Đề tài Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty TNHH thủy sản Simmy, công suất 200m 3 /ngày.đêm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ TP. HCM ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI CƠNG TY TNHH THỦY SẢN SIMMY, CƠNG SUẤT 200M3/NGÀY.ðÊM Ngành : MƠI TRƯỜNG Chuyên ngành: KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG Giảng viên hướng dẫn : Th.S Vũ Hải Yến Sinh viên thực hiện : ðồn Thị Mỹ Nữ MSSV: 09B1080048 Lớp: 09HMT1 TP. Hồ Chí Minh, 03/2011 i Bộ Giáo dục và ðào tạo CỘNG HỊA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ðH KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ ðộc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN : ðồn Thị Mỹ Nữ MSSV: 09B1080048 NGÀNH : Kỹ Thuật Mơi Trường LỚP : 09HMT1 KHOA : Mơi Trường và CN Sinh học BỘ MƠN :Kỹ thuật Mơi trường 1. ðầu đề luận văn : TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI CƠNG TY TNHH THỦY SẢN SIMMY, CƠNG SUẤT 200M3/NGÀY.ðÊM 2. Nhiệm vụ luận văn: - Tổng quan. - Xác định đặc tính nước thải. Lựa chọn cơng nghệ xử lý nước thải. - Tính tốn thiết kế và khái tốn các cơng trình đơn vị. - Thể hiện các cơng trình đơn vị trên bản vẽ A3. 2. Ngày giao luận văn: 01/11/2010 3. Ngày hồn thành nhiệm vụ: 23/01/2011 Họ tên người hướng dẫn: ThS . Vũ Hải Yến Phần hướng dẫn: Nội dung và yêu cầu LVTN đã được thơng qua bộ mơn Tồn bộ luận văn Ngày……tháng…….năm 2011 Chủ Nhiệm Bộ mơn Người hướng dẫn chính (ký và ghi rõ họ tên ThS. Vũ Hải Yến Ngày bảo vệ: …………………………………………………………………… ðiểm tổng kết:………………………………………………………………… Nơi lưu trữ luận văn:……………………………………………………… ii LỜI CAM ðOAN

 Tơi xin cam đoan luận văn là kết quả nghiên cứu của riêng tơi. Những kết quả trong luận văn là trung thực, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, khảo sát tình hình thực tiễn và dưới sự hướng dẫn khoa học của Thạc sĩ Vũ Hải Yến. Nội dung luận văn cĩ tham khảo và sử dụng các tài liệu, thơng tin được đăng tải trên các tác phẩm, tạp chí và các trang web theo danh mục tài liệu của luận văn. iii LỜI CẢM ƠN

 Trong suốt năm học tập và khoảng thời gian thực hiện Đồ án tốt nghiệp, em luôn nhận được sự quan tâm, động viên và giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô, người thân và bạn bè. Em luôn trân trọng những giây phút được sống và học tập cùng với các bạn trong lớp 09HMT1, được sự chỉ dạy và truyền đạt những kiến thức quý báu của các thầy cô, và luôn nhận được tình thân thương của mọi người trong lớp. Chính vì vậy, xin chân thành cám ơn đến tất cả các thầy cô khoa Môi trường và công nghệ sinh học, trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM. Xin đặc biệt cám ơn người Thầy Thạc Sỹ Vũ Hải Yến, đã tận tình hướng dẫn em thực hiện đồ án tốt nghiệp này. Cám ơn Cơ đã dành nhiều thời gian tận tình giúp đỡ và truyền đạt nhiều kinh nghiệm thực tế cho em trong quá trình học tập trên giảng đường. Xin chân thành cám ơn các anh chị trong Công ty TNHH Thủy sản Simmy, các anh trong tổ điện và cơ khí đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho em trong thời gian thực hiện đồ án. Chân thành cám ơn tất cả những người thân bên cạnh và các bạn sinh viên lớp 09HMT1 đã ủng hộ, động viên và giúp đỡ để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp. iv Dù đã rất cố gắng nhưng không thể tránh khỏi nhiều thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý và sửa chữa của thầy cô và các bạn về khóa thực hiện đồ án tốt nghiệp này. SVTH: ðồn Thị Mỹ Nữ v MỤC LỤC MỞ ðẦU .....................................................................................................1 1.LÝ DO CHỌN ðỀ TÀI ................................................................................................1 2.MỤC ðÍCH ðỀ TÀI.....................................................................................................2 3.NỘI DUNG.................................................................................................................. 2 4.PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN....................................................................................2 5.PHẠM VI ðỀ TÀI....................................................................................................... 2 6.CẤU TRÚC LUẬN VĂN.............................................................................................2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN......................... Error! Bookmark not defined. 1.1. CƠNG TY CHẾ BIẾN SẢN XUẤT THỦY SẢN SIMMY Error! Bookmark not defined. 1.1.1 Giới thiệu cơng ty .................................. Error! Bookmark not defined. 1.1.2 Sản phẩm và thị trường tiêu thụ ............ Error! Bookmark not defined. 1.1.3 Quy trình sản xuất .................................Error! Bookmark not defined. 1.2. NGUỒN GỐC PHÁT SINH CÁC CHẤT Ơ NHIỄM TRONG NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN .......................................................................................................... 6 1.2.1. Chất thải rắn.............................................................................................6 1.2.2. Chất thải lỏng.......................................................................................... 6 1.2.3. Khí thải ................................................................................................... 6 1.2.4. Tiếng ồn, nhiệt độ ................................................................................... 7 1.3. CÁC TÁC ðỘNG ðẾN MƠI TRƯỜNG CỦA CHẤT THẢI TRONG NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN ................................................................................................. 7 1.3.1. Tác động của nước thải đến mơi trường..................................................7 1.3.2. Tác động của khí thải đến mơi trường ....................................................8 1.3.3. Tác động do hệ thống lạnh ..................................................................... 9 1.3.4. Vệ sinh lao động và bệnh nghề nghiệp................................................... 9 1.4 CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ơ NHIỄM ........................................................10 1.4.1 Biện pháp giảm thiểu nước sử dụng và nước thải ................................. 10 1.4.2 Biện pháp xử lý nước thải .................................................................... 10 vi CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN....................................................................... 12 2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN.................................. 12 2.1.1 Phương pháp cơ học .............................................................................. 12 2.1.2. Phương pháp hĩa-lý.............................................................................. 14 2.1.3 Phương pháp sinh học .......................... Error! Bookmark not defined. 2.2 CÁC CƠNG TRÌNH THỰC TẾ............................. Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN............. ...................................................................................26 3.1 LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI Ở CƠNG TY THỦY SẢN SIMMY..........................................................................................................................26 3.2 SƠ ðỒ CƠNG NGHỆ XỬ LÝ.............................................................................. 29 3.2.1 các phương án........................................................................................ 29 3.2.2. Thuyết minh các phương án lựa chọn .................................................. 31 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ...................................................33 TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ðƠN VỊ ................................................................33 4.1. SONG CHẮN RÁC .............................................................................................. 33 4.2. BỂ THU GOM .......................................................................................................37 4.3. HẦM BƠM ............................................................................................................38 4.4. BỂ TÁCH DẦU KẾT HỢP VỚI LẮNG VÁCH NGHIÊNG ............................... 41 4.5. LƯỚI CHẮN RÁC TINH...................................................................................... 53 4.6. BỂ ðIỀU HỊA ...................................................................................................... 56 4.7. BỂ UASB............................................................................................................... 62 4.8. BỂ BÙN HOẠT TÍNH CĨ VẬT LIỆU BÁM DÍNH .......................................... 73 4.9. BỂ USBF (PHƯƠNG ÁN 2) ................................................................................ 88 4.10. BỂ LẮNG ðỨNG 2........................................................................................... 108 4.11. BỂ CHỨA BÙN ............................................................................................... 115 4.12. SÂN PHƠI BÙN ...............................................................................................116 4.13. BỂ KHỬ TRÙNG.............................................................................................. 120 vii CHƯƠNG 5: TÍNH KINH TẾ ...............................................................127 CHI PHÍ CÁC CƠNG TRÌNH ðƠN VỊ......................................................................127 CHƯƠNG 6: QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH ........................................... 133 6.1. CÁC VẤN ðỀ (SỰ CỐ) THƯỜNG GẶP KHI VẬN HÀNH ............................ 133 6.2. SỰ CỐ VỀ CÁC THIẾT BỊ HỖ TRỢ ................................................................137 CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN &KIẾN NGHỊ ............................................ 139 7.1. KẾT LUẬN.......................................................................................................... 139 7.2. KIẾN NGHỊ ......................................................................................................... 139 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………................140 PHỤ LỤC 1…………………………………………………………………………….143 PHỤ LỤC 2……………………………………………………………………………144 viii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BOD Nhu cầu oxi sinh hố BTNMT Bộ Tài Nguyên Mơi Trường COD Nhu cầu oxi hố học DO Oxy hồ tan SS Chất rắn lơ lửng MLSS Sinh khối lơ lửng MLVSS Sinh khối bay hơi hỗn hợp TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam NTSH Nước thải sinh hoạt QCXD Quy chuẩn xây dựng QCVN Quy chuẩn Việt Nam SCR Song chắn rác ix DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU STT Bảng 1 Bảng 3.1. Nồng độ chất bẩn trong nước thải sinh hoạt 2 Bảng 3.2. Nồng độ chất bẩn trong nước thải sản xuất 3 Bảng 4.1. Các thơng số xây dựng mương đặt song chắn rác 4 Bảng 4.2. Thơng số thiết kế bể thu gom 5 Bảng 4.3. Thơng số đầu vào hố thu 6 Bảng 4.4: Các thơng số thiết kế hầm bơm 7 Bảng 4.5: Thơng số đầu vào bể tách dầu 8 Bảng 4.6. Giá trị của hằng số thực nghiệm a, b ở toC > 200C 9 Bảng 4.7. Hiệu quả xử lý 10 Bảng 4.8 : Các thơng số đầu ra 11 Bảng 4.9 : Các thơng số thiết kế 12 Bảng 4.10 : Thơng số SCR tinh 13 Bảng 4.11: Thơng số đầu vào bể điều hịa 14 Bảng 4.12: Các thơng số thiết kế 15 Bảng 4.13: Hiệu quả xử lý khi qua bể điều hịa 16 Bảng 4.14: Thơng số đầu ra bể điều hịa x 17 Bảng 4.15: Thơng số đầu vào bể UASB 18 Bảng 4.16. Số liệu kỹ thuật từ kết quả vận hành bể UASB và bể lọc yếm khí 19 Bảng 4.17: Tĩm tắt về kết quả tính bể UASB 20 Bảng 4.18. Hiệu quả xử lý ở bể UASB 21 Bảng 4.19. Thơng số đầu ra bể UASB 22 Bảng 4.20. Thơng số đầu vào của bể 23 Bảng 4.21 : Các thơng số động học của quá trình nitrat hĩa trong mơi trường bùn hoạt tính lơ lững ở nhiệt độ 200C 24 Bảng 4.22. Thơng số kỹ thuật đĩa phân phối khí 25 Bảng 4.23. Thơng số đầu ra bể bùn hoạt tính sinh trưởng bám dính 26 Bảng 4.24. Thơng số bể bùn hoạt tính 27 Bảng 4.25. Các thơng số động học 28 Bảng 4.26. Nồng độ COD đầu vào bể USBF 29 Bảng 4.27 Thơng số động học 30 Bảng 4.28. Giá trị KT 31 Bảng 4.29. Thơng số thiết kế bể USBF 32 Bảng 4.30. Các thơng số thiết kế 33 Bảng 4.31. Thơng số thiết kế sân phơi bùn xi 34 Bảng 4.32. Thơng số các thiết bị 35 Bảng 4.33. ðặc tính của thùng chứa clo 36 Bảng 4.34. Thơng số thiết kế bể khử trùng xii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ STT Hình 1 Hình1.1 : Sơ đồ quy trình chung chế biến tơm sú 2 Hình 2.1. Cấu tạo bể lọc sinh học nhỏ giọt 3 Hình 2.2. ðĩa sinh học ( RBC ) 4 Hình 2.3. Upflow Anaerobic Sludge Blanket(UASB) 5 Hình 2.4. Sơ đồ hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí 6 Hình 2.5. Bể bùn hoạt tính với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám 7 Hình 2.6. Hình biểu diễn hạt bùn hoạt tính với sự kết hợp của vùng hiếu khí và vùng thiếu khí 8 Hình 2.7. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bể USBF ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 1 MỞ ðẦU 1. LÝ DO CHỌN ðỀ TÀI Trong những thập niên gần đây, ơ nhiễm mơi trường nĩi chung và ơ nhiễm nước nĩi riêng đang trở thành mối lo chung của nhân loại. Vấn đề ơ nhiễm mơi trường và bảo vệ sự trong sạch cho các thủy vực hiện nay đang là những vấn đề cấp bách trong quá trình phát triển kinh tế, xã hội. ðể phát triển bền vững chúng ta cần cĩ những biện pháp kỹ thuật hạn chế, loại bỏ các chất ơ nhiễm do hoạt động sống và sản xuất thải ra mơi tường. Một trong những biện pháp tích cực trong cơng tác bảo vệ mơi trường và chống ơ nhiễm nguồn nước là tổ chức thốt nước và và xử lý nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận. Chế biến thủy sản ở nước ta là ngành cơng nghiệp cĩ mạng lưới sản xuất rộng với nhiều mặt hàng, nhiều chủng loại hiện nay cĩ tốc độ tăng trưởng kinh tế rất cao. Tuy nhiên tăng trưởng kinh tế của ngành mới chỉ là điều kiện cần nhưng chưa đủ cho sự phát triển, vì sản xuất càng phát triển thì lượng chất thải càng lớn.. Các chất thải cĩ thành phần chủ yếu là các chất hữu cơ bao gồm các hợp chất chứa Cacbon, Nitơ, Photpho… Trong điều kiện khí hậu Việt Nam chúng nhanh chĩng bị phân hủy gây ơ nhiễm mơi trường đất, nước, khơng khí và ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người. Ví dụ, nồng độ COD trong nước thải cơng ty chế biến thủy sản các loại khoảng 2000 ÷ 6000 mg/l vượt quá 30 lần tiêu chuẩn cho phép (QCVN 24-2009/BTNMT). Trong những năm gần đây cĩ rất nhiều khiếu kiện và ý kiến phản ứng của nhân dân về ơ nhiễm mơi trường do ngành chế biến thủy sản gây ra. ðiều này cho thấy ngành chế biến thủy sản đang đứng trước nguy cơ làm suy thối mơi trường, ảnh hưởng khơng những đến cuộc sống hiện tại mà cả cho thế hệ tương lai. Và cơng ty TNHH thủy sản SIMMY cũng là một trong những nguồn gây tác động đến mơi trường, chính vì vậy mà đề tài “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cơng ty chế biến thủy sản SIMMY” được thực hiện nhằm mục đích giải quyết ơ nhiễm của nước thải tại cơng ty giúp cơng ty phát triển kinh tế cùng với bảo vệ mơi trường bền vững. ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 2 2. MỤC ðÍCH ðỀ TÀI Thiết kế cơng nghệ xử lý nước thải cơng ty chế biến thủy sản SIMMY với cơng suất 200 m3/ngày để xử lý nước thải, giảm thiểu tác hại lên mơi trường trong điều kiện phù hợp với thực tế của cơng ty thuỷ sản SIMMY. 3. NỘI DUNG - Tổng quan về cơng ty TNHH THỦY SẢN SIMMY - Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải thủy sản - Lựa chọn cơng nghệ xử lý nước thải thủy sản cơng ty SIMMY - Tính tốn thiết kế các cơng trình đơn vị - Tính tốn kinh tế - Quản lý vận hành - Kết luận và kiến nghị 4. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN ðề tài được thực hiện dựa trên các phương pháp nghiên cứu sau: - Phương pháp thu thập tài liệu: dữ liệu được thu thập từ các kết quả nghiên cứu, các tài liệu cĩ liên quan. - Phương pháp khảo sát thực địa: tiến hành khảo sát về tính chất, thành phần nước thải. - Phương pháp phân tích: lấy mẫu đo dạc và phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước. 5. PHẠM VI ðỀ TÀI Phạm vi ứng dụng của đề tài là ứng dụng xử lý nước thải của cơng ty thủy sản SIMMY và một số cơng ty khác nếu cĩ cùng đặc tính chất thải đặc trưng. 6. CẤU TRÚC LUẬN VĂN: bao gồm các chương với nội dung như sau ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 3 Chương 1 Tổng quan về cơng ty TNHH thủy sản SIMMY Chương 2 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải thủy sản Chương 3 Lựa chọn cơng nghệ xử lý nước thải thủy sản cơng ty SIMMY Chương 4 Tính tốn thiết kế các cơng trình đơn vị Chương 5 Tính tốn kinh tế Chương 6 Quản lý và vận vận hành Chương 7 Kết luận và kiến nghị ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. CƠNG TY CHẾ BIẾN SẢN XUẤT THỦY SẢN SIMMY 1.1.1 Giới thiệu cơng ty: Tên cơng ty: Cơng ty TNHH thủy sản SIMMY. ðịa chỉ: Lơ B04-1, KCN ðức Hịa 1 Hạnh Phúc, ấp 5, xã ðức Hịa ðơng, huyện ðức Hịa, tỉnh Long An. Lĩnh vực hoạt động: Kinh doanh, gia cơng chế biến thủy hải sản xuất khẩu. 1.1.2 Sản phẩm và thị trường tiêu thụ Sản phẩm chính của cơng ty chủ yếu là tơm đơng lạnh, khoảng 6884 tấn/năm, tùy theo đơn đặt hàng, sản phẩm chủ yếu xuất ra thị trường Trung Quốc và ðài Loan. 1.1.3 Quy trình sản xuất ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 5 Sơ đồ công nghệ chế biến tôm sú Hình1.1 : Sơ đồ quy trình chung chế biến tôm sú. Tiếp nhận nguyên liệu Rửa 1 Phân cỡ – phân loại Rửa 2 Rà kim loại – xếp khuôn Chờ đông Cấp đông Tách khuôn – mạ băng Đóng thùng Bảo quản lạnh Nước Nước thải Nước Nước thải ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 6 1.2. NGUỒN GỐC PHÁT SINH CÁC CHẤT Ơ NHIỄM TRONG NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN Các nguồn gây ơ nhiễm chủ yếu trong các cơng ty chế biến đơng lạnh thường được phân chia thành 3 dạng: chất thải rắn, chất thải lỏng và chất thải khí. Trong quá trình sản xuất cũng gây ra các nguồn ơ nhiễm khác như tiếng ồn, độ rung và khả năng gây cháy nổ. 1.2.1. Chất thải rắn Chất thải rắn thu được từ quá trình chế biến tơm, mực, đầu vỏ tơm, vỏ sị, da, mai mực, nội tạng… Thành phần chính của phế thải sản xuất các sản phẩm thuỷ sản chủ yếu là các chất hữu cơ giàu đạm, canxi, phốtpho. Tồn bộ phế liệu này được tận dụng để chế biến các sản phẩm phụ, hoặc đem bán cho doanh nghiệp làm thức ăn cho người, thức ăn chăn nuơi gia súc, gia cầm hoặc thuỷ sản. Ngồi ra cịn cĩ một lượng nhỏ rác thải sinh hoạt, các bao bì, dây niềng hư hỏng hoặc đã qua sử dụng với thành phần đặc trưng của rác thải đơ thị. 1.2.2. Chất thải lỏng Nước thải trong cơng ty chế biến đơng lạnh phần lớn là nước thải trong quá trình sản xuất bao gồm nước rửa nguyên liệu, bán thành phẩm, nước sử dụng cho vệ sinh v nhà xưởng, thiết bị, dụng cụ chế biến, nước vệ sinh cho cơng nhân. Lượng nước thải và nguồn gây ơ nhiễm chính là do nước thải trong sản xuất. 1.2.3. Khí thải Khí thải sinh ra từ cơng ty cụ thể là: Khí thải Chlo sinh ra trong quá trình khử trang thiết bị, nhà xưởng chế biến và khử trùng nguyên liệu, bán thành phẩm. Mùi tanh từ mực, tơm nguyên liệu, mùi hơi tanh từ nơi chứa phế thải, vỏ sị, cống rãnh. Bụi sinh ra trong quá trình vận chuyển, bốc dỡ nguyên liệu. Hơi tác nhân lạnh cĩ thể bị rị rỉ: NH3 ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 7 Hơi xăng dầu từ các bồn chứa nhiên liệu, máy phát điện, nồi hơi. 1.2.4. Tiếng ồn, nhiệt độ Tiếng ồn xuất hiện trong cơng ty chế biến thuỷ sản chủ yếu do hoạt động của các thiết bị lạnh, cháy nổ, phương tiện vận chuyển Trong phân xưởng chế biến của các cơng ty thuỷ sản nhiệt độ thường thấp và ẩm hơn so khu vực khác. 1.3. CÁC TÁC ðỘNG ðẾN MƠI TRƯỜNG CỦA CHẤT THẢI TRONG NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN. 1.3.1. Tác động của nước thải đến mơi trường. Nước thải chế biến thuỷ sản cĩ hàm lượng các chất ơ nhiễm cao nếu khơng được xử lý sẽ gây ơ nhiễm các nguồn nước mặt và nước ngầm trong khu vực. ðối với nước ngầm tầng nơng, nước thải chế biến thuỷ sản cĩ thể thấm xuống đất và gây ơ nhiễm nước ngầm. Các nguồn nước ngầm nhiễm các chất hữu cơ, dinh dưỡng và vi trùng rất khĩ xử lý thành nước sạch cung cấp cho sinh hoạt. ðối với các nguồn nước mặt, các chất ơ nhiễm cĩ trong nước thải chế biến thuỷ sản sẽ làm suy thối chất lượng nước, tác động xấu đến mơi trường và thủy sinh vật, cụ thể như sau: Các chất hữu cơ Các chất hữu cơ chứa trong nước thải chế biến thuỷ sản chủ yếu là dễ bị phân hủy. Trong nước thải chứa các chất như cacbonhydrat, protein, chất béo... khi xả vào nguồn nước sẽ làm suy giảm nồng độ oxy hịa tan trong nước do vi sinh vật sử dụng ơxy hịa tan để phân hủy các chất hữu cơ. Nồng độ oxy hịa tan dưới 50% bão hịa cĩ khả năng gây ảnh hưởng tới sự phát triển của tơm, cá. Oxy hịa tan giảm khơng chỉ gây suy thối tài nguyên thủy sản mà cịn làm giảm khả năng tự làm sạch của nguồn nước, dẫn đến giảm chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và cơng nghiệp. ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 8 Tác động của chất rắn lơ lửng Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục hoặc cĩ màu, nĩ hạn chế độ sâu tầng nước được ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo, rong rêu... Chất rắn lơ lửng cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên thủy sinh đồng thời gây tác hại về mặt cảm quan (tăng độ đục nguồn nước) và gây bồi lắng lịng sơng, cản trở sự lưu thơng nước và tàu bè… Tác động của các chất dinh dưỡng (N, P) Nồng độ các chất nitơ, photpho cao gây ra hiện tượng phát triển bùng nổ các lồi tảo, đến mức độ giới hạn tảo sẽ bị chết và phân hủy gây nên hiện tượng thiếu oxy. Nếu nồng độ oxy giảm tới 0 gây ra hiện tượng thủy vực chết ảnh hưởng tới chất lượng nước của thủy vực. Ngồi ra, các lồi tảo nổi trên mặt nước tạo thành lớp màng khiến cho bên dưới khơng cĩ ánh sáng. Quá trình quang hợp của các thực vật tầng dưới bị ngưng trệ. Tất cả các hiện tượng trên gây tác động xấu tới chất lượng nước, ảnh hưởng tới hệ thuỷ sinh, nghề nuơi trồng thuỷ sản, du lịch và cấp nước. Amonia rất độc cho tơm, cá dù ở nồng độ rất nhỏ. Nồng độ làm chết tơm, cá từ 1,2 ÷ 3 mg/l. Tiêu chuẩn chất lượng nước nuơi trồng thủy sản của nhiều quốc gia yêu cầu nồng độ Amonia khơng vượt quá 1mg/l. Vi sinh vật Các vi sinh vật đặc biệt vi khuẩn gây bệnh và trứng giun sán trong nguồn nước là nguồn ơ nhiễm đặc biệt. Con người trực tiếp sử dụng nguồn nước nhiễm bẩn hay qua các nhân tố lây bệnh sẽ truyền dẫn các bệnh dịch cho người như bệnh lỵ, thương hàn, bại liệt, nhiễm khuẩn đường tiết niệu, tiêu chảy cấp tính.. 1.3.2. Tác động của khí thải đến mơi trường Các khí thải cĩ chứa bụi, các chất khí COx, NOx, SOx… sẽ tác động xấu tới sức khoẻ của cơng nhân lao động trong khu vực, đây là tác nhân gây bệnh đường hơ hấp cho con người nếu hít thở khơng khí ơ nhiễm lâu ngày. Khí Clo phát sinh từ khâu vệ sinh khử trùng. Nước khử trùng thiết bị, dụng cụ chứa hàm lượng Chlorine 100 – 200 ppm. Chlo hoạt động cịn lại trong nước thải với ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 9 hàm lượng cao và nồng độ khí Clo trong khơng khí đo được tại chỗ thường cao hơn mức quy định từ 5 đến 7 lần. Clo là loại khí độc, gây ảnh hưởng trực tiếp đến mắt, đường hơ hấp khi tiếp xúc ở nồng độ cao cĩ thể gây chết người. ngồi ra, các sản phẩm phụ là các chất hữu cơ dẫn xuất của chlo cĩ độ bền vững và độc tính cao. các chất này đều độc hại và cĩ khả năng tích tụ sinh học. Mùi hơi tanh ở khu vưc sản xuất tuy khơng cĩ độc tính cấp, nhưng trong điều kiện phải tiếp xúc với thời gian dài người lao động sẽ cĩ biểu hiện đặc trưng như buồn nơn, kém ăn, mệt mỏi trong giờ làm việc. 1.3.3. Tác động do hệ thống lạnh Các hệ thống lạnh trong chế biến thuỷ sản thường xuyên hoạt động, nhiệt độ của các tủ cấp đơng hoặc kho lạnh cần duy trì tương ứng -40 oC và –250C, làm tăng độ ẩm cục bộ lên rất cao. Trong điều kiện tiếp xúc với nước lạnh thường xuyên và lâu dài, làm việc ở điều kiện nhiệt độ thay đổi ngột, liên tục, người lao động hay mắc các bệnh về đường hơ hấp, viêm khớp. 1.3.4. Vệ sinh lao động và bệnh nghề nghiệp Bất cứ ngành cơng nghiệp nào cũng gặp phải vấn đề liên quan đến vệ sinh lao động và bệnh nghề nghiệp tác tác động xấu đến sức khoẻ người lao động nếu khơng cĩ sự quan tâm giải quyết hợp lý. ðiều kiện lao động lạnh ẩm trong cơng ty chế biến thuỷ sản đơng lạnh thường gây ra các bệnh cũng hay gặp ở các nghành khác như viêm xoang, họng, viêm kết mạc mắt( trên 60%) và các bệnh phụ khoa ( trên 50%). Các khí CFC (Cloro – Fluo - Cacbon) được dùng trong các thiết bị lạnh, từ lâu đã được coi là tác nhân gây thủng tầng ơzơn và sẽ bị cấm dùng trong thời gian tới. Ngồi ra bản thân CFC là các chất độc, khi hít phải ở nồng độ cao cĩ thể gây ngộ độc cấp tính, thậm chí gây tử vong. ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 10 Nhận xét chung về nước thải ngành chế biến thủy sản Nước thải ngành chế biến thủy sản cĩ COD dao động trung bình từ 1000 ÷ 6000 mg/l, hàm lượng BOD dao động trung bình từ 400 ÷ 3800 mg/l, hàm lượng Nitơ cũng rất cao. So với tiêu chuẩn TCVN 5945 –1995 thì nước thải ngành chế biến thủy sản đã vượt mức cho phép gấp nhiều lần. Ngồi ra nước thải cịn chứa các bã rắn như: vây, dè, đầu, ruột, … rất dễ lắng. Vì vậy, việc nghiên cứu áp dụng và triển khai cơng nghệ xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản là vấn đề cấp bách mà chúng ta phải thực hiện. 1.4 CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ơ NHIỄM. 1.4.1 Biện pháp giảm thiểu nước sử dụng và nước thải: Một số nguyên tắc giảm thiểu lượng nước sử dụng: - Khĩa nước khi khơng cần dùng - Sử dụng nước hiệu quả ở những nơi cần dùng - Xem xét việc lựa chọn các quá trình “khơ” thay cho quá trình “ướt” thơng thường Một số nguyên tắc giảm thiểu nước thải: - Tách riêng chất thải rắn ra khỏi nước. - Tránh cắt nhỏ hoặc nghiền nhỏ chất thải (khi khơng cần thiết). - Khơng ngâm chất thải trong nước hoặc cho nước máy chảy qua chất thải. Khơng để chất thải rơi vãi xuống sàn ở những nơi cĩ thể. - Loại bỏ chất thải khỏi khu vực chế biến. 1.4.2 Biện pháp xử lý nước thải Yêu cầu đối với hệ thống xử lý nước thải phải đạt được hiệu suất loại bỏ tối thiểu 90% chất rắn lơ lửng, 97 – 98% đối với COD, 96-98% BOD và hơn 99% vi sinh cĩ hại. Cơng nghệ xử lý: Quy trình xử lý nước thải lựa chọn theo phương án xử lý 3 bậc nhằm hạn chế đến mức tối đa hàm lượng chất thải. ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 11 Bao gồm các cơng đoạn như sau: - Lọc rác bằng máy lọc rác tự động. - Thu gom, cân bằng nước thải và tách dầu mỡ. - Xử lý bậc 1 bằng phương pháp sinh học yếm khí trong bể UASB. - Xử lý bậc 2 bằng phương pháp sinh học hiếu khí trong bể Aeroten. - Xử lý bậc 3 bằng phương pháp hố lý: keo tụ, lắng lọc và khử trùng. Bùn lắng tụ được hút vào ngăn chứa bùn, bể phân huỷ bùn và cuối cùng được hút thải vào bãi rác hoặc dùng để bĩn cây. ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 12 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN 2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN Do đặc tính nước thải ngành chế biến thủy sản chứa lượng chất hữu cơ lớn, tỉ số BOD/COD dao động khoảng từ 0,5 đến 0,7 nên biện pháp xử lý thường được áp dụng là sử dụng các cơng trình xử lý sinh học. Trong nước thải cịn chứa lượng cặn khá lớn, các mảnh vụn nguyên liệu cĩ đặc tính cơ học tương đối bền vì thế trước khi đưa vào hệ thống xử lý sinh học, nước thải cần được xử lý bằng các cơng trình xử lý cơ học để loại bỏ cặn này. Do lưu lượng và chất lượng nước thải chế biến thủy sản thay đổi rất lớn theo thời gian, do đĩ trong cơng nghệ thường phải sử dụng bể điều hịa cĩ dung tích đủ lớn để ổ định dịng nước thải vào cơng trình xử lý sinh học tiếp theo. Nước thải sau khi xử lý sinh học vẫn cịn một số vi sinh vật gây bệnh, do đĩ phải qua giai đoạn khử trùng trước khi xả ra ngồi mơi trường. 2.1.1 Phương pháp cơ học Xử lý cơ học (hay cịn gọi là xử lý bậc I) nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất khơng tan (rác, cát nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nước thải; điều hịa lưu lượng và nồng độ các chất ơ nhiễm trong nước thải. Các cơng trình xử lý cơ học nước thải thủy sản thơng dụng: 2.1.1.1 Song chắn rác Song chắn rác thường đặt trước hệ thống xử lý nước thải hoặc cĩ thể đặt tại các miệng xả trong phân xưởng sản xuất nhằm giữ lại các tạp chất cĩ kích thước lớn như: nhánh cây, gỗ, lá, giấy, nilơng, vải vụn và các loại rác khác. Dựa vào khoảng cách các thanh, song chắn được chia thành hai loại: Song chắn thơ cĩ khoảng cách giữa các thanh từ 60 ÷100mm. Song chắn mịn cĩ khoảng cách giữa các thanh từ 10 ÷25mm. ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 13 2.1.1.2 Lưới lọc Lưới lọc dùng để khử các chất lơ lửng cĩ kích thước nhỏ, thu hồi các thành phần quý khơng tan hoặc khi cần phải loại bỏ rác cĩ kích thước nhỏ. Kích thước mắt lưới từ 0,5÷1,0mm. Lưới lọc thường được bao bọc xung quanh khung rỗng hình trụ quay trịn (hay cịn gọi là trống quay) hoặc đặt trên các khung hình dĩa. 2.1.1.3 Bể lắng cát Bể lắng cát đặt sau song chắn, lưới chắn và đặt trước bể điều hịa, trước bể lắng đợt I. Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thơ nặng như cát, sởi, mảnh vỡ thủy tinh, mảnh kim loại, tro tán, thanh vụn, vỏ trứng… đế bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ bị mài mịn, giảm cặn nặng ở các cơng đoạn xử lý tiếp theo. Bể lắng cát gồm 3 loại: Bể lắng cát ngang,bể lắng cát tổi khí,bể lắng cát ly tâm 2.1.1.4 Bể điều hịa Do đặc điểm cơng nghệ sản xuất của một số ngành cơng nghiệp, lưu lượng và nồng độ nước thải thường khơng đều theo các giờ trong ngày, đêm. Sự dao động lớn về lưu lượng và nồng độ dẫn đến những hậu quả xấu về chế độ cơng tác của mạng lưới và các cơng trình xử lý. Do đĩ bể điều hịa được dùng để duy trì dịng thải và nồng độ vào cơng trình xử lý ổ định, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lưu lượng của nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý sinh học. 2.1.1.5 Bể lắng Dùng để tách các chất khơng tan ở dạng lơ lửng trong nước thải theo nguyên tắc dựa vào sự khác nhau giữa trọng lượng các hạt cặn cĩ trong nước thải. Các bể lắng cĩ thể bố trí nối tiếp nhau. Quá trình lắng tốt cĩ thể loại bỏ đến 90 ÷ 95% lượng cặn cĩ trong nước thải. Vì vậy đây là quá trình quan trọng trong xử lý nước thải, thường bố trí xử lý ban đầu hay sau khi xử lý sinh học. ðể cĩ thể tăng cường quá trình lắng ta cĩ thể thêm vào chất đơng tụ sinh học. Bể lắng được chia thành các loại sau:bể lắng ngang ,bể lắng đứng,bể lắng ly tâm ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 14 2.1.1.6 Bể vớt dầu mỡ Các loại cơng trình này thường được ứng dụng khi xử lý nước thải cơng nghiệp, nhằm loại bỏ các tạp chất cĩ khối lượng riêng nhỏ hơn nước, chúng gây ảnh hưởng xấu tới các cơng trình thốt nước (mạng lưới và các cơng trình xử lý). Vì vậy ta phải thu hồi các chất này trước khi đi vào các cơng trình phía sau. Các chất này sẽ bịt kín lỗ hổng giữa các hạt vật liệu lọc trong các bể sinh học…và chúng cũng phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính trong bể Aerotank, gây khĩ khăn trong quá trình lên men cặn. 2.1.1.7 Bể lọc Cơng trình này dùng để tách các phần tử lơ lửng, phân tán cĩ trong nước thải với kích thước tương đối nhỏ sau bể lắng bằng cách cho nước thải đi qua các vật liệu lọc như cát, thạch anh, than cốc, than bùn, than gỗ, sỏi nghiền nhỏ… Bể lọc thường làm việc với hai chế độ lọc và rửa lọc. ðối với nước thải ngành chế biến thủy sản thì bể lọc ít được sử dụng vì nĩ làm tăng giá thành xử lý. 2.1.2. Phương pháp hĩa-lý Cơ sở của phương pháp hĩa lý là đưa vào nước thải chất phản ứng nào đĩ, chất này phản ứng với các tạp chất bẩn trong nước thải và cĩ khả năng loại chúng ra khỏi nước thải dưới dạng căn lắng hoặc dưới dạng hịa tan khơng độc hại. Các phương pháp hĩa lý thường được sử dụng để xử lý nước thải chế biến thủy sản là quá trình keo tụ, hấp phụ, trích ly, tuyển nổi… 2.1.2.1 Keo tụ Quá trình lắng chỉ cĩ thể tách được các hạt rắn huyền phù nhưng khơng hể tách được các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hịa tan vì chúng là những hạt rắn cĩ kích thước quá nhỏ. Quá trình thủy phân các chất đơng tụ và tạo thành các bơng keo xảy ra theo các giai đoạn sau: Me3+ + HOH ( Me(OH)2+ + H+ ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 15 Me(OH)2+ + HOH ( Me(OH)+ + H+ Me(OH)+ + HOH ( Me(OH)3 + H+ Me3+ + HOH ( Me(OH)3 + 3H+ Các chất keo tụ thường dùng là phèn nhơm (Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)5Cl, KAl(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O); phèn sắt (Fe2(SO4)3.2H2O; Fe2(SO4)3.3H2O; FeSO4.7H2O và FeCl3) hoặc chất keo tụ khơng phân ly, dạng cao phân tử cĩ nguồn gốc thiên nhiên hoặc tổng hợp. Các chất keo tụ cao phân tử cho phép nâng cao đáng kể hiệu quả của quá trình keo tụ và lắng bơng cặn sau đĩ. 2.1.2.2 Tuyển nổi Tuyển nổi được ứng dụng để xử lý các chất lơ lửng trong nước (bùn hoạt tính, màng vi sinh vật). Nước thải được nén đến áp suất 40-60psi với khối lượng khơng khí bão hịa. Khi áp suất của hỗn hợp khí-nước này được giảm đến áp suất khí quyển trong bể tuyển nổi thì những bọt khí nhỏ bé được giải phĩng. Bọt khí cĩ khả năng hấp phụ các bơng bùn và các chất lơ lửng hoặc nhũ tương (dầu, sợi …) làm chúng kết dính lại với nhau và nổi lên trên bề mặt bể. Hỗn hợp khí - chất rắn nổi lên tạo thành váng trên bề mặt. Nước đã được loại bỏ các chất rắn lơ lửng được xả ra từ đáy của bể tuyển nổi. 2.1.3 Phương pháp sinh học Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là dựa vào khả năng sống và hoạt động sống của vi sinh vật cĩ tác dụng phân hĩa chất hữu cơ. Do quá trình phân hĩa phức tạp nhưng chất bẩn cĩ được kháng hĩa và trở thành nước , chất vơ cơ và những chất khí như : H2S , Sunfit , Amoniac , Nitơ … Phương pháp này dựa trên cơ sở sử dụng hoạt động của các vi sinh vật để phân hủy chất hữu cơ cĩ trong nước thải. Các vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số muối khống làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Trong quá trình dinh dưỡng chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên sinh khối của chúng tăng lên. Quá trình phân hủy chất hữu cơ nhờ sinh vật gọi là quá trình oxy hĩa sinh hĩa. Như vậy nước thải cĩ thể xử lý bằng phương pháp sinh học sẽ đặc ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 16 trưng bằng các chỉ tiêu BOD, COD. ðể xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiệu quả thì tỷ số BOD/COD ≥ 0.5 Các phương pháp xử lý sinh học cĩ thể phân loại trên cơ sở khác nhau, dựa vào quá trình hơ hấp của sinh vật cĩ thể chia ra làm 2 loại : quá trình hiếu khí và kỵ khí. Các cơng trình áp dụng phương pháp này như : Bể Aerotank Bể lọc sinh học Mương oxy hĩa Bể mêtan Bể UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) 2.2 CÁC CƠNG TRÌNH THỰC TẾ
