25.3 kg/chu kỳ
Hàm lượng cặn trong bể: G0 = VT *XMLSS = 750 * 3500 * 1kg/103 g = 2625kg
Lượng cặn hữu cơ đi vào bể mỗi chu kỳ là:
SS = (TSS0 – VSS0)*VF = (180 – 144.54)*300*1kg/103g = 10.638 kg
Sau 1 chu kỳ làm việc, ta cĩ:
G1 = G0 +PX0.73 + SS = 2625 + 25.30.803 + 10.638 = 2667.2 kg
Sau 3 chu kỳ làm việc, ta cĩ:
G1 = G0 +n*PX0.73 + n*SS = 2625 + 3*25.30.803 + 3*10.638 = 2751 kg > 2677 kg
Do đĩ sau mỗi chu kỳ ta phải thải bỏ bùn dư ra khỏi bể.
Khối lượng bùn cần thải bỏ là:
Gbùn dư = G15 – G0 = 2751 – 2677 = 74.5 kg/1bể
Thể tích bùn cần thải bỏ: Vbùn dư = Gbun duρ*Xs=74.51.02*8333.3*10-3 = 8.8 m3
Chiều cao bùn thải bỏ trong bể sau 3 chu kỳ: Hb = VbF= 8.8*3150= 0.176 m
Cơng suất máy bơm: N = 1.5*
Trong đĩ:
Hb : cột áp của bơm , Hb = 7 m
r: khối lượng riêng chất bùn , r = 1020 g/m3
g : gia tốc rơi tự do, g = 9.81 m/s2
h: hiệu suất bơm, chọn h = 0,8
=> N = 1.5* 26.4*7*1020*9.811000*0.8*3600 = 2.1 kW.
Thể tích bùn thải : Vbùn = 26.4 m3
Thời gian bơm bùn: t = 1h = 60 phút
Lưu lượng bùn cần bơm: Qbùn dư = Vbùnt = 0.44 m3/h.bể
Chọn 1 bơm Q = 600l/phút.
Chọn 2 bơm bùn EBARA model 80 DVS 53.7 cơng suất 3.7kw , cột áp 12.8 m lưu lượng 800 l/phút. Chọn 1 bơm chạy , 1 dự phịng .
Vận tốc trong đường ống dẫn bùn v = 0.3 – 0.5 m/s => Chọn v = 0.4 m/s
Đường kính ống dẫn bùn: D = =4*36.10.4*3.14*3600 = 0.178 m
Chọn ống tráng kẽm cĩ D = 180 mm
Kiểm tra vận tốc chảy trong ống: V = 4*Qπ*D2 = 0.44 m/s ( thoả)
Bảng 5.19: Bảng kết quả tính tốn bể SBR.
Thơng số
Ký hiệu
Đơn vị
Tính tốn
Kích thước 1 bể SBR
L*B*H
m3
825
Đường ống dẫn nước
d
mm
355
Đường ống khí chính
d
mm
92
Máy bơm bùn
cái
3
Máy thổi khí
cái
4
5.2.8 Bể chứa bùn.
Nhiệm vụ: Bể chứa bùn được thiết kế để tiếp nhận lượng bùn dư của bể lắng keo tụ tạo bơng và bể SBR.Tuỳ theo thời gian lưu bùn mà ta nên hay khơng nên sử dụng máy khuấy trong bể chứa bùn.
Nội dung tính tốn bể chứa bùn:
+ Kich thước bể chứa bùn.
+ Tính tốn máy khuấy xáo trộn bùn.
5.2.8.1 Kích thước bể chứa bùn.
Chọn thời gian lưu bùn là t = 1 ngày vì vậy ta cần máy khuấy để xáo trộn bùn.
+ Bùn từ bể lắng keo tụ tạo bơng trong 1 ngày M1 = 2471.5 kg/ngày.
C = Hàm lượng chất rắn trong bùn, dao động trong khoảng 40 120 g/L = 40 120 kg/m3, lấy trung bình kg/m3
Thể tích bùn thải bỏ là: V1 = GC = 2471.540 = 62 m3
+ Bùn từ bể SBR : M2 = 26.4kg/1bể*5bể/ngày = 132 kg/ngày
=> Thể tích bùn dư thải bỏ là V2= Gbun duρ*Xs=1321.02*8333.3*10-3 = 16 m3 .
Tổng lưu lượng cặn đưa vào bể chứa bùn 1 ngày.
V = V1 + V2 = 62 + 16 = 78 m3.
Lưu bùn trong bể 5 ngày = 78*5 = 390
Diện tích hồ chứa bùn: F = VH = 3905 = 78 m2.
Chiều cao bảo vệ 0.5m => Hxây dựng= 5 +0.5 = 5.5m.
Chọn kích thước xây dựng: B*L*H = 25*3.3*5.5
Vậy thể tích thực tế sau khi xây dựng V= 453 m3
5.2.8.2 Đường ống bùn và bơm bùn.
