NỘI DUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPa.Tổng quan về nước thải chế, tìm hiểu về thành phần tính chất nước thải Lịch sử phát triển của Công ty, Quy trình sản xuất của nhà máyb.Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải.Tổng quan về quá trình và công nghệ xử lý nước thảiMột số công nghệ xử lý nước thải ở Việt Namc.Thành phần tính chất nước thải, đề xuất sơ đồ công nghệ xử lýĐề xuất 02 phương án công nghệ xử lý phù hợpd.Tính toán các công trình đơn vị, khai toán chi phíe.Quá trình vận hành, bảo trì, bảo dưỡngQuy trình vận hành của hệ thống xử lý trên thực tế, bảo trì bảo dưỡng định kì.Các sự cố thường gặp trong quá trình vận hành.f.Các công trình đơn vị đã thiết kế Bản vẽ PDF đính kèm cuối file
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP HCM KHOA MÔI TRƯỜNG CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CHO NHÀ MÁY BIA SÀI GỊN – SĨC TRĂNG, CƠNG SUẤT 1400 M3/ NGÀY.ĐÊM SVTH: TRẦN THỊ THANH MỸ MSSV: 0550020126 LỚP : 05_KTMT3 GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐINH TUẤN TP HCM, 08/2020 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP HCM KHOA MÔI TRƯỜNG CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NHÀ MÁY BIA SÀI GỊN – SĨC TRĂNG, CƠNG SUẤT 1400 M3/NGÀY.ĐÊM SVTH: TRẦN THỊ THANH MỸ MSSV: 0550020126 LỚP : 05_KTMT3 GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐINH TUẤN TP HCM, 08/2020 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM KHOA MÔI TRƯỜNG BỘ MƠN KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc - NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên: TRẦN THỊ THANH MỸ MSSV: 0550020126 Ngành: Công nghệ kỹ thuật môi trường Lớp: 05_KTMT03 Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà máy bia Sài Gòn – Sóc Trăng, Cơng suất 1400 m3/ngày.đêm Nhiệm vụ đồ án: - Giới thiệu tổng quan Nhà máy Bia Sài Gịn – Sóc Trăng Xây dựng phương án xử lý nước thải, ước tính hiệu xử lý qua cơng trình đơn vị đảm bảo nước thải nhà máy đạt QCVN 40:2011/BTNMT Tính tốn cơng trình đơn vị theo hai phương án đề xuất Khái tính chi phí xây dựng lựa chọn phương án thích hợp Xây dựng phương án vận hành bảo trì hệ thống lựa chọn Vẽ sơ đồ mặt bố trí đường ống cho hệ thống xử lý, mặt cắt sơ đồ công nghệ Vẽ chi tiết 06 cơng trình đơn vị hồn chỉnh Ngày giao nhiệm vụ: 10/02/2020 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 04/08/2020 Họ tên người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Ngày bảo vệ Đồ án: 13/08/2020 Kết bảo vệ Đồ án: Xuất sắc; Giỏi; Khá; Đạt Nội dung Đồ án tốt nghiệp thông qua môn TP.HCM, Ngày tháng năm GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Th.S Nguyễn Lễ PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn CHỦ NHIỆM BỘ MƠN PGS.TS Lê Hồng Nghiêm TRƯỞNG KHOA PGS.TS Nguyễn Thị Vân Hà NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Mục Lục LỜI CẢM ƠN vii TÓM TẮT ĐỒ ÁN viii ABSTRACT ix DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT x MỞ ĐẦU I ĐẶT VẤN ĐỀ II MỤC TIÊU .1 III GIỚI HẠN ĐỀ TÀI .2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nước