Bể lọc sinh học nhỏ giọt Bể lọc sinh học nhỏ giọt là thiết bị phản ứng sinh học trong đĩ các vi sinh vật sinh trưởng cố định trên lớp vật liệu lọc. Bể lọc hiện đại gồm một lớp vật liệu dễ thấm nước với vi sinh vật dính kết trên đĩ. Nước thải đi qua lớp vật liệu này sẽ thấm hoặc nhỏ giọt trên đĩ. Vật liệu lọc thường là đá dăm hoặc các khối vật liệu dẻo cĩ hình thù khác nhau. Nước thải phân phối trên lớp vật liệu lọc nhờ bộ phận phân phối. Chất hữu cơ sẽ bị phân hủy bởi quần thể vi sinh vật dính kết trên lớp vật liệu lọc. Các chất hữu cơ trong nước thải sẽ bị hấp phụ vào màng vi sinh vật dày 0,1 -0,2 mm và bị phân hủy bởi vi sinh vật hiếu khí. Khi vi sinh vật sinh trưởng và phát triển, bề dày lớp màng tăng lên, do đĩ, oxy đã bị tiêu thụ trước khi khuếch tán hết chiều dày màng sinh vật. Như vậy mơi trường kỵ khí được hình thành ngay sát bề mặt vật liệu lọc. Khi chiều dày lớp màng tăng lên, quá trình đồng hĩa chất hữu cơ xảy ra trước khi chúng tiếp xúc với vi sinh vật gần bề mặt vật liệu lọc. Kết quả là vi sinh vật bị phân hủy nội bào, khơng cịn khả năng dính bám trên bề mặt vật liệu lọc và bị rửa trơi. ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 17 Hình 2.1. Cấu tạo bể lọc sinh học nhỏ giọt
ðĩa sinh học ðĩa sinh học gồm hàng loạt đĩa trịn phẳng bằng polystyren hoặc PVC lắp trên một trục. Các đĩa được đặt ngập trong nước một phần và quay chậm. Trong quá trình vận hành vi sinh vật sinh trưởng, phát triển trên bề mặt đĩa hình thành một lớp màng mỏng bám trên bề mặt đĩa. Khi đĩa quay lớp màng sinh học sẽ tiếp xúc với chất hữu cơ trong nước thải và với khí quyển để hấp thụ oxy. ðĩa quay sẽ ảnh hưởng đến sự vận chuyển oxy và đảm bảo cho vi sinh vật tồn tại trong điều kiện hiếu khí. ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 18 Hình 2.2. ðĩa sinh học ( RBC )
Bể UASB - Cả 3 quá trình phân hủy, lắng bùn, tách khí được lắp đặt trong cùng một cơng trình - Tạo thành các loại bùn hạt cĩ mật độ vi sinh vật rất cao và tốc độ lắng vượt xa so với bùn hoạt tính hiếu khí dạng lơ lửng. . ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 19 Hình 2.3. Upflow Anaerobic Sludge Blanket(UASB) Nguyên tắc hoạt động: Nước thải được nạp liệu từ phía đáy bể, đi qua lớp bùn hạt, quá trình xử lý xảy ra khi các hợp chất hữu cơ trong nước thải tiếp xúc với bùn hạt. Khí sinh ra trong điều kiện kỵ khí sẽ tạo nên dịng tuần hồn cục bộ giúp cho quá trình hình thành và duy trì bùn sinh học dạng hạt. Khí sinh ra từ lớp bùn sẽ dính bám và các hạt bùn và cùng với khí tự do nổi lên bề mặt bể. Tại đây, quá trình tách pha khí- lỏng- rắn xảy ra nhờ bộ phận tách pha. Khí theo ống dẫn qua bồn hấp thu chứa dung dịch NaOH 5% – 10%. Bùn sau khi tách bọt khí lại lắng xuống. Nước thải theo máng răng cưa dẫn đến cơng trình xử lý tiếp theo. ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 20
Bể bùn hoạt tính với vi sinh vật sinh trưởng lơ lửng Trong bể bùn hoạt tính hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng, quá trình phân hủy xảy ra khi nước thải tiếp xúc với bùn trong điều kiện sục khí liên tục. Việc sục khí nhằm đảm bảo các yêu cầu cung cấp đủ lượng oxy một cách liên tục và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng. Nồng độ oxy hịa tan trong nước ra khỏi bể lắng đợt 2 khơng nhỏ hơn 2 mg/l. Tốc độ sử dụng oxy hịa tan trong bùn hoạt tính phụ thuộc vào: − Tỷ lệ F/M − Nhiệt độ − Tốc độ sinh trưởng và hoạt động sinh lý của vi sinh vật − Nồng độ sản phẩm độc tích tụ trong quá trình trao đổi chất − Lượng các chất cấu tạo tế bào − Hàm lượng oxy hịa tan ðể thiết kế và vận hành hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí cĩ hiệu quả cần phải hiệu rõ vai trị quan trọng của quần thể vi sinh vật. Các vi sinh vật này sẽ phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải và thu năng lượng để chuyển hĩa thành tế bào mới, chỉ một phần chất hữu cơ bị phân hủy thành CO2, H2O, NO3-, SO42-,…Một cách tổng quát, vi sinh vật tỏng hệ thống bùn hoạt tính gồm: Pseudomonas, zoogloea, Achromobacter, flacobacterium, Nocardia, Bdellovibrio, Mycobacterium, và 2 loại vi khuẩn nitrate hĩa Nitrosomonas và Nitrobacter. Thêm vào đĩ, nhiều loại vi khuẩn dạng sợi như: Sphaerotilus, Beggiatoa, Thiothrix, Lecicothrix, và Geotrichum cũng tồn tại. Yêu cầu khi vận hành hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí là nước thải đưa vào hệ thống cần cĩ hàm lượng SS khơng vượt quá 150 mg/l, hàm lượng snr phẩm dầu mỏ khơng quá 25 mg/l. pH = 6,5 – 8,5, nhiệt độ 60C < t0C < 370C. ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 21 Hình 2.4. Sơ đồ hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí
Bể sinh học bùn hoạt tính với vi sinh vật sinh trưởng dạng bám dính Nguyên lý hoạt động của bể này tương tự như trường hợp vi sinh vật sinh trưởng lơ lửng, chỉ khác là vi sinh vật phát triển dính bám trên vật liệu tiếp xúc đặt trong bể. Sơ đồ cấu tạo bể bùn hoạt tính với vi sinh vật sinh trưởng dạng bám dính được minh họa trong hình dưới đây: Hình 2.5. Bể bùn hoạt tính với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 22 Cũng theo Van Huyssteen và cộng sự (1990), sự kết hợp của hai quá trình nitrat hĩa và khử nitrat hĩa trong việc xử lý Nitơ trong nước thải cĩ thể được giải thích theo hai cơ chế sau. ðầu tiên, hỗn hợp bùn sinh học và nước thải di chuyển ra xa khỏi hệ thống sục khí trong bể sinh học theo dịng vận chuyển của chất lỏng kéo theo hàm lượng oxy hịa tan trong nước (DO - Dissolved Oxygen) thấp dần, tạo điều kiện thích hợp cho các phản ứng xảy ra trong mơi trường thiếu khí. Tiếp đĩ, các bơng bùn hoạt tính cĩ thể chứa đồng thời hai vùng hiếu khí và thiếu khí do hàm lượng DO trong nước thải khơng thể khuếch tán vào tồn bộ bơng bùn . Mơ hình bơng bùn hoạt tính với cả hai vùng hiếu khí và thiếu khí được mơ tả như ở hình 5. Nitrat sinh ra từ quá trình nitrat hĩa trong điều kiện hiếu khí cĩ thể khuếch tán vào vùng thiếu khí bên trong cùng với cơ chất, tạo điều kiện thích hợp cho quá trình khử nitrat hĩa xảy ra trong cùng một bơng bùn. Với sự kết hợp của quá trình nitrat hĩa và khử nitrat hĩa, nồng độ Nitơ trong nước thải đầu vào được xử lý hiệu quả với bùn hoạt tính và màng vi sinh trên vật liệu tiếp xúc.[8][7][13]. Hình 2.6. Hình biểu diễn hạt bùn hoạt tính với sự kết hợp của vùng hiếu khí và vùng thiếu khí ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 23
Bể USBF Mơ hình được thiết kế nhằm kết hợp các quá trình loại bỏ carbon (COD, BOD), quá trình nitrat hố/khử nitrat và quá trình loại bỏ dinh dưỡng (N và P). Nước thải được loại bỏ rắn, sau đĩ, được bơm vào mương chảy tràn thu nước đầu vào cùng trộn lẫn với dịng tuần hồn bùn. Hồn hợp nước thải và bùn hoạt tính chảy vào ngăn thiếu khí. Ngăn này cĩ vai trị như là ngăn chọn lọc thiếu khí (Anoxic Selector) thực hiện hai cơ chế chọn lọc động học (Kinetic Selection) và chọn lọc trao đổi chất (Metabolism Selection) để làm tăng cường hoạt động của vi sinh vật tạo bơng nhằm tăng cường hoạt tính của bơng bùn và kìm hãm sự phát triển của các vi sinh vật hình sợi gây vĩn bùn và nổi bọt. Quá trình loại bỏ C, khử nitrat và loại bỏ P diễn ra trong ngăn này. Sau đĩ, nước thải chảy qua ngăn hiếu khí nhờ khe hở dưỡi đáy ngăn USBF. Ở đây ơxy được cung cấp nhờ các ống cung cấp khí qua một máy bơm. Nước thải sau ngăn hiếu khí chảy vào ngăn USBF và di chuyển tử dưới lên, ngược chiều với dịng bùn lắng xuống theo phương thẳng đứng. ðây chính là cơng đoạn thể hiện ưu điểm của hệ thống do kết hợp cả lọc và xử lý sinh học của chính khối bùn hoạt tính. Phần nước trong đã được xử lý phía trên chảy tràn vào mương thu nước đầu ra. Một phần hỗn hợp nước thải và bùn trong ngăn này được tuần hồn trở laị ngăn thiếu khí.[7] Hình 2.7. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bể USBF
Bể khử trùng Hiện nay cĩ nhiều biện pháp khử trùng cĩ hiệu quả: ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 24 − Khử trùng bằng các chất oxi hố mạnh: Cl2, các hợp chất Clo, O3, KMnO4. − Khử trùng bằng các tia vật lý: tia cực tím. − Khử trùng bằng siêu âm. − Khử trùng bằng phương pháp nhiệt. − Khử trùng bằng các ion kim loại nặng. Khử trùng bằng các chất oxi hố mạnh: Cl2, các hợp chất Clo, O3, KMnO4. Khử trùng bằng Clo lỏng: Khi dùng Clo lỏng để khử trùng , tại nhà máy phải lắp đạt thiết bị chuyên dùng để đưa Clo vào nước gọi là Cloratơ. ðây là thiết bị cĩ chức năng pha chế và định lượng Clo hơi và nước. Khử trùng bằng Clorua vơi và canxihyphocloit Clorua vơi được sản xuất bằng cách cho Clo + vơi tơi  Cloruavơi. Trong Cloruavơi thì lượng Clo hoạt tính chiếm 20 – 25%. Canxi hypơclorit Ca (OCl)2 là sản phẩm của quá trình làm bão hịa dung dịch vơi sữa bằng Clo. Hàm lượng Clo hoạt tính chiếm 30 – 45%. Khử trùng bằng Natri hypoclorit (nước zaven): NaClo là sản phảm của quá trình điện phân dung dịch muối ăn . Nước zaven cĩ nồng độ Clo hoạt tính từ 6 – 8g/l. Dùng Ơzơn để khử trùng: + ðộ hịa tan của Ơzơn gấp 13 lần của oxy. Khi vừa cho vào trong nước khả năng tiệt trùng là rất ít , khi Ơzơn đã hịa tan đủ liều lượng, ứng với hàm lượng đủ oxy hố hữu cơ và vi khuẩn trong nước, lúc đĩ tác dụng khử trùng mạnh nhanh gấp 3100 lần so với Clo, thời gian tiệt trùng xảy ra trong khoảng 3 – 8 giây. + Liều lượng cần thiết cho nước ngầm là 0,75 – 1mg/l; 1,0 – 3,0 mg/l nước mặt; sau bể lắng 2 trong xử lý nước thải từ 5 – 15mg/l. ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 25 Khử trùng bằng tia cực tím: + Tia cự tím UV là tia bức xạ điện từ cĩ bước sĩng khoảng 4 – 400nm. Dùng tia cực tím để tiệt trùng khơng làm thay đổi tính chất hĩa học và lý học của nước. + Tia cực tím tác dụng làm thay đổi DNA của tế bào vi khuẩn, tia cực tím cĩ độ dài bước sĩng 254nm khả năng diệt khuẩn cao nhất. Trong các nhà máy xử lý nước thải, dùng đèn thuỷ ngân áp lực thấp để phát tia cực tím cĩ bước sĩng 253,7nm. + Lớp nước đi qua đèn cĩ độ dày khoảng 6mm, năng lượng tiêu thụ từ 6000 – 13000(mocrowat/s), độ bền 3000 giờ đến 8000 giờ. Tuy nhiên khi sử dụng phương pháp này thì chi phí rất cao. Các thực nghiệm gần đây cho thấy nước thải cĩ hàm lượng cặn lơ lửng SS < 50mg/l sau khi đi qua hộp đèn cực tím với tiêu chuẩn năng lượng nêu trên thì nước cịn 200 Colifrom/100ml. ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 26 CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN 3.1 LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI Ở CƠNG TY THỦY SẢN SIMMY. Thành phần và tính chất nước thải của cơng ty thủy sản SIMMY Nước thải của cơng ty chế biến thủy sản SIMMY gồm 3 loại chính: nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất và nước thải vệ sinh công nghiệp. Đặc điểm nước thải thuỷ sản là bị ô nhiễm bới các chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, các chất dinh dưỡng và vi sinh vật gây bệnh. Các chất ô nhiễm này khi thải ra ngoài môi trường gây ô nhiễm lan toả tới môi trường đất, nước không khí ảnh hưởng tới, kinh tế, cảnh quan và sức khoẻ con người. Bảng 3.1. Nồng độ chất bẩn trong nước thải sinh hoạt STT Chỉ tiêu ðơn vị Kết quả phân tích 1 pH 6,5 - 8,5 2 BOD5 mg/l 120 3 BODht mg/l 135 4 COD mg/l 350 5 SS mg/l 200 - 220 6 E.coli MPN / 100 ml 10 – 102 (Nguồn : Báo cáo giám sát chất lượng mơi trường cơng ty TNHH thủy sản SIMMY 08/2010) ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 27 Bảng 3.2. Nồng độ chất bẩn trong nước thải sản xuất STT Chỉ tiêu ðơn vị Kết quả phân tích NT01 Tiêu chuẩn đầu vào của KCN ðức Hịa 1Hạnh Phúc 1 pH - 7,65 5,5-9 2 SS mg/l 667,2 200 3 Tổng N mg/l 153,5 60 4 Tổng P mg/l 65 _ 5 BOD5 mg/l 3800 200 6 COD mg/l 4260 300 7 Amoni (NH4+) mg/l 8,73 1,3 8 Dầu mỡ ðTV mg/l 161,32 _ 9 Coliform MPN/100ml 93.107 _ (Nguồn : Báo cáo giám sát chất lượng mơi trường cơng ty TNHH thủy sản SIMMY 08/2010) Xác định lưu lượng nước thải • Tính tốn lưu lượng nước thải sinh hoạt cho 300 cơng nhân Nước thải sinh hoạt theo khoảng 3 điều 3.7 TCXD: 33 -2006 Nước thải dùng cho sinh hoạt ở các cơ sở sản xuất cơng nghiệp là 25 (l/người/ca), hệ số khơng điều hịa giờ là: k = 2 (ðiều 3, khoảng 3.7 bảng 3.4 TCXDVN 33 -2006) Lưu lượng nước thải của 300 cơng nhân tính theo ca là: Qshtb.ca = 300 (người) × 25 (l/người/ca) = 7500 (l/ca) = 7,5 (m3/ca) ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 28 Lưu lượng của một ca dùng nước: Qshtb.h = )/(9375,08 )/(5,7 33. hm h cam T Q catbtc == Trong T : thời gian làm việc một ca: T = 8h Lưu lượng nước thải sinh hoạt lớn nhất là: Qshmax.h = 0,9375 (m3/h) × 2 = 1,875 (m3/h) K = 2 (hệ số khơng điều hịa) Lưu lượng nước thải sinh hoạt tính theo ngày đêm: Qshmax.ngày đêm = 1,875 × 24 = 45 (m3/ngày đêm) Qshtb.ngày đêm = 0,625 × 24 = 15 (m3/ngày đêm) • Lưu lượng nước thải sản xuất: Qtb.ngày đêm = 90 (m3/ngày đêm) Qmax.ngày đêm = 90 (m3/ngày đêm) × 1,64 = 147,6 (m3/ngày đêm) Trong đĩ: k = 1,64 (hệ số khơng điều hịa max) • Lưu lượng chung Qtctb = Qshtb + Qnttb = 15 + 90 = 105 (m3/ngày đêm) Qtcmax = Qshmax + Qntmax = 45 + 147,6 = 192,6 (m3/ngày đêm) Chọn lưu lượng thiết kế là 200m3/ đêm ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 29 3.2 SƠ ðỒ CƠNG NGHỆ XỬ LÝ 3.2.1 các phương án Phương án 1: NTXS NTSH SCR Hố tập trung Bể tách dầu mỡ Khử trùng UASB Bể lắng 2 Bể điều hịa SCR tinh Bể Aerotank Bám dính Bể chứa bùn Sân phơi bùn Phân bĩn ðường đi nước thải ðường đi bùn thải ðường đi bùn tuần hồn ðường đi nước tuần hồn Hình 3.1. Sơ đồ cơng nghệ phương án 1 ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 30 Phương án 2: NTXS NTSH SCR Hố tập trung Bể tách dầu mỡ USBF Khử trùng Bể điều hịa SCR tinh Bể chứa bùn Sân phơi bùn Phân bĩn ðường đi nước thải ðường đi bùn thải ðường đi bùn tuần hồn ðường đi nước tuần hồn UASB Hình 3.2. Sơ đồ cơng nghệ phương án 2 ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 31 3.2.2. Thuyết minh các phương án lựa chọn Thuyết minh sơ đồ cơng nghệ Nước thải sau khi qua SCR tập trung tại hố tập trung, tại đây dùng bơm, bơm nước thải đến bể gạn dầu mỡ Tại bể này được thiết kế giống bể lắng hình chữ nhật cĩ kết hợp với tấm lắng + Vây vẩy cá tơm được sinh ra trong quá trình rữa nguyên liệu, sơ chế nguyên liệu sẽ được loại bỏ. + Dầu mỡ động vật sau khi chế biến: với lưu lượng nước thải sản xuất 105m3/ngày đêm. Dầu mỡ sẽ nổi trên bề mặt và được thu và máng thu. Nguyên tắc hoạt động của bể như sau: bể cĩ cấu tạo và nguyên lý hoạt động như bể lắng ngang thu nước ở cuối. Tại vùng lắng chia làm 2 phần. Một phần lắng giống như lắng ngang bình thường. Phần 2 được đặt ở cuối bể , tại vùng lắng ta đặt các bản vách ngăn nghiêng 45 – 600 song song với nhau, nước sau khi qua phần lắng 1 sẽ được hướng dịng từ dưới lên và cặn lắng xuống đến bề mặt bản vách nghiêng sẽ trượt xuống theo chiều ngược lại.[10]. Nước sau khi qua bể này: SS loại bỏ 60%, dầu mỡ hầu như tồn bộ Tại bể điều hịa nước thải sẽ được sục khí liên tục. để điều hịa lưu lượng và chất lương nước thải trước khi được bơm vào bể UASB. Tại bể UASB Nước thải sẽ được giảm nồng độ chất hữu cơ (70%), SS (45%)  Phương án 1: Nước thải sẽ tự chảy qua bể bùn hoạt tính kết hợp vật liệu bám dính. Bể này được thiết kế chia làm 3 phần: hiếu khí – thiếu khí – hiếu khí. Phần hiếu khí ta sẽ thực hiện quá trình nitrat hĩa. Sau đĩ chuyển qua ngăn thiếu khí, tại đây ta đặt vật liệu bám dính, mục đích tăng phần tiếp xúc thiếu khí ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 32 gốp phần tăng quá trình khử nitrat. Tiếp tục tới ngăn hiếu khí và chảy bào bể lắng đứng. Bùn sẽ được tuần hồn 75% từ bể lắng vào đầu bể bùn hoạt tính . Mục đích tuần hồn bùn là để thu được nồng độ nitrat trong nước thải nhỏ nhất. Cần phải thêm một chu trình tuần hồn lại hỗn hợp lỏng từ phái sau của bể.[13].  Phương án 2: Nước thải tự chảy qua bể USBF. Bể này là sự kết hợp của 3 bể hiếu khí, thiếu khí, lắng. Nước sẽ vào ngăn hiếu khí, sau đĩ tuần hồn 100% về bể thiếu khí và qua ngăn lắng. Tại đây chất thải hữu cơ và Tổng N sẽ được loại bỏ Nước thải sau khi qua bể aerotank sẽ được cho tự chảy qua bể lắng để loại bỏ bùn ra khỏi bể. Sau khi qua bể lắng nước được dẫn đến bể khử trùng và thốt ra nơi tiếp nhận Bùn được bơm từ bể lắng 1 và bể lắng 2 vào bể chứa bùn. Bùn từ bể chứa bùn được bơm đến sân phơi bùn. ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 33 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ðƠN VỊ Lưu lượng thiết kế: Qtb = 105 (m3/ngày đêm) = )/(375,4 24 )/(105 33 hm h ngaydemm = = )/(00121,0 360024 105 3 sm= × Qmax = 200 (m3/ngày đêm) = )/(33,8 24 200 3 hm= = )/(0023,0 360024 200 3 sm= × 4.1. SONG CHẮN RÁC Nhiệm vụ Song chắn rác cĩ nhiệm vụ tách các loại rác và tạp chất thơ cĩ kích thước lớn trong nước thải trước khi đưa nước thải vào các cơng trình xử lý phía sau. Việc sử dụng song chắn rác trong các cơng trình xử lý nước thải tránh được các hiện tượng tắc nghẽn đường ống, mương dẫn và gây hỏng hĩc bơm. Tính tốn Song chắn rác được đặt nghiêng một gĩc 60o so với mặt đất. Số khe hở của song chắn rác: o max max kx b.h.V Q n = Trong đĩ: ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 34 Qmax : lưu lượng lớn nhất của dịng thải (m3/s). Qmax = 29,17 m3/h = 0,0081 m3/s. b : bề rộng khe hở giữa các song chắn rác (mm), từ 15 ÷ 25 mm. Chọn b = 16 mm ko : hệ số tính đến độ thu hẹp của dịng chảy khi sử dụng cơng cụ cào rác cơ giới, ko = 1,05. h : chiều sâu mực nước qua song chắn (m) thường lấy bằng chiều sâu mực nước trong mương dẫn. Chọn h = 0,1m. Vmax : tốc độ chuyển động của nước thải trước song chắn rác ứng với lưu lượng lớn nhất (87,5 m3/h), từ 0,6 ÷ 1,0 m/s. Chọn Vmax = 0,8m/s. 64,6 8,01,0016,0 05,10081,0 = ×× × =n Chọn n = 7 khe. Chiều rộng song chắn rác: Bs = S(n – 1) + b.n = 0,008(7 – 1) + 0,016 x 7 = 0,16(m) Chọn Bs = 0,2 m. Kiểm tra lại tốc độ dịng chảy ở phần mở rộng trước song chắn ứng với lưu lượng nước thải Qmax = 0,0081 m3/s. Vận tốc này khơng được nhỏ hơn 0,4 m/s. )/(405,0 1,02,0 0081,0 . max sm hB QV s ktra = × == Tổn thất áp lực qua song chắn rác: kx 2g V x h 2 max s ξ = Trong đĩ: ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 35 Vmax = 0,8 m/s g : gia tốc trọng trường (m/s2) k : hệ số tính đến sự tăng tổn thất do rác đọng lại ở song chắn. k = 2 ÷ 3, chọn k = 3. ξ : hệ số tổn thất cục bộ tại song chắn rác phụ thuộc vào tiết diện thanh song chắn được tính bởi: αβξ sin b S 3 4       = β : hệ số phụ thuộc tiết diện ngang của thanh. ðối với thanh tiết diện hình chữ nhật, β = 2,42 α : gĩc nghiêng song chắn rác, α = 60o 0,83sin60 0,016 0,008 ,42x o 3 4 =      = 2ξ )(081,03 81,92 8,083,0 2 2 OmHhs =× × × =⇒ Chiều dài đoạn kênh mở rộng trước song chắn: )(069,0 202 15,02,0 2 01 m tgtg BB L ks = × − = − = ϕ Trong đĩ: φ : gĩc mở rộng của buồng đặt song chắn rác. Chọn φ =20o Bk : chiều rộng của mương dẫn nước thải vào. Chọn Bk = 0,15 m Chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn: L2 = 0,5.L1 = 0,5 x 0,069 = 0,035 (m) Chiều dài xây dựng mương đặt song chắn rác: ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 36 L = L1 + L2 + L3 = 0,069 + 0,034 + 1 = 1,102 (m) L3 : chiều dài buồng đặt song chắn rác. B s h B k L1 L3 L2 Hình 4.1 : Sơ đồ lắp đặt song chắn rác. Bảng 4.1. Các thơng số xây dựng mương đặt song chắn rác Thơng số ðơn vị Kích thước Bề rộng khe m 16 Số khe hở khe 7 Chiều rộng mương dẫn nước vào m 0,15 Chiều rộng song chắn m 0,2 Chiều dài đoạn kênh trước song chắn m 0,069 Chiều dài mương đặt song chắn m 1,102 ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 37 4.2. BỂ THU GOM Nhiệm vụ Bể thu gom nước thải tập trung tồn bộ nước thải từ các phân xưởng sản xuất của cơng ty bao gồm cả nước thải sinh hoạt và để đảm bảo lưu lượng tối thiểu cho bơm hoạt động an tồn. Trong bể thu gom, sử dụng hai bơm chìm hoạt động luân phiên để bơm nước thải đến bể đến bể điều hịa. Tính tốn Thời gian lưu nước trong bể thu gom tối thiểu là 15 đến 20 phút. Chọn thời gian lưu nước là t = 20 phút. Thế tích bể thu gom được tính như sau: V = Qmax x t = 29,17 x 60 20 = 9,72 (m3) Vậy kích thước của bể thu gom được xây dựng như sau: Chiều dài L = 2,5 m Chiều rộng B = 2 m Chiều cao H = 2 m Chiều cao bảo vệ Hbv = 0,5 m Thể tích thực của bể V = 12,5 m3 Tính bơm Cơng suất của bơm η ρ n 1000. .g.H.Q N max= Trong đĩ: Qmax : lưu lượng nước thải lớn nhất trong ngày, Qmax= 29,17 m3/h= 0,0081 m3/s ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 38 Trở lực : ∆ P = H = h1 + h2 h1 : chiều cao cột nước trong bể, h1 = 2,0 m h2 : tổn thất cục bộ qua các chỗ nối, đột mở, đột thu, tổn thất qua lớp bùn, … lấy trong khoảng từ 2÷3 mH2O. ⇒ Trở lực H = 2 + 3 = 5 (mH2O) Chọn H = 7 mH2O Cơng suất của bơm: sai cơng suất 7,0 8,01000 81,9100070081,0 = × ××× =N (kW) Cơng suất thực của bơm lấy bằng 110% cơng suất tính tốn: Ntt = 1,1 x 0,7 = 0,77 (kW) Chọn hai bơm hoạt động luân phiên, cơng suất mỗi bơm là 1 HP để bơm nước thải từ bể thu gom sang bể điều hịa. Bảng 4.2. Thơng số