Đề tài Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản Công ty thủy sản Thanh Khiết

MÔÛ ÑAÀU Ñaët vaán ñeà Nguoàn goác moïi söï bieán ñoåi veà moâi tröôøng soáng ñang xaûy ra hieän nay treân theá giôùi cuõng nhö ôû nöôùc ta laø caùc hoaït ñoäng kinh teá, phaùt trieån cuûa xaõ hoäi loaøi ngöôøi. Caùc hoaït ñoäng naøy moät maët laøm caûi thieän chaát löôïng cuoäc soáng cuûa con ngöôøi , maët khaùc laïi ñang taïo ra haøng loaït khan hieám, caïn kieät nguoàn taøi nguyeân thieân nhieân, gaây oâ nhieãm, suy thoaùi moâi tröôøng khaép moïi nôi treân theá giôùi. Vì vaäy, baûo veä moâi tröôøng trôû thaønh vaán ñeà toaøn caàu, laø quoác saùch cuûa haàu heát caùc nöôùc treân theá giôùi. Vieät Nam ñang trong giai ñoaïn thöïc hieän coâng nghieäp hoaù, hieän ñaïi hoaù ñaát nöôùc. Neàn kinh teá thò tröôøng laø ñoäng löïc thuùc ñaåy söï phaùt trieån cuûa moïi ngaønh kinh teá, trong ñoù coù ngaønh cheá bieán löông thöïc, thöïc phaåm taïo ra caùc saûn phaåm coù giaù trò phuïc vuï cho nhu caàu tieâu duøng trong nöôùc cuõng nhö xuaát khaåu. Tuy nhieân, ngaønh naøy cuõng taïo ra moät löôïng lôùn chaát thaûi raén, khí, loûng… laø moät trong nhöõng nguyeân nhaân gaây ra oâ nhieãm moâi tröôøng chung cuûa ñaát nöôùc. Cuøng vôùi ngaønh coâng nghieäp cheá bieán löông thöïc, thöïc phaåm thì ngaønh cheá bieán thuyû saûn cuõng trong tình traïng ñoù. Do ñaëc ñieåm coâng ngheä cuûa ngaønh, ngaønh cheá bieán thuyû saûn ñaõ söû duïng moät löôïng nöôùc khaù lôùn trong quaù trình cheá bieán. Vì vaäy, ngaønh ñaõ thaûi ra moät löôïng nöôùc khaù lôùn cuøng vôùi caùc chaát thaûi raén, khí thaûi. Vaán ñeà oâ nhieãm nguoàn nöôùc do ngaønh cheá bieán thuyû saûn thaûi tröïc tieáp ra moâi tröôøng ñang laø moái quan taâm haøng ñaàu cuûa caùc nhaø quaûn lyù moâi tröôøng. Nöôùc bò nhieãm baån seõ aûnh höôûng ñeán con ngöôøi vaø söï soáng cuûa caùc loaøi thuyû sinh cuõng nhö caùc loaøi ñoäng thöïc vaät soáng gaàn ñoù. Vì vaäy, vieäc nghieân cöùu xöû lyù nöôùc thaûi ngaønh cheá bieán thuyû saûn cuõng nhö caùc ngaønh coâng nghieäp khaùc laø moät yeâu caàu caáp thieát ñaët ra khoâng chæ ñoái vôùi nhöõng nhaø laøm coâng taùc baûo veä moâi tröôøng maø coøn cho taát caû moïi ngöôøi chuùng ta. Muïc ñích ñeà taøi Vôùi hieän traïng moâi tröôøng nhö vaäy, muïc ñích ñeà taøi laø löïa choïn coâng ngheä thích hôïp xöû lyù nöôùc thaûi cho Coâng ty thuûy saûn Thanh Khieát ñaït tieâu chuaån loaïi A xaû thaûi ra soâng khoâng gaây oâ nhieãm moâi tröôøng ñeán nguoàn nöôùc soâng cuõng nhö laøm aûnh höôûng ñeán ngöôøi daân xung quanh. Noäi dung ñeà taøi Ñieàu tra thöïc ñòa, thu thaäp soá lieäu veà caùc hoaït ñoäng cuûa coâng ty, laáy maãu nöôùc thaûi taïi nguoàn xa thaûi. Phaân tích caùc chæ tieâu oâ nhieãm, ñaùnh giaù möùc ñoä oâ nhieãm taïi caùc nguoàn thaûi. Ñeà xuaát vaø löïa choïn coâng ngheä xöû lyù phuø hôïp. Tính toaùn vaø thieát keá coâng ngheä ñaõ löïa choïn. Khaùi quaùt chi phí coâng trình. Phöông phaùp laøm ñeà taøi Quaù trình laøm ñoà aùn ñoøi hoûi ngöôøi thöïc hieän phaûi tieán haønh vôùi nhieàu khía caïnh khaùc nhau, do ñoù phaûi vaän duïng nhieàu phöông phaùp khaùc nhau: - Phöông phaùp ñieàu tra khaûo saùt thöïc ñòa. - Phöông phaùp toång hôïp taøi lieäu. - Phöông phaùp phaân tích, so saùnh caùc quy trình coâng ngheä xöû lyù coù lieân quan. ñeán nghaønh cheá bieán thuûy saûn. Phaïm vi ñeà taøi Vieäc öùng duïng coâng ngheä xöû lyù chung cho moät ngaønh coâng nghieäp laø raát khoù khaên , do moãi nhaø maùy coù ñaëc tröng rieâng veà coâng ngheä, nguyeân lieäu, nhieân lieäu… neân thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi khaùc nhau. Phaïm vi öùng duïng cuûa ñeà taøi laø xöû lyù nöôùc thaûi cuûa Coâng ty thuûy saûn Thanh Khieát vaø moät soá coâng ty khaùc neáu coù cuøng ñaëc tính chaát thaûi ñaëc tröng. CHÖÔNG I TOÅNG QUAN VEÀ NGAØNH THUÛY SAÛN Toång quan nghaønh cheá bieán thuûy saûn ôû Vieät Nam Nöôùc ta coù khí haäu nhieät ñôùi gioù muøa, aåm öôùt cuõng nhö chòu söï chi phoái cuûa caùc yeáu toá nhö gioù, möa, ñòa hình, thoå nhöôõng, thaûm thöïc vaät neân taïo ñieàu kieän hình thaønh doøng chaûy vôùi heä thoáng soâng ngoaøi daøy ñaëc. Khoâng keå ñeán caùc soâng suoái thì toång chieàu daøi cuûa caùc con soâng l 41.000 km. Theo thoáng keâ cuûa Boä thuyû saûn thì hieän nay chuùng ta coù hôn 1.470.000 ha maët nöôùc soâng ngoaøi coù theå duøng cho nuoâi troàng thuyû saûn. Ngoaøi ra coøn coù khoaûng 544.500.000 ha ruoäng truõng vaø khoaûng 56.200.000 ha hoà coù theå duøng ñeå nuoâi caù. Tính ñeán nay caû nöôùc xaây döïng ñöôïc 650 hoà, ñaäp vöøa vaø lôùn, 5.300 hoà vaø ñaäp nhoû vôùi dung tích xaáp xæ 12 tæ m3, ñaëc bieät chuùng ta coù nhieàu hoà thieân nhieân vaø nhaân taïo raát lôùn nhö hoà Taây ( 10 – 14 trieäu m3), hoà Thaùc Baø (3000 trieäu m3), hoà Caám Sôn (250 trieäu m3). Maët khaùc, chuùng ta coù bôø bieån daøi treân 3200 km , coù raát nhieàu vònh thuaän lôïi keát hôïp vôùi heä thoáng soâng ngoøi, ao hoà laø nguoàn lôïi to lôùn ñeå phaùt trieån ngaønh ngheà nuoâi troàng, ñaùnh baét vaø cheá bieán ñoäng thöïc vaät cheá bieán thuyû haûi saûn. Rong bieån vaø caùc loaøi thuyû saûn thaân meàm, caù vaø caùc loaøi nhuyeãn theå, giaùp xaùc coù trong bieån, ao, hoà, soâng suoái laø nguoàn protit coù giaù trò to lôùn, giaøu caùc vitamin vaø caùc nguyeân toá vi löôïng, laø nguoàn nguyeân lieäu cho ngaønh coâng nghieäp, laø kho taøng vaø taøi nguyeân voâ taän veà ñoäng vaät, thöïc vaät. Bieån Vieät Nam thuoäc vuøng bieån nhieät ñôùi neân coù nguoàn lôïi voâ cuøng phong phuù. Theo soá lieäu ñieàu tra cuûa nhöõng naêm 1980- 1990 thì heä thöïc vaät thuyû sinh coù tôùi 1300 loaøi vaø phaân loaøi goàm 8 loaøi coû bieån vaø gaàn 650 loaøi rong, gaàn 600 loaøi phuø du, khu heä ñoäng vaät coù 9250 loaøi vaø phaân loaøi trong ñoù coù khoaûng 470 loaøi ñoäng vaät noåi, 6400 loaøi ñoäng vaät ñaùy, treân 2000 loaøi caù, 5 loaøi ruøa bieån, 10 loaøi raén bieån. Toång tröû löôïng caù ôû taàng treân vuøng bieån Vieät Nam khoaûng 1.2 – 1.3 trieäu taán, khaû naêng khai thaùc cho pheùp laø 700-800 nghìn taán/ naêm. Theo soá lieäu thoáng keâ chöa ñaày ñuû thì toâm he khoaûng 55- 70 nghìn taán/naêm vaø khaû naêng cho pheùp laø 50 nghìn taán/naêm. Caùc nguoàn lôïi giaùp xaùc khaùc laø 22 nghìn taán/naêm. Nguoàn lôïi nhuyeãn theå (möïc) laø 64-67 nghìn taán/naêm vôùi khaû naêng khai thaùc cho pheùp laø 13 nghìn taán /naêm. Nhö vaäy nguoàn lôïi thuyû saûn chuû yeáu laø toâm caù, coù khoaûng 3 trieäu taán/ naêm nhöng hieän nay môùi khai thaùc hôn 1 trieäu taán/naêm. Cuøng vôùi ngaønh nuoâi troàng thuyû saûn, khai thaùc thuyû saûn thì ngaønh cheá bieán thuyû saûn ñaõ ñoùng goùp xöùng ñaùng chung trong thaønh tích cuûa ngaønh thuyû saûn Vieät Nam. Nguoàn ngoaïi teä cô baûn cuûa ngaønh ñem laïi cho ñaát nöôùc laø cuûa ngaønh cheá bieán thuyû saûn. Trong ñoù maët haøng ñoâng laïnh chieám khoaûng 80%. Trong 5 naêm (1991-1995) ngaønh ñaõ thu veà 13 trieäu USD, taêng 529,24% so vôùi keá hoaïch 5 naêm (1982-1985) vaø taêng 143% so vôùi keá hoaïch 5 naêm (1986-1990), taêng 49 laàn trong 15 naêm. Toác ñoä trung bình trong 5 naêm (1991-1995) ñaït treân 21% / naêm, thuoäc nhoùm haøng taêng tröôûng maïnh nhaát cuûa ngaønh kinh teá quoác doanh Vieät Nam (trong naêm 1995 ñaït 550 trieäu USD). Toång kim ngaïch xuaát khaåu (1991-1995) coù ñöôïc laø do ngaønh ñaõ xuaát khaåu ñöôïc 127.700 taán saûn phaåm (taêng 156,86% so vôùi naêm 1990) cho 25 nöôùc treân theá giôùi, trong ñoù coù tôùi 75% löôïng haøng ñöôïc nhaäp cho thò tröôøng Nhaät, Singapore, Hong Kong, EU, ñaït 30 trieäu USD/ naêm. Saûn phaåm thuyû haûi saûn cuûa Vieät Nam ñöùng thöù 19 veà saûn löôïng, ñöùng thöù 30 veà kim ngaïch xuaát khaåu, vaø ñöùng haøng thöù naêm veà nuoâi toâm. Ngaønh cheá bieán thuyû saûn laø moät phaàn cô baûn cuûa ngaønh thuyû saûn, ngaønh coù heä thoáng cô sôû vaät chaát töông ñoái lôùn, böôùc ñaàu tieáp caän vôùi trình ñoä khu vöïc, coù ñoäi nguõ quaûn lyù coù kinh nghieäm, coâng nhaân kyõ thuaät coù tay ngheà gioûi. Saûn löôïng xuaát khaåu 120.000 – 130.000 taán/ naêm, toång dung löôïng kho baûo quaûn laïnh laø 230 ngaøn taán, naêng löïc saûn xuaát nöôùc ñaù laø 3.300 taán/ ngaøy, ñoäi xe vaän taûi laïnh hôn 1000 chieác vôùi troïng taûi treân 4000 taán, taøu vaän taûi laïnh khoaûng 28 chieác, vôùi toång troïng taûi 6150 taán. Cheá bieán nöôùc naém ñöôïc duy trì ôû möùc 150 trieäu lít/ naêm. Ñoái vôùi haøng cheá bieán xuaát khaåu, ngaønh ñang chuyeån daàn töø hình thöùc baùn nguyeân lieäu sang xuaát khaåu caùc saûn phaåm töôi soáng, saøn phaåm aên lieàn vaø saûn phaåm baùn leû sieâu thò coù giaù trò cao hôn. Tuy vaây, giaù trò caùc maët haøng ñoâng laïnh cuûa nöôùc ta chæ baèng 1/2 hay 2/3 giaù trò xuaát khaåu caùc maët haøng töông töï cuûa Trung Quoác, Ñaøi Loan, Thaùi Lan. Hieän nay caû nöôùc coù khoaûng 168 nhaø maùy, cô sôû cheá bieán ñoâng laïnh vôùi coâng suaát toång coäng khoaûng 100.000 taán saûn phaåm/ naêm. Quy trình coâng ngheä cheá bieán haøng ñoäng laïnh ôû nöôùc ta hieän nay chuû yeáu döøng ôû möùc ñoä sô cheá vaø baûo quaûn ñoâng laïnh. Chuû yeáu laø ñöa toâm caù töø nôi ñaùnh baét veà sô cheá, ñoùng goùi, caáp ñoâng, baûo quaûn laïnh … vaø xuaát khaåu. Veà thieát bò, ñaïi ña soá caùc nhaø maùy vaø cô sôû cheá bieán thuyû haûi saûn ñoâng laïnh ñöôïc xaây döïng sau 1975, taäp trung vaøo nhöõng naêm 80 cho neân coøn töông ñoái môùi, trang bò baèng maùy caáp ñoâng kieåu tieáp xuùc 2 baêng chuyeàn. Toång quan veà Coâng ty thuûy saûn Thanh Khieát Giôùi thieäu chung veà coâng ty Teân cô sôû: Coâng ty TNHH Thanh Khieát. Ñòa chæ: ñöôøng Leâ Lôïi, khu 1, Thò traán Vónh Chaâu, Huyeän Vónh Chaâu, Tænh Soùc Trăng. Naêm thaønh laäp: thaùng 10/1997. Naêm baét ñaàu hoaït ñoäng : 1998. Tình hình saûn xuaát kinh doanh: Baûng 2.1. Tình hình saûn xuaát kinh doanh. Naêm 2007 Naêm 2008 Naêm 2009 Saûn phaåm Möïc, Gheï, Caù Toâm, Möïc, Gheï Toâm Saûn löôïng 3080 taán 2500 taán 1400 taán Kim ngaïch 22.709.500 USD 20.645.000 USD 12.000.000 USD Thò tröôøng Chaâu AÂu, Nhaät, Haøn Quoác,… Myõ, Chaâu AÂu, Nhaät, Haøn Quoác Myõ, Chaâu AÂu, Nhaät, Haøn Quoác Cô caáu toå chöùc Coâng nhaân Toång soá coâng nhaân saûn xuaát: 262 ngöôøi. Soá löôïng coâng nhaân taïi thôøi ñieåm cao nhaát/ca saûn xuaát: 262 ngöôøi. Trong ñoù: Khu tieáp nhaän nguyeân lieäu: 12 ngöôøi. Khu vöïc sô cheá: 65 ngöôøi. Khu vöïc cheá bieán: 98 ngöôøi. Khu vöïc caáp ñoâng bao goùi: 22 ngöôøi. Khu vöïc khaùc: 45 ngöôøi. Khu vöïc baêng chuyeàn IQF: 20 ngöôøi. Toùm taét hieän traïng saûn xuaát Nhaø xöôûng Toång dieän tích caùc khu vöïc saûn xuaát chính: 2.916,34 m2. Trong ñoù: Khu vöïc tieáp nhaän: 84,00m2. Khu vöïc sô cheá: 182,00m2. Khu vöïc cheá bieán: 227,94m2. Khu vöïc caáp ñoâng: 926,40m2. Khu vöïc kho laïnh: 261,00m2. Khu vöïc saûn xuaát khaùc: 1232,00m2. Moâ taû hieän traïng ñieàu kieän cô sôû vaät chaát nhaø xöôûng vaø keát caáu: Keát caáu nhaø xöôûng khung theùp tieàn cheá, töôøng xaây gaïch thu hoài, maùi lôïp tol maï keõm, xung quanh beân trong oáp gaïch men cao 1,25m. Caùc vaùch ngaên baèng nhoâm, kính. Neàn baèng ñaù maøi maøu traéng, traàn taám nhoâm soùng. Trang bò caùc thieát bò laïnh, quaït thoâng gioù. Trang thieát bò chính Baûng 2.2. Trang thieát bò trong coâng ty. STT Teân trang thieát bò Nöôùc saûn xuaát Soá löôïng Naêm ñöa vaøo söû duïng 1 Heä thoáng caáp ñoâng tieáp xuùc 1taán/meû. Sabro – HM128L Ñan Maïch 04 boä 1998 2 Heä thoáng kho tröõ ñoâng 200 taán Capland 15HP Myõ 04 boä 1998 3 Heä thoáng haáp- Caáp ñoâng IQF 500kg/h-Carnitech-Mycom Ñan Maïch 1 boä 2002 4 Heä thoáng kho tröõ ñoâng 150 taán Bitzer + Surely Ñöùc + Nhaät 01 boä 2002 5 Caùc thieát bò khaùc: Maùy huùt chaân khoâng Maùy doø kim loaïi Noài hôi Maùy laøm laïnh nöôùc Maùy SX ñaù vaåy 15taán/ngaøy Heä thoáng xöû lyù, loïc nöôùc 60m3/giôø Ñaøi Loan Nhaät Vieät Nam Ñan Maïch Vieät Nam Vieät Nam 01 01 01 01 01 01 2002 2002 2002 2002 1997 1997 Nhaän xeùt chung veà hieän traïng hoaït ñoäng cuûa caùc thieát bò: Caùc loaïi trang thieát bò ñang hoaït ñoäng toát. Heä thoáng phuï trôï Nguoàn nöôùc söû duïng cho khu vöïc saûn xuaát Nguoàn nöôùc ñang söû duïng: Nöôùc gieáng khoan vôùi ñoä saâu 140m. Phöông phaùp ñaûm baûo chaát löôïng nöôùc cung caáp cho khu vöïc saûn xuaát (keå caû khu vöïc saûn xuaát nöôùc ñaù) - Heä thoáng coù laéng loïc vôùi 01 beå chöùa coù dung tích 200m3. - Heä thoáng khöû truøng duøng Chlorine ñònh löôïng. Nguoàn nöôùc ñaù - Töï saûn xuaát: ñaù vaåy vôùi coâng suaát 15taán/ngaøy. - Mua ngoaøi: ñaù caây vôùi coâng suaát 100taán/ngaøy. Heä thoáng xöû lyù chaát thaûi Ñeå giaûi quyeát baøi toaùn oâ nhieãm töø caùc chaát thaûi trong quaù trình saûn xuaát gaây ra. Moâ taû toùm taét heä thoáng thoaùt, xöû lyù nöôùc thaûi: Nöôùc thaûi à Möông noåi à oáng PVC chìm à Coáng ngaàm à Haàm xöû lyù à Ao xöû lyù à Soâng. Chaát thaûi raén: Chaát thaûi raén chöùa trong thuøng nhöïa ñaäy naép kín, vaän chuyeån ra baõi ñoå. Baûng 2.3. Danh muïc caùc loaïi hoaù chaát Teân hoaù chaát Nöôùc saûn xuaát Muïc ñích söû duïng Chlorine boät, nöôùc Nhaät Khöû truøng beà maët tieáp xuùc saûn phaåm , xöû lyù nöôùc. Muoái aên Vieät Nam Baûo quaûn, ngaâm quay Quy trình saûn xuaát taïi coâng ty Ñaëc tính nguyeân lieäu – nhieân lieäu Nguyeân lieäu Nguoàn nguyeân lieäu chuû yeáu ñöôïc vaän chuyeån veà coâng ty laø caùc loaïi haûi saûn nhö toâm, cua, caù, möïc phuïc vuï cho vieäc cheá bieán caùc saûn phaåm ñoâng laïnh xuaát khaåu. Soá löôïng nguyeân lieäu ñöôïc vaän chuyeån töø caùc ñòa phöông veà coâng ty luoân thay ñoåi tuyø theo ñôn ñaët haøng vaø nhu caàu cuûa thò tröôøng. Tuy nhieân trong naêm 2002 coâng ty cheá bieán chuû yeáu maët haøng caù ñoâng laïnh . Do caùc loaïi thuyû haûi saûn töôi soáng raát deã bò hoûng hoaëc giaûm phaåm chaát neáu khoâng ñöôïc chuyeân chôû, giao nhaän, toàn tröõ ñuùng kyõ thuaät neân nguyeân lieäu thuyû haûi saûn ñöôïc chuyeân chôû vaø giao nhaän baèng caùc xe laïnh chuyeân duøng cuûa coâng ty vaø ñöôïc toàn tröõ trong caùc kho laïnh vôùi thôøi gian quy ñònh chaët cheõ. Nhieân lieäu Nhieân lieäu ñöôïc söû duïng chuû yeáu laø daàu DO duøng cho loø hôi, chaïy maùy phaùt ñieän. Ngoaøi ra coøn coù nöôùc ñeå röûa nguyeân lieäu, hoaù chaát khöû truøng. Ñoái vôùi hoaù chaát khöû truøng duøng trong cheá bieán thuyû saûn ñoâng laïnh thì coâng ty söû duïng Chlorine. Muïc ñích cuûa vieäc khöû truøng laø nhaèm baûo quaûn saûn phaåm vaø veä sinh nhaø xöôûng theo tieâu chuaån cuûa ngaønh. Quy trình saûn xuaát Nguyeân lieäu Röûa laàn 1 Röûa laàn 2 Ngaâm Ngaâm, quay Röûa laàn 3 Caân Ñoâng IQF Xeáp khuoân Bao goùi, baûo quaûn Maï baêng Caáp ñoâng Caân Taùi ñoâng Bao goùi, baûo quaûn Maï baêng Phaân côû, haïng Nöôùc thaûi ngaâm Nöôùc thaûi röûa Nöôùc thaûi röûa Nöôùc thaûi röûa Nöôùc thaûi röûa Sô cheá Hình 2.1. Quy trình cheá bieán toâm voû laët ñaàu (HLSO) ñoâng laïnh Nguyeân lieäu Röûa laàn 1 Sô cheá Röûa laàn 2 Ngaâm Röûa laàn 3 Caáp ñoâng Caân Taùi ñoâng Bao goùi, baûo quaûn Maï baêng Caân Xeáp khuoân Bao goùi, baûo quaûn Taùch khuoân, maï baêng Chôø ñoâng Caáp ñoâng BLOCK IQF Phaân côõ haïng Nöôùc thaûi röûa Nöôùc thaûi röûa Nöôùc thaûi röûa Nöôùc thaûi ngaâm Nöôùc thaûi röûa Hình 2.2. Quy trình cheá bieán caù thòt (PD, PUD, PTO) ñoâng laïnh Vaán ñeà gaây oâ nhieãm cuûa coâng ty Töông töï nhö caùc coâng ty cheá bieán thuûy saûn khaùc noùi rieâng vaø ngaønh cheá bieán thuûy saûn noùi chung, vaán ñeà gaây oâ nhieãm moâi tröôøng maø coâng ty caàn quan taâm trong quaù trình saûn xuaát laø oâ nhieãm moâi tröôøng do khí thaûi, buïi, muøi, oâ nhieãm moâi tröôøng do chaát thaûi raén vaø oâ nhieãm moâi tröôøng do nöôùc thaûi. OÂ nhieãm do khí thaûi, buïi, muøi OÂ nhieãm muøi phaùt sinh töø chaát thaûi raén, caùc chaát naøy laø pheá lieäu boû ra töø nguyeân lieäu chính (ñaàu toâm, vaây caù, xöông caù,…). Neáu ñeå laâu ngaøy seõ dieãn ra quaù trình phaân huûy laøm phaùt sinh muøi hoâi, aûnh höôûng ñeán moâi tröôøng beân trong vaø ngoaøi nhaø maùy. Do ñoù caàn xöû lyù trieät ñeå löôïng chaát thaûi raén phaùt sinh nhaèm haïn cheá oâ nhieãm muøi. Khí thaûi phaùt sinh töø nhaø maùy chuû yeáu töø caùc loø hôi söû duïng daàu DO, maùy phaùt ñieän, caùc maùy neùn khí cuûa caùc thieát bò ñoâng laïnh vôùi caùc loaïi khí nhö: NH3, NO2, SO2, buïi, H2S. Tuy vaäy möùc ñoä oâ nhieãm khoâng lôùn vaø coù theå khoáng cheá neáu coâng ty thöôøng xuyeân quan taâm ñeán vieäc baûo quaûn vaø söûa chöõa trang thieát bò. OÂ nhieãm do chaát thaûi raén Vôùi löôïng chaát thaûi raén thaûi ra ngaøy caøng nhieàu trong quaù trình saûn xuaát maø khoâng coù bieän phaùp xöû lyù kòp thôøi thì seõ gaây oâ nhieãm muøi, aûnh höôûng ñeán moâi tröôøng xung quanh. Nhaèm traùnh hieän töôïng naøy, coâng ty ñaõ coù bieän phaùp taùch rieäng chaát thaûi raén töø khu vöïc saûn xuaát vôùi chaát thaûi sinh hoaït, chaát thaûi raén töø khu saûn xuaát ñöôïc ñöa ra khoûi nhaø maùy vaø mang ñi xöû lyù theo quy ñònh chung. Chaát thaûi raén töø khaâu bao bì , ñoùng goùi … vaø chaát thaûi raén sinh hoaït ñöôïc taäp trung veà vò trí rieâng vaø ñöôïc cô quan quaûn lyù coâng trình veä sinh coâng coäng maø coâng ty hôïp ñoàng vaän chuyeån ra baõi ñoã. OÂ nhieãm do nöôùc thaûi Nguoàn nöôùc thaûi phaùt sinh trong quaù trình hoaït ñoäng. Nöôùc thaûi saûn xuaát : Nöôùc thaûi saûn xuaát phaùt sinh chuû yeáu töø khaâu röûa nguyeân lieäu trong quaù trình tieáp nhaän, sô cheá haûi saûn. Ñaây laø loaïi nöôùc thaûi coù ñoä oâ nhieãm cao nhaát.- Nöôùc thaûi veä sinh coâng nghieäp : Ñaây laø löôïng nöôùc caàn duøng cho vieäc röûa saøn nhaø moãi ngaøy, ngoaøi ra coøn duøng cho vieäc röûa maùy moùc, thieát bò, röûa xe … Nöôùc thaûi sinh hoaït : Nöôùc thaûi ra töø vieäc taém giaët, veä sinh cuûa toaøn boä coâng nhaân, caùn boä trong xí nghieäp. Caû 3 loaïi nöôùc thaûi treân ñöôïc thoaùt chung ñeán khu vöïc xöû lyù nöôùc cuûa coâng ty. Toång löu löôïng cuûa 3 loaïi nöôùc thaûi naøy dao ñoäng khoaûng 200 m3/ng.ñ (Nguoàn töø coâng ty) Sau ñaây laø baûng keát quaû phaân tích caùc thoâng soá oâ nhieãm trong nöôùc thaûi ñöôïc laáy töø möông thoaùt nöôùc thaûi. Baûng 2.4. Caùc thoâng soá oâ nhieãm trong nöôùc thaûi STT Chæ tieâu Ñôn vò Keát quaû Tieâu chuaån 1 Ph 6,9 5,5 ¸ 9 2 Nhieät ñoä 0C 27 ¸ 33 40 3 BOD5 mgO2/L 767 < 50 4 COD mgO2/L 1150 < 100 5 Toång caën lô löûng SS mg/L 300 < 100 6 Toång Nitô mg/L 80,45 < 60 7 Toång Photpho mg/L 9,56 < 6 Nguoàn : Phoøng thí nghieäm khoa Moâi Tröôøng – Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa TP.HCM ngaøy 10/06/2010. Do thôøi gian laøm luaän vaên vaø kinh phí coù giôùi haïn neân chæ coù theå khaûo saùt söï bieán thieân cuûa caùc thoâng soá nhö: COD, BOD5, SS, pH. Neáu coù ñieàu kieän nghieân cöùu tieáp theo seõ khaûo saùt theâm haøm löôïng Nitô, Photpho …… Qua keát quaû phaân tích nöôùc thaûi hieän taïi cuûa coâng ty, ta nhaän thaáy nöôùc thaûi cuûa coâng ty khoâng ñaït tieâu chuaån xaõ thaûi vaøo moâi tröôøng. Do vaäy, vieäc thieát keá traïm xöû lyù nöôùc thaûi cho coâng ty laø vaán ñeà caàn thieát vaø caáp baùch. CHÖÔNG 2 TOÅNG QUAN VEÀ CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI THUÛY SAÛN Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp cô hoïc Phöông phaùp xöû lyù cô hoïc söû duïng nhaèm muïc ñích taùch caùc chaát khoâng hoaø tan vaø moät phaàn caùc chaát ôû daïng keo ra khoûi nöôùc thaûi. Nhöõng coâng trình xöû lyù cô hoïc bao goàm : Song chaén raùc Song chaén raùc nhaèm chaén giöû caùc caën baån coù kích thöôùc lôùn hay ôû daïng sôïi: giaáy, rau coû, raùc … ñöôïc goïi chung laø raùc. Raùc ñöôïc chuyeån tôùi maùy nghieàn ñeå nghieàn nhoû, sau ñoù ñoå trôû laïi tröôùc song chaén raùc hoaëc chuyeån tôùi beå phaân huyû caën (beå meâtan). Ñoái vôùi caùc taïp chaát < 5 mm thöôøng duøng löôùi chaén raùc. Caáu taïo cuûa thanh chaén raùc goàm caùc thanh kim loaïi tieát dieän chöû nhaät, hình troøn hoaëc baàu duïc. Song chaén raùc ñöôïc chia laøm 2 loaïi di ñoäng hoaëc coá ñònh. Song chaén raùc ñöôïc ñaët nghieâng moät goùc 60 – 900 theo höôùng doøng chaûy. Beå laéng Beå laéng duøng ñeå taùch caùc chaát lô löûng coù troïng löôïng rieâng lôùn hôn troïng löôïng rieâng cuûa nöôùc. Chaát lô löûng naëng hôn seõ töø töø laéng xuoáng ñaùy, coøn chaát lô löûng nheï hôn seõ noåi leân maët nöôùc. Duøng nhöõng thieát bò thu gom vaø vaän chuyeån caùc chaát baån laéng vaø noåi (ta goïi laø caën ) tôùi coâng trình xöû lyù caën . - Döïa vaøo chöùc naêng, vò trí coù theå chia beå laéng thaønh caùc loaïi: beå laéng ñôït 1 tröôùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc vaø beå laéng ñôït 2 sau coâng trình xöû lyù sinh hoïc . - Döïa vaøo nguyeân taéc hoaït ñoäng, ngöôøi ta coù theå chia ra caùc loaïi beå laéng nhö: beå laéng hoaït ñoäng giaùn ñoaïn hoaëc beå laéng hoaït ñoäng lieân tuïc. - Döïa vaøo caáu taïo coù theå chia beå laéng thaønh caùc loaïi nhö sau: beå laéng ñöùng, beå laéng ngang, beå laéng ly taâm vaø moät soá beå laéng khaùc. Beå laéng ñöùng Beå laéng ñöùng coù daïng hình troøn hoaëc hình chöû nhaät treân maët baèng. Beå laéng ñöùng thöôøng duøng cho caùc traïm xöû lyù coù coâng suaát döôùi 20.000 m3/ng.ñ. Nöôùc thaûi ñöôïc daãn vaøo oáng trung taâm vaø chuyeån ñoäng töø döôùi leân theo phöông thaúng ñöùng. Vaän toác doøng nöôùc chuyeån ñoäng leân phaûi nhoû hôn vaän toác cuûa caùc haït laéng. Nöôùc trong ñöôïc taäp trung vaøo maùng thu phía treân. Caën laéng ñöôïc chöùa ôû phaàn hình noùn hoaëc choùp cuït phía döôùi. Beå laéng ngang Beå laéng ngang coù hình daïng chöû nhaät treân maët baèng, tyû leä giöõa chieàu roäng vaø chieàu daøi khoâng nhoû hôn ¼ vaø chieàu saâu ñeán 4m. Beå laéng ngang duøng cho caùc traïm xöû lyù coù coâng suaát lôùn hôn 15.000 m3/ ng.ñ. Trong beå laéng nöôùc thaûi chuyeån ñoäng theo phöông ngang töø ñaàu beå ñeán cuoái beå vaø ñöôïc daån tôùi caùc coâng trình xöû lyù tieáp theo, vaän toác doøng chaûy trong vuøng coâng taùc cuûa beå khoâng ñöôïc vöôït quaù 40 mm/s. Beå laéng ngang coù hoá thu caën ôû ñaàu beå vaø nöôùc trong ñöôïc thu vaøo ôû maùng cuoái beå . Beå laéng ly taâm Beå laéng ly taâm coù daïng hình troøn treân maët baèng ,ñöôøng kính beå töø 16 ñeán 40 m (coù tröoøng hôïp tôùi 60m), chieàu cao laøm vieäc baèng 1/6 – 1/10 ñöôøng kính beå. Beå laéng ly taâm ñöôïc duøng cho caùc traïm xöû lyù coù coâng suaát lôùn hôn 20.000 m3/ng.ñ. Trong beå laéng nöôùc chaûy töø trung taâm ra quanh thaønh beå. Caën laéng ñöôïc doàn vaøo hoá thu caën ñöôïc xaây döïng ôû trung taâm ñaùy beå baèng heä thoáng caøo gom caën ôû phaàn döôùi daøn quay hôïp vôùi truïc 1 goùc 450. Ñaùy beå thöôøng laøm vôùi ñoä doác I = 0,02 – 0,05. Daøn quay vôùi toác ñoä 2-3 voøng trong 1 giôø. Nöôùc trong ñöôïc thu vaøo maùng ñaët doïc theo thaønh beå phía treân. Beå vôùt daàu môõ Beå vôùt daàu môû thöôøng ñöôïc aùp duïng khi xöû lyù nöôùc thaûi coù chöùa daàu môû (nöôùc thaûi coâng ngieäp) nhaèm taùch caùc taïp chaát nheï. Ñoái vôùi thaûi sinh hoaït khi haøm löôïng daàu môû khoâng cao thì vieäc vôùt daàu môû thöïc hieän ngay ôû beå laéng nhôø thieát bò gaït chaát noåi. Beå loïc Beå loïc nhaèm taùch caùc chaát ôû traïng thaùi lô löûng kích thöôùc nhoû baèng caùch cho nöôùc thaûi ñi qua lôùp loïc ñaëc bieät hoaëc qua lôùp vaät lieäu loïc, söû duïng chuû yeáu cho moät soá loaïi nöôùc thaûi coâng nghieäp. Quaù trình phaân rieâng ñöôïc thöïc hieän nhôø vaùch ngaên xoáp, noù cho nöôùc ñi qua vaø giöõ pha phaân taùn laïi. Quaù trình dieãn ra döôùi taùc duïng cuûa aùp suaát coät nöôùc. Phöông phaùp xöû lyù cô hoïc : coù theå loaïi boû ñöôïc ñeán 60% taïp chaát khoâng hoaø tan coù trong nöôùc thaûi vaø giaûm BOD ñeán 30%. Ñeå taêng hieäu suaát coâng taùc cuûa caùc coâng trình xöû lyù cô hoïc coù theå duøng bieän phaùp thoaùng sô boä, thoaùng gioù ñoâng tuï sinh hoïc, hieäu quaû xöû lyù coù theå ñaït tôùi 75% theo haøm löôïng chaát lô löûng vaø 40-50 % theo BOD. Trong soá caùc coâng trình xöû lyù cô hoïc coù theå keå ñeán beå töï hoaïi, beå laéng hai voû, beå laéng trong coù ngaên phaân huyû laø nhöõng coâng trình vöøa ñeå laéng vöøa ñeå phaân huyû caën laéng. Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp hoùa lyù Baûn chaát cuûa quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp hoaù lyù laø aùp duïng caùc quaù trình vaät lyù vaø hoaù hoïc ñeå ñöa vaøo nöôùc thaûi chaát phaûn öùng naøo ñoù ñeå gaây taùc ñoäng vôùi caùc taïp chaát baån, bieán ñoåi hoaù hoïc, taïo thaønh caùc chaát khaùc döôùi daïng caën hoaëc chaát hoaø tan nhöng khoâng ñoäc haïi hoaëc gaây oâ nhieãm moâi tröôøng. Giai ñoaïn xöû lyù hoaù lyù coù theå laø giai ñoaïn xöû lyù ñoäc laäp hoaëc xöû lyù cuøng vôùi caùc phöông phaùp cô hoïc, hoaù hoïc, sinh hoïc trong coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi hoaøn chænh. Nhöõng phöông phaùp hoaù lyù thöôøng ñöôïc aùp duïng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi laø: keo tuï, tuyeån noåi, ñoâng tuï, haáp phuï, trao ñoåi ion, thaám loïc ngöôïc vaø sieâu loïc …v…v… Phöông phaùp ñoâng tuï vaø keo tuï Quaù trình laéng chæ coù theå taùch ñöôïc caùc haït raén huyeàn phuø nhöng khoâng theå taùch ñöôïc caùc chaát gaây nhieãm baån ôû daïng keo vaø hoaø tan vì chuùng laø nhöõng haït raén coù kích thöôùc quaù nhoû. Ñeå taùch caùc haït raén ñoù moät caùch coù hieäu quaû baèng phöông phaùp laéng, caàn taêng kích thöôùc cuûa chuùng nhôø söï taùc ñoäng töông hoå giöõa caùc haït phaân taùn lieân keát thaønh taäp hôïp caùc haït, nhaèm taêng vaän toác laéng cuûa chuùng. Vieäc khöû caùc haït keo raén baèng laéng troïng löôïng ñoøi hoûi tröôùc heát caàn trung hoaø ñieän tích cuûa chuùng, thöù ñeán laø lieân keát chuùng vôùi nhau. Quaù trình trung hoaø ñieän tích thöôøng ñöôïc goïi laø quaù trình ñoâng tuï (coagulation), coøn quaù trình taïo thaønh caùc boâng lôùn hôn töø caùc haït nhoû goïi laø quaù trình keo tuï (flocculation). Phöông phaùp ñoâng tuï Quaù trình thuyû phaân caùc chaát ñoâng tuï vaø taïo thaønh caùc boâng keo xaûy ra theo caùc giai ñoaïn 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+ Chaát ñoâng tuï thöôøng duøng laø muoái nhoâm, saét hoaëc hoaëc hoãn hôïp cuûa chuùng. Vieäc choïn chaát ñoâng tuï phuï thuoäc vaøo thaønh phaàn, tính chaát hoaù lyù, giaù thaønh, noàng ñoä taïp chaát trong nöôùc, pH . Caùc muoái nhoâm ñöôïc duøng laøm chaát ñoâng tuï: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al(OH)2Cl, Kal(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O. Thöôøng sunfat nhoâm laøm chaát ñoâng tuï vì hoaït ñoäng hieäu quaû pH = 5 – 7.5, tan toát trong nöôùc, söû duïng daïng khoâ hoaëc daïng dung dòch 50% vaø giaù thaønh töông ñoái reõ. Caùc muoái saét ñöôïc duøng laøm chaát ñoâng tuï: Fe(SO)3.2H2O, Fe(SO4)3.3H2O, FeSO4.7H2O vaø FeCl3. Hieäu quaû laéng cao khi söû duïng daïng khoâ hay dung dòch 10 -15%. Phöông phaùp keo tuï Keo tuï laø quaù trình keát hôïp caùc haït lô löûng khi cho caùc chaát cao phaân töû vaøo nöôùc. Khaùc vôùi quaù trình ñoâng tuï, khi keo tuï thì söï keát hôïp dieãn ra khoâng chæ do tieáp xuùc tröïc tieáp maø coøn do töông taùc laãn nhau giöõa caùc phaân töû chaát keo tuï bò haáp phuï treân caùc haït lô löûng. Söï keo tuï ñöôïc tieán haønh nhaèm thuùc ñaåy quaù trình taïo boâng hydroxyt nhoâm vaø saét vôùi muïc ñích taêng vaän toác laéng cuûa chuùng. Vieäc söû duïng chaát keo tuï cho pheùp giaûm chaát ñoâng tuï, giaûm thôøi gian ñoâng tuï vaø taêng vaän toác laéng. Cô cheá laøm vieäc cuûa chaát keo tuï döïa treân caùc hieän töôïng sau: haáp phuï phaân töû chaát keo treân beà maët haït keo, taïo thaønh maïng löôùi phaân töû chaát keo tuï. Söï dính laïi caùc haït keo do löïc ñaåy Vanderwalls. Döôùi taùc ñoäng cuûa chaát keo tuï giöõa caùc haït keo taïo thaønh caáu truùc 3 chieàu, coù khaû naêng taùch nhanh vaø hoaøn toaøn ra khoûi nöôùc. Chaát keo tuï thöôøng duøng coù theå laø hôïp chaát töï nhieân vaø toång hôïp chaát keo töï nhieân laø tinh boät, ete, xenlulo, dectrin (C6H10O5)n vaø dioxyt silic hoaït tính (xSiO2.yH2O). Tuyeån noåi Phöông phaùp tuyeån noåi thöôøng ñöôïc söû duïng ñeå taùch caùc taïp chaát (ôû daïng raén hoaëc loûng) phaân taùn khoâng tan, töï laéng keùm ra khoûi pha loûng. Trong xöû lyù nöôùc thaûi, tuyeån noåi thöôøng ñöôïc söû duïng ñeå khöû caùc chaát lô löûng vaø laøm ñaëc buøn sinh hoïc. Öu ñieåm cô baûn cuûa phöông phaùp naøy so vôùi phöông phaùp laéng laø coù theå khöû ñöôïc hoaøn toaøn caùc haït nhoû hoaëc nheï, laéng chaäm, trong moät thôøi gian ngaén. Khi caùc haït ñaõ noåi leân beà maët, chuùng coù theå thu gom baèng boä phaän vôùt boït. Quaù trình tuyeån noåi ñöôïc thöïc hieän baèng caùch suïc caùc boït khí nhoû (thöôøng laø khoâng khí ) vaøo trong pha loûng. Caùc khí ñoù keát dính vôùi caùc haït vaø khi löïc noåi cuûa taäp hôïp caùc boùng khí vaø haït ñuû lôùn seõ keùo theo haït cuøng noåi leân beà maët, sau ñoù chuùng taäp hôïp laïi vôùi nhau thaønh caùc lôùp boït chöùa haøm löôïng caùc haït cao hôn trong chaát loûng ban ñaàu. Khöû truøng nöôùc thaûi Sau khi xöû lyù sinh hoïc, phaàn lôùn caùc vi khuaån trong nöôùc thaûi bò tieâu dieät. Khi xöû lyù trong caùc coâng trình sinh hoïc nhaân taïo (Aerophin hay Aerotank) soá löôïng vi khuaån giaûm xuoáng coøn 5%, trong hoà sinh vaät hoaëc caùnh ñoàng loïc coøn 1-2%. Nhöng ñeå tieâu dieät toaøn boä vi khuaån gaây beänh, nöôùc thaûi caàn phaûi khöû truøng Chlor hoaù, Ozon hoaù, ñieän phaân, tia cöïc tím … Phöông phaùp phoå bieán nhaát hieän nay laø phöông phaùp Chlor hoaù Chlor cho vaøo nöôùc thaûi döôùi daïng hôi hoaëc Clorua voâi. Löôïng Clor hoaït tính caàn thieát cho moät ñôn vò theå tích nöôùc thaûi laø: 10 g/m3 ñoái vôùi nöôùc thaûi sau xöû lyù cô hoïc, 5 g/m3 sau xöû lyù sinh hoïc hoaøn toaøn. Clor phaûi ñöôïc troän ñeàu vôùi nöôùc vaø ñeå ñaûm baûo hieäu quaû khöû truøng, thôøi gian tieáp xuùc giöõa nöôùc vaø hoaù chaát laø 30 phuùt tröôùc khi nöôùc thaûi ra nguoàn. Heä thoáng Clor hoaù nöôùc thaûi Clor hôi bao goàm thieát bò Clorato, maùng troän vaø beå tieáp xuùc. Clorato phuïc vuï cho muïc ñích chuyeån Clor hôi thaønh dung dòch Clor tröôùc khi hoaø troän vôùi nöôùc thaûi vaø ñöôïc chia thaønh 2 nhoùm: nhoùm chaân khoâng vaø nhoùm aùp löïc. Clor hôi ñöôïc vaän chuyeån veà traïm xöû lyù nöôùc thaûi döôùi daïng hôi neùn trong banlon chòu aùp. Trong traïm xöû lyù caàn phaûi coù kho caát giöõ caùc banlon naøy. Phöông phaùp duøng Clor hôi ít ñöôïc duøng phoå bieán. Phöông phaùp Clor hoaù nöôùc thaûi baèng Clorua voâi Aùp duïng cho traïm nöôùc thaûi coù coâng suaát döôùi 1000 m3/ngñ. Caùc coâng trình vaø thieát bò duøng trong daây chuyeàn naøy laø caùc thuøng hoaø troän, chuaån bò dung dòch Clorua voâi, thieát bò ñònh löôïng maùng troän vaø beå tieáp xuùc. Vôùi Clorua voâi ñöôïc hoaø troän sô boä taïi thuøng hoaø troän cho ñeán dung dòch 10 -15% sau ñoù chuyeån qua thuøng dung dòch. Bôm ñònh löôïng seõ ñöa dung dòch Clorua voâi vôùi lieàu löôïng nhaát ñònh ñi hoaø troän vaøo nöôùc thaûi. Trong caùc thuøng troän dung dòch, Clorua voâi ñöôïc khuaáy troän vôùi nöôùc caáp baèng caùc caùnh khuaáy gaén vôùi truïc ñoäng cô ñieän. Phöông phaùp Ozon hoaù Ozon hoaù taùc ñoäng maïnh meõ vôùi caùc chaát khoaùng vaø chaát höõu cô, oxy hoaù baèng Ozon cho pheùp ñoàng thôøi khöû maøu, khöû muøi, tieät truøng cuûa nöôùc. Baèng Ozon hoaù coù theå xöû lyù phenol, saûn phaåm daàu moû, H2S, caùc hôïp chaát Asen, thuoác nhuoäm … Sau quaù trình Ozon hoaù soá löôïng vi khuaån bò tieâu dieät ñeán hôn 99%. Ngoaøi ra, Ozon coøn oxy hoaù caùc hôïp chaát Nitô, Photpho … Nhöôïc ñieåm chính cuûa phöông phaùp naøy laø giaù thaønh cao vaø thöôøng ñöôïc öùng duïng roäng raõi trong xöû lyù nöôùc caáp. Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc Phöông phaùp xöû lí sinh hoïc laø söû duïng khaû naêng soáng, hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät ñeå phaân huyû caùc chaát baån höõu cô coù trong nöôùc thaûi. Caùc vi sinh vaät söû duïng caùc hôïp chaát höõu cô vaø moät soá khoaùng chaát laøm nguoàn dinh döôõng vaø taïo naêng löôïng. Trong quaù trình dinh döôõng, chuùng nhaän caùc chaát dinh döôõng ñeå xaây döïng teá baøo, sinh tröôûng vaø sinh saûn vì theá sinh khoái cuûa chuùng ñöôïc taêng leân. Quaù trình phaân huyõ caùc chaát höõu cô nhôø vi sinh vaät goïi laø quaù trình oxy hoaù sinh hoaù. Phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc coù theå thöïc hieän trong ñieàu kieän hieáu khí (vôùi söï coù maët cuûa oxy) hoaëc trong ñieàu kieän kî khí( khoâng coù oxy). Phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc coù theå öùng duïng ñeå laøm saïch hoaøn toaøn caùc loaïi nöôùc thaûi chöùa chaát höõu cô hoaø tan hoaëc phaân taùn nhoû. Do vaäy, phöông phaùp naøy thöôøng ñöôïc aùp duïng sau khi loaïi boû caùc loaïi taïp chaát thoâ ra khoûi nöôùc thaûi. Quaù trình xöû lyù sinh hoïc goàm caùc böôùc Chuyeån hoaù caùc hôïp chaát coù nguoàn goác cacbon ôû daïng keo vaø daïng hoaø tan thaønh theå khí vaø thaønh caùc voû teá baøo vi sinh. Taïo ra caùc boâng caën sinh hoïc goàm caùc teá baøo vi sinh vaät vaø caùc chaát keo voâ cô trong nöôùc thaûi. Loaïi caùc boâng caën ra khoûi nöôùc thaûi baèng quaù trình laéng. Xöû lí nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc trong ñieàu kieän töï nhieân Ñeå taùch caùc chaát baån höõu cô daïng keo vaø hoaø tan trong ñieàu kieän töï nhieân ngöôøi ta xöû lí nöôùc thaûi trong ao, hoà( hoà sinh vaät) hay treân ñaát (caùnh ñoàng töôùi, caùnh ñoàng loïc…). Hình 3.1. Hoà sinh vaät Hoà sinh vaät Laø caùc ao hoà coù nguoàn goác töï nhieân hoaëc nhaân taïo coøn goïi laø hoà oxy hoaù, hoà oån ñònh nöôùc thaûi,… laø hoà ñeå xöû lí nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc. Trong hoà sinh vaät dieãn ra quaù trình oxy hoaù sinh hoaù caùc chaát höõu cô nhö vi khuaån, taûo vaø caùc loaïi thuyû sinh vaät khaùc, töông töï nhö quaù trình laøm saïch nguoàn nöôùc maët. Vi sinh vaät söû duïng oxy sinh ra töø reâu taûo trong quaù trình quang hôïp cuõng nhö oxy töø khoâng khí ñeå oxy hoaù caùc chaát höõu cô, rong taûo laïi tieâu thuï CO2, photphat vaø nitrat amon sinh ra töø söï phaân huyû, oxy hoaù caùc chaát höõu cô bôûi vi sinh vaät. Ñeå hoà hoaït ñoäng bình thöôøng caàn phaûi giöõ giaù trò pH vaø nhieät ñoä toái öu. Nhieät ñoä khoâng ñöôïc thaáp hôn 60C. Theo baûn chaát quaù trình sinh hoaù, ngöôøi ta chia hoà sinh vaät ra caùc loaïi hoà hieáu khí, hoà sinh vaät tuyø tieän (Faculative) vaø hoà sinh vaät yeám khí. Hoà sinh vaät hieáu khí Quaù trình xöû lí nöôùc thaûi xaûy ra trong ñieàu kieän ñaày ñuû oxy, oxy ñöôïc cung caáp qua maët thoaùng vaø nhôø quang hôïp cuûa taûo hoaëc hoà ñöôïc laøm thoaùng cöôõng böùc nhôø caùc heä thoáng thieát bò caáp khí. Ñoä saâu cuûa hoà sinh vaät hieáu khí khoâng lôùn töø 0,5-1,5m. Hoà sinh vaät tuyø tieän Coù ñoä saâu töø 1,5 – 2,5m , trong hoà sinh vaät tuøy tieän, theo chieàu saâu lôùp nöôùc coù theå dieãn ra hai quaù trình: oxy hoaù hieáu khí vaø leân men yeám khí caùc chaát baån höõu cô. Trong hoà sinh vaät tuyø tieän vi khuaån vaø taûo coù quan heä töông hoå ñoùng vai troø cô baûn ñoái vôùi söï chuyeån hoaù caùc chaát. Hoà sinh vaät yeám khí: Coù ñoä saâu treân 3m, vôùi söï tham gia cuûa haøng traêm chuûng loaïi vi khuaån kî khí baét buoäc vaø kî khí khoâng baét buoäc. Caùc vi sinh vaät naøy tieán haønh haøng chuïc phaûn öùng hoaù sinh hoïc ñeå phaân huyû vaø bieán ñoåi caùc hôïp chaát höõu cô phöùc taïp thaønh nhöõng chaát ñôn giaûn deã xöû lyù. Hieäu suaát giaûm BOD trong hoà coù theå leân ñeán 70%. Tuy nhieân nöôùc thaûi sau khi ra khoûi hoà vaãn coù BOD cao neân loaïi hoà naøy chæ chuû yeáu aùp duïng cho xöû lyù nöôùc thaûi coâng nghieäp raát ñaäm ñaëc vaø duøng laøm hoà baäc 1 trong toå hôïp nhieàu baäc. Caùnh ñoàng töôùi - Caùnh ñoàng loïc Caùnh ñoàng töôùi laø nhöõng khoaûng ñaát canh taùc, coù theå tieáp nhaän vaø xöû lyù nöôùc thaûi. Xöû lyù trong ñieàu kieän naøy dieãn ra döôùi taùc duïng cuûa vi sinh vaät, aùnh saùng maët trôøi, khoâng khí vaø döôùi aûnh höôûng cuûa caùc hoaït ñoäng soáng thöïc vaät, chaát thaûi bò haáp thuï vaø giöõ laïi trong ñaát, sau ñoù caùc loaïi vi khuaån coù saún trong ñaát seõ phaân huyû chuùng thaønh caùc chaát ñôn giaûn ñeå caây troàng haáp thuï. Nöôùc thaûi sau khi ngaám vaøo ñaát, moät phaàn ñöôïc caây troàng söû duïng. Phaàn coøn laïi chaûy vaøo heä thoáng tieâu nöôùc ra soâng hoaëc boå sung cho nöôùc nguoàn. Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc trong ñieàu kieän nhaân taïo Beå loïc sinh hoïc Beå loïc sinh hoïc laø coâng trình nhaân taïo, trong ñoù nöôùc thaûi ñöôïc loïc qua vaät lieäu raén coù bao boïc moät lôùp maøng vi sinh vaät. Beå loïc sinh hoïc goàm caùc phaàn chính nhö sau: phaàn chöùa vaät lieäu loïc, heä thoáng phaân phoái nöôùc ñaûm baûo töôùi ñeàu leân toaøn boä beà maët beå, heä thoáng thu vaø daån nöôùc sau khi loïc, heä thoáng phaân phoái khí cho beå loïc . Quaù trinh oxy hoaù chaát thaûi trong beå loïc sinh hoïc dieãn ra gioáng nhö treân caùnh ñoàng loïc nhöng vôùi cöôøng ñoä lôùn hôn nhieàu. Maøng vi sinh vaät ñaõ söû duïng vaø xaùc vi sinh vaät cheát theo nöôùc troâi khoûi beå ñöôïc taùch khoûi nöôùc thaûi ôû beå laéng ñôït 2. Ñeå ñaûm baûo quaù trình oxy hoaù sinh hoaù dieãn ra oån ñònh, oxy ñöôïc caáp cho beå loïc baèng caùc bieän phaùp thoâng gioù töï nhieân hoaëc thoâng gioù nhaân taïo. Vaät lieäu loïc cuûa beå loïc sinh hoïc coù theå laø nhöïa Plastic, xæ voøng goám, ñaù Granit…… Beå loïc sinh hoïc nhoû gioït Beå coù daïng hình vuoâng, hình chöõ nhaät hoaëc hình troøn treân maët baèng, beå loïc sinh hoïc nhoû gioït laøm vieäc theo nguyeân taéc sau: - Nöôùc thaûi sau beå laéng ñôït 1 ñöôïc ñöa veà thieát bò phaân phoái, theo chu kyø töôùi ñeàu nöôùc treân toaøn boä beà maët beå loïc. Nöôùc thaûi sau khi loïc chaûy vaøo heä thoáng thu nöôùc vaø ñöôïc daãn ra khoûi beå. Oxy caáp cho beå chuû yeáu qua heä thoáng loã xung quanh thaønh beå. - Vaät lieäu loïc cuûa beå sinh hoïc nhoû gioït thöôøng laø caùc haït cuoäi, ñaù … ñöôøng kính trung bình 20 – 30 mm. Taûi troïng nöôùc thaûi cuûa beå thaáp (0,5 – 1,5 m3/m3 vaät lieäu loïc /ngñ). Chieàu cao lôùp vaät lieäu loïc laø 1,5 – 2m. Hieäu quaû xöû lyù nöôùc thaûi theo tieâu chuaån BOD ñaït 90%. Duøng cho caùc traïm xöû lyù nöôùc thaûi coù coâng suaát döôùi 1000 m3/ngñ. Beå loïc sinh hoïc cao taûi Beå loïc sinh hoïc cao taûi coù caáu taïo vaø quaûn lyù khaùc vôùi beå loïc sinh hoïc nhoû gioït, nöôùc thaûi töôùi leân maët beå nhôø heä thoáng phaân phoái phaûn löïc. Beå coù taûi troïng 10 – 20 m3 nöôùc thaûi / 1m2 beà maët beå /ngñ. Neáu tröôøng hôïp BOD cuûa nöôùc thaûi quaù lôùn ngöôøi ta tieán haønh pha loaõng chuùng baèng nöôùc thaûi ñaõ laøm saïch. Beå ñöôïc thieát keá cho caùc traïm xöû lyù döôùi 5000 m3/ngñ. Beå hieáu khí coù buøn hoaït tính – Beå Aerotank Laø beå chöùa hoån hôïp nöôùc thaûi vaø buøn hoaït tính, khí ñöôïc caáp lieân tuïc vaøo beå ñeå troän ñeàu vaø giöõ cho buøn ôû traïng thaùi lô löûng trong nöôùc thaûi vaø caáp ñuû oxy cho vi sinh vaät oxy hoaù caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi. Khi ôû trong beå, caùc chaát lô löûng ñoùng vai troø laø caùc haït nhaân ñeå cho caùc vi khuaån cö truù, sinh saûn vaø phaùt trieån daàn leân thaønh caùc boâng caën goïi laø buøn hoaït tính. Vi khuaån vaø caùc vi sinh vaät soáng duøng chaát neàn (BOD) vaø chaát dinh döôõng (N , P) laøm thöùc aên ñeå chuyeån hoaù chuùng thaønh caùc chaát trô khoâng hoaø tan vaø thaønh caùc teá baøo môùi. Soá löôïng buøn hoaït tính sinh ra trong thôøi gian löu laïi trong beå Aerotank cuûa löôïng nöôùc thaûi ban ñaàu ñi vaøo trong beå khoâng ñuû laøm giaûm nhanh caùc chaát höõu cô do ñoù phaûi söû duïng laïi moät phaàn buøn hoaït tính ñaõ laéng xuoáng ñaùy ôû beå laéng ñôït 2, baèng caùch tuaàn hoaøn buøn veà beå Aerotank ñeå ñaûm baûo noàng ñoä vi sinh vaät trong beå. Phaàn buøn hoaït tính dö ñöôïc ñöa veà beå neùn buøn hoaëc caùc coâng trình xöû lyù buøn caën khaùc ñeå xöû lyù. Beå Aerotank hoaït ñoäng phaûi coù heä thoáng cung caáp khí ñaày ñuû vaø lieân tuïc. Quaù trình xöû lyù sinh hoïc kî khí - Beå UASB Quaù trình xöû lyù sinh hoïc kî khí laø quaù trình söû duïng caùc vi sinh vaät trong ñieàu kieän khoâng coù oxy ñeå chuyeån hoaù caùc hôïp chaát höõu cô thaønh Metan vaø caùc saûn phaåm höõu cô khaùc. Quaù trình naøy thöôøng ñöôïc öùng duïng ñeå xöû lyù oån ñònh caën vaø xöû lyù nöôùc thaûi coâng nghieäp coù noàng ñoä BOD, COD cao. Quaù trình chuyeån hoaù chaát höõu cô trong nöôùc thaûi baèng vi sinh yeám khí xaûy ra theo 3 giai ñoaïn: Moät nhoùm vi sinh töï nhieân coù trong nöôùc thaûi thuyû phaân caùc hôïp chaát höõu cô phöùc taïp vaø lypit thaønh caùc chaát höõu cô ñôn giaûn coù troïng löôïng nheï nhö Monosacarit, amino axit ñeå taïo ra nguoàn thöùc aên vaø naêng löôïng cho vi sinh hoaït ñoäng. Nhoùm vi khuaån taïo men axit bieán ñoåi caùc hôïp chaát höõu cô ñôn giaûn thaønh caùc axit höõu cô thöôøng laø axit acetic, nhoùm vi khuaån yeám khí taïo axit goïi laø nhoùm axit focmô. Nhoùm vi khuaån taïo meâtan chuyeån hoaù hydro vaø axit acetic thaønh khí metan vaø cacbonic .Nhoùm vi khuaån naøy goïi laø meâtan focmô, chuùng coù raát nhieàu trong daï daøy cuûa ñoäng vaät nhai laïi (traâu ,boø…) vai troø quan troïng cuûa nhoùm vi khuaån metan focmô laø tieâu thuï hydro vaø axit acetic, chuùng taêng tröôûng raát chaäm vaø quaù trình xöû lyù yeám khí chaát thaûi ñöôïc thöïc hieän khi khí meâtan vaø cacbonic thoaùt ra khoûi hoån hôïp Beå UASB Hình 3.2. Moâ hình beå UASB Nöôùc thaûi ñöôïc ñöa tröïc tieáp vaøo döôùi ñaùy beå vaø ñöôïc phaân phoái ñoàng ñeàu ôû ñoù, sau ñoù chaûy ngöôïc leân xuyeân qua lôùp buøn sinh hoïc haït nhoû (boâng buøn) vaø caùc chaát baån höõu cô ñöôïc tieâu thuï ôû ñoù. Caùc boït khí meâtan vaø cacbonic noåi leân treân ñöôïc thu baèng caùc chuïp khí ñeå daån ra khoûi beå. Nöôùc thaûi tieáp theo ñoù seõ dieãn ra söï phaân taùch 2 pha loûng vaø raén. Pha loûng ñöôïc daãn ra khoûi beå, coøn pha raén thì hoaøn löu laïi lôùp boâng buøn. Söï taïo thaønh vaø duy trì caùc haït buøn laø voâ cuøng quan troïng khi vaän haønh beå U Moät soá coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi thuûy saûn ôû Vieät Nam Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi coâng ty cheá bieán thuûy saûn xuaát khaåu Nha Trang ( F17) 500 m3/ngaøy ñeâm Nöôùc thaûi vaøo Beå vôùt vaùng Beå ñieàu hoøa Beå loïc kî khí Beå hieáu khí Beå laéng Beå tieáp xuùc Nöôùc ra Song chaén raùc Beå neùn buøn Beå chöùa buøn Saân phôi buøn buøn buøn Dd khöû truøng Maùy thoåi khí Maùy thoåi khí Hình 3.5. Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi coâng ty cheá bieán thuûy saûn xuaát khaåu Nha Trang Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi xí nghieäp ñoâng laïnh Vieät Thaéng, Nha Trang Nöôùc thaûi Beå kî khí Beå laéng 1 Beå UASB Beå suïc khí Beå laéng 2 Beå khöû truøng Beå gom buøn Nguoàn tieáp nhaän Maùy thoåi khí Dd khöû truøng buøn buøn buøn Song chaén raùc Hình 3.3. Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi xí nghieäp ñoâng laïnh Vieät Thaéng Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi xí nghieäp cheá bieán thuûy saûn Ngoâ Quyeàn, Raïch Giaù, Kieân Giang, coâng suaát 520 m3/ngaøy ñeâm Nöôùc thaûi vaøo Beå laéng caùt Beå ñieàu hoøa Beå laéng 1 Beå kî khí Beå laéng 2 Beå khöû truøng Nöôùc sau xöû lyù Beå neùn buøn Maùy eùp buøn Beå hieáu khí Saân phôi caùt Song chaén raùc Dd khöû truøng Maùy thoåi khí Maùy thoåi khí buøn buøn buøn Hình 3.4. Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi xí nghieäp cheá bieán thuûy saûn Ngoâ Quyeàn Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi xí nghieäp ñoâng laïnh thuûy haûi saûn Cofidec Song chaén raùc Nöôùc thaûi Beå oån ñònh Beå UASB Ao sinh hoïc Nöôùc sau xöû lyù Beå uû buøn buøn Hình 3.6. Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi xí nghieäp ñoâng laïnh thuûy haûi saûn Cofidec CHÖÔNG 3 ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NÖÔÙC THAÛI CHO COÂNG TY THUÛY SAÛN THANH KHIEÁT Döïa vaøo tính chaát ñaëc tröng, noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm vaø keát quaû nghieân cöùu thöïc nghieäm, ta coù theå ñeà xuaát quy trình coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi cho Coâng ty. Baûng 2.4. Caùc thoâng soá oâ nhieãm trong nöôùc thaûi STT Chæ tieâu Ñôn vò Keát quaû Tieâu chuaån 1 Ph 6,9 5,5 ¸ 9 2 Nhieät ñoä 0C 27 ¸ 33 40 3 BOD5 mgO2/L 767 < 50 4 COD mgO2/L 1150 < 100 5 Toång caën lô löûng SS mg/L 300 < 100 6 Toång Nitô mg/L 80,45 < 60 7 Toång Photpho mg/L 9,56 < 6 Nguoàn : Phoøng thí nghieäm khoa Moâi Tröôøng – Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa TP.HCM ngaøy 10/06/2010. Sô ñoà coâng ngheä ñeà xuaát : 3.1 phöông aùn 1 Nguoàn thaûi Hoá thu gom Beå ñieàu hoøa Beå laéng 1 Beå tuyeån noãi Beå Aerotank Beå laéng 2 Beå khöû truøng Nguoàn tieáp nhaän Hoùa chaát khöû truøng Maùy thoåi khí Saân phôi buøn Song chaén raùc Nöôùc tuaàn hoaøn Buøn thaûi Buøn thaûi Buøn tuaàn hoaøn Ghi chuù: Ñöôøng nöôùc Ñöôøng buøn Ñöôøng khí Ñöôøng hoùa chaát Buøn thaûi Thuyeát minh quy trình coâng ngheä Toaøn boä nöôùc thaûi töø khu saûn xuaát ñöôïc daãn theo coáng thoaùt nöôùc thaûi cuûa coâng ty tôùi hoá thu gom qua song chaén raùc ñeå giöû laïi vaø loaïi boû caùc loaïi raùc vaø taïp chaát voâ cô coù kích thöôùc lôùn hôn 16 mm (nhö bao nylon, raùc, voû toâm, xöông, vaãy ,,,) Sau ñoù, nöôùc thaûi tieáp tuïc ñöôïc bôm vaøo beå ñieàu hoaø. Taïi beå ñieàu hoaø ,nöôùc thaûi seõ ñöôïc oån ñònh veà löu köôïng, noàng ñoä. Do thôøi gian löu nöôùc laø 6 giôø, neân ôû beå ñieàu hoaø coù heä thoáng xaùo troän baèng khí neùn. Sau thôøi gian löu nöôùc, nöôùc thaûi seõ ñöôïc chaûy vaøo beå laéng ñöùng ñôït 1. Taïi ñaây, nhöõng taïp chaát thoâ khoâng hoaø tan seõ ñöôïc giöõ laïi ôû ñaùy beå nhôø troïng löôïng rieâng cuûa caùc taïp chaát thoâ lôùn hôn troïng löôïng rieâng cuûa nöôùc neân laéng xuoáng ñaùy beå.. Taïiø beå tuyeån noåi, nöôùc thaûi ñöôïc xaùo troän ñeàu nhôø caùc boït khí caáp töø ngoaøi vaøo, ñoàng thôøi loaïi boû caùc caën khoù laéng vaø lô löûng trong nöôùc, caùc caën seõ noåi leân treân theo caùc boït khí vaø ñöôïc vôùt ra ngoaøi, doøng nöôùc tieáp tuïc chaûy troïng tröôøng qua beå aerotank. Vi sinh vaät [Type the company name] name Taïi beå Aerotank, löôïng nöôùc thaûi keát hôïp vôùi buøn hoaït tính tuaàn hoaøn töø beå laéng ñôït 2 vaø löôïng oxy cho vaøo beå nhôø maùy thoåi khí ñeå thöïc hieän quaù trình oxy hoaù nhöõng chaát höõu cô deã bò oxy hoaù, cô cheá cuûa quaù trình hieáu khí dieãn ra nhö sau: Chaát höõu cô CO2 + H2O + Vi sinh vaät môùi Sau thôøi gian laøm vieäc laø 7 giôø, nöôùc thaûi seõ ñöôïc chaûy vaøo beå laéng ñöùng ñôït 2. Taïi beå naøy, löôïng buøn caën seõ laéng xuoáng vaø ñöôïc bôm vaøo saân phôi buøn, moät phaàn löôïng buøn seõ ñöôïc tuaàn hoaøn trôû laïi beå Aerotank ñaûm baûo löôïng vi sinh trong beå. Sau khi ra khoûi beå laéng ñöùng ñôït 2, nöôùc thaûi seõ ñöôïc khöû truøng baèng chlorua vaø ñöôïc tieáp xuùc vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 30 phuùt. Sau khi ra khoûi beå tieáp xuùc khöû truøng, nöôùc thaûi ñaït tieâu chuaån loaïi B, ñöôïc xaû vaøo nguoàn tieáp nhaän. Taïi saân phôi buøn, nöôùc tuaàn hoaøn seõ ñöôïc bôm veà hoá thu gom nöôùc thaûi ñeå tieáp tuïc xöû lyù. Phaàn buøn trong saân phôi buøn ñöôïc vaän chuyeån tôùi baûi ñoå. 3.2 Phöông aùn 2 Nguoàn thaûi Hoá thu gom Beå ñieàu hoøa Beå laéng 1 Beå vôùt daàu môõ Beå chöùa Beå UASB Beå Aerotank Beå laéng 2 Beå khöû truøng Nguoàn tieáp nhaän Hoùa chaát khöû truøng Maùy thoåi khí Saân phôi buøn Song chaén raùc Nöôùctuaàn hoaøn Buøn thaûi Buøn thaûi Buøn tuaàn hoaøn Ghi chuù: Ñöôøng nöôùc Ñöôøng buøn Ñöôøng khí Ñöôøng hoùa chaát Buøn thaûi Thuyeát minh quy trình coâng ngheä Toaøn boä nöôùc thaûi töø khu saûn xuaát ñöôïc daãn theo coáng thoaùt nöôùc thaûi cuûa coâng ty tôùi hoá thu gom qua song chaén raùc ñeå giöû laïi vaø loaïi boû caùc loaïi raùc vaø taïp chaát voâ cô coù kích thöôùc lôùn hôn 16 mm (nhö bao nylon, raùc, voû toâm, xöông, vaãy ,,,) Sau ñoù, nöôùc thaûi tieáp tuïc ñöôïc bôm vaøo beå vôùt daàu môõ, taïi nay môõ coù trong nöôùc thaûi seõ ñöôïc loaïi boû nhôø côï cheá taïo caùc boït khí, caùc caën vaø môõ seõ ñöôïc caùc boït khí ñöa noãi leân treân vaø ñöôïc loaïi boû, nöôùc thaûi tieáp tuïc ñöôïc bôm vaøo beå ñieàu hoaø .Taïi beå ñieàu hoaø ,nöôùc thaûi seõ ñöôïc oån ñònh veà löu köôïng, noàng ñoä. Do thôøi gian löu nöôùc laø 4 giôø ,neân ôû beå ñieàu hoaø coù heä thoáng xaùo troän baèng khí neùn. Sau thôøi gian löu nöôùc, nöôùc thaûi seõ ñöôïc chaûy vaøo beå laéng ñöùng ñôït 1. Taïi ñaây, nhöõng taïp chaát thoâ khoâng hoaø tan seõ ñöôïc giöõ laïi ôû ñaùy beå nhôø troïng löôïng rieâng cuûa caùc taïp chaát thoâ lôùn hôn troïng löôïng rieâng cuûa nöôùc neân laéng xuoáng ñaùy beå. Nöôùc thaûi löu trong beå laéng ñôït 1 sau 2,6 giôø sau ñoù chaûy troïng tröôøng vaøo beå chöùa, buøn laéng ñöôïc bôm ra saân phôi buøn. Töø beà chöùa, nöôùc ñöôïc bôm vaøo beå UASB theo höôùng töø döôùi leân nhaèm xaùo troän doøng nöôùc ñeå vi sinh vaät kî khí trong beå tieáp xuùc nhieàu vôùi doøng nöôùc vaø loaïi boû chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi. Cô cheá cuûa quaù trình xöû lyù kî khí xaûy ra nhö sau: Chaát höõu cô leân men -----------> yeám khí CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S Nöôùc thaûi töø beå UASB seõ chaûy troïng tröôøng qua beå xöû lyù hieáu khí Aerotank, Buøn trong beå UASB seõ ñöôïc laáy ra theo ñònh kyø. Taïi beå Aerotank, löôïng nöôùc thaûi keát hôïp vôùi buøn hoaït tính tuaàn hoaøn töø beå laéng ñôït 2 vaø löôïng oxy cho vaøo beå nhôø maùy thoåi khí ñeå thöïc hieän quaù trình oxy hoaù nhöõng chaát höõu cô deã bò oxy hoaù, cô cheá cuûa quaù trình hieáu khí dieãn ra nhö sau: Vi sinh vaät [Type the company name] name Chaát höõu cô CO2 + H2O + Vi sinh vaät môùi Sau thôøi gian laøm vieäc laø 7 giôø, nöôùc thaûi seõ ñöôïc chaûy vaøo beå laéng ñöùng ñôït 2. Taïi beå naøy, löôïng buøn caën seõ laéng xuoáng vaø ñöôïc bôm vaøo saân phôi buøn, moät phaàn löôïng buøn seõ ñöôïc tuaàn hoaøn trôû laïi beå Aerotank ñaûm baûo löôïng vi sinh trong beå. Sau khi ra khoûi beå laéng ñöùng ñôït 2, nöôùc thaûi seõ ñöôïc khöû truøng baèng chlorua vaø ñöôïc tieáp xuùc vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 30 phuùt. Sau khi ra khoûi beå tieáp xuùc khöû truøng, nöôùc thaûi ñaït tieâu chuaån loaïi B, ñöôïc xaû vaøo nguoàn tieáp nhaän. Taïi saân phôi buøn, nöôùc tuaàn hoaøn seõ ñöôïc bôm veà hoá thu gom nöôùc thaûi ñeå tieáp tuïc xöû lyù. Phaàn buøn trong saân phôi buøn ñöôïc vaän chuyeån tôùi baûi ñoå. CHÖÔNG 4 TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ CAÙC COÂNG TRÌNH ÑÔN VÒ . Tính toaùn phöông aùn 1 Song chaén raùc Chöùc naêng Giöõ laïi caùc thaønh phaàn raùc coù kích thöôùc lôùn nhö: voû toâm , vaãy caù , xöông … Nhôø ñoù traùnh laøm ngheït bôm, ñöôøng oáng hoaëc keânh daãn. Ñaây laø böôùc quan troïng nhaèm ñaûm baûo an toaøn vaø ñieàu kieän laøm vieäc cho caùc coâng trình sau. Tính toaùn Theo taøi lieäu “Xöû lyù nöôùc thaûi_Laâm Minh Trieát&Traàn Hieáu Nhueä naêm 1978” thì song chaén raùc ñöôïc tính nhö sau: - Chieàu saâu lôùp nöôùc trong möông ñaët song chaén ñöôïc laáy baèng chieàu saâu lôùp nöôùc trong möông daãn h1 = 0,03 m - Soá khe hôû n giöõa caùc thanh song chaén raùc ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: q = W.vs = b.n.h1.vs n = Trong ñoù: qmax : Löu löôïng toái ña cuûa nöôùc thaûi , m3/s . qmax=0,0035 m3/s. b : Chieàu roäng khe hôû giöõa caùc thanh , choïn b = 0,016m W : Tieát dieän öôùt cuûa song chaén , m2 vs : Toác ñoä nöôùc qua song chaén raùc , m/s . Choïn vs = 0,7 m/s h1 : Chieàu saâu lôùp nöôùc qua song chaén ,m . Choïn h1 = 0,03 m Coâng thöùc treân khoâng tính tôùi ñoä thu heïp cuûa doøng chaûy khi duøng caøo. Ñeå tính tôùi ñoä thu heïp ta duøng heä soá k0 = 1,05 Khi ñoù : n = . k0 = . 