Chọn vận tốc bùn trong ống v= 0.6 m/s
Lưu lượng bùn đưa vào máy ép trong 1h là G = 390 8h = 48.75 m3/h.
Đường kính ống dẫn bùn. D = 4*G0.6*3.14*3600 =4*48.750.6*3.14*3600 = 0.17 m = 170mm
Chọn ống cĩ đường kính D = 180mm
Chọn cột áp bơm là 5m và tổn thất đường ống là 2m => H =5 + 2 = 7m
Chọn 2 bơm bùn chạy luân phiên nhau của hẵng Tsurumi model KRS2 -100 lưu lượng 1m3/phút, cơng suất p = 5.8 kw, H = 7.5 m.
Bảng 5.20: Bảng kết quả tính tốn bể chứa bùn.
Thơng số
Ký hiệu
Đơn vị
Tính tốn
Kích thước bể chứa bùn
L*B*H
m3
453
Đường kính ống dẫn bùn
d
mm
110
Bơm bùn
KRS2-100
cái
2
5.2.9 Máy ép bùn.
Nhiệm vụ: Giảm thể tích bùn, tách nước ra khỏi bùn, để giảm thể tích, dễ dàng vận chuyển, chơn lấp hơn.
Tính tốn máy ép bùn:
+ Thiết kế băng tải máy ép bùn.
+ Tính tốn đường ống dẫn nước ra từ máy ép bùn đến hầm tiếp nhận.
+ Tính tốn lượng polymer cần dùng.
5.2.9.1 Thiết kế băng tải máy ép bùn.
Bảng 5.21: Đặc tính kỹ thuật khữ nước của thiết bị ép bùn
Loại bùn
Nồng độ bùn ban đầu
Nồng độ bùn sau khi ép
Cặn tươi từ bể lắng đợt 1
3 – 7
28 – 44
Cặn tươi từ bể lắng đợt 1 và bùn hoạt tính
3 – 6
20 – 35
Cặn tươi từ bể lắng đợt 1 và bùn từ bể lọc sinh học
3 – 6
20 – 35
bùn hoạt tính
1 – 4
12 – 20
Cặn tươi từ bể lắng đợt 1 đã được phân huỷ kỵ khí
3 – 7
25 – 35
Cặn tươi từ bể lắng đợt 1 và bùn hoạt tính dư đã đươc phân huỷ kỵ khí
3 – 6
20 – 25
bùn hoạt tính dư đã đươc phân huỷ kỵ khí
3 – 4
12 – 20
Cặn tươi từ bể lắng đợt 1 và bùn hoạt tính dư đã đươc phân huỷ hiếu khí
1 – 3
4 – 8
12 – 20
12 – 30
Nguồn: Lâm Minh Triết, xử lý nước thải đơ thị và cơng nghiệp,2002
Tổng chất rắn bùn trong 1 ngày là: 3155+453.4= 3608.4kgSS
Máy ép làm việc lien tục: 8h/ngày
Nồng độ bùn trước ép: 5%
Nồng độ bùn sau ép: 30%
Tải trọng cặn trên bề mặt 1m rộng của băng tải dao dộng trong khoảng 90 – 680 kg/m chiều rộng băng giờ. Chọn máy ép băng tải pro – Equipment, INC model NBD – 200 E cĩ tải trọng 14 – 20 m3/h, chiều rộng băng 2000, vận tốc băng 1- 7, lưu lượng nước rữa ngược 10.2 m3/h, motor quay 2 hp, máy nén khí 1 hp, con quay ½ hp, kích thước chiều dài 4200mm, chiều rộng 2580mm, chiều cao 2800mm, khối lượng 3050kg .
5.2.9.2 Tính tốn đường ống dẫn nước ra từ máy ép bùn đến hầm tiếp nhận.
Lượng rắn đầu vào = lượng rắn trong bánh bùn + lượng rắn trong dung dịch sau ép
3608.4 = S*1.07*0.3*1000 + F*1.01*0.0009*1000
3608.4 = 321*S + 0.909*F ( 1 )
Trong đĩ:
S: lưu lượng bánh bùn sinh ra (m3/ngày)
F: lưu lượng nước thải sau ép (m3/ngày)
Tỉ trọng của bánh bùn và nước thải sau ép lần lượt là 1.07 và 1.01
Giả sử nồng độ chất rắn trong dung dịch sau ép là 0.0009%
Mặt khác:
Lượng bùn cần ép = lưu lượng bánh bùn sinh ra + lưu lượng nước thải sau ép
403 = S + F ( 2 )
Từ (1) và (2) ta được: S = 10.13m3/ngày, F =392.87m3/ngày
Vậy lưu lượng nước tách bùn sau ép F =392.87m3/ngày .
Chọn vận tốc nước chảy trong ống v = 0.5 m/s.