thải ngành bia Việt Nam 1.1.1 Sơ lược ngành bia Việt Nam 1.1.2 Thành phần tính chất nước thải sản xuất bia 1.1.3 Quy trình cơng nghệ sản xuất bia nguồn nước thải .5 1.1.4 Khả gây ô nhiễm nước thải .8 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY BIA 2.1 Phương pháp học 2.1.1 Song chắn rác [2] 10 2.1.2 Thiết bị nghiền rác 11 2.1.3 Bể lắng cát [3] .11 2.1.3.1 Bể lắng cát ngang 11 2.1.4 Bể điều hòa[3] 12 2.1.5 Bể lắng [3] 14 2.1 Bể lọc 17 2.2 Phương pháp hóa lý 17 2.2.1 Keo tụ - tạo [2] 17 2.3 Phương pháp xử lý hóa học [4] 20 2.3.1 Trung hòa 20 2.4 Phương pháp oxy hóa [4] 22 2.5 Phương pháp điện hóa học [4] .22 2.6 Phương pháp sinh học [3] 23 i 2.6.1 Phương pháp yếm khí (kị khí) .23 2.6.2 Bể UASB .25 2.7 Phương pháp thiếu khí [4] 26 2.8 Phương pháp hiếu khí[4] 27 2.9 Một số công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt áp dụng .28 2.9.1 Xử lý nước thải nhà máy bia Cơng ty Bia Rượu Sài Gịn – Đồng Xn dùng nguyên liệu tinh bột 28 2.9.2 Xử lý nước thải nhà máy bia công ty TNHH- BIBICO dùng nguyên liệu rỉ đường 30 CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TY CỔ PHẦN BIASÀI GỊN – SĨC TRĂNG XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG, THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI 32 3.1 Giới thiệu công ty cổ phần Bia Sài Gịn – Sóc trăng 32 3.2 Quá trình hình thành phát triển nhà máy bia Sài Gịn - Sóc Trăng 32 3.3 Cơ sở lựa chọn công nghệ 35 3.4 Thành phần, Tính chất nước thải 35 3.4.1 Lưu lượng nước thải .35 3.4.2 Thành phần, tính chất nước thải 35 CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ .37 4.1 Cơ Sở Đề Xuất Và Lựa Chọn Phương Án Xử Lý Nước Thải 37 4.2 Phương án 37 4.2.1 Sơ đồ công nghệ 38 4.2.2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ phương án 39 4.3 Phương án 40 4.3.1 Sơ đồ công nghệ 40 4.3.2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ phương án 2: 41 4.4 Hiệu suất xử lý 43 4.4.1 Hiệu suất phương án 43 4.4.2 Hiệu suất phương án 45 4.5 Tính Tốn Các Cơng Trình Đơn Vị 46 A.Tính Tốn Cơng Trình 46 4.5.1 Song chắn rác .47 4.5.2 Bể thu gom 50 4.5.3 Bể điều hòa 53 ii 4.5.4 Bể lắng I ( bể lắng đứng) .56 4.5.5 Bể Trung gian 62 4.5.6 Bể UASB .63 4.5.7 Bể Aerotank 71 4.5.8 Bể lắng đứng II 81 4.5.9 Bể khử trùng 86 4.5.10 Bể nén bùn 88 B Tính Tốn Cơng Trình .90 4.5.11 Bể SBR 90 4.5.12 Bể nén bùn 99 CHƯƠNG 5: KHÁI TỐN KINH PHÍ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 102 5.1 Chi phí đầu tư phương án .102 5.2 Chi phí đầu tư phương án .106 5.3 So sánh chi phí đầu tư phương án 111 CHƯƠNG 6:VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI .112 6.1 CÁC NGUYÊN TẮC TRƯỚC KHI VẬN HÀNH 112 6.2 VẬN HÀNH HỆ THỐNG .112 6.3 KHỞI ĐỘNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 113 6.4 MỘT SỐ SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 115 6.4.1 Sự cố Bể UASB 115 6.4.2 Sự cố bể Aerotank 116 6.5.3 Sự cố bể lắng 116 6.4.4 Các cố khác 117 6.5 TỔ CHỨC QUẢN LÝ, KỸ THUẬT AN TOÀN VÀ BẢO TRÌ 118 6.5.1 Tổ chức quản lý 118 6.5.2 An toàn lao động 118 6.5.2.1 An tồn sử dụng hóa chất 118 6.5.2.2 An toàn điện 119 6.5.3 An tồn mơi trường làm việc 120 6.6 BẢO TRÌ VÀ BẢO DƯỠNG .121 6.6.1 Bảo trì bảo dưỡng thiết bị 121 6.6.2 Phịng ngừa ứng phó cố thiết bị trình vận hành 122 iii KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 124 KẾT LUẬN 124 KIẾN NGHỊ 124 TÀI LIỆU THAM KHẢO .126 iv MỤC LỤC BẢNG Bảng 1.1 Tính chất đặc trưng nước thải ngành bia Bảng 1.2 Ô nhiễm nước thải từ máy rửa chai bia Bảng 2.1 Chất lượng nước đầu vào đầu .36 Bảng 4.2 Bảng so sánh tiêu để lựa chọn công nghệ xử lý .42 Bảng 3.4 Hệ số β để tính sức cản cục song chắn rác 48 Bảng 3.5 Tóm tắt thơng số thiết kế song chắn rác 50 Bảng 3.6 Thông số thiêt kế bể thu gom 51 Bảng 3.7 Tóm tắt thơng số thiết kế bể thu gom 53 Bảng 3.8 Các dạng khuấy trộn bể điều hòa 53 Bảng 3.9 Thông số thiết kế bể điều hòa 56 Bảng 3.10 Thông số thiết kế bể lắng đứng 56 Bảng 3.11 Tóm tắt thơng số tính toán bể lắng đứng .62 Bảng 3.12 Tóm tắt thơng số tính tốn bể trung gian .63 Bảng 3.13 Tóm tắt thơng số tính tốn bể UASB 70 Bảng 3.14 Các kích thước điển hình bể Aerotank xáo trộn 74 Bảng 3.15 Tóm tắt thơng số tính tốn bể Aerotank .81 Bảng 3.17 Tóm tắt thơng số tính tốn bể khử trùng 88 Bảng 3.19 Các thông số thiết kế bể SBR 99 Bảng 3.20 Bảng chi phí xây dựng phương án 102 Bảng 21 Chi phí thiết bị phương án .103 Bảng 22Bảng tiêu thụ điện phương án 105 Bảng 3.23 Bảng tổng chi phí hóa chất phương án 106 Bảng 24 Bảng chi phí xây dựng phương án 106 Bảng 25 Bảng chi phí thiết bị phương án .108 Bảng 3.26 Bảng tiêu thụ điện phương án 110 Bảng 3.27 Bảng chi phí hóa chất phương án 111 v Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà máy sản xuất bia Sài Gịn – Sóc Trăng, Cơng suất 1400 m3/ngày.đêm BẢO TRÌ VÀ BẢO DƯỠNG 6.6 6.6.1 Bảo trì bảo dưỡng thiết bị • Các loại bơm chìm Nhiệm vụ: Bơm nước thải Phương thức vận hành: Luân phiên, gián đoạn Vị trí lắp đặt: Hố thu gom, bể điều hòa, bể Aerotank, bể lắng Bảng 6.5 Kế hoạch bảo trì bảo dưỡng loại bơm chìm Thiết bị Hằng tháng Loại dịch vụ bảo trì Hằng quý Nửa năm Lau chùi chung, loại bỏ rong rêu thân bơm làm trở lực cánh bơm Hằng năm Kiểu khác Bơm Thay vỏ bơm chìm Kiểm tra mức dầu Thay dầu nút chặn • Máy thổi khí Nhiệm vụ: Sục khí cung cấp O2 bể điều hịa bể Aerotank Phương thức vận hành: Luân phiên, liên tục Vị trí lắp đặt: Khu vực máy thổi khí Bảng 6.6 Kế hoạch bảo trì bảo dưỡng máy thổi khí Thiết bị Loại dịch vụ bảo trì Hằng ngày Kiểm tra dây đai Máy thổi khí Kiểm tra mức dầu Kiểm tra chất làm ô nhiễm lọc làm cần GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Trần Thị Thanh Mỹ Hằng tuần Hằng tháng Hằng quý Nửa năm Hằng năm 121 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà máy sản xuất bia Sài Gịn – Sóc Trăng, Công suất 1400 m3/ngày.