Thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải khu công nghiệp B Tỉnh BĐ

Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp B – Tỉnh BĐ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP B - TỈNH BĐ GVHD: K.s Nguyễn Dương Quang Chánh SVTH: Phạm Duy Khánh - Lớp: 07MT1 Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp B – Tỉnh BĐ CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP B 1.1 SỰ CẦN THIẾT LẬP QUI HOẠCH Công nghiệp hoá, đại hoá đất nước nhiệm vụ cấp thiết tình hình thực tế đất nước ta Nhà nước khuyến khích phát triển mạnh ngành công nghiệp công nghiệp chế biến ngành sử dụng nguyên liệu chỗ cần nhân công lao động công nghiệp chế biến nông lâm sản, công nghiệp chế biến thủy hải sản, công nghiệp giấy, công nghiệp giày da, công nghiệp dệt, công nghiệp khí chế tạo thiết bị cơng nơng nghiệp để thu hút thực phân công lao động địa bàn Hình thành khu cơng nghiệp nơng thơn, gắn kết từ đầu lợi ích kinh tế người sản xuất nguyên liệu với nhà máy cơng nghiệp Dựa sở khu cơng nghiệp B Thủ tướng Chính phủ thành lập theo đồ án phát triển mạng lưới cụm cụm công nghiệp B duyệt, tỉnh BĐ dự kiến quy hoạch “KHU CÔNG NGHIỆP B” 1.2 MỤC TIÊU LẬP QUI HOẠCH Quy hoạch xây dựng cụm cơng nghiệp hồn chỉnh từ sở hạ tầng, đầu tư đổi công nghệ, kiến trúc cảnh quan Nghiên cứu mối liên hệ khu, cụm cơng nghiệp sẳn có khu vực nhằm tạo nên phát triển hài hoà, bền vững Hoàn thiện sở hạ tầng xây dựng cụm, tạo quỹ đất cho dự án Thúc đẩy tăng trưởng kinh tế vùng, tạo công ăn việc làm, chuyển đổi cấu ngành nghề nâng cao đời sống kinh tế cư dân địa phương 1.3 VỊ TRÍ VÀ ĐẶC ĐIỂM HIỆN TRẠNG 1.3.1 Vị trí Khu cơng nghiệp B nằm địa phận giáp thành phố QN, khu đô thị NH, khu HT Đây vị trí thuận lợi mối quan hệ phát triển kinh tế vùng Vì vậy, việc quy hoạch xây dựng cụm công nghiệp nằm mạng lưới cụm cơng nghiệp tồn tỉnh BĐ cần thiết phù hợp Khu đất nghiên cứu lập quy hoạch có tổng diện tích 420ha Có mặt tiếp giáp - Phía Đơng: Giáp núi PM - Phía Tây: Giáp sơng MP, có tuyến đường trung tâm thành phố QN chạy qua - Phía Nam: Giáp tuyến đường Khu HT GVHD: K.s Nguyễn Dương Quang Chánh SVTH: Phạm Duy Khánh - Lớp: 07MT1 Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu cơng nghiệp B – Tỉnh BĐ - Phía Bắc: giáp tuyến đường Đơ thị NH Hình 1.1 Mặt quy hoạch khu công nghiệp 1.3.2 Điều kiện tự nhiên a Điều kiện khí hậu thời tiết Khu quy hoạch có đặc điểm khí hậu nhiệt đới ẩm, gió mùa - Nhiệt độ: + Nhiệt độ trung bình : 26,7 0C + Nhiệt độ lớn trung bình : 34,2 0C(tháng 8) + Nhiệt độ thấp trung bình : 25,8 0C(tháng 1) + Độ ẩm tương đối trung bình : 80% - Chế độ mưa: Lượng mưa trung bình hàng năm : 2000 mm Tổng số ngày mưa năm : 120 - 140 ngày mưa, mùa mưa kéo dài từ tháng đến tháng 12, mưa nhiều vào tháng 10, tháng 11 - Chế độ nắng: Giờ nắng trung bình đạt 6,6 giờ/ngày, nắng nhiều vào tháng 6, tháng - Chế độ gió: + Gió mùa: vận tốc trung bình 3,7 m/s b Điều kiện địa hình - Phần lớn diện tích khu vực quy hoạch đất hoang hoá, bãi cát dải đồi thấp ven thuận lợi cho xây dựng GVHD: K.s Nguyễn Dương Quang Chánh SVTH: Phạm Duy Khánh - Lớp: 07MT1 Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp B – Tỉnh BĐ - Địa hình tương đối phẳng, cốt trạng chênh khơng lớn thấp dần phía Tây - Khu vực có địa hình khơng bị ảnh hưởng ngập lụt c Kinh tế - xã hội c.1 Dân số lao động: - Dân số khu qui hoạch sống thưa thớt - Ngành nghề: + Nông nghiệp, thuỷ sản: 40% + Các ngành nghề khác: 40% + Tiểu thủ công nghiệp, xây dựng : 20% c.2 