1,05 =10,5 » 11 khe Chieàu roäng toång coäng cuûa song chaén laø : Bs = s.( n – 1) + b.n Trong ñoù : s: Chieàu daày moãi thanh. Ta choïn thanh hình chöõ nhaät vôùi s = 0,008m Suy ra : Bs = 0,008.( 11 – 1) + 0,016. 11 = 0,248m Choïn Bs = 0,25m. Toån thaát aùp löïc qua song chaén raùc: Toån thaát aùp löïc hs qua song chaén coù theå xaùc ñònh theo coâng thöùc : hs = x . .K Trong ñoù : v: Toác ñoä nöôùc chaûy trong möông tröôùc song chaén ,m/s (öùng vôùi löu löôïng lôùn nhaát ); v= 0,7 m/s. K: Heä soá tính ñeán söï taêng toån thaát aùp löïc do vöôùng maéc raùc. Ta coù : K = 3,36.vs – 1,32 = 3,36. 0,7 – 1,32 = 1,032 g : Gia toác troïng tröôøng , g= 9,82 m/s2. x : Heä soá toån thaát cuïc boä qua song chaén raùc, phuï thuoäc vaøo hình daïng, tieát dieän cuûa thanh. Ta coù: x = b (). sina Trong ñoù: a: Goùc nghieâng ñaët song chaén, a = 600 s : Chieàu daày moãi thanh, s = 0,008m b : Chieàu roäng moãi khe hôû, b = 0,016m b : Heä soá phuï thuoäc vaøo tieát dieän ngang cuûa song chaén raùc. Choïn b = 2,42 (theo “baûng 4-1, trang 69” taøi lieäu Xöû lyù nöôùc thaûi_Laâm Minh Trieát&Traàn Hieáu Nhueä naêm 1978). Suy ra : x = 2,42 (). sin600 = 0,83 Toån thaát aùp löïc ñöôïc xaùc ñònh nhö sau : hs = 0,83 . . 1,032 = 0,021m Chieàu saâu xaây döïng möông ñaët song chaén raùc laø : H = h1 + hs + hbv Trong ñoù : h1 : Chieàu saâu lôùp nöôùc qua song chaén , m , h1 = 0,03m hs : Toån thaát aùp löïc cuûa song chaén , hs = 0,021m hbv : Chieàu saâu baûo veä , choïn hbv = 0,3m. Vaäy : H = 0,03 + 0,021 + 0,3 = 0,351 m. Choïn H = 0,4m. Hình 4.1. Song chaén raùc Chieàu daøi xaây döïng möông ñaët song chaén raùc laø : L = l1 + l2 Trong ñoù : l1 : Chieàu daøi tröôùc song chaén , m l2 : Chieàu daøi sau song chaén . Ta coù : l2 = = = 0,23 m. (Vôùi H laø chieàu saâu xaây döïng möông ñaët song chaén vaø 600 laø goùc nghieâng ñaët song chaén) L = 0,28 + 0,23 = 0,51m Baûng 4.1. Caùc thoâng soá thieát keá song chaén raùc Teân thoâng soá Ñôn vò Soá lieäu thieát keá Soá khe hôû Khe 11 Chieàu roäng song chaén m 0,25 Chieàu daøi möông ñaët song chaén m 0,51 Chieàu saâu möông ñaët song chaén m 0,4 Toån thaát aùp löïc qua song chaén m 0,021 Hoá thu gom Chöùc naêng Giuùp caùc coâng trình sau khoâng phaûi thieát keá aâm saâu döôùi ñaát. Tính toaùn Thôøi gian löu t = 10 phuùt Theå tích hoá thu : V = = = 1,39 m3 Choïn V = 1,5 m3 . Kích thöôùc hoá thu nöôùc L x B x H = 1,3m x 1m x 1,5m Bôm nöôùc thaûi vaøo beå ñieàu hoaø Löông löôïng bôm Q = 200 m3/ngaøy = 0,0023 m3/s Coät aùp bôm H = 8m. Coâng suaát bôm N = = = 0,225 (kW) h : Hieäu suaát chung cuûa bôm töø 0,72 – 0,93 , choïn h = 0,8 Choïn maùy bôm coù coâng suaát : 0,225 (kW) Choïn 2 bôm, moãi bôm coù coâng suaát 0,5Hp. Baûng 4.2. Caùc thoâng soá thieát keá hoá thu gom Teân thoâng soá Ñôn vò Kích thöôùt Chieàu roäng hoá thu m 1 Chieàu daøi hoá thu m 1 Chieàu saâu hoá thu m 1,5 Coâng suaát bôm kW 0,225 Beå ñieàu hoaø Chöùc naêng Ñieàu hoøa caû löu löôïng vaø chaát löôïng cöû nöôùc thaûi nhaèm haïn cheá toái ña söï bieám ñoäng veà löu löôïng vaø noàng ñoä chaát thaûi, ñaûm baûo söï hoaït ñoäng oån ñònh cuûa caùc coâng trình ñôn vò phía sau. Ñeå xaùc ñònh dung tích cuûa beå ñieàu hoøa, ta caàn coù caùc soá lieäu veà ñoä bieán thieân löu löôïng nöôùc thaûi theo töøng khoaûng thôøi gian trong ngaøy, löu löôïng trung bình cuûa ngaøy. ÔÛ ñaây, do khoâng coù ñieàu kieän ñieàu tra cuï theå veà ñoä bieán thieân löu löôïng nöôùc thaûi cuûa nhaø maùy theo töøng khoaûng thôøi gian trong ngaøy neân ta chæ coù theå tính theå tích cuûa beå ñieàu hoøa moät caùch gaàn ñuùng nhö sau: Löu löôïng nöôùc thaûi trung bình Q = 200 m3/ngaøy vaø traïm xöû lyù nöôùc thaûi hoaït ñoäng lieân tuïc 24/24 giôø. Choïn thôøi gian löu nöôùc xaùo troän taïi beå t = 6h. Tính toaùn Theå tích Beå ñieàu hoaø: V = Qmax x t = 8,33 x 6 = 50 m3 Trong ñoù: : Löu löôïng giôø lôùn nhaát, m3/h t: Thôøi gian löu nöôùc (t = 4÷ 8h), ta choïn t = 6h Dieän tích Beå ñieàu hoaø xaùc ñònh: Choïn chieàu saâu Beå ñieàu hoaø h = 3,5 m. Ta choïn B x L = 4 x 3,6 m. Choïn chieàu cao baûo veä laø 0,5m. Vaäy chieàu cao toång coäng: H = 3,5 + 0,5 = 4 m Theå tích thöïc beå ñieàu hoaø: Löôïng khí caáp cho beå: R: toác ñoä neùn khí taïi beå ñieàu hoaø choïn R =15 lít/m3.phuùt = 0,015 m3/m3.phuùt(m3 theå tích). (theo tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi – Trònh Xuaân Lai 1999) Vdh: Theå tích beå ñieàu hoaø, m3 OÁng phaân phoái khí: Vaän toác khí trong oáng: v = 6 ÷ 9 m/s Choïn v = 9 m/s Tieát dieän oáng phaân phoái khí chính: Choïn oáng theùp Þ 45 Trong beå boá trí 4 ñöôøng oáng nhaùnh phaân phoái khí, caùch thaønh beå 0,5m, caùch ñaùy 0,2m. Khoaûng caùch giöõa caùc oáng nhaùnh: Tieát dieän oáng khí nhaùnh: Choïn oáng PVC Þ 27 Qk: Löu löôïng khí treân oáng nhaùnh, Qnhaùnh = m3/s Ñöôøng kính caùc loã phaân phoái khí vaøo beå ñieàu hoøa : dloã = 2 – 5 mm Choïn dloã = 4mm Vaän toác khí qua loã phaân phoái khí: Vloã: 15 – 20 (m/s) Choïn Vloã = 15 mm. Löu löôïng khí qua 1 loã phaân phoái: m3/h Soá loã treân 1 oáng: ~ 19loã Soá loã treân 1m chieàu daøi oáng: loã Choïn n =6 loã Maùy thoåi khí: AÙp löïc caàn thieát cho heä thoáng thoåi khí ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: H0 = hd + hc + hf + H = 0,4 + 0,5 + 4 = 4,9m Trong ñoù: hd, hc: Toån thaát aùp löïc doïc theo chieàu daøi oáng vaø toån thaát cuïc boä taïi caùc ñieåm uoán, khuùc quanh (m). Toång toån thaát do hd vaø hc khoâng vöôït quaù 0,5m hf: Toån thaát qua caùc loã phaân phoái, baèng chieàu cao ngaäp nöôùc cuûa Beå ñieàu hoaø, H = 4m. AÙp löïc cuûa maùy thoåi khí tính theo Atmotphe: Coâng suaát cuûa maùy thoåi khí: Trong ñoù: G: Khoái löôïng cuûa doøng khí, kg/s Qk: Löu löôïng khoâng khí, Qk = 0,0144m3/s : Khoái löôïng rieâng khoâng khí, R: Haèng soá lyù töôûng, R = 8,314 KJ/Kmol.0K T: Nhieät ñoä tuyeät ñoái cuûa khoâng khí t = 270C " T = 27 +273 = 3000K P1: Aùp suaát tuyeät ñoái khoâng khí ñaàu vaøo, P1 = 1atm P2:AÙp suaát tuyeät ñoái khoâng khí ñaàu ra, P2 = Pm + 1 = 0,48 + 1 = 1,48 atm. k: Heä soá ñoái vôùi khoâng khí, k = 1,395 e: hieäu suaát cuûa maùy eùp khí, n = 0,7 ÷ 0,9, choïn e = 0,8 Bôm nöôùc thaûi Ñöôøng oáng daãn nöôùc: choïn oáng PVC Þ49 mm v: Vaän toác chaïy trong oáng, choïn v = 1,5 m/s Q: Löu löôïng nöôùc thaûi, Q = 8,3 m3/h = 2,3.10-3 m3/s Coâng suaát bôm: Trong ñoù: Q: Löu löôïng nöôùc thaûi, Q = 200 m3/h = 2,3.10-3 m3/s H: Chieàu cao coät aùp, H = 10m : Hieäu suaát maùy bôm, choïn Coâng suaát bôm thöïc: (laáy baèng 120% coâng suaát tính toaùn) Nthöïc = 1,2 x N = 1,2 x 0,265 = 0,318kW Choïn 2 bôm, moãi bôm coù coâng suaát 0,5 Hp. Baûng 4.3. Caùc thoâng soá thieát keá beå ñieàu hoøa Thoâng soá Ñôn vò Giaù trò Kích thöôùc beå + Chieàu daøi + Chieàu cao + chieàu cao baûo veä + Chieàu roäng Tieát dieän oáng khí nhaùnh Tieát dieän oáng phaân phoái khí chính Ñöôøng oáng daãn nöôùc Coâng suaát bôm Coâng suaát maùy thoåi khí m m m m m m KW kW 4 4 3,6 0,027 0,045 0,049 0,318 0,816 Beå laéng I Khöû phaàn lôùn caùc chaát raén ôû daïng lô löûng, giaûm ñöôïc taûi löôïng chaát höõu cô vaø chaát raén lô löûng nhaèm ñaûm baûo ñieàu kieän hoaït ñoäng toát cho caùc coâng trình ñôn vò phaùi sau. Qua ñoù cuõng khöû ñöôïc moät phaàn haøm löôïng ñaùng keå N, P coù trong nöôùc thaûi. Dieän tích tieát dieän öôùt cuûa beå laéng ñöùng: m2 Trong ñoù: v: Toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa nöôùc thaûi trong beå laéng ñöùng. v = 0,0285 (m/phuùt) = 0,000475(m/s) Dieän tích tieát dieän öôùt cuûa oáng trung taâm: m2 Trong ñoù: vtt: Toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa nöôùc thaûi trong oáng trung taâm, laáy khoâng lôùn hôn 30 (mm/s) (ñieàu 6.5.9 TCXD – 51 – 84) Choïn vtt = 20 mm/s = 0,02 m/s Dieän tích toång coäng cuûa beå laéng: F = F1 + F2 = 4,875 + 0,116 = 4,991 m2 Ñöôøng kính beå laéng: D = = = 2,52 (m) Ñöôøng kính oáng trung taâm: m Ñöôøng kính oáng loe: dloe = 1,35.dtt = 1,350,38 = 0,5m Ñöôøng kính taám chaén: dchaén = 1,3.dloe = 1,30,5 = 0,67m Ñöôøng kính hoá thu buøn:dhoá thu = (20 – 25%)D. choïn dhoá thu = 0,5m Choïn: Chieàu saâu höõu ích beå laéng H = 2,5m. Chieàu cao lôùp buøn laéng hb = 0,5m. Chieàu cao hoá thu buøn hh = 0,4 m. Chieàu cao lôùp trung hoaø hth = 0,2m. Chieàu cao an toaøn hbv = 0,5m. Vaäy chieàu cao toång coäng beå laéng ñôït I: Htc = H + hb + hh + hbv + hth = 2,5 + 0,5 + 0,4 + 0,5 +0,2 = 4,1 m Chieàu cao oáng trung taâm: h = 60%H = 60% x 2,5m = 1,5m Kieåm tra laïi thôøi gian löu nöôùc beå laéng: Theå tích phaàn laéng: Thôøi gian löu nöôùc: =1,5h Taûi troïng maùng traøn: Tính maùng thu nöôùc vaø maùng raêng cöa Tính maùng thu nöôùc Vaän toác trong maùng : Vm = 0,6 0,7 m/s Choïn Vm = 0,7m/s Dieän tích maët caét öôùt cuûa doøng chaûy trong maùng: Ñöôøng kính trong maùng thu nöôùc baèng 0,8 ñöôøng kính beå d = 0,8 x D = 0,8 x 2,52 = 2,016 m Chieàu cao hmaùng = 0,2 m Chieàu daøy thaønh maùng baèng beâtoâng coát theùp, b = 0,1m Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc vaøo: m Choïn oáng PVC Tính maùng raêng cöa Ñöôøng kính maùng raêng cöa baèng 0,8 ñöôøng kính beå Dmaùng = 0,8 x D = 0,8 x 2,52 = 2,016 m Chieàu daøi maùng raêng cöa: Choïn 4 raêng cöa / 1m chieàu daøi, vaäy ta coù 25 raêng cöa Löu löôïng nöôùc qua 1 khe laø: Maët khaùc ta coù Trong ñoù q: Löu löôïng nöôùc qua moãi khe. H: Chieàu cao lôùp nöôùc qua khe. ø: Goùc cuûa khía chöõ V, = 900 Cd: Heä soá löu löôïng Cd =0,6 Giaûi phöông trình treân ta ñöôïc H = 0,025(m) = 25(mm). Vaäy choïn chieàu cao cuûa moåi khe laø 75 (mm). Chieàu cao toång coäng maùng raêng cöa 260(mm). Khoaûng caùch giöõa 2 khe 60 (mm). Vaät lieäu laøm maùng raêng cöa laø inox 2,5mm. Toác ñoä quay thanh gaït: Choïn (theo taøi lieäu Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi NXB – Xaây döïng TS. Trònh Xuaân Lai) Ñaùy beå laéng laøm nghieâng vôùi ñoä doác i = 0,09 Hieäu quaû khöû SS vaø BOD: Trong ñoù: a, b: Heä soá thöïc nghieäm tra baûng 4-5 (taøi lieäu Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi NXB Xaây Döïng – TS Trònh Xuaân Lai) Khöû BOD5: a = 0,018(h), b = 0,02 Khöû SS: a = 0,0075(h), b = 0,014 T: Thôøi gian löu nöôùc (h) 36% 58% Löôïng caën laéng theo troïng löôïng khoâ: Mbuøn = x SS x RSS = 8,3 x 300 x 0,58 =1,444 kg/h Theå tích buøn caën sinh ra trong 1 giôø: /h Trong ñoù: : Tæ troïng cuûa caën laéng ôû Beå laéng 1(theo taøi lieäu Tính toaùn thieátkeá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi NXB – Xaây döïng TS. Trònh Xuaân Lai) : Khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc ôû 200C Cbuøn = 5%: Noàng ñoä cuûa caën laéng ôû beå laéng1 Theå tích phaàn chöùa buøn: Vbuøn = 1,38 m3 Thôøi gian löu buøn: t = Choïn thôøi gian xaû buøn laø 30 phuùt Löu löôïng buøn xaû Buøn ñöôïc bôm ra vôùi vaän toác khoaûng 1-2 m/s. chon 1,5m Ñöôøng kính oáng thu buøn: Choïn oáng PVC Haøm löôïng SS coøn laïi: SS = 300 – 300 x 60% = 120 mg/l Haøm löôïng BOD5 coøn laïi: BOD5 = 767 – 767 x 36% = 490,88 mg/l Haøm löôïng COD coøn laïi: COD = 1150 – 1150 x 36% = 736 mg/l Baûng 4.4. Caùc thoâng soá thieát keá beå laéng I Thoâng soá Ñôn vò Kích thöôùt Ñöôøng kính beå m 2,52 Ñöôøng kính oáng trung taâm m 0,38 Ñöôøng