thiết kế bể thu gom Thơng số ðơn vị Kích thước Chiều dài m 2,5 Chiều rộng m 2 Chiều cao m 2 Chiều cao bảo vệ m 0,5 Thể tích thực m3 12,5 ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 39 4.3. HẦM BƠM Mục đích: ðảm bảo lưu lượng vào cho các cơng trình sau được ổn định Tính tốn Bảng 4.3. Thơng số đầu vào hố thu. Chỉ tiêu pH SS (mg/l) BOD (mg/l) COD (mg/l) TN (mg/l) TP (mg/l) Coliform MPN/100ml Chỉ số 6 - 8 640,51 3800 4260 153,5 65 93.107 Thể tích hầm bơm tiếp nhận Vb = Qmax × t = 8,33 (m3/h) × 30 (phút) ×1(h)/60 (phút) = 4,15 (m3). t : thời gian lưu nước , t = 10 ÷ 30 phút, chọn t = 30 (phút) Chọn chiều cao hữu ích h = 2 m Chiều cao an tồn hbv = 0,5 m Chiều sâu tổng: H = h + hbv = 2 + 0,5 = 2,5 (m) Chọn hầm bơm cĩ kích thước hình chữ nhật: Diện tích bề mặt bể là: F = )(075,2 2 15,4 2 m h Vb == Kích thước hầm bơm là: L × B = 2 × 1,1 (m) ðường kính ống: D = )(044,0 14,35,1 0023,04 14,3 4 m V Q = × × = × × Chọn D = 50(mm) (PVC) – Cơng Ty Cổ Phần Nhựa Bình Minh Tính tốn bơm nước thải từ hố thu: ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 40 b bgQHN η ρ 1000 = Xác định tồn thất áp lực: Hb Tồn thất của một co là: h’ = 0,5 (m) Ta cĩ tất cả là 4 co: h1 = 4 × 0,5 = 2 (m) Tổn thất ma sát trong 1 đoạn là h” = 0,4 (m) Suy ra tổn thất của cả đường ống: h2 = 0,4 × 5 = 2(m) Tồn thất đường ống: h = 6 (m) Suy ra: Hb = h + h1 + h2 = 6 + 2 + 2 = 10 (m) Cơng suất bơm là: )(283,0 36008,01000 33,81081,91000 .1000 ... kwQHgN = ×× ××× == η ρ Cơng suất bơm làm việc thực tế: Ntt = 2 × 0,283 = 0,566 (Kw) = 1 (hp) Số lượng 2 bơm, thay thế nhau khi cĩ sự cố Chọn bơm: - Hiệu bơm: CRS501 - Nguồn điện: 220V /1 pha - Cơng suất: 0,75 (kw) - Số tiền : 37,930 (JPY) = 7.654.000 (VNð) (1 yên nhật = 201,796296 (VNð) ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 41 Bảng 4.4. Các thơng số thiết kế hầm bơm Thơng số Giá trị Thể tích 4,15 (m3) Thời gian lưu 30 phút Chiều cao hầm 2m ðường kính hầm: B × L 1,1 × 2 Bơm (2 cái) 600 w ðầu ra hố thu, nồng độ nước thải giảm 0% 4.4. BỂ TÁCH DẦU KẾT HỢP VỚI LẮNG VÁCH NGHIÊNG Mục đích Nước thải thủy sản trong quá trình chế biến thường cĩ lẫn dầu mỡ. Các chất này thường nhẹ hơn nước và nổi lên trên mặt nước. Nước thải sau xử lí khơng cĩ lẫn dầu mỡ mới được phép cho chảy vào các thủy vực. Hơn nữa, nước thải cĩ lẫn dầu mỡ khi vào xử lí sinh học sẽ làm bít các lỗ hổng ở vật liệu lọc, ở phin lọc sinh học và cịn làm hỏng cấu trúc bùn hoạt tính trong aerotank... Ngồi cách làm các gạt đơn giản bằng các tấm sợi quét trên mặt nước, người ta chế tạo ra các thiết bị tách dầu, mỡ đặt trước dây chuyền cơng nghệ xử lí nước thải. ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 42 Tính tốn Bảng 4.5. Thơng số đầu vào bể tách dầu Chỉ tiêu pH SS (mg/l) BOD (mg/l) COD (mg/l) TN (mg/l) TP (mg/l) Coliform MPN/100ml Chỉ số 6 - 8 640,51 3800 4260 153,5 65 93000.104 Chọn thời gian lưu nước là T = 4,5 (h) Tỷ số chiều rộng: chiều sâu: 1:1 – 2,25 : 1 ðộ lớn thuỷ lực (tốc độ nổi của hạt dầu) từ 0,4 – 0,6 mm/s. Vận tốc tính tốn trung bình trong phần nước chảy của bể v là 4 – 6mm/s. Thể tích của bể lắng: V = Q× T = )(5,37 24 5,4200 3 m= × Xác định kích thước bể: ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 43 Gọi Chiều dài bể: L (m) Chiều rộng bể: B (m) Chiều sâu bể: H (m) Bố trí tấm mỏng Tấm mỏng: chọn loại tấm nhựa, cĩ phần lượng sĩng hình bán lục giác, khi ghép các tấm lại với nhau thành khối sẽ tạo thành các hình ống dạng lục giác.[5]. Với chiều cao h = 69 (mm), d = 80 (mm). chiều dài mỗi tấm: L = 0,5 (m) Các thơng số Nhà cung cấp: Cơng Ty Cổ Phân Mơi Trường Cơng Nghệ Xanh Tiết diện hình lục giác: f= 69 ×40 + 69 ×20 = 4140 (mm2) = 4,14.10-3(m2) Chiều dài ống: L = 0,5 (m) ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 44 Gĩc nghiêng α chọn bằng 600 Chiều cao khối trụ lắng: H = L × sin600 = 0,5 × 0,866 = 0,433 (m) Cơng suất nước đi vào bể lắng: Q = 0,0023 (m3/s) Diện tích mặt bằng của bể: F’ = αα 20 cos.cos hH h U Q +× × F’ = )(51,1 5,0433,05,0433,0 069,0 105,4 0023,0 2 24 m=×+× × × − Với chiều cao đặt bản là: H = 0,45 (m) Suy ra: Bề rộng bể là: B = 2,6 (m) Suy ra: chiều dài đặt tấm lắng: L = 0,75 (m), chọn L = 2 (m) Lúc này Diện tích đặt tấm lắng là: 5,2 (m2) Vận tốc nước chảy trong ống lắng: )/(10.1,5 866,02,5 0023,0 sin 4 '0 smF QV −= × = × = α Chu vi ướt: c = 6 × 40 = 240 (m) Bán kính thủy lực: )(01725,0 24,0 10.14,4 3 m c fR === − Hệ số reynol: v Rv Re × = 0 Trong đĩ: v0: Vận tốc nước chảy trong ống (m/s) R: Bán kính thủy lực (m) v: Hệ số nhớt động học của nước. Lấy v = 1,31.10-6 Vậy: 5003,30 10.31,1 01725,00023,0 6 <= × = − eR ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 45 Nước trong ống lắng chảy ở chế độ “chảy tầng” Chuẩn số Froude: ( ) 55 22 0 1010.126,3 01725,081,9 0023,0 −− >= × = × = Rg v Fr Như vậy dịng chảy ổn định. Chiều cao phần nước trong phía trên các bản lắng: h1 = 1 (m) Chiều cao đặt tấm lắng nghiêng: Hln = 0,45 (m) Chiều cao phần phía dưới bản lắng. Chọn h2 = 1 (m)) Chiều cao bảo vệ: H = 0,5 (m) Chiều cao tổng của bể: H = hbv + hct + hc LB Vh cc × = Trong đĩ: Vc : thể tích cặn tươi (m3) PS GVc × = Trong đĩ: G : khối lượng cặn tươi (kg/ ngày). G = Q × Rss × SS Với: + Q : lưu lượng nước thải, Q = 200 (m3/ngày) + R : hiệu suất khử SS, R = 60%. + SS : hàm lượng cặn, SS = 640,51 (mg/l). G = 200 × 0,6 × 640,51 = 76,86(kg/ngày) = 0,07686 (tấn/ngày). - S : tỉ trọng cặn tươi, lấy S = 1,02 (tấn / m3) ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 46 - P : nồng độ ở tách dầu, lấy P = 5% = 0,05 )(51,1 05,002,1 07686,0 3mVc = × = Suy ra: hc = )(096,05,23,6 51,1 m BL Vc = × = × , chọn hc = 100 (mm) Với chiều cao bảo vệ: hbv = 0,5 (m) Vậy chiều cao tổng: H = 0,1 + 1 + 0,45 + 1 = 2,55 (m) Với chiều cao bảo vệ: hbv = 0,5 (m) Suy ra: Hxd = 2,55 + 0,5 = 3,05 (m) Tĩm lại: V = 37,5 (m3) H = 2,65 (m) B = 2,6 (m) Suy ra: L = 6,8 (m) Giả sử chiều dài vùng phân phối nước vào L = 0,5(m) Suy ra: L = 7,3 (m) Vị trí bố trí tấm lamella Bt × Lt × Ht = 2,6 × 2 × 0,45 (m)
Thể tích chứa cặn Lưu lượng cặn tạo ra trong 15h là: )(96,1 10025000 86,653%6033,815 100 3max m CHQT v c = × ××× = × ××× = δ Trong đĩ: T : thời gian giữa hai lần xả cặn, chọn T = 15(h) , ( theo quy phạm 6 ÷ 24 h). ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 47 δ : nồng độ trung bình của cặn đã nén,, chọn δ = 25.000( mg/m3) .[10] Cv: hàm lượng cặn trong nước đưa vào bể lắng, Cv = 653,86 (mg/l) H : hiệu quả lắng, H = 60% Xây dựng hố thu cặn bằng hình thang cĩ thể tích V = 2,5 (m3) Trong đĩ: H = 1200 (mm), B = 1200 (m), b = 600 (m) Thể tích xả cặn: V = 60% Wc = 0,6 × 2,5 = 1,5 (m3) (Theo quy phạm lưu lượng xả = 30% ÷ 60% Vx) Lưu lượng xả cặn trong thời gian 5 phút: )/(3,0 5 5,1 3 phm t VQt === Chọn vận tốc bùn qua ống: vb = 0,5 (m/s) ðường kính ống thu cặn: )(126,0 605,014,3 3,04 14,3 4 m V QD = ×× × = × × = Chọn D = 200 (mm) (PVC) – Cơng Ty Cổ Phần Nhựa Bình Minh Chọn độ dốc đáy bể i = 1%
Xác định cơng suất máy bơm cặn Lượng cặn cần lấy ra: Q = 0,3(m3/ phút) Chọn H = 8 (m) Bơm bùn đặt phía ngồi Lấy ρcặn = 1080 (kg/m3) Tồn thất áp lực: Hb Tồn thất của một co là: h’ = 0,5 (m) Ta cĩ tất cả là 4 co: h1 = 4 × 0,5 = 2 (m) ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 48 Tổn thất ma sát trong 1 đoạn là h” = 0,4 (m) Suy ra tổn thất của cả đường ống: h2 = 0,4 × 10 = 4 (m) Tồn thất đường ống: h = 20,8 (m) Suy ra : Hb = 20,8 + 2 + 4 = 26,8 (m) ðể đảm bảo : chọn Hb = 30 (m) )(987,1 608,01000 3,03081,91080 .1000 ... kwQHgN = ×× ××× == η ρ Hệ số an tồn là 2 Suy ra cơng suất bơm là: N = 2 × 1,987 = 3,974(kw) Chọn bơm: - Hiệu bơm: CWT 100 - Nguồn điện: 3 PHA - Cơng suất: 4 (kw) (Shinmaywa) – Cơng Ty TNHH Nhật Anh
Hệ thống thu dầu nổi bề mặt: Cách thu: dùng cần gạt dầu mỡ vào ngăn chứa dầu mỡ Kích thước ngăn: Chọn Bngăn = 5% L = 0,05× 6,8 = 0,340 (m), chọn Bngăn = 350 (mm) Chiều dài ngăn: lấy bằng chiều rộng bể: Lngăn = 2,5 (m) ðộ dốc máng I = 1% ðường ống thu dầu mỡ: chọn D = 27 (mm) (PVC) – Cơng Ty Cổ Phần Nhựa Bình Minh Thiết bị chứa dầu mỡ: thùng bằng sắt cĩ thể tích 1m3.
Ngăn phân phối nước vào: ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 49 Chọn hệ thống phân phối đục lỗ - Chiều rộng tấm phân phối: B = 2,6 (m) - Chiều cao tấm phân phối, h = 3,2 – 0,5 = 2,7(m). - Khoảng cách giữa tâm các lỗ là : 0,25 ÷ 0,45 (m) chọn 0,3 m - Khoảng cách ngăn phân phối lấy Lngăn = 0,5(m) để phân phối nước đều trong bể, vách ngăn phân phối cĩ các lỗ, tốc độ nước phân phối qua các lỗ theo quy phạm 0,2 ÷ 0,3 ( m/s) . chọn Vlỗ = 0,2 ( m/s). - Chọn các lỗ phân phối hình trịn cĩ d = 30(mm) - Tiết diện lỗ: Slỗ = )(10.065,74 03,014,3 4 24 22 m d − = × = ×pi - Tổng tiết diện phân phối nước: S = ( )( ) )(0115,0/2,0 /0023,0 23 m sm sm = - Số lỗ cần thiết : n = 27,16 10065,7 0115,0 4 =× = − lơS S (lỗ), chọn 16 lỗ Bố trí các lỗ: 4 lỗ hàng ngang và 3 lỗ hàng dọc
Ngăn phân phối nước ra: Tiết diện ống thu lớn hơn lưu lượng tính tốn từ 20 ÷ 30% chọn tiết diện ống thu lớn hơn lưu lượng tính tốn 20%. Vận tốc nước chảy qua ống thu vo theo quy phạm 0,6 ÷ 0,8 m/s, chọn vo = 0,6 (m/s). ðường kính ống thu nước ra: )(051,0 8640014,36,0 1054 14,3 4 0 m V QD = ×× × = × × = Tiết diện ống thu thực tế: Dt = 0,051 + 16 × 0,051 = 0,867 (m), chọn Dt = 90mm (PVC) – Cơng Ty Cổ Phần Nhựa Bình Minh Kích thước máng thu: ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 50 Chọn Bngăn = 5% L = 0,05× 6,8 = 0,340 (m), chọn Bngăn = 350 (mm) Chiều dài ngăn: lấy bằng chiều rộng bể: Lngăn = 2,6 (m) ðộ dốc máng I = 1%
Thiết bị gạt cặn Khoảng cách giữa các thanh: 2 (m) Tốc độ thanh gạt: 0,9 (m/ph)
Thiết bị gạt dầu: Khoảng cách giữa các thanh: 1m Tốc độ thanh gạt: 0,6 (m/ph)