Đường kính ống dẫn nước Dra = 4*F0.5*3.14*3600*24 =4*392.870.5*3.14*3600*24 = 0.1m =110mm
Chọn ống cĩ đường kính là ϕ = 110mm.
5.2.9.2 Tính tốn lượng polymer cần dùng.
Lượng bùn đưa vào máy trong 1 giờ = 3608.48 = 451.05 kgSS/h
Polymer cation đơng tụ bùn A2117M cĩ xuất xứ từ Anh. Hàm lượng polymer 0.2 %. Liều lượng polymer : 5kg/tấn bùn.
Liều lượng polymer tiêu thụ : 5* 451.051000 = 2.256 kg/h
Lượng dung dịch châm vào thực tế : 2.256 kg/h2kg/m3 = 1.128 m3/h
Thời gian lưu dung dịch là: 8h
Dung tích thùng yêu cầu : L = 1.128*8 = 9.024 m3 => L = 10 m3
Chọn bơm định lượng thể tích dạng piston Doseuro, Type A - I. Lưu lượng Q = 1500l/h
Bảng 5.22: Bảng kết quả tính tốn bể chứa bùn.
Thơng số
Ký hiệu
Đơn vị
Tính tốn
Máy ép bùn dây đai
NBD – 200 E
cái
1
Đường ống dẫn nước
d
mm
42
Bơm định lượng
A - I
cái
1
5.2.10 Bể khử trùng.
Nhiệm vụ : Nước thải sau khi qua qua trình xử lý sinh học, cịn mang theo một lượng vi khuẩn theo nước thải ra ngồi. Do đĩ bể khử trùng cĩ nhiệm vụ tiêu diệt lượng vi khuẩn đĩ trước khi đưa nước ra nguồn tiếp nhận.
Tính tốn bể khử trùng bao gồm:
+ Kich thước bể khử trùng.
+ Thùng hồ tan và khuấy trộn
5.2.10.1 Kích thước bể khử trùng:
Bảng 5.23: Thơng số thiết kế bể khử trùng.
Thơng số
Giá trị
Tốc độ dịng chảy (m/ph)
≥ 2 – 4.5
Thời gian tiếp xúc (ph)
15 – 30
Tỉ số dài rộng , L/W
≥ 10:1
Nguồn: Trịnh xuân lai, xử lý nước cấp sinh hoạt và cơng nghiệp.
Chọn thời gian lưu nước: t = 20 phút.
Thể tích bể là : V = Qtb*t=187.560*20= 62 m3
Diện tích ngang của bể tiếp xúc là : A = VH = 620.7 = 90 m2
Giả sử chiều sâu tiếp xúc của bể là H = 0.7 m
Chiều cao bảo vệ h = 0.3 m
Vậy ta chọn W x L = 1m*90m
Ta chia làm 3 đơn nguyên, mỗi đơn nguyên cĩ chiều dài L = 30 m
Vậy kích thước bể W*L*H = 1*30*1
5.2.10.2 Tính thùng hịa tan và khuấy trộn:
Lưu lượng tính tốn : Q = 4500 m3/ngày.đêm = 187.5 m3/h.
Coliform đầu vào Nvao = 105 MPN/100ml.
Coliform đầu ra Nra < 3000 MPN/100 ml.
Liều lượng clo dùng là
Lượng chlorine tiêu thụ trong một ngày đêm là
Dung tích hữu ích của thùng hịa tan được tính theo cơng thức:
W = a* Qtb*100*1001000*1000*2.5*20*2 = 3*4500*100*1001000*1000*2.5*20*2 = 1.35 m3.
Trong đĩ:
Qtb = 4500 m3/ngày.đêm
b = là nồng độ dung dịch clorua vơi, b = 2.5 %
p = 20% hàm lượng clo hoạt tính cĩ trong clorua vơi
n = 2 là số lần hịa trộn dung dịch clorua vơi trong ngày đêm
Thể tích tổng cộng của thùng hịa tan tính cả thể tích phần lắng
Wtc = 1.15* W = 1.15 * 1.35 = 1.5525 m3.
Chọn thùng cĩ thể tích 2 m3.
Chọn bơm định lượng Doseuro model A-125-30/B-13 lưu lượng 62l/h, cơng suất 180W.
Bảng 5.24: Bảng kết quả tính tốn bể khử trùng.