kính oáng loe m 0,5 Ñöôøng kính taám chaén m 0,67 Chieàu cao toång coäng beå m 4,1 Chieàu cao oáng trung taâm m 1,5 Ñöôøng kính oáng thu buøn m 0,027 Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc m 0,06 Beå tuyeån noåi Tính aùp löïc hoaït ñoäng trong boàn aùp löïc Baûng 4.5. Caùc thoâng soá tính toaùn beå thuyeå noåi Thoâng soá Đơn vị Khoảng giaù trị A/S ml/mg 0,005– 0,06 Ck mg/l 0oC 29,2 10oC 22,8 20oC 18,7 30oC 15,7 f _ 0,5 – 0,8 P atm 30 – 60 psi = 2,1 – 4,2atm t phút 20-40 R/Q % 5 - 120% Hiệu suất khử SS % 50-70% Hiệu suất khử COD % 15-20% Tải trọng bề mặt l/m2.phuùt 8 – 160 Thời gian lưu nước bồn áp lực phuùt 1 - 3 Tính aùp löïc neùn trong bình P Trong ñoù: Tæ soá khí/chaát raén A/S = 0,03 mg khí /mg chaát raén ñaït hieäu quaû toái öu. Ñoä hoøa tan cuûa khoâng khí sa =16,4 ml/l. Tæ soá baûo hoøa f = 0,5. ôû taûi troïng beà maët tuyeån noåi 48 m3/m2.ngaøy ñaït hieäu quaû khöû caën lô löûng 90%, khöû daàu môõ ñaït 85%. atm atm = 174,6 kPa Theå tích coät aùp löïc: m3 Choïn chieàu cao coät aùp H = 2m. Vaäy ñöôøng kính coät aùp löïc: m Bình laøm baèng theùp, coù van an toaøn xaû khí dö. Thôøi gian löu nöôùc trong boàn aùp löïc: phuùt (1-3 phuùt) thoûa. Choïn beå tuyeån noåi hình troøn. Choïn thôøi gian löu nöôùc: 40 phuùt. Theå tích beå tuyeån noåi: V = t.Q = m3 Choïn chieàu cao beå : h = 1,5m. Chieàu cao baûo veä : hbv = 0,3m. Chieàu cao phaàn thu buøn: htb = 0,6m. Dieän tích beå tuyeån noåi: m2 Ñöôøng kính beå tuyeån noåi: m 1,7 m Kieåm tra laïi thôøi gian löu nöôùc: t = phuùt. Löu löôïng khí caàn Trong ñoù: Löôïng khí duøng ñeå baõo hoøa thöôøng laø 70% S: löôïng caën laáy ra trong 1 phuùt, tính baèng gam => Choïn maùy bôm gioù Tính toaùn maùy bôm nöôùc cho bình aùp löïc AÙp suaát caàn thieát laø Ñoái vôùi maùy bôm nöôùc cho bình aùp löïc . Choïn H = 50m. Löu löôïng bôm tuaàn hoaøn Coâng suaát maùy bôm: Trong ñoù: : Laø khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc. = 1000 kg/m3. H: Laø coät aùp cuûa bôm, mH2O. H = 30m hay 3atm. : Laø hieäu suaát maùy bôm, thöôøng töø 0,6 – 0,93. Choïn = 0,6. Coâng suaát thöïc cuûa maùy bôm: Trong ñoù: : Laø heä soá an toaøn cuûa bôm, vôùi: Choïn 2 bôm N = 23Hp Haøm löôïng COD sau tuyeån noåi: mg/l. Haøm löôïng BOD sau tuyeån noåi: 490,88 (1 – 0,3) = 343,62 mg/l. Haøm löôïng SS sau tuyeån noåi: 126 (1 – 0,9) = 12,6 mg/l Choïn maùng traøn coù beà roäng 0,25m. Ñöôøng kính maùng traøn: Taûi troïng maùng traøn: Choïn chieàu cao cuûa moåi khe laø 75 (mm). Chieàu cao toång coäng maùng raêng cöa 260(mm). Khoaûng caùch giöõa 2 khe 60 (mm). Vaät lieäu laøm maùng raêng cöa laø inox 2,5mm. Tính toaùn ñöôøng oáng daãn nöôùc Choïn vaän toác nöôùc thaûi chaûy trong oáng: Löu löôïng nöôùc thaûi Ñöôøng kính oáng chính laø: Choïn oáng theùp khoâng ræ, ñöôøng kính trong dt = 60mm. Ñöôøng kính oáng tuaàn hoaøn: Choïn oáng theùp khoâng ræ, ñöôøng kính trong dt = 30mm. Tính toaùn oáng daãn buøn Choïn hieäu suaát beå tuyeån noåi khöû SS laø 90%, nghóa laø 10% chaát raén lô löûng ñöôïc tuyeån noåi hoaëc laéng xuoáng ñaùy beå; 50% coøn laïi lô löûng trong nöôùc thaûi ñaàu ra. Giaû söû coù 10% caën lô löûng trong nöôùc thaûi khoâng tuyeån noåi ñöôïc, laéng xuoáng, taïo thaønh buøn caën. Khoái löôïng SS laéng : Caën töôi thöôøng coù haøm löôïng chaát raén laø TSv = 3,4% khoái löôïng rieâng cuûa caën töôi 1,0072kg/l. Theå tích buøn töôi caàn xöû lí moãi ngaøy: Choïn vaän toác buøn chaûy trong oáng laø 1m/s. Choïn thôøi gian ruùt buøn laø 10 phuùt, sau moät ngaøy ruùt buøn 1 laàn. Ñöôøng kính oáng thu buøn: Choïn oáng theùp khoâng ræ, ñöôøng kính trong dt = 0,04m. Ñöôøng oáng daãn vaùng noåi: choïn ñöôøng oáng daãn vaùng noåi veà beå chöùa vaùng noåi baèng ñöôøng oáng daãn caën laéng d = 40mm. Tính toaùn vaät lieäu laøm theùp cho boàn aùp löïc Boàn aùp löïc laøm vieäc vôùi aùp suaát trong Vaät lieäu laøm boàn aùp löïc: theùp CT3 Caùc trò soá cuûa theùp: ÖÙng suaát keùo ÖÙng suaát chaûy Heä soá hieäu chænh: Toác ñoä gæ: 0,006mm/naêm AÙp suaát cho pheùp cuûa theùp Vôùi : Heä soá an toaøn; Vaäy ta choïn aùp suaát cho pheùp AÙp löïc cuûa boàn aùp löïc AÙp löïc thuûy tónh Trong ñoù: : Khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc, : Gia toác troïng tröôøng, : Chieàu cao coät nöôùc boàn aùp löïc, AÙp suaát tính toaùn boàn aùp löïc: Chieàu daøy boàn aùp löïc: Chieàu daøy thaân: Chieàu daøy thaân: Trong ñoù: : heä soá boå sung: : Heä soá boå sung do aên moøn hoùa hoïc, : Heä soá boå sung do aên moøn cô hoïc, : Heä soá boå sung do sai leäch khi cheá taïo laép raùp, : heä soá boå sung ñeå qui troøn kích thöôùc, Kieåm tra ñieàu kieän: Coâng thöùc chæ ñuùng khi: Kieåm tra aùp suaát: Chieàu daøy ñaùy vaø naép: Choïn vaät lieäu laøm ñaùy vaø naép cuøng loaïi vaät lieäu laøm thaân. Choïn ñaùy vaø naép coù daïng elip tieâu chuaån. Vôùi D = 500mm. Ñoái vôùi ñaùy elip tieâu chuaån à Chieàu daøy ñaùy vaø naép Chieàu daøy thaät Töông töï nhö khi tính beà daøy thaân: Beà daøy ñaùy vaø naép caàn thoûa maõn: Kieåm tra aùp suaát dö cho pheùp tính toaùn: Baûng 4.6. Caùc thoâng soá thieát keá beå tuyeån noåi Thoâng soá Ñôn vò Kích thöôùt (soá löôïng) Chieàu cao + baûo veä m 2,4 Ñöôøng kính beå m 1,7 Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc chính m 0,06 Ñöôøng kính oáng nöôùc tuaàn hoaøn m 0,03 Beå Aerotank Chöùc naêng Vì hoaït ñoäng cuûa beå laéng 2 vaø beå Aerotank lieân quan chaët cheõ vôùi nhau aø chuùng ñöôïc xem laø hai boä phaän cuûa moät coâng trình ñôn vò trong ñoù söû duïng quaù trình buøn hoaït tính. Do ñoù quaù trình tính toaùn chuùng khoâng theå taùch rôøi nhau. Tính toaùn Caùc thoâng soá ñaàu vaøo cuûa beå aerotank: - Coâng suaát 200m3/ngaøy - COD = 368mg/l - BOD5 = 343,62mg/l - SS = 12,6 mg/l Yeâu caàu ñoái vôùi nöôùc xaû ra nguoàn (sau beå laéng 2) theo tieâu chuaån BOD5 = 50mg/l COD = 80mg/l SS = 100mg/l (Döïa vaøo saùch xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp - tính toaùn thieát keá coâng trình – Laâm Minh Trieát, Nguyeãn Thanh Huøng, Nguyeãn Phöôùc Daân/ 2001) Ta choïn caùc thoâng soá thieát keá beå Aerotank nhö sau: Baûng 4.7. Caùc thoâng soá tính toaùn beå aerotank Noàng ñoä buøn trong beå So = 400mg/l Tæ soá MLVSS:MLSS 0,8 Haøm löôïng buøn hoaït tính sinh ra trong beå aerotank MLVSS = 3000mg/l (MLVSS choïn baèng 2800-4000mg/l) Haøm löôïng buøn tuaàn hoaøn 8000 mgVSS/l (noàng ñoä buøn tuaàn hoaøn thöôøng 4000 – 12000mg/l) Thôøi gian löu buøn trung bình trong beå aerotank qc = 10 ngaøy (qc = 5 – 15 ngaøy) Haøm löôïng BOD20 trong nöôùc thaûi ñaàu ra 65% Haøm löôïng vi sinh ñaàu vaøo Xo = 0 Heä soá saûn löôïng Y = 0,5mg buøn/ mg BOD5 bò tieâu thuï bôûi vi sinh. (Y thöôøng töø 0,4 – 0,8) Heä soá phaân huûy noäi baøo Kd = 0,06/ngaøy BOD5:BODL 0,68 Tính noàng ñoä BOD5 hoaø tan trong nöôùc thaûi ñaàu ra BOD5 (ra) = BOD5 (hoaø tan trong nöôùc ñaàu ra)+BOD5 (cuûa chaát lô löûng ñaàu ra) BODL = 30mgSS/l ×1,42mg BOD20/mgSS × 0,65mg SS phaân huûy = 27,7mg/l BOD5 = 0,68 x BODL = 0,68 x 27,7 mg/l = 18,8 mg/l BOD5 hoaø tan doøng ra: 30mg/l = S + 18,8 mg/l " S = 11,2mg/l Hieäu quaû xöû lyù cuûa beå aerotank theo BOD5 hoaø tan: Hieäu quaû xöû lyù BOD5 tính theo toång coäng: Xaùc ñònh theå tích beå aerotank Trong ñoù: qc: Thôøi gian löu buøn. Q: Löu löôïng nöôùc thaûi. Y: Heä soá saûn löôïng teá baøo, ñaây laø moät thoâng soá ñoäng hoïc xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm. ÔÛ treân ta ñaõ choïn Y = 0,6mg VSS/mg BOD5. So: Haøm löôïng BOD5 cuûa nöôùc thaûi daãn vaøo beå Aerotank. S: Haøm löôïng BOD5 hoaø tan cuûa nöôùc thaûi ra khoûi beå aâerotank.. X: Haøm löôïng chaát lô löûng deã bay hôi trong hoãn hôïp buøn hoaït tính (MLVSS). Kd: Heä soá phaân huûy noäi baøo – ñaây cuõng laø thoâng soá ñoäng hoïc ñöôïc xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm, choïn Kd = 0,06 ngaøy-1. Töø treân ta suy ra: Thôøi gian löu nöôùc trong beå Aerotank Tính toaùn ñöôøng oáng daãn nöôùc vaøo beå: Vaän toác nöôùc chaûy trong oáng choïn 0,8m/s (0,6 – 0,9m/s). Löu löôïng nöôùc thaûi theo giôø laø 8,3m3/h Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc: Choïn oáng daãn nöôùc PVC Þ 60 Kích thöôùc beå aerotank Choïn chieàu cao höõu ích ; Chieàu cao toång coäng : Chieàu roäng beå: Chieàu daøi beå: Theå tích thieát keá cho beå aerotank : L x B x Htc = 5,2 x 4 x4,5 = 93,6m3 Löu löôïng buøn dö caàn xaû boû moãi ngaøy Heä soá saûn löôïng quan saùt Yobs Löôïng buøn gia taêng moãi ngaøy tính theo MLVSS: Toång löôïng caën lô löûng sinh ra moãi ngaøy Löôïng buøn dö caàn xöû lí moãi ngaøy Löôïng buøn dö caàn xöû lí = Toång löôïng buøn – löôïng SS troâi ra khoûi laéng 2 (kgSS/ngaøy) Löôïng buøn xaû thaûi ra khoûi heä thoáng: Xuaát phaùt töø coâng thöùc: Trong ñoù: Vr: Theå tích beå aerotank. X: Haøm löôïng buøn hoaït tính trong beå X = 3000mg VSS/l. Xe: Noàng ñoä sinh khoái ñaàu ra, giaû söû sau laéng 2, SS giaûm 80% . Qw: Löu löôïng buøn thaûi. Q: Löu löôïng nöôùc xaû taïi nguoàn. Töø ñoù suy ra: Qw = 6,7m3/ngaøy. Löu löôïng buøn tuaàn hoaøn Laäp caân baèng vaät chaát QXo + QrXr = (Q+ Qr )X Aerotank Q X0 Qe Xe Qr Xr Qw, X Trong ñoù: Q: Löu löôïng nöôùc thaûi. Qr: Löu löôïng buøn hoaït tính tuaàn hoaøn. Xo: Haøm löôïng caën lô löõng ñaàu vaøo Aerotank. X: Haøm löôïng buøn hoaït tính trong beå Aerotank. Xr: haøm löôïng cuûa lôùp buøn laéng hoaëc buøn tuaàn hoaøn. Xo: Thöôøng raát nhoû neân coi nhö Xo = 0. Khi ñoù töông ñöông: QrXr = (Q + Qr )X QX = Qr(Xr – X) Tæ soá tuaàn hoaøn buøn = 0,6 Löu löôïng buøn tuaàn hoaøn: Kieåm tra chæ tieâu laøm vieäc cuûa beå aerotank Taûi troïng theå tích LBOD (Î[0,8 - 1,9]). Tæ soá F/M: (Î[0,2 – 1]). Löôïng oxy cung caáp cho beå aerotank Löôïng oxy caàn thieát cho quaù trình xöû lí BODL ôû 20oC Löôïng oxy choïn nhieät ñoä nöôùc thaûi laø 30oC Trong ñoù: Cs20 = 9,08mg/l noàng ñoä oxy baõo hoøa trong nöôùc saïch ôû 20oC. Cs30 = 7,94mg/l noàng ñoä oxy baõo hoøa trong nöôùc saïch ôû 30oC. Cl = 2 mg/l noàng ñoä oxy duy trì trong beå aerotank. ù: Heä soá ñieàu chænh löôïng oxy ngaám trong nöôùc thaûi do aûnh höôûng cuûa haøm löôïng caën, chaát hoaït ñoäng beà maët, loaïi thieát bò laøm thoaùng, hình daùng kích thöôùc beå. choïn . : Heä soá hieäu chænh söùc caêng beà maët theo haøm löôïng muoái. Ñoái vôùi nöôùc thaûi, . Löôïng khoâng khí caàn thieát ñeå cung caáp vaøo beå Trong ñoù: OCt =183,6 kg O2/ngaøy: Löôïng oxy thöïc teá caàn cung caáp cho beå OU: Coâng suaát hoaø tan oxy vaøo nöôùc thaûi cuûa thieát bò phaân phoái Ñoä saâu ngaäp nöôùc cuûa thieát bò phaân phoái h = 4 m, chieàu saâu beå 5 m. (Tra baûng 7-1, trang 112 “ Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi” - Trònh Xuaân Lai) Ta coù Ou = 7g O2/ m3.m OU = Ou h = 7 4 = 28(g O2/m3) f: Heä soá an toaøn, choïn f = 1,5 Löôïng khoâng khí caàn thieát cho maùy thoåi khí Kieåm tra löôïng khí caáp vaøo beå Aerotank (m3 khí / m3 nöôùc thaûi) Löôïng khí caàn ñeå khöû 1 kg BOD5 (m3khí/kgBOD5) Tính toaùn maùy thoåi khí cho aerotank AÙp löïc caàn thieát cuûa maùy neùn khí (tính theo m coät nöôùc) Trong ñoù: H: Laø ñoä ngaäp saâu cuûa thieát bò phaân phoái khí. H = 3,8m. hd, hc: Laø toån thaát aùp löïc theo chieàu daøi vaø toån thaát aùp löïc cuïc boä taïi caùc choã co, cuùt, ñieåm uoán. Thöôøng, toån thaát naøy khoâng vöôït quaù 0,4m hf : Toån thaát qua voøi phun, khoâng vöôït quaù 0,5m. AÙp löïc caàn thieát cuûa maùy thoåi khí tính theo atm Coâng suaát cuûa maùy thoåi khí Trong ñoù: G laø khoái löôïng doøng khí maø maùy cung caáp trong 1giaây, kg/s. kg/s R: laø haèng soá khí, R = 8,314. T: Laø nhieät ñoä cuûa khoâng khí ñaàu vaøo. P1: Laø aùp suaát tuyeät ñoái cuûa khoâng khí ñaàu vaøo, atm. P1 = 1atm P2: Laø aùp suaát tuyeät ñoái cuûa khoâng khí ñaàu ra. (ñoái vôùi khoâng khí thì K = 1,395) e: Hieäu suaát cuûa maùy, coù giaù trò töø 0,6 – 0,9. Choïn e = 0,8. Coâng suaát thöïc cuûa maùy thoåi khí Tính toaùn heä thoáng phaân phoái khí Caùch boá trí caùc oáng phaân phoái khí: Löu löôïng khí caàn cung caáp cho beå buøn hoaït tính = 0,0514m3/s Choïn ñaàu phaân phoái khí laø daïng ñóa xoáp coù ñöôøng kính = 170 mm. Cöôøng ñoä suïc khí=150l/phuùt.caùi. Vaäy soá ñóa caàn thieát laø: caùi Choïn soá ñóa thoåi khí trong beå Aeroten n = 20 ñóa. Kích thöôùc ñöôøng oáng phaân phoái khí: Ñöôøng kính oáng phaân phoái chính Choïn loaïi oáng inox f = 90mm; Boá trí 7 oáng nhaùnh phaân phoái khí, ñaët caùch thaønh beå 0,5m, caùch ñaùy 0,2m. Khoaûng caùch giöõa caùc oáng nhaùnh: Löu löôïng khí qua moãi oáng nhaùnh: 5 oáng nhaùnh Ñöôøng kính oáng nhaùnh Choïn oáng inox, f 49 Kieåm tra laïi vaän toác khí trong caùc nhaùnh Vaän toác khí