ðầu ra bể tách dầu: Tính tốn hiệu quả khử BOD5 và SS: tba tR ×+ = Bảng 4.6. Giá trị của hằng số thực nghiệm a, b ở toC > 200C Chỉ tiêu a đơn vị (h) b Khử BOD5 Khử cặn SS 0,018 0,0075 0,02 0,014 Suy ra: Hiệu quả khử BOD5: %7,41%1005,402,00188,0 5,4 5 =× ×+ =BODR Hiệu quả khử SS: %63%100 5,4014,00075,0 5,4 =× ×+ =SSR Về nguyên tắc thì đây là bể lắng vách nghiêng kết hợp tách dầu ra khỏi nước thải. Với mục đích tăng hiệu quả lắng tại bể này ta kết hợp với vách nghiêng để giảm lượng SS đảm bảo vào bể aerotank bám dính SS ≤ 150 (mg/l). ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 51 Ta ước tính SS giảm 60% tăng 10% so với bể lắng ngang bình thường. Theo phục lục 1, ta cĩ thể ước tính. Bảng 4.7. Hiệu quả xử lý Chỉ tiêu SS (mg/l) BOD5 (mg/l) COD (mg/l) TN (mg/l) TP (mg/l) Hiệu suất 60% 25% 25% 10% 5% Bảng 4.8. Các thơng số đầu ra Chỉ tiêu pH SS (mg/l) BOD (mg/l) COD (mg/l) TN (mg/l) TP (mg/l) Coliform MPN/100ml Chỉ số 6 - 8 256,2 2850 3195 138,15 61,75 93000.104 Bảng 4.9. Các thơng số thiết kế Thơng số ðơn vị Giá trị  Thời gian lưu nước  Sâu  Rộng  Dài  Máng phân phối nước vào và ra + Cao + Dài + Rộng H m m m m m m 4,5 2,65 2,6 6,8 0,35 2,6 0,35 ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 52 + Tải trọng máng + Vận tốc vào máng + ðường ống vào + ðường kính ống thu  Máng thu dầu nổi + Cao + Rộng + Dài + ðường kính ống thu  Tốc độ thanh gạt cặn + Khoảng cách giữa các thanh + Tốc độ  Tấm lắng lamella + Chiều dài + Chiều rộng + Chiều cao  Hố thu cặn: + Chiều cao + ðáy lớn + ðáy bé m 3/m dài. Ngày m/s mm mm m m m mm m m/phút m m m m m m m mm 96 0,0038 60 75 0,35 0,35 2,6 27 2 0,9 2 2,6 0,5 1,2 1,2 0,6 2,6 200 ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 53 + Chiều dài + ðường ống thu 4.5. LƯỚI CHẮN RÁC TINH Mục đích : loại bỏ các hạt cặn cĩ kích thước lớn như cát, sạn.. tránh gây hư hỏng bơm. Tính tốn Các thơng số thiết kế Qmax = 8,33 (m3/h) Vận tốc V = 0,6 m/s Bề rộng kênh B = 1 m Khoảng cách thanh = 1 mm Diện tích của lước chắn rác tinh v QF maxc = Trong đĩ: • Fc : tổng diện tích hữu ích • Qmax :lưu lượng nước thải cực đại (m3/s) • v: vận tốc nước thải chảy qua khe tấm chắn (thường lấy từ 0,8 ÷ 1,0 m/s). Chọn u = 0,8 m/s. 3- -3 max c 2,89.100,8 2,3.10 v QF === (m2) Hàm lượng SS qua song chắn rác tinh giảm 15% Hiệu suất của lưới chắn rác tinh: loại bỏ 15% SS Suy ra lượng SS sau khi qua lưới: 261,544 – 261,544 × 0,15 = 222,31(mg/l) ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 54 Dựa vào tính chất nước thải ta chọn SCR tinh: (SHINMAYWA) – Cơng Ty TNHH Nhật Anh. - Hiệu 60S21 - Khe hở SCR: s = 0,5 (mm) Bảng 4.10. Thơng số SCR tinh: Model Kích thước SCR tinh (L x W mm) A B C D E 62S 900 × 600 600 648 654 704 150 F G H J K L M N P 640 172 1500 430 363 960 555 450 50 Q R S X Y Z Khối lượng (kg) 15 390 686 65A 125A 40A 105 ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 55 Bố trí bơm Nước thải sau khi qua bể gạn dầu sẽ được bơm đến SCR tinh Tồn thất của một co là: h’ = 0,5 (m) Ta cĩ tất cả là 4 co: h1 = 4 × 0,5 = 2 (m) Tổn thất ma sát trong 1 đoạn là h” = 0,4 (m) Suy ra tổn thất của cả đường ống: h2 = 0,4 × 2,3 = 0,92(m) Tồn thất đường ống: h = 2,3 (m) ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 56 Tổng tổn thất : H = 2 + 0,92 + 2,3 = 5,22 (m) ðể đảm bảo an tồn: ta chọn H = 8 (m). Cơng suất bơm: )(283,0 864008,01000 250881,91000 1000 kWgHQN = ×× ××× == η ρ Hệ số an tồn: f = 2 Suy ra: N = 2 × 0,283 = 576 (w) ðường kính ống: V = 1,5 (m/s) Suy ra: D = )(5,49 5,114,3 4,104 14,3 4 mm V Q = × × = × × Chọn ống D = 60 (mm) (PVC) – Cơng Ty Cổ Phần Nhựa Bình Minh Chọn bơm ly tâm: - Cơng suất 600 (w) - Hiệu: PC 600E - Giá: 2.930.000 (VNð) 4.6. BỂ ðIỀU HỊA Mục đích - ðiều hịa lưu lượng và chất lượng. - Cĩ thiết bị phân tán khí: mục đích để đảm bảo hịa tan và san đều nồng độ các chất bẫn trong tồn thể tích bể và khơng cho cặn lắng trong bể. Tính tốn ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 57 Bảng 4.11. Thơng số đầu vào bể điều hịa Chỉ tiêu pH SS (mg/l) BOD (mg/l) COD (mg/l) TN (mg/l) TP (mg/l) Coliform MPN/100ml Chỉ số 6 - 8 217,77 2850 3195 138,15 61,75 93000.104 a. Kích thước bể : - Thể Tích bể điều hịa: V= Qmax× t Ta chọn thời gian lưu nước tại bể điều hịa t = 4 (h) Suy ra: V= 8,33 (m3/h) × 4 (h) = 33,2 (m3) - Chiều cao hữu ích của bể: h = 3 m - Chiều cao bảo vệ : hbv= 0,5 m Vậy chiều cao tổng cộng là: H = h + hbv = 3 + 0,5 = 3,5 (m) - Diện tích của bể: F = )(07,11 3 3,33 2 m H V == - Ta chọn kích thước bể: L × B × H = 5 × 3 × 3,5(m) Suy ra thể tích xây dựng: Vxd = 52,5 (m3) b. Hệ thống phân phối nước vào và ra: Xác định đường kính ống nước thải vào: Vận tốc nước thải vào là: V = 1(m/s) Lưu lượng nước thải vào: Qv = 8,33 (m3/h) Suy ra: D = )(0542,0 1360014,3 33,84 m= ×× × Chọn D = 60 (mm) (chọn theo đường kính ống từ đầu ra của bể gạn dầu). ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 58 (PVC) – Cơng Ty Cổ Phần Nhựa Bình Minh Xác định đường kính ống nước thải ra: Lưu lượng nước thải ra: Qra = 4,375 (m3/h) Vận tốc nước thải ra: chọn V = 1,5 (m/s). Suy ra: Dra = )(032,036005,114,3 375,44 m= ×× × Chọn Dra = 49 (mm) (PVC) – Cơng Ty Cổ Phần Nhựa Bình Minh Xác định bơm nước thải ra: - Cột áp tồn phần của bơm: chọn H = 8,3 (m) Chọn hệ số an tồn f = 2 Suy ra: Hb = 8,3 × 2 = 16,6 (m) - Lưu lượng bơm: Q = 4,375 (m3/h) )(306,0 864008,01000 1056,1681,91000 1000 kWgHQN = ×× ××× == η ρ Cơng suất thực tế của máy bơm: Ntt = 2 N = 2 × 0,247 = 0, 494(kW ) = 0,83 (hp) Chọn bơm - Hiệu bơm: CRC50D - Cơng suất bơm: 0,75 (kw) c. Hệ thống cấp khí ðể tránh hiện tượng lắng cặn và bốc mùi trong bể điều hịa cần cung cấp một lượng khí thường xuyên. Qkk = qkk × V = 0,013 (m3/m3.phút) × 52 (m3) = 0,676(m3/phút) = 40,56 (m3/h). ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 59 Trong đĩ qkk – Lượng khí cần thiết để xáo trộn qkk = 0,01 ÷ 0,015 (m3/m3.phút), chọn qkk = 0,013(m3/m3 phút). V: thể tích bể điều hịa (m3).[1] d. Tính tốn máy thổi khí Áp lực cần thiết của máy thổi khí tính theo mét cột nước: Áp lực của máy thổi khí, P được xác định theo cơng thức: ))( 33,10 1(5,98066 paHP s+= ðộ ngập của thiết bị phân tán khí trong nước, H = 3 m Tổn thất của hệ thống cung cấp khí h1 = 0,05 (m) Tổn thất trong đường ống dẫn khí : h2 = 0,4 (m) Tổn thất trong các co: h3 = 0,5 (m) Suy ra: tổng tổn thất Hs = H + h1 + h2 + h3 = 3 + 0,05 + 0,4 + 0,5 = 3,95 (m) Suy ra: )(33,135 33,10 95,315,98066 kpaP =      +×= Cơng suất máy thổi khí: N= ( ) )(661,0 75,01000 )/(56,40)3,26135330(64,3 1000 3,2664,3 329,029,0 KwhmQP k = × ×−× = ×−× η .[2] Hệ số an tồn: f = 2 Suy ra: N = 2 × 0,661 =1,32 (kw) = 1,8 (HP) (1HP = 0,736 kw) Chọn máy thổi khí: - N = 1,5 (kw) - Loại ARS 50 ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 60 Thiết bị phân phối khí: Chọn thiết bị khuếch tán khí dạng đĩa xốp ,đường kính 170mm,cường độ thổi khí 72l/phút đĩa = 0,072 (m3/phút) ðộ sâu ngập nước của đĩa phân phối khí lấy bằng chiều sâu hữu ích của bể H = 3 m đặt sát đáy bể Suy ra: Số đĩa cần phân phối trong bể : 4,9 60072,0 56,40 = × =n (đĩa), chọn 10 đĩa (Trong các hệ thống cấp khí áp lực thấp khi vận tốc khơng khí ra khỏi lỗ từ 5 –10 m/s lấy bằng 0,015 – 0,05m cột nước.[11]) Chọn Vk = 6 (m/s) ðường kính ống dẫn khí: )(0489,0 3600)/(8 )/(56,4044 3 m sm hm V Q D k k = ×× × = × × = pipi Chọn D = 60 mm Từ ống chính ta phân thành 5 ống nhánh cung cấp khí cho bể, mỗi nhánh đặt 2 đầu đĩa phân phối khí Lưu lượng khí qua mỗi ống nhánh : )/(10.25,2)/(112,8 5 )/(56,40 5 333 3 smhmhmQQ knh −==== ðường kính ống nhánh : )(8,21)(0218,0 614,3 10.25,244 3 mmm V Qd == × × = × × = − pi chọn d = 27 (mm) - Ống dẫn khí bằng nhựa PVC, D = 27 (mm) - Vận tốc khí trong ống chính Vchính = 8 (m/s) - Vận tốc khí trong ống nhánh Vnhánh = 6 (m/s) ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 61 Bảng 4.12. Các thơng số thiết kế Thơng số Giá trị Thể tích 52,5 (m3) Chiều cao 3,5 (m) Diện tích 15 (m2) Chiều dài 5 (m) Chiều rộng 3 (m) Bơm 1 (Hp) ðường kính ống chính (1 ống) 60 (mm) ðường kính ống nhánh ( 3 ống ) 27 (mm) Cơng suất máy nén khí 1,8 (kw) Bảng 4.13. Hiệu quả xử lý khi qua bể điều hịa: Thơng số SS (mg/l) BOD5 (mg/l) COD (mg/l) TN (mg/l) TP (mg/l) Hiệu suất 0% 30% 30% 20% 5% ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 62 Bảng 4.14. Thơng số đầu ra bể điều hịa Chỉ tiêu pH SS (mg/l) BOD (mg/l) COD (mg/l) TN (mg/l) TP (mg/l) Coliform MPN/100ml Chỉ số 6 – 8,5 217,77 1995 2236,5 110,52 58,66 93000.104 4.7. BỂ UASB Mục đích: Giảm nồng độ BOD và COD trước khi vào bể aerotank Tính tốn Bảng 4.15. Thơng số đầu vào bể UASB Chỉ tiêu pH SS (mg/l) BOD (mg/l) COD (mg/l) TN (mg/l) TP (mg/l) Coliform MPN/100ml Chỉ số 6 - 8 217,77 1995 2236,5 110,52 58,66 93000.104 Các thơng số thiết kế Bùn nuơi cấy ban đầu lấy từ bùn của bể phân hủy kỵ khí từ quá trình xử lý nước thải sinh hoạt cho vào bể với hàm lượng 30 (kgSS/m3) Tỷ lệ MLSS:MLVSS của bùn trong bể UASB = 0,75 Tải trọng bề mặt phần lắng 12 (m3/m2.ngày) Ở tải trọng thể tích L0 = 8 (kg COD/m3.ngày), Hiệu quả này khử COD (75 - 80%) Lượng bùn phân hủy kỵ khí cho vào ban đầu cĩ TS = 5% Y = 0,05(gVSS/gCOD), kd = 0,025 (ngày-1), θc = 60 (ngày). ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 63 A. Tính tốn kích thước bể Chọn hiệu suất của bể là E = 75% Suy ra: COD đầu ra là: vao ravao COD CODCOD E − = 2100 210075,0 raCOD−= )/(125,559 lmgCODra = Lượng COD cần khử trong ngày: G = Q × (CODvào – CODra) = 105 × (2236,5 – 559,125 ) = 176,12(kgCOD/ngày) Thể tích bể gồm 2 phần chính: + Phần thể tích mà các hạt cặn lơ lửng sau khi tách khí đi vào (cịn gọi là thể tích phần lắng). + Phần thể tích mà ở đĩ diễn ra quá trình phân hủy chất hữu cơ hay thể tích phần xử lý kị khí. Bảng 4.16 : Số liệu kỹ thuật từ kết quả vận hành bể UASB và bể lọc yếm khí Nguồn nước thải Hàm lượng COD đầu vào (mg/l) Thời gian lưu nước trong bể (h) Tải trọng COD (kg/COD/m3ngày) Hiệu quả khử COD (%) Nước thải sinh hoạt 500 – 800 4 - 10 4 - 10 70 - 75 Nhà máy rượu, men rượu 20.000 5-10 14-15 60 ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 64 Chế biến bột khoai tây 4500 - 7000 5 - 10 8 - 9 75 - 80 Chế biến sữa 3000 - 3400 5 - 10 12 80 Nhà máy hĩa chất hữu cơ tổng hợp 18000 5 - 10 7 - 9 90 Chế biến rau và hoa quả 8300 5 - 10 18 55 Giấy các loại 7700 5 - 10 12 80 Chế biến hải sản 2300 - 3000 5 - 10 8 - 10 75 - 80 Chọn tải trọng: L = 8 (kg/COD/m3ngày) Thể tích phần xử lý kỵ khí )(015,22)/(8 )/(12,176 3 m ngaykgCOD ngaykgCOD L GVkk === , chọn V = 25 (m3) Nước thải được bơm vào bể với tốc độ nước dâng trong bể khoảng vd = 0,6 – 0,9 (m/h), nhằm giữ cho lớp bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng. Chọn Vd = 0,65 (m/h) Diện tích bể cần thiết là: )(73,6)/(65,0 )/(375,4 23 m hm hm V QF d b === Bể hình chữ nhật, chiều dài mỗi cạnh Chọn chiều dài bể: L = 3,5 ( m) Chiều rộng bể: B = 2 (m) ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 65 Diện tích bể cần xây dựng: Fb = 3,5 × 2 = 7 (m2) Chiều cao phần xử lý kị khí )(57,3 7 25 1 mF V H b kk === Chọn chiều cao phần xử lý kị khí: H1 = 4(m) Chiều cao vùng lắng chọn H2 = 1,5 (m) (với H2 ≥ 1 (m) Chiều cao an tồn khoảng 0,3 – 0,5 m, chọn H3 = 0,5 m Tổng chiều cao của bể là: H = H1 + H2 + H3 = 4 + 1,5 + 0,5 = 6 (m) Thể tích xây dựng: Vxd = 6 × 7 = 42 (m3) Thể tích cơng tác của bể: Vct = Hct × Fb = (4 + 1,5) ×7 = 38,5 (m3) Thời gian lưu nước: t = )(8,8 375,4 5,38 hQ Vkk == , chọn t = 8,5 (h) Bảng 4.17 : Tĩm tắt về kết quả tính bể UASB Thơng số Kí hiệu ðơn vị Giá trị Số lượng Bể 1 Chiều cao bể H m 6 Cạnh bể L × B m 3,5 × 2 Thể tích phần xây dựng Vxd m3 38,5 ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 66 B.Tính chi tiết bể UASB Nước thải trước khi vào ngăn lắng sẽ được tách khí bằng các tấm chắn khí. Các tấm chắn này được đặt nghiêng một gĩc so với phương ngang một gĩc lớn hơn 550. Chọn gĩc nghiêng 550. Ta thiết kế bể 1 ngăn lắng Vì chiều dài của bể là 3 (m), ta đặt 2 tấm hướng dịng và 4 tấm chắn khí đặt dọc theo chiều rộng của bể. Nước khi vào ngăn lắng sẽ được tách khí bằng các tấm chắn khí đặt nghiêng so với phương ngang một gĩc 45-600. Chọn 550 Xác định chiều cao phần lắng: )(85,2255 2 )( 55 03 30 mLtgHH L HH tg nglang nglang =×=+=> + = Suy ra: Hnglang = 2,85 - H3 = 2,85 - 0,5 = 2,35 (m) Chọn Hng lắng = 2400 (mm) Suy ra chiều cao của bể là: H = 4 + 2,4 + 0,5 = 7 (m) Kiểm tra: %30%41%100 7 5,04,23 >=× + = + H HH nglang (thỏa mãn yêu cầu) Xác định bề rộng khe hở: Tống diện tích các bể này chiếm 15% - 20% diện tích bể [8] Chọn Fkhe = 0,15Fbể = 0,15 × 7 = 1,05 (m2) Trong bể ta bố trí 4 tấm chắn khí và 2 tấm hướng dịng, các tấm này đặt song song với nhau và nghiên một gĩc 550. Như vậy cĩ 4 khe, các khe giữa các tấm này