Đề tài Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m 3 ngày đêm

Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3ngày đêm GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang i LỜI CAM ĐOAN Thưa quý thầy cô ! Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp của mình em đã sưu tập sách báo, internet, tài liệu tham khảo, cùng với kiến thức lĩnh hội được trong thời gian ngồi trên ghế nhà trường cũng như trong quá trình công tác, em đã thực hiện xong đồ án tốt nghiệp của mình. Đồ án được thưc hiện một cách tốt đẹp là nhờ sự hướng dẫn tận tình của cô Võ Hồng Thi và sự giúp đỡ của bạn bè, cùng với nỗ lực của bản thân em đã tự thực hiện đồ án của mình mà không sao chép theo một tài liệu nào khác. Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3ngày đêm GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang i LỜI CẢM ƠN Trước hết, cho em được bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy, cô trong khoa Môi Trường và Công Nghệ Sinh Học của Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh đã hướng dẫn, giúp đỡ, dìu dắt và truyền đạt cho em những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian học tập tại trường và quá trình làm đồ án tốt nghiệp. Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này em xin gửi lời cám ơn chân thành và sâu sắc nhất đến Cô Th.s Võ Hồng Thi, người đã trực tiếp hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Xin trân trọng gửi lời cám ơn tới gia đình, bạn bè những người luôn giúp đỡ và đóng góp ý kiến giúp em trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp. Cuối cùng, em xin chúc toàn thể các thầy cô, gia đình và bạn bè sức khỏe, thành công và hạnh phúc. Xin trân trọng cảm ơn ! TP Hồ Chí Minh 02/2011 SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Tiền Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KTCN TP.HCM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc KHOA: MÔI TRƯỜNG & CN SINH HỌC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên : Nguyễn Thị Ngọc Tiền MSSV : 09B1080073 Ngành : Kỹ thuật Môi Trường Lớp : 09HMT1 1. Đầu đề đồ án tốt nghiệp: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản Thiên Quỳnh, công suất 250 m3/ngàyđêm. 2. Nhiệm vụ ( yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu):  Tổng quan.  Xác định đặc tính nước thải, lựa chọn công nghệ xử lý nước thải.  Tính toán thiết kế và dự toán kinh phí đầu tư.  Thể hiện các công trình đơn vị trên bản vẽ A3. 3. Ngày giao đồ án tốt nghiệp: 01/011/2010 4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 01/02/2011 5. Họ tên người hướng dẫn: Phần hướng dẫn: Ths. Võ Hồng Thi ………………………………… Nội dung và yêu cầu đồ án tốt nghiệp đã được thông qua bộ môn. Ngày tháng năm 2011 CHỦ NGHIỆM BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN Người duyệt (chấm sơ bộ):…………………………………………………….. Đơn vị:………………………………………………………………………….. Ngày bảo vệ:…………………………………………………………………..... Điểm tổng kết:………………………………………………………………...... Nơi lưu trữ đồ án tốt nghiệp:…………………………………………………… Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang iii NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ Tp HCM, ngày …tháng …năm 2011 Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang iv NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ Tp HCM, ngày …tháng …năm 2011 Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang v MỤC LỤC CHƯƠNG 1 ........................................................................................................... 1 1.1 Sự cần thiết của đề tài ..................................................................................... 1 1.2 Mục tiêu........................................................................................................... 2 1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .................................................................. 2 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu .............................................................................. 2 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu ................................................................................. 2 1.3.3 Thời gian thực hiện .................................................................................. 2 1.4 Nội dung .......................................................................................................... 2 1.5 Phương pháp thực hiện .................................................................................. 3 1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ........................................................................ 3 CHƯƠNG 2 ........................................................................................................... 4 2.1 Tổng quan về ngành chế biến thuỷ sản Việt Nam ......................................... 4 2.2 Một số công nghệ sản xuất của ngành chế biến thuỷ sản .............................. 6 2.3 Tổng quan về nước thải chế biến thuỷ sản ................................................... 13 2.3.1 Khái quát về hiện trạng nước thải trong chế biến thủy sản ................... 13 2.3.2 Đặc tính của nước thải chế biến thủy sản .............................................. 14 CHƯƠNG 3 ......................................................................................................... 17 3.1 Tổng quan về các thông số đặc trưng trong nước thải ................................ 17 3.1.1 Các thông số vật lý ................................................................................. 17 3.1.2 Các thông số hóa học ............................................................................. 17 3.1.3 Các thông số vi sinh vật học ................................................................... 21 3.2 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải .......................................... 22 3.2.1 Phương pháp cơ học .............................................................................. 22 3.2.2 Phương pháp hóa lý ............................................................................... 23 3.2.3 Phương pháp hóa học ............................................................................ 26 3.2.4 Phương pháp xử lý sinh học .................................................................. 26 3.3 Một số công nghệ xử lý nước thải thuỷ sản đã áp dụng .............................. 30 3.3.1 Hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp đông lạnh Việt Thắng, Nha Trang 30 3.3.2 Hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản Ngô Quyền, Rạch Giá, Kiên Giang, công suất 520 m3/ngày đêm ....................................................... 31 3.3.3 Hệ thống xử lý nước thải công ty chế biến thủy sản xuất khẩu Nha Trang ( F17) 500 m3/ngày đêm .............................................................................. 32 3.3.4 Hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp đông lạnh thủy hải sản Cofidec ..... 33 3.3.5 Công nghệ xử lý nước thải của ngành chế biến thủy sản công ty Agrex Sài Gòn - CEFINEA ............................................................................................. 34 CHƯƠNG 4 ......................................................................................................... 35 4.1 Giới thiệu sơ lược về công ty ........................................................................ 35 4.2 Quy trình sản xuất của nhà máy và các vấn đề phát sinh ........................... 36 4.2.1 Nguyên vật liệu sản xuất ........................................................................ 36 Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang vi 4.2.2 Quy trình công nghệ sản xuất ................................................................ 36 4.2.3 Mô tả quy trình công nghệ ..................................................................... 38 4.2.4 Các vấn đề môi trường phát sinh ........................................................... 39 4.3 Thành phần và tính chất đặc trưng của nước thải tại công ty Thuỷ sản Thiên Quỳnh. ............................................................................................................ 41 CHƯƠNG 5 ......................................................................................................... 43 5.1 Số liệu làm cơ sở thiết kế .............................................................................. 43 5.2 Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải ............................................................ 43 5.2.1 Cơ sở lựa chọn dây chuyền công nghệ ................................................... 43 5.2.2 Đề xuất dây chuyền công nghệ .............................................................. 44 5.2.3 Thuyết minh quy trình công nghệ .......................................................... 49 5.2.4 Lựa chọn phương án xử lý ..................................................................... 52 5.3 Tính toán các công trình đơn vị ................................................................... 54 5.3.1 Tính toán bể tách dầu mỡ kết hợp lắng cát ............................................ 54 5.3.2 Tính toán song chắn rác ........................................................................ 56 5.3.3 Bể điều hòa ............................................................................................ 58 5.3.4 Bể UASB ................................................................................................ 64 5.3.5 Tính toán bể Aerotank hỗn hợp. ............................................................ 75 5.3.6 Bể lắng 2 ................................................................................................ 85 5.3.7 Bể khử trùng .......................................................................................... 90 5.3.8 Tính toán bể nén bùn ............................................................................. 92 5.3.9 Máy ép bùn ............................................................................................. 94 CHƯƠNG 6 ......................................................................................................... 96 6.1 Bảng tổng hợp các hạng mục và dự toán chi phí xây dựng ......................... 96 6.2 Mô tả thiết bị và đặt tính kỹ thuật ............................................................... 97 6.3 Chi phí vận hành trạm xử lý nước thải ...................................................... 101 6.3.1 Nhân viên vận hành ............................................................................ 101 6.3.2 Hóa chất ............................................................................................... 101 6.3.3 Điện năng ............................................................................................. 101 6.4 Tổng nguồn vốn đầu tư và tiến độ thực hiện ............................................. 102 6.4.1 Tổng nguồn vốn đầu tư ........................................................................ 102 6.4.2 Tiến độ thực hiện ................................................................................. 103 6.5 Tổ chức quản lý và vận hành...................................................................... 103 6.5.1 Tổ chức vận hành ................................................................................ 