Đồ án Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho doanh nghiệp tư nhân chế biến tinh bột khoai mì Phan Hữu Đức - Tây Ninh

CHÖÔNG 1 MÔÛ ÑAÀU ÑAËT VAÁN ÑEÀ Vieät Nam ñang treân con ñöôøng hoäi nhaäp neàn kinh teá theá giôùi, neân ñoøi hoûi phaûi noå löïc raát nhieàu ñeå phaùt trieån kinh teá, xaõ hoäi vaø vaán ñeà baûo veä moâi tröôøng. Ngoaøi phaùt trieån caùc ngaønh coâng nghieäp khaùc thì ngaønh cheá bieán löông thöïc thöïc phaåm ñoùng vai troø quang troïng thò tröôøng trong nöôùc vaø xuaát khaåu. Taây Ninh laø tænh naèm phía Taây Nam cuûa toå quoác, naèm trong vuøng kinh teá troïng ñieåm phía Nam, theá maïnh cuûa tænh laø phaùt trieån ngaønh coâng nghieäp cheá bieán löông thöïc thöïc phaåm trong ñoù coù ngaønh cheá bieán tinh boät khoai mì vöøa goùp phaàn phaùt trieån neàn kinh teá cuûa tænh vöøa giaûi quyeát vieäc laøm cho ngöôøi daân ñòa phöông. Tuy nhieân beân caïnh ñoù thì ngaønh cheá bieán tinh boät khoai mì cuõng gaây oâ nhieãm moâi tröôøng raát nghieâm troïng neáu khoâng quaûn lyù nguoàn thaûi moät caùch chaët cheõ. Do ñaëc tính cuûa nöôùc thaûi tinh boät khoai mì vöøa mang tính axít cao, pH thaáp, noàng ñoä oâ nhieãm höõu cô vaø cyanua cao… Caàn xöû lyù nöôùc thaûi ñaït tieâu chuaån cho pheùp xaû thaûi tröôùc khi thaûi vaøo nguoàn tieáp nhaän. Vì vaäy vieäc nghieân cöùu vaø thieát keá ra coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi tinh boät khoai mì vöøa mang tính hieäu quaû xöû lyù cao vöøa mang tính kinh teá, khoâng chæ aùp duïng rieâng ôû Taây Ninh maø coøn coù theå nhaân roäng moâ hình trong caû nöôùc laø yeâu caàu caáp thieát hieän nay. 1.2 TÍNH CAÁP THIEÁT Nöôùc thaûi cheá bieán tinh boät khoai mì cöïc kyø oâ nhieãm moâi tröôøng vì mang ñaëc tính axít cao, pH thaáp, oâ nhieãm höõu cô : COD, BOD5 vaø CN- cao, vieäc thieát keá ra heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cho caùc doanh nghieäp cheá bieán tinh boät khoai mì ñaït tieâu chuaån cho pheùp tröôùc khi thaûi vaøo nguoàn tieáp nhaän laø yeâu caáp thieát nhaát hieän nay. 1.3 NHIEÄM VUÏ ÑOÀ AÙN Thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cho DNTN cheá bieán tinh boät khoai mì Phan Höõu Ñöùc, AÁp Suoái Doäp, xaõ Thaùi Bình, huyeän Chaâu Thaønh tænh Taây Ninh vôùi coâng suaát 300 m3/ngaøy. Yeâu caàu ñaït tieâu chuaån loaïi A theo TCVN 5945 – 2005. 1.4 NOÄI DUNG ÑOÀ AÙN Tìm hieåu quy trình cheá bieán tinh boät khoai mì cuûa DNTN Phan Höõu Ñöùc töø ñoù ñeà xuaát ra coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi hôïp lyù vaø tính toaùn caùc coâng trình ñôn vò. Vôùi coâng suaát 300 m3/ ngaøy thì Doanh nghieäp ñaõ thaûi ra nguoàn nöôùc thaûi coù ñaëc tính axít cao, pH thaáp (4,2 – 4,8), ngoaøi ra oâ nhieãm höõu cô raát cao BOD5 (5000 – 10500 mg/l), COD (6000 – 15520 mg/l), SS (300 – 1571,5 mg/l) vaø CN (2 – 6 mg/l) nhöng coù khaû naêng deã phaân huyû sinh hoïc. Vôùi nguoàn nöôùc thaûi naøy caàn phaûi ñöôïc xöû lyù tröôùc khi xaû thaûi vaøo nguoàn tieáp nhaän ñeå khoâng aûnh höôûng ñeán söùc khoûe coäng ñoàng ñòa phöông, tuaân thuû phaùp luaät vaø taïo neáp soáng thaân thieän moâi tröôøng. Vôùi chi phí xöû lyù cho 1m3 nöôùc thaûi laø 3.191 (ñoàng/ ngaøy) vaø ñaûm baûo veà maët tieâu chuaån xaû thaûi ra moâi tröôøng (loaïi A theo TCVN 5945 – 2005) maø doanh nghieäp coù theå aùp duïng. CHÖÔNG 2 TOÅNG QUAN VEÀ NGAØNH CHEÁ BIEÁN TINH BOÄT KHOAI MÌ VAØ DNTN CHEÁ BIEÁN TINH BOÄT KHOAI MÌ PHAN HÖÕU ÑÖÙC - TAÂY NINH 2.1 TOÅNG QUAN VEÀ NGAØNH CHEÁ BIEÁN TINH BOÄT KHOAI MÌ Vieät Nam laø quoác gia ñöùng thöù 16 treân theá giôùi veà saûn löông khoai mì. Theo taøi lieäu thoáng keâ cuûa naêm 2002 saûn löôïng tinh boät khoai mì nöôùc ta ñaït ñeán 500000 taán, töông ñöông 1,6 trieäu taán cuû mì töôi. Trong nhöõng naêm töôùi saûn löôïng taêng ñaùng keå. Theo Boä Noâng Nghieäp vaø Phaùt Trieån Noâng Thoân döï baùo saûn löôïng cheá bieán tinh boät khoai mì naêm 2010 cuûa nöôùc ta ñaït ñeán 600000 taán saûn phaåm. 2.1.1 Thò tröôøng 2.1.1.1 Tinh boät mì ñöôïc söû duïng trong caùc ngaønh coâng nghieäp Tinh boät mì ñöôïc duøng nhieàu trong caùc ngaønh coâng nghieäp hoaëc döôùi daïng töï nhieân hoaëc döôùi daïng bieán ñoåi. Moät soá öùng duïng quan troïng cuûa tinh boät mì nhö sau: - Coâng ngheä deät : Hoà, ñònh hình, in vaø hoaøn taát - Coâng ngheä giaáy : Laøm boùng vaø taïo lôïp phuû beà maët - Coâng ngheä thöïc phaåm : Taêng tính ñoàng nhaát vaø ñoä ñaäm ñaëc cuûa saûn phaåm nhôø tính hoà hoaù. Tinh boät cuõng ñöôïc söû duïng trong cheá bieán thöïc phaåm nhö mì, baùnh nöôùng, baùnh quy, xuùc xích, boät neâm, kem, keïo... - Saûn xuaát men : Duøng saûn xuaát men thöïc phaåm cho ngöôøi, gia suùc, coøn laøm men baùnh mì baèng phöông phaùp duøng ñöôøng töø saûn xuaát tinh boät ñeå saûn sinh vaø kích thích taêng tröôûng men. 2.1.1.2 Thò tröôøng nöôùc ngoaøi Nhu caàu treân theá giôùi ngaøy moät taêng, theo soá lieäu cuûa caùc nhaø saûn xuaát tinh boät mì treân theá giôùi thì nhu caàu cuûa boät mì ñaõ vaø taêng leân trong nhieàu naêm qua. Ngoaøi ra moät soá nöôùc saûn xuaát chính daàn chuyeån qua giai ñoaïn saûn xuaát thaønh phaåm laáy tinh boät mì laøm nguyeân lieäu nhö : Indonesia, Thailand… Cho neân xuaát khaåu tinh boät mì vaãn chöa ñaùp öùng nhu caàu taêng treân thò tröôøng theá giôùi. - Maäu dòch theá giôùi (Boät tinh vaø thoâ) : 66.164.000 taán/naêm - Maäu dòch Chaâu AÙ (Boät mì vaø thoâ) : 36.199.000 taán/naêm (Nguoàn: R.H. Howeler, 1995 (Theo FAQ Year Book), Hieäp hoäi Mìø Thaùi lan) Thò tröôøng Trung Quoác, coù nhu caàu boät mì raát lôùn. Haøng naêm nhu caàu töông ñöông 1.000.000 taán, ñaùp öùng cho nhu caàu ngaøy caøng taêng caùc ngaønh coâng nghieäp : deät, giaáy, baùnh keïo, thöïc phaåm, thöùc aên gia suùc…. Vieät Nam coù moät lôïi theá caïnh tranh khoâng nhoû trong vieäc xuaát khaåu tinh boät mì sang Trung Quoác. 2.1.1.3 Thò tröôøng trong nöôùc Nhu caàu boät mì trong nöôùc ngaøy caøng taêng do caøng ngaøy caøng coù nhieàu nhaø maùy saûn xuaát, nhieàu ngaønh saûn xuaát caàn söû duïng boät mì laøm nguyeân lieäu nhö : caùc nhaø maùy saûn xuaát baùnh keïo (Haûi Haø, Haûi Chaâu, Lam Sôn, Quaûng Ngaõi, Bieân Hoøa, La Ngaø, Bình Döông, Hieäp Hoøa…) Caùc Nhaø maùy saûn xuaát boät ngoït,myø aên lieàn (A-One, Vedan, Ajinomoto, Miliket, Vion, Thieân Höông…); Caùc Nhaø maùy giaáy (Taân Mai, Baõi Baèng, Taân Bình, Thuû Ñöùc,…; Caùc xí nghieäp döôïc phaåm, caùc xí nghieäp deät …. ôû caùc tænh thaønh trong caû nöôùc. Trong nhöõng naêm tôùi, nhieàu ngaønh coâng nghieäp phaùt trieån, nhieàu nhaø maùy coù nhu caàu nguyeân lieäu laø tinh boät mì. Hy voïng vôùi chöông trình ñaåy maïnh coâng nghieäp giaáy, deät cuûa Chính phuû Vieät Nam vaø caùc ngaønh coâng nghieäp khaùc thì nhu caàu tinh boät mì trong nöôùc giai ñoaïn 2005 –2010 seõ taêng maïnh. 2.2 TOÅNG QUAN VEÀ DNTN PHAN HÖÕU ÑÖÙC – TAÂY NINH 2.2.1 Giôùi thieäu veà DNTN Phan Höõu Ñöùc DNTN cheá bieán tinh boät khoai mì Phan Höõu Ñöùc thaønh laäp vaøo thaùng 7 naêm 2002. Toång dieän tích ñaát söû duïng laø khoaûng 70.000m2 Toång voán ñaàu tö laø 20 tyû. Soá lao ñoäng bình quaân : 50 ngöôøi/thaùng. Nhaø maùy vaø vaên phoøng laøm vieäc thuoäc AÁp Suoái Doäp, xaõ Thaùi Bình, huyeän Chaâu Thaønh tænh Taây Ninh. Baûng 2.1 : Caùc haïng muïc coâng trình STT Haïng muïc Quy moâ(m2) 1 Nhaø xöôûng 5000 2 Vaên phoøng 400 3 Nhaø ôû cho coâng nhaân 500 4 Baõi taäp trung nguyeân lieäu 2000 5 Baõi ñaäu xe 3000 Ngoaøi ra : Phoøng baûo veä, beå chöùa nöôùc vaø khu xöû lyù nöôùc thaûi Vò trí xaây döïng cuûa Doanh nghieäp caùch xa khu daân cö taäp trung, khoâng coù caùc coâng trình coâng coäng vaø caùc di tích lòch söû. Phía Nam caùch nhaø maùy saûn xuaát tinh boät khoai mì khoaûng 1000 m.Veà ñòa hình gaàn soâng suoái, keânh neân nguoàn nöôùc caáp raát thuaän tieän cho vieäc saûn xuaát tinh boät khoai mì. Saûn phaåm cheá bieán cuûa Doanh nghieäp seõ ñöôïc cung caáp cho thò tröôøng chính laø trong nöôùc vaø xuaát khaåu. Thò tröôøng trong nöôùc chieám khoaûng (40%) seõ ñöôïc cung caáp cho caùc ngaønh coâng nghieäp nhö : coâng nghieäp giaáy, mì gaáu ñoû, thöïc phaåm… Vaø xuaát khaåu (60%) sang thò tröôøng nöôùc ngoaøi laø : Trung Quoác, Hoàng Koâng, Malaisya… Baõ mì vaø baõ muû mì sau khi phôi khoâ, khoâng ñeå ñoä aåm moác seõ troän söû duïng cho muïc ñích chaên nuoâi taïi ñòa phöông hay caùc ñòa baøn laân caän, coøn voû mì seõ ñöôïc söû duïng laøm phaân boùn sau khi uû. 2.2.2 Nguyeân lieäu Söû duïng hoaøn toaøn laø cuû mì töôi thu mua taïi ñòa phöông hay caùc khu vöïc laân caän. Vôùi coâng suaát 18 taán boät/ngaøy thì caàn 72 taán cuû mì töôi/ngaøy. Theo öôùc tính muoán coù 1kg tinh boät thì caàn 4 kg cuû mì töôi vôùi haøm löôïng tinh boät khoaûng 28 – 30%. Nhieät : Duøng daàu ñieàu ñeå cung caáp nhieät cho heä thoáng saáy, ñònh möùc 90 kg/1taán saûn phaåm . Ñieän : Ñònh möùc coâng suaát söû duïng 50 kw/taán saûn phaåm. Nöôùc : Ñònh möùc söû duïng nöôùc 4 m3/taán saûn phaåm. Löôïng nöôùc tieâu thuï thöc teá cuûa nhaø maùy : 4 72 = 288 (m3/ngaøy). Nöôùc thaûi töø coâng ñoaïn laéng taùch tinh boät laø : 192 (m3/ngaøy). Nöôùc thaûi töø coâng ñoaïn röûa cuû laø : 96 (m3/ngaøy) 2.2.3 Ñaëc ñieåm coâng ngheä vaø löïa choïn thieát bò 2.2.3.1 Coâng ngheä Doanh nghieäp seõ löïa choïn theo moâ hình hieän ñaïi, cô sôû ñaùnh giaù ñöôïc tham khaûo töø nguoàn taøi lieäu nghieân cöùu cuûa F.A.O, tham quan caùc nhaø maùy trong tænh töø ñoù löïa choïn quy trình coâng ngheä töông ñoái hieän ñaïi, töï ñoäng hoùa cao ñoøi hoûi coâng nhaân vaän haønh coù trình ñoä kyõû thuaät chuyeân moân cao. Caùc thieát bò trong daây chuyeàn coâng ngheä coù tính naêng chaát löôïng phuø hôïp vôùi nhu caàu nhaèm taïo ra saûn phaåm tinh boät khoai mì coù chaát löôïng vôùi naêng suaát 18 taán saûn phaåm/ngaøy. 2.2.3.2 Thieát bò Baûng 2.2 : Thieát bò maùy moùc STT Danh muïc – Qui caùch ÑVT Soá löôïng Coâng suaát 1 Pheãu tieáp nhaän cuû mì töôi Boä 1 3Hp 2 Baêng chuyeàn taûi cuû Boä 1 5Hp 3 Maùy saøn khoâ Caùi 1 3Hp 4 Maùy röûa baèng theùp khoâng gæ Caùi 2 3Hp 5 Maùy baêm cuû Caùi 1 10Hp 6 Maùy nghieàn Caùi 2 10Hp 7 Bôm boät baèng theùp khoâng gæ Caùi 10 4Hp 8 Ly taâm taùch boät Caùi 10 40Hp 9 Maùng baõ Caùi 1 10 Boä phaän caáp lieäu Caùi 8 11 Loø saáy Boä 1 40Hp 12 Boä saáy ñieàu khieån töï ñoäng Boä 1 13 Thaùp saáy Caùi 1 14 Thaùp laøm nguoäi + cyclone nguoäi Caùi 1 15 Daây chuyeàn truyeàn ñoäng boät Boä 1 16 Heä thoáng saáy Boä 1 30Hp 17 Hoäp ñieàu khieån ñieän Boä 1 18 Ly taâm taùch nöôùc Caùi 2 40Hp 19 Xe taûi 5 – 10 chieác Chieác 3 20 Maùy phaùt ñieän döï phoøng Caùi 1000 KVA 21 Coái eùp baõ Caùi 8 3Hp 22 Coái taùch nöôùc Caùi 2 30Hp 23 Maùng taùch laéng boät Maùng 115 24 Heä thoáng bieán theá Traïm 2 600Hp 25 Caân taûi troïng xe Caùi 1 60 taán 26 Caân haøm löôïng tinh boät Caùi 1 27 Cyclon thu keùp Boä 1 28 Thuøng chöùa, thieát bò ñoùng bao Boä 1 29 Vít taûi ñaùnh töôi Caùi 1 100Hp 2.2.4 Giôùi thieäu veà coâng ngheä cheá bieán tinh boät khoai mì cuûa nhaø maùy 2.2.4.1 Sô ñoà coâng ngheä cheá bieán tinh boät khoai mì Khoai mì Baêng taûi Troáng quay Xöû lyù sô boä Nöôùc thaûi röûa cuû Maùy nghieàn Coái quaäy Dòch söõa boät Boät öôùt Loø saáy Boät tinh Ñoùng bao Keânh raïch Taây Ninh Xô baõ xaùc mì Maùng laéng Nöôùc caáp cho saûn xuaát Nöôùc thaûi taùch tinh boät Khí thaûi Xöû lyù khí thaûi Xöû lyù nöôùc thaûi Hình 2.1 : Quy trình coâng ngheä cheá bieán tinh boät khoai mì Muïc ñích chính cuûa coâng ngheä saûn xuaát laø laáy tinh boät moät caùch toái ña baèng caùch phaù vôõ teá baøo thöïc vaät vaø taùch tinh boät khoûi taïp chaát hoøa tan vaø khoâng hoøa tan trong cuû. Quy trình cheá bieán tinh boät khoai mì ñöôïc thöïc hieän qua nhöõng coâng ñoaïn sau : Khoai mì töôi vaän chuyeån veà nhaø maùy ñöôïc caân ñeå xaùc ñònh khoái löôïng vaø kieåm tra chaát löôïng. Töø kho baõi, khoai mì seõ ñöôïc xe xuùc ñöa vaøo pheãu ñeå naïp nguyeân lieäu boá trí baøn gaèng ñeå ñöa cuû töø pheãu rôi xuoáng baêng taûi naâng, baêng taûi naâng coù nhieäm vuï chuyeån khoai mì leân troáng quay hình truï. Doïc theo baêng taûi thì caùc nhaân coâng theo doõi vaø loaïi boû nhöõng cuû bò thoái, reå caây hoaëc caùc vaät cöùng coù theå gaây hö hoûng cho thieát bò. Taïi troáng quay caùc taïp chaát nhö : Ñaát, caùt, voû goã cuû mì… seõ rôi xuoáng vaø thoaùt ra ngoaøi nhôø caùc khe hôû boá trí doïc theo suoát chieàu daøi cuûa troáng quay. Khi ñeán cuoái troáng quay thì khoai mì ñöôïc ñöa ra ngoaøi nhôø caùc caùnh daãn boá trí doïc theo chu vi cöûa thoaùt vaø rôi xuoáng maùy nghieàn. Maùy nghieàn truïc caáu taïo goàm 2 truïc nghieàn hình truï, beà maët daïng raêng cöa quay vôùi toác ñoä cao. Maùy nghieàn coù taùc duïng phaù vôõ caùc teá baøo chöùa tinh boät taïo saûn phaåm ñaàu ra laø hoãn hôïp baõ loûng coù kích thöôùt haït raát nhoû. Tieáp theo hoãn hôïp naøy seõ ñöôïc thu gom vaøo thuøng chöùa vaø bôm ñeán coâng ñoaïn li taâm trích ly. Maùy trích ly (laø loaïi maùy ly taâm daïng tröôït) vaän haønh theo nguyeân taéc vöøa röõa vöøa tröôït. Nhôø löïc ly taâm maø caùc taïp chaát naëng nhö : Voû, xô seõ tröôït theo beà maët troáng quay hình noùn vaø ñi ra ngoaøi töø phía ñaùy lôùn, ñoàng thôøi boät ñöôïc röõa thoaùt ra ngoaøi theo lôùp löôùi phaân loaïi. Sau coâng ñoaïn trích ly, khoai mì bieán thaønh 2 daïng : Daïng xaùc vaø daïng söõa tinh boät mì thoâ. Daïng xaùc mì seõ ñöôïc baêng taûi ñöa tröïc tieáp ñeán saân phôi baõ hoaëc ñoå leân xe taûi baùn cho cô sôû laøm thöùc aên gia suùc. Dòch söõa tinh boät seõ ñöôïc ñöa leân heä thoáng maùng laéng ñeå laéng tinh boät, taùch nöôùc muû ñeå ñöôïc boät öôùt 50 – 55% ñoä aåm. Boät öôùt sau khi taùch nöôùc ñöôïc cho vaøo maùy ñaùnh tôi vaø caáp ñònh löôïng vaøo heä thoáng saáy. Taïi ñaây boät öôùt seõ ñöôïc saáy khoâ vaø thu hoài baèng heä thoáng cyclon. Thaùp saáy laøm vieäc theo nguyeân taéc saáy thoåi, nguoàn taùc nhaân saáy khoâng khí noùng sinh ra töø loø ñoát daàu ñieàu, seõ thoaùt ra khoûi thaùp vaø phaàn boät ñöôïc taùch ra khoûi phaàn khoâng khí trong caùc cyclon. Phaàn boät khoâ ñöôïc ñöa ñeán cyclon laøm nguoäi thu tinh boät mì coù ñoä aåm W = 13 – 14%. Cuoái cuøng laø tinh boät thaønh phaåm seõ ñöôïc ñöa ñeán khaâu ñoùng bao vaø nhaäp vaøo kho löu tröõ. Saûn phaåm seõ ñöôïc cung caáp ra tieâu thuï thò tröôøng trong nöôùc vaø xuaát khaåu. 