trong oáng chính Vaän toác khí trong oáng nhaùnh Baûng 4.8. Caùc thoâng soá thieát keá beå Aerotank Thoâng soá Ñôn vò Kích thöôùt (soá löôïng) B x L x H m 4 x 5,2 x 4,5 Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc mm 60 Ñöôøng kính oáng daãn khí chính mm 90 Ñöôøng kính oáng daãn khí nhaùnh mm 49 Soá ñóa phaân phoái khí caùi 20 Beå laéng II Chöùc naêng Beå laéng 2 coù nhieäm vuï giöõ laïi phaàn raén trong quaù trình buøn hoaït tính, töùc laø caùc boâng buøn sau xöû lyù. Beå laéng 2 ñöôïc xem laø moät phaàn hôïp nhaát cuûa quaù trình buøn hoaït tính neân quaù trình tính toaùn thieát keá coù lieân quan chaët cheõ vôùi nhau. Tính toaùn Dieän tích maët baèng cuûa beå laéng ñöôc tích theo coâng thöùc: Trong ñoù: Q: Löu löôïng nöôùc thaûi baèng 200 m3/ngaøy = 8,3 m3/h. : Heä soá tuaàn hoaøn laáy 0,75. C0: Noàng ñoä buøn hoaït tính trong beå aerotank. (mg/l) Ct: Noàng ñoä buøn trong trong doøng tuaàn hoaøn, 10000 (mg/l). VL: Vaän toác laéng cuûa beà maët phaân chia öùng vôùi noàng ñoä CL. (mg/l). VL ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: (m/h). Trong ñoù: Vmax: 7 m/h. K = 600 Vaäy: m2 Neáu keå caû buoàn phaân phoái trung taâm: m2. Xaây döïng moät beå laéng troøn radian, ñöôøng kính beå: m Ñöôøng kính buoàng phaân phoái trung taâm: m Choïn chieàu cao beå: Chieàu cao laéng: h = 3m. Chieàu cao lôùp buøn laéng: hb = 0,6 m. Chieàu cao hoá thu buøn: hh = 0,5m Chieàu cao baûo veä: hbv = 0,5 m Chieàu cao phaàn trung hoøa: hth= 0,1m Toång chieàu cao xaây döïng beå: H = h + hb + hh + hbv + hth = 3 + 0,6 + 0,5 + 0,5 + 01 = 4,7m Taûi troïng beà maët cuûa beå laéng 2: m3/m2.ngaøy Noàng ñoä VSS trong nöôùc thaûi vaøo beå laéng: MLVSS = 3000 mg/l Tính toaùn oáng trung taâm Ñöôøng kính oáng trung taâm: m Chieàu cao oáng trung taâm: htrung taâm = 60%h = 60% 3 = 1,8 m Ñöôøng kính oáng loe: dloe = 1,35.dtt = 1,35.1,2 = 1,62 m Ñöôøng kính taám chaén: dchaén = 1,3.dloe = 1,3.1,62 = 2,106 m Ñöôøng kính hoá thu buøn: 0,5 m. Kieåm tra thôøi gian löu nöôùc cuûa beå laéng: Theå tích phaàn laéng cuûa beå: m3 Thôøi gian löu nöôùc: (h) > 1,5 h Taûi troïng maùng traøn: m3/m2.ngaøy < 500 m3/ m2,ngaøy. Tính maùng thu nöôùc vaø maùng raêng cöa: Tính maùng raêng cöa Ñöôøng kính maùng raêng cöa baèng 0,8 ñöôøng kính beå d = 0,8 x D = 0,8 x 4,7 = 3,76 m Chieàu daøi maùng raêng cöa: Choïn 4 raêng cöa / 1m chieàu daøi, vaäy ta coù 47 raêng cöa Löu löôïng nöôùc qua 1 khe laø: Maët khaùc ta coù Trong ñoù Q: Löu löôïng nöôùc qua moãi khe H: Chieàu cao lôùp nöôùc qua khe : Goùc cuûa khía chöõ V, = 900 Cd: Heä soá löu löôïng Cd =0,6 Giaûi phöông trình treân ta ñöôïc H = 0,0173(m) = 17,3(mm). Vaäy choïn chieàu cao cuûa moãi khe laø 75 (mm). Chieàu cao toång coäng maùng raêng cöa 300(mm). Khoaûng caùch giöõa 2 khe 100 (mm). Vaät lieäu laøm maùng raêng cöa laø inot 2,5mm. Maùng thu nöôùc Choïn maùng thu nöôùc ñaët beân trong thaønh beå Ñöôøng kính trong maùng baèng 0,8 ñöôøng kính beå d = 0,8 x D = 0,8 x 4,7 = 3,76m Chieàu daøy thaønh maùng baèng beâtoâng coát theùp, b = 0,1m Choïn chieàu cao maùng thu: hmaùng = 0,26m Dieän tích maët caét öôùt maùng thu: Toác ñoä quay thanh gaït buøn: Choïn (theo taøi lieäu Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi NXB – Xaây döïng TS. Trònh Xuaân Lai) Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc vaøo: Choïn oáng PVC Trong ñoù Q: Löu löôïng nöôùc thaûi, Q = 200 m3/ngaøy = 8,3 m3/h Choïn vaän toác chaûy trong oáng: v = 0,9 m/s Bôm buøn tuaàn hoaøn: Coâng suaát bôm: Q: Löu löôïng buøn tuaàn hoaøn, Q = 45 m3/ngaøy = 0,52.10-3 m3/s. H: Chieàu cao coät aùp, H = 10m Hieäu suaát maùy bôm, choïn Coâng suaát bôm thöïc: Nthöïc = 1,2 x N = 1,2 x 0,065= 0,078kW Ñöôøng kính oáng daãn buøn Ñöôøng kính oáng daãn buøn tuaàn hoaøn veà beå aerotank Choïn oáng PVC Ñöôøng kính oáng xaû buøn dö veà saân phôi buøn: Löôïng buøn dö sinh ra trong beå Aerotank chuyeån veà beå laéng ñôït 2 laø 3,1m3/ngaøy. Thôøi gian bôm buøn hoaït ñoäng laø 60 phuùt moät ngaøy. Ñöôøng kính oáng xaû buøn laø Choïn oángPVC . Baûng 4.9. Caùc thoâng soá thieát keá beå laéng II Thoâng soá Ñôn vò Kích thöôùt Ñöôøng kính beå m 4,7 Ñöôøng kính oáng trung taâm m 1,2 Ñöôøng kính oáng loe m 1,62 Ñöôøng kính taám chaén m 2,016 Chieàu cao toång coäng beå m 4,7 Chieàu cao oáng trung taâm m 1,8 Ñöôøng kính oáng xaû buøn m 0,06 Ñöôøng kính oáng buøn tuaàn hoaøn m 0,042 Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc m 0,06 Beå khöû truøng Chöùc naêng Sau khi qua beå laéng 2, nöôùc thaûi ñaõ ñöôïc kieåm soaùt caùc chæ tieâu veà hoùa, lyù, giaûm ñöôïc phaàn lôùn VSV gaây beänh coù trong nöôùc thaûi nhöng vaãn chöa an toaøn cho nguoàn tieáp nhaän. Do ñoù caàn coù khaâu khöû truøng nöôùc tröôùc khi thaûi ra ngoaøi. Beå tieáp xuùc coù nhieäm vuï troän ñeàu hoùa chaát vôùi nöôùc thaûi, taïo ñieàu kieän tieáp xuùc vaø thôøi gian löu ñuû ñeå oxi hoùa caùc teá baøo VSV, ñaûm baûo hieäu quaû khöû truøng cao nhaát. Hoùa chaát ñöôïc choïn ñeå khöû truøng laø dung dòch NaOCl 10%. Tính toaùn Thôøi gian tieáp xuùc giöõa dung dòch NaOHCl vôùi nöôùc laø 30phuùt Theå tích höõu ích cuûa beå tieáp xuùc ñöôïc tính theo coâng thöùc: Q: Löu löôïng nöôùc thaûi, Q = 200 m3/ngaøy = 8,3 m3/h t: Thôøi gian tieáp xuùc giöõa nöôùc thaûi vaø dung dòch Clorua voâi, t = 30 phuùt = 0,5h Vaän toác nöôùc chaûy trong beå tieáp xuùc, v = 2 ÷ 4,5 m/phuùt. Choïn v = 2 m/phuùt Dieän tích beå tieáp xuùc: Trong ñoù: h: Chieàu cao möïc nöôùc beå, h = 0,8 m Beå xaây döïng hình chöõ nhaät coù 4 ngaên: Kích thöôùc moãi ngaên: Chieàu daøi: L = 1,3 m Chieàu roäng: B = 1 m Chieàu daøi beå: b: Beà daøy vaùch ngaên, b = 0,1m Chieàu cao baûo veä: hbv = 0,5m Chieàu cao beå: H = h + hbv = 0,8 + 0,5 = 1,3 m Tính toaùn löôïng hoaù chaát: Löôïng Clo chaâm vaøo: Trong ñoù: Q: Löu löôïng nöôùc thaûi Q = 200 m3/ngaøy = 8,3m3/h a: Lieàu löôïng clo hoaït tính, lieàu löôïng chlorine cho vaøo khöû truøng ñoái vôùi nöôùc thaûi sau xöû lyù buøn hoaït tính laø 2- 8g/m3. a = 8 g/m3 = 8.10-3 kg/m3 Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc thaûi: choïn D=90mm Trong ñoù: v: Vaän toác chaûy trong oáng v = 0,7m/s Q: Löu löôïng nöôùc thaûi, Q = 8,3 m3/h. Choïn oáng PVC Baûng 4.10. Caùc thoâng soá thieát keá beå khöû truøng Thoâng soá Ñôn vò Kích thöôùt (soá löôïng) Chieàu cao + baûo veä m 1,3 B x L m 1 x 5,5 Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc m 0,09 Soá ngaên phaûn öùng ngaên 4 Saân phôi buøn Chöùc naêng Giaûm ñoä aåm cuûa buøn sau quaù trình laéng. Tính toaùn Löôïng buøn töø beå laéng 1: Hieäu quaû xöû lyù caën lô löûng ñaït 60% löôïng buøn töôi sinh ra moãi ngaøy laø: Mtöôi = g/m3 = 36kg/ngaøy Löu löôïng buøn töôi caàn xöû lyù: (l/ngaøy) = 0,683 (m3/ngaøy) Trong ñoù: S: tyû troïng caën töôi, S = 1,053 kg/l, (baûng 13-1-Trònh Xuaân Lai) P: Noàng ñoä caën, P = 5% = 0,05 (ñoä aåm 95%) (baûng 13-5). Löôïng buøn töø beå tuyeån noåi: Hieäu quaû xöû lyù caën lô löûng taïi beå tuyeån noåi ñaït 90%, löôïng caën sinh ra moãi ngaøy: M = 120.90%.200 = 21600 (g/m3) = 21,6 (kg/ngaøy). Löôïng caën chöùa daàu môõ naøy seõ ñöôïc ñöa vaøo beå chöùa. Löu löôïng buøn caàn xöû lyù: (l/ngaøy) = 0,41 (m3/ngaøy) Löôïng buøn töø beå laéng 2: Ô û beå Aerotank löôïng buøn caàn xöû lyù moãi ngaøy laø 20 kg/ngaøy. Löu löôïng buøn caàn xöû lyù: l/ ngaøy = 1,9 m3/ ngaøy. Trong ñoù: S = 1,005 (baûng 13-1- Trònh Xuaân Lai). P: Noàng ñoä caën, P = 1% = 0,019 (baûng 13 -5) Theå tích buøn ñöa vaøo saân phôi moãi ngaøy: Vb = 0,683 + 1,9 = 2,538 m3 Chæ tieâu thieát keá: ñaït noàng ñoä caën 25% (ñoä aåm 75%) Choïn chieàu daøy buøn 25% laø 10 cm, sau 4 tuaàn (28 ngaøy) 1m2 saân phôi ñöôïc löôïng caën: g = V.S.P = (taán) = 35 (kg/ngaøy) Trong ñoù: V = 1m2 0,1 m = 0,1 m3 S: Tyû troïng buøn khoâ, S = 1,4 (baûng 13-1); P = 0,25. Löôïng buøn caàn phôi trong 28 ngaøy: kg Dieän tích saân phôi: m2 Dieän tích caùc coâng trình phuï cuûa saân phôi (ñöôøng bao, hoá thu nöôùc, traïm bôm,…) laáy baèng 20% dieän tích saân phôi buøn. Toång dieän tích saân phôi: m2 Ta boá trí 2 oâ, moãi oâ coù dieän tích: m2 Kích thöôùt moãi oâ: L x B = 5,6 x 4 m. Baûng 4.11. Caùc thoâng soá thieát keá saân phôi buøn Thoâng soá Ñôn vò Kích thöôùt (soá löôïng) Daøi x roäng m 5,6 x 4 Chieàu cao toång coäng m 1,1 Chieàu cao lôùp caùt cm 25 Chieàu cao lôùp soûi cm 30 Ñöôøng kính oáng thu nöôùc mm 90 Chieàu cao baûo veä cm 30 Chieàu cao dung dòch buøn m 0,25 Tính toaùn phöông aùn 2 Song chaén raùc tính töông töï phöông aùn 1 Hoá thu gom tính töông töï phöông aùn 1 Beå ñieàu hoøa tính töông töï phöông aùn 1 Beå UASB Chöùc naêng Khöû haøm löôïng COD, BOD, N, P coù trong nöôùc thaûi. Tính toaùn Hieäu quaû xöû lyù COD, BOD cuûa UASB laø 80% (tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi, Trònh Xuaân Lai, 2001) Löôïng COD caàn khöû moãi ngaøy: G = kg COD/ngaøy. Taûi troïng khöû COD cuûa beå, theo quy phaïm töø 4-18 kg COD/m3.ngaøy. Choïn a = 6 kg COD/m3.ngaøy. Theå tích xöû lyù yeám khí caàn thieát: m3 Ñeå giöõ lôùp buøn ôû traïng thaùi lô löûng, toác ñoä nöôùc daâng trong beå khoaûng 0,6-0,9 m3/h, (tính toaùn thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi, Trònh Xuaân Lai, 2001) Choïn v = 0,7 m3/h Dieän tích beå caàn thieát: m2 Chieàu cao caàn xöû lyù yeám khí: m Toång chieàu cao beà: H = H1 + H2 + H3 = 2,2 + 1,5 + 0,3 = 4 m Trong ñoù: H1 : Chieàu cao caàn phaûi xöû lyù yeám khí. H2 : Chieàu cao vuøng laéng, chieàu cao naøy caàn phaûi lôùn hôn 1 ñeå ñaûm baûo khoâng gian an toaøn cho vuøng laéng. Choïn H2 = 1,5. H3 : Chieàu cao döï tröõ, choïn H3 = 0,3 m Kieåm tra thôøi gian löu nöôùc: h Kích thöôùc beå. Vôùi dieän tích baèng 12 m2, chieàu cao toång coäng 4 m. Ta choïn: Chieàu daøi beå L = 4 m. Chieàu roäng beå B = 3 m. Nöôùc khi vaøo ngaên laéng seõ ñöôïc taùch khí baèng caùc taám chaén khí ñaët nghieâng so vôùi phöông ngang moät goùc 45 - 500. Choïn 500. Vôùi H3 = 0,3 m B = 3 m Hlaéng = 1,48m > 30% so vôùi chieàu cao beå neân thoûa maõn ñieàu kieän thieát keá. Trong beå laép 1 taám höôùng doøng. Hình 4.2. Taám chaén khí Vôùi 1 taám höôùng doøng laép 4 taám chaén khí, ñaët theo hình chöõ V, moãi beå ñaët 2 taám, caùc taám naøy ñaët song song vôùi nhau vaø nghieâng so vôùi phöông ngang 1 goùc 500. Choïn khe hôû caùc taám chaén naøy baèng nhau. Toång dieän tích caùc khe hôû chieám 15 – 20% toång dieän tích beå. Choïn Fkhe = 0,15 Fbeå Trong ngaên coù 4 khe hôû, dieän tích moãi khe. Fkhe =m2 Khoaûng caùch giöõa caùc khe hôû. m Taám chaén khí 1 Chieàu daøi l1 = L = 4 m Chieàu roäng b1: m Taám chaén khí 2 Choïn l2 = L = 4 m Chieàu roäng b2: Ñoä daøi taám b2 choàng leân b1, choïn 400 mm m Taám höôùng doøng ñöôïc ñaët nghieâng so vôùi phöông ngang 1 goùc 500 vaø caùch taám chaén khí 1 laø 200mm Khoaûng caùch giöõa 2 taám chaén khí laø L = 4X. Vôùi X = 200.cos500 =129mm L =4X = 4.129 = 516 mm Hình 4.3. Taám höôùng doøng Taám höôùng doøng coù chöùc naêng chaën buøn ñi leân phaàn xöû lyù yeám khí leân phaàn laéng neân ñoä roäng ñaùy D giöõa 2 taám höôùng doøng phaûi lôùn hôn L. Ñoä nhoâ ra cuûa taám höôùng doøng naèm beân döôùi khe hôû töø 10 – 20 cm, choïn moãi beân nhoâ ra 20 cm. D = 516 + 400 = 916 mm Chieàu roäng taám höôùng doøng =mm Tính toaùn oáng phaân phoái nöôùc Vaän toác nöôùc chaûy trong ñöôøng oáng chính dao ñoäng töø 0,8 -2 m/s. Choïn voáng = 1m/s. Ñöôøng kính oáng chính: Doáng chính= Vaäy choïn oáng chính laø theùp khoâng gæ coù ñöôøng kính laø 60mm. Kieåm tra laïi vaän toác nöôùc chaûy trong oáng: Voáng=m/s (thoûa) Heä thoáng ñaàu phaân phoái nöôùc Beå UASB ñöôïc thieát keá coá toåûng coäng 6 ñaàu phaân phoái nöôùc. Kieåm tra dieän tích trung bình cuûa 1 daàu phaân phoái nöôùc: m2 (naèm trong khoaûng cho pheùp töø 2 – 5m2/ñaàu). Ñöôøng kính oáng nhaùnh: Choïn vaän toác nöôùc chaûy trong oáng nhaùnh vnhaùnh =1,5 m/s. Choïn 3 oáng nhaùnh ñeå phaân phoái nöôùc vaøo beå. Caùc oáng naøy ñaët vuoâng goùc vôùi chieàu daøi beå. Moãi oáng caùch nhau 1,5 m, 2 oáng saùt töôøng ñaët caùch töôøng 0,5 m. Ñöôøng kính oáng nhaùnh: Doáng nhaùnh = m Choïn ñöôøng kính oáng nhaùnh = 27mm Kieåm tra laïi vaän toác nöôùc chaûy trong oáng nhaùnh: Voáng nhaùnh = m/s Loã phaân phoái nöôùc: Toång coäng coù 6 ñaàu phaân phoái nöôùc treân 3 oáng nhaùnh, neân 1 oáng nhaùnh coù 2 ñaàu phaân phoái nöôùc. Taïi 1 ñaàu phaân phoái nöôùc boá trí 2 loã theo 2 phía cuûa ñöôøng oáng. Löu löôïng qua moãi loã phaân phoái: Qphaân phoái = m3/ngaøy Ñöôøng kính loã phaân phoái: Dloã = m Vaän toác nöôùc qua loã phaân phoái = 1,5m/s Caùc oáng phaân phoái nöôùc ñaët caùch ñaùy 20cm Tính löôïng khí sinh ra Löôïng