103 6.5.2 Tổ chức quản lý và kỹ thuật an toàn .................................................... 109 CHƯƠNG 7 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................... 112 7.1 Kết luận ....................................................................................................... 112 7.2 Kiến nghị ..................................................................................................... 112 Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BTCT : Bê tông cốt thép BXD : Bộ Xây dựng BYT : Bộ Y tế BOD : Nhu cầu oxy sinh hoá COD : Nhu cầu oxy hoá học DO : Oxy hòa tan ĐG : Đơn giá ĐVT : Đơn vị tính KCN: :Khu công nghiệp QCVN : Quy chuẩn Việt Nam SL : Số lượng SS : Chất rắn lơ lửng TCN : Tiêu chuẩn ngành TCXDVN : Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam WHO : Tổ chức y tế thế giới Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang viii DANH MỤC BẢNG Bảng 4.1: Nồng độ một số chỉ tiêu nguồn thải .............................................................. 41 Bảng 5.1: So sánh ưu, nhược điểm của bể Aerotank và SBR ...................................... 52 Bảng 5.2: Tổng hợp kích thước bể tách dầu mỡ .......................................................... 55 Bảng 5.3: Tóm tắt thông số thiết kế mương và song chắn rác ........ Error! Bookmark not defined. Bảng 5.4: Tổng hợp kích thước bể điều hoà ................................................................. 63 Bảng 5.5: tóm tắt thông số tính toán phần thu khí: .................................................... 68 Bảng 5.6. Bảng thông số thiết kế bể UASB ................................................................... 74 Bảng 5.7. Các thông số thiết kế bể lắng II .................................................................... 89 Bảng 5.8: Bảng tóm tắt kết quả tính toán bể nén bùn ................................................. 93 Bảng 5.9: Các thông số thiết kế bể khử trùng .............................................................. 91 Bảng 6.1: chi phí các hạng mục xây dựng .................................................................... 96 Bảng 6.2. Bảng tổng hợp các thiết bị chính trong hệ thống và dự toán chi phí .......... 97 Bảng 5.3: Bảng tính điện năng các thiết bị trong hệ thống xử lý nước thải .............. 101 Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang ix DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm đông lạnh của công ty Seaspimex ........................................................................................................................6 Hình 2.2: Quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm đóng hộp của công ty Seaspimex ........................................................................................................................7 Hình 2.3: Quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm khô của công ty Seaspimex ....8 Hình 2.5 : Sơ đồ quy trình chung chế biến tôm sú. ...................................................... 10 Hình 2.6: Sơ đồ quy trình chung chế biến mực. ........................................................... 11 Hình 2.7: Sơ đồ công nghệ chế biến cá. ........................................................................ 12 Hình 3.1: Hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp đông lạnh Việt Thắng, Nha Trang ...... 30 Hình 3.2: Hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản Ngô Quyền ............. 31 Hình 3.3: Hệ thống xử lý nước thải công ty chế biến thủy sản xuất khẩu Nha Trang 32 Hình 3.4: Hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp đông lạnh thủy hải sản Cofidec .......... 33 Hình 3.5: Công nghệ xử lý nước thải của ngành chế biến thủy sản công ty Agrex Sài Gòn ................................................................................................................................ 34 Hình 4.1 : Sơ đồ quy trình chế biến tôm su nuôi, hấp đông......................................... 37 Hình 5.1. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học tự nhiên. ..... 45 Hình 5.2: Phương án 1 .................................................................................................. 47 Hình 5.3: Phương án 2 .................................................................................................. 48 Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 1 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Sự cần thiết của đề tài Trước đây nước ta còn nghèo nàn và lạc hậu vấn đề môi trường không được chú trọng đúng nghĩa. Với quá trình công nghiệp hóa-hiện đại hóa đất nước giúp đời sống không ngừng nâng cao về vật chất lẫn tinh thần, nhưng môi trường cũng đồng thời thay đổi theo chiều hướng xấu đi. Nguyên nhân chính xuất phát từ việc chưa chú trọng thích đáng đến các vấn đề môi trường trong quá trình phát triển, không có sự quản lí môi trường chặt chẽ… Trong số các yếu tố gây ô nhiễm môi trường nước thải là mối quan tâm hàng đầu của các cơ sở sản xuất, nhà máy có sử dụng nước để sản xuất, sinh hoạt. Nước thải thường được xả trở lại ra nhánh sông để rồi phát tán ô nhiễm lên cả một hệ thống sông ngòi. Yêu cầu cấp thiết là các cơ sở sản xuất, nhà máy phải có trách nhiệm với nguồn nước thải của mình, cần thực hiện các giải pháp xử lý phù hợp với chuẩn mực chung đề ra (các tiêu chuẩn nhà nước ban hành, hoặc yêu cầu từ cơ quan địa phương chịu trách nhiệm) trước khi xả ra nguồn tiếp nhận. Tuy nhiên, công tác xây dựng hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh cho bất cứ cơ sở sản xuất hay nhà máy nào đều cũng không đơn giản vì đòi hỏi kinh phí thực hiện (xây dựng, vận hành, sữa chữa, bảo trì…), cũng như diện tích đất xây dựng khá lớn. Chính điều này làm cho các chủ doanh nghiệp e ngại dù biết rằng nước thải của họ sẻ ảnh hưởng đến môi trường, và việc xả nước thải chưa qua xử lý ra môi trường là vi phạm luật định. Vì vậy vấn đề là hệ thống xử lý cần được tính toán và thiết kế sao cho kinh phí xây dựng không quá cao, chí phí vận hành hợp lý (tốn ít năng lượng, ít sử dụng hóa chất, không cần nhiều nhân lực…), hệ thống làm việc ổn định (công nghệ linh động, hiệu quả…), diện tích đất không chiếm quá nhiều (hợp khối các công trình), điều hành hệ thống đơn giản… luôn là bài toán cần có lời giải vì khi đó các chủ sản xuất sẽ thực hiện với tinh thần và trách nhiệm cao hơn. Trong số các ngành sản xuất công nghiệp, nước thải chế biến thủy sản là một nguồn nước thải đặm đặc các hợp chất hữu cơ như lipit, protein, các chất lơ lửng,… Trong quá trình rửa nguyên liệu đầu vào là nguyên nhân gây ra ô nhiễm nước mặt, làm ảnh hưởng xấu đến nguồn tiếp nhận và làm mất mỹ quan nguồn nước đồng thời Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 2 là nguyên nhân gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa do nước thải chứa Nitơ, Photpho với hàm lượng cao. Do đó, việc đầu tư xây dựng trạm xử lý nước thải cho công ty thuỷ sản Thiên Quỳnh trước khi xả vào hệ thống thoát nước của KCN Đức Hoà 1 là một yêu cầu cấp thiết, và phải tiến hành đồng thời với quá trình hình thành và hoạt động của công ty hướng tới mục tiêu phát triển bền vững cho KCN Đức Hoà 1 nói riêng và cho tỉnh Long An nói chung trong tương lai và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Chính vì lý do đó đề tài “Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty thuỷ sản Thiên Quỳnh, huyện Đức Hoà, tỉnh Long An, công suất 250 m3/ngày đêm” đã được hình thành và lựa chọn làm đồ án tốt nghiệp trong báo cáo này. 1.2 Mục tiêu Đưa ra các phương án và thiết kế hệ thống xử lý nước thải phù hợp cho công ty thuỷ sản Thiên Quỳnh đạt tiêu chuẩn xả thải loại B (QCVN 11:2008/BTNMT) trước khi xả ra nguồn tiếp nhận là hệ thống xử lý nước thải tập trung của KCN Đức Hoà 1, tỉnh Long An 1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu Công nghệ xử lý nước thải cho ngành thuỷ sản 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu Đề tài giới hạn trong việc tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty thuỷ sản Thiên Quỳnh Nước thải đầu vào của hệ thống được tập trung từ các nguồn nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất qua hệ thống mương dẫn từ các bộ phận khác nhau trong nhà máy. 1.3.3 Thời gian thực hiện 01/11/2010 – 26/01/2011. 1.4 Nội dung Tìm hiểu về hoạt động sản xuất của công ty thuỷ sản Thiên Quỳnh Xác định đặc tính nước thải: Lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải, khả năng gây ô nhiễm, nguồn xả thải. Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phù hợp với mức độ ô nhiễm của nước thải đầu vào. Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 3 Tính toán thiết kế các công trình đơn vị trong trạm xử lý nước thải. Dự toán chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành trạm xử lý nước thải. 1.5 Phương pháp thực hiện  Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về ngành thuỷ sản, tìm hiểu thành phần, tính chất nước thải thuỷ sản.  Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước thải cho ngành thuỷ sản qua các tài liệu chuyên ngành.  Phương pháp so sánh: So sánh ưu, nhược điểm của công nghệ xử lý hiện có và đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp.  Phương pháp toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán các công trình đơn vị trong trạm xử lý nước thải, dự toán chi phí xây dựng, vận hành trạm xử lý.  Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc các công trình đơn vị trong trạm xử lý nước thải. 1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Xây dựng trạm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường, giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải thuỷ sản. Góp phần nâng cao ý thức về môi trường cho toàn bộ nhân viên trong công ty. Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 4 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỂ NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN 2.1 Tổng quan về ngành chế biến thuỷ sản Việt Nam Nước ta có khí hậu nhiệt đới gió mùa, ẩm ướt cũng như chịu sự chi phối của các yếu tố như gió, mưa, địa hình, thổ nhưỡng, thảm thực vật nên tạo điều kiện hình thành dòng chảy với hệ thống sông ngoài dày đặc. Không kể đến các sông suối thì tổng chiều dài của các con sông l 41.000 km. Theo thống kê của Bộ thuỷ sản thì hiện nay Việt Nam có hơn 1.470.000 ha mặt nước sông ngòi có thể dùng cho nuôi trồng thuỷ sản. Ngoài ra còn có khoảng 544.500.000 ha ruộng trũng và khoảng 56.200.000 ha hồ có thể dùng để nuôi cá. Tính đến nay cả nước xây dựng được 650 hồ, đập vừa và lớn, 5.300 hồ và đập nhỏ với dung tích xấp xỉ 12 tỉ m3, đặc biệt chúng ta có nhiều hồ thiên nhiên và nhân tạo rất lớn như hồ Tây ( 10 – 14 triệu m3), hồ Thác Bà (3000 triệu m3), hồ Cấm Sơn (250 triệu m3). Mặt khác, Việt Nam cũng có bờ biển dài trên 3200 km , có rất nhiều vịnh thuận lợi kết hợp với hệ thống sông ngòi, ao hồ là nguồn lợi to lớn để phát triển ngành nghề nuôi trồng, đánh bắt và chế biến động thực vật chế biến thuỷ hải sản. Rong biển và các loài thuỷ sản thân mềm, cá và các loài nhuyễn thể, giáp xác có trong biển, ao, hồ, sông suối là nguồn protein có giá trị to lớn, giàu các vitamin và các nguyên tố vi lượng, là nguồn nguyên liệu cho ngành công nghiệp, là kho tàng và tài nguyên vô tận về động vật, thực vật. Biển Việt Nam thuộc vùng biển nhiệt đới nên có nguồn lợi vô cùng phong phú. Theo số liệu điều tra của những năm 1980- 1990 thì hệ thực vật thuỷ sinh có tới 1300 loài và phân loài gồm 8 loài cỏ biển và gần 650 loài rong, gần 600 loài phù du, khu hệ động vật có 9250 loài và phân loài trong đó có khoảng 470 loài động vật nổi, 6400 loài động vật đáy, trên 2000 loài cá, 5 loài rùa biển, 10 loài rắn biển. Tổng trử lượng cá ở tầng trên vùng biển Việt Nam khoảng 1.2 – 1.3 triệu tấn, khả năng khai thác cho phép là 700-800 nghìn tấn/ năm. Theo số liệu thống kê chưa đầy đủ thì tôm he khoảng 55- 70 nghìn tấn/năm và khả năng cho phép là 50 nghìn tấn/năm. Các nguồn lợi giáp xác khác là 22 nghìn tấn/năm. Nguồn lợi nhuyễn thể (mực) là 64-67 nghìn tấn/năm với khả năng khai thác cho phép là 13 nghìn tấn /năm. Như vậy nguồn lợi thuỷ sản chủ yếu Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 5 là tôm cá, có khoảng 3 triệu tấn/ năm nhưng hiện nay mới khai thác hơn 1 triệu tấn/năm. Cùng với ngành nuôi trồng thuỷ sản, khai thác thuỷ sản thì ngành chế biến thuỷ sản đã đóng góp một phần đáng kể trong thành tựu của ngành thuỷ sản Việt Nam. Nguồn ngoại tệ cơ bản của ngành đem lại cho đất nước là từ chế biến thuỷ sản. Trong đó mặt hàng đông lạnh chiếm khoảng 80%. Trong 5 năm (1991-1995) ngành đã thu về 13 triệu USD, tăng 529,24% so với kế hoạch 5 năm (1982-1985) và tăng 143% so với kế hoạch 5 năm (1986-1990), tăng 49 lần trong 15 năm. Tốc độ trung bình trong 5 năm (1991-1995) đạt trên 21% / năm, thuộc nhóm hàng tăng trưởng mạnh nhất của ngành kinh tế quốc doanh Việt Nam (trong năm 1995 đạt 550 triệu USD). Tổng kim ngạch xuất khẩu (1991-1995) có được là do ngành đã xuất khẩu được 127.700 tấn sản phẩm (tăng 156,86% so với năm 1990) cho 25 nước trên thế giới, trong đó có tới 75% lượng hàng được nhập cho thị trường Nhật, Singapore, Hong Kong, EU, đạt 30 triệu USD/ năm. Sản phẩm thuỷ hải sản của Việt Nam đứng thứ 19 về sản lượng, thứ 30 về kim ngạch xuất khẩu, và thứ năm về nuôi tôm. Chế biến thuỷ sản là một phần cơ bản của ngành thuỷ sản, có hệ thống cơ sở vật chất tương đối lớn, bước đầu tiếp cận với trình độ khu vực, có đội ngũ quản lý có kinh nghiệm, công nhân kỹ thuật có tay nghề giỏi. Sản lượng xuất khẩu 120.000 – 130.000 tấn/ năm, tổng dung lượng kho bảo quản lạnh là 230 ngàn tấn, năng lực sản xuất nước đá là 3.300 tấn/ ngày, đội xe vận tải lạnh hơn 1000 chiếc với trọng tải trên 4000 tấn, tàu vận tải lạnh khoảng 28 chiếc, với tổng trọng tải 6150 tấn. Chế biến nước nắm được duy trì ở mức 150 triệu lít/ năm. Đối với hàng chế biến xuất khẩu, ngành đang chuyển dần từ hình thức bán nguyên liệu sang xuất khẩu các sản phẩm tươi sống, sàn phẩm ăn liền và sản phẩm bán lẻ siêu thị có giá trị cao hơn. Tuy vây, giá trị các mặt hàng đông lạnh của nước ta chỉ bằng 1/2 hay 2/3 giá trị xuất khẩu các mặt hàng tương tự của Trung Quốc, Đài Loan, Thái Lan. Hiện nay cả nước có khoảng 168 nhà máy, cơ sở chế biến đông lạnh với công suất tổng cộng khoảng 100.000 tấn sản phẩm/ năm. Quy trình công nghệ chế biến hàng đông lạnh ở nước ta hiện nay chủ yếu dừng ở mức độ sơ chế và bảo quản. Tôm cá được đưa từ nơi đánh bắt về sơ chế, Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 6 đóng gói, cấp đông, … và xuất khẩu. Về thiết bị, đại đa số các nhà máy và cơ sở chế biến thuỷ hải sản đông lạnh được xây dựng sau 1975 nên còn tương đối mới và được trang bị bằng máy cấp đông kiểu tiếp xúc 2 băng chuyền. 2.2 Một số công nghệ sản xuất của ngành chế biến thuỷ sản Tùy thuộc vào các loại nguyên liệu như tôm, cá, sò, mực, cua, … mà công nghệ sẽ có nhiều điểm riêng biệt. Tuy nhiên quy trình sản xuất có dạng chung như sau: Hình 2.1: Quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm đông lạnh của công ty Seaspimex Nước thải Rửa Nguyên liệu tươi ướp đá Rửa Sơ chế Phân cỡ, loại Xếp khuôn Đông lạnh Đóng gói Bảo quản lạnh (-250C  -180C) Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 7 Hình 2.2: Quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm đóng hộp của công ty Seaspimex Nước thải Nguyên liệu (tôm, thịt chín ướp lạnh) Rửa Loại bỏ tạp chất Luộc sơ lại Đóng vào hộp Cho nước muối vào Ghép mí hộp Khử trùng Để nguội Dán nhãn Đóng gói Bảo quản Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 8 Hình 2.3: Quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm khô của công ty Seaspimex Nước thải Nguyên liệu khô Sơ chế (chải sạch cát, chặt đầu, lặt dè, bỏ sống …) Nướng Đóng gói Bảo quản lạnh (-180C) Cán, xé mỏng Phân cỡ, loại Đóng gói Bảo quản lạnh (-180C) Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 9 Chaát thaûi raén Nöôùc thaûi Nöôùc thaûi laãn muoái Xuaát khaåu hoaëc tieâu thuï trong nöôùc Toâm, caù, ngeâu, soø Tieáp nhaän nguyeân lieäu Sô cheá: taùch ñaàu, toâm möïc; vaûy, ruoät caù,… Röûa saïch, xöû lyù vi sinh Muoái ñaù Loïc côõ, phaân côõ Xeáp khuoân Caáp ñoâng Ra khuoân Bao bì Baûo quaûn laïnh Nöôùc Hình 2.4: Sơ đồ quy trình chung chế biến thuỷ hải sản . Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 10 Sô Hình 2.5 : Sơ đồ quy trình chung chế biến tôm sú. Tieáp nhaän nguyeân lieäu Röûa 1 Phaân côõ – phaân loaïi Röûa 2 Raø kim loaïi – xeáp khuoân Chôø ñoâng Caáp ñoâng Taùch khuoân – maï baêng Ñoùng thuøng Baûo quaûn laïnh Nöôùc Nöôùc thaûi Nöôùc Nöôùc thaûi Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 11 Hình 2.6: Sơ đồ quy trình chung chế biến mực. Tieáp nhaän nguyeân lieäu Sô cheá Röûa 1 Phaân côõ – phaân loaïi Röûa 2 Caân, xeáp khuoân Caáp ñoâng Taùch khuoân – maï baêng Ñoùng thuøng Baûo quaûn laïnh Nöôùc Nöôùc thaûi Nöôùc Nöôùc thaûi Nöôùc Nöôùc thaûi Nöôùc Nöôùc thaûi Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 12 Hình 2.7: Sơ đồ công nghệ chế biến cá. Tieáp nhaän nguye ân lieäu Röûa sa ïch Muoái hoà Röûa cheá bieán Ñaùnh va ûy Röûa sô boä Chaët ña àu, moùc ruoät Röûa sô boä Röûa sa ïch X eû thòt N öôùc Nöôùc tha ûi N öôùc Nöôùc tha ûi N öôùc Nöôùc tha ûi Fillete Ñ oùng goùi N öôùc ña ù Nöôùc tha ûi N öôùc Nöôùc tha ûi N öôùc Nöôùc tha ûi N öôùc Nöôùc tha ûi N öôùc Nöôùc tha ûi N öôùc Nöôùc tha ûi Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 13 2.3 Tổng quan về nước thải chế biến thuỷ sản 2.3.1 Khái quát về hiện trạng nước thải trong chế biến thủy sản Nguyên liệu cuả ngành thuỷ hải sản rất phong phú và đa dạng, từ các loại tự nhiên cho đến các loại nuôi trồng. Công nghệ chế biến cũng khá đa dạng tuỳ theo từng mặt hàng nguyên liệu và đặc tính loại sản phẩm (thuỷ sản tươi sống đông lạnh, thuỷ sản khô, thuỷ sản luộc cấp đông…). Do sự phong phú và đa dạng về loại nguyên vật liệu và sản phẩm nên thành phần và tính chất nước thải công nghiệp chế biến thuỷ hải sản cũng đa dạng và phức tạp. Trong quy trình công nghệ chế biến các loại thuỷ sản, nước thải chủ yếu sinh ra từ công đoạn rửa sạch và sơ chế nguyên liệu. Trong nước thải thường chứa nhiều mảnh vụn thịt và ruột của các loại thuỷ hải sản, các mảnh vụn này thường dễ lắng và dễ phân huỷ gây nên các mùi hôi tanh. Ngoài ra trong nước thải còn thường xuyên có mặt các loại vảy cá và mỡ cá. Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải thay đổi theo định mức sử dụng nước và có khuynh hướng giảm dần ở những chu kì rửa sau cùng. Nhìn chung, nước thải công nghiệp chế biến thuỷ hải sản bị ô nhiễm hữu cơ ở mức độ khá cao: COD trong nước thải dao động khoảng 1.000 ÷ 1.200 mg/l, BOD vào khoảng 600 ÷ 950 mg/l, tỉ số BOD/COD khoảng 75 ÷ 80% thuận lợi cho quá trình xử lý bằng phương pháp sinh học. Hàm lượng nitơ hữu cơ trong nước thải cũng khá cao, đến khoảng 70 ÷ 110 mg/l, rất dễ gây ra hiện tượng phú dưỡng hoá nguồn tiếp nhận nước thải. Ngoài ra trong nước thải đôi khi còn có chứa các thành phần hữu cơ mà khi bị phân huỷ chúng sẽ tạo ra các sản phẩm có chứa indol và các sản phẩm trung gian của sự phân huỷ các axít béo không no, gây nên mùi hôi thối khó chịu, đặc trưng. Trong nước thải, vật chất dễ dàng bị vi sinh vật phân huỷ thành các chất đơn giản hơn như protein, hydratcacbon, lipid. Các hợp chất này tiếp tục tham gia vào các quá trình lên men kỵ khí, hiếu khí hay tuỳ nghi (tuỳ thuộc vào điều kiện môi trường lưu chứa) do các enzym của vi sinh vật tiết ra. Kết quả của các quá trình này Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 14 là tăng nhanh sinh khối vi sinh vật, gây thiếu hụt oxi đối với nguồn tiếp nhận, làm phát sinh các khí sinh học như CH4, H2S, mecaptan, NH3 ... gây mùi khó chịu 2.3.2 Đặc tính của nước thải chế biến thủy sản Nước thải chế biến thuỷ sản có tính chất chung là nồng độ các chất hữu cơ cao (nồng độ COD trung bình dao động từ 1000 – 2500 mg/l). Bên cạnh còn có một số chất khó phân huỷ sinh học như dầu, mỡ bão hoà. Ngoài ra, nước thải chế biến thuỷ sản còn có nồng độ Nitơ và photpho tương đối cao. Các tính chất trên được quan sát thấy khi xem xét nước thải chế biến thuỷ sản của một số cơ sở sản xuất như sau:  Thành phần của nước thải chế biến thuỷ sản Minh Hải – Cà Mau  Thành phần của nước thải chế biến thuỷ sản công ty TNHH Hùng Vương – Vĩnh Long STT Chỉ tiêu ô nhiễm Đơn vị Giá trị 1 pH - 6,7 2 COD mg/l 1388 – 1700 3 BOD5 mg/l 722 – 1000 4 SS mg/l 570 – 800 5 Ntổng mg/l 278 6 Ptổng mg/l 13 7 Coliform MPN/100ml 2,4 x 106 STT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả 1 pH 6,3 -7,9 2 COD mg/l 1100 3 BOD mg/l 900 4 TSS mg/l 230 5 Tổng Nitơ mg/l 171 6 Tổng Photpho mg/l 15 Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 15  Thành phần của nước thải chế biến thuỷ sản Hùng Vương – Tiền Giang  Thành phần của nước thải chế biến hải thuỷ sản đông lạnh – Công ty TNHH CP.Việt Nam SST Thông số Đơn vị Giá trị 1 pH mg/l 7.5 2 COD mg/l 1350 3 BOD mg/l 1200 4 SS mg/l 188 5 N – NH3 mg/l 55,5 6 Độ màu mg/l 493 Nhận xét: Nồng độ SS trong nước thải khá cao làm tăng độ độc của nước, cản ánh sáng mặt trời, ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của hệ thủy sinh, làm giảm khả năng hòa tan oxy trong nước. Hàm lượng chất hữu cơ cao khiến cho oxy hầu như luôn bị thiếu, trong nước xảy ra quá trình phân hủy yếm khí chiếm ưu thế tạo ra các sản phẩm độc hại như H2S, Mercaptans (R-SH), … gây mùi hôi thối và làm cho nước có màu đen. Chính do thiếu oxy hoà tan cộng với các sản phẩm khí độc hại như H2S, Mercaptans, … tạo ra trong nước làm các thuỷ sinh động vật và thực vật bị hủy diệt, là nguồn gốc gây bệnh dịch lan truyền theo đường nước. STT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả 1 pH 6,4 -8 2 COD mg/l 2414 3 BOD mg/l 1500 4 TSS mg/l 848 5 Tổng Nitơ mg/l 125,8 6 Tổng Photpho mg/l 122 Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 16 Kết quả phân tích cho thấy nước thải chế biến thuỷ hải sản (chủ yếu là tôm đông lạnh) của nhà máy phát sinh từ các nguồn chế biến tôm, rửa tôm, khu khử trùng của các xưởng chế biến, nhà vệ sinh của xưởng chế biến bị ô nhiễm hữu cơ và chất lơ lửng với mức độ khá cao, COD và BOD vượt tiêu chuẩn tiêu chuẩn cho phép Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 17 CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3.1 Tổng quan về các thông số đặc trưng trong nước thải 3.1.1 Các thông số vật lý Hàm lượng