Thơng số
Ký hiệu
Đơn vị
Tính tốn
Kích thước bể khử trùng
L*B*H
m3
90
Thể tích thùng chứa
L
m3
2
Bơm định lượng
A-125-30/B-13
cái
1
CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN KINH PHÍ
6.1 Chi phí xây dựng và thiết bị:
6.1.1 Chi phí xây dựng:
STT
HẠNG MỤC
QUI CÁCH
SỐ LƯỢNG
ĐƠN GIÁ
THÀNH TIỀN
A
Chi phí xây dựng
1
Bể thu gom
145.2
1
2,500,000
363,000,000
2
Bể điều hịa
1,397
1
3,000,000
4,191,000,000
3
Bể keo tụ
3.84
1
2,500,000
9,600,000
4
Bể tạo bơng
31.25
3
2,500,000
234,375,000
5
Bể lắng đứng
549.5
2
5,000,000
5,495,000,000
6
Bể SBR
825
5
3,000,000
12,375,000,000
7
Bể khử trùng
30
3
2,500,000
225,000,000
8
Bể chứa bùn
453.75
1
3,000,000
1,361,250,000
9
Phịng thí nghiệm
100,000,000
10
Nhà điều hành
100.000.000
11
Nhà hố chất
50,000,000
12
Nhà máy ép bùn
50,000,000
13
Nhà để xe
50,000,000
14
Nhà trạm bơm
50,000,000
15
Nhà bảo vệ
50,000,000
TỔNG CỘNG
24,704,225,000
6.1.2 Chi phí thiết bị - máy mĩc:
STT
HẠNG MỤC
QUI CÁCH
SỐ LƯỢNG
ĐƠN GIÁ
THÀNH TIỀN
B
Chi phí thiết bị
HẦM TIẾP NHẬN
1
Song chắn rác
Cái
1
5,000,000
5,000,000
2
Bơm nước thải
Cái
4
34,506,000
138,024,000
BỂ ĐIỀU HỊA
1
Máy lược rác tinh
Cái
3
7,000,000
21,000,000
2
Máy thổi khí
Cái
3
40.000.000
120,000,000
3
Máy đo pH tự động ngưỡng 0-14
Cái
1
18,000,000
18,000,000
4
Bơm nước thải
Cái
3
34,506,000
103,518,000
BỂ KEO TỤ TẠO BƠNG
1
Máy khuấy
Cái
1
2,500,000
2,500,000
2
Motor giảm tốc, cánh khuấy
Bộ
3
3,000,000
9,000,000
3
Bồn đựng hĩa chất
Cái
2
2,000,000
4,000,000
BỂ LẮNG ĐỨNG
1
Ống trung tâm
Cái
1
4,000,000
4,000,000
2
Máng thu nước răng cưa
Bộ
2
2,000,000
4,000,000
3
Dàn quay ở bể lắng
Bộ
1
10,000,000
10.000,000
4
Bơm bùn dư
Cái
4
5,000,000
20,000,000
BỂ BỂ SBR
1
Máy thổi khí
Cái
3
40,000,000
120,000,000
2
Bơm bùn
Cái
10
1,500,000
15,000,000
3
Đĩa thổi khí
Cái
300
200,000
60,000,000
4
Decanter
Bộ
5
10,000,000
50,000,000
BỂ CHỨA BÙN
1
Bơm bùn
Cái
2
10,000,000
20,000,000
BỂ KHỬ TRÙNG
1
Bồn đựng hĩa chất
Cái
1
2,000,000
2,000,000
CÁC THIẾT BỊ PHỤ
1
Tủ điều khiển điện
Cái
1
20,000,000
20,000,000
2
Hệ thống đường điện kỹ thuật
HT
1
30,000,000
30,000,000
3
Máy ép bùn băng tải
Cái
1
1,500,000,000
1,500,000,000
4
Hệ thống đường ống CN, van
HT
1
100,000,000
100,000,000
5
Hệ thống các hành lang bảo vệ
HT
1
30,000,000
30,000,000
6
Các chi phí phát sinh
200,000,000
TỔNG CỘNG
2,606,042,000
Tổng chi phí đầu tư trạm xử lý nước thải của dự án (C):
C = A + B = 24,704,225,000 + 2,606,042,000 = 27,310,267,000 (VND) .
Chi phí khấu hao:
Thời gian khấu hao cơng trình: 25 năm.
Thời gian khấu hao thiết bị máy mĩc: 15 năm.
CP khấu hao = (24,704,225,000/25 + 2,606,042,000 /15)/365 = 3,183,301.735 vnd/ngày.
Chi phí cho 1m3 nước thải cho 1 ngày:
Tdt = 3,183,301.735 /4500 = 707.400 vnd/m3.ngày
6.2 Chi phí vận hành:
6.2.1 Chi phí điện năng:
STT
THIẾT BỊ
SỐ LƯỢNG
CƠNG SUẤT (KW)
THỜI GIAN HOẠT ĐỘNG (H/NGÀY)
TỔNG ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ
1
Bơm nước thải hầm thu
3
7.5
16
360
2
Bơm nước thải vào bể keo tụ tạo bơng
3
5.5
24
396
4
Bơm bùn bể lắng đứng
2
2.2
1
4.4
6
Bơm bùn bể SBR
5
0.55
1.6
4.4
8
Bơm bùn bể chứa bùn
1
4
8
32
10
Máy thổi khí bể điều hịa
2
21
24
1008
11
Máy thổi khí bể SBR
3
7
24
504
12
Máy ép bùn băng tải
1
5.25
5
42
TỔNG CỘNG
2350.8
Chi phí điện năng cho 1m3 nước thải cho 1 ngày:
T1= 2350.8*1500/4500 = 783.6 vnd/ m3.ngày
6.2.2 Chi phí hĩa chất:
Lượng phèn nhơm sử dụng trong 1 ngày: 360 kg/ngày
Lượng polimer sử dụng trong 1 ngày: 18 kg/ngày
Lượng Chlor sử dụng trong 1 ngày: 13.5 kg/ngày
Chi phí hĩa chất cho 1m3 nước thải trong 1 ngày.