được chọn bằng nhau. Diện tích mỗi khe: )(26,0 4 05,1 4 2 1 m F F khekhe === ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 67 Chiều dài khe bằng chiều rộng của bể và bằng 2 (m) Chiều rộng khe: )(130)(13,0 2 26,0 mmmbkhe === Thời gian lưu nước trong ngăn lắng phải lớn hơn 1 == Q V t lang )(92,1 375,4 24,25,3 2 1 2 1 hQ RHL TB nglang = ××× = ××× (thỏa mãn) Tính các tấm chắn khí và tấm hướng dịng Khoảng cách của 2 tấm chắn khí: bkhe = 130 (mm) + Tấm chắn khí 1: Chiều dài: L1 = B = 2m Chiều rộng: w1 = )(1,155sin 5,14,2 55sin 00 2 m HH lang = − = − + Tấm chắn khí 2: Chiều dài: L2 = B = 2m Chiều rộng: w2 = 0 32 1 55sin )( 3 2 hHH w −+ + Ta cĩ: h = bkhe ×sin550 = 150 × sin550 = 123 (mm) Suy ra: w2 = )(6,255sin 123,0)5,05,1(1,1 3 2 0 m= −+ +× + Tấm hướng dịng : Tấm hướng dịng được đặt nghiêng 1 gĩc 450 và cách tấm chắn khí 75mm Chiều dài: L3 = B = 2m Khoảng cách từ đỉnh tam giác đến tấm chắn khí 1: L = )(85,183 45sin 130 45sin 00 mm bkhe == ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 68 ðoạn nhơ ra của tấm hướng dịng bên dưới khe hở từ 10 -20 cm. Chọn mỗi bên nhơ ra 20cm D = 2 × L + 2 × 150 = 2 × 183,85 + 2 × 130 = 627,7 mm Chiều rộng tấm hướng dịng: )(85,443 45cos 85,313 45cos 2/ 003 mm D w === Tính lượng khí sinh ra và ống thu khí + Lượng khí sinh ra: Thể tích khí metan sinh ra mỗi ngày: Lượng khí sinh ra trong bể = 0,5 (m3/kgCODloaịbỏ ) (Metcalf & Eddy – Waste water engineering Treating, Diposal, Reuse, MccGraw-Hill, Third edition, 1991). Qkhí = 0,5 (m3/kgCOD loại bỏ) × 269,34 (kgCOD loại bỏ /ngày) = 134,67 (m3/ngày) = 5,61 (m3/h) = 1,56 (l/s) Trong đĩ lượng khí metan sinh ra chiếm 70 ÷ 80% Chọn metan sinh ra chiếm 70%. Lượng khí methane sinh ra : = 0,5 × 0,7 = 0,35 (m3 /kgCOD loại bỏ) QCH4 = 0,35 (m3/kgCOD loại bỏ) × 269,34 (kgCOD loại bỏ /ngày) = 94,3 (m3/ngày) + Tính ống thu khí: Khí đi trong ống với vận tốc: Vkhí = 10(m/s) ðường kính ống dẫn khí: mmm V Q D khi khi khí 14)(014,014,310360024 67,1344 360024 4 == ××× × = ××× × = pi ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 69 Chọn ống thu khí bằng ionx: Φ21 – Cơng Ty Cổ Phần Kim Khí Vật Liệu Xây Dựng. Tính lượng bùn sinh ra và ống thu bùn: + Lượng bùn sinh ra: Lượng bùn sinh ra trong bể bằng 0,05 ÷ 0,1 (kg VSS/kgCODloại bỏ) Chọn Y = 0,05 (kg VSS/kgCODloại bỏ) Lượng sinh khối sinh ra mỗi ngày: ( )[ ] cd x k QSSY P θ+ − = 1 0 ( )[ ] )/(52,3 /1000)60025,01( 105125,5595,2236)/05,0( ngàykgVS kgg kgCODkgvsPx = ××+ ×−× = Ta cĩ: 1 m3 bùn tương đương 260 (kgVSS) Thể tích của bùn sinh ra trong một ngày )/(0135,0 260 52,3 3 ngaymMQ bunbun === ρ Lượng bùn sinh ta trong ngày là: 0,0135 (m3) Lượng bùn sinh ra trong một tháng: 0,0135 × 30 = 0,405(m3/tháng) Chiều cao bùn trong một tháng là: )(051,0 24 405,0 mhbun = × = + Ống thu bùn Chọn thời gian xả bùn là: 12 tháng/lần Thể tích bùn sinh ra trong 12 tháng: Vbùn = 0,405 × 12 = 4,86 (m3) Chọn thời gian xả bùn là: 15 (phút). ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 70 Lưu lượng bùn xả: Qxả bùn = 324,015 86,4 = (m3/phút) Chọn vận tốc bùn chảy trong ống là: vbùn = 0,3 (m/s) ðường kính ống thu bùn là: mD 1173,0 5,06014,3 324,04 = ×× × = Chọn D = 200 (m) (PVC) – Cơng Ty Cổ Phần Nhựa Bình Minh Bùn xả nhờ áp lực thủy tĩnh thơng qua 2 ống inox: Φ200, đặt cách đáy bể: 200 (mm) Tính tốn cơng suất bơm bùn: )(12,6 608,01000 8324,01080105 1000 kwgHQN = ×× ××× == η ρ Lấy mẫu ðể kiểm tra sự hoạt động bên trong bể ,dọc theo chiều cao bể ta đặt các van lấy mẫu Với các mẫu thu được ở cùng 1 van ,ta cĩ thể ước đốn lượng bùn ở độ cao đặt van đĩ. Dựa vào kết quả đo đạt và quan sát màu sắc bùn, từ đĩ mà cĩ sự điều chỉnh thích hợp. Trong điều kiện ổn định, tải trọng của bùn gần như khơng đổi , do đĩ mật độ bùn tăng lên đều đặn .Việc lấy mẫu được thực hiện đều đặn hằng ngày. Khi mở van , cần điều chỉnh sao cho bùn ra từ từ để đảm bảo thu được bùn gần giống trong bể vì nếu mở van lớn quá thì nước sẽ thốt ra nhiều hơn. Thể tích mẫu thường lấy 500/1000 m3 . Chọn ống và van lấy mẫu bằng nhựa PVC cứng Ф27 - Cơng Ty Cổ Phần Nhựa Bình Minh. Lượng bùn nuơi cấy ban đầu cho vào bể (TS = 5%) 336,15 1000 tan1 05,0 5,25/30 3 =× × = × = kg mkgss TS VCM rssb (tấn) Trong đĩ: ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 71 Css: hàm lượng bùn trong bể, kg/m3 Vr: thể tích ngăn phản ứng: 25,56 (m3) TS: hàm lượng chất rắn trong bùn nuơi cấy ban đầu, % Hệ thống phân phối nước và máng thu nước Với loại bùn bơng, tải trọng lớn hơn 4 (kgCOD/m3.ngày) thì số điểm phân phối nước trong bể cần bố trí theo diện tích của bể khoảng từ 2 ÷ 5 (m2/đầu phân phối). Chọn diện tích phân phối là 2 (m2/ đầu). Số đầu phân phối cần: n = 4 2 8 = (đầu) , chọn 8 (đầu) Nước từ bể điều hịa được bơm vào bể UASB theo đường ống chính, phân phối đều ra 4 ống nhành nhờ hệ thống van và đồng hồ đo lưu lượng đặt trên từng ống. Mỗi nhánh cĩ 2 đầu phân phối. Ống phân phối đặt cách đáy bể 0,5m. + Chọn hệ thống phân phối là ống Vận tốc nước trong ống chính (ống đẩy của bơm): Vchính = 1,5 ÷ 2,5 (m/s) Chọn Vchính = 2 (m/s). ðường kính ống chính: )(028,0 2360014,3 375,444 m V QD chinh chinh = ×× × = × × = pi Chọn D = 49mm. (PVC) – Cơng Ty Cổ Phần Nhựa Bình Minh Vận tốc nước chảy trong ống nhánh 2÷ 3 (m/s), chọn Vnhánh = 2 (m/s) Lưu lượng nước trong mỗi nhánh: )/(09,1 4 375,4 4 3 hmQQnhanh === ðường kính ống nhánh: ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 72 )(014,0 2360014,3 09,14 3600 4 m V Q D nhanh nhanh nhanh = ×× × = ×× × = pi Chọn đường kính ống nhánh Φ21 - PVC - Cơng Ty Cổ Phần Nhựa Bình Minh. + ðầu phân phối nước: Lưu lượng qua mỗi đầu Qqua đầu = )/(545,02 09,1 2 3 hmQnhanh == Vận tốc nước qua mỗi đầu phân phối: chọn V = 1,5 (m/s) ðường kính mỗi đầu: Dđầu = )(0113,036005,114,3 545,04 m= ×× × Chọn Dđầu = 21(mm) - (PVC) – Cơng Ty Cổ Phần Nhựa Bình Minh + Tính máng thu nước : Chọn máng thu nước được làm bằng thép khơng rỉ. Máng thu nước được thiết kế theo nguyên tắc máng thu của bể lắng, thiết kế 1 máng thu nước đặt giữa bể chạy dọc theo chiều dài của bể. Vận tốc nước chảy trong máng: 0,1-0,4(m/s) Chọn Vmáng= 0,15 (m/s) Diện tích mặt cắt ướt của mỗi máng: )(0081,0 360015,0 375,4 2m V QA mang = × == ðộ đầy của bể lấy bằng 0,7 chiều cao cao của máng Bề rộng của máng bằng 2 lần chiều cao của máng: b = 2h Sướt = 0,7h × 2h = 1,4h2 = 0,076 Suy ra: h = 0,076 (m) = 7,6 (cm), chọn h = 8 (cm),chọn h = 100 (mm) Bề rộng của máng: b = 2 × 8= 16(cm), chọn b = 200 (mm) ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 73 Máng được làm bằng thép khơng rỉ cĩ độ dày là 5mm Chọn độ dốc máng thu 2% Máng răng cưa cũng được làm bằng thép khơng rỉ, máng xẻ khe chữ V, gĩc đáy 900. Chiếu cao hình chữ V là: 5cm, đáy chữ V là: 10cm, mỗi mét dài cĩ 5 khe chữ V, khoảng cách giữa các đỉnh là 20cm. Chiều cao máng răng cưa là 25cm bao gồm cả chiều cao bắt vít. Tính tốn ống nước thải ðường kính ống dẫn nước thải : Nước tự chảy qua bể bùn hoạt tính Chọn v = 0,6 (m/s) )(51)(051,0 6,014,3 00121,044 ' mmm V QD == × × = × × = pi Chọn ống cĩ đường kính Ф = 75 mm - (PVC) – Cơng Ty Cổ Phần Nhựa Bình Minh Bảng 4.18. Hiệu quả xử lý ở bể UASB Thơng số SS (mg/l) BOD5 (mg/l) COD (mg/l) TN (mg/l) TP (mg/l) Coliform Hiệu suất% 45% 75% 75% 15% 50% 75% Bảng 4.19. Thơng số đầu ra bể UASB: Chỉ tiêu pH SS (mg/l) BOD (mg/l) COD (mg/l) TN (mg/l) TP (mg/l) Coliform MPN/100ml Chỉ số 6-8 119,78 498,75 559,125 93,942 29,3 2325.105 ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 74 4.8. BỂ BÙN HOẠT TÍNH CĨ VẬT LIỆU BÁM DÍNH . Mục đích: Loại bỏ chất hữu cơ và tổng N khỏi nước thải Tính tốn Bảng 4.20. Thơng số đầu vào của bể Chỉ tiêu pH SS (mg/l) BOD (mg/l) COD (mg/l) TN (mg/l) TP (mg/l) Coliform MPN/100ml Chỉ số 6-8 119,78 498,75 559,125 93,942 29,3 2325.105 Các điều kiện để tính tốn quá trình bùn hoạt tính xáo trộn hồn tồn : + Hàm lượng bùn tuần hồn Cu = 7000mgSS/l + Hàm lượng bùn hoạt tính trong bể aerotank : MLSS = 3000mg/l + Nước thải sau lắng II chứa 50 (mg/l) cặn sinh học ; 65% cặn dễ phân hủy sinh học + BOD5 : BOD20 = 0,68 + BOD5 sau khi lắng II cịn lại 50 (mg/l) + Dựa vào tỷ số BOD5 : N :P = 100 : 5 :1 và thành phần N, P của nước thải Giả sử theo kết quả thực nghiệm tìm được các thơng số động học như sau: Ks = 60(mg/l). Y = 0,5 (mgVSS/ mgBOD5); kd = 0,06(1/ngày).[3] Tổng BOD5 = BOD5 hịa tan + BOD5 của cạn lơ lửng Xác định BOD5 của cặn lơ lửng ở đầu ra: Phần cĩ khả năng phân hủy sinh học của chất rắn sinh học ở đầu ra : 50 × 0,65 = 32,5 (mg/l) ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 75 BODL của chất rắn cĩ khả năng phân hủy sinh học ở đầu ra là : 32,5 × 1,42 = 46,15 (mg/l) Thơng số 1,42 mg O2 tiêu thụ / mg tế bào bị oxy hĩa được xác định theo phương trình dưới đây : C5H7O2N + 5O2 → 5CO2 + 2H2O + NH3 + Năng lượng 113 mg/L 160 mg/L 1 mg/L 1,42 mg/L BOD5 của chất rắn lơ lửng đầu ra là : 46,15 × 0,68 = 31,382 (mg/l) BOD5 hịa tan trong nước ở đầu ra : BOD5ht = 50 - 31,382 = 18,6 (mg/l) Hiệu quả xử lý tính theo BOD5 hịa tan: %2,96%100 75,498 6,1875,498 =⋅ − =htE Hiệu quả xử lí tính theo tổng cộng: %9,89%100 75,498 5075,498 =⋅ − =tcE Xác định thể tích bể tính theo TN Các thơng số tham khảo: ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 76 Bảng 4.21 : Các thơng số động học của quá trình nitrat hĩa trong mơi trường bùn hoạt tính lơ lững ở nhiệt độ 200C. [1] Giá trị Hệ số ðơn vị đo Khoảng dao động Giá trị đặc trưng µmax Ngày-1 0,4 -2 0,9 KN NH4+-N, mg/l 0,2 - 3 0,5 YN mg BHT/mgNH4+ 0,1 - 3 0,16 KdN Ngày-1 0,03 – 0,06 0,04 Xác định tốc độ tăng trưởng riêng của vi khuẩn trong điều kiện vận hành bể ổn định: ( )( ) ( )[ ]pHe DOK DO NK N T ON NN −−        +       + ×= − 2,7833,0115098,0max 2 µµ Nhiệt độ thấp nhất vào mùa đơng: T = 180C µN max = 0,45 (ngày-1) ở 150C N0 = 105,678 (mg/l); KN = 100,051T-1,158 = 100,051 × 18 – 1,158 = 0,575 DO = 2 (mg/l); KO2 = 1,3 (mg/l), pH = 7,2 ( )( ) ( )[ ]pHe DOK DO NK N T ON NN −−        +       + ×= − 2,7833,0115098,0max 2 µµ ( ) ( )[ ]2,72,7833,01 23,1 2 942,93575,0 942,9345,0 )1518(098,0 −−      +       + = −e 364,01342,1606,0994,045,0 =××××= (ngày-1) ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 77 Xác định tốc độ sử dụng NH4+ của vi khuẩn nitrat hĩa ρN theo yêu cầu đầu vào 91,868(mg/l), đầu ra 15 (mg/l). Áp dụng cơng thức: NK NK N N + × =ρ K = )(278,2 16,0 364,0 1− == ngàyYN Nµ KN = 0,575 (mg/l) N = 15 (mg/l) ρN = 19,2575,15 17,34 15575,0 15278,2 == + × (mg NH4/mg bùn N ngày). Xác định thời gian lưu bùn θCN tối thiểu cho quá trình oxy hĩa hiếu khí theo cơng thức: d c KY −×= ρ θ 1 KdN (180C) = KdN (200C) × 1,0418-20 = 0,04 × 0,924 = 0,036 (ngày-1) 31,0036,019,216,01 =−×= cθ Suy ra: θCN = 3,2 (ngày) Xác định thời gian lưu tế bào thiết kế với hệ số an tồn là 2 và hệ số dao động là 1,5 θc = 3,2 × 1,5 × 2 = 9,6 (ngày) Tính thời gian lưu tế bào của hệ (hiếu khí + thiếu khí) Giả thiết là thể tích bể thiếu khí chiếm 15% của thể tích phản ứng F = 12,1 15,01 1 = − ðồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế Trạm xử lý nước thải cơng ty TNHH thủy sản SIMMY, cơng suất 200m3/ng.đêm GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN SVTH: ðỒN THỊ MỸ NỮ 78 θs = F × θc = 1,12 × 9,6 = 10,75 (ngày) Hằng số độ