chất rắn lơ lửng : Các chất rắn lơ lửng trong nước ((Total) Suspended Solids – (T)SS - SS) có thể có bản chất là: - Các chất vô cơ không tan ở dạng huyền phù (Phù sa, gỉ sét, bùn, hạt sét) - Các chất hữu cơ không tan. - Các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, vi nấm, động vật nguyên sinh…). Sự có mặt của các chất rắn lơ lửng cản trở hay tiêu tốn thêm nhiều hóa chất trong quá trình xử lý. Mùi : Hợp chất gây mùi đặc trưng nhất là H2S _ mùi trứng thối. Các hợp chất khác, chẳng hạn như indol, skatol, cadaverin và cercaptan được tạo thành dưới điều kiện yếm khí có thể gây ra những mùi khó chịu hơn cả H2S. Độ màu : Màu của nước thải là do các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, thuốc nhuộm hoặc do các sản phẩm được tao ra từ các quá trình phân hủy các chất hữu cơ. Đơn vị đo độ màu thông dụng là mgPt/L (thang đo Pt _Co). Độ màu là một thông số thường mang tính chất cảm quan, có thể được sử dụng để đánh giá trạng thái chung của nước thải. 3.1.2 Các thông số hóa học 3.1.2.1 Độ pH của nước pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có trong dung dịch, thường được dùng để biểu thị tính axit và tính kiềm của nước. Độ pH của nước có liên quan dạng tồn tại của kim loại và khí hoà tan trong nước. pH có ảnh hưởng đến hiệu quả tất cả quá trình xử lý nước. Độ pH có ảnh Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 18 hưởng đến các quá trình trao chất diễn ra bên trong cơ thể sinh vật nước. Do vậy rất có ý nghĩa về khía cạnh sinh thái môi trường 3.1.2.2 Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand - COD) Theo định nghĩa, nhu cầu oxy hóa học là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ trong nước bằng phương pháp hóa học (sử dụng tác nhân oxy hóa mạnh). Về bản chất, đây là thông số được sử dụng để xác định tổng hàm lượng các chất hữu cơ có trong nước, bao gồm cả nguồn gốc sinh vật và phi sinh vật. Trong môi trường nước tự nhiên, ở điều kiện thuận lợi nhất cũng cần đến 20 ngày để quá trình oxy hóa chất hữu cơ được hoàn tất. Tuy nhiên, nếu tiến hành oxy hóa chất hữu cơ bằng chất oxy hóa mạnh (mạnh hơn hẳn oxy) đồng thời lại thực hiện phản ứng oxy hóa ở nhiệt độ cao thì quá trình oxy hóa có thể hoàn tất trong thời gian rút ngắn hơn nhiều. Đây là ưu điểm nổi bật của thông số này nhằm có được số liệu tương đối về mức độ ô nhiễm hữu cơ trong thời gian rất ngắn. COD là một thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ nói chung và cùng với thông số BOD, giúp đánh giá phần ô nhiễm không phân hủy sinh học của nước từ đó có thể lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp. 3.1.2.3 Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand - BOD) Về định nghĩa, thông số BOD của nước là lượng oxy cần thiết để vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện chuẩn: 20oC, ủ mẫu 5 ngày đêm, trong bóng tối, giàu oxy và vi khuẩn hiếu khí. Nói cách khác, BOD biểu thị lượng giảm oxy hòa tan sau 5 ngày. Thông số BOD5 sẽ càng lớn nếu mẫu nước càng chứa nhiều chất hữu cơ có thể dùng làm thức ăn cho vi khuẩn, hay là các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học (Carbonhydrat, protein, lipid..) BOD là một thông số quan trọng: - Là chỉ tiêu duy nhất để xác định lượng chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học trong nước và nước thải. - Là tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng các dòng thải chảy vào các thuỷ vực thiên nhiên. Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 19 - Là thông số bắt buộc để tính toán mức độ tự làm sạch của nguồn nước phục vụ công tác quản lý môi trường. 3.1.2.4 Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen - DO) Tất cả các sinh vật sống đều phụ thuộc vào oxy dưới dạng này hay dạng khác để duy trì các tiến trình trao đổi chất nhằm sinh ra năng lượng phục vụ cho quá trình phát triển và sinh sản của mình. Oxy là yếu tố quan trọng đối với con người cũng như các thủy sinh vật khác. Oxy là chất khí hoạt động hóa học mạnh, tham gia mạnh mẽ vào các quá trình hóa sinh học trong nước: - Oxy hóa các chất khử vô cơ: Fe2+, Mn2+, S2-, NH3.. - Oxy hóa các chất hữu cơ trong nước, và kết quả của quá trình này là nước nhiễm bẩn trở nên sạch hơn. Quá trình này được gọi là quá trình tự làm sạch của nước tự nhiên, được thực hiện nhờ vai trò quan trọng của một số vi sinh vật hiếu khí trong nước. - Oxy là chất oxy hóa quan trọng giúp các sinh vật nước tồn tại và phát triển. Các quá trình trên đều tiêu thụ oxy hòa tan. Như đã đề cập, khả năng hòa tan của Oxy vào nước tương đối thấp, do vậy cần phải hiểu rằng khả năng tự làm sạch của các nguồn nước tự nhiên là rất có giới hạn. Cũng vì lý do trên, hàm lượng oxy hòa tan là thông số đặc trưng cho mức độ nhiễm bẩn chất hữu cơ của nước mặt. 3.1.2.5 Nitơ và các hợp chất chứa nitơ Nito là nguyên tố quan trọng trong sự hình thành sự sống trên bề mặt Trái Đất. Nito là thành phần cấu thành nên protein có trong tế bào chất cũng như các acid amin trong nhân tế bào. Xác sinh vật và các bã thải trong quá trình sống của chúng là những tàn tích hữu cơ chứa các protein liên tục được thải vào môi trường với lượng rất lớn. Các protein này dần dần bị vi sinh vật dị dưỡng phân hủy, khoáng hóa trở thành các hợp chất Nito vô cơ như NH4+, NO2-, NO3- và có thể cuối cùng trả lại N2 cho không khí. Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 20 Như vậy, trong môi trường đất và nước, luôn tồn tại các thành phần chứa Nito: từ các protein có cấu trúc phức tạp đến các acid amin đơn giản, cũng như các ion Nito vô cơ là sản phẩm quá trình khoáng hóa các chất kể trên: - Các hợp chất hữu cơ thô đang phân hủy thường tồn tại ở dạng lơ lửng trong nước, có thể hiện diện với nồng độ đáng kể trong các loại nước thải và nước tự nhiên giàu protein. - Các hợp chất chứa Nito ở dạng hòa tan bao gồm cả Nito hữu cơ và Nito vô cơ (NH4+, NO2-, NO3-). Thuật ngữ “Nito tổng” là tổng Nito tồn tại ở tất cả các dạng trên. Nito là một chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển của sinh vật. 3.1.2.6 Phospho và các hợp chất chứa phospho Nguồn gốc các hợp chất chứa Phospho có liên quan đến sự chuyển hóa các chất thải của người và động vật và sau này là lượng khổng lồ phân lân sử dụng trong nông nghiệp và các chất tẩy rửa tổng hợp có chứa phosphate sử dụng trong sinh hoạt và một số ngành công nghiệp trôi theo dòng nước. Trong các loại nước thải, Phospho hiện diện chủ yếu dưới các dạng phosphate. Các hợp chất Phosphat được chia thành Phosphat vô cơ và phosphat hữu cơ. Phospho là một chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển của sinh vật. Việc xác định P tổng là một thông số đóng vai trò quan trọng để đảm bảo quá trình phát triển bình thường của các vi sinh vật trong các hệ thống xử lý chất thải bằng phương pháp sinh học (tỉ lệ BOD:N:P = 100:5:1). Phospho và các hợp chất chứa Phospho có liên quan chặt chẽ đến hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước, do sự có mặt quá nhiều các chất này kích thích sự phát triển mạnh của tảo và vi khuẩn lam. 3.1.2.7 Chất hoạt động bề mặt Các chất hoạt động bề mặt là những chất hữu cơ gồm 2 phần: kị nước và ưa nước tạo nên sự phân tán của các chất đó trong dầu và trong nước. Nguồn tạo ra các chất hoạt động bề mặt là do việc sử dụng các chất tẩy rửa trong sinh hoạt và trong một số ngành công nghiệp. Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 21 3.1.3 Các thông số vi sinh vật học Nhiều vi sinh vật gây bệnh có mặt trong nước thải có thể truyền hoặc gây bệnh cho người. Chúng vốn không bắt nguồn từ nước mà cần có vật chủ để sống ký sinh, phát triển và sinh sản. Một số các sinh vật gây bệnh có thể sống một thời gian khá dài trong nước và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng, bao gồm vi khuẩn, vi rút, giun sán. * Vi khuẩn : Các loại vi khuẩn gây bệnh có trong nước thường gây các bệnh về đường ruột, như dịch tả (cholera) do vi khuẩn Vibrio comma, bệnh thương hàn (typhoid) do vi khuẩn Salmonella typhosa... * Vi rút : Vi rút có trong nước thải có thể gây các bệnh có liên quan đến sự rối loạn hệ thần kinh trung ương, viêm tủy xám, viêm gan... Thông thường sự khử trùng bằng các quá trình khác nhau trong các giai đoạn xử lý có thể diệt được vi rút. * Giun sán (helminths) Giun sán là loại sinh vật ký sinh có vòng đời gắn liền với hai hay nhiều động vật chủ, con người có thể là một trong số các vật chủ này. Chất thải của người và động vật là nguồn đưa giun sán vào nước. Tuy nhiên, các phương pháp xử lý nước hiện nay tiêu diệt giun sán rất hiệu quả. Nguồn gốc của vi trùng gây bệnh trong nước là do nhiễm bẩn rác, phân người và động vật. Trong người và động vật thường có vi khuẩn E. coli sinh sống và phát triển. Đây là loại vi khuẩn vô hại thường được bài tiết qua phân ra môi trường. Sự có mặt của E.Coli chứng tỏ nguồn nước bị nhiễm bẩn bởi phân rác và khả năng lớn tồn tại các loại vi khuẩn gây bệnh khác, số lượng nhiều hay ít tuỳ thuộc vào mức độ nhiễm bẩn. Khả năng tồn tại của vi khuẩn E.coli cao hơn các vi khuẩn gây bệnh khác. Do đó nếu sau xử lý trong nước không còn phát hiện thấy vi khuẩn E.coli chứng tỏ các loại vi trùng gây bệnh khác đã bị tiêu diệt hết. Mặt khác, việc xác định mức độ nhiễm bẩn vi trùng gây bệng của nước qua việc xác định số Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 22 lượng số lượng E.coli đơn giản và nhanh chóng. Do đó vi khuẩn này được chọn làm vi khuẩn đặc trưng trong việc xác định mức độ nhiễm bẩn vi trùng gây bệnh của nguồn nước. 3.2 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải 3.2.1 Phương pháp cơ học Phương pháp xử lý cơ học sử dụng nhằm mục đích tách các chất không hòa tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải .Những công trình xử lý cơ học bao gồm : 3.2.1.1 Song chắn rác Song chắn rác nhằm chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn hay ở dạng sợi: giấy, rau cỏ, rác … được gọi chung là rác. Rác được chuyển tới máy nghiền để nghiền nhỏ, sau đó được chuyển tới bể phân hủy cặn (bể mêtan). Đối với các tạp chất < 5 mm thường dùng lưới chắn rác. Cấu tạo của thanh chắn rác gồm các thanh kim loại tiết diện hình chữ nhật, hình tròn hoặc bầu dục… đặt nghiêng 600 theo hướng dòng chảy. 3.2.1.2 Bể lắng cát Bể lắng cát dùng để tách các chất bẩn vô cơ có trọng lượng riêng lớn hơn nhiều so với trọng lượng riêng của nước như xỉ than, cát …… ra khỏi nước thải. Cát từ bể lắng cát được đưa đi phơi khô ở sân phơi và cát khô thường được sử dụng lại cho những mục đích xây dựng. 3.2.1.3 Bể lắng Bể lắng dùng để tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọng lượng riêng của nước. Chất lơ lửng nặng hơn sẽ từ từ lắng xuống đáy, còn chất lơ lửng nhẹ hơn sẽ nổi lên mặt nước hoặc tiếp tục theo dòng nước đến công trình xử lý tiếp theo. Dùng những thiết bị thu gom và vận chuyển các chất bẩn lắng và nổi (ta gọi là cặn ) tới công trình xử lý cặn . 