khí sinh ra trong beå töông ñöông: 0,5 m3/kg CODloaïi boû. Theå tích khí sinh ra trong ngaøy: Vkhí = m3/ngaøy. Löôïng khí meâtan sinh ra töông ñöông 0,35 m3/1kgCODloaïi boû. Theå tích khí meâtan sinh ra: Vkhí meâtan = m3/ngaøy. Ñöôøng kính oáng thu khí Vaän toác khí trong oáng töø 10 – 15 m/s. Choïn vaän toác khí trong oáng: 10 m/s. Laép 2 oáng daãn khí 2 beân thaønh beå. Ñöôøng kính oáng daãn khí: Dkhí = m Choïn döôøng kính oáng daãn khí 21mm. Löôïng buøn sinh ra Löôïng buøn sinh ra trong beå töông ñöông 0,05 – 0,1 g VSS/gCODloaïi boû. Khoái löôïng buøn sinh ra trong moät ngaøy: Mbuøn = kgVSS/ngaøy. Theo quy phaïm: m3 buøn töông ñöông 260 kgVSS. Theå tích buøn sinh ra trong moät ngaøy: Vbuøn = m3/ngaøy. Choïn thôøi gian löu buøn laø 3 thaùng: Löôïng buøn sinh ra trong 3 thaùng = m3. Chieàu cao buøn trong 3 thaùng = m. Ñöôøng kính oáng thu buøn: Choïn thôøi gian xaû caën laø 120 phuùt. Löôïng caën ñi vaøo oáng thu buøn trong thôøi gian 60 phuùt: M = m3/s Boá trí 2 oáng thu buøn, caùc oáng naøy ñaët vuoâng goùc vôùi chieàu roäng beå, moãi oáng caùch töôøng 1m. Vaän toác buøn trong oáng choïn 0,5m/s. Dieän tích oáng xaû caën: Fbuøn = m2 Ñöôøng kính oáng thu buøn: D = m Choïn ñöôøng kính oáng baèng 60mm. Soá loã ñuïc treân oáng thu buøn: Choïn toác ñoä buøn qua loã v = 0,5m/s. Choïn ñöôøng kính loã dloã = 30mm. Dieän tích loã: floã = m2 Toång dieän tích loã treân moät oáng xaû caën: m2 Soá loã treân moät oáng: 3 loã. Vaäy 2 oáng seõ coù 6 loã. Ñöôøng kính oáng thu buøn trung taâm: Choïn vaän toác 0,3 m/s. Ñöôøng kính oáng thu buøn: Theo TCXD 51 – 84, ñöôøng kính oáng thu buøn toái thieåu laø 200mm choïn ñöôøng kính oáng trung taâm laø 200mm. Maùng thu nöôùc Maùng thu nöôùc ñaët giöõa beå, chaïy doïc theo chieàu roäng beå, beà roäng maùng choïn b = 0,3m. Maùng traøng goàm nhieàu raêng cöa hình chöõ V. Choïn 4 raêng cöa / 1m chieàu daøi, vaäy ta coù 16 raêng cöa, toång soá raêng cöa cuûa maùng laø: 32 Löu löôïng nöôùc qua 1 khe laø: Maët khaùc ta coù: Trong ñoù Q: Löu löôïng nöôùc qua moãi khe H: Chieàu cao lôùp nöôùc qua khe : Goùc cuûa khía chöõ V, = 900 Cd: Heä soá löu löôïng Cd =0,6 Giaûi phöông trình treân ta ñöôïc H = 0,052(m) = 52(mm). Vaäy choïn chieàu cao cuûa moãi khe laø 75 (mm). Chieàu cao toång coäng maùng raêng cöa 300(mm). Khoaûng caùch giöõa 2 khe 400 (mm). Vaät lieäu laøm maùng raêng cöa laø inot 2,5mm. Tính bôm Bôm nöôùc töø beå chöùa ñeán UASB - Löu löôïng caàn bôm: Q = 200 m3/ngaøy. - Coät aùp cuûa bôm: H = DZ + åh (m H2O) Trong ñoù: DZ : Khoaûng caùch töø maët nöôùc beå chöùa ñeán beå UASB. åh: Toång toån thaát cuûa bôm, bao goàm toån thaát cuïc boä, toån thaát doïc ñöôøng oáng, toån thaát qua lôùp buøn lô löûng. Do phaân phoái nöôùc vaøo töøng ñieåm baèng töøng oáng neân ñöôøng kính nhoû, toàng chieàu daøi ñöôøng oáng lôùn, nhieàu cuùt, teâ neân toån thaát åh töông ñoái lôùn. Choïn: DZ = 4m, åh = 7mH2O. Do ño:ù H = 11m H2O Vaäy coâng suaát yeâu caàu treân truïc bôm: Choïn: N = 1,2 x 0,32 = 0,384 kw.(1HP) Bôm buøn töø beå UASB veà beå neùn buøn Löu löôïng caàn bôm: 5,48 m3 Coâng suaát thöïc cuûa bôm: N = 1,2 0,008 = 0,0096 kw (1Hp) Baûng 4.12. Caùc thoâng soá thieát keá beå UASB Thoâng soá Ñôn vò Kích thöôùc (soá löôïng) B x L x H m 3 x 4 x 4 Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc chính m 0,06 Ñöôøng kính oáng daãn khí m 0,021 Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc nhaùnh m 0,027 Ñöôøng kính oáng thu buøn chính m 0,2 Ñöôøng kính oáng thu buøn nhaùnh m 0,06 Taám chaén khí 1: lb m 4 x 0,88 Taám chaén khí 2: l x b m 4 x 2,56 Taám höôùng doøng: l x b m 0,916 x 0,713 Beå Aerotank Tính toaùn Caùc thoâng soá ñaàu vaøo cuûa beå aerotank: - Coâng suaát 200m3/ngaøy - COD = 225,4 mg/l - BOD5 = 152 mg/l - SS = 156 mg/l Yeâu caàu ñoái vôùi nöôùc xaû ra nguoàn (sau beå laéng 2) theo tieâu chuaån BOD5 = 50mg/l COD = 80mg/l SS = 100mg/l (Döïa vaøo saùch xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp - tính toaùn thieát keá coâng trình – Laâm Minh Trieát, Nguyeãn Thanh Huøng, Nguyeãn Phöôùc Daân/ 2001) Ta choïn caùc thoâng soá thieát keá beå Aerotank nhö sau: Baûng 4.7. Caùc thoâng soá tính toaùn beå aerotank Noàng ñoä buøn trong beå So = 400mg/l Tæ soá MLVSS:MLSS 0,8 Haøm löôïng buøn hoaït tính sinh ra trong beå aerotank MLVSS = 3000mg/l (MLVSS choïn baèng 2800-4000mg/l) Haøm löôïng buøn tuaàn hoaøn 8000 mgVSS/l (noàng ñoä buøn tuaàn hoaøn thöôøng 4000 – 12000mg/l) Thôøi gian löu buøn trung bình trong beå aerotank qc = 10 ngaøy (qc = 5 – 15 ngaøy) Haøm löôïng BOD20 trong nöôùc thaûi ñaàu ra 65% Haøm löôïng vi sinh ñaàu vaøo Xo = 0 Heä soá saûn löôïng Y = 0,5mg buøn/ mg BOD5 bò tieâu thuï bôûi vi sinh. (Y thöôøng töø 0,4 – 0,8) Heä soá phaân huûy noäi baøo Kd = 0,06/ngaøy BOD5:BODL 0,68 Tính noàng ñoä BOD5 hoaø tan trong nöôùc thaûi ñaàu ra BOD5 (ra) = BOD5 (hoaø tan trong nöôùc ñaàu ra)+BOD5 (cuûa chaát lô löûng ñaàu ra) BODL = 30mgSS/l ×1,42mg BOD20/mgSS × 0,65mg SS phaân huûy = 27,7mg/l BOD5 = 0,68 x BODL = 0,68 x 27,7 mg/l = 18,8 mg/l BOD5 hoaø tan doøng ra: 30mg/l = S + 18,8 mg/l " S = 11,2mg/l Hieäu quaû xöû lyù cuûa beå aerotank theo BOD5 hoaø tan: Hieäu quaû xöû lyù BOD5 tính theo toång coäng: Xaùc ñònh theå tích beå aerotank Trong ñoù: qc: Thôøi gian löu buøn. Q: Löu löôïng nöôùc thaûi. Y: Heä soá saûn löôïng teá baøo, ñaây laø moät thoâng soá ñoäng hoïc xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm. ÔÛ treân ta ñaõ choïn Y = 0,6mg VSS/mg BOD5. So: Haøm löôïng BOD5 cuûa nöôùc thaûi daãn vaøo beå Aerotank. S: Haøm löôïng BOD5 hoaø tan cuûa nöôùc thaûi ra khoûi beå aâerotank.. X: Haøm löôïng chaát lô löûng deã bay hôi trong hoãn hôïp buøn hoaït tính (MLVSS). Kd: Heä soá phaân huûy noäi baøo – ñaây cuõng laø thoâng soá ñoäng hoïc ñöôïc xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm, choïn Kd = 0,06 ngaøy-1. Töø treân ta suy ra: Thôøi gian löu nöôùc trong beå Aerotank Tính toaùn ñöôøng oáng daãn nöôùc vaøo beå: Vaän toác nöôùc chaûy trong oáng choïn 0,8m/s (0,6 – 0,9m/s). Löu löôïng nöôùc thaûi theo giôø laø 8,3m3/h Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc: Choïn oáng daãn nöôùc PVC Þ 60 Kích thöôùc beå aerotank Choïn chieàu cao höõu ích ; Chieàu cao toång coäng : Chieàu roäng beå: Chieàu daøi beå: Theå tích thieát keá cho beå aerotank : L x B x Htc = 4 x 4 x4,5 = 72m3 Löu löôïng buøn dö caàn xaû boû moãi ngaøy Heä soá saûn löôïng quan saùt Yobs Löôïng buøn gia taêng moãi ngaøy tính theo MLVSS: Toång löôïng caën lô löûng sinh ra moãi ngaøy Löôïng buøn dö caàn xöû lí moãi ngaøy Löôïng buøn dö caàn xöû lí = Toång löôïng buøn – löôïng SS troâi ra khoûi laéng 2 (kgSS/ngaøy) Löôïng buøn xaû thaûi ra khoûi heä thoáng: Xuaát phaùt töø coâng thöùc: Trong ñoù: Vr: Theå tích beå aerotank. X: Haøm löôïng buøn hoaït tính trong beå X = 3000mg VSS/l. Xe: Noàng ñoä sinh khoái ñaàu ra, giaû söû sau laéng 2, SS giaûm 80% . Qw: Löu löôïng buøn thaûi. Q: Löu löôïng nöôùc xaû taïi nguoàn. Töø ñoù suy ra: Qw = 6,7m3/ngaøy. Löu löôïng buøn tuaàn hoaøn Laäp caân baèng vaät chaát QXo + QrXr = (Q+ Qr )X Aerotank Q X0 Qe Xe Qr Xr Qw, X Trong ñoù: Q: Löu löôïng nöôùc thaûi. Qr: Löu löôïng buøn hoaït tính tuaàn hoaøn. Xo: Haøm löôïng caën lô löõng ñaàu vaøo Aerotank. X: Haøm löôïng buøn hoaït tính trong beå Aerotank. Xr: haøm löôïng cuûa lôùp buøn laéng hoaëc buøn tuaàn hoaøn. Xo: Thöôøng raát nhoû neân coi nhö Xo = 0. Khi ñoù töông ñöông: QrXr = (Q + Qr )X QX = Qr(Xr – X) Tæ soá tuaàn hoaøn buøn = 0,6 Löu löôïng buøn tuaàn hoaøn: Kieåm tra chæ tieâu laøm vieäc cuûa beå aerotank Taûi troïng theå tích LBOD (Î[0,8 - 1,9]). Tæ soá F/M: (Î[0,2 – 1]). Löôïng oxy cung caáp cho beå aerotank Löôïng oxy caàn thieát cho quaù trình xöû lí BODL ôû 20oC Löôïng oxy choïn nhieät ñoä nöôùc thaûi laø 30oC Trong ñoù: Cs20 = 9,08mg/l noàng ñoä oxy baõo hoøa trong nöôùc saïch ôû 20oC. Cs30 = 7,94mg/l noàng ñoä oxy baõo hoøa trong nöôùc saïch ôû 30oC. Cl = 2 mg/l noàng ñoä oxy duy trì trong beå aerotank. ù: Heä soá ñieàu chænh löôïng oxy ngaám trong nöôùc thaûi do aûnh höôûng cuûa haøm löôïng caën, chaát hoaït ñoäng beà maët, loaïi thieát bò laøm thoaùng, hình daùng kích thöôùc beå. choïn . : Heä soá hieäu chænh söùc caêng beà maët theo haøm löôïng muoái. Ñoái vôùi nöôùc thaûi, . Löôïng khoâng khí caàn thieát ñeå cung caáp vaøo beå Trong ñoù: OCt =183,6 kg O2/ngaøy: Löôïng oxy thöïc teá caàn cung caáp cho beå OU: Coâng suaát hoaø tan oxy vaøo nöôùc thaûi cuûa thieát bò phaân phoái Ñoä saâu ngaäp nöôùc cuûa thieát bò phaân phoái h = 4 m, chieàu saâu beå 5 m. (Tra baûng 7-1, trang 112 “ Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi” - Trònh Xuaân Lai) Ta coù Ou = 7g O2/ m3.m OU = Ou h = 7 4 = 28(g O2/m3) f: Heä soá an toaøn, choïn f = 1,5 Löôïng khoâng khí caàn thieát cho maùy thoåi khí Kieåm tra löôïng khí caáp vaøo beå Aerotank (m3 khí / m3 nöôùc thaûi) Löôïng khí caàn ñeå khöû 1 kg BOD5 (m3khí/kgBOD5) Tính toaùn maùy thoåi khí cho aerotank AÙp löïc caàn thieát cuûa maùy neùn khí (tính theo m coät nöôùc) Trong ñoù: H: Laø ñoä ngaäp saâu cuûa thieát bò phaân phoái khí. H = 3,8m. hd, hc: Laø toån thaát aùp löïc theo chieàu daøi vaø toån thaát aùp löïc cuïc boä taïi caùc choã co, cuùt, ñieåm uoán. Thöôøng, toån thaát naøy khoâng vöôït quaù 0,4m hf : Toån thaát qua voøi phun, khoâng vöôït quaù 0,5m. AÙp löïc caàn thieát cuûa maùy thoåi khí tính theo atm Coâng suaát cuûa maùy thoåi khí Trong ñoù: G laø khoái löôïng doøng khí maø maùy cung caáp trong 1giaây, kg/s. kg/s R: laø haèng soá khí, R = 8,314. T: Laø nhieät ñoä cuûa khoâng khí ñaàu vaøo. P1: Laø aùp suaát tuyeät ñoái cuûa khoâng khí ñaàu vaøo, atm. P1 = 1atm P2: Laø aùp suaát tuyeät ñoái cuûa khoâng khí ñaàu ra. (ñoái vôùi khoâng khí thì K = 1,395) e: Hieäu suaát cuûa maùy, coù giaù trò töø 0,6 – 0,9. Choïn e = 0,8. Coâng suaát thöïc cuûa maùy thoåi khí Tính toaùn heä thoáng phaân phoái khí Caùch boá trí caùc oáng phaân phoái khí: Löu löôïng khí caàn cung caáp cho beå buøn hoaït tính = 0,0514m3/s Choïn ñaàu phaân phoái khí laø daïng ñóa xoáp coù ñöôøng kính = 170 mm. Cöôøng ñoä suïc khí=180l/phuùt.caùi. Vaäy soá ñóa caàn thieát laø: caùi Choïn soá ñóa thoåi khí trong beå Aeroten n = 16 ñóa. Kích thöôùc ñöôøng oáng phaân phoái khí: Ñöôøng kính oáng phaân phoái chính 0,029 Choïn loaïi oáng inox f = 90mm; Boá trí 7 oáng nhaùnh phaân phoái khí, ñaët caùch thaønh beå 0,5m, caùch ñaùy 0,2m. Khoaûng caùch giöõa caùc oáng nhaùnh: Löu löôïng khí qua moãi oáng nhaùnh: 5 oáng nhaùnh Ñöôøng kính oáng nhaùnh Choïn oáng inox, f 49 Kieåm tra laïi vaän toác khí trong caùc nhaùnh Vaän toác khí trong oáng chính Vaän toác khí trong oáng nhaùnh Baûng 4.8. Caùc thoâng soá thieát keá beå Aerotank Thoâng soá Ñôn vò Kích thöôùt (soá löôïng) B x L x H m 4 x 4 x 4,5 Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc mm 60 Ñöôøng kính oáng daãn khí chính mm 90 Ñöôøng kính oáng daãn khí nhaùnh mm 49 Soá ñóa phaân phoái khí caùi 16 Beå laéng 2 tính töông töï phöông aùn 1 Beå khöû truøng tính töông töï phöông aùn 1 Saân phôi buøn tính töông töï phöông aùn 1 CHÖÔNG 5 KHAÙI TOAÙN COÂNG TRÌNH VAØ LÖÏA CHOÏN PHÖÔNG AÙN XÖÛ LYÙ Voán ñaàu tö cho töøng haïng muïc coâng trình trong phöông aùn 1 Phaàn xaây döïng Baûng 5.1. Voán ñaàu tö phaàn xaây döïng phöông aùn 1 STT Haïng muïc-Quy caùch Theå tích (m3) Soá löôïng Ñôn giaù (ñoàng) Thaønh tieàn (ñoàng) 1 Hoá thu gom + Beâ toâng loùt + Beâ toâng coát theùp 0,2 1,5 1 500.000 2.000.000 100.000 3.000.000 2 Beå ñieàu hoaø + Beâ toâng loùt + Beâ toâng coát theùp 3,5 13 1 500.000 2.000.000 1.750.000 26.000.000 3 Beå laéng ñôït 1 + Beâ toâng loùt + Beâ toâng coát theùp 2,5 15,2 1 500.000 2.000.000 1.200.000 30.400.000 4 Beå tuyeån noåi + Beâ toâng loùt + Beâ toâng coát theùp 5,42 2,8 1 500.000 2.000.000 2.700.000 5.600.000 5 Beå Aerotank + Beâ toâng loùt + Beâ toâng coát theùp 5,04 17,34 1 500.000 2.000.000 2.520.000 34.680.000 6 Beå laéng ñôït 2 + Beâ toâng loùt + Beâ toâng coát theùp 5,32 33,1 1 500.000 2.000.000 2.600.000 66.200.000 7 Beå khöû truøng + Beâ toâng loùt + Beâ toâng coát theùp 1,8 4,2 1 500.000 2.000.000 900.000 8.400.000 8 Saân phôi buøn + Beâ toâng loùt + Beâ toâng coát theùp 17,3 27,14 1 500.000 2.000.000 8.650.000 54.280.000 9 Nhaø ñieàu haønh 1 25.000.000 25.000.000 Toång coäng 301.880.000 Phaàn thieát bò Baûng 5.2. Voán ñaàu tö phaàn thieát bò phöông aùn 1 STT Haïng muïc-Quy caùch Soá löôïng Ñôn giaù (ñoàng) Thaønh tieàn (ñoàng) 1 Song chaén raùc 1 5.000.000 5.000.000 2 Ñóa phaân phoái khí 20 160.000 3.200.000 3 Heä thoáng van