đêm Thay dầu Thay lọc Kiểm tra van an tồn • Kiểm tra tiếng ồn độ rung Vệ sinh Bơm định lượng hóa chất Nhiệm vụ: Bơm hóa chất vào bể Phương thức vận hành: Liên tục gián đoạn Vị trí lắp đặt: Trong nhà chứa Bảng 6.7 Kế hoạch bảo trì bảo dưỡng định lượng hóa chất Thiết bị Loại dịch vụ bảo trì Hộp số Máy thổi khí Hằng ngày Kiểm tra mức dầu Hằng tuần Hằng tháng Hằng quý Motor Định kỳ kiểm tra rung động hay điện tiếng ồn bất thường Hằng năm Thay dầu Bôi trơn trục Nửa năm 6.6.2 Phịng ngừa ứng phó cố thiết bị trình vận hành Để tránh tắt nghẽn đường ống dẫn nước thải phải thường xuyên kiểm tra làm rác hố thu gom nước thải: - Vớt cây, giẻ, vật lạ rơi vào bể chứa - Định kỳ vớt cặn nồi bề mặt bề làm vệ sinh xung quanh bể chứa GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Trần Thị Thanh Mỹ 122 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà máy sản xuất bia Sài Gịn – Sóc Trăng, Cơng suất 1400 m3/ngày.đêm - Khi ngừng hoạt động hệ thống xử lý, cần hút làm tất bể, sau bơm nước vào chứa lại để đảm bảo bề không bị hỏng thời tiết Để tránh tắt nghẽn đường ống dẫn hóa chất: Phải loại bỏ vật lạ khỏi hóa chất trước pha trộn, vật lại rơi vào thùng chứa hóa chất trước ngừng hoạt động thời gian dài, phải cho bơm định lượng bơm hút đẩy nước khoảng từ 5-10 phút để chúng rửa cặn bám đường ống GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Trần Thị Thanh Mỹ 123 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà máy sản xuất bia Sài Gịn – Sóc Trăng, Cơng suất 1400 m3/ngày.đêm KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà máy bia Sài Gòn – Sóc Trăng, Cơng suất 1400m3/ngày đêm với thơng số đầu vào: Ph = 5,5 - 9,0, SS = 400mg/l, BOD5 = 1800 mg/l, COD = 2700 mg/l, Tổng N = 40 mg/l, Tổng P = 15mg/l Quy trình công nghệ đề xuất: Nước thải từ Nhà máy → Song chắn rác → Hố thu gom → Bể điều hòa → Bể lắng I → Bể trung gian→Bể UASB → Bể Aerotank → Bể lắng II → Bể nén bùn →Bể khử trùng → Hệ thống nước Thơng số đầu nước thải sau xử lý: SS = 54,72 mg/l; BOD5 = 26mg/l; COD = 106 mg/l; Tổng N = 18,06 mg/l; Tổng P = 4,62 mg/l; chuẩn cột b Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia 40:2011/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải Cơng nghiệp Thơng số thiết kế cơng trình: + + + + + + + + + + Song chắn rác: B × H = 2m × 0,64m Hố thu gom: L × B × H = 2,5m × 2,5m × 3m Bể điều hòa: L × B × H = 8m × 7,5m × 5,5m Bể lắng đứng I: : D × H = 5,15m × 6,5m Bể trung gian: L × B × H = 3m × 2,5m × 4m Bể UASB: L × B × H = 9,5m × 7m × 5,5m Bể Aerotank: L × B × H = 10m × 9m × 5m Bể lắng đứng II: : D × H = 9m × 6m Bể khử trùng: L × B × H = 9m × 5m × 3m Bể chứa bùn: L × B × H = 5m × 4m × 3m Chi phí xử lý 1m3 nước thải theo cơng nghệ đề xuất có giá 2.130 VNĐ Các cơng trình thể vẽ, vẽ mặt cắt cơng nghệ, vẽ mặt có đường ống Tổng cộng cơng trình thể vẽ KIẾN NGHỊ - Để trạm xử lý nước thải hoạt động ổn định an tồn cần có cán chuyên trách môi trường đội ngũ vận hành tập huấn kiến thức, kỹ thuật vận hành hệ thống xử lý - Trong trình vận hành cần lưu ý số điểm: • Cơng nhân vận hành phải có trình độ hiểu biết định vận hành hệ thống xử lý nước thải để ứng phó kịp thời xảy cố • Hệ thống phải đảm bảo vận hành liên tục GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Trần Thị Thanh Mỹ 124 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà máy sản xuất bia Sài Gịn – Sóc Trăng, Cơng suất 1400 m3/ngày.đêm • Định kỳ bảo trì thiết bị để trách cố xảy thiết bị hỏng • Cần ghi nhật ký vận hành để nắm bắt thay đổi lưu lượng, thành phần, tính chất…để có thay đổi phù hợp hiệu • Kiểm sốt chặt chẽ nước thải khâu xử lý • Để khơng có có đáng tiếc xảy ra, cần phải có biện pháp an tồn lao động phịng tranh cháy nổ • Trong q trình hoạt động phải có biện pháp khắc phục thấp cố để tăng hiệu cho hệ thống • Thường xuyên quan trắc chất lượng nước thải đầu để quan chức thường xuyên kiểm soát, kiểm tra xem có đạt điều kiện xã vào nguồn theo QCVN 40:2011/BTNMT • Tăng cường diện tích xanh cho khuôn viên trạm xử lý nước thải GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Trần Thị Thanh Mỹ 125 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà máy sản xuất bia Sài Gịn – Sóc Trăng, Công suất 1400 m3/ngày.đêm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hồng Huệ, Xử lí nước thải, NXB Xây dựng, 2010 [2] Lâm Minh Triết – Nguyễn Thanh Hùng – Nguyễn Phước Dân – 2013 – Xử lý nước thải đô thị cơng nghiệp – Tính tốn thiết kế cơng trình – NXB Đại học quốc gia TP.HCM [3] Trịnh Xn Lai – 2009 – Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải – NXB Xây dựng [4] Trịnh Xuân Lai – 2004 – Xử lý nước cấp cho sinh hoạt công nghiệp – NXB Xây dựng [5] Trung tâm phân tích mơi trường Âu Việt [6] Lương Đức Phẩm, Cơng nghệ xử lí nước thải biện pháp sinh học, NXB Giáo dục [7] Nguyễn Bin, Các q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm tập 1, NXB Khoa học Kĩ thuật, 2004 [8] TCXD 33:2006, Cấp nước – Mạng lưới đường ống cơng trình tiêu chuẩn thiết kế [9] Nguyễn Ngọc Dung, Xử lí nước cấp, NXB Xây dựng, 2005 [10] Lê Văn Cát, Xử lý nước giàu N P – 2007 – NXB Khoa Học Tự Nhiên xã hội [11] TCXDVN 51:2008 – NXB Xây dựng [12] Wastewater Engineering Treatment and Reuse”, Metcalf & Eddy (Fourth Edition) [13] Lê Hoàng Nghiêm – Bài giảng kỹ thuật xử lý nước thải công nghiệp, 2016 [14] TCVN 7957:2008 – Thốt nước – Mạng lưới cơng trình bên – Tiêu chuẩn thiết kế [15] Jame P.McQuarriel, Joshua P.Boltz2, June 2011, Moving Bed Biofilon Reactor Technology: Process Applications, Dessign, and Perfomance [16] Tạp chí mơi trường, Đánh giá hiệu xử lý Công nghệ SBR, Tổng Cục Môi Trường GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Trần Thị Thanh Mỹ 126 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà máy sản xuất bia Sài Gịn – Sóc Trăng, Cơng suất 1400 m3/ngày.đêm GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn SVTH: Trần Thị Thanh Mỹ 127 ... kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà máy sản xuất bia Sài Gịn – Sóc Trăng, Cơng suất 1400 m3/ngày.đêm CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY BIA Xử lý nước thải sở sản xuất bia. .. xử lý nước thải cho Nhà máy sản xuất bia Sài Gịn – Sóc Trăng, Cơng suất 1400 m3/ngày.đêm Hình 1.1 Cơng nghệ sản xuất bia dịng thải Trong sản xuất bia, cơng nghệ thay đổi từ nhà máy sang nhà máy. .. kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà máy sản xuất bia Sài Gịn – Sóc Trăng, Công suất 1400 m3/ngày.đêm III GIỚI HẠN ĐỀ TÀI Giới thiệu phương pháp xử lí nước thải nhà máy bia Tổng quan nhà máy bia