3.2.1.4 Bể vớt dầu mỡ Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 23 Bể vớt dầu mỡ thường được áp dụng khi xử lý nước thải có chứa dầu mỡ, nhằm tách các tạp chất nhẹ. Đối với thải sinh hoạt khi hàm lượng dầu mỡ không cao thì việc vớt dầu mỡ thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt chất nổi. 3.2.1.5 Bể lọc Bể lọc nhằm tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách cho nước thải đi qua lớp lọc đặc biệt hoặc qua lớp vật liệu lọc. Bể này được sử dụng chủ yếu cho một số loại nước thải công nghiệp. Quá trình diễn ra dưới tác dụng của áp suất cột nước. Có thể loại bỏ được đến 60% tạp chất không hoà tan có trong nước thải và giảm BOD đến 30%. Để tăng hiệu suất công tác của các công trình xử lý cơ học có thể dùng biện pháp làm thoáng sơ bộ, thoáng gió đông tụ sinh học, hiệu quả xử lý có thể đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 40-50 % theo BOD. Trong số các công trình xử lý cơ học có thể kể đến bể tự hoại, bể lắng hai vỏ, bể lắng trong có ngăn phân huỷ là những công trình vừa để lắng vừa để phân huỷ cặn lắng. 3.2.2 Phương pháp hóa lý Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý là áp dụng các quá trình vật lý và hoá học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học, tạo thành các chất khác dưới dạng cặn hoặc chất hoà tan nhưng không độc hại hoặc gây ô nhiễm môi trường. Giai đoạn xử lý hoá lý có thể là giai đoạn xử lý độc lập hoặc xử lý cùng với các phương pháp cơ học, hoá học, sinh học trong công nghệ xử lý nước thải hoàn chỉnh. Những phương pháp hoá lý thường được áp dụng để xử lý nước thải là : keo tụ, đông tụ, tuyển nổi, hấp phụ, trao đổi ion, thấm lọc ngược và siêu lọc … 3.2.2.1 Đông tụ và keo tụ Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn huyền phù nhưng không thể tách được các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hòa tan vì chúng là những hạt rắn có kích thước quá nhỏ. Để tách các hạt rắn đó một cách có hiệu quả bằng Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 24 phương pháp lắng, cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hổ giữa các hạt phân tán liên kết thành tập hợp các hạt, nhằm tăng vận tốc lắng của chúng. Việc khử các hạt keo rắn bằng lắng trọng lượng đòi hỏi trước hết cần trung hòa điện tích của chúng, thứ đến là liên kết chúng với nhau. Quá trình trung hoà điện tích thường được gọi là quá trình đông tụ (coagulation), còn quá trình tạo thành các bông lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ (flocculation). Phương pháp đông tụ Quá trình thuỷ phân các chất đông tụ và tạo thành các bông keo xảy ra theo các giai đoạn sau : Me3+ + HOH  Me(OH)2+ + H+ Me(OH)2+ + HOH  Me(OH)+ + H+ Me(OH)+ + HOH  Me(OH)3 + H+ Me3+ + 3HOH  Me(OH)3 + 3 H+ Chất đông tụ thường dùng là muối nhôm, sắt hoặc hoặc hỗn hợp của chúng. Việc chọn chất đông tụ phụ thuộc vào thành phần, tính chất hoá lý, giá thành, nồng độ tạp chất trong nước, pH . Các muối nhôm được dùng làm chất đông tụ: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al(OH)2Cl, Kal(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O. Thường sunfat nhôm làm chất đông tụ vì hoạt động hiệu quả pH = 5 – 7.5, tan tốt trong nước, sử dụng dạng khô hoặc dạng dung dịch 50% và giá thành tương đối rẻ. Các muối sắt được dùng làm chất đông tụ: Fe(SO3).2H2O, Fe(SO4)3.3H2O, FeSO4.7H2O và FeCl3. Hiệu quả lắng cao khi sử dụng dạng khô hay dung dịch 10 -15%. Phương pháp keo tụ Keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các chất cao phân tử vào nước. Khác với quá trình đông tụ, khi keo tụ thì sự kết hợp diễn ra không chỉ Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 25 do tiếp xúc trực tiếp mà còn do tương tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ bị hấp phụ trên các hạt lơ lửng . Chất keo tụ thường dùng có thể là hợp chất tự nhiên và tổng hợp chất keo tự nhiên là tinh bột, ete, xenlulozơ, dectrin (C6H10O5)n và dioxyt silic hoạt tính (xSiO2.yH2O). 3.2.2.2 Tuyển nổi Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng. Trong xử lý nước thải, tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học. Ưu điểm cơ bản của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ hoặc nhẹ, lắng chậm, trong một thời gian ngắn. Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể thu gom bằng bộ phận vớt bọt. Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thường là không khí ) vào trong pha lỏng. Các khí đó kết dính với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đó chúng tập hợp lại với nhau thành các lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban đầu . 3.2.2.3 Hấp phụ Phương pháp hấp phụ được dùng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải khỏi các chất hữu cơ hoà tan sau khi xử lý sinh học cũng như xử lý cục bộ khi nước thải có chứa một hàm lượng rất nhỏ các chất đó. Những chất này không phân huỷ bằng con đường sinh học và thường có độc tính cao. Nếu các chất cần khử bị hấp phụ tốt và chi phí riêng cho lượng chất hấp phụ không lớn thì việc ứng dụng phương pháp này là hợp lý hơn cả. Các chất hấp phụ thường được sử dụng như: than hoạt tính, các chất tổng hợp và chất thải của vài ngành sản xuất được dùng làm chất hấp phụ (tro, rỉ, mạt cưa …). Chất hấp phụ vô cơ như đất sét, silicagen, keo nhôm và các chất hydroxit Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 26 kim loại ít được sử dụng vì năng lượng tương tác của chúng với các phân tử nước lớn. Chất hấp phụ phổ biến nhất là than hoạt tính. 3.2.3 Phương pháp hóa học 3.2.3.1 Trung hoà Phương pháp trung hoà chủ yếu được dùng trong nước thải công nghiệp có chứa kiềm hay axit. Để giảm hiện tựơng nước thải gây ô nhiễm môi trường xung quanh thì người ta phải trung hoà nước thải, với mục đích là làm lắng các muối của kim loại nặng xuống và tách chúng ra khỏi nước thải. Quá trình trung hoà trước hết là phải tính đến khả năng trung hoà lẫn nhau giữa các loại nước thải chứa axit hay kiềm hay khả năng dự trữ kiềm của nước thải. Trong thực tế hỗn hợp nước thải có pH = 6,5 – 8,5 thì nước đó được coi là đã trung hoà. Nước thải thường có những giá trị pH khác nhau. Muốn nước thải được sử lý tốt bằng phương pháp sinh học thì phải tiến hành trung hòa và điều chỉnh pH. Trung hoà bằng cách dùng các dung dịch acid hoặc muối acid, các dung dịch kiềm hoặc oxit kiềm để trung hòa nước thải. 3.2.3.2 Khử trùng bằng hoá chất Để làm sạch nước thải người ta có thể sử dụng các chất ôxy hóa như clo ở dạng khí và hóa lỏng, dioxyt clo, clorat canxi, hypoclorit canxi và natri, permanganat kali, bicromat kali, peoxyhyro (H2O2), ôxy của không khí, ôzon, pyroluzit (MnO2),…. Trong quá trình ôxy hóa, các chất độc hại trong nước thải được chuyển thành các chất ít độc hại hơn và tách ra khỏi nước. Quá trình này tiêu tốn một lượng lớn các tác nhân hóa học, do đó quá trình ôxy hóa hóa học chỉ được dùng trong những trường hợp khi các tạp chất gây nhiễm bẩn trong nước không thể tách bằng những phương pháp khác. Ví dụ khử xyanua hay hợp chất hòa tan của asen. 3.2.4 Phương pháp xử lý sinh học Phương pháp xử lí sinh học là sử dụng khả năng sống, hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ các chất bẩn hữu cơ có trong nước thải. Quá trình phân hủy Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 27 các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa. Phương pháp xử lý sinh học có thể thực hiện trong điều kiện hiếu khí ( với sự có mặt của oxy) hoặc trong điều kiện kỵ khí( không có oxy). Phương pháp xử lý sinh học có thể ứng dụng để làm sạch hoàn toàn các loại nước thải chứa chất hữu cơ hoà tan hoặc phân tán nhỏ. Do vậy phương pháp này thường được áp dụng sau khi loại bỏ các loại tạp chất thô ra khỏi nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao. 3.2.4.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên. Để tách các chất bẩn hữu cơ dạng keo và hoà tan trong điều kiện tự nhiên người ta xử lí nước thải trong ao, hồ ( hồ sinh vật) hay trên đất ( cánh đồng tưới, cánh đồng lọc…). Hồ sinh vật Hồ sinh vật là các ao hồ có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo, còn gọi là hồ oxy hoá, hồ ổn định nước thải, … xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học. Trong hồ sinh vật diễn ra quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ nhờ các loài vi khuẩn, tảo và các loại thủy sinh vật khác, tương tự như quá trình làm sạch nguồn nước mặt. Vi sinh vật sử dụng oxy sinh ra từ rêu tảo trong quá trình quang hợp cũng như oxy từ không khí để oxy hoá các chất hữu cơ, rong tảo lại tiêu thụ CO2, photphat và nitrat amon sinh ra từ sự phân huỷ, oxy hoá các chất hữu cơ bởi vi sinh vật. Để hồ hoạt động bình thường cần phải giữ giá trị pH và nhiệt độ tối ưu. Nhiệt độ không được thấp hơn 60C. Theo bản chất quá trình sinh hoá, người ta chia hồ sinh vật ra các loại hồ hiếu khí, hồ sinh vật tuỳ tiện (Faculative) và hồ sinh vật yếm khí. Cánh đồng tưới - Cánh đồng lọc Cánh đồng tưới là những khoảng đất canh tác, có thể tiếp nhận và xử lý nước thải. Xử lý trong điều kiện này diễn ra dưới tác dụng của vi sinh vật, ánh sáng mặt trời, không khí và dưới ảnh hưởng của các hoạt động sống thực vật, chất thải bị hấp thụ và giữ lại trong đất, sau đó các loại vi khuẩn có sẵn trong đất sẽ Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 28 phân huỷ chúng thành các chất đơn giản để cây trồng hấp thụ. Nước thải sau khi ngấm vào đất, một phần được cây trồng sử dụng. Phần còn lại chảy vào hệ thống tiêu nước ra sông hoặc bổ sung cho nước nguồn. 3.2.4.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo Bể lọc sinh học Bể lọc sinh học là công trình nhân tạo, trong đó nước thải được lọc qua vật liệu rắn có bao bọc một lớp màng vi sinh vật. Bể lọc sinh học gồm các phần chính như sau: phần chứa vật liệu lọc, hệ thống phân phối nước đảm bảo tưới đều lên toàn bộ bề mặt bể, hệ thống thu và dẫn nước sau khi lọc, hệ thống phân phối khí cho bể lọc. Quá trình oxy hóa chất thải trong bể lọc sinh học diễn ra giống như trên cánh đồng lọc nhưng với cường độ lớn hơn nhiều. Màng vi sinh vật đã sử dụng và xác vi sinh vật chết theo nước trôi khỏi bể được tách khỏi nước thải ở bể lắng đợt 2. Để đảm bảo quá trình oxy hoá sinh hóa diễn ra ổn định, oxy được cấp cho bể lọc bằng các biện pháp thông gió tự nhiên hoặc thông gió nhân tạo. Vật liệu lọc của bể lọc sinh học có thể là nhựa Plastic, xỉ vòng gốm, đá Granit…… Bể hiếu khí bùn hoạt tính – Bể Aerotank Là bể chứa hỗn hợp nước thải và bùn hoạt tính, khí được cấp liên tục vào bể để trộn đều và giữ cho bùn ở trạng thái lơ lửng trong nước thải và cấp đủ oxy cho vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải. Khi ở trong bể, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân để cho các vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính. Vi khuẩn và các vi sinh vật sống dùng chất nền (BOD) và chất dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn để chuyển hoá chúng thành các chất trơ không hòa tan và thành các tế bào mới. Số lượng bùn hoạt tính sinh ra trong thời gian lưu lại trong bể Aerotank của lượng nước thải ban đầu đi vào trong bể không đủ làm giảm nhanh các chất hữu cơ do đó phải sử dụng lại một phần bùn hoạt tính đã lắng xuống đáy ở bể lắng đợt 2, bằng cách tuần hoàn bùn về bể Aerotank để đảm bảo nồng độ vi sinh vật trong bể. Phần bùn hoạt tính Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 29 dư được đưa về bể nén bùn hoặc các công trình xử lý bùn cặn khác để xử lý. Bể Aerotank hoạt động phải có hệ thống cung cấp khí đầy đủ và liên tục. Bể sinh học theo mẻ SBR (Sequence Batch Reactor) Sequencing Batch Reactor (Lò phản ứng theo chuỗi) là hệ thống bùn hoạt tính kiểu làm đầy-và-rút, một hệ thống phản ứng kiểu khuấy trộn hoàn toàn bao gồm tất cả các bước của quá trình bùn hoạt tính xảy ra trong một bể đơn nhất, hoạt động theo chu trình mỗi ngày. SBR không cần sử dụng bể lắng thứ cấp và quá trình tuần hoàn bùn, thay vào đó là quá trình xã cặn trong bể. Thường có 5 pha xảy ra trong một chu kì hoạt động của bể, bao gồm: Pha đầy, pha phản ứng, pha lắng, pha rút, pha để yên Bể xử lý sinh học kỵ khí dòng lội ngược – (Bể UASB) Nước thải được đưa trực tiếp vào dưới đáy bể và được phân phối đồng đều ở đó, sau đó chảy ngược lên xuyên qua lớp bùn sinh học hạt nhỏ (bông bùn) và các chất bẩn hữu cơ được tiêu thụ ở đó. Các bọt khí mêtan và cacbonic nổi lên trên được thu bằng các chụp khí để dẫn ra khỏi bể. Nước thải tiếp theo đó sẽ diễn ra sự phân tách 2 pha lỏng và rắn. Pha lỏng được dẫn ra khỏi bể, còn pha rắn thì hoàn lưu lại lớp bông bùn. Sự tạo thành và duy trì các hạt bùn là vô cùng quan trọng khi vận hành bể UASB. Bể xử lý sinh học thiếu khí – (Bể Anoxic) Trong bể này xảy ra các quá trình khử BOD, COD, đặc biệt N và P. Nhu cầu oxy cần thiết trong hệ thống sinh học làm chức năng chuyển hóa chất nền và phân huỷ nội sinh để khử nitrat. Tiếp theo sau quá trình nitrat hoá, vùng khử nitrat cũng có thể kết hợp chặt chẽ vào hệ thống bùn hoạt tính trước khi lọc thứ cấp. Sau khi nitrat hoá, nồng độ các chất hữu cơ ở mức thấp nhất và tốc độ khử nitrat phụ thuộc vào tốc độ hô hấp của các vi khuẩn sử dụng thức ăn dữ trữ từ quá trình phân huỷ nội bào. Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 30 3.3 Một số công nghệ xử lý nước thải thuỷ sản đã áp dụng 3.3.1 Hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp đông lạnh Việt Thắng, Nha Trang Hình 3.1: Hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp đông lạnh Việt Thắng, Nha Trang bùn bùn bùn Nước thải Bể kỵ khí Bể lắng 1 Bể UASB Bể sục khí Bể lắng 2 Bể khử trùng Bể gom bùn Nguồn tiếp nhận Máy thổi khí Dd khử trùng Song chắn rác Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 31 3.3.2 Hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản Ngô Quyền, Rạch Giá, Kiên Giang, công suất 520 m3/ngày đêm Hình 3.2: Hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản Ngô Quyền Nước thải vào Bể lắng cát Bể điều hòa Bể lắng 1 Bể kỵ khí Bể lắng 2 Bể khử trùng Nước sau xử lý Bể nén bùn Máy ép bùn Bể hiếu khí Sân phơi cát Song chắn rác Dd khử trùng Máy thổi khí Máy thổi khí bùn bùn bùn Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 32 3.3.3 Hệ thống xử lý nước thải công ty chế biến thủy sản xuất khẩu Nha Trang ( F17) 500 m3/ngày đêm Hình 3.3: Hệ thống xử lý nước thải công ty chế biến thủy sản xuất khẩu Nha Trang Nước thải vào Bể vớt váng Bể điều hòa Bể lọc kỵ khí Bể hiếu khí Bể lắng Bể tiếp xúc Nước ra Song chắn rác Bể nén bùn Bể chứa bùn Sân phơi bùn bùn bùn Dd khử trùng Máy thổi khí Máy thổi khí Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 33 3.3.4 Hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp đông lạnh thủy hải sản Cofidec Hình 3.4: Hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp đông lạnh thủy hải sản Cofidec Song chắn rác Nước thải Bể ổn định Bể UASB Ao sinh học Nước sau xử lý Bể ủ bùn bùn Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 34 3.3.5 Công nghệ xử lý nước thải của ngành chế biến thủy sản công ty Agrex Sài Gòn - CEFINEA Hình 3.5: Công nghệ xử lý nước thải của ngành chế biến thủy sản công ty Agrex Sài Gòn Nước thải Song chắn rác Bể điều hòa Bể lắng 1 Bể xử lý sinh học dính bám Bể lắng 2 Bể tiếp xúc Công trình xả nước thải ra sông Sài Gòn Bể nén bùn Trạm bơm bùn Sân phơi bùn Máy nén khí bn Bùn tuần hồn cặn Nước tách từ bùn Thải bỏ Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 35 CHƯƠNG 4 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH THUỶ SẢN THIÊN QUỲNH 4.1 Giới thiệu sơ lược về công ty Tên công ty: Công ty TNHH SX-TM Thiên Quỳnh. Địa chỉ: Lô MB4-2 đường số 3, KCN Đức Hòa 1 Hạnh Phúc, xã Đức Hòa Đông, huyện Đức Hòa, tỉnh Long An. Số điện thoại: 072 3779780 Fax: 072 3779734 MST: 0304147082 Ngành nghề kinh doanh: chế biến tôm đông lạnh các loại Người đại diện: ông Nguyển Thanh Cường. Chức vụ : Giám đốc  Hiện trạng mặt bằng của công ty: - Vị trí khu đất của công ty: Lô MB 4 - 2, KCN Đức Hoà 1, xã Đức Hoà Đông, huyện Đức Hoà, tỉnh Long An và có hướng tiếp giáp như sau:  Phía Bắc : giáp lô đất trống  Phía Nam : giáp lô MB 4 -1  Phía Đông : giáp đường số 3 KCN  Phía Tây : giáp lô MB 2, MB3 - Tổng diện tích mặt bằng: 5600 m2, trong đó diện tích xây dựng bao gồm các hạng mục sau:  Nhà xưởng: 3.000 m2  Nhà kho: 600 m2  Nhà văn phòng: 300 m2 Còn lại là diện tích đường nội bộ, khuôn viên cây xanh và một số công trình phụ trợ  Cơ cấu tổ chức  Tổng số công nhân sản xuất: 363 người.  Số lượng công nhân tại thời điểm cao nhất/ca sản xuất: 363 người. Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 36 Trong đó:  Khu tiếp nhận nguyên liệu: 12 người.  Khu vực sơ chế: 98 người.  Khu vực chế biến: 121 người.  Khu vực cấp đông bao gói: 26 người.  Khu vực khác: 106 người. 4.2 Quy trình sản xuất của nhà máy và các vấn đề phát sinh 4.2.1 Nguyên vật liệu sản xuất Hiện nay nhà máy chế biến tôm đông lạnh có nguồn nguyên liệu chủ yếu được thu mua về từ các nguồn trong nước do người dân nuôi tôm bán cho nhà máy. Công suất chế biến tôm nhà máy khoảng 20 – 25 tấn/ngày tùy theo mùa vụ. 4.2.2 Quy trình công nghệ sản xuất Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 37 Hình 4.1 : Sơ đồ quy trình chế biến tôm su nuôi, hấp đông Tieáp nhaän nguyeân lieäu Röûa 1 Laët ñaàu, sô cheá Röûa 2 Phân loại, phân cỡ Rửa 3 Xeáp khuoân Caáp ñoâng Nöôùc Nöôùc thaûi Nöôùc Nöôùc thaûi Maï baêng, bao goùi, doø kim loaïi Ñoùng thuøng, ghi nhaõn Baûo quaûn laïnh Nöôùc Nöôùc thaûi Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 38 4.2.3 Mô tả quy trình công nghệ Khâu tiếp nhận nguyên liệu : Nguyên liệu (tôm) được các xe đông lạnh vận chuyển tới Nhà máy sẽ được tếp nhận tại bộ phận nhập liệu, tại đây lượng tôm nhập vào được cân xác định khối lượng và chuyển vào bên trong. Khâu rửa 1 : Sau đó tôm được cho rửa sạch và kiểm tra trong cơ thể có chứa tạp chất, sunfit hay kháng sinh thì được đem sơ chế. Khâu lặt đầu, sơ chế : Tôm tiếp tục qua công đoạn sơ chế, tại đây tôm được công nhân lặt đầu, rút tim và nội tạng tôm, lột sạch phần vỏ cứng bên ngoài chỉ giữ lại phần thịt. Khâu rửa 2 : Phần thịt tôm sẽ được cho qua máy rửa lần hai rửa sạch những bợn còn dính trên thịt (nước rửa này cũng có chất khử trùng). Khâu phân cỡ màu : Sau đó tôm sẽ được công nhân đứng chuyển phân cở và màu của tôm sao cho chất lượng của từng loại là đồng nhất. Khâu rửa 3 : Tôm lại tiếp tục được cho rửa lần thứ 3 để loại hết tất cả các tạp chất còn dính lại trên thịt (nước rửa này cũng có chất khử trùng). Khâu xếp khay : Thịt tôm sẽ được chuyển tiếp lên bộ phận xếp khay, khay có hình vuông số lượng tôm trên mỗi khay tùy theo kích cở mà dao động từ 20 – 30 con/khay. Khâu cấp đông : Tôm sau khi xếp khay xong sẽ được chuyển qua máy cấp đông nhanh ở nhiệt độ từ -25 – -300C, ở nhiệt độ này bảo đảm được chất lượng con tôm không thay đổi nhiều so với tôm tươi. Khâu mạ băn, bao gói, dò kim loại : Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 39 Sau khi cấp đông những khối tôm lạnh sẽ được gở ra khỏi khay và cho đi mạ băng, một lớp băng trắng sẽ phủ bên ngoài những khối tôm này, đây là công đoạn vừa tạo tính thẩm mỹ cho sản phẩm vừa bảo quản được chất lượng con tôm. Sau khi mạ băng thì công nhân sẽ tiến hành bao gói nilon từng khối sản phẩm một và chuyển qua công đoạn tiếp theo. Từng khối sản phẩm sẽ được cho qua một máy dò kim loại để kiểm tra một lần cuối (công đoạn này nhằm để tránh xảy ra những sai sót của công nhân trong quá trình chế biến làm vướng kim loại vào trong thành phẩm). Khâu đóng thùng, ghi nhãn : Sau khi dò xong tôm sẽ được cho đóng thùng và ghi nhãn, trên những nhãn này ghi nơi xuất xứ và trọng lượng sản phẩm. Khâu bảo quản : Công đoạn cuối cùng là những thành phẩm này sẽ được chuyển đến kho bảo quản ở nhiệt độ 150C, trước khi xuất khẩu đi ra thị trường. 4.2.4 Các vấn đề môi trường phát sinh 4.2.4.1 Nước thải Nước thải sinh hoạt : Lưu lượng nước thải sinh hoạt này phát sinh từ nhà nhà ăn, khu vệ sinh chung, nhà vệ sinh trong khu vực sản xuất khoảng 30 m3/ngày. Nước thải trong các nhà vệ sinh chung của công nhân được xử lý bằng các bể tự hoại là công trình đồng thời làm 2 chức năng: lắng và phân huỷ cặn lắng, dưới ảnh hưởng của các vi sinh vật kỵ khí các chất hữu cơ bị phân huỷ, một phần tạo khí, một phần tạo thành các chất vô cơ hoà tan. Sau đó nước thải qua các hố ga lắng trước khi thải vào cống thu gom nước thải tập trung của KCN Đức Hoà 1 Nước thải sản xuất : Nhà máy hiện nay đã đầu tư xây dựng hệ thống cống rãnh thu gom nước thải trực tiếp tại xưởng chế biến. Nươc thải của nhà máy phát sinh từ các nguồn chế biến tôm, rửa tôm, khu khử trùng của các xưởng chế biến, nhà vệ sinh của xưởng chế biến. Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 40 4.2.4.2 Chất thải rắn Chất thải rắn của nhà máy có hai loại : chất thải rắn sản xuất và chất rắn sinh hoạt. Khối lượng chất thải rắn phát sinh trong hoạt động của nhà máy từ 210 – 230kg/ngày. Chất thải rắn sản xuất : Chất thải rắn sản xuất tại nhà máy bao gồm các chất từ quá trình sản xuất (xác vỏ tôm, bao bì, phế phẩm, lượng chất thải cặn xả định kỳ của hệ thống bôi trơn, dẻ lau chùi máy…. Các loại chất thải này được thu gom và bán cho các cơ sở thu mua phế liệu, một phần hợp đồng với dịch vụ vệ sinh môi trường đô thị tại địa phương để đưa ra bãi tập trung, lượng chất thải rắn hình thành trong quá trình sản xuất của hai phân xưởng trung bình khoảng 40 – 60kg/ngày tùy theo nhu cầu sản xuất. Chất thải rắn sinh hoạt Chất thải rắn sinh hoạt phát sinh chủ yếu từ hoạt động sinh hoạt của toàn thể công nhân viên nhà máy. Thành phần chủ yếu là các bao bì giấy, nylon, vỏ đồ hộp, vỏ trái cây, thức ăn dư,… có khối lượng 0,2kg/người/ngày (0,2kg/người/ngày x 1500 lao động = 300kg/ngày). Công ty đã thu gom và hợp đồng dịch vụ vệ sinh môi trường đô thị tại địa phương để vận chuyển và xử lý tại bãi rác tập trung. 