Y tế : Khu vực quy hoạch nằm gần khu đô thị tuyến đường thành phố nên việc khám chữa bệnh nói đảm bảo c.3 Giáo dục dân trí: Trong khu vực có trường cấp 1, 2, Vì xuất phát điểm trình độ dân trí khu vực tương đối nên việc xây dựng khu vực phát triển theo hướng thị hóa gặp rào cản trình độ nhận thức dân địa phương 1.4 ĐẶC ĐIỂM HIỆN TRẠNG 1.4.1 Hiện trạng đất sử dụng Khu vực nghiên cứu lập quy hoạch chia thành loại đất sau: Bảng1.1 Đánh giá trạng sử dụng đất quanh KCN B STT Loại đất Diện tích(ha) Tỷ lệ (%) Đất Khu dân cư nông thôn 268 2,23 Đất chuyên dụng 242 2,04 Đất nông nghiệp 1390 11,58 Đất núi PM 2570 21,41 Đầm TN 1715 14,29 Đất lâm nghiệp 1217 7, 64 Đất chưa sử dụng 2723 22,69 Mặt biển 600 7,50 GVHD: K.s Nguyễn Dương Quang Chánh SVTH: Phạm Duy Khánh - Lớp: 07MT1 Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp B – Tỉnh BĐ 1.4.2 Hiện trạng kiến trúc hạ tầng kỹ thuật a Kiến trúc - Công cộng: Hiện khu vực quy hoạch chưa có cơng trình cơng cộng - Nhà ở: Hiện có số dân cư sinh sống b Hệ thống hạ tầng kỹ thuật - Giao thơng: Hiện có tuyến đường cấp phối phần lớn đường mòn, đường đất - Địa chất xây dựng: Đa phần đất hoang hoá, dải cát dải đồi thấp ven biển thuận lợi cho công tác xây dựng - Thốt nước mặt: Hiện KCN B chưa có mạng lưới nước Nước chảy địa hình tự nhiên sau chảy sơng MP - Cấp điện: Hệ thống cấp điện khu vực đảm bảo cho nhu cầu - Cấp nước: Chưa có hệ thống cấp nước cho sinh hoạt công cộng Hiện dân cư vùng sử dụng nguồn nước giếng tự đào 1.5 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ QUI HOẠCH TỔNG MẶT BẰNG 1.5.1 Mục tiêu thiết kế Quy hoạch tổng mặt KCN B phải đáp ứng mục tiêu: - Khai thác triệt để ưu khu vực: vị trí địa lý, địa hình, địa chất - Nghiên cứu kỹ trạng, phân tích nhu cầu phát triển - Đề xuất giải pháp bố trí khu chức hợp lý, đặc biệt trọng ưu tiên cho khu làng nghề truyền thống, gìn giữ phát triển để tạo tiềm thúc đẩy phát triển thương mại, du lịch, khu trung tâm với đầy đủ chức khu công nghiệp đại tương lai phân bố diện tích sử dụng đất cho khu chức cách hợp lí - Có giải pháp bảo vệ môi trường - Tổ chức hệ thống kỹ thuật hạ tầng đồng cho tất khu GVHD: K.s Nguyễn Dương Quang Chánh SVTH: Phạm Duy Khánh - Lớp: 07MT1 Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp B – Tỉnh BĐ 1.5.2 Giải pháp quy hoạch a Tổng mặt Tổng diện tích khu cơng nghiệp 420 ha, đất thuận lợi cho xây dựng chủ yếu, đất bị ngập úng chiếm tỉ lệ không đáng kể Trong khu vực có đường dây điện cao 35kV 110kV chạy qua, khoảng cách ly an toàn theo quy định sử dụng cho xanh, tiểu công viên, hồ nước nhằm cải thiện khí hậu cho khu vực b Phân khu chức b.1 Khu đất cơng trình Cơng nghiệp Bảng 1.2 Cân đối sử dụng đất KCN B – Tỉnh BĐ STT Đất sử dụng Diện tích (ha) Tỷ trọng((%) Đất cơng trình cơng nghiệp 311,34 74,2 % Đất cơng trình cơng cộng 10,00 2,4 % Đất xanh - mặt nước 18,55 4,4 % Đất giao thông 80,45 19,0% Tổng cộng 420,34 100 % GVHD: K.s Nguyễn Dương Quang Chánh SVTH: Phạm Duy Khánh - Lớp: 07MT1 Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp B – Tỉnh BĐ Bảng 1.3 Bảng tiêu sử dụng đất khu đất xây dựng KCN B Khu A Kí hiệu Hạng mục A1,A2, …A5 CN bia Diện tích 32,43 CN khí, chế B B1,B2, …B4 tạo thiết bị công- 35, 62 nông nghiệp C C1,C2,…C12 CN dệt 59,94 D D1,D2, …D5 CN giày da 27,23 E E1,E2, …E9 52,64 F F1,F2,…F17 G G1,G2, …G5 CN giấy CN chế biến thủy hải sản CN chế biến nơng lâm sản Vị trí (ha) Cạnh khu số dọc kênh PB Cạnh khu số dọc kênh PB Phía núi PM khu phi thuế quan Phía khu