2.2.4.2 Caùc nguoàn oâ nhieãm trong nhaø maùy Nöôùc thaûi Nöôùc thaûi töø coâng ñoaïn röûa cuû Nöôùc thaûi trong coâng ñoaïn naøy ít bò oâ nhieãm bôûi caùc hôïp chaát höõu cô, nhöng chöùa haøm löôïng caùt vaø chaát baån voâ cô töông ñoái cao, coù theå xöû lyù sô boä vaø taùi söû duïng cho khaâu röûa cuû, löu löôïng nöôùc thaûi thöôøng baèng 1,2 – 1,5 khoái löôïng cuû caàn röûa. Nöôùc thaûi töø caùc coâng ñoaïn cheá bieán Nöôùc thaûi sinh ra trong quaù trình cheá bieán (loïc laéng tinh boät) coù noàng ñoä oâ nhieãm höõu cô cao COD (6000 – 15520 mg/l), BOD5 (5000 – 10500 mg/l). Ngoaøi ra trong nöôùc thaûi coøn coù chöùa dòch baøo tamin, ñoäc toá cyanua (HCN) cao (2 – 6 mg/l), caùc men vaø moät soá nguyeân toá vi löôïng trong khoai mì, haøm löôïng caën lô löûng raát cao SS (300 – 1571,5 mg/l) do söï phaân huyû cuûa caùc chaát höõu cô vaø do quaù trình leân men axít neân pH thöôøng dao ñoäng töø (4,2 – 4,8) Khí thaûi Caùc taùc nhaân gaây oâ nhieãm khoâng khí chuû yeáu laø saûn phaåm chaùy cuûa nhieân lieäu ñoát trong quaù trình saáy tinh boät, nhieân lieäu chuû yeáu laø daàu ñieàu neân khí sinh ra hôi nöôùc, hydrocacbon (CxHy), O2, SOx, NOx vaø buïi. Tuyø thuoäc vaøo nguyeân lieäu saûn xuaát vaø quy moâ coâng ngheä vaø caùc loaïi thieát bò maùy moùc ñöôïc nhaø maùy söû duïng maø caùc nguoàn oâ nhieãm khoâng khí sinh ra: Khí thaûi töø nguoàn ñoát löu huyønh (trong coâng ñoaïn taåy traéng boät khoai mì), thaønh phaàn chuû yeáu laø SO2 vaø löu huyønh khoâng bò oxy hoùa heát. Khí thaûi töø loø ñoát daàu (ñeå laáy nhieät saáy tinh boät) vaø maùy phaùt ñieän ñaõ duøng nhieân lieäu laø daàu FO, daàu ñieàu neân khí thaûi chöùa NOx, SOx, CO vaø buïi… Muøi hoâi thoái sinh ra trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp ao sinh hoïc, töï phaân huyû caùc chaát thaûi raén thu ñöôïc khoâng kòp thôøi hoaëc töø söï leân men chaát höõu cô trong nöôùc thaûi. Chaát thaûi raén saûn xuaát Chaát thaûi raén laø nguoàn coù khaû naêng gaây oâ nhieãm moâi tröôøng raát lôùn, caùc loaïi chaát thaûi sinh ra trong quaù trình cheá bieán tinh boät khoai mì goàm coù: Voû cuû mì dính ñaát caùt vaø khoái löôïng sinh ra ñaït tyû leä 3% nguyeân lieäu. Vaø voû thòt vaø xô baõ khoái löôïng sinh ra ñaït tyû leä 24% nguyeân lieäu, chöùa nhieàu nöôùc ñoä aåm 70 – 80%, löôïng tinh boät coøn laïi trong xô baõ raát deã bò phaân huyû gaây muøi chua vaø hoâi thoái. Caùc bao bì pheá thaûi. Buïi sinh ra trong quaù trình saûn xuaát Sau khi tinh boät ñöôïc saáy khoâ seõ ñöôïc ñöa ñi ñoùng bao, do tinh boät ñaõ khoâ khoái löôïng haït nheï neân raát deã bay leân thaønh buïi, tuy khoâng nhieàu nhöng coù theå gaây aûnh höôûng ñeán söùc khoeû cho ngöôøi lao ñoäng ñang laøm vieäc. Nhöõng taùc ñoäng tích cöïc vaø tieâu cöïc cuûa nhaø maùy cheá bieán tinh boät khoai mì ñeán tình hình kinh teá - xaõ hoäi cuûa ñòa phöông 2.2.5 Taùc ñoäng tieâu cöïc vaø tích cöïc cuûa nhaø maùy 2.2.5.1 Taùc ñoäng tích cöïc DNTN Phan Höõu Ñöùc ra ñôøi coù yù nghóa quan troïng ñeán neàn kinh teá cuûa ñòa phöông, giuùp chuyeån ñoåi cô caáu neàn kinh teá tænh Taây Ninh Taïo coâng aên vieäc laøm vaø thu nhaäp oån ñònh cho ngöôøi daân ñòa phöông vaø caùc vuøng laân caän. Taïo ñieàu kieän phaùt trieån kinh teá huyeän Chaâu Thaønh tænh Taây Ninh. Thu huùt nguoàn voán ñaàu tö nöôùc ngoaøi vaøo Vieät Nam. Goùp phaàn thuùc ñaåy ngaønh coâng nghieäp cheá bieán tinh boät khoai mì cuûa Vieät Nam hoaø nhaäp vôùi caùc nöôùc treân theá giôùi. 2.2..5.2 Taùc ñoäng tieâu cöïc Ngoaøi nhöõng maët tích cöïc cuûa nhaø maùy xong trong quaù trình saûn xuaát gaây ra nhöõng nguoàn oâ nhieãm nhö : OÂ nhieãm nguoàn nöôùc, khoâng khí, ñaát vaø chaát thaûi raén laøm aûnh höôûng ñeán ñôøi soáng, söùc khoeû cuûa ngöôøi daân vaø moâi tröôøng xung quanh khu vöïc cuï theå : Vôùi caùc ñaëc tính cuûa nöôùc thaûi cheá bieán tinh boät khoai mì coù haøm löôïng COD, BOD5 cao aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán söï phaùt trieån cuûa loaøi thuyû sinh vaät. Nöôùc thaûi coù tính axít laøm chua ñaát laøm giaûm söï sinh tröôûng phaùt trieån cuûa caây vaø xaâm nhaäp ñeán nguoàn nöôùc ngaàm. Söï phaân huyû yeám khí cuûa caùc hôïp chaát höõu cô trong nöôùc laøm cho nöôùc bò chuyeån thaønh maøu ñen, gaây muøi hoâi thoái, laøm maát myõ quan vaø taïo ñieàu kieän cho loaøi gaây beänh phaùt trieån gaây thaønh dòch beänh cho coäng ñoàng. CHÖÔNG 3 GIÔÙI THIEÄU VEÀ CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI VAØ COÂNG NGHEÄ XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI TINH BOÄT KHOAI MÌ TRONG THÖÏC TEÁ 3.1 GIÔÙI THIEÄU VEÀ CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI Theo quy ñònh veà moâi tröôøng, nöôùc thaûi saûn xuaát buoäc phaûi xöû lyù ñaït tieâu chuaån cho pheùp môùi thaûi vaøo nguoàn tieáp nhaän. Hieän nay, ñeå xöû lyù nöôùc thaûi coù nhieãm noàng ñoä cao neân coâng ngheä xöû lyù thöôøng keát hôïp nhieàu phöông phaùp nhö : Phöông phaùp cô hoïc, hoaù lyù, hoaù hoïc vaø sinh hoïc… 3.1.1 Xöû lyù baèng phöông phaùp cô hoïc Thöôøng aùp duïng giai ñoaïn ñaàu cuûa quaù trình xöû lyù duøng ñeå loaïi caùc taïp chaát khoâng tan, caû voâ cô laãn höõu cô trong nöôùc. Tuyø theo ñaëc ñieåm cuûa caùc loaïi caën trong nöôùc thaûi maø coù theå aùp duïng coâng trình sau ñaây : Song chaén raùc, löôùi chaén raùc, beå laéng, cyclon thuûy löïc, loïc caùt vaø ly taâm. Trong ñoù quan troïng nhaát laø quaù trình: Saøng raùc, laéng, loïc,... Nhaèm muïc ñích baûo veä caùc thieát bò nhö : Bôm, ñöôøng oáng Song chaén raùc Nöôùc thaûi ñi vaøo heä thoáng xöû lyù phaûi qua song chaén raùc nhaèm giöõ laïi caùc taïp chaát thoâ nhö raùc, tuùi nilong, voû caây, soûi, caùt… ñaûm baûo cho maùy bôm caùc coâng trình vaø thieát bò xöû lyù nöôùc thaûi hoaït ñoäng toát. Song chaén raùc laøm baèng saét troøn hoaëc vuoâng (saét troøn coù F8 – 10 mm), thanh noï caùch thanh kia khoaûng baèng 60 – 100 mm ñeå chaén vaät thoâ vaø (10 – 25 mm) ñeå chaén vaät nhoû hôn, thieát bò chaén raùc thöôøng ñaët nghieâng theo doøng chaûy moät goùc (50 – 90o).Vaän toác doøng chaûy thöôøng laáy khoaûng (0.8 – 1m/s) ñeå traùnh laéng caùt Löôùi loïc Sau song chaén raùc, ñeå coù theå loaïi boû caùc taïp chaát raén coù kích côõ nhoû hôn, mòn hôn, ta coù theå ñaët theâm löôùi loïc. Caùc vaät thaûi ñöôïc giöõ laïi treân maët loïc, phaûi caøo laáy ra ñeå traùnh laøm taéc doøng chaûy. Ngöôøi ta coøn thieát keá löôùc loïc hình thang troáng cho nöôùc chaûy töø ngoaøi vaøo hoaëc töø trong ra.Ngoaøi ra tröôùc song chaén raùc coøn coù khi laép theâm maùy nghieàn ñeå nghieàn nhoû caùc taïp chaát. Beå laéng caùt Trong thaønh phaàn caën laéng nöôùc thaûi thöôøng coù caùt vôùi ñoä lôùn thuyû löïc (u ³ 18 mm/s). Ñaây laø caùc phaàn töû voâ cô coù kích thöôùc vaø tyû troïng lôùn. Ñeå ñaûm baûo cho caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi hoaït ñoäng oån ñònh caàn phaûi coù coâng trình vaø thieát bò laéng caùt phía tröôùc. Döôùi taùc ñoäng cuûa löïc troïng tröôøng caùc phaàn töû raén coù tyû troïng lôùn hôn nöôùc seõ ñöôïc laéng xuoáng ñaùy beå trong quaù trình chuyeån ñoäng. Beå laéng caùt phaûi ñöôïc tính toaùn vôùi vaän toác doøng chaûy trong ñoù ñuû lôùn ñeå caùc phaàn töû höõu cô nhoû khoâng laéng ñöôïc vaø ñuû nhoû ñeå caùt vaø caùc taïp chaát raén voâ cô giöõ laïi ñöôïc trong beå, vaän toác doøng chaûy trong beå khoâng lôùn hôn 0,3 (m/s) vaø khoâng nhoû hôn 0,15 (m/s). Caùc loaïi beå laéng caùt thoâng duïng laø beå laéng ngang, beå laéng ñöùng, beå thoåi khí… Thieát keá 2 ngaên, moät ngaên cho nöôùc qua vaø moät ngaên caøo caùt soûi laéng, hai ngaên naøy laøm vieäc luaân phieân. 3.1.2 Xöû lyù baèng phöông phaùp hoaù lyù Cô sôû xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp hoùa lyù laø döïa vaøo tính chaát vaät lyù cuûa caùc chaát baån coù trong nöôùc thaûi ñeå taùch chuùng ra khoûi nöôùc. Caùc phöông phaùp hoaù lyù thöôøng öùng duïng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi nhö : Keo tuï, haáp phuï, haáp thuï, coâ ñaëc, bay hôi, tuyeån noåi … Phöông phaùp ñoâng tu taïo boângï Trong quaù trình laéng cô hoïc chæ laéng ñöôïc caùc haït chaát raén huyeàn phuø coù kích thöôùc ³ 10-2 mm, coøn caùc haït nhoû hôn ôû daïng keo khoâng theå laéng ñöôïc. Ta coù theå laøm taêng kích thöôùc caùc haït nhôø taùc duïng töông hoã giöõa caùc haït phaân taùn lieân keát vaøo caùc taäp hôïp haït ñeå coù theå laéng ñöôïc. Muoán vaäy tröôùc heát caàn trung hoøa ñieän tích cuûa chuùng, tieáp ñeán laø lieân keát chuùng laïi vôùi nhau. Ñoâng tuï : Laø quaù trình trung hoaø ñieän tích caùc haït (hay laø quaù trình phaù vôõ tính beàn vöõng cuûa caùc haït keo baèng caùch ñöa theâm chaát phaûn öùng goïi laø chaát ñoâng tuï) Caùc chaát ñoâng tuï laø caùc muoái saét hoaëc muoái nhoâm hay hoãn hôïp cuûa chuùng. Caùc muoái nhoâm goàm : Al(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)5Cl, KAl(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O, phoå bieán nhaát laø Al2(SO4)3 vì chaát naøy hoøa tan toát trong nöôùc, giaù reû vaø hieäu quaû ñoâng tuï cao ôû pH = 5 – 7,5 PCBA (polyclorua bazô nhoâm) : baèng tyû leä trung hoaø coù ñieàu kieän clorua nhoâm baèng moät bazô, ta thu tyû leä cao hôn, tyû leä naøy laø 2,5 coù theå thích hôïp cho töøng loaïi nöôùc thaûi chöa xöû lyù. Öu ñieåm cuûa chaát naøy : Keát boâng nhanh, loaïi boû chaát HCO toát, giaûm theå tích buøn. Keát boâng : Laø söï tích tuï caùc chaát ñaõ phaù vôõ ñoä beàn, thaønh caùc cuïc nhoû sau ñoù thaønh caùc cuïc lôùn hôn vaø coù theå laéng ñöôïc goïi laø quaù trình keát boâng. Quaù trình naøy coù theå caûi thieän baèng caùch ñöa theâm vaøo caùc chaát phaûn öùng goïi laø chaát trôï keát boâng. Tuy nhieân, quaù trình keát boâng chòu söï chi phoái cuûa hai hieän töôïng : Keát boâng ñoäng hoïc vaø keát boâng Orthocinetique.. Phöông phaùp tuyeån noåi. Phöông phaùp naøy döïa treân nguyeân taéc caùc phaân töû phaân taùn trong nöôùc coù khaû naêng töï laéng keùm nhöng coù khaû naêng keát dính vaøo caùc boït khí noåi treân beà maët nöôùc. Sau ñoù ngöôøi ta taùch caùc boït khí cuøng caùc phaân töû dính ra khoûi nöôùc. Phöông phaùp naøy ñöôïc duøng roäng raõi trong luyeän kim, thu hoài khoaùng saûn quyù vaø trong xöû lyù nöôùc thaûi. Quaù trình naøy ñöôïc thöïc hieän nhôø thoåi khoâng khí thaønh boït nhoû vaøo nöôùc thaûi. Caùc boït khí dính caùc haït lô löõng laéng keùm vaø noåi leân treân beà maët nöôùc thaûi. Khi noåi leân caùc boït khí taäp hôïp thaønh boâng haït ñuû lôùn, roài taïo thaønh moät lôùp boït chöùa nhieàu caùc haït baån. Coù hai hình thöùc tuyeån noåi: Suïc khí vôùi aùp suaát khí quyeån (tuyeån noåi baèng khoâng khí). Baûo hoaø khoâng khí ôû aùp suaát khí quyeån sau ñoù thoaùt khí ra khoûi nöôùc aùp suaát chaân khoâng (tuyeån noåi chaân khoâng). Phöông phaùp haáp phuï. Phöông phaùp naøy ñöôïc duøng ñeå loaïi boû heát caùc chaát baån hoaø tan vaøo nöôùc maø phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc vaø caùc phöông phaùp khaùc khoâng loaïi boû ñöôïc vôùi haøm löôïng raát nhoû. Thoâng thöôøng ñaây laø caùc hôïp chaát hoaø tan coù ñoäc tính cao hoaëc caùc chaát coù muøi vò vaø maøu khoù chòu. Caùc chaát haáp thuï thöôùng duøng laø : Than hoaït tính, ñaát seùt hoaëc silicagel, keo nhoâm, moät soá chaát toång hôïp hoaëc chaát thaûi trong saûn xuaát nhö xæ maï saét,… Phöông phaùp trao ñoåi ion. Laø quaù trình trong ñoù caùc ion treân beà maët cuûa chaát raén trao ñoåi vôùi caùc ion coù cuøng ñieän tích trong dung dòch khi tieáp xuùc vôùi nhau. Caùc chaát naøy goïi laø ionit (chaát trao ñoåi ion). Chuùng hoaøn toaøn khoâng tan trong nöôùc. Phöông phaùp naøy duøng ñeå loaïi boû ra khoûi nöôùc caùc ion kim loaïi : Zn, Ca, Cr, Ni, Pb, Hg, Mn, caùc hôïp chaát chöùa asen, phospho,cyanua vaø chaát phoùng xaï. Caùc chaát ñoåi ion coù theå laø caùc chaát voâ cô hoaëc höõu cô coù nguoàn goác töï nhieân hoaëc toång hôïp. 3.1.3 Xöû lyù baèng phöông phaùp sinh hoïc Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc laø quaù trình phaân huyû caùc chaát höõu cô gaây oâ nhieãm thaønh caùc chaát voâ cô vaø caùc khí ñôn giaûn nhôø vaøo heä VSV coù trong nöôùc thaûi. Caùc VSV naøy söû duïng caùc hôïp chaát höõu cô vaø moät soá chaát khoaùng laøm nguoàn dinh döôõng ñeå sinh tröôûng vaø phaùt trieån, taêng soá löôïng teá baøo ñoàng thôøi laøm saïch caùc chaát höõu cô hoaø tan hoaëc caùc haït keo phaân taùn nhoû. Phöông phaùp naøy ñöôïc söû duïng sau khi loaïi boû caùc chaát phaân taùn thoâ ra khoûi nöôùc thaûi trong giai ñoaïn xöû lyù sô boä. Ñoái vôùi caùc taïp chaát voâ cô coù trong nöôùc thaûi, thì phöông phaùp sinh hoïc coù theå khöû caùc chaát nhö : Sunfic, muoái amon, nitrat… laø caùc chaát chöa bò oxi hoaù hoaøn toaøn, saûn phaåm cuûa quaù trình phaân huyû laø caùc khí: CO2, H2O, N2 vaø ion sunfat…. Ngaøy nay ngöôøi ta xaùc ñònh raèng, caùc VSV coù theå phaân huyû ñöôïc taát caû caùc chaát höõu cô toång hôïp nhaân taïo. Caùc loaïi VSV thöôøng coù trong nöôùc thaûi laø vi khuaån, naám men, naám moùc, xoaén theå vaø xaï khuaån, vi ruùt, thöïc khuaån theå nhöng chuû yeáu laø vi khuaån. Vi khuaån ñöôïc chia laøm hai nhoùm : Vò khuaån dò döôõng (Heterrotrophs) : Chuùng söû duïng caùc hôïp chaát höõu cô laøm nguoàn cacbon dinh döôõng vaø nguoàn naêng löôïng ñeå hoaït ñoäng soáng, xaây döïng teá baøo. Vi khuaån hieáu khí : Caàn khí oxy ñeå soáng Chaát höõu cô + O2 + vi khuaån hieáu khí CO2 + H2O + Naêng löôïng. Vi khuaån kò khí : Chuùng coù theå soáng vaø hoaït ñoäng ôû ñieàu kieän khoâng coù oxy hoaù caùc chaát höõu cô. Chaát höõu cô + NO3 CO2 + N2 + Naêng löôïng. Chaát höõu cô + SO42- CO2 + H2S + Naêng löôïng. Chaát höõu cô Axít höõu cô + CO2 + H2O + Naêng löôïng. CH4 + CO2 + Naêng löôïng. Vi khuaån tuyø nghi : Loaïi naøy coù theå soáng trong ñieàu kieän coù hoaëc khoâng coù oxy. Vi khuaån töï döôõng (Autotrophs) : Loaïi vi khuaån naøy coù khaû naêng oxy hoaù chaát voâ cô ñeå thu naêng löôïng vaø söû dung khí CO2 laøm nguoàn cacbon cho quaù trình sinh toång hôïp. Trong nhoùm naøy coù vi khuaån nitrat hoaù, vi khuaån saét, vi khuaån löu huyønh… Caùc quaù trình sinh hoïc coù theå dieãn ra trong caùc khu vöïc töï nhieân hoaëc caùc beå ñöôïc thieát keá vaø xaây döïng ñeå phuïc vuï cho vieäc xöû lyù moät loaïi nöôùc thaûi naøo ñoù. Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc trong ñieàu kieän töï nhieân Hoà sinh vaät Laø ao hoà coù nguoàn nöôùc töï nhieân, trong hoà sinh vaät dieãn ra quaù trình oxi hoaù caùc hôïp chaát höõu cô nhö : Vi khuaån, taûo vaø caùc loaïi thuyû sinh vaät khaùc, töông töï nhö quaù trình laøm saïch nguoàn nöôùc maët. Ñeå hoà hoaït ñoäng bình thöôøng caàn phaûi giöõ pH vaø nhieät ñoä toái öu, nhieät ñoä khoâng ñöôïc thaáp hôn 60oC. Theo baûn chaát quaù trình sinh hoaù maø chia hoà sinh vaät ra caùc loaïi hoà sinh vaät hieáu khí, hoà sinh vaät tuyø tieän vaø hoà sinh vaät yeám khí. Hoà sinh vaät hieáu khí Quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi trong ñieàu kieän ñaày ñuû khí oxi, oxi ñöôïc cung caáp qua maët thoaùng vaø nhôø söï quang hôïp cuûa taûo. Ñoä saâu hoà sinh vaät hieáu khí khoâng lôùn khoaõng töø 0,5 – 1,5 m. Hoà sinh vaät tuyø tieän. Coù ñoä saâu töø 1,5 – 2,5 m, trong hoà sinh vaät theo chieàu lôùp nöôùc coù theå dieån 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 hoã ñoùng vai troø cô baûn ñoái vôùi söï chuyeån hoaù caùc chaát. Hoà sinh vaät yeám khí Coù ñoä saâu treân 3 m, vôùi söï tham gia cuûa haøng traêm chuûng loaïi vò khuaån kî khí. Hieäu suaát laøm giaûm BOD5 cuûa hoà cao khoaõng 70%. Tuy nhieân nöôùc thaûi ra khoûi hoà BOD5 vaãn coøn cao neân hoà naøy chæ aùp duïng chuû yeáu xöû lyù nöôùc thaûi coâng nghieäp raát ñaäm ñaëc vaø duøng hoà baäc 1 trong nhieàu heä thoáng hoà khaùc. 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 dung cuûa VSV, aùnh saùng maët trôøi, khoâng khí vaø döôùi aûnh höôûng cuûa caùc hoaït ñoäng soáng thöïc vaät, chaát thaûi ñöôïc haáp thuï vaø giöõ laïi trong ñaát, sau ñoù caùc vi khuaån coù saün trong ñaát seõ phaân huyû chuùng thaønh caùc chaát ñôn giaûn ñeå caây troàng haáp thu. Nöôùc thaûi sau khi ngaám vaøo ñaát, moät phaàn ñöôïc caây troàng haáp thuï, phaàn coøn laïi chaûy vaøo heä thoáng töôùi tieâu vaø chaûy ra soâng. Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc trong ñieàu kieän nhaân taïo Beå Aerotank Laø beå chöùa hoån hôïp nöôùc thaûi vaø buøn hoaït tính, khí ñöôïc caáp lieân tuïc vaøo beå troän ñeàu nhaèm giöõ cho buøn ôû traïng thaùi lô löûng. Beå coù heä thoáng cung caáp ñaày ñuû khí oxy ñeå VSV hoaït ñoäng phaân giaûi caùc hôïp chaát höõu cô trong nöôùc thaûi. Khí ôû trong beå, caùc chaát lô löûng ñoùng vai troø laø caùc haït nhaân ñeå cho vi khuaån cö truù, sinh tröôûng vaø phaùt trieån leân thaønh caùc boâng caën goïi laø buøn hoaït tính. Caùc VSV, vi khuaån aên caùc hôïp chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi, chaát dinh döôûng (N, P) vaø chuyeån chuùng thaønh chaát trô khoâng tan vaø thaønh teá baøo môùi. Nöôùc thaûi sau khi qua beå Aerotank roài qua tieáp beå laéng II, moät phaàn buøn trong beå laéng II seõ ñöôïc tuaàn hoaøn laïi beå Aerotank nhaèm duy trì maät ñoä vi sinh , moät phaàn buøn dö coøn laïi seõ ñöôïc ñöa vaøo caùc coâng trình xöû lyù buøn caën ñeå xöû lyù. Moät soá beå Aerotank thöôøng gaëp nhö : Beå Aerotank taûi troïng thaáp, beå Aerotank taûi troïng cao xen keõ beå laéng buøn, beå Aerotank khuaáy troän hoaøn toaøn… (Löông Ñöùc Phaåm 2002). Beå loïc sinh hoïc (Bioflter) Beå locï sinh hoïc laø coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi, trong ñoù nöôùc thaûi seõ ñi qua vaät vaät lieäu raén coù bao boïc moät lôùp maøng VSV. Beå loïc sinh hoïc bao goàm caùc thaønh phaàn chính nhö : Phaàn chöùa vaät lieäu, heä thoáng phaân phoái, heä thoáng thu nöôùc sau khi loïc, heä thoáng phaân phoái khí cho beå loïc. Maøng baùm dính laø moät quaàn theå VSV, chuùng söû duïng vaø phaân huyû chaát höõu cô. Xaùc VSV cheát theo nöôùc troâi ra khoûi beå ñöôïc taùch khoûi nöôùc thaûi ôû beå laéng II. Ñeå ñaûm baûo quaù trình oxy hoaù dieãn ra oån ñònh, oxy ñöôïc caáp cho beå loïc sinh hoïc coù theå laø nhöïa phastic, ñaù granit… Beå loïc sinh hoïc kî khí Quaù trình xöû lyù kî khí laø quaù trình söû duïng caùc VSV 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 noàng ñoä BOD, COD cao. Loïc sinh hoïc kî khí (giaù theå coá ñònh doøng chaûy ngöôïc) : Coät chöùa ñaàu vaät lieäu raén trô (ñaù soûi, than, taám nhöïa) laø giaù theå coá ñònh cho vi sinh soáng baùm treân beà maët. Doøng nöôùc thaûi phaân boá ñeàu ñi töø döôùi leân tieáp xuùc vôùi maøng vi sinh baùm dính treân beà maët giaù theå, do khaû naêng baùm dính toát cuûa maøng vi sinh daãn ñeán löôïng sinh khoái trong beå taêng leân vaø thôøi gian löu buøn keùo daøi, thôøi gian löu nöôùc ngaén, coù theå vaän haønh taûi troïng cao. Chaát raén khoâng baùm dính coù theå laáy ra khoûi beå baèng xaû ñaùy vaø röûa ngöôïc. Beå UASB (Upflow AnaerobicSludge Blanket) Doøng nöôùc chaûy töø döôùi leân laøm xaùo troän lôùp caën lô löûng. Nöôùc thaûi ñöôïc ñöa tröïc tieáp vaøo döôùi ñaùy beå vaø ñöôïc phaân phoái ñoàng ñeàu, sau ñoù chaûy ngöôïc xuyeân qua lôùp buøn sinh ra haït nhoû (boâng mòn) vaø caùc chaát höõu cô ñöôïc VSV tieâu thuï ôû ñoù. Caùc boït khí CH4 vaø CO2 sinh ra vaø ñöôïc thu baèng caùc chuïp khí daãn ra khoûi beå. Ñeå thu khí taäp trung vaøo pheåu khoâng vaø ngaên laéng, caàn thieát phaûi coù taám höôùng doøng. Nöôùc thaûi tieáp theo ñoù seõ dieãn ra söï phaân taùch hai pha laø pha loûng vaø pha raén. Pha loûng ñöôïc daãn ra khoûi beå, coøn pha raén thì hoaøn löu laïi lôùp boâng buøn. Tröôùc khi vaän haønh beå UASB caàn xem xeùt thaønh phaàn tính chaát nöôùc thaûi caàn xöû lyù, haøm löôïng chaát höõu cô (khi COD < 100 mg/l) trong nöôùc thaûi thì vieäc xöû lyù baèng beå UASB khoâng thích hôïp. 3.1.4 Coâng trình xöû lyù caën cuûa nöôùc thaûi Beå töï hoaïi Beå töï hoaïi laø laø coâng trình xöû lyù caën nöôùc thaûi goàm 2 chöùc naêng: Laéng vaø phaân huyû caën laéng. Caën laéng giöõ laïi trong beå töø 3 – 6 thaùng, döôùi taù ñoäng cuûa VSV kî khí caùc chaát höõu cô ñöôïc phaân huyû moät phaàn taïo thaønh caùc chaát khí, phaàn coøn laïi taïo thaønh chaát voâ cô. Beå laéng hai voû Beå laéng hai voû laø moät loaïi beå chöùa, maët baèng daïng hình troøn hay hình chöû nhaät ñaùy hình chôùp hay hình noùn. Phaàn treân cuûa beå coù maøng laéng coøn phaàn döôùi laø buoàng töï hoaïi. Beå laéng hai voû giaûi quyeát moät luùc hai nhieäm vuï : Laéng caën vaø leân men laéng caën. Beå Metan Beå Metan laø keát quaû cuûa quaù trình phaùt trieån caùc coâng trình xöû lyù caën. Ñoù laø coâng trình coù maët baèng hình troøn hay hình chöû nhaät coù ñaùy noùn hay ñaùy chôùp ña giaùc coù naép ñaäy kính, ôû treân cuøng laø chôùp muõ ñeå thu hôi khí. Caën trong beå Metan ñöôïc khoaáy troän ñeàu vaø ñöôïc saáy noùng nhôø thieát bò ñaëc bieät. Cöôøng ñoä phaân huyû caùc chaát höõu cô ôû cheá ñoä noùng cao hôn cheá ñoä aám khoaûng 2 laàn, do ñoù theå tích cuûa coâng trình cuõng töông ñoái giaûm xuoáng. Caùc phöông phaùp laøm khoâ caën nöôùc thaûi Buøn ñöôïc thu hoài töø caùc beå laéng, ñöôc ñöa qua beå neùn buøn ñeå taùch nöôùc laøm giaûm theå tích roài sau ñoù coù theå laøm khoâ roài ñem boû ôû caùc baõi raùc khoâng phaûi xöû lyù. Caën coù theå ñöôïc laøm khoâ baèng : Maùy eùp baêng taûi Buøn ñöôïc chuyeån ñöôïc töø beå neùn buøn sang maùy eùp ñeå gaûm toái ña löôïng nöôùc coù trong buøn. Trong quaù trình eùp buøn ta cho vaøo moät soá polyme ñeå keát dính. Loïc eùp Thieát bò loïc eùp goàm moät soá taám loïc vaø vaûi loïc caën ôû giöõa nhôø caùc truïc laên. Moãi moät taám loïc goàm hai phaàn treân vaø döôùi, phaàn ôû treân goàm vaûi loïc, taám xoâùp vaø ngaên thu nöôùc thaám. Phaàn döôùi goàm ngaên chöùa caën, giöõ hai phaàn coù maøng ñaøn hoài khoâng thaám nöôùc. 3.1.1.5 Phöông phaùp khöû truøng nöôùc thaûi Nhaèm muïc ñích phaù huyû, tieâu dieät caùc loaøi vi sinh vaät gaây beänh chöa ñöôïc hoaëc khoâng theå loaïi boû trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi. Sau xöû lyù sinh hoïc trong ñieàu kieän tö nhieân thì khöû truøng coù theå ñaït ñeán 99%, coøn trong ñieàu kieän nhaân taïo thì coù theå ñaït 91 – 98%. Ñaët bieät trong quaù trình xöû lyù kî khí ñaõ tieâu dieät ñöôïc nhieàu vi sinh vaät gaây beänh maø nguyeân nhaân chuû yeáu laø do söï coù maët cuûa caùc axit beùo baõo hoaø ñöôïc taïo ra töø phaûn öùng b - oxy hoaù trong dòch leân men naøy. Caùc axit beùo naøy thöôøng keát hôïp vôùi hydro taïo ra axit octanoic laø chaát khaùng khuaån raát maïnh. Phöông phaùp khöû truøng thöôøng ñöôïc aùp duïng laø phöông phaùp Clo hoaù baèng Clorua voâi nhö sau : Khi cho Cl2 vaøo nöôùc thaûi thì Clo seõ phaûn öùng vôùi nöôùc theo phaûn öùng sau: Cl2 + H2O ® HClO + HCl Khi cho Clorua voâi vaøo nöôùc thaûi thì Clorua voâi seõ phaûn öùng vôùi nöôùc theo phaûn öùng sau: 2CaOCl2 + 2H2O ® Ca(OH)2 + CaCl2 + 2HCl Axit hypocloro HClO laø moät axit khoâng beàn, deã bò phaân huyû theo phaûn öùng: HClO ® HCl + [O] HClO + H2O ® H3O+ + ClO- HCl + H2O ® H3O+ + Cl- Nhö vaäy, trong nöôùc thaûi, HClO vaø HCl ñaõ taïo ra moâi tröôøng axit, ñoàng thôøi coù löôïng oxy nguyeân töû coù hoaït tính raát maïnh ñaõ oxy hoaù caùc chaát baån höõu cô coù trong nöôùc thaûi ñoàng thôøi tieâu dieät caùc vi sinh vaät gaây beänh. MOÄT SOÁ COÂNG NGHEÄ XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI TINH BOÄT KHOAI MÌ TRONG THÖÏC TEÁ 3.2.1 Nhaø maùy saûn xuaát tinh boät khoai mì Taây Ninh Tröôùc heát nöôùc thaûi ñöôïc thu gom töø caùc phaân xöôûng seõ qua beå laéng, tröôùc khi chaûy vaøo beå trung hoaø. Ôû beå trung hoaø, dung dòch xuùt seõ ñöôïc ñöa vaøo beå nhaèm trung hoaø caùc axít coù trong nöôùc thaûi. Sau ñoù, nöôùc thaûi ñöôïc ñöa vaøo heä hoà 2, 3, 4, 5, 6 vaø 7 ñeå xöû lyù baèng phöông phaùp sinh hoïc. Ñeå hieäu quaû xöû lyù ñöôïc nang cao, heä hoà phaûi ñöôïc naïo veùt thöôøng xuyeân cuõng nhö taêng ñoä saâu cuûa hai hoà ñaàu tieân nhaèm taïo ñieàu kieän toát cho hoaït ñoäng yeám khí cuûa vi khuaån. Coâng ngheä xöû lyù naøy ñaõ ñöôïc aùp duïng taïi Nhaø Maùy Saûn Xuaát Tinh Boät Khoai Mì Taây Ninh vaø moät soá nhaø maùy khaùc. Qua keát quaû kieåm nghieäm chaát löôïng vaø hieäu quaû cuûa heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cho thaáy chaát löôïng nöôùc thaûi sau xöû lyù ñaït tieâu chuaån loaïi B tröôùc khi thaûi ra nguoàn tieáp nhaän. Theo keát quaû kieåm nghieäm taïi Nhaø Maùy Saûn Xuaát Tinh Boät Khoai Mì Taây Ninh thì chaát löôïng nöôùc thaûi ra nguoàn döøng laïi ôû möùc BOD laø 240 (mg/l), COD laø 336 (mg/l) cao hôn tieâu chuaån cho pheùp. Tuy nhieân, loaïi nöôùc sau xöû lyù ôû hoà sau cuøng söû duïng töôùi tieâu cuõng toát. Nhö vaäy neáu ta söû duïng coâng ngheä naøy keát hôïp theâm caùc bieän phaùp quaûn lyù, haïn cheá thaûi loaïi tinh boät vaø chaát höõu cô ngay taïi nguoàn thì keát quaû sau xöû lyù laø seõ ñaït cao hôn, coù theå thoaû maõn theo TCVN – 1995. Ñeå ñaûm baûo xöû lyù ñaït tieâu chuaån nguoàn thaûi loaïi A thì caàn phaûi taêng cöôøng theâm baèng bieän phaùp sinh hoïc keát hôïp vôùi laéng loïc vaø khöû truøng nöôùc thaûi tröôùc khi ra nguoàn. Öu ñieåm cuûa phöông phaùp naøy laø deã vaän haønh, chi phí vaän haønh thaáp. Tuy nhieân, beân caïnh ñoù vaãn coøn moät soá khuyeát ñieåm nhö : Ñoøi hoûi dieän tích xaây döïng lôùn, ngoaøi ra vieäc choáng thaám ôû caùc hoà ñaàu tieân (caùc hoà kî khí vaø tuyø tieän) laø raát quan troïng nhaèm traùnh hieän töôïng ngaám nöôùc thaûi vaøo ñaát, aûnh höôûng ñeán chaát löôïng nguoàn nöôùc ngaàm cuûa khu vöïc. (Nguoàn: Baùo caùo ñaùnh giaù taùc ñoäng moâi tröôøng – coâng ty lieân doanh Tapico Vieät Nam) Song chaén raùc Beå laéng caën sô boä Dung dòch xuùt Beå trung hoaø Beå kî khí 1 (hoà 2) Beå kî khí 2 (hoà 3) Beå tuyø tieän 1 (hoà 5) Beå tuyø tueän 2 (hoà 6) Beå hieáu khí (hoà 7) Nguoàn tieáp nhaän Beå kî khí 3 (hoà 4) Nöôùc thaûi Hình 3.1 : Sô ñoà coâng ngheä XLNT ôû Nhaø Maùy Saûn Xuaát Tinh Boät Mì Taây Ninh. 3.2.2 Coâng ty lieân doanh TapicoVieät Nam Nöôùc thaûi töø coâng ñoaïn ñöôïc ñöa ñeán song chaén raùc nhaèm taùch caùc caën coù kích thöôùc lôùn hôn 1 cm, sau ñoù töï chaûy vaøo haàm bôm. Töø haàm bôm nöôùc thaûi ñöôïc bôm leân beå ñieàu hoaø tröôùc khi ñöôïc bôm vaøo beå laéng I. Trong beå ñieàu hoaø coù boá trí heä thoáng thoåi khí nhaèm ngaên caûn quaù trình laéng xaûy ra trong beå. Ôû beå laéng I nöôc thaûi seõ bò taùch caùc loaïi caën ñeå laéng khoûi nöôùc thaûi löôïng daàu coù trong nöôùc thaûi cuõng seõ bò taùch phía treân beà maët. Sau xöû lyù cô hoïc, nöôùc thaûi ñöôïc tieáp tuïc xöû lyù sinh hoïc qua caùc beå UASB (xöû lyù kî khí) vaø beå sinh hoïc tieáp xuùc (xöû lyù hieáu khí). Trong beå UASB, nöôùc thaûi ñöôïc phaân phoái töø döôùi leân treân qua lôùp buøn kî khí coù maät ñoä vi sinh vaät cao. Döôùi taùc ñoäng cuûa vi sinh vaät kî khí, chaát höõu cô bò phaân huyû taïo thaønh khí CO2, H2O, CH4, H2S...Nöôùc thaûi sau khi qua beå UASB daãn tieáp vaøo coâng trình xöû lyù sinh hoïc baäc hai laø hoà thoåi khí. Trong beå hieáu khí tieáp xuùc, caùc chaát höõu cô chöa bò oxy hoaù seõ tieáp tuïc oxy hoaù bôûi caùc sinh vaät hieáu khí, löôïng khoâng khí cung caáp lieân tuïc baèng maùy neùn khí, vi sinh vaät trong beå phaùt trieån vaø chuyeån ñoåi chaát höõu cô thaønh teá baøo chaát vaø sinh ra caùc chaát nhö : CO2, H2O… Caùc loaïi caën lô löûng sinh ra trong quaù trình phaùt trieån teá baøo chaát seõ ñöôïc laéng ôû beå laéng II. Nöôùc thaûi sau khi laéng seõ tieáp tuïc ñöôïc xöû lyù baèng beå loïc aùp löïc nhaèm ñaït tieâu chuaån xaû ra nguoàn tieáp nhaän loaïi A (Suoái Caïn). (Nguoàn: Baùo caùo ñaùnh giaù taùc ñoäng moâi tröôøng – coâng ty lieân doanh Tapico Vieät Nam) Song chaén raùc Beå ñieàu hoaø Beå laéng I Beå kî khí (UASB) Beå hieáu khí (Aerotank) Beå loïc aùp löïc Nguoàn tieáp nhaän (Suoái Caïn) Beå laéng II Nöôùc thaûi Hình 3.2 : Sô ñoà coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi cuûa coâng ty lieân doanh Tapico VieätNam CHÖÔNG IV LÖÏA CHOÏN COÂNG NGHEÄ XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI PHUØ HÔÏP CHO DNTN CHEÁ BIEÁN TINH BOÄT KHOAI MÌ PHAN HÖÕU ÑÖÙC VAØ TÍNH TOAÙN CAÙC COÂNG TRÌNH ÑÔN VÒ TRONG HEÄ THOÁNG XÖÛ LYÙ 4.1 LÖÏA CHOÏN COÂNG NGHEÄ XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI PHUØ HÔÏP CHO DNTN CHEÁ BIEÁN TINH BOÄT KHOAI MÌ PHAN HÖÕU ÑÖÙC 4.1.1 Ñaëc tính cuûa nöôùc thaûi cheá bieán tinh boät khoai mì Quy trình saûn xuaát khoai mì coù nhu caàu söû duïng nöôùc raát lôùn (4 m3/ taán saûn phaåm). Nhaø maùy söû duïng nöôùc moät ngaøy khoaûng vaø thaûi töông ñöông khoaûng 95% löôïng nöôùc söû duïng. Nöôùc thaûi mang theo moät phaàn tinh boät khoâng thu hoài keát hôïp trong saûn xuaát, caùc protein, chaát beùo, caùc chaát khoaùng, ñoäc toá CN-… trong dòch baøo cuûa cuû vaø caû thaønh phaàn SO32-, SO42- töø coâng ñoaïn taåy traéng saûn phaåm. Theo caùc nhaø maùy cheá bieán tinh boät khoai mì trong nöôùc noùi chung vaø thöc teá taïi cô sôû cheá bieán tinh boät khoai mì ôû caùc nhaø maùy trong tænh Taây Ninh cho thaáy nöôùc thaûi laø nguoàn gaây oâ nhieãm lôùn nhaát ñeán moâi tröôøng xung quanh. Trong nöôùc thaûi coù chöùa cyanua (HCN) mang ñoäc tính raát cao noàng ñoä leân ñeán 5,8 (mg/l), noàng ñoä SS (1477 – 2585 mg/l), SO42- (99mg/l) noàng ñoä oâ nhieãm chaát höõu cô cao COD dao ñoäng (14323 – 17764 mg/l), BOD5 (8858 – 11005 mg/l) seõ aûnh höôûng ñeán moâi tröôøng. Caùc thoâng soá ñaëc tröng cho nöôùc thaûi cheá bieán tinh boät khoai mì ñöôïc trình baøy trong baûng.  Baûng 4.1 : Thaøh phaàn nöôùc thaûi cuûa tinh boät khoai mì STT Chæ tieâu Ñôn vò Noàng ñoä 1 pH mg/l 4,0– 4,16 2 CODht mg/l 14323 – 17764 3 BOD5 mg/l 8858 – 11005 4 TDS mg/l 1785 – 2120 5 SS mg/l 1477 – 2585 6 Ñoä kieàm mgCaCO3/l 125 – 265 7 Tinh boät mg/l 2400 – 3200 8 CN ppm 5,8 9 SO42- ppm 99 (Nguoàn: Centema, 2003) Theo thöc teá taïi cô sôû cheá bieán tinh boät khoai mì cuûa DNTN Phan Höõu Ñöùc Vôùi nhu caàu saûn xuaát 18 taán/ngaøy ñaõ tieâu thu 4m3nöôùc/taán saûn phaåm neân coù haøm löôïng chaát höõu cô cao. Caùc thoâng soá ñaëc tröng cho nöôùc thaûi cheá bieán tinh boät khoai mì DNTN ñöôïc trình baøy trong baûng. Baûng 4.2 : Thaønh phaàn nöôùc thaûi cuûa DNTN Phan Höõu Ñöùc STT Chæ tieâu Ñôn vò Noàng ñoä 1 pH mg/l 4,2– 4,8 2 CODht mg/l 6000 – 15520 3 BOD5 mg/l 5000 – 10500 4 SS mg/l 300 – 1571,5 5 CN mg/l 2 – 6  4.1.2 Yeâu caàu thieát keá Vôùi löu löôïng nöôùc thaûi cuûa DNTN cheá bieán tinh boät khoai mì Höõu Ñöùc laø 300 (m3/ngaøy). Yeâu caàu thieát keá heä thoáng xöû lyù maø chaát löôïng nöôùc thaûi sau xöû lyù phaûi ñaït tieâu chuaån loaïi A theo (TCVN 5945 – 2005). Baûng 4.3 : Tieâu chuaån thaûi nöôùc cuûa DNTN Phan Höõu Ñöùc STT Thoâng soá Ñôn vò TCVN5945 – 2005 (coät A) 1 pH mg/l 6 – 9 2 COD mg/l 50 3 BOD5 (200C) mg/l 30 4 SS mg/l 50 5 CN- mg/l 0,07 Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi khi hoaøn thaønh phaûi ñaûm baûo toát, thoaû maûn chæ tieâu ñeà ra. Ñieàu quan troïng laø chi phí ñaàu tö xaây döïng, maùy moùc thieát bò, coâng nhaân vaän haønh… phaûi ñôn giaûn vaø phuø hôïp. Töø nhöõng ñieàu kieän ñöa ra löïa choïn phöông aùn thích hôïp coù hieäu quaû kinh teá laãn kyõ thuaät. 4.1.3 Coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi tinh boät khoai mì ñöôïc ñeà xuaát 4.1.3.1 Caùc quy trình coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi tinh boät khoai mì Phöông aùn 1 Quy trình coâng ngheä 1 Suïc khí Nöôùc thaûi cheá bieán Haàm II Haàm I Haàm IV Haàm III Nöôùc thaûi röûa cuû Haàm chöùa nöôùc thaûi röûa cuû Song chaén raùc Löôùi chaén raùc Hoá thu gom Beå axít keát hôïp ñieàu hoaø hoahoaø hoaø Beå UASB Beå Aerotank Beå laéng II Hoà hoaøn thieän Nguoàn tieáp nhaän keânh raïch Taây Ninh Beå neùn buøn Saân phôi buøn Thu hoài tinh boät Beå laéng I Buøn tuaàn hoaøn Buøn Buøn dö Hình 4.1 : Sô ñoà quy trình coâng ngheä 1 Dd NaOH Thuyeát minh sô ñoà coâng ngheä 1 Nguoàn nöôùc thaûi phaùt sinh trong nhaø maùy bao goàm hai nguoàn cô baûn caàn ñöôïc xöû lyù : Nöôùc thaûi röûa cuû vaø nöôùc thaûi cheá bieán tinh boät khoai mì. Nöôùc thaûi röûa cuû thì ít bò oâ nhieãm höõu cô nhöng haøm löôïng chaát baån nhö : Caùt, soûi, ñaát laø khaù cao neân ñöôïc taäp trung vaøo haàm chöùa vôùi thôøi gian löu laø 12 giôø. Taïi ñaây dieãn ra quaù trình laéng sô boä, löôïng caùt vaø caën thoâ seõ ñöôïc loaïi boû baèng thuû coâng. Sau ñoù nöôùc thaûi nöôùc thaûi seõ ñöôïc daãn vaøo möông hoaø cuøng nöôùc thaûi cheá bieán qua song chaén raùc, löôùi chaén raùc vaø tieáp tuïc xöû lyù ôû caùc coâng trình sau. Nöôùc thaûi cheá bieán oâ nhieãm höõu cô : BOD5, COD, SS, phaàn tinh boät vaø haøm löôïng muû raát lôùn. Do ñoù nöôùc thaûi seõ ñöôïc daãn tröïc tieáp vaøo heä thoáng daõy haàm chöùa ñöôïc thieát keá goàm 4 ñôn nguyeân noái tieáp nhau vôùi thôøi gian löu laø ½ ngaøy/ haàm. Toác ñoä laéng muû xaûy ra raát nhanh vaø giaûm daàn töø haàm I ñeán haàm IV, löôïng muû taùch ra khoûi nöôùc thaûi vaøo möông daãn hoaø cuøng vôùi nöôùc thaûi röûa cuû tieáp tuïc qua song chaén raùc. Song chaén raùc coù nhieäm vuï giöõ laïi caùc taïp chaát thoâ nhö : Voû, reå cuû, laù caây… Ñeå an toaøn caùc thieát bò bôm, ñöôøng oáng daãn nöôùc thaûi, traùnh gaây taéc ngheõn heä thoáng xöû lyù neân tieáp tuïc ñaët löôùi chaén raùc ñeå giöõ laïi raùc tinh tröôc khi vaøo hoá thu gom. Hoá thu gom : OÅn ñònh löu löôïng, nöôùc thaûi seõ ñöôïc bôm vaøo beå laéng I nhôø 2 bôm chìm hoaït ñoäng luaân phieân. Taïi beå laéng I : Xaûy ra laéng caën lô löûng vaø löôïng tinh boät mòn coøn xoùt laïi, hoaøn thieän chaát löôïng nöôùc thaûi ôû coâng ñoaïn xöû lyù sô boä. Phaàn tinh boät mòn coøn xoùt laïi seõ ñöôïc thu hoài taùi söû duïng laøm thöùc aên cho gia suùc. Sau ñoù nöôùc thaûi seõ daãn ñeán beå axít keát hôïp vôùi ñieàu hoaø coù nhieäm vuï chính laø khöû CN- baèng caùch chuyeån hoaù hôïp chaát CN- phöùc taïp thaønh ñôn giaûn deã phaân huyû sinh hoïc, sau khi ra khoûi beå axít chaâm dung dòch xuùt baèng bôm ñònh löôïng ñieàu chænh pH naèm trong khoaûng (6,5 – 7,5), taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho quaù trình xöû lyù sinh hoïc kî khí trong beå UASB keá tieáp. Hieäu suaát COD xöû lyù trong trong beå axít keát hôïp ñieàu hoaø laø 30%. Töø beå axít keát hôïp ñieàu hoaø nöôùc thaûi ñöôïc bôm vaøo beå UASB baèng 2 bôm chìm hoaït ñoäng luaân phieân. Taïi beå UASB caùc VSV kî khí seõ phaân huyû caùc hôïp chaát höõu cô, CN- coøn laïi trong nöôùc thaûi tieáp tuïc phaân huyû trong beå UASB, saûn phaåm taïo thaønh laø khí CH4, CO2, NH3, H2S… vaø sinh khoái. Sau beå UASB nöôùc thaûi ñöôïc daãn vaøo beå Aerotank xaùo troän hoaøn toaøn xöû lyù tieáp caùc hôïp chaát höõu cô vaø phaàn buøn dö seõ ñöa sang beå neùn buøn xöû lyù. Hieäu quaû xöû lyù COD trong beå UASB laø (50 – 70%), CN- (99%), Taïi beå Aerotank dieãn ra quaù trình xöû lyù sinh hoïc hieáu khí vaø quaù trình naøy ñöôïc duy trì baèng löôïng khoâng khí ñöôïc caáp vaøo töø maùy thoåi khí. Caùc VSV hieáu khí ôû daïng buøn hoaït tính seõ phaân huyû caùc hôïp chaát höõu cô trong nöôùc thaûi thaønh caùc chaát voâ cô ñôn giaûn laø CO2, H2O. Quaù trình phaân huyû naøy phuø thuoäc vaøo caùc yeáu toá : Nhieät ñoä, pH, chaát dinh döôõng, noàng ñoä buøn vaø tính chaát cuûa nöoùc thaûi. Hieäu quaû xöû lyù BOD5 trong beå Aerotank laø (90 – 95%). Töø beå Aerotank nöôùc thaûi seõ daãn sang beå laéng II, taïi ñaây dieãn ra quaù trình phaân taùch giöõa nöôùc vaø buøn hoaït tính. Phaàn buøn hoaït tính seõ laéng xuoáng ñaùy beå, moät phaàn buøn hoaït tính seõ ñöôïc tuaàn hoaøn laïi beå Aerotank nhaèm duy trì maät ñoä VSV, phaàn buøn dö seõ ñöôïc bôm sang beå neùn buøn ñeå xöû lyù. Coøn nöôùc thaûi seõ chaûy sang hoà hoaøn thieän. Hoà hoaøn thieän coù nhieäm vuï phaân huyû trieät ñeå caùc hôïp chaát höõu cô coøn laïi nhôø vaøo cô cheá töï laøm saïch cuûa hoà vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 3 ngaøy. Löôïng oxy cung caáp cho hoà laø söï quang hôïp cuûa beøo, taûo, rong reâu… sinh ra seõ khuyeát taùn treân maët nöôùc seõ oxy hoaù hoaøn toaøn hôïp chaát höõu cô, coù theå keát hôïp nuoâi caù trong hoà. Nöôùc thaûi sau khi löu ôû hoà hoaøn thieän ñaït tieâu chuaån loaïi A vaø ñöôïc xaõ ra nguoàn tieáp nhaän laø keânh raïch ôû Taây Ninh. Taïi beå neùn buøn xöû lyù buøn beå USB vaø buøn dö töø beå laéng II baèn caùch laøm giaûm ñoä aåm khoaûng (95 – 97%) roài bôm sang saân phôi buøn, sau ñoù buøn khoâ coù theå söû dung laøm phaân boùn. Phöông aùn 2 Quy trình coâng ngheä 2 Taùi söû duïng Dd NaOH Beå axít hoaù Beå UAF Beå Aerotank Beå trung hoaø Nöôùc thaûi Song chaén raùc Löôùi chaén raùc Beå laéng tinh boät Hoá thu gom Suït khí Hoà hoaøn thieän Beå laéng II Beå neùn buøn Maùy eùp daây ñai Nguoàn tieáp nhaän keânh raïch Taây Ninh Beå chöùa buøn (hai ngaên) Buøn Buøn tuaàn hoaøn Buøn dö Hình 4.2 : Sô ñoà quy trình coâng ngheä 2 Suïc khí Thuyeát minh quy trình coâng ngheä 2 Nöôùc thaûi töø khaâu röûa cuû vaø cheá bieán tinh boät khoai mì chaûy theo möông daãn ñeán song chaén raùc. Song chaén raùc coù nhieäm vuï giöõ laïi caùc taïp chaát thoâ nhö : Voû, reå cuû , laù caây… Ñeå an toaøn caùc thieát bò bôm, ñöôøng oáng daãn nöôùc thaûi, traùnh gaây taéc ngheõn heä thoáng xöû lyù neân tieáp tuïc ñaët löôùi chaén raùc ñeå giöõ laïi raùc tinh tröôùc khi vaøo hoá thu gom. Caùc taïp chaát thoâ bò giöõ laïi ôû song chaén raùc, löôùi chaén raùc vaø hoá thu gom nöôùc thaûi seõ ñöôïc loaïi boû baéng thuû coâng. Hoá thu gom : OÅn ñònh löu löôïng, nöôùc thaûi seõ ñöôïc bôm vaøo beå laéng tinh boät nhôø 2 bôm chìm hoaït ñoäng luaân phieân. Taïi beå laéng tinh boät nöôùc thaûi laéng caën, löôïng caën tinh boät mòn seõ ñöôïc thu hoài laøm thöùc aên gia suùc. Nöôùc thaûi sau khi qua beå laéng seõ ñöôïc chaûy ñeán beå axít hoaù vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 2 ngaøy coù nhieäm vuï chính laø khöû CN- vaø chuyeån hoaù caùc chaát khoù phaân huyû thaønh axít vaø caùc hôïp chaát deã phaân huyû sinh hoïc. Hieäu suaát COD xöû lyù trong trong beå axít keát hôïp ñieàu hoaø laø 30%. Töø beå axít hoaù nöôùc thaûi ñöôïc bôm vaøo beå trung hoaø chaâm dung dòch NaOH ñieàu chænh pH naèm trong khoaûng (6,5 – 7,5), taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho quaù trình xöû lyù sinh hoïc kî khí trong beå UAF keá tieáp. Taïi beå UAF caùc VSV kî khí baùm treân caùc giaù theå seõ phaân huyû caùc hôïp chaát höõu cô, saûn phaåm taïo thaønh laø khí CH4 vaø khí khaùc… vaø sinh khoái. Sau beå UAF nöôùc thaûi ñöôïc daãn vaøo beå Aerotank xaùo troän hoaøn toaøn xöû lyù tieáp caùc hôïp chaát höõu cô vaø phaàn buøn dö seõ ñöa sang beå neùn buøn xöû lyù. Hieäu quaû xöû lyù COD trong beå UASB laø (50 – 70%). Taïi beå Aerotank dieãn ra quaù trình xöû lyù sinh hoïc hieáu khí vaø quaù trình naøy ñöôïc duy trì baèng löôïng khoâng khí ñöôïc caáp vaøo töø maùy thoåi khí. Caùc VSV hieáu khí ôû daïng buøn hoaït tính seõ phaân huyû caùc hôïp chaát höõu cô trong nöôùc thaûi thaønh caùc chaát voâ cô ñôn giaûn laø CO2, H2O. Quaù trình phaân huyû naøy phuø thuoäc vaøo caùc yeáu toá : nhieät ñoä, pH, chaát dinh döôõng, noàng ñoä buøn vaø tính chaát cuûa nöôùc thaûi. Hieäu quaû xöû lyù BOD5 trong beå Aerotank laø (90 – 95%). Töø beå Aerotank nöôùc thaûi seõ daãn sang beå laéng II, taïi ñaây dieãn ra quaù trình phaân taùch giöõa nöôùc vaø buøn hoaït tính. Phaàn buøn hoaït tính seõ laéng xuoáng ñaùy beå, moät phaàn buøn hoaït tính seõ ñöôïc tuaàn hoaøn laïi beå Aerotank nhaèm duy trì maät ñoä VSV, phaàn buøn dö seõ ñöôïc bôm sang beå neùn buøn ñeå xöû lyù. Coøn nöôùc thaûi seõ chaûy sang hoà hoaøn thieän. Hoà hoaøn thieän coù nhieäm vuï phaân huyû trieät ñeå caùc hôïp chaát höõu cô coøn laïi nhôø vaøo cô cheá töï laøm saïch cuûa hoà vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 3 ngaøy. Löôïng oxy cung caáp cho hoà laø söï quang hôïp cuûa beøo, taûo, rong reâu… sinh ra seõ khuyeát taùn treân maët nöôùc seõ oxy hoaù hoaøn toaøn hôïp chaát höõu cô, coù theå keát hôïp nuoâi caù trong hoà. Nöôùc thaûi sau khi löu ôû hoà hoaøn thieän ñaït tieâu chuaån loaïi A vaø ñöôïc xaû ra nguoàn tieáp nhaän laø keânh raïch ôû Taây Ninh. Buøn hoaït tính (buøn tuaàn hoaøn + buøn dö) töø ñaùy beå laéng II vaø buøn töø beå UASB ñöôïc thu gom ñeán beå chöùa buøn. Beå chöùa buøn goàm hai ngaên: Moät ngaên chöùa buøn tuaàn hoaøn laïi beå Aerotank, moät ngaên chöùa buøn dö vôùi buøn töø beå UASB seõ ñöôïc bôm ñeán beå neùn buøn. Taïi beå neùn buøn xöû lyù seõ laøm giaûm ñoä aåm khoaûng (95 – 97%) roài bôm sang maùy eùp buøn, sau ñoù buøn baùnh khoâ coù theå söû dung laøm phaân boùn. 4.1.3.2 Coâng ngheä ñöôïc ñeà xuaát So saùnh cô baûn Moãi phöông aùn ñeàu coù öu nhöôïc ñieåm rieâng nhöng tröôùc khi löa choïn phöông aùn döïa treân caùc tieâu chí : Ñaëc tính cuûa nöôùc thaûi Chi phí xöû lyù vaø voán ñaàu tö ban ñaàu Ñieàu kieän maët baèng Trình ñoä vaän haønh Ñaëc ñieåm cuûa nguoàn tieáp nhaän Coâng ngheä ñöôïc ñeà xuaát Veà phöông aùn 1 Chi phí ñaàu tö ôû möùc trung bình, dieän tích töông ñoái lôùn nhöng doanh nghieäp coù theå chaáp nhaän ñöôïc. Ñieàu quan troïng laø chaát löôïng nöôùc thaûi sau khi aùp duïng coâng ngheä xöû lyù naøy ñaït tieâu chuaån cho pheùp, trình ñoä vaän haønh vaø chi phí baûo döôõng thaáp, khoâng aûnh höôûng ñeán coäng ñoàng daân cö ñòa phöông. Veà phöông aùn 2 Chæ coù nhöôïc ñieåm laø chi phí ñaàu tö ban ñaàu cao, söû duïng caùc coâng ngheä hieän ñaïi hôn (ngoaøi Aerotank, maùy eùp buøn…) neân nhu caàu naêng löôïng töông ñoái cao, khoâng thu hoài trieät ñeå löôïng caën tinh boät thoâ hôn nöõa trong beå UAF thôøi gian VSV hình thaønh giaù theå dính baùm laâu vaø ít phoå bieán hôn beå UASB ôû phöông aùn 1. Keát thuùc löïa choïn phöông aùn Do ñoù phöông aùn 1 laø phuø hôïp vôùi ñieàu kieän cuûa doanh nghieäp nhaát, doanh nghieäp neân aùp duïng. 4.2 TÍNH TOAÙN CHI TIEÁT CAÙC COÂNG TRÌNH ÑÔN VÒ TRONG HEÄ THOÁNG XÖÛ LYÙ 4.2.1 Caùc thoâng soá ñaàu vaøo Q = 300 (m3/ngaøy ) pH = 4,2 – 4.8 COD = 15520 (mg/l) BOD5 = 10500 (mg/l) SS = 1571,5 (mg/l) CN- = 6 (mg/l) 4.2.2 Tính toaùn chi tieát caùc coâng trình ñôn vò 4.2.2.1 Haàm tieáp nhaän nöôùc thaûi cheá bieán Nhieäm vuï Nöôùc thaûi cheá bieán tinh boät khoai mì ñöôïc thaûi tröïc tieáp vaøo moät heä thoáng daõy hoà chöùa goàm 4 ñôn nguyeân noái tieáp nhau vaø thôøi gian löu nöôùc trung bình cuûa moãi ñôn nguyeân laø nöûa ngaøy. Ñaùy vaø thaønh haàm ñöôïc gia coá baèng lôùp ñaát seùt ñaàm chaët (heä soá thaám < 0,7-7 cm/s) sau ñoù ñöôïc phuû maøn choáng thaám HPDE (1,5mm), nhaèm choáng thaám trieät ñeå vaø traùnh oâ nhieãm nguoàn nöôùc ngaàm. Do haøm löôïng muû trong nöôùc thaûi khaù cao vaø toác ñoä laéng muû xaûy ra nhanh neân phaàn lôùn muû vaø tinh boät ñöôïc giöõ laïi ôû 2 haàm ñaàu tieân (haàm I vaø haàm II), 2 haàm keá tieáp (haàm III vaø haàm IV) chieám phaàn lôùn laø caùt vaø löôïng muû coøn soùt laïi. Hieäu quaû xöû lyù BOD5, COD cuûa heä thoáng haàm chöùa laø 60% tröôùc khi nöôùc thaûi qua caùc coâng trình xöû lyù trong heä thoáng. Tính toaùn Tính cho moät ñôn nguyeân. Choïn thôøi gian löu nöôùc laø : t = 0,5 (ngaøy). Löu löôïng nöôùc thaûi trung bình ngaøy : = 300 (m3/ngaøy) Chieàu cao höõu ích H = 2,5(m). Chieàu cao baûo veä hbv = 0,3 (m). Theå tích moät ñôn nguyeân laø : V = Q t = 300 0,5 = 150 (m3). Dieän tích haàm : F = L × B (m2) Kích thöôùc : L B H = 12 5 2,8 (chieàu cao baûo veä hbv = 0,3m). Dieän tích lôùp choáng thaám HDPE SHDPE = F + 2 Hxd (L + B) = 60 + 2 2,8 ( 12 + 5) = 155,2 (m2) Haøm löôïng COD, BOD5 coøn laïi: COD ra = COD vaøo (1 – E%) = 15520 (1- 60%) = 6208 (mg/l). BOD5 ra = BOD5 vaøo (1 – E%) = 10500 (1- 60%) = 4200 (mg/l). Trong ñoù : + Haøm löôïng COD vaøo = 15520 (mg/l) + Haøm löôïng BOD5 vaøo = 10500 (mg/l) + E : Hieäu quaû xöû lyù (%), E = 60% 4.2.2.2 Haàm tieáp nhaän nöôùc thaûi röûa cuû Nhieäm vuï Do haøm löôïng caùt vaø caën thoâ raát lôùn ôû khaâu sô cheá (haøm löôïng SS theo thöïc nghieäm 1574,1 (mg/l)). Taïi ñaây moät löôïng lôùn caën thoâ vaø buøn ñaùy seõ ñöôïc loaïi boû thuû coâng, phaàn lôùn caën lô löûng coøn laïi vaø caùt tieáp tuïc bò cuoán troâi theo doøng chaûy vaøo hoá thu gom, song chaén raùc, löôùi chaén raùc… Tính toaùn Kích thöôc haàm Choïn thôøi gian löu nöôùc : t = 12 (h/haàm). Löu löôïng nöôùc thaûi trung bình ngaøy : Q tbngaøy = 300 (m3/ngaøy) Theå tích haàm. 0 (m3) Tyû leä roäng/saâu = 2/1. Chieàu cao höõu ích H1 = 2,5 (m). Chieàu cao baûo veä hbv = 0,3 (m). Chieàu roäng B = 5 (m). Dieän tích haàm : F (m2) Chieàu daøi L (m) Kích thöôùc haàm : L B H = 12 5 2,8 [Chieàu cao baûo veä hbv = 0,3 (m)]. Haøm löôïng SS sau khi qua haàm tieáp nhaän. SS ra = SS vaøo (1 – E%) = 1571,4 (1- 60% ) = 628,56 (mg/l). Trong ñoù : + Haøm löôïng SSvaøo = 1571,4 (mg/l) + E : Hieäu quaû xöû lyù (%), E = 60% 4.2.2.3 Song chaén raùc Nhieäm vuï Nöôùc thaûi (cheá bieán + röûa cuû) sau khi qua haàm tieáp nhaän chaûy qua song vaø löôùi chaén raùc, caùc taïp chaát thoâ coù kích thöôùc lôùn (≥20mm) ñöôïc loaïi boû vaø caùc taïp chaát coù kích thöôùc nhoû hôn (≥1mm) tieáp tuïc ñöôïc loaïi boû taïi löôùi chaén raùc nhaèm traùnh gaây taéc bôm ñöôøng oáng… Tính toaùn Hình 4.3 : Song chaén raùc  Löu löôïng nöôùc thaûi trung bình ngaøy : = 300 (m3/ngaøy). Löu löôïng nöôùc thaûi trung bình giôø : = 12,5 (m3) Löu löôïng nöôùc thaûi theo giôø lôùn nhaát Vôùi K laø heä khoâng ñieàu hoaø chung cuûa nöôùc thaûi theo nghieân cöùu cuûa khoa Moâi Tröôøng – ÑH Baùch Khoa.TPHCM, vôùi löu löôïng vaø noàng ñoä chaát oâ nhieãm cuûa nghaønh cheá bieán tinh boät khoai mì laø : K = 2,56). Choïn tieát dieän thanh song chaén hình chöû nhaät coù kích thöôùc : s l = 8 mm 50 mm. Soá löôïng khe hôû giöõa caùc thanh: Trong ñoù : + Qmax: löu löôïng nöôùc thaûi theo giôø lôùn nhaát (m3/h), Q max = 32 (m3/h). + b :Beà roäng khe hôû giöõa caùc song chaén raùc (m), (b = 16 – 25 mm). Choïn b = 16 (mm) + h : Chieàu saâu lôùp nöôùc tröôùc song chaén raùc laáy baèng chieàu saâu lôùp trong möông daãn (m). Choïn h = 0,1 (m) + vmax : Vaän toác nöôùc chaûy qua song chaén raùc öùng vôùi löu löôïng lôùn nhaát (m/s), v = 0,6 – 1,0 (m/s). Choïn v = 0,7 (m/s). + Kz : Heä soá tính ñeán möùc ñoä caûn trôû cuûa doøng chaûy. Kz = 1,05 Þ Choïn n = 8 (khe). Beà roäng thieát keá song chaén raùc Bs = s (n – 1) + b n Trong ñoù: + Bs : Chieàu roäng song chaén raùc (m) + s : Beà daøy thanh ñan hình chöû nhaät (mm), s l = 8 mm 50 mm. + n : Soá khe. n = 8 + b : Beà roäng khe hôû giöõa caùc thanh song chaén raùc (mm), (b = 16 – 25 mm). Choïn b = 16 (mm) Þ Bs = 8 10-3 (8 – 1) + 16 10-3 8 = 0,184 (m) Choïn Bs = 0,4 (m). Kieåm tra laïi toác ñoä doøng chaûy ôû phaàn môû roäng tröôùc song chaén vôùi löu löôïng nöôùc thaûi vaø toác ñoä naøy ≥ 0,4 (m/s) (Theo GS.TS Laâm Minh Trieát (Chuû bieân) (2006), Xöû Lyù Nöôùc Thaûi Ñoâ Thò & Coâng Nghieäp, Tính Toaùn Thieát Keá Coâng Trình, NXB Ñaïi Hoïc Quoác Gia TPHCM, Trang 114). Trong ñoù : +Qmax: Löu löôïng nöôùc thaûi theo giôø lôùn nhaát (m3/h), Q max = 32 (m3/h). + Bs : Chieàu roäng song chaén raùc (m), Bs = 0,2 (m) + h : Chieàu saâu lôùp nöôùc tröôùc song chaén raùc laáy baèng chieàu saâu lôùp trong möông daãn (m). Choïn h = 0,1 (m). Þ (m/s) ≥ 0,4 (m/s). (Thoâng soá ñöa ra ñaït yeâu caàu) Chieàu daøi ñoaïn keânh môû roäng tröôùc song chaén raùc L1 = Trong ñoù + Bk : Chieàu roäng cuûa möông daãn nöôùc tôùi vaø ra khoûi song chaén raùc (m). Choïn Bk = 0,15 (m). + : Goùc môû roäng cuûa buoàng ñaët song chaén raùc, = 100. + Bs : Chieàu roäng cuûa song chaén raùc (m), Bs = 0,2 (m). Þ L1 = (m). Choïn L1 = 0,2 (m). Chieàu daøi ñoaïn thu heïp sau song chaén raùc L2 = (m). Chieàu daøi möông ñeå laép ñaët song chaén raùc (m), (≥1 m) (Theo PGS.TS Hoaøng Vaên Hueä (2004), Coâng Ngheä Moâi Tröôøng, Xöû Lyù Nöôùc Thaûi (Taâp1), NXB Xaây Döïng, Trang 33). Choïn L3 = 1,2 (m). Toång chieàu daøi xaây döïng song chaén raùc L = L1 + L2 + L3 = 0,2 + 0,1 + 1,2 = 1,5 (m) Toån thaát aùp löïc qua song chaén raùc Trong ñoù : + v : Vaän toác chaûy qua song chaén raùc trong giôø lôùn nhaát (m/s). Choïn v = 0,7 (m/s). + k : Heä soá tính ñeán sö taêng toån thaát aùp löïc do raùc baùm laïi song chaén raùc  (k = 1,05 – 3). Choïn k = 2. + x : Heä soá toån thaát aùp löïc cuïc boä ñöôïc tính baèng coâng thöùc: Vôùi: + α : Goùc nghieâng ñaët song chaén raùc so vôùi maët phaúng naèm ngang  Choïn α = 600. + b : Heä soá phuï thuoäc vaøo tieát dieän ngang thanh song chaén, vì thanh tieát dieän laø hình chöû nhaät. Choïn b = 2,42 (Theo PGS.TS Traàn Ñöùc Haï (2006), Xöû Lyù Nöôùc Thaûi Ñoâ Thò, NXB Khoa Hoïc Vaø Kyõ Thuaät, Trang 69). + g : Gia toác troïng tröôøng (m/s2), g = 9,81 (m/s2). + s : Beà daøy thanh song chaén raùc (mm), s = 8 (mm). + b : Beà roäng khe hôû giöõa caùc thanh song chaén raùc (mm). Choïn b = 16 (mm) Þ Þ (m)  Chieàu cao xaây döïng möông ñaët song chaén raùc. H = h + hs + hbv Trong ñoù + h : Chieàu saâu cuûa lôùp nöôùc tröôùc song chaén raùc (m), h = 0,1 (m). + hs : Toån thaát aùp löïc cuïc boä qua song chaén raùc, hs = 0,042 (m). + hbv: Chieàu cao baûo veä, hbv = 0,3 (m). H = 0,1 + 0,042 + 0,3 = 0,442 (m). Choïn H = 0,5 (m) Chieàu daøi moãi thanh Lthanh = (m). Lthanh = 577 (mm) Haøm löôïng SS vaø BOD5 cuûa nöôùc thaûi sau khi qua song chaén raùc giaûm 4% vaø 5% (Theo GS.TS Laâm Minh Trieát (Chuû bieân) (2006), Xöû Lyù Nöôùc Thaûi Ñoâ Thò & Coâng Nghieäp, Tính Toaùn Thieát Keá Coâng Trình, NXB Ñaïi Hoïc Quoác Gia TPHCM, Trang 118). Haøm löôïng caën lô löûng SS vaø BOD5 coøn laïi laø: SSra = SSvaøo (1 – E1%) = 628,56 (1- 4%) = 603,418 (mg/l) BOD5 ra = BOD5 vaøo (1 – E2%) = 4200 (1 – 5%) = 3990 (mg/l). Trong ñoù: + Haøm löôïng BOD5 vaøo = 4200 (mg/l) + Haøm löôïng SSvaøo = 628,56 (mg/l) + E1: Hieäu quaû xöû lyù SS (%), E1 = 4% + E2 : Hieäu quaû xöû lyù BOD5 (%), E2 = 5% Baûng 4.4 : Toùm taét caùc thoâng soá thieát keá song chaén raùc STT Thoâng soá thieát keá (kyù hieäu) Ñôn vò Soá lieäu 1 Chieàu daøi möông (L) m 1,5 2 Chieàu roäng möông (Bk) m 0,15 3 Chieàu cao möông (H) m 0,5 4 Soá khe hôû giöõa caùc thanh (n) Khe 8 5 Chieàu roäng song chaén raùc (Bs) m 0,2 6 Beà roäng khe hôû (b) mm 16 7 Beà daøy thanh song chaén raùc (s) mm 8 8 Chieàu daøi thanh (Lthanh) m 577 4.2.2.4 Löôùi chaén raùc Nhieäm vuï Löôùi chaén raùc coù nhieäm vuï giöõ caùc loaïi raùc coù kích thöôùc nhoû (>1mm), hieäu quaû khöû caën SS laø 30% vaø BOD5 khoaûng 20%. Tính toaùn Giaû söû löôùi chaén raùc ñöôïc choïn thieát keá theo ñòa hình coù kích thöôùc löôùi. B L = 0,6 1,2 (m2) Dieän tích beà maët A (m2) Trong ñoù : + Löu löôïng nöôùc thaûi theo giôø lôùn nhaát (m3/h), = 32 (m3/h) + LA : Laø taûi troïng naèm trong khoaûng 400 – 1200 (l/phuùt.m2) (Theo GS.TS Laâm Minh Trieát (Chuû bieân) (2006), Xöû Lyù Nöôùc Thaûi Ñoâ Thò & Coâng Nghieäp, Tính Toaùn Thieát Keá Coâng Trình, NXB Ñaïi Hoïc Quoác Gia TPHCM, Baûng 10 – 5, Trang 448). Choïn LA = 700 (l/phuùt.m2) Soá löôùi chaén raùc n (löôùi). Choïn n = 1 (löôùi) Taûi troïng laøm vieäc thöïc teá LA (l/phuùt.ngaøy). Haøm löôïng caën lô löûng vaø BOD5 coøn laïi sau khi qua löôùi chaén raùc. SSra = SSvaøo (1 – E1%) = 603,418 (1- 30%) = 422,393 (mg/l) BOD5 ra = BOD5 vaøo (1 – E2%) = 3990 (1 – 20%) = 3192 (mg/l). Trong ñoù: + Haøm löôïng BOD5 vaøo = 3990 (mg/l) + Haøm löôïng SSvaøo = 603,418 (mg/l) + E1: Hieäu quaû xöû lyù SS (%), E1 = 30% + E2 : Hieäu quaû xöû lyù BOD5 (%), E2 = 20% Hoá thu gom Nhieäm vuï Nöôùc thaûi ñöôïc thu gom taäp trung nhaèm ñaûm baûo löu löôïng toái thieåu cho bôm hoaït ñoäng an toaøn Tính toaùn Theå tích haàm bôm : V = (m3). Trong ñoù : + : Löu löôïng nöôùc thaûi theo giôø lôùn nhaát (m3/h), = 32 (m3/h) + t : Thôøi gian löu nöôùc trong hoá thu gom t = 10 – 30 (phuùt) (Theo GS.TS Laâm Minh Trieát (Chuû bieân) (2006), Xöû Lyù Nöôùc Thaûi Ñoâ Thò & Coâng Nghieäp, Tính Toaùn Thieát Keá Coâng Trình, NXB Ñaïi Hoïc Quoác Gia TPHCM, Trang 412). Chon t = 15 (phuùt) Þ V = (m3). Choïn V = 8 (m3). Chieàu cao toång coäng cuûa hoá thu : H = h1 + hbv = 2 + 0,5 = 2,5 (m) Choïn chieàu cao phaàn nöôùc cuûa hoá thu h1 = 2 (m) Choïn chieàu cao baûo veä cuûa hoá thu hbv = 0,5 (m) Vaäy kích thöôùc hoá thu : L B H = 2 1,6 2,5 (m3) Choïn vaän toác nöôùc thaûi vaøo v = 0,6 (m/s) Ñöôøng kính oáng PVC chaûy traøn vaøo hoá thu gom coù ñöôøng kính F 90(mm) Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc thaûi vaøo beå laéng I (m) Trong ñoù : + : Löu löôïng nöôùc thaûi trung bình giôø (m3/h)ø : = 12,5 (m3/h) + v : Vaän toác nöôc chaûy trong oáng (m/s), v = 0,5 (m/s) Þ (m). Chon D = 100 (mm) Choïn oáng PVC coù ñöôøng kính F 100 (mm) ñeå bôm nöôùc thaûi vaøo beå laéng I. Bôm nöôùc thaûi vaøo beå laéng I Löu löôïng caàn bôm Q = 300 (m3/ngaøy) = 12,5 (m/h) Coät aùp cuûa bôm : H = 6 (mH2O). (Vôùi H = 5 – 6 (mH2O)) Coâng suaát bôm : N= (kW) Trong ñoù : + h : Hieäu suaát chung cuûa bôm tö ø(0,72-0,93), choïn h= 0,8 +: Khoái löông rieâng cuûa nöôùc (kg/m3), = 1000 (kg/m3) N (kW) Choïn 2 bôm luaân phieân coù coâng suaát N = 0,255 2 = 0,51 (kW) (Hp) Baûng 4.5 : Toùm taét caùc thoâng soá thieát keá Hoá thu gom STT Teân thoâng soá (kyù hieäu) Ñôn vò Soá lieäu 1 Theå tích (V) m3 8 2 Chieàu daøi (L) m 2 3 Chieàu roäng (B) m 1,6 4 Chieàu cao (h) m 2 5 Chieàu cao toång coäng cuûa hoá thu (H) m 2,5  4.2.2.6 Beå laéng I Nhieäm vuï Laéng caën, tinh boät sinh ra töø khaâu cheá bieán coù toác ñoä laéng chaäm hôn haït muû, chuùng bò cuoán troâi theo doøng chaûy ñi vaøo beå laéng I vaø laéng xuoáng ñaùy beå, thu hoài tinh boät. Tính toaùn Caùc thoâng soá ñaàu vaøo COD = 6208 (mg/l) BOD5 = 3192 (mg/l) SS = 422,399 (mg/l) Dieän tích oáng trung taâm Foáng (m2). Trong ñoù : + : Löu löôïng nöôùc thaûi trung bình giôø (m3/h)ø : = 12,5 (m3/h) + v1 : Vaän toác nöôùc chaûy trong oáng trung taâm, (v1 £ 30 mm/s,) (theo PGS.TS Hoaøng Hueä (2005), Giaùo Trình Caáp Thoaùt Nöôùc, NXB Xaây Döïng, Trang 127). Choïn v1 = 30 (mm/s) Þ Foáng (m2). Ñöôøng kính oáng trung taâm Dtt = (m). Choïn Dtt = 0,4 (m) Ñöôøng kính phaàn loe ra cuûa oáng trung taâm DL = 1,35 doáng = 1,35 0,4 = 0,54 (m). Ñöôøng kính taám chaén Dc = 1,3 DL = 1,3 0,54 = 0,7 (m). Khoaûng caùch töø mieäng loe oáng trung taâm ñeán taám chaén laø 0,25 – 0,5 (m). Choïn h0 = 0,25 (m) Dieän tích tieát dieän öôùt cuûa beå laéng ñöùng trong maët baèng ñöôïc tính Fb Trong ñoù + v : Toác ñoä daâng nöôùc thaûi trong beå laéng (m/s), v = 0,0005 – 0,0008 (m/s) (Traàn Vaên Nhaân & Ngoâ Thò Nga (1999), Giaùo Trình Coâng Ngheä Xöû Lyù Nöôùc Thaûi, NXB Khoa Hoïc Kyõ Thuaät Haø Noäi) . Choïn v = 0,0006 (m/s). + Q : Löu löôïng nöôùc thaûi theo giôø (m3/h), = 12,5 (m3/h) Þ Fb (m2) Dieän tích toång coäng cuûa beå laéng ñöùng I F = Fb + Foáng = 5,787 + 0,116 = 5,903 (m2). Choïn Fb = 6 (m2) Ñöôøng kính cuûa beå laéng ñöùng I Db = (m). Choïn Db = 2,8 (m)  Chieàu cao tính toaùn cuûa vuøng laéng HL = v t (m) Trong ñoù: + v : Toác ñoä daâng nöôùc thaûi trong beå laéng (m/s), choïn v = 0,0006 (m/s). + t : Thôøi gian löu nöôùc trong beå t = 1- 2(h), (Theo PGS.TS Traàn Ñöùc Haï (2006), Xöû Lyù Nöôùc Thaûi Ñoâ Thò, NXB Khoa Hoïc Vaø Kyõ Thuaät, Trang 82) Choïn t = 1,5 (h). Þ HL (m) Chieàu cao phaàn noùn cuûa beå laéng Hn = (m). Trong ñoù: + Db : Ñöôøng kính beå laéng ñöùng (m), Db = 2,8 (m). + dn : ñöôøng kính ñaùy nhoû cuûa hình noùn (m), dn = 0,2 (m) + : Laø goùc taïo bôûi ñaùy beå vaø maët ngang, = 450 (Theo PGS.TS Hoaøng Hueä (2005), Giaùo Trình Caáp Thoaùt Nöôùc, NXB Xaây Döïng, Trang 127) Þ Hn = (m). Chieàu cao cuûa oáng trung taâm laáy baèng chieàu cao tính toaùn vuøng laéng, Hoáng = HL = 3,2 (m) (Theo GS.TS Laâm Minh Trieát (Chuû bieân) (2006), Xöû Lyù Nöôùc Thaûi Ñoâ Thò & Coâng Nghieäp, Tính Toaùn Thieát Keá Coâng Trình, NXB Ñaïi Hoïc Quoác Gia TPHCM, Trang 251). Chieàu cao toång coäng xaây döïng beå Hxd = Hn + HL + Hbv = 1,3 +3,2 + 0,5 = 5 (m) Trong ñoù : + HL: Chieàu cao tính toaùn cuûa vuøng laéng (m), HL = 3,2 (m). + Hn : Chieàu cao phaàn noùn cuûa beå laéng (m), Hn = 1,3 (m). + Hbv : Chieàu cao baûo veä (m), Hbv = 0,5 (m). Heä thoáng thu nöôùc laø maùng raêng cöa vaø maùng thu nöôùc ñaët theo chu vi vaønh trong cuûa beå. Theå tích cuûa beå laéng Vb = = = 30 (m3). Ñöôøng kính maùng thu nöôùc Dm = 80% Db = 0,8 2,8 = 2,24 (m) Chieàu daøi maùng thu nöôùc Lm = Dm = 3,142,24 = 7,03 (m). Choïn Lm = 7 (m). Taûi troïng maùng traøng Ls (m3/m.ngaøy). Choïn maùng raêng cöa coù khoaûng caùch giöõa caùc raêng cöa laø b = 60 (mm), daøy 3mm. Soá raêng cöa laø : m ( raêng). Choïn m = 117 (raêng). Tính ñöôøng kính oáng daãn nöôùc thaûi ra khoûi beå laéng D oáng (m) Choïn oáng daãn nöôùc ra beå laø oáng PVC coù F120 (mm) Tính toaùn löôïng buøn sinh ra Hieäu quaû xöû lyù beå SS, BOD5 laéng I Theo coâng thöùc thöïc nghieäm sau: R = Trong ñoù + R : Hieäu quaû khöû SS & BOD5 (%) + a, b : haèng soá thöïc nghieäm. + t : thôøi gian löu nöôùc trong beå. Baûng 4.6 : Giaù trò cuûa haèng soá thöïc nghieäm a, b ôû t 200 C Chæ tieâu a b Khöû BOD5 0,018 0,02 Khöû SS 0,0075 0,014 (Theo TS Trònh Xuaân Lai (2000), Tính Toaùn Thieát Keá Caùc Coâng Trình Xöû lyù Nöôùc Thaûi, NXB Xaây Döïng, Trang 48). Hieäu quaû khöû SS Þ RSS Hieäu quaû khöû BOD5 Þ RBOD Chaát löôïng nöôùc thaûi sau beå laéng I Haøm löôïng SS coøn laïi trong doøng ra SSra = SSvaøo (1- RSS ) = 422,399 (1- 52,63%) = 200,09 (mg/l). Haøm löôïng COD coøn laïi trong doøng ra CODra = CODvaøo (1 - RCOD ) = 6208 (1 – 31,25%) = 4268 (mg/l). Haøm löôïng BOD5 coøn laïi trong doøng ra BODra = BODvaøo (1 - RBOD5 ) = 3192 (1 – 31,25%) = 2194,5 (mg/l). Löôïng buøn sinh ra moãi ngaøy G = RSS SSvaøo Q. Trong ñoù : + SSvaøo : Haøm löôïng SS vaøo (mg/l) = 422,399 (mg/l). Þ G 66,693 (kg SS/ngaøy). Giaû söû buøn töôi cuûa nöôùc thaûi thöïc phaåm coù haøm löôïng caën 5% (ñoä aåm 95%), mbuøn = 1,053 (kg/l). (Theo GS.TS Laâm Minh Trieát (Chuû bieân) (2006), Xöû Lyù Nöôùc Thaûi Ñoâ Thò & Coâng Nghieäp, Tính Toaùn Thieát Keá Coâng Trình, NXB Ñaïi Hoïc Quoác Gia TPHCM, Trang 426). Löôïng caën töôi caàn xöû lyù Qtöôi (m3/ngaøy) Buøn vaø caùt xaõ ra thöïc hieän baèng bôm buøn vaø ñöôøng kính oáng daãn buøn laø oáng theùp traùng keõm coù F 90 (mm) (Ñieàu 6.5.8 – TCXD 51 – 84). Buøn ñöôïc bôm ra baèng oáng theùp traùng keõm 68 (mm). Baûng 4.7 : Toùm taét caùc thoâng soá thieát keá beå laéng 1 STT Teân thoâng soá (kyù hieäu) Ñôn vò Soá lieäu 1 Theå tích beå (Vb) m3 30 2 Chieàu cao xaây döïng beå (Hxd) m 5 3 Ñöôøng kính beå (Db) m 2,8 4 Ñöôøng kính oáng trung taâm (Dtt) m 0,4 5 Ñöôøng kính mieäng loe oáng trung taâm (DL) m 0,54 6 Ñöôøng kính taám chaén (DC) m 0,7 7 Chieàu cao phaàn noùn (hn) m 1,3 8 Chieàu daøi maùng raêng cöa (Lm) m 7 4.2.2.7 Beå axít keát hôïp ñieàu hoaø Nhieäm vuï Khöû CN- coù trong nöôùc thaûi khoai mì vaø xöû lyù moät phaàn nöôùc thaûi. Taïi beå axít hoaù, haøm löôïng CN- bò khöû gaàn nhö hoaøn toaøn vôùi hieäu suaát 99%, löôïng COD giaûm töø 10 – 30%, hieäu quaû khöû SS 10% vaø phaàn lôùn chaát höõu cô phöùc taïp nhö protein, chaát beùo, ñöôøng ñeàu ñöôïc khöû. Ñeå naâng cao hieäu quaû xöû lyù beân trong beå axít ñöôïc boá trí moät möông dích daét, nöôùc thaûi ñöôïc troän ñeàu vôùi axít tröôùc khi chaûy vaøo beå. Tính toaùn Keát quaû nghieân cöùu taïi phoøng thí nghieäm khoa moâi tröôøng, tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa TPHCM cho thaáy quaù trình khöû COD Chaát höõu cô phöùc taïp Chaát höõu cô ñôn giaûn H2S + CO + NH3… ÔÛ ñieàu kieän töï nhieân ñeå CN- coù theå töï phaân huyû caàn thôøi gian khaù daøi, töø 5 – 7 ngaøy khoaûng 30% CN- bò phaân huyû thì taïi beå axít hoaù haøm löôïng CN- ñöôïc khöû nhanh hôn raát nhieàu. Khi beå ñaït taûi troïng cao nhaát chæ caàn 2 ngaøy laø löôïng CN = 6 (mg/l) bò khöû hoaøn toaøn vaø khoaûng 30% COD bò phaân huyû coøn BOD5, SS laø 10%.. Ôû gian ñoaïn vaän haønh 2 tuaàn daàn nöôùc thaûi vaøo beå axít hoaù ñeå VSV thích nghi vôùi moâi tröôøng. Khi beå ñaõ hoaït ñoäng oån ñònh thôøi gian löu cuûa beå laø 2 (ngaøy). Choïn thôøi gian löu nöôùc laø t = 2 (ngaøy). Theå tích beå axít keát hôïp vôùi beå ñieàu hoaø V = Q t = 300 2 = 600 (m3) Choïn chieàu cao beå : H = 4 (m). (Vôùi chieàu cao hbv = 0,5m) Dieän tích beå laø: F = = = 150 (m2) Kích thöôùc beå : L B H = 15 10 4 (m3) Tính oáng daãn nöôùc vaøo beå axít keát hôïp vôùi beå ñieàu hoaø. D Trong ñoù : + Q : Löu löôïng nöôùc thaûi (m3/ngaøy), Q = 300 (m3/ngaøy). + Choïn vaän toác nöôùc vaøo beå laø (m/s), v = 0,3 (m/s) Þ D (m) = 120 (mm). Choïn oáng daãn nöôùc ra beå laø oáng PVC coù F120 (mm) Bôm nöôùc thaûi vaøo beå UASB Löu löôïng nöôùc thaûi Q = 300 (m3/ngaøy) = 0.00347 (m/s). Choïn vaän toác bôm v’ = 0,6(m/s). D’(m). Chon D’ = 90 (mm). Choïn oáng PVC coù ñöôøng kính F90 (mm) bôm sang beå UASB baèng 2 bôm hoaït ñoäng luaân phieân. Löu löôïng caàn bôm Q = 300 (m3/ngaøy) = 12,5 (m/h) Coät aùp cuûa bôm : H = 6 (mH2O) Coâng suaát bôm N= (kW) Trong ñoù : + h : Hieäu suaát chung cuûa bôm tö ø(0,72-0,93), choïn h = 0,8 + : Khoái löông rieâng cuûa nöôùc (kg/m3), = 1000 (kg/m3) N (kW) Choïn 2 bôm luaân phieân coù coâng suaát N = 0,255 2 = 0,51 (kW) (Hp). Chaát löôïng nöôc thaûi sau khi qua beå axít keát hôïp ñieàu hoaø Haøm löôïng caën lô löûng SS, BOD5 , COD vaø CN- coøn laïi laø CODra = CODvaøo (1 – E1%) = 4268 (1- 30%) = 2987,6 (mg/l) SSra = SSvaøo (1 – E2%) = 200,09 (1- 10%) = 180,081 (mg/l) BOD5 ra = BOD5 vaøo (1 – E2%) = 2194,5 (1 – 10%) = 1975,05 (mg/l). CN- ra = CN- vaøo (1 – E3%) = 6 (1 – 99%) = 0,06 (mg/l). Trong ñoù : + Haøm löôïng CODvaøo = 4268 (mg/l). + Haøm löôïng BOD5 vaøo = 2194,5 (mg/l) + Haøm löôïng SSvaøo = 200,09 (mg/l) + Haøm löôïng CN-vaøo = 6 (mg/l) + E1 : Hieäu quaû xöû lyù COD (%), E1 = 30% +E2 : Hieäu quaû xöû lyù SS, BOD5 (%), E2 = 10%. +E3 : Hieäu quaû xöû lyù CN- (%), E3 = 99% Baûng 4.8 : Toùm taét caùc thoâng soá thieát keá Beå axít keát hôïp ñieàu hoaø STT Teân thoâng soá (kyù hieäu) Ñôn vò Soá lieäu 1 Theå tích beå (V) m3 600 2 Chieàu daøi beå (L) m 15 3 Chieàu roäng beå (B) m 10 4 Chieàu cao beå (H) m 4 5 Chieàu cao baûo veä (hbv) m 0,5 4.2.2.8 Beå UASB Nhieäm vuï Giaûm thieåu caùc chaát höõu cô deã bò phaân huûy sinh hoïc coù trong thaønh phaàn cuûa nöôùc thaûi. Töø beå trung hoaø nöôùc thaûi ñöôïc bôm vaøo beå kî khí UASB, caùc chaát höõu cô bò phaân huyû bôûi caùc VSV yeám khí, saûn phaåm cuûa quaù trình naøy laø sinh khoái VSV vaø khí sinh hoïc nhö : CO2, CH4.... Tính toaùn Caùc thoâng soá ñaàu vaøo Löu löôïng Q = 300 (m3/ngaøy) BOD5vaøo = 1975,05(mg/l) CODvaøo = 2987,6 (mg/l) SSvaøo = 180,081(mg/l) Trong beå UASB ñeå duy trì quaù trình xöû lyù yeám khí, phaûi duy trì giaù trò pH töø 6,6 – 7,6 vaø caàn phaûi coù tyû soá dinh döôõng COD : N : P = 350 : 5 : 1. Löôïng N, P caàn thieát phaûi cho vaøo nöôùc thaûi tröôùc khi vaøo beå UASB (mg/l). (mg/l). Noàng ñoä N, P coù trong nöôùc thaûi khi phaân tích laø Ntoång = (40 – 60mg/l), Ptoång = (7,5 – 10mg/l). Nhö vaäy tyû leä dinh döôõng trong nöôùc thaûi ñaõ ñaùp öùng toát cho hoaït ñoäng phaân huyû caùc hôp chaát höõu cô cuûa VSV. Choïn taûi troïng LA = 8 (kgCOD/m3.ngaøy), thì hieäu quaû xöû lyù COD trung bình laø khoaûng 43 – 78%. Choïn hieäu quaû xöû lyù ECOD = 70%, ESS = 10%. Chaát löôïng nöôùc thaûi sau beå UASB Haøm löôïng SS coøn laïi trong doøng ra SSra = SSvaøo (1- ESS ) = 180,081 (1- 10%) = 162,073 (mg/l). Haøm löôïng COD coøn laïi trong doøng ra CODra = CODvaøo (1 - ECOD ) = 2987,6 (1 – 70%) = 896,28 (mg/l). Haøm löôïng BOD5 coøn laïi trong doøng ra BODra = BODvaøo (1 - EBOD5 ) = 1975,05 (1 – 70%) = 592,515 (mg/l). Theå tích phaàn xöû lyù yeám khí caàn thieát: (m3) Trong ñoù : + G: Laø löôïng COD caàn khöû trong moät ngaøy (kgCOD/ngaøy) ( kgCOD/ngaøy) + LA : Taûi troïng LA = 8 (kgCOD/m3.ngaøy) Þ (m3). Choïn Vxl = 79 (m3). Dieän tích beà maët caàn thieát cuûa beå: (m2) Trong ñoù : +Q : Löu löôïng nöôùc thaûi (m3/ngaøy), Q = 300 (m3/ngaøy). + v : Toác ñoä nöôùc daâng trong beå v = 0,6 - 0,9 (m/h), ñeå giöõ cho lôùp buøn hoaït tính ôû traïng thaùi lô löûng (Theo TS Trònh Xuaân Lai( 2000), Tính Toaùn Thieát Keá Caùc Coâng Trình Xöû lyù Nöôùc Thaûi, NXB Xaây Döïng, Trang 195). Choïn v = 0,7 (m/h). Þ (m2). Choïn Fb =18 (m2) Kích thöôùc tieát dieän beå laø : L B = 6m 3m. Tính chieàu cao xaây döïng beå Toång chieàu cao xaây döïng beå laø Hxd = Hxl + Hl + Hbv Trong ñoù: + Chieàu cao phaàn xöû lyù yeám khí : (m). Choïn Hxl = 4,4 (m). + Hl : Chieàu cao vuøng laéng. Ñeå ñaûm baûo khoâng gian an toaøn cho buøn laéng xuoáng phía döôùi thì Hl >1 (m). Choïn Hl = 1,2 (m) + Hbv: Chieàu cao baûo veä. Choïn Hbv = 0,4 (m) Hxd = 4,4 + 1,2 + 0,4 = 6 (m) Theå tích thöïc beå UASB laø Vb (m3). (m3) Thôøi gian löu nöôùc trong beå Trong ñoù: + Q : Löu löôïng nöôùc thaûi (m3/ngaøy), Q = 300 (m3/ngaøy). + Fb : Dieän tích beà maët caàn thieát cuûa beå (m2), Fb = 18 (m2) + Hxl : Chieàu cao phaàn xöû lyù yeám khí (m), Hxl = 4,4 (m). + Hl: Chieàu cao vuøng laéng (m), Hl = 1,2 (m) (h) Naèm trong khoaûng cho pheùp (4 -10h) Tính ngaên laéng Trong moãi beå thieát keá ngaên laéng, nöôùc ñi vaøo ngaên laéng seõ ñöôïc taùch baèng caùc taám chaén khí ñaët song song, boá trí 8 taám chaén khí vaø 4 taám höôùng doøng. Nöôùc thaûi khi ñi vaøo ngaên laéng seõ ñöôïc taùch khí baèng caùc taám taùch khí ñaët nghieâng so vôùi phöông ngang 1 goùc (Theo TS Trònh Xuaân Lai (2000), Tính Toaùn Thieát Keá Caùc Coâng Trình Xöû lyù Nöôùc Thaûi, NXB Xaây Döïng, Trang 195). Choïn . Toång chieàu cao cuûa toaøn boä ngaên laéng Hnglaéng (keå caû chieàu cao vuøng laéng) vaø chieàu cao döï tröõ chieám treân 30% toång chieàu cao beå. Ta coù: (m) Kieåm tra laïi : >30% Vaäy chieàu cao xaùc ñònh ñöôïc laø thích hôïp. Thôøi gian löu nöôùc trong ngaên laéng, thôøi gian naøy phaûi > 1h Tính toaùn taám chaén khí Trong beå UASB boá trí 4 taám höôùng doøng vaø 8 taám chaén khí, caùc taám naøy ñaët song song vôùi nhau vaø nghieân so vôùi phöông ngan moät goùc . Choïn khe hôû giöõa caùc taám chaén khí vaø giöõa taám chaén khí vôùi taám höôùng doøng laø nhö nhau. Toång dieän tích giöõa caùc khe hôû naøy chieám 15 - 20% toång dieän tích beå. Choïn Fkhe = 0,15 Fb Hình 4.4 : taám chaén khí vaø höôùng doøng beå UASB Trong beå coù 4 khe hôû, dieän tích cuûa moãi khe: (m2) + Vôùi Fb: Dieän tích cuûa beå UASB (m2), Fb = 18 (m2). Þ (m2) Beà roäng cuûa khe hôû: (m), rkhe = 225 (mm). + Vôùi lkhe = B = 3 (m) (chieàu daøi khe baèng chieàu roäng beå) Tính toaùn caùc taám chaén Taám chaén khí 1 Chieàu daøi : (m) Chieàu roäng : (m) Chieàu cao : (m) Taám chaén khí 2 Chieàu daøi : (m) Chieàu roäng : (m) (m) (ñoaïn xeáp mí giöõa hai taám chaén khí) (m) (m) Tính toaùn taám höôùng doøng Taám höôùng doøng cuõng ñöôïc ñaët nghieâng 1 goùc 55o so vôùi phöông ngang caùch taám chaén khí 225 (mm) (nhö hình veõ). Khoaûng caùch töø ñænh tam giaùc cuûa taám höôùng doøng ñeán taám chaén khí 1 (m) Ñoaïn nhoâ ra cuûa taám höôùng doøng naèm beân döôùi khe hôû töø 10 – 20 (cm), choïn moãi beân nhoâ ra 15 (cm). Chieàu daøi taám höôùng doøng lhd = B =3 (m) Chieàu roäng taám höôùng doøng bhd (m) Tính maùng thu nöôùc Maùng beâ toâng Maùng thu nöôùc ñöôïc thieát keá theo nguyeân taéc maùng thu cuûa beå laéng, thieát keá 2 maùng thu nöôùc ñaët giöõa beå chaïy doïc theo chieàu daøi beå. Vaän toác nöôùc chaûy trong maùng vm = 0,3 (m/s). Dieän tích maët caét nöôùc cuûa moãi maùng (m2) Trong ñoù : + vm : Vaän toác nöôc chaûy trong maùng, (m/s), vm = 0,3 (m/s). + Q: Löu löôïng nöôùc thaûi (m3/ngaøy), Q = 300 (m3/ngaøy). Maùng thu nöôùc ñöôïc taïo ñoä doác ñeå daãn nöôùc thaûi veà cuoái beå roài theo oáng daãn theo cô cheá töï chaûy, chaûy sang Aerotank. Þ (m2) Choïn chieàu roäng maùng laø : bm = 80 (mm) Chieàu cao maùng laø : hm = 200 (mm) Maùng raêng cöa Chieàu cao raêng cöa : 50 (mm) Daøi ñoaïn vaùt ñænh raêng cöa : 40 (mm) Chieàu cao caû thanh : 200 (mm) Khe dòch chuyeån Caùch nhau : 450 (mm) Beà roäng khe :12 (mm) Chieàu cao :150 (mm) Maùng beâ toâng coát theùp daøy 65 (mm), coù laép ñaët maùng raêng cöa theùp khoâng gæ, ñöôïc ñaët doïc beå, giöõa caùc taám chaén khí. Maùng coù ñoä doác 1% ñeå nöôùc chaûy deã daøng veà phaàn cuoái maùng. Hình 4.5 : Maùng raêng cöa Tính löôïng khí vaø buøn sinh ra Tính löôïng khí sinh ra trong beå Löôïng khí sinh ra trong beå = 0,5m3/kgCODloaïiboû Qkhí = 0,5m3/kgCODloaïiboû khoái löôïng CODloaïiboû/ngaøy. Qkhí = 0,5 G = 0,5 627,396 = 313,698 (m3/ngaøy) + Vôùi G : Löôïng COD caàn khöû trong moät ngaøy (kgCOD/ngaøy), G = 627,396(kgCOD/ngaøy) Tính löôïng khí CH4 sinh ra: Theå tích khí CH4 sinh ra khi 1kg COD ñöôïc loaïi boû laø 0,35 m3/kgCODloaïiboû. Qkhí = 0,35m3/kgCODloaïiboû khoái löôïng CODloaïiboû/ngaøy. QCH4 = 0,5û 627,396 = 219,589 (m3/ngaøy). Toång löôïng khí sinh ra (m3/ngaøy). Tính toaùn ñöôøng oáng thu khí (m) Trong ñoù : +Qkhí : Toång löôïng khí sinh ra (m3/ngaøy), Qkhí = 533,287 (m3/ngaøy). + vkhí : Vaän toác khí chaïy trong oáng v = 8 – 10 (m/s). Choïn vkhí = 8 (m/s) Þ(m). Þ Dkhí = 31 (mm) Choïn oáng thu khí laø oáng saét traùng keõm coù ñöôøng kính F40 (Ftrong = 30). Kieåm tra vaän toác khí trong oáng (m/s) (thoûa ñieàu kieän). Tính löôïng buøn sinh ra Löôïng buøn do VSV sinh ra töø 0,05 - 0,1kg VSS/kgCODloaïi boû Choïn Mbuøn = 0,05kgVSS/kgCODloaïi boû Khoái löôïng buøn sinh ra trong moät ngaøy Mbuøn(kgVSS/ngaøy). Theå tích buøn sinh ra trong moät ngaøy Vbuøn (m3/ngaøy). Trong ñoù : + Mbuøn: Khoái löôïng buøn sinh ra trong moät ngaøy (kgVSS/ngaøy), Mbuøn = 31,37 (kgVSS/ngaøy) + : 1m3 buøn töông ñöông vôùi 260 (kgVSS) (Theo saùch “Anaerobic Sewage Treatment”, Trang 91). Löôïng chaát raén töø buøn dö : MSS (kgSS) + Vôùi CSS : Noàng ñoä buøn cuûa beå phaân huyû kî khí treân moâ hình thöïc nghieäm, CSS = 30 (kgSS/m3) (Theo GS.TS Laâm Minh Trieát (Chuû bieân) (2006), Xöû Lyù Nöôùc Thaûi Ñoâ Thò & Coâng Nghieäp, Tính Toaùn Thieát Keá Coâng Trình, NXB Ñaïi Hoïc Quoác Gia TPHCM, Trang 451). Löôïng buøn sinh ra trong moät thaùng = 30 ,121 = 3,63 (m3/thaùng). Chieàu cao lôùp buøn trong 1 thaùng hbuøn (m) Tính oáng xaû buøn Thôøi gian xaû buøn töø 1 – 3 thaùng moät laàn. Theå tích buøn sinh ra trong 3 thaùng Vbuøn (m3). Löu löôïng xaû buøn : Qbuøn (m3/h) + Choïn thôøi gian xaû buøn t = 3h Buøn xaû ra nhô øbôm thoâng qua 2 oáng theùp traùng keõm F50 ñaët caùch ñaùy(m). Heä thoáng phaân phoái nöôùc trong beå Löu löôïng nöôùc thaûi vaøo beå UASB Q = 300 (m3/ngaøy) Soá oáng phaân phoái nöôùc trong beå caàn thoaû 2 (m2/ñaàu phaân phoái). Soá ñaàu phaân phoái laø : n = (ñaàu). Choïn n = 12 (ñaàu) Nöôùc töø beå axít keát hôïp vôùi ñieàu hoaø bôm qua beå UASB theo ñöôøng oáng chính, phaân phoái ra ñeàu 4 oáng nhaùnh nhôø heä thoáng van vaø ñoàng hoà ño löu löôïng ñaët treân töøng oáng.Vaän toác nöôùc chaûy trong oáng chính vchính = 0,8 – 2(m/s), choïn vchính = 1 (m/s). Ñöôøng kính oáng chính Dchính(m). Dchính = 67 (mm) Choïn oáng PVC coù ñöôøng kính F70 (Ftrong = 60) Ñöôøng kính moät oáng nhaùnh Vaän toác nöôùc chaûy trong oáng nhaùnh v = 0,8 – 2 (m/s), choïn vnhaùnh = 1 (m/s). Dnhaùnh (m). Dnhaùnh = 33 (mm). Choïn oáng PVC coù ñöôøng kính F40 (Ftrong = 30) ñeå daãn nöôùc phaân phoái trong beå UASB. Kieåm tra laïi vaän toác nöôùc chaûy trong oáng: (m/s). Bôm buøn sang beå neùn buøn Löu löôïng caàn bôm Q = 12,5 (m/h) Coät aùp cuûa bôm: H Trong ñoù : + : Khoaûng caùch töø maët nöôùc beå trung hoaø ñeán maët nöôùc beå UASB, choïn = 2 (mH2O) + : Toång toån thaát cuûa bôm, bao goàm toån thaát cuïc boä, toån thaát doïc ñöôøng oáng, toån thaát qua lôùp buøn lô löûng trong beå UASB, choïn = 4 (mH2O). Þ H = 2 + 4 = 6 (mH2O). Coâng suaát yeâu caàu treân truïc bôm: N = (kW) ÞN(kW) Vaäy choïn bôm ly taâm coâng suaát : 0,255 2 = 0,51 (kW) Laáy maãu Ñeå kieåm tra söï hoaït ñoäng beân trong beå, doïc theo chieàu cao beå ta ñaët caùc van laáy maãu. Vôùi caùc maãu thu ñöôïc ôû cuøng moät van, ta coù theå öôùc ñoaùn löôïng buøn ôû ñoä cao ñaët van ñoù. Söï öôùc ñoaùn naøy raát caàn thieát khi muoán bieát taûi troïng thöïc söï cuûa buøn vaø thôøi gian löu buøn hieän trong beå laø bao nhieâu, töø ñoù maø coù söï ñieàu chænh thích hôïp. Trong ñieàu kieän oån ñònh, taûi troïng cuûa buøn gaàn nhö khoâng ñoåi, do ñoù maät ñoä buøn taêng leân ñeàu ñaën. Nhöng ngay trong nhöõng tröôøng hôïp ñoù, vieäc laáy maãu vaãn ñöôïc ñeà nghò thöïc hieän ñeàu ñaën haøng ngaøy. Khi môû van, caàn ñieàu chænh sao cho buøn ra töø töø ñeå ñaûm baûo thu ñöôïc buøn gaàn gioáng trong beå vì neáu môû lôùn quaù thì nöôùc seõ thoaùt ra nhieàu hôn. Thoâng thöôøng laáy 500 – 1000 (ml) maãu vaøo 2 laàn caùch nhau ít nhaát 1h. Beå cao 6(m), do ñoù doïc theo chieàu cao beå ñaët 5 van laáy maãu, caùc van ñaët caùch nhau 0,9(m), van döôùi cuøng ñaët caùch ñaùy 2,5(m). Choïn oáng vaø van laáy maãu baèng nhöïa PVC cöùng F27 (Ftrong = 20) Baûng 4.9 : Caùc thoâng soá thieát keá beå UASB STT Teân thoâng soá thieát keá (kyù hieäu) Ñôn vò Soá lieäu 1 Theå tích beå ( Vb) m3 108 2 Chieàu daøi beå (L) m 6 3 Chieàu roäng beå (B) m 3 4 Chieàu cao xöû lyù yeám khí (Hxl) m 4,4 5 Chieàu cao xaây döïng beå (Hxd) m 6 6 Chieàu cao phaàn laéng (Hl) m 1,2 4.2.2.9 Beå Aerotank Nhieäm vuï Loaïi boû caùc chaát höõu cô (BOD, COD…), caùc chaát lô löûng baèng caùc phaûn öùng sinh hoaù thoâng qua hoaït ñoäng soáng cuûa caùc vi sinh vaät coù trong nöôùc thaûi. Caùc chaát höõu cô laø thöùc aên cuûa caùc vi sinh vaät seõ ñöôïc chuyeån hoaù thaønh CO2, H2O vaø sinh khoái môùi. Khoâng khí (O2) ñöôïc cung caáp ñuû vaø nöôùc thaûi hoaø troän ñeàu vôùi buøn hoaït tính ñaûm baûo moâi tröôøng cho vi sinh vaät phaùt trieån toát. Hieäu quaû xöû lyù trong beå Aerotank ñaït töø 75 – 95% vaø phuï thuoäc vaøo caùc yeáu toá nhieät ñoä, pH, noàng ñoä oxy, löôïng buøn… Nöôùc thaûi sau khi qua beå Aerotank caùc chaát höõu cô deã phaân huyû sinh hoïc bò loaïi boû hoaøn toaøn. Tính toaùn. Caùc thoâng soá ñaàu vaøo Löu löôïng nöôùc thaûi Q = 300 (m3/ngaøy) BOD5vaøo = 592,515 (mg/l) CODvaøo = 896,28 (mg/l) SSvaøo = 162,073 (mg/l) Nhieät ñoä duy trì trong beå 16-280C Caùc thoâng soá ñaàu ra Nöôùc thaûi sau xöû lyù ôû beå Aerotank ñaït tieâu chuaån nguoàn loaïi B (TCVN 5945 – 2005). BODñaàu ra = 50 (mg/l) CODñaàu ra = 80 (mg/l) Caën lô löûng ôû ñaàu ra SSra 40 (mg/l) (thaáp hôn tieâu chuaån nguoàn loaïi B) trong ñoù goàm coù 65% laø caën coù theå phaân huyû sinh hoïc. Nöôùc thaûi khi vaøo beå Aerotank coù haøm löôïng chaát raén lô löûng bay hôi (noàng ñoä vi sinh vaät ban ñaàu), X0 = 0 Nöôùc thaûi ñöôïc ñieàu chænh sao cho BOD5 : N : P = 100 : 5 : 1 Tyû soá giöõa löôïng chaát raén lô löûng bay hôi (MLVSS) vôùi löôïng chaát raén lô löûng (MLSS) coù trong nöôùc thaûi laø 0,8 Þ = 0,8 ( ñoä tro cuûa buøn hoaït tính Z = 0,2) Noàng ñoä buøn hoaït tính tuaàn hoaøn (tính theo chaát raén lô löûng) Xr = 8000 (mg/l) Noàng ñoä chaát raén lô löûng bay hôi hay buøn hoaït tính (MLVSS) ñöôïc duy trì trong beå Aerotank laø : X = 3000 (mg/l) Thôøi gian löu buøn trong heä thoáng, qc = 10 (ngaøy) Heä soá chuyeån ñoåi giöõa BOD5 vaø BOD20 laø 0,68 Heä soá phaân huyû noäi baøo, kd = 0,06 (ngaøy-1) Heä soá saûn löôïng toái ña (tyû soá giöõa teá baøo ñöôïc taïo thaønh vôùi löôïng chaát neàn ñöôïc tieâu thuï), Y = 0,6 (kgVSS/kg BOD5 ) Beå Aerotank khuaáy troän hoaøn chænh, öu ñieåm laø khoâng xaûy ra hieän töôïng quaù taûi cuïc boä ôû baát cöù phaàn naøo cuûa beå, aùp duïng thích hôïp cho xöû lyù nöôùc thaûi tinh khoai mì. Xaùc ñònh noàng ñoä BOD5 hoaø tan trong nöôùc thaûi ôû ñaàu ra Beå laéng II II Beå Aerotank Q,X0, S0 Qe,S,Xe Qr , Xr , S Qw , Xr Hình 4.6 : Sô ñoà laøm vieäc cuûa heä thoáng Trong ñoù : + Q , Qr, Qw , Qe : Löu löôïng nöôùc ñaàu vaøo, löu löôïng buøn tuaàn hoaøn , löu löôïng buøn xaõ vaø löu löôïng nöôùc ñaàu ra, (m3/ngaøy) + S0 , S : Noàng ñoä chaát neàn (tính theo BOD5) ôû ñaàu vaøo vaø noàng ñoä chaát neàn sau khi qua beå Aerotank vaø beå laéng II, (mg/l) +X , Xr , Xe : Noàng ñoä chaát raén bay hôi trong beå Aerotank, noàng ñoä buøn tuaàn hoaøn vaø noàng ñoä buøn sau khi qua beå laéng II, (mg/l) Phöông trình caân baèng vaät chaát BOD5 ôû ñaàu ra = BOD5 hoaø tan ñi ra töø beå Aerotank + BOD5 chöùa trong löôïng caën lô löûng ôû ñaàu ra. Trong ñoù: + BOD5 ôû ñaàu ra : 50 (mg/l) + BOD5 hoaø tan ñi ra töø beå Aerotank laø S, (mg/l) BOD5 chöùa trong caën lô löûng ôû ñaàu ra ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: Löôïng caën coù theå phaân huyû sinh hoïc coù trong caën lô löûng ôû ñaàu ra: 0,65 ´ 40 = 26 (mg/l) Löôïng oxy caàn cung caáp ñeå oxy hoaù heát löôïng caën coù theå phaân huyû sinh hoïc laø: 26 ´ 1,42 (mg O2/mg teá baøo) = 36,92 (mg/l). Löôïng oxy caàn cung caáp naøy chính laø giaù trò BOD20 cuûa phaûn öùng. Quaù trình tính toaùn döïa theo phöông trình phaûn öùng: C5H7O2N + 5O2 ® 5CO2 + 2H2O + NH3 + Naêng löôïng 113 (mg/l) 160 (mg/l) 1 (mg/l) 1,42 (mg/l) Chuyeån ñoåi töø giaù trò BOD20 sang BOD5 BOD5 = BOD20 ´ 0,68 = 36,92 ´ 0,68 = 25,11 (mg/l) Vaäy : BOD5ban ñaàu = BOD5 hoaø tan + BOD5caën lô löûng 50 (mg/) = S+ 25,11 (mg/l) Þ S = 24,89 (mg/l) Tính hieäu quaû xöû lyù Tính hieäu quaû xöû lyù tính theo BOD5 hoaø tan E = ´ 100% = 100% = 95,79% Hieäu quaû xöû lyù cuûa beå tính theo BOD5 toång E0 = ´ 100 = 91,56% Theå tích beå Aerotank V = Trong ñoù : + V : Theå tích beå Aerotank, ( m3) + Q : Löu löôïng nöôùc ñaàu vaøo (m3/ngaøy), Q = 300 (m3/ngaøy) + Y : Heä soá saûn löôïng cöïc ñaïi (tyû soá giöõa teá baøo ñöôïc taïo thaønh vôùi chaát neàn ñöôïc tieâu thuï), Y = 0,6 (kgVSS/kg BOD5). + S0 : Noàng ñoä chaát neàn (tính theo BOD5) ôû ñaàu vaøo, S0 = 592,515 (mg/l) + S : Noàng ñoä chaát neàn sau khi qua beå Aerotank vaø beå laéng II (mg/l), S = 24,89 (mg/l) + S0 – S = 592,515 – 24,89 = 567,625 (mg/l) + X : Noàng ñoä chaát raén bay hôi ñöôïc duy trì trong beå Aerotank (mg/l), X = 3000 (mg/l) + kd : Heä soá phaân huyû noäi baøo, kd = 0,06 (ngaøy-1) + qc : Thôøi gian löu buøn trong heä thoáng, qc = 10 (ngaøy) Þ V = (m3). ChoïnV = 213 (m3) Kích thöôùc xaây döïng beå Aerotank xaùo troän hoaøn toaøn Fb (m2) + H : Chieàu cao höõu ích 2 – 5 (m). Choïn H = 3,5 (m) + hbv : Chieàu cao baûo veä. Choïn hbv = 0,5 (m). Chieàu cao xaây döïng : Hxd = H + hbv = 3,5 + 0,5 = 4 (m) Khoaûng caùch töø ñaùy ñeán ñaàu khuyeát taùn khí: 0,45 – 0,75 (m) Þ Fb(m2) . Choïn Fb = 54 (m2). Tyû soá chieàu roäng : chieàu cao xaây döïng = B : Hxd = 1,5 : 1. Chieàu roäng : B = 1,5 4 = 6 (m). Chieàu daøi beå : L (m). Theå tích thöïc beå : V = L B Hxd = 9 6 4 = 216 (m3) Thôøi gian löu nöôùc trong beå q (ngaøy) hay q = 0,7224 = 17,28 (h). Löôïng buøn phaûi xaû ra moãi ngaøy Tính toác ñoä taêng tröôûng cuûa buøn. Yb = = = 0,375 Trong ñoù : + Y : Heä soá saûn löôïng, Y= 0,6 (kgVSS/ kgBOD5) + kd : Heä soá phaân huyû noäi baøo, kd= 0,06 (ngaøy-1) + c : Thôøi gian löu buøn, c = 10 (ngaøy). Löôïng buøn hoaït tính sinh ra do khöû BOD5 trong 1 ngaøy (tính theo VSS) Px (VSS) = Yb ´ Q ´ (S0 – S ) = 0,375 300 ´ 567,625 ´ 10-3 = 63,858 (kgVSS/ngaøy) Toång löôïng buøn sinh ra trong 1 ngaøy (tính theo SS) Ta bieát = 0,8 Þ MLSS = Px (SS) = = = 79,823 (kgSS/ngaøy). Löôïng buøn dö haèng ngaøy phaûi xöû lyù Pxaû = Px (SS) – (Q ´ SSra ) = 79,823 – (300 ´ 40 ´ 10-3) = 67,823 (kgSS/ngaøy). Tính löôïng buøn dö xaû ra haèng ngaøy (Qw) töø ñaùy beå laéng II theo ñöôøng tuaàn hoaøn buøn qc = Þ Qw = Trong ñoù: + V : Theå tích beå Aerotank (m3), V = 216 (m3). + X : Noàng ñoä chaát raén bay hôi trong beå Aerotank X = 3000 (mg/l) + qc : Thôøi gian löu buøn qc = 10 (ngaøy) + Qe : Löu löôïng nöôùc ñöa ra ngoaøi töø beå laéng ñôït II (löôïng nöôùc thaûi ra khoûi heä thoáng ). Xem nhö löôïng nöôùc thaát thoaùt do tuaàn hoaøn buøn laø khoâng ñaùng keå neân Qe = Q = 300 (m3/ngaøy) + Xe : Noàng ñoä chaát raén bay hôi ôû ñaàu ra cuûa heä thoáng Xe = 0,8 ´ SSra = 0,8 ´ 40 = 32 (mg/l) + Xr : Noàng ñoä chaát raén lô löûng coù trong buøn tuaàn hoaøn. Xr = 8000 ´ 0,8 = 6400 (mg/l) Þ Qw (m3/ngaøy) Tính heä soá tuaàn hoaøn (a) töø phöông trình caân baèng vaät chaát vieát cho beå laéng II (xem nhö löôïng chaát höõu cô bay hôi ôû ñaàu ra cuûa heä thoáng laø khoâng ñaùng keå) Ta coù : X(Q+Qr) = X0Q + XrQr Trong ñoù: + Q : Löu löôïng nöôùc thaûi (m3/ngaøy), Q = 300 (m3/ngaøy) + X : Noàng ñoä VSS trong beå Aerotank (mg/l), X = 3000 (mg/l) + Qr : Löu löôïng buøn hoaït tính tuaàn hoaøn (mg/l). + X0 : Noàng ñoä VSS trong nöôùc thaûi daãn vaøo beå Aerotank, Xo = 0 +Xr : Noàng ñoä VSS trong buøn tuaàn hoaøn (mg/l), Xr = 6800 (mg/l) Þ X(Q + Qr) = XrQr Vaäy ta coù : a = = = = 0,882 Löu löôïng buøn tuaàn hoaøn : Qr = Q ´ = 300 ´ 0,882 = 264,6 (m3/ngaøy) = 11,025 (m3/h). Tính löôïng oxy caàn cung caáp cho beå Aerotank döïa treân BOD20 Löôïng oxy caàn thieát trong ñieàu kieän tieâu chuaån OC0 = - 1,42Px(VSS) Trong ñoù : + Q : Löu löôïng nöôùc ñaàu vaøo (m3/ngaøy), Q = 300 (m3/ngaøy) + S0 : Noàng ñoä chaát neàn (tính theo BOD5) ôû ñaàu vaøo, S0 = 592,515 (mg/l) + S : Noàng ñoä chaát neàn sau khi qua beå Aerotank vaø beå laéng II (mg/l), S = 24,89 (mg/l) + Px(VSS) : Löôïng buøn hoaït tính sinh ra do khöû BOD5 trong 1 ngaøy (tính theo VSS) Px = 63,858 (kgVSS/ngaøy) + f : Laø heä soá chuyeån ñoåi giöõa BOD5 vaø BOD20 , f = 0,68 Þ OC0 = (kgO2/ngaøy) Löôïng oxy thöïc teá caàn söû duïng cho beå (trong ñieàu kieän 200C) OCt = OC0 Trong ñoù : + Cs20 : Noàng ñoä baûo hoaø oxy trong nöôùc ôû nhieät ñoä laøm vieäc Cs20 = 9,08 (mg/l) + Cd : Löôïng oxy hoaø tan caàn duy trì trong beå Cd = 2 (mg/l) + Csh : Noàng ñoä oxy hoøa tan trong nöôùc saïch ôû 26oC , Csh = 8,09 (mg/l) + b : Heä soá ñieàu chænh söùc caêng beà maët theo haøm löôïng muoái. Ñoái vôùi nöôùc thaûi laáy b = 1. + a : Heä soá ñieàu chænh löôïng oxy ngaám vaøo nöôùc thaûi do aûnh höôûng haøm löôïng caën, chaát hoaït ñoäng beà maët, loaïi thieát bò laøm thoaùng, hình daùng vaø kích thöôùc beå, coù giaù trò töø (0,6 - 0,94). Choïn a = 0,7. OCt = 159,744 ´ 295,117 (kgO2/ngaøy) Kieåm tra tyû soá F/M vaø taûi troïng theå tích cuûa beå Chæ soá F/M = Trong ñoù : + S0: BOD5 ñaàu vaøo, S0 = 592,515 (mg/) + X : Haøm löôïng buøn hoaït tính trong beå, X = 3000 (mg/l) + : Thôøi gian löu nöôùc, = 0,72 (ngaøy) Þ (mgBOD5/mg buøn.ngaøy) Giaù trò naøy naèm trong khoaûng cho pheùp cuûa thoâng soá thieát keá beå (0,2- 0,6 kg/kg. ngaøy). Toác ñoä oxy hoaù cuûa 1 g buøn hoaït tính = (mg BOD5/mgbuøn.ngaøy)  Taûi troïng theå tích cuûa beå Aerotank L = 0,823 (kgBOD5/m3ngaøy) Giaù trò naøy trong khoaûng thoâng soá cho pheùp khi thieát keá beå (0,8 -1,92 kgBOD5/m3. ngaøy). Tính thieát bò phaân phoái khí Tính löôïng khoâng khí caàn thieát ñeå cung caáp vaøo beå Qkk = ´ f (l/phuùt) Trong ñoù : + OCt : Löôïng oxy thöïc teá caàn söû duïng cho beå OCt = 295,117 (kgO2/ngaøy) + OU : Coâng suaát hoaø tan oxy vaøo nöôùc thaûi cuûa thieát bò phaân phoái OU = Ou ´ h = 7 ´ 3,5 = 24,5 (gO2/m3) + Vôùi Ou : Coâng suaát hoaø tan oxy vaøo nöôùc thaûi cuûa thieát bò phaân phoái tính theo (gO2/m3) ta coù Ou = 7 (gO2/ m3) + h : Ñoä saâu ngaäp nöôùc cuûa thieát bò phaân phoái h = 3,5 (m) (laáy gaàn ñuùng baèng chieàu saâu beå). + f : heä soá an toaøn, choïn f = 2 (f naèm trong khoaûng 1,5 - 2) Qkk(l/pht) Hay Qkk = 0,278 (m3/s) Choïn daïng ñóa xoáp, ñöôøng kính 170 (mm) , dieän tích beà maët F = 0,02 (m2) Cöôøng ñoä thoåi khí 200 (l/phuùt.ñóa) = 12 (m3/h) Soá ñóa caàn phaân phoái trong beå N = » 84 (ñóa). Choïn N = 90 (ñóa). Tính toaùn caùc thieát bò phuï Tính toaùn maùy thoåi khí Aùp löïc caàn thieát cuûa maùy thoåi khí Hm = h1 + hd + H Trong ñoù : + h1 : Toån thaát trong heä thoáng oáng vaän chuyeån h1 = 0,4 (m) + hd : Toån thaát qua ñóa phun, hd = 0,5 (m) + H : Ñoä saâu ngaäp nöôùc cuûa mieäng voøi phun H = 3,5 (m) Hm = 0,4 + 0,5 + 3,5 = 4,4 (m) » 0,44 (atm). Aùp löïc maùy thoåi khí tính theo Atmotphe Pm 0,043 (atm) (Theo TS Trònh Xuaân Lai (2000), Tính Toaùn Thieát Keá Caùc Coâng Trình Xöû lyù Nöôùc Thaûi, NXB Xaây Döïng, Trang 108). Coâng suaát maùy thoåi khí Pmaùy = Trong ñoù : + Pmaùy : Coâng suaát yeâu caàu cuûa maùy neùn khí, (kW) + G : Troïng löôïng cuûa doøng khoâng khí, (kg/s) Þ G = Qkk ´ rkhí = 0,278 ´ 1,2 = 0,334 (kg/s) + Qkk : Löôïng khoâng khí caàn thieát ñeå cung caáp vaøo beå (m3/s), Qkk = 0,278 (m3/s) + : Khoái löôïng rieâng khoâng khí (kg/m3), = 1,2 (kg/m3). + R : Haèng soá khí , R = 8,314 (kJ/k.mol 0K) + T1 : Nhieät ñoä tuyeät ñoái cuûa khoâng khí ñaàu vaøo, T1 = 273 + 27 = 300 0K + P1 : AÙp suaát tuyeät ñoái cuûa khoâng khí ñaàu vaøo P1 = 1 (atm) + P2 : Aùp suaát tuyeät ñoái cuûa khoâng khí ñaàu ra, P2 = Pm + 1 = 0,043 +1 = 1,043 (atm) + n= = 0,283 (K = 1,395 ñoái vôùi khoâng khí ) + 29,7 : Heä soá chuyeån ñoåi. + e : Hieäu suaát cuûa maùy (0,7 – 0,8), choïn e = 0,7 Vaäy : Pmaùy = = 1,697 (kW). Tính toaùn ñöôøng oáng daãn khí Ñöôøng kính oáng phaân phoái chính Dkk = = = 0,172 (m) = 172 (mm) Trong ñoù : + vkhí : Vaän toác khí trong oáng daãn khí chính (m/s), choïn vkhí = 12 (m/s) + Qkk : Löu löôïng khí caàn cung caáp (m3/s), Qkk = 0,278 (m) Choïn oáng theùp traùng keõm F190 (Ftrong = 180 mm) Töø oáng chính ta phaân laøm 5 oáng nhaùnh cung caáp khí cho beå . Löu löôïng khí qua moãi oáng nhaùnh (Khoaûng caùch giöõa caùc nhaùnh töø 1 1,5). Q’kk = = = 0,056 (m3/s) Vaän toác khí qua moãi oáng nhaùnh v’khí = 12 (m/s) Ñöôøng kính oáng nhaùnh dkk = = = 0,077 (m) = 77 (mm) Choïn loaïi oáng saét traùng keõm coù F90 (Ftrong = 80 mm) Kieåm tra laïi vaän toác Vaän toác khí trong oáng chính vkhí = = = 10,93 (m/s) Vaäy vkhí naèm trong khoaûng cho pheùp (10 -15 m/s) Vaän toác khí trong oáng nhaùnh v’khí = = = 11,15 (m