T2 =(360*4 + 18*100 + 13.5*32.5)*1000/4500 = 817.5 vnd/ m3.ngày
6.2.3 Chi phí cơng nhân:
Số cơng nhân: 3 người, 1 người làm tổ trưởng quản lý, 2 cơng nhân vận hành, sửa chữa.
Chi phí cơng nhân: 100.000 VNĐ/ngày.
Chi phí cơng nhân cho 1m3 nước thải:
T3 =3*100,000/4500 = 66.67 vnd/ m3.ngày
Tổng chi phí vận hành cho 1m3 nước thải là:
Tcpvh = 783.6 + 817.5 + 66.67 = 1,667.77 vnd/ m3.ngày
Vậy tổng chi phí vận hành đầu tư cho 1m3 nước thải trong 1 ngày là:
T = Tdt + Tcpvh = 707.400 + 1,667.77 = 2,375.17 vnd/ m3.ngày
CHƯƠNG 7: VẬN HÀNH VÀ QUẢN LÝ
7.1 THI CƠNG :
Qúa trình thực hiện xây dựng của trạm xử lý nước thải tập trung của khu cơng nghiệp ĐỨC HỒ III – MINH NGÂN bao gồm các các cơng tác chính sau:
Thiết kế cơng trình.
Thi cơng xây dựng cơng trình.
Nhập khẩu thiết bị.
Gia cơng và lắp ráp thiết bị.
Lắp đặt thiết bị.
Lắp đặt hệ thống điện kỹ thuật.
Lắp đặt hệ thống đường ống cấp và thốt nước bên trong hệ thống xử lý.
Khởi động hệ thống, chuyển giao cơng nghệ và hướng dẫn vận hành hệ thống xử lý nước thải cho khu cơng nghiệp ĐỨC HỒ III – MINH NGÂN.
7.2 BIỆN PHÁP THI CƠNG.
Việc tổ chức thi cơng được tiến hành theo phương pháp phân đoạn, phân đợt khái quát như sau:
Xây dựng cơ bản: xây dựng bể, nhà điều hành, phịng thí nghiệm, nhà đựng hố chất, nhà để máy ép bùn, nhà để xe,nhà bảo vệ, tường rào, đường nội bộ.
Tiến hành thủ tục nhập khẩu tồn bộ thiết bị cần thiết.
Chế tạo các thiết bị.
Lắp đặt các thiết bị.
Lắp đặt hệ thống điện kỹ thuật.
Chạy thử khơng tải, hiệu chỉnh hệ thống và các thơng số cơng nghệ.
Chạy khởi động hệ thống cho đến khi hoạt động ổn định.
Hướng dẫn, đào tạo vận hành và chuyển giao cơng nghệ cho trạm xử lý nước thải tập trung khu cơng nghiệp ĐỨC HỒ III – MINH NGÂN.
Theo dõi và tư vấn cho trạm xử lý nước thải tập trung khu cơng nghiệp DDỨC HỒ III – MINH NGÂN sau khi chuyển giao cơng nghệ và nghiệm thu cơng trình.
7.3 ĐƯA CƠNG TRÌNH VÀO VẬN HÀNH.
7.3.1 NGUYÊN TẮC CHUNG.
- Bơm nước sạch vào hệ thống bể điều hồ mở máy thổi khí. Xem xét tình trạng bọt khí thổi ra tại các ống của bể điều hồ, điều chỉnh van trên các ống khí đều nhau.
- Thí nghiệm Jartest để hoạt động hiệu quả và tiết kiệm hố chất trong bể keo tụ tạo bơng .
- chuẩn bị pha lỗng nước thải khởi động cơng trình sinh học theo trình tự sau:
+ Đầu tiên cho một phần nước thải với nồng độ BOD thấp ( 200 – 250 mg/l ) chảy qua từng cơng trình.
+ Bùn hoạt tính sẽ gia tăng liên tục theo thời gian. Theo sự gia tăng của bùn cĩ xuất hiện nitrate, nitrit.
+ Cĩ thể xử dụng bùn hoạt tính từ các cơng trình xử lý nước thải tương tự.
+ Sau khi chuẩn bị xong, cho nước thải vào với lưu lượng nhỏ, sau đĩ tích luỹ bùn tăng dần cho đến khi thiết kế.
7.3.2 QUY TRÌNH VẬN HÀNH NGÀY.
- Nắm rõ nguyên lý hoạt động của tất cả các thiết bị.
- Kiễm tra các thiết bị trước khi vận hành: bơm, van khố trên đường ống, đồng hồ đo áp lực và lưu lượng, phao mực nước, máy thổi khí....
- Tại song chắn rác, máy lược rác: thường xuyên vớt rác, vệ sinh sạch sẽ, rác được bỏ vào thùng, sau đĩ tập trung vào máy nghiền rác hoặc tuần hồn thức ăn gia súc.
- Tại hầm tiếp nhận: Đặt bơm nước cĩ gắn hệ thống PLC ( programmable Logic Controller ) là một bộ điều khiển logic lập trình . PLC hoạt động theo phương thức quét các trạng thái trên đầu ra và đầu vào. Khi cĩ sự thay đổi ở đầu vào thì đầu ra cũng thay đổi theo. Ngơn ngữ lập trình của PLC là Ladder hay State Logic. Hiện nay cĩ nhiều hang sản xuất ra PLC như Siemens, Allen – Bradley, ....bơm nước từ hầm tiếp nhận qua bể điều hịa. Chế độ hoạt động phụ thuộc vào mức nước cĩ trong hố thu, 4 bơm hoạt động lần lượt luân phiên nhau. Mỗi lần hoạt động tối đa là 3 bơm, bơm cịn lại ở chế độ nghỉ. Khi mức nước trong hố thu ở mức thấp (Level 1=1m) sẽ khống chế khơng cho bơm hoạt
động. Khi mức nước trong hố thu dâng lên vượt mức Level 2 = 3m thì hai bơm bắt đầu hoạt động. Nhưng khi mực nước vượt mức Level 3= 4m thì ba bơm hoạt động để đưa nước lên bể điều hịa. Khi mực nước trong hố thu hạ về mức level 2 thì từ 3 bơm hoạt động chuyển sang một bơm hoạt động. khi mực nước hạ đến mức thấp nhất tất cả các bơm đều ngưng hoạt động tránh bị cháy bơm.
- Tại bể điều hồ: cĩ các thiết bị chính là máy thổi khí, bơm nứơc thải, đầu dị PH, máy đo chiều cao mặt nước. Bơm bắt đầu hoạt động khi mức nước trong bể điều hịa lớn hơn mức Level 1 = 1m ; cĩ ít nhất 1 van nước vào ở trạng thái mở hồn tồn.Bơm ngưng hoạt động khi mức nước trong bể điều hịa xuống ở mức thấp (Level 1) hoặc cả 2 van nước vào ở trạng thái đĩng hồn tồn.
- Tại bể keo tụ - tạo bơng: cĩ các thiết bị chính là bơm định lượng để bơm hố chất vào bể, đầu dị PH, motor khuấy và motor giảm tốc. Khi bơm nước trong bể điều hịa hoạt động thì Motor khuấy trong bể phản ứng sẽ hoạt động, khi bơm nước trong bể điều hịa khơng hoạt động thì Motor ngừng. Các bơm định lượng làm việc theo chế độ PH của nước thơng qua đầu dị PH. Thực hiện thí nghiệm Jartest để biết PH và liều lượng hố chất tối ưu. gia tăng quá trình phản ứng giữa hĩa chất và nước thải,tạo các liên kết giữa các bơng cặn, làm cho các bơng cặn kết dính lại với nhau.
- Tại bể lắng: Các thiết bị chính là motor kéo thanh gạt bùn nhằm đưa bùn từ thành bể vào tâm bể và máy bơm bùn hút bùn vào bể chứa bùn. Bùn trong bể lắng là bùn hố lý.
- Tại bể SBR : Các thiết bị chính trong bể là Level sensor, bơm hút bùn, máy thổi khí, đĩa thổi khí, thiết bị kiễm sốt DO, motor kéo decanter, decanter thu nước, van khơng khí.
+ Level sensor: cung cấp định lượng hiển thị chiều cao mực nước trong 5 bể sinh học SBR ở màn hình điều khiển chính. Khi mực nước trong bể thấp thì kích hoạt van xả của bể đĩng lại. khi mực nước trong bể sinh học đạt mức cao thì kích hoạt van mở nước vào của chính bể đĩng lại.
+ Thiết bị kiễm sốt DO: cung cấp tín hiệu định lượng của nồng độ ơxy trong bể sinh hoc SBR để hiển thị ở màn hình tủ điều khiển chính.
+ Bơm bùn: bơm bùn hoạt tính trong bể về bể chứa bùn.
+ Motor kéo decanter: Nhận tín hiệu điều khiển của van xả nước SBR và khoảng thời gian ( do lập trình) để thu và tháo nước sau khi quá trình lắng của bể sinh học SBR.
Khi khoảng thời gian của quá trình lắng trong trong bể sinh học SBR kết thúc, sẽ kích hoạt van xả nước VO 301A/B sẽ mở, khi van xả mở kéo theo Motor thả Decanter của bể đĩ xuống. Khi mức nước trong bể SBR bị xả đến mức thấp thì kích hoạt van xả đĩng lại, khi van xả đĩng sẽ kéo theo Motor kéo Decanter của bể đĩ lên.
+ Decanter thu nước: Thu nước sau khi xử lý ở bể SBR ra bể khử trùng. Khi Decanter của bể SBR bắt đầu thả xuống để xả nước ( điều này phụ thuộc vào van xả nước của bể SBR) thì cũng là lúc bơm này hoạt động và thơi gian bơm hoạt động cĩ thể điều chỉnh được.
+ Van thơng khí: điều chỉnh đĩng mở đường ống dẫn khí từ máy thổi khí vào bể SBR. Khi van mở nước vào của bể SBR nào từ trạngthái đĩng chuyển sang trạng thái mở sẽ kéo theo van thơng khí của cùng bể SBR cũng chuyển từ trạng thái đĩng chuyển sang trạng thái mở. van thơng khí sẽ đĩng lại là do thời gian lập trình qui định.
+ Máy thổi khí: cung cấp khí cho bể SBR, nhận tín hiệu điều khiển từ van thơng khí và tín hiệu thời gian do lập trình. 1 máy thổi khí hoạt động khi: chỉ cĩ một trong năm van thơng khí ở trạng thái mở hồn tồn. Chú ý: phải mở van thơng khí của bể SBR trước khi cho máy hoạt động. 2 máy thổi khí hoạt động khi cả 2 van trong 5 van thơng khí ở trạng thái mở hồn tồn. Chú ý: phải mở van thơng khí của bể SBR trước khi cho máy hoạt động. 3 máy thổi khí hoạt động khi cả 3 van trong 5 van thơng khí ở trạng thái mở hồn tồn. Chú ý: phải mở van thơng khí của bể SBR trước khi cho máy hoạt động. 4 máy thổi khí hoạt động khi cả 4 van trong 5 van thơng khí ở trạng thái mở hồn tồn. Chú ý: phải mở van thơng khí của bể SBR trước khi cho máy hoạt động. Máy thổi khí ngưng hoạt động khi: cả hai van thơng khí ở trạng thái đĩng hồn tồn. Khi van mở thì sẽ tác động van thơng khí của cùng bể SBR mở, van thơng khí sẽ đĩng do thời gian lập trình qui định.
Tại bể khử trùng: khử trùng nước trước khi xả ra ngồi, Khi mức nước dung dịch hĩa chất trong bồn chứa hĩa chất ở mức thấp, sẽ khống chế khơng cho bơm hĩa chất hoạt động. Khi mức dung dịch hĩa chất trong bồn chứa hĩa chất cao hơn mức thấp và khi cĩ 1 trong 2 hoặc cả 2 van xả của bể SBR ở trạng thái mở hoặc khi nồng độ Chlorine dư trong nước ra của bể khử trùng thấp hơn mức khống chế yêu cầu. Thì sẽ kích hoạt bơm hố chất Chlorine hoạt động. Bơm hố chất Chlorine ngưng hoạt động khi nồng độ Chlorine dư trong nước ra khỏi bể khử trùng vượt quá giới hạn khống chế cho phép, khi mức dung dịch hố chất trong bồn chứa hố chất ở mức thấp hoặc khi cả 2 van xả cuả bể SBR đều đĩng thì bơm hố chất cũng sẽ ngưng hoạt động.
+ Thiết bị kiễm sốt liều lượng khử trùng: Cung cấp tín hiệu nồng độ Cholorinde dư cĩ trong bể khử trùng để hiện thị trên màn hình tủ điều khiển chính và cung cấp tín hiệu để điều khiển sự hoạt động của bơm hố chất chlorine.
Tại bể chứa bùn: Tập trung bùn dư trước khi bơm đến máy ép bùn. Hoạt động độc lập 24/24 hoặc hoạt động (gián đoạn) độc lập theo ý muốn. phụ thuộc vào lượng bùn trong bể chứa bùn nhiều hay ít.
Tại máy ép bùn :
7.4 BẢO TRÌ THIẾT BỊ VÀ KIỄM SỐT HỆ THỐNG.
- Chu kỳ kiễm tra thay nhớt cho các máy thổi khí là 90 ngày.
- Chu kỳ kiễm tra máy khuấy là 60 ngày.
- Chu kỳ kiễm tra cho các bơm bùn là 30 ngày.
- Thường xuyên chăm dầu mỡ bơi trơn vào các con lăn, khớp nối.
- Thường xuyên vệ sinh các tụ điểm dính bẩn làm tắt ngẽn hệ thống.
- Tốc độ nước thải quá cao sẽ làm giảm MLSS, giảm mật độ bùn, tăng SVI, tăng tỉ lệ F/M, tốc độ nước thải quá thấp sẽ làm tăng MLSS, tăng mật độ bùn, giảm SVI, giảm tỉ lệ F/M....
Tốc độ khí quá cao sẽ làm lãng phí năng lượng, tăng chi phí vận hành, các chất rắn nổi lên, phá vỡ bùn hoạt tính....Tốc độ khí quá thấp sẽ làm mương thối, hiệu quả xử lý kém,mất sự nitrate hố.
7.5 CÁC SỰ CỐ VẬN HÀNH HỆ THỐNG VÀ CÁC KHẮC PHỤC.
Thiết bị
Hiện tượng
Nguyên nhân
Cách khắc phục
Bơm
(tất cả các bơm sử dụng trong hệ thống)
Quá tải
Khơng hoạt động và đèn báo sự cố sáng.
Điện áp quá thấp làm dịng tăng.
Tắt hệ thống và kiễm tra điện áp, chờ đến khi điện áp đủ
Bơm kẹt do rác
Tắt điện, tháo bơm, vệ sinh. Kiễm tra lại lưới chắn rác, vận hành lại.
Bơm kẹt do hư các bộ phận trong bơm.
Tắt điện tháo bơm và lien hệ nhà cung cấp.
Khơng hoạt động và đèn báo sự cố khơng sáng.
Khơng cĩ điện vào bơm.
Khởi động từ cháy.
Tắt hệ thống, thay khởi động từ.
Dây điện bị đứt.
Tắt hệ thống và kiễm tra thay dây.
Bơm cháy.
Liên hệ với nhà cung cấp để sửa chữa.
Bơm hoạt động bình thường nhung khơng cĩ nước ra.
Tắc ống
Ngưng hệ thống và vệ sinh đường ống
Sự cố trong quá trình vận hành hệ thống :
- Sự cố 1: Chỉ cĩ một máy ép bùn với cơng suất nhỏ và hoạt động khơng hiệu quả nên đã gây ra các sự cố sau:
a) Lượng bùn tồn đọng trong bể chứa quá nhiều gây ra hiện tượng kỵ khí ở bể lắng, do đĩ bùn ở bể lắng nổi lên tràn qua bể SBR gây ảnh hưởng xấu đến vi sinh.
b) Bể chứa bùn bị tràn, lượng bùn tràn đi vào hố thu làm chỉ số COD tăng đột ngột dẫn đến sốc vi sinh trong bể SBR.
c) Máy ép bùn hoạt động khơng hiệu quả, dẫn đến lượng bùn khơng ép hết nhiều, chảy về hố thu làm chỉ số COD cao. Tốn thời gian và chi phí xử lý.
Khắc phục: Nên đầu tư mua thêm một máy ép bùn nữa với năng suất lớn. Hay cĩ thể đầu tư chi phí để xây sân phơi bùn với diện tích lớn.
- Sự cố 2: Một số nhà máy trong khu cơng nghiệp thỉnh thoảng thải nước chưa qua xử lý về trạm, khiến cho nồng động các chất ơ nhiểm tăng đột ngột (chủ yếu là kim lọai nặng), làm cho vi sinh chết.
Khắc phục: Thường xuyên kiểm tra hố thu, xem chất lượng nước thải đầu vào ra sao để cĩphương pháp đối phĩ kịp thời. Nắm chắc thành phần, tính chất nước thải và cơng nghệ xử lý nước thải cục bộ củacác nhà máy tại khu cơng nghiệp, nhằm xác định rõ nguồn xả thải chưa qua xử lý để cĩbiện pháp nhắc nhở và xử phạt. Khi vi sinh ở bể SBR bị yếu do nước thải chứa kim loại nặng, ta nên tăng thời gian sục khí ở mỗi mẻ, giảm mực nước bơm vào, song song đĩ ta cĩ thể dưỡng vi sinh bằng cám gạo, phân NPK hay các loại hĩa chất dinh dưỡng khác.
- Sự cố 3: Trạm xử lý nằm ở khu vực trũng của KCN, nên khi mưa lớn, nước mưa chảy tràn từ các nhà máy dẫn về trạm gây ngập hố thu và hồ hịan thiện, khiến ta phải dừng việc xử lý.
Khắc phục: Đây là điều cần chú ý khi chọn địa điểm xây dựng trạm xử lý, để khắc phục ta nên đầu tư sữa chữa lại hệ thống thu gom nước thải nhằm tránh nước mưa tràn vào.
- Sự cố 4: Máy bơm hĩa chất thường xuyên bị nghẹt, gây khĩ khăn trong quá trình vận hành và bảo trì.
Khắc phục: T
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- luan van.docx