phi thuế quan cảng NH Phía núi PM khu thị 70,56 Cạnh sơng MP 32,92 Cạnh sơng MP b.2 Tính chất, thành phần loại hình nước thải khu công nghiêp b.2.1 Nước thải công nghiệp bia - Nấu - đường hóa: Nước thải cơng đoạn giàu chất hydroccacbon, xenlulozơ, hemixenlulozơ, pentozơ vỏ trấu, mảnh hạt bột, cục vón… với xác hoa, tanin, chất đắng, chất màu - Cơng đoạn lên men lên men phụ: Nước thải công đoạn giàu xác men - chủ yếu protein, chất khoáng, vitamin với bia cặn - Giai đoạn thành phẩm: Lọc, bão hòa CO2, chiết bock, đóng chai, hấp chai Nước thải chứa bột trợ lọc lẫn xác men, lẫn bia chảy tràn ngồi… Nước thải từ quy trình sản xuất bao gồm: - Nước lẫn bã malt bột sau lấy dịch đường Để bã sàn lưới, nước tách khỏi bã GVHD: K.s Nguyễn Dương Quang Chánh SVTH: Phạm Duy Khánh - Lớp: 07MT1 Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp B – Tỉnh BĐ - Nước rửa thiết bị lọc, nồi nấu, thùng nhân giống, lên men loại thiết bị - Nước rửa chai két chứa - Nước rửa sàn, phòng lên men, phòng tàng trữ - Nước thải từ nồi - Nước thải từ hệ thống làm lạnh có chứa hàm lượng clorit cao (tới 500 mg/l), cacbonat thấp - Thời gian hoạt động: ca (24/24 h) - Lưu lượng: Q = 4089,36 (m3/ng.đ) Bảng 1.4 Tính chất thành phần nước thải công nghiệp bia Chỉ tiêu Đơn vị Hàm lượng pH - 4-8 Nhiệt độ C 28 ÷ 35 SS mg/l 250 COD mg/l 1700 BOD mg/l 850 b.2.2 Nước thải cơng nghiệp khí chế tạo thiết bị - Nước thải từ trình sản xuất linh kiện điện tử thường chứa nhiều tạp chất, kim loại thành phần chất hữu lơ lửng hoà tan … - Nước thải sinh hoạt: phát sinh chủ yếu từ nhà vệ sinh bếp ăn Nước thải sinh hoạt có chất hữu cơ, vi khuẩn… - Thời gian hoạt động: ca (16/24 h) - Lưu lượng: Q = 4487,1 (m3/ng.đ) Bảng 1.5 Tính chất thành phần nước thải ngành cơng nghiệp khí chế tạo Chỉ tiêu Đơn vị Hàm lượng pH - 6,5-7,5 Nhiệt độ C 28-34 SS mg/l 200 COD mg/l 250 BOD mg/l 100 GVHD: K.s Nguyễn Dương Quang Chánh SVTH: Phạm Duy Khánh - Lớp: 07MT1 Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp B – Tỉnh BĐ b.2.3 Nước thải công nghiệp dệt may - Hầu tất cơng đoạn q trình nhuộm hồn tất phát sinh nước thải, thành phần nước thải thường không ổn định, thay đổi theo loại thiết bị nhuộm, nguyên liệu nhuộm, sử dụng loại thuốc nhuộm khác có chất màu sắc khác Nước thải nhuộm thường có độ nhiệt độ, độ màu COD cao - Nước thải sinh hoạt - Thời gian hoạt động: ca (16/24 h) - Lưu lượng: Q = 7562,29 (m3/ng.đ) Bảng 1.6 Tính chất thành phần nước thải ngành công nghiệp dệt may Chỉ tiêu Đơn vị Hàm lượng pH - ÷ 8,5 Nhiệt độ C 32 ÷ 43 SS mg/l 250 COD mg/l 1000 BOD mg/l 400 b.2.4 Nước thải công nghiệp giày da - Rửa, ngâm (hồi tươi): Nước thải nhiễm BOD, COD, SS,… - Ngâm vôi, tẩy lông, rửa vôi: nước thải có độ kiềm, BOD, sunphit, SS cao - Nhuộm ăn dầu: nước thải nhiễm Crom, dầu, màu, BOD,COD, SS - Hãm rửa: nước thải nhiễm màu, BOD - Thời gian hoạt động: ca (16/24 h) - Lưu lượng: Q = 3432,59 (m3/ng.đ) Bảng 1.7 Tính chất thành phần nước thải ngành công nghiệp giày da Chỉ tiêu Đơn vị pH Hàm lượng 5,5 ÷ SS mg/l 120 BOD mg/l 250 COD mg/l 400 Độ màu Pt/Co 100 GVHD: K.s Nguyễn Dương Quang Chánh SVTH: Phạm Duy Khánh - Lớp: 07MT1 Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp B – Tỉnh BĐ b.2.5 Nước thải cơng nghiệp giấy - Dịng thải rửa nguyên liệu bao gồm chất hữu hòa tan, đất đá, thuốc bảo vệ thực vật, vỏ cây… - Dịng thải q trình nấu rửa sau nấu chứa phần lớn chất hữu hòa tan, chất nấu phần xơ sợi - Dòng thải từ công đoạn tẩy nhà máy sản xuất bột giấy phương pháp hóa học bán hóa chứa chất hữu cơ, lignin hịa tan hợp chất tạo thành chất với chất tẩy dạng độc hại Dịng có độ màu, hàm lượng cặn lơ lửng, giá trị BOD5 COD cao - Dòng thải rửa thiết bị, rửa sàn, dịng chảy tràn có hàm lượng chất lơ lửng tương đối cao - Nước ngưng q trình đặc hệ thống xử lý hóa chất từ dịch đen - Thời gian hoạt động: ca (24/24 h) - Lưu lượng: Q = 6639,54 (m3/ng.đ) Bảng 1.8 Tính chất thành phần nước thải công nghiệp giấy Chỉ tiêu Đơn vị Hàm lượng pH - 6,8 ÷ 7,5 Nhiệt độ C 28 ÷ 30 SS mg/l 400 COD mg/l 750 BOD mg/l 250 b.2.6 Nước thải công nghiệp chế biến thủy sản - Nước thải sản xuất: sinh trình chế biến nước vệ sinh nhà xưởng, máy móc, thiết bị,… Thành phần nước thải có chứa chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, chất cặn bã, vi sinh vật dầu mỡ Lưu lượng thành phần nước thải chế biến thủy sản khác nhà máy tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu sử dụng, thành phần chất sử dụng chế biến (các chất tẩy rửa, phụ gia,…) - Nước thải sinh hoạt: sinh khu vực vệ sinh nhà ăn - Thời gian hoạt động: ca (24/24 h) - Lưu lượng: Q = 8885,47 (m3/ng.đ) GVHD: K.s Nguyễn Dương Quang Chánh SVTH: Phạm Duy Khánh - Lớp: 07MT1 10 Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp B – Tỉnh BĐ + Do lượng bùn bể không đổi nên nồng độ chất bẩn thay đổi (tăng) hoạt động khơng có hiệu quả, chất lượng nước khơng đạt u cầu + Thích hợp với cơng suất nhỏ nên khó nâng cấp có u cầu + Dung tích bể lớn trình diễn bể + Người vận hành phải có trình độ phải theo dõi cách thường xuyên Vì lí nên ta chọn phương án I CHƯƠNG 4: XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY BIA 4.1: GIỚI THIỆU CHUNG Theo quy hoạch,tất nhà máy sản xuất phải có nhà máy xử lý nước thải sơ đạt yêu cầu trạm xử lý nước thải tập trung đưa ra, sau thải nguồn thải tập trung khu CN Nước thải nhà máy Bia chủ yếu nước thải sản xuất nước thai sinh hoạt cơng nhân nhà máy Sơ đồ nước thải nhà máy sản xuất Bia MALT Bả malt Đường hóa Gạo Hố ga Nước thải Lọc dịch đường Bả houblon Houblon hóa Nước thải GVHD: K.s Nguyễn Dương Quang Chánh SVTH: Phạm Duy Khánh - Lớp: 07MT1 Đường Hoa Houblon 87 Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp B – Tỉnh BĐ Lắng cặn Làm lạnh nhanh TB làm lạnh Nước tuần hoàn Lên men O2 + Men Lọc bia Vỏ chai Nước thải Nước thải Chiết chai Nước thải Rửa chai Thanh trùng Trạm xử lý Dán nhãn Bia chai thành phẩm 4.2: CÁC SỐ LIỆU TÍNH TỐN Bảng 4.1 Thành phần, tính chất đặc trưng nước thải sản xuất bia Chỉ tiêu Lưu lượng Nhiệt độ Đơn vị Giá trị m3/ngđ 480 C pH Yêu cầu TXL 29 5,5-9 BOD mg/l 850 100 COD mg/l 1700 400 SS mg/l 250 200 4.3: LỰA CHỌN ĐÂY CHUYỀN CƠNG NGHỆ Sơ đồ cơng nghệ cơng trình xử lý thành phần trạm xử lý nước thải phụ thuộc vào yếu tố sau: - Lưu lượng, thành phần, tính chất, chế độ thải nước thải cần xử lý GVHD: K.s Nguyễn Dương Quang Chánh SVTH: Phạm Duy Khánh - Lớp: 07MT1 88 Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp B – Tỉnh BĐ - Mức độ cần thiết phải làm nước thải - Khả tận dụng, thu hồi nước thải cho mục đích khác - Diện tích khu đất xây dựng trạm xử lý Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải nhà máy Bia Nước thải Ngăn tiếp nhận Song chắn rác Rác Vận chuyển Bể điều hịa Khí nén Bể lọc kỵ khí Khí ga Bể trung gian Bể Aerotank (SBR) GVHD: K.s Nguyễn Dương Quang Chánh SVTH: Phạm Duy Khánh - Lớp: 07MT1 Bể bùn Máy ép bùn 89 Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp B – Tỉnh BĐ Cống thải KCN Vận chuyển 4.4: TÍNH TỐN CHO CÁC CƠNG TRÌNH 4.4.1 Ngăn tiếp nhận Ngăn tiếp nhận để thu nước bơm từ bể điều hoà nước thải trước qua song chắn vào bể lắng cát Ngăn tiếp nhận nước thải đặt vị trí cao để từ nước thải theo mương dẫn tự chảy vào cơng trình đơn vị trạm xử lý Dựa vào lưu lượng xác định: = 20 m3/h chọn ngăn tiếp nhận với thông số sau: - Đường ống áp lực từ trạm bơm đến ngăn tiếp nhận: ống với đường kính ống d = 150 mm Bảng 4.2 Kích thước ngăn tiếp nhận: (Dựa vào Bảng 3-4- [8]) ta có: Lưu lượng Đường kính ống nước thải Q áp lực, D (mm) ( m3/h) 20 ống 150 Kích thước ngăn tiếp nhận A B 1500 1000 H H1 1300 1000 h h1 b 400 400 250 4.4.2 Song chắn rác - Tính tốn kích thước song chắn rác Nước thải sau qua ngăn tiếp nhận sẻ dẩn tới song chắn rác mương dẩn Do lưu lượng nước thải nhỏ nên ta sử dụng song chắn rác với việc cào rác tiến hành thủ công Bảng 4.3 thông số thủy lực mương dẩn nước thải Thông số Qmax (m3/h) Qtb (m3/h) Qmin (m3/h) 38,88 20,00 11,52 GVHD: K.s Nguyễn Dương Quang Chánh SVTH: Phạm Duy Khánh - Lớp: 07MT1 90 Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp B – Tỉnh BĐ 0,3 0,3 0,3 Độ dốc i 0,001 0,001 0,001 V (m/s) 0,38 0,3 0,27 H (m) 0,12 0,09 0,06 Bm (m) - Chiều sâu lớp nước song chắn rác lấy theo độ đầy mương dẩn ứng với Qmax H1 = Hmax = 0,12 m - Số khe hở song chắn rác tính theo cơng thức: (khe) (4.1) Trong đó: n: số khe hở Qmax: lưu lượng lớn nước thải, Qmax = 0,0108 m3/s Vmax: vận tốc nước chảy qua song chắn rác, Vmax = 0,38 m/s l: khoảng cách giửa khe hở, l = 16mm = 0,016 m k: hệ số tính đến mức độ cản trở dịng chảy, k = 1,05 - Chiều rộng song chắn rác tính theo cơng thức: Bs = s(n – 1) + (l  n) = 0,008 (16 – 1) + (0,016  16) = 0,4 m (4.2) Trong đó: s : bề dày song, s = 0,008 m -Tổn thất áp lực qua song chắn rác: (4.3) Trong đó: Vmax : vận tốc nước thải trước song chắn ứng với Qmax, Vmax = 0,38 m/s K1: hệ số tính đến tăng tổn thất vướng rác, K1 =  : hệ số sức cản cục bộ,  : hệ số phụ thuộc vào tiết diện song, lấy theo bảng 3-7-[8], GVHD: K.s Nguyễn Dương Quang Chánh SVTH: Phạm Duy Khánh - Lớp: 07MT1 91 Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp B – Tỉnh BĐ lấy  = 1,83  : góc nghiêng song chắn so với hướng dòng chảy,  = 600 - Chiều dài phần mở rộng song chắn: (4.4) Trong đó: Bs: chiều rộng song chắn rác, Bs = 0, m Bm: chiều rộng mương dẩn, Bm = 0,3 m  : góc nghiêng phần mở rộng,  = 200 - Chiều dài xây dựng song chắn rác: L = L1 + L2 + Ls = 0,14 + 0,16 + 0,7 = 1,00 m (4.5) Trong đó: L2 : Chiều dài phần công tác song chắn rác, L2 = 0,16 m Ls : Chiều dài phần mương đặt song chắn rác, Ls = 0,7 m - Chiều sâu xây dựng song chắn rác: H = H1 + hs + 0,3 = 0,12 + 0,014 + 0,3 = 0,434 m (4.6) Trong đó: hs: tổn thất áp lực qua song chắn rác, hs = 0,014 m 4.4.3 : Bể điều hịa lưu lượng Để xác định thể tích bể điều hoà ta dựa vào lưu lượng thải theo Q h, thể tích tích tuỷ vào Vv thể tích tích luỷ bơm Vb, lập bảng thể tích tích luỷ cho mổi ngày Bảng 6.3 Thể tích tích luỷ theo Xem phần phụ luc 19 -Thể tích lý thuyết bể điều hồ hiệu đại số giá trị dương lớn giá trị âm nhỏ cột hiệu số thể tích tích luỷ: Vđh(lt) = Vmax – Vmin = 20,48 – (-41,76) = 62,24 m3 (4.7) Trong đó: Vđh(lt): thể tích lý thuyết bể điều hồ, m3 Vmax : hiệu số thể tích tích luỷ lớn nhất, Vmax = 20,48 m3 Vmin : hiệu số thể tích tích luỷ nhỏ nhất, Vmin = - 41,76 m3 GVHD: K.s Nguyễn Dương Quang Chánh SVTH: Phạm Duy Khánh - Lớp: 07MT1 92 Thiết kế hệ thống nước xử lý nước thải khu cơng nghiệp B – Tỉnh BĐ - Thể tích thực tế bể điều hoà: Vđh(tt) = 