4.2.4.3 Khí thải Trong quy trình sản xuất nhà máy không có khí thải ra, nhưng do tính chất nguyên liệu nên gây ra mùi hôi thối ở các khu sản xuất và bãi phế liệu, ngoài ra ở các thiết bị lạnh sử dụng các môi chất NH3 có khả năng thoát ra khi thiết bị gặp sự cố Biện pháp giải quyết Mùi hôi thối: xuất phát từ 2 dạng là bản thân nguyên liệu có mùi đặc trưng và mùi từ nguyên liệu giảm chất lượng. Cần đảm bảo chế độ vệ sinh công nghiệp; muối ướp bảo quản nguyên liệu, bán thành phẩm đúng theo yêu cầu; trang bị đầy đủ và đúng qui định đồ bảo hộ lao động. Rò rỉ NH3 tuân thủ qui trình vận hành và kiểm tra an toàn theo TCVN 4206-86; kiểm định đúng theo yêu cầu nhà nước; máy sản xuất nước đá và máy cấp đông Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 41 được xây dựng và lắp đặt ở khu rộng rãi biệt lập, cách xa khu vực làm việc và sản xuất. Thiết kế chiếu sáng và thông thoát tốt, được cung cấp nước đầy đủ, có hồ nước bơm và hồ nước dự phòng, kế hoạch bảo dưỡng máy móc thiết bị thường xuyên, dự đoán sự cố xảy ra để có biện pháp phù hợp. Khi bị rò rỉ, sử dụng hệ thống van chặn để cô lập bộ phận bị sự cố nhằm hạn chế sự thất thoát NH3; dựa vào tính hoà tan trong nước của NH3 để xã lượng dư NH3 trong nước và dùng nước phun vào vị trí sự cố để hạn chế sự lan toả trong không gian; trang bị bảo hộ lao động cho công nhân (mặt nạ phòng độc) 4.3 Thành phần và tính chất đặc trưng của nước thải tại công ty Thuỷ sản Thiên Quỳnh. Lưu lượng nhà máy hiện tại là 250 m3/ngày, có đặc điểm chung với các loại nước thải chế biến tôm thông thường. Các thông số ô nhiễm được trình bày trong bảng sau: Bảng 4.1: Đặc trưng ô nhiễm của nước thải chế biến tôm S TT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả Tiêu chuẩn 1 pH 6,9 5,5  9 2 Nhiệt độ 0C 27  33 40 3 BOD5 mgO2/L 767 < 50 4 COD mgO2/L 1150 < 100 5 Tổng cặn lơ lửng SS mg/L 300 < 100 6 Tổng Nitơ mg/L 124 < 60 7 Tổng Photpho mg/L 9,56 < 6 Nguồn: Xí nghiệp chế biến thuỷ sản XNK Thuận An 1 – An Giang Nhận xét: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 42 Thành phần chủ yếu là chất hữu cơ phân rã có nguồn gốc từ động vật (quá trình rửa và sơ chế nguyên liệu), với thành phần chủ yếu là protein và chất béo, trong đó chất béo thuộc loại khó phân huỷ bởi vi sinh. Mức độ ô nhiễm dinh dưỡng lớn (xác bã nguyên liệu), cần quan tâm nhiều đến lượng N và P bên cạnh ô nhiễm hữu cơ (C) trong quá trình xử lý. Tỷ lệ BOD/COD  0,65 là điều kiện thuận lợi để áp dụng phương pháp xử lý vi sinh trong quá trình xử lý nước thải. Tổng chất rắn trong nước thải chủ yếu từ các vụn thuỷ sản đã tan rã hoà vào trong nước thải, một số bã lớn hơn (vỏ tôm, đầu tôm) do còn sót lại trong quá trình sơ chế, cặn loại này rất dễ lắng. Thành phần hữu cơ (acid béo không bão hoà) khi bị phân huỷ tạo ra các sản phẩm trung gian gây mùi đặc trưng rất khó chịu, và ảnh hưởng nhiều khi tiếp xúc. Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 43 CHƯƠNG 5 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ TRẠM XỬ LÝ VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ TRONG TRẠM XỬ LÝ CÔNG TY THIÊN QUỲNH 5.1 Số liệu làm cơ sở thiết kế STT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả QCVN 11:2008 BTNMT 1 Lưu lượng Q m3/ngày 250 2 pH 6,9 5,5  9 3 Nhiệt độ 0C 27  33 40 4 BOD5 mgO2/l 767 < 50 5 COD mgO2/l 1150 < 100 6 Tổng cặn lơ lửng SS mg/l 300 < 100 7 Tổng Nitơ mg/l 124 < 60 8 Amoni NH3 (tính theo N) mg/l 40 < 20 9 Tổng Photpho mg/l 9,56 < 6 5.2 Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải 5.2.1 Cơ sở lựa chọn dây chuyền công nghệ Hệ thống xử lý nước thải được thiết kế dựa trên các cơ sở sau:  Thành phần và tính chất nước thải đầu vào  Lưu lượng nước thải đầu vào  Tiêu chuẩn xả nước ra nguồn tiếp nhận (Quy chuẩn Việt Nam 11: 2008 BTNMT).  Các điều kiện tự nhiên, khí tượng thuỷ văn tại khu vực Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 44  Chi phí đầu tư ban đầu.  Chi phí quản lý và vận hành…  Diện tích mặt bằng trạm xử lý. 5.2.2 Đề xuất dây chuyền công nghệ Đặc điểm nước thải của ngành chế biến thủy hải sản nói chung và của công ty chế biến thủy sản Thiên Quỳnh nói riêng là có sự ô nhiễm hữu cơ cao với các chỉ tiêu đặc trưng cho sự ô nhiễm hữu cơ như COD, BOD khá cao và các chỉ tiêu nước thải khác của công ty đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép xả vào môi trường. Với tỉ lệ BOD : COD là 0,66 công nghệ phù hợp để xử lý nước thải cho công ty là công nghệ xử lý sinh học. Để loại bỏ các chất hữu cơ có trong nước thải có thể áp dụng nhiều công trình xử lý sinh học khác nhau. Do đặc điểm nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải khá cao nên phải sử dụng kết hợp xử lý sinh học với sự tham gia của vi khuẩn kỵ khí và vi khuẩn hiếu khí. Xử lý sinh học bao gồm xử lý sinh học tự nhiên và sinh học nhân tạo. Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 45 5.2.2.1 Xử lý nước thải bằng công trình xử lý sinh học tự nhiên SONG CHAÉN RAÙC HOÁ THU GOM HOÀ KÎ KHÍ HOÀ HIEÁU KHÍ NÖÔÙC THAÛI HOÀ HOAØN THIEÄN BEÅ ÑIEÀU HOØA NGUOÀN TIEÁP NHAÄN Hình 5.1. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học tự nhiên. Phương án xử lý nước thải bằng phương pháp tự nhiên có rất nhiều ưu điểm so với các công trình nhân tạo như: Tiêu tốn rất ít năng lượng trong quá trình vận hành. Công nghệ đơn giản. Vận hành và quản lý đơn giản, không yêu cầu trình độ kỹ thuật cao Kinh phí thấp trong quá trình xây dựng cũng như trong thời gian hoạt động Thiết bị và xây dựng đơn giản. Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 46 Nhược điểm: lớn nhất của các công trình xử lý nước thải bằng phương pháp tự nhiên là diện tích đất sử dụng rất lớn (lớn rất nhiều so với các công trình nhân tạo) nên thường được xây dựng ở những vùng mà đất đai không có giá trị (hoặc có giá trị rất thấp) về nông nghiệp và (hoặc) kinh tế . Công ty chế biến thủy sản Thiên Quỳnh được xây dựng trong khu công nghiệp Đức Hoà – Long An mà tiềm năng phát triển của khu công nghiệp là còn khá lớn do vậy việc sử dụng một diện tích đất khá lớn trong khu công nghiệp là không khả thi về mặt kinh tế cũng như về mặt cảnh quan của khu công nghiệp. Do đó, việc sử dụng phương án không phù hợp với điều kiện của công ty. 5.2.2.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải bằng công trình xử lý sinh học nhân tạo Do đặc điểm nước thải có nồng độ chất hữu cơ tương đối cao nên áp dụng công trình xử lý sinh học kỵ khí kết hợp với hiếu khí có lợi hơn cả về kinh tế lẫn hiệu quả xử lý. Tuy nhiên, các công trình xử lý cần phải cân nhắc, lựa chọn sao cho phù hợp với điều kiện thực tế. Trong các phương án xử lý việc lựa chọn dựa theo tiêu chí như: giá thành công trình, vận hành và bảo dưỡng công trình, chi phí xử lý. Với điều kiện thực tế của công ty thủy sản Thiên Quỳnh có thể áp dụng một trong hai công nghệ sau: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 47 Sơ đồ công nghệ đề xuất: Phương án 1 Hình 5.2: Phương án 1 Ghi chú: Đường nước Đường bùn Đường khí Đường hóa chất UASB Nguồn tiếp nhận Nguồn thải Bể lắng cát kết hợp tách dầu mỡ Bể điều hòa Bể trung gian Bể SBR Khử trùng Sân phơi bùn Nước tuần hoàn Cặn thải Song chắn rác Bùn thải Máy thổi khí Hoá chất khử trùng Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 48 Nước tuần hoàn Bùn thải Bùn thải Bùn tuần hoàn Phương án 2: Hình 5.3: Phương án 2 Ghi chú: Đường nước Đường bùn Đường khí Đường hóa chất Máy thổi khí UASB Bể Anoxic Song chắn rác Nguồn thải Bể lắng cát kết hợp tách dầu mỡ Bể điều hòa Bể nén bùn Hoá chất khử trùng Nguồn tiếp nhận Lắng 2 Khử trùng Bể Aerotank Máy ép bùn Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 49 5.2.3 Thuyết minh quy trình công nghệ Phương án 1: Nước thải nhiễm bẩn từ hoạt động sản xuất của công ty được theo mương thu nước có đặt thiết bị lược rác, nhằm giữ lại các vật thể rắn có trong nước thải, tránh các sự cố về máy bơm (nghẹt bơm, gãy cánh bơm…) sau đó tự chảy vào bể tách dầu mỡ đồng thời kết hợp lắng cát, phần dầu mỡ phát sinh từ khu vực sản xuất cũng được tách tại đây nhờ các vách hướng dòng theo hình Zíc zắt (được vớt định kỳ bằng phương pháp thủ công). Bể tách dầu mỡ có 3 ngăn: Ngăn thu cặn, ngăn thu mỡ và ngăn thu nước sạch. Dầu mỡ được giữ tại vạch hướng dòng , các vật thể rắn bị giữ lại tại song chắn rác được lấy định kỳ để giao cho đơn vị có chức năng đổ bỏ. Nước thải được tập trung tại bể điều hòa. Trong bể điều hòa có hệ thống thiết bị khuấy trộn để đảm bảo hoà tan và san đều nồng độ chất bẩn trong toàn thể tích bể và không cho cặn lắng trong bể, pha loãng nồng độ các chất độc hại và điều tiết lưu lượng nước thải vào trạm xử lý một cách ổn định cho các công trình đơn vị phía sau. Sau đó nước thải được bơm vào bể UASB theo hướng từ dưới lên nhằm xáo trộn dòng nước để vi sinh vật kỵ khí trong bể tiếp xúc nhiều với dòng nước và loại bỏ chất hữu cơ có trong nước thải. Cơ chế của quá trình xử lý kỵ khí xảy ra như sau: Chất hữu cơ lên men -----------> yếm khí CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S Nước thải từ bể UASB sẽ chảy trọng trường qua bể ổn định, bùn trong bể UASB sẽ được lấy ra theo định kỳ. Nước thải tiếp tục được bơm vào bể SBR, bùn lắng được bơm ra sân phơi bùn. Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 50 Hệ thống xử lý sinh học từng mẻ bao gồm đưa nước thải vào bể phản ứng và tạo các điều kiện cần thiết như môi trường thiếu khí (không có oxy, chỉ có NO3- ), kị khí (không có oxy), hiếu khí (có oxi, NO3-) để cho vi sinh tăng sinh khối, hấp thụ và tiêu hóa các chất thải hữu cơ trong nước thải. Chất thải hữu cơ (C, N, P) từ dạng hòa tan sẽ chuyển hóa vào sinh khối vi sinh và khi lớp sinh khối vi sinh này lắng kết xuống sẽ còn lại nước trong đã tách chất ô nhiễm, chu kỳ xử lý trên lại tiếp tục cho một mẻ nước thải mới. Quá trình hoạt động của bể được chia làm 4 giai đoạn chính tạo nên một chu kỳ của bể sinh học từng mẻ a. Giai đoạn làm đầy b. Giai đoạn phản ứng oxy hóa sinh hóa c. Giai đoạn lắng d. Dẫn nước sau xử lý ra, lấy bớt bùn và để lại 25% Đây là quá trình tổng hợp có hiệu quả kết hợp khử BOD cacbon và các chất hữu cơ hòa tan N, P. Trong quá trình khử N có thể tăng cường nguồn cacbon bên ngoài bằng Metanol ở giai đoạn 4. Tuy nhiên với thành phần và tính chất nước thải chế biến thủy sản giàu cacbon hữu cơ và chất dinh dưỡng trong quá trình oxy hóa nên không cần sử dụng thêm hóa chất phụ trợ Các quá trình sinh học trên diễn ra trong bể với sự tham gia của các vi sinh vật trong quá trình oxy hóa chất hữu cơ, đặc biệt là có sự tham gia của hai chủng loại Nitrosomonas và Nitrobacter trong quá trình nitrat hóa và khử nitrat kết hợp. Phương án 2: Nước thải nhiễm bẩn từ hoạt động sản xuất của công ty được theo mương thu nước có đặt thiết bị lược rác, nhằm giữ lại các vật thể rắn có trong nước thải, tránh các sự cố về máy bơm (nghẹt bơm, gãy cánh bơm…) sau đó tự chảy vào bể tách dầu mỡ đồng thời kết hợp lắng cát, phần dầu mỡ phát sinh từ khu vực sản xuất cũng được tách tại đây nhờ các vách hướng dòng theo hình Zíc zắt (được vớt định kỳ bằng phương pháp thủ công). Bể tách dầu mỡ có 3 ngăn: Ngăn thu cặn, ngăn thu mỡ và ngăn thu nước sạch. Dầu mỡ được giữ tại vạch hướng dòng , các vật thể Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 51 rắn bị giữ lại tại song chắn rác được lấy định kỳ để giao cho đơn vị có chức năng đổ bỏ. Nước thải được tập trung tại bể điều hòa. Trong bể điều hòa có hệ thống sục khí để hạn chế vi sinh kị khí phát triển, điều hoà nồng độ các chất độc hại và điều tiết lưu lượng nước thải vào trạm xử lý một cách ổn định cho các công trình đơn vị phía sau. Sau đó nước thải được bơm vào bể UASB theo hướng từ dưới lên nhằm xáo trộn dòng nước để vi sinh vật kỵ khí trong bể tiếp xúc nhiều với dòng nước và loại bỏ chất hữu cơ có trong nước thải. Cơ chế của quá trình xử lý kỵ khí xảy ra như sau: Chất hữu cơ lên men -----------> yếm khí CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S Nước thải sau khi qua bể UASB sẽ tự chảy vào cụm bể anoxic và bể aerotank. Bể anoxic kết hợp aerotank được lựa chọn để xử lý tổng hợp: khử BOD, nitrat hóa, khử NH4+ và khử NO3- thành N2, khử Phospho. Với việc lựa chọn bể bùn hoạt tính xử lý kết hợp đan xen giữa quá trình xử lý thiếu khí, hiếu khí sẽ tận dụng được lượng cacbon khi