1,2  Vđh(lt) = 1,2  62,24 = 74,69 m3 (4.8) -Bể điều hồ có hình dạng chử nhật, chọn chiều cao cơng tác bể H ct = 2,5 m, chiều cao phần bảo vệ hbv = 0,5 m, chiều cao xây dựng bể điều hoà: H = Hct + hbv = 2,5 + 0,5 = 3,0 m -Diện tích bể: (4.9) -Lượng khí nén cần thiết cho khuấy trộn: qkhí = R  Vđh(tt) = 10  74,69 = 746,9 (l/phút) = 12,45 (l/s) (4.10) Trong đó: R : tốc độ khí nén, R = 1015 l/m3,phút, theo bảng 9-7 –[8], chọn R = 10 l/m3.phút Vđh(tt): thể tích thực tế bể điều hoà, Vđh(tt) = 74,69 m3 Chọn thiết bị khuếch tán đĩa sứ , có lưu lượng khí r = ( 11-96 ) lít/phút.cái Chọn r = 30,5 lít/phút.cái Vậy số đĩa sứ: n= = = 25 (đĩa) (4.11) Để khuếch tán khí tồn bể đĩa sứ bố trí sau: + Theo chiều dài bể đĩa + Theo chiều rộng bể đĩa + Khoảng cách hai đĩa 1000 mm Các thơng số ống cấp khí: - Chọn đường kính ống dẫn khí chính: d = 50 mm - Tiết diện ống: f= - Vận tốc khí ống: v = = 0,00196 (m2) = = GVHD: K.s Nguyễn Dương Quang Chánh SVTH: Phạm Duy Khánh - Lớp: 07MT1 = 12,57 (m/s) (4.12) (4.13) 93 Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp B – Tỉnh BĐ Đảm bảo vận tốc đặc trưng ống dẫn (v = 15 m/s), (Bảng 9-9-[8]) 4.4.4 Bể kỵ khí Ta xác định thời gian lưu nước từ phương trình sau: (4.14) E= Trong đó: E: hiệu suất khử COD hịa tan nước thải, % t: thời gian lưu nước, h Sk m hệ số liên quan đến cấu tạo bể vật liệu lọc Do sau lọc kị khí có bể SBR nên bể lọc kị khí cần khử COD khoảng 70% Ta chọn vật liệu lọc sợi diện tích bề mặt 150m2/m3, chọn Sk = 1,0; m = 0,4 Vậy: t= (h) = 0,85 ngày [0,8 18 ngày] (4.15) Chọn: Hiệu khử COD đạt 70% Hiệu BOD đạt 65% Chọn Y = 0,04 gVSS/gCOD, kd = 0,02 ngày -1, = 60 ngày Hàm lượng sinh khối bể đạt ML VSS 2000 mg/l Thể tích bể tính theo thời gian lưu nước V=Qxt = = 406 m3 (4.16) Lượng COD < 8000 mg/l, nên khơng cần tuần hồn nước Chọn chiều cao công tác bể 4m, chiều cao bảo 0,3m, chiều cao thu khí 0,2m Ta chọn bể UAF diện tích bể là: F= m2 (4.17) Vậy kích thước bể UAF là: L x B x H = 7,5 m x m x 4,5m GVHD: K.s Nguyễn Dương Quang Chánh SVTH: Phạm Duy Khánh - Lớp: 07MT1 94 Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp B – Tỉnh BĐ Kích thước thực tế bể: 52,5 x 4,5 = 236,25 m3 Chọn vật liệu lọc chiếm 50% thể tích bể Vvl = 0,5 x V = 0,5 x 236,25 = 118,13 m3 (4.18) Lượng sinh khối hình thành ngày: Px = = kg/ngày (4.19) Thể tích bùn sinh ra: Q= = 0,069 m3/ngày = (4.20) Ta chọn thể tích khí mê tan 350C 0,4 m3 CH4/kg COD Thể tích khí meetan 250C: = 0,39 m3/ kg COD 0,4 Thể tích khí mê tan sinh ngày: VCH4 = 0,39 (1700 – 510) 480 = 217,1 m3/ngày Hàm lượng COD sau bể lọc kị khí: 1700 (1- 0,70) = 510 mg/l Hàm lượng BOD sau bể lọc kị khí: 850 (1- 0,65) = 297,5 mg/l 4.4.5 Bể trung gian a Nhiệm vụ Ổn định lưu lượng nước thải sau lắng b Tính tốn bể - Thời gian lưu nước bể ta chọn t = 60 phút - Thể tích bể thu gom tính V = Qtrb t = 20 = 20 m3 (4.21) - Chọn chiều cao làm việc bể h = m GVHD: K.s Nguyễn Dương Quang Chánh SVTH: Phạm Duy Khánh - Lớp: 07MT1 95 Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp B – Tỉnh BĐ Vậy diện tích bể trung gian m2 chọn 12 m2 F= Chọn bể có kích thước L B = 4m (4.22) 3m Tổng chiều cao bể: H = h +hbv = + 0,5 = 2,5m (4.23) 4.4.6 Bể SBR (Aeroten hoạt động theo mẻ) a Tính tốn bể - Thơng số cần để tính tốn: + Lưu lượng : Q = 20 m3/h + Hàm lượng chất hữu vào bể: LBOD5 = 297,5 mg/l + Hàm lượng chất lơ lửng: Css =200 mg/l - Xác định kích thước bể: - Xác định thời gian cấp khí cho aerotank ( giờ) ta = (h) (4.24) Chọn ta= 2h.(8.16.4-[1]) Trong đó: a : Nồng độ bùn trì aeroten, a = (g/l) (Điều 8.16.4-[1]) La: BOD5 nước thải đưa vào bể, La =297,5 (mg/l) Lt : BOD5 nước thải sau xử lý, Lt = 100 (mg/l) - Thời gian oxy hoá chất bẩn hữu t0 (h) (h) (4.25) Chọn (h) Thời gian lắng h, thời gian bơm nước cho bể 1,5h thời gian xả nước khõi bể 1,5h Trong đó: R: Tỉ lệ tuần hồn bùn,được xác định theo cơng thức sau: R= GVHD: K.s Nguyễn Dương Quang Chánh SVTH: Phạm Duy Khánh - Lớp: 07MT1 (4.26) 96 Thiết kế hệ thống nước xử lý nước thải khu cơng nghiệp B – Tỉnh BĐ I : số bùn,thông thường từ 100 đến 200ml/g; lấy I = 150ml/g a : Liều lượng bùn hoạt tính theo chất khơ chọn a = 2g/l Tr: Độ tro bùn liều lượng đơn vị khối lượng bùn, Tr = 0,35 ar : Liều lượng bùn hoạt tính ngăn tái sinh,xác định sau: g/l ar = : Tốc độ ơxy hóa trung bình chất bẩn tính mg BOD 1g chất không tro bùn Ta tính theo cơng thức: Trong đó: max : Tốc độ oxy hoá riêng lớn (mgBOD5/g chất khô không tro bùn) 1h C0 : Nồng độ oxy hồ tan cần thiết phải trì aeroten (mg/l), C0 =2 (mg/l) Kt : Hằng số đặc trưng cho tính chất chất bẩn hữu nước thải, (mg BOD/l) K0 : Là số kể đến ảnh hưởng oxy hoà tan (mgO2/l.) : Hệ số kể đến kìm hãm trình sinh học sản phẩm phân huỷ bùn hoạt tính (l/h) , Tr lấy bảng 46 – [1] lấy theo nước Các giá trị ρmax , Kl, K0 , thải sản xuất bia, ρmax = 232 => Như hệ thống SBR có bể hoạt động xen kẽ tổng thời gian hoạt động bể 12h - Thể tích phần chứa nước cần thiết bể: Wn = = = 40 (m3) (4.27) - Thơng thường thể tích phần chứa nước chiếm 60% dung tích bể thể tích tổng cộng bể: Wb = (m3) GVHD: K.s Nguyễn Dương Quang Chánh SVTH: Phạm Duy Khánh - Lớp: 07MT1 (4.28) 97 Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp B – Tỉnh BĐ - Chọn chiều cao phần chứa nước chứa cặn Hct = m, chiều cao bảo vệ: hbv= 0,5m Diện tích bể: (m2) Chọn 25 (m2) F= (4.29) - Chọn mặt bể hình vng, có kích thước bể m x m (mỗi bể hoạt động lần ngày, có tất bể ) Hb = + 0,5 = 3,5 (m) Vậy tất có bể, với kích thước bể là: L × B × H = m × m × 3,5 m Dung tích thực bể W = × × 3,5 = 87,5 m3 - Tính tốn lượng bùn dư thải bỏ ngày + Hệ số sản lượng bùn (4.30) Trong đó: Y: Hệ số lượng bùn thực nghiệm, Y = 0,4 – 0,8 mg VSS/mg BOD5 Kđ: Hệ số phân hủy nội bào, Kđ = 0,06 ngày-1 : Thời gian lưu bùn, chọn = 10 ngày ( quy phạm 5- 15 ngày ) + Lượng sinh khối bùn gia tăng: (kg/ngày) (4.31) Pr = + Tổng lượng bùn sinh theo SS ngày: PSS = (kg/ngày) (4.32) - Tổng lượng bùn dư cần xử lý ngày: Lượng bùn dư cần xử lý(Gd) = Tổng lượng bùn – Lượng cặn trôi khõi bể Gd = 50,78 – 20 480 10-3 = 41,18 (kg/ ngày) - Thể tích cặn chiếm chỗ sau ngày Vb = (m3/ngày) (4.33) - Chiều cao cặn lắng bể: GVHD: K.s Nguyễn Dương Quang Chánh SVTH: Phạm Duy Khánh - Lớp: 07MT1 98 Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp B – Tỉnh BĐ Hb = (m) (4.34) - Thể tích bùn phải xả bể (để lại 20%): V1b = 0,8 hb F = 0,8 0,08 25 = 1,6 (m3) (4.35) Vậy lương bùn tới máy ép bùn: V = V1b = 3,2 (m3) b Tính tốn hệ thống cấp khí cho bể Aeroten - Lưu lượng khơng khí đơn vị tính m3 để làm 1m3 nước thải (m3/m3) (4.36) Trong đó: z : Lưu lượng oxy khơng khí, đơn vị tính mg để giảm 1mg BOD Với bể Aerơten làm khơng hồn tồn z = 0,9 (mg/mg) (điều 8.16.13-[1]) k1: Hệ số kể đến kiểu thiết bị nạp khí Với thiết bị phân tán khí dạng tạo bọt khí nhỏ, hệ số k1 xác định theo tỉ lệ diện tích vùng cung cấp khí tồn diện tích bể Xác định theo (bảng 47–[1]) Ta có k1 = ứng với f/F=0,5 k2: Hệ số kể đến chiều sâu đặt thiết bị nạp khí (bảng 48 –[1]), ta có k2 = 2,52 (với h = m) n1: Hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ nước thải n1 = + 0,02 (ttb - 20) = + 0,02 (28,7 - 20) = 1,16 Với ttb = 28,70C nhiệt độ trung bình nước thải tháng mùa hè n2: Hệ số kể đến thay đổi tốc độ hồ tan ơxy nước thải so với nước sạch, nước thải sản xuất n2 = 0,7 (điều 8.16.13 –[1]) Cp: Độ hồ tan ơxy khơng khí vào nước trạng thái bão hòa (mg/l) tuỳ thuộc vào chiều sâu lớp nước bể, xác định theo cơng thức mơ hình hóa chất lượng nước: Cp = C T = 7,45 = 8,89 (mg/l) Ct: Độ hồ tan oxy khơng khí vào nước phụ thuộc vào nhiệt độ áp suất Được xác định theo bảng P2.2.Nồng độ cân oxy áp suất P = 760 mmHg, GVHD: K.s Nguyễn Dương Quang Chánh SVTH: Phạm Duy Khánh - Lớp: 07MT1 99 Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp B – Tỉnh BĐ sách “Xử lý nước thải đô thị” – Trần Đức Hạ Theo ứng với nhiệt độ 28,7 oC áp suất khí 760mm thủy ngân, ta có Ct = 7,45 (mg/l) Vậy ta có: (m3khơng khí/m3nước thải) (4.37) - Cường độ nạp khí yêu cầu (m3/m2.h) (4.38) Trong đó: H : Chiều sâu cơng tác bể, H=3 m t : Thời gian nạp khí cho ngăn aeroten, t = (h) Ta có: Ia = 9,57 m3/m2.h > Imin = 3,25 m3/m2.h (thỏa mãn) - Lưu lượng khơng khí cần thổi vào aeroten đơn vị thời gian (h) = D ×Q = 6,38 ×20 = 127,6 (m3/h) Q Chọn thiết bị phân tán khơng khí dạng tạo bột khí nhỏ đĩa khí có đường kính 250mm, diện tích bề mặt 0,049 m2, cường độ khí đĩa 150l/phút=2,5 l/s Số đĩa phân phối bể : N= = = 16 (đĩa) (4.39) Vậy bể có đĩa 4.4.7 Ngăn chứa bùn a Nhiệm vụ Ngăn chứa bùn có nhiệm vụ lưu bùn trước bơm chuyển qua máy nén ép bùn dây đai, tiếp nhận lượng cặn từ bể kị khí bể aeroten hoạt động theo mẻ Chọn thời gian lưu ngăn chứa bùn 10 b.Tính lượng bùn - Lượng bùn từ bể kị khí: Qkịkhí = 0,069 (m3/ngày) - Lượng bùn từ bể aeroten hoạt động theo mẻ: QA = 3,2 (m3/ngày) => Tổng lượng bùn đưa vào ngăn chứa bùn : GVHD: K.s Nguyễn Dương Quang Chánh SVTH: Phạm Duy Khánh - Lớp: 07MT1 100 Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp B – Tỉnh BĐ Qb= Qtn+QA = 0,069 + 3,2 = 3,269 (m3/ngđ) =0,14 (m3/h) (4.40) c Tính tốn kích thước bể - Dung tích cần thiết ngăn chứa bùn: W = Qb × t = 0,14 × 10 = 1,4 (m3) - Bể chứa bùn thiết kế dạng hình vng mặt bằng, phần đáy bể thiết kế với độ dốc 45% để tiện lợi cho q trình tháo bùn Kích thướt bể là: 1,2m x 1,2m x 1m 4.4.8 Máy ép bùn - Khối lượng bùn cần ép : G = 0,069 + 3,2 = 3,269 (m3/ngày) = 3269 (kg/ngày) - Nồng độ bùn ban đầu: Cbđ = 3% (Bảng 8.4-[8]) - Nồng độ bùn sau ép: Ce = 20% (Bảng 8.4-[8]) - Khối lượng bùn sau ép: Qe = (kg/ngđ) (kg/ngđ) - Số hoạt động thiết bị: T = 12 h/ngđ - Tải trọng bùn tính 1m chiều rộng băng ép, chọn γ = 300 kg/m.h (Nằm khoảng từ 90 – 680 kg/m.h) (Trang 399-[8]) - Chọn máy ép bùn Chiều rộng băng ép máy là: B= = 0,9 (m) (Nằm khoảng từ 0,5 ÷ 3,5 m) (Trang 399-[8]) GVHD: K.s Nguyễn Dương Quang Chánh SVTH: Phạm Duy Khánh - Lớp: 07MT1 101 .. .Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp B – Tỉnh B? ? CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP B 1.1 SỰ CẦN THIẾT LẬP QUI HOẠCH Cơng nghiệp hố, đại hố đất nước nhiệm vụ cấp thiết. .. Khánh - Lớp: 07MT1 19 Thiết kế hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu công nghiệp B – Tỉnh B? ? - Giếng chuyển b? ??c kiểu nhiều b? ??c f Trạm b? ?m nước thải - Nhiệm vụ trạm b? ?m b? ?m nước từ cống đặt sâu... chuyển Thiết kế hệ thống nước xử lý nước thải khu cơng nghiệp B – Tỉnh B? ? Thuyết minh dây chuyền công nghệ phương án Nước thải từ mạng lưới thoát nước đưa trạm xử lý đường cống thoát nước ( thông