khử BOD, do đó không phải cấp thêm lượng cacbon từ ngoài vào khi cần khử NO3-, tiết kiệm được 50% lượng oxy khi nitrat hóa khử NH4+ do tận dụng được lượng oxy từ quá trình khử NO3-. Nước sau cụm bể anoxic - aerotank tự chảy vào bể lắng II. Nước được phân phối vào ống trung tâm của bể lắng và được hướng dòng từ trên xuống. Các bông cặn vi sinh sẽ va chạm, tăng kích thước và khối lượng trong quá trình chuyển động trong ống tung tâm. Bùn lắng xuống đáy bể. Một phần bùn được tuần hoàn lại bể Aerotank, một phần được đưa đến bể nén bùn. Nước trong chảy tràn qua máng răng cưa của bể lắng và tự chảy vào bể khử trùng rồi thải ra nguồn tiếp nhận. Phần nước từ bể nén bùn được tuần hoà về bể điều hoà để xử lý Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 52 5.2.4 Lựa chọn phương án xử lý Trên cơ sở lý thuyết và điều kiện thực tế của công ty thuỷ sản Thiên Quỳnh, cho thấy việc thiết kế, xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho công ty là vô cùng cần thiết. Việc tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải được căn cứ trên các yếu tố kinh tế (khả năng tài chính của chủ đầu tư), các yếu tố kỹ thuật (công nghệ xử lý, hiệu quả xử lý) đồng thời phải đáp ứng được các quy định, các tiêu chuẩn môi trường hiện tại của Việt Nam. Trên cơ sở lý thuyết và điều kiện thực tế của dự án, luận văn này đề xuất 2 phương án khả thi là: Phương án 1: Phương pháp xử lý sơ bộ kết hợp và quá trình xử lý hiếu khí hoạt động gián đoạn (bể SBR). Phương án 2: Phương pháp xử lý sơ bộ kết hợp và quá trình Aerotank hoạt động liên tục. Có thể xem xét sự so sánh giữa bể Aerotank và bể SBR dưới đây:  Điểm giống nhau Bể Aerotank và bể SBR đểu là công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí, nguyên tắc hoạt động dựa trên sự sinh trưởng của vi sinh vật trong bùn hoạt tính.  Điểm khác nhau Bảng 5.1: So sánh ưu, nhược điểm của bể Aerotank và SBR Bể Aerotank Bể SBR Yêu cầu: Cấp khí liên tục Tỷ lệ BOD/COD > 0,5 BOD:N:P = 100:5:1 + Ưu điểm: - Khả năng xử lý nước thải có tỷ lệ BOD/COD cao + Ưu điểm: - Không cần xây dựng bể lắng 1, lắng 2, aerotank hay thậm chí là bể điều hoà. - Chế độ hoạt động có thể thay đổi theo nước đầu vào nên rất linh động. - Giảm được chi phí do giảm thiểu nhiều loại thiết bị so với quy trình cổ điển. Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 53 - Hiệu quả xử lý cao (từ 90 – 95%) - Thích hợp với nguồn thải có lưu lượng lớn - Dễ xây dựng và vận hành - Khi có thêm ngăn Anoxic và trong bể Aeroten thời gian sục khí đủ dài để thực hiện quá trình Nitrat hóa thì hiệu quả xử lý Nitơ khá cao + Nhược điểm: - Rất tốn diện tích - Tốn năng lượng do phải sử dụng bơm để tuần hoàn bùn và bơm cấp khí nén + Nhược điểm: - Kiểm soát quá trình rất khó, đòi hỏi hệ thống quan trắc các chỉ tiêu tinh vi, hiện đại. - Do có nhiều phương tiện điều khiển hiện đại nên việc bảo trì bảo dưỡng trở nên rất khó khăn. - Có khả năng nước đầu ra ở giai đoạn xả ra cuốn theo các bùn khó lắng, váng nổi. - Do đặc điểm là không rút bùn ra nên hệ thống thổi khí dễ bị nghẹt bùn. - Nếu các công trình phía sau chịu sốc tải thấp thì phải có bể điều hoà phụ trợ. - Hiệu quả loại bỏ nitơ ở bể SBR sẽ không cao như bể Aerotank có thêm ngăn Anoxic Qua phân tích nhưng ưu điểm và nhượt điểm của 2 bể nêu trên thì phương án 2 được lựa chọn với lý do thoả mãn được các yêu cầu về kỹ thuật, kinh tế, môi trường, cụ thể như sau: Khía cạnh kỹ thuật Quy trình công nghệ để xuất thực hiện là quy trình phổ biến, không quá phức tạp về mặt kỹ thuật. Quy trình này hoàn toàn có thể đảm bảo việc xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn yêu cầu, đồng thời còn có khả năng mở rộng hệ thống trong tương lai. Nếu kết hợp tốt khía cạnh môi trường, kinh tế và kỹ thuật của hệ thống thì hệ thống này hoàn toàn có khả năng ứng dụng vào thực tiễn. Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 54 5.3 Tính toán các công trình đơn vị Một số thông số đầu vào: Lưu lượng trung bình ngày: 3250 /tbQ m ngaydem Lưu lượng trung bình giờ: 3250 10,42( / ) 24 24 ngày h TB TB QQ m h   Lưu lượng trung bình giây: 310, 42 0,003( / ) 3600 3600 h s TB TB QQ m s   Lưu lượng giờ lớn nhất: 3 max . 10, 42*1,5 15,63( / ) h h TB ngQ Q K m h   Lưu lượng giây lớn nhất: 3 max . 0,003*2 0,006 / ) s s TB cQ Q K m s   Trong đó: Kng : hệ số không điều hòa ngày của nước thải Kng = 1,5 – 1,3. Chọn Kng = 1,5. Kc : là hệ số vượt tải theo giờ lớn nhất (K = 1,5 – 3,5), chọn Kc = 2,0. 5.3.1 Tính toán bể tách dầu mỡ kết hợp lắng cát Nước chảy vào bể sẽ có ngăn đầu là lắng và thu cặn, phần dầu mỡ theo các khe hở của các lớp vật liệu tách dầu đi lên trên bề mặt rồi đi qua ống thu dầu, phần nước sau khi đã được tách dầu sẽ vào ngăn tiếp theo rồi qua bể điều hoà. Tính toán kích thước bể  Thời gian lưu trong bể tách dầu mỡ phải lớn hơn 1h, chọn t = 2h.  Tải trọng bề mặt Uo = ngàymm 2340 .  Chọn kiểu thiết kế dài : rộng là 1:4  Thể tích công tác của bể tách dầu mỡ 310, 42 2 20,84( )hTBV Q t m     Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 55 Diện tích bề mặt  2 0 250 6,25 40 QF m U    Chiều rộng bề mặt    2 10, 424 1, 25 1,3 4 2 FF B L B B m m         Chiều dài bể:  2 4 1,3 5,2L B m     Diện tích bề mặt  25,2 1,3 6,76F L B m     Tải trọng bề mặt:  3 20 250 376,76QU m m ngàyF    Chiều cao bể hữu ích: 1 3,0h m  Chiều cao bảo vệ: 2 0,5h m Chiều cao xây dựng bể  3 220,84 36,76Vh m m ngàyF   Thể tích thực của bể  36,76 6,76 3 20,28V h m     Thời gian lưu nước trong bể:  20,28 24 1,95 250 V h Q      Vận tốc nước chảy trong vùng lắng:  250 0,00074 86400 1,3 3 Qv m s B H      Đường kính ống dẫn nước ra khỏi bể 4 10,42 4 133( ) 0,00074 3,14ong QD mm v       chọn ống 140 bằng PVC Bảng 5.2: Tổng hợp kích thước bể tách dầu mỡ Thông số Ký hiệu Kết quả Thể tích bể tách dầu mỡ  Chiều dài  Chiều rộng  Chiều cao V L B H 20,84 5,2 1,3 3 Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 56 5.3.2 Tính toán song chắn rác Chọn song chắn rác hình chữ nhật có kích thước Dày x rộng = s x l = 8mm x 30mm Bề dày khe hở giữa các thanh b = 16mm Số lượng khe hở: .Số lượng khe hở: max 0,006. .1,05 6,5625( ) . . 0,6.0,016.0,1 s z s l Qn k khe v b h     Chọn số khe là: n = 7 Trong đó : n : Số khe hở. Qsmax : Lưu lượng giây lớn nhất của nước thải (m3/s), Qsmax = 0,006m3/s. b : Chiều rộng khe hở giữa các thanh, b = 0,016m. vs : Tốc độ nước qua khe song chắn, từ 0,6 – 1,0m/s ; chọn vs = 0,6 m/s. h1 : Chiều sâu lớp nước trước song chắn rác, Chọn h1 = 0,1m. kz : Hệ số tính đến hiện tượng thu hẹp dòng chảy, chọn kz = 1,05. Bề rộng thiết kế song chắn rác :        . 1 . 0,008. 7 1 0,016.7 0,16( )sB s n b n m        Chọn Bs = 0,2 m Trong đó: s: Bề dày của thanh song chắn, s = 0,008.  Với Bs = 0,2 m thì số khe là 8,7khe ≈ 9khe; số song chắn là 8. Vậy chọn số song chắn rác là 8 song. Tổn thất áp lực qua song chắn rác : 2 2 max (0,6). . 0,83. .3 0,045 4,5( ) 2. 2.9,81s vh k m cm g     Trong đó: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 57 vmax : Vận tốc nước thải trước song chắn ứng với Qmax, vmax = 0,6. k : Hệ số tính đến sự tăng tổn thất áp lực do rác bám, k = 2-3. Chọn k = 3.  : Hệ số tổn thất áp lực cục bộ, được xác định theo: 83,060sin. 016,0 008,0.42,2sin.. 0 4/34/3       b s Với : : Góc nghiêng đặt song chắn rác so với phương ngang, chọn  = 600 : Hệ số phụ thuộc hình dạng thành đan,  = 2,42 Chiều dài phần mở rộng trước song chắn rác: 1 0,2 0,15 0,069( ) 2. 2. 20 s kB BL m tg tg      Chọn L1 = 0,07 (m) Trong đó: Bs : Chiều rộng song chắn, Bs = 0,2. Bk : Bề rộng mương dẫn, Chọn Bk = 0,15 m.  : Góc nghiêng chỗ mở rộng, thường lấy  = 200. Chiều dài phần mở rộng sau SCR: 2 10,5. 0.5.0,07 0,035( )L L m    Chọn L2 = 0,04 (m) Chiều dài xây dựng mương đặt SCR: 1 2 0,07 0,04 1 1,1( )sL L L L m       Trong đó:  Ls: Chiều dài phần mương đặt song chắn rác, Ls=0.8m. Chiều sâu xây dựng mương đặt SCR. 1 0,1 0,5 0,6( ).H h h m      Chọn H = 0,6 (m) Trong đó:  h1: chiều sâu lớp nước trong mương đặt song chắn, m; h1= 0,1m. Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 58  h: chiều sâu bảo vệ, m. Chọn h = 0,5m. Bảng 5.3: Tóm tắt thông số thiết kế mương và song chắn rác STT Tên thông số Đơn vị Số lượng 1 Chiều dài mương (L) m 1,1 2 Chiều rộng mương (Bk) m 0,15 3 Chiều sâu mương (H) m 0,6 4 Số thanh song chắn thanh 8 5 Số khe hở giữa các song Khe 9 6 Kích thước khe (b) mm 16 7 Bề dầy của thanh (s) mm 8 8 Chiều rộng thanh (l) mm 30 5.3.3 Bể điều hòa Điều hoà lưu lượng và nồng độ, tránh cặn lắng và làm thoáng sơ bộ. Qua đó oxy hóa một phần chất hữu cơ, giảm kích thước các công trình đơn vị phía sau và tăng hiệu quả xử lý nước thải của trạm. Tính toán kích thước bể: Chọn thời gian lưu nước của bể điều hoà t = 4h (4 – 12h) Thể tích cần thiết của bể:  ng 3TB 250W=Q * 6 62,5224t m   Chọn chiều cao hữu ích của bể: H = 3,5m. Diện tích mặt bằng: 262,52 17,86( ) 3,5 WA m H    .  Chọn L x B = 5 m x 3,5m Chiều cao xây dựng của bể: Hxd = H + hbv = 3,5 + 0,5 = 4,0 (m) Với: H : Chiều cao hữu ích của bể, (m) hbv : Chiều cao bảo vệ, hbv = 0,5 (m)  Kích thước của bể điều hoà: L x B x Hxd = 5m x 3,5m x 4,0m Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 59 Thể tích thực của bể điều hòa: Wt = 5 x 3,5 x 4,0 = 70 (m3) Tính toán cấp khí cho bể: Thể tích khí cần cung cấp trong bể 3 3 í . 70*0,015 1,05( í/ph) 63( í/h)kh beV V R m kh m kh    R: tốc độ nén khí tại bể điều hoà, chọn R =15 lít/m3.phút = 0,015 m3/m3.phút(m3 thể tích). Vbe : Thể tích bể điều hoà Đường ống dẫn khí cho bể điều hòa Chọn thiết bị phân phối loại đĩa xốp có màng phân phối khí dạng bọt thô, đường kính 270 mm. Vận tốc khí đi qua 1 đĩa là 6 -8 m3/h, chọn 6m3/h. Tổng số đĩa bố trí trong bể là: N = 63 10,5 6 N   khíV v (đĩa) Chọn N = 12 đĩa Khoảng cách giữa các đĩa: 2 0,8 5 2 0,8 1,13 ( 1) (4 1) Bl m n        Lượng khí cần cung cấp cho bể điều hòa Qkhí = 1,05 m3khí/ph = 0,0175 (m3/s) Vận tốc dòng khí trong ống chọn bằng 9m/s (6 -9 m/s) Đường kính ống dẫn khí chính 4 0,0175 4 0,0497 49,7 9 3,14 k ong QD m mm v        Sử dụng ống sắt tráng kẽm (STK)  60 Trong bể bố trí 3 đường ống nhánh phân phối khí, cách thành bể 0,8m, cách đáy 0,2m. Khoảng cách giữa các ống nhánh: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 60 2 0,8 3,5 2 0,8 0,95 ( 1) (3 1) Bl m n        Đường kính ống phân phối: 4 0,004375 4 0,025 9 3,14 nhánh nhánh QD m v       Trong đó: Qnhánh: Lưu lượng khí trên ống nhánh, Qnhánh = 0,0175 0,004375 4  m3/s Sử dụng ống sắt tráng kẽm (STK)  27 Chọn n =4 lỗ Máy thổi khí Công suất máy thổi khí tính theo quá trình nén đoạn nhiệt:         1 p p 29,7.n.e W.R.T N 0,283 1 21 (kW) Trong đó: W : khối lượng không khí mà hệ thống cung cấp trong 1 giây (kg/s) Lưu lượng không khí Qkhí = 1,05 m3khí/ph = 0,0175 (m3/s) Tỉ trọng không khí: 0,0118 kN/m3 = 11,8 N/m3 0,02 0,0175 x 11,8W 9,81 (kg/s) R : hằng số khí lý tưởng, R = 8,314 KJ/KmoloK T1 : nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào, T1 = 273 + 25 = 298oK p1 : áp suất tuyệt đối của không khí đầu vào, p1 = 1 atm p2 : áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra:  4,41 1, 435 10,12 10,12 d m Hp atm    2p Với: pm : áp lực của máy nén khí tính theo atmotphe, (atm) Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 61 Hd : áp lực cần thiết cho hệ thống khí nén: