ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM BỂ XỬ LÝ HÓA LÝ (BỂ KEO TỤ + BỂ TUYỂN NỔI) VÀ CỤM BỂ XỬ LÝ SINH HỌC (BỂ THIẾU KHÍ + BỂ HIẾU KHÍ + BỂ LẮNG SINH HỌC) CHO XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN, CÔNG SUẤT 2 500 M3NGÀY ĐÊM GVHD PGS TS Đặng Viết Hùng Sinh viên thực hiện Nguyễn Phạm Thành Chung 1811623 Nguyễn Minh Chánh 1811587 TP HCM, tháng 05 năm 2022 ĐỒ ÁNMÔN HỌC.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI TÍNH TỐN THIẾT KẾ CỤM BỂ XỬ LÝ HÓA LÝ (BỂ KEO TỤ + BỂ TUYỂN NỔI) VÀ CỤM BỂ XỬ LÝ SINH HỌC (BỂ THIẾU KHÍ + BỂ HIẾU KHÍ + BỂ LẮNG SINH HỌC) CHO XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN, CÔNG SUẤT 2.500 M3/NGÀY ĐÊM GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng Sinh viên thực Nguyễn Phạm Thành Chung 1811623 Nguyễn Minh Chánh 1811587 TP.HCM, tháng 05 năm 2022 GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN - - ĐỒ ÁN MÔN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI Họ tên sinh viên: Nguyễn Phạm Thành Chung 1811623 Nguyễn Minh Chánh 1811587 Lớp: MO18KMT1 Ngành: Kỹ thuật môi trường Ngày giao đồ án: 3/2022 Ngày hồn thành: 5/2022 Tên đồ án: Tính tốn thiết kế cụm bể xử lý hóa lý (bể keo tụ, bể tuyển nổi) cụm bể xử lý sinh học (bể thiếu khí + bể hiếu khí + bể lắng sinh học) cho xử lý nước thải chế biến thủy sản, công suất 2.500 m3/ngày đêm Nội dung: Chương 1: Tổng quan nước thải qui trình cơng nghệ xử lý tương ứng Chương 2: Lý thuyết phương pháp tính tốn cơng trình đơn vị đồ án Chương 3: Tính tốn thiết kế cơng trình đơn vị theo nước thải công suất giao triển khai sơ đồ công nghệ vẽ chi tiết Chủ nhiệm môn Giáo viên hướng dẫn PGS.TS ĐẶNG VŨ BÍCH HẠNH PGS.TS Đặng Viết Hùng GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự – Hạnh phúc - - KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Điểm số : Điểm chữ: TP HCM, Ngày… Tháng… Năm… GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN PGS.TS Đặng Viết Hùng ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng LỜI NÓI ĐẦU Đối với chọn tri thức làm “sự nghiệp” để sống cống hiến phải trải qua nhiều q trình học tập lâu dài Trong sinh viên ngành kỹ thuật thiếu đồ án môn học Chúng sinh viên khoa Môi Trường Tài Nguyên - Trường đại học Bách Khoa Tp.HCM phải trải qua giai đoạn nhiệt huyết Đồ án môn học giúp nắm rõ thiết bị máy móc chi tiết hỗ trợ ngành theo học, hiểu nguyên lý cách vận hành cặn kẽ Q trình tính toán thiết kế sát với thực tế thúc cần phải trau dồi kiến thức nhiều nhiều Chúng thực hồn tất đồ án mơn học tháng với giúp đỡ nhiều người đặc biệt thầy PGS.TS Đặng Viết Hùng Thầy tận tình giúp đỡ bảo chúng tơi Qua đây, xin chân thành cảm ơn thầy, anh chị bạn hỗ trợ nhiệt tình giúp đỡ để hồn thành đồ án mơn học Tuy vậy, đồ án không tránh khỏi thiếu sót Chúng tơi hy vọng q thầy bạn cho ý kiến đóng góp, sửa chữa để kiến thức đồ án hoàn chỉnh Trân trọng ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN VÀ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ XỬ LÝ TƯƠNG ỨNG 1.1 KHÁI QUÁT VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN Ở VIỆT NAM 1.2 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VÀ ĐẶC TRƯNG NƯỚC THẢI CỦA NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN 10 1.2.1 Quy trình cơng nghệ sản xuất 10 1.2.2 Đặc trưng nước thải ngành chế biến thủy sản 11 1.3 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN 14 1.3.1 Một số trình xử lý nước thải thủy sản 14 1.3.2 Xử lý nước thải phương pháp học 14 1.3.3 Xử lý nước thải phương pháp hóa lý, hóa học .16 1.3.4 Xử lý nước thải phương pháp sinh học 18 1.4 MỘT SỐ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN 21 1.5 THÔNG SỐ ĐẦU RA/VÀO CỦA HỆ THỐNG 22 1.6 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ .23 1.6.1 Sơ đồ khối quy trình công nghệ .23 1.6.2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ .23 CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ TRONG ĐỒ ÁN .33 2.1 BỂ KEO TỤ- TẠO BÔNG 33 2.2 BỂ TUYỂN NỔI 34 2.3 BỂ SINH HỌC THIẾU KHÍ 36 2.4 BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ 37 2.5 BỂ LẮNG SINH HỌC 39 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 41 3.1 TÍNH TOÁN SONG CHẮN RÁC VÀ MƯƠNG DẪN 41 3.2 TÍNH TỐN HỐ THU 42 3.3 TÍNH TỐN BỂ ĐIỀU HỊA .42 3.4 TÍNH TỐN BỂ KEO TỤ- TẠO BƠNG 44 3.4.1 Tính tốn bể keo tụ 44 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng 3.4.2 Tính tốn lượng phèn nhơm sử dụng .48 3.4 Tính tốn bể tạo bơng 49 3.4.4 Tính tốn lượng polymer tạo bơng sử dụng 50 3.5 TÍNH TỐN BỂ TUYỂN NỔI 51 3.6 TÍNH TỐN BỂ SINH HỌC THIẾU KHÍ 56 3.7 TÍNH TỐN BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ 58 3.7.1 Xác định kích thước bể 58 3.7.2 Xác định lượng bùn dư bùn tuần hoàn 61 3.7.3 Kiểm tra tải trọng thể tích LBOD tỉ số F/M 63 3.7.4 Tính tốn cấp khí cho bể 63 3.8 TÍNH TỐN BỂ LẮNG SINH HỌC 66 3.9 TÍNH TỐN BỂ KHỬ TRÙNG 70 3.10 TÍNH TỐN BỂ CHỨA BÙN VÀ MÁY ÉP BÙN 71 3.10.1 Tính tốn máy ép bùn 71 3.10.2 Tính tốn bể chứa bùn thải .73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 74 KẾT LUẬN 74 KIẾN NGHỊ 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO .75 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng DANH MỤC HÌNH Hình Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất thủy sản .10 Hình Hệ thống xử lý nước thải thủy sản cảng cá công ty TNHH cơng nghệ mơi trường Hịa Bình xanh 20 Hình Hệ thống xử lý nước thải thủy sản công ty môi trường NewTechCo 20 Hình Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải đề xuất 22 Hình Thiết bị lược rác tinh 23 Hình Cơ chế keo tụ-tạo bơng 25 Hình Bể tuyển siêu nơng 26 Hình Bể sinh học thiếu khí 27 Hình Máy khuấy chìm 27 Hình 10 Vi sinh vật Nitrosomonas Nitrobacter 27 Hình 11 Đĩa phân phối khí 29 Hình 12 Bể lắng 29 Hình 13 Nguyên lý hoạt động máy ép bùn băng tải 30 Hình 14 Sơ đồ tính tốn bể keo tụ- tạo bơng .34 Hình 15 Sơ đồ XLNT áp dụng phương pháp tuyển 35 Hình 16 Sơ đồ tính tốn bể tuyển 36 Hình 17 Sơ đồ tính tốn bể thiếu khí 37 Hình 18 Sơ đồ tính tốn bể hiếu khí 38 Hình 19 Sơ đồ tính tốn bể lắng sinh học 40 Hình 20 Các thông số chọn bơm cho hố thu 42 Hình 21 Các thơng số chọn máy thổi khí 44 Hình 22 Các thông số bể lắng 66 Hình 23 Các thông số chọn bơm bùn 69 Hình 24 Các thơng số chọn bơm bùn 73 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng DANH MỤC BẢNG Bảng Thông số quan trắc nước thải nhà máy chế biến thủy sản đầu vào 22 Bảng Các thơng số tính toán cho song chắn rác 41 Bảng Các thông số thiết kế cho bể keo tụ-tạo 47 Bảng Các thông số thiết kế bể tuyển 54 Bảng Các thông số thiết kế bể sinh học hiếu khí 61 Bảng Các thông số kỹ thuật đĩa phân phối khí Longtech LTD 270 64 Bảng Các thông số thiết kế bể lắng sinh học 69 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN 1.1 KHÁI QUÁT VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN Ở VIỆT NAM [1] Việt Nam nằm bên bờ Tây Biển Đông, biển lớn Thái Bình Dương, có diện tích khoảng 3.448.000 km2, có bờ biển dài 3260 km Vùng nội thuỷ lãnh hải rộng 226.000km2, vùng biển đặc quyền kinh tế rộng triệu km2 với 4.000 đảo, tạo nên 12 vịnh, đầm phá với tổng diện tích 1.160km2 che chắn tốt dễ trú đậu tàu thuyền Biển Việt Nam có tính đa dạng sinh học cao, nơi phát sinh phát tán nhiều nhóm sinh vật biển vùng nhiệt đới ấn Độ - Thái Bình Dương với chừng 11.000 lồi sinh vật phát Nước ta với hệ thống sông ngịi dày đặc có đường biển dài thuận lợi phát triển hoạt động khai thác nuôi trồng thủy sản Sản lượng thủy sản Việt Nam trì tăng trưởng liên tục 17 năm qua với mức tăng bình quân 9,07%/năm Với chủ trương thúc đẩy phát triển phủ, hoạt động ni trồng thủy sản có bước phát triển mạnh, sản lượng liên tục tăng cao năm qua, bình quân đạt 12,77%/năm, đóng góp đáng kể vào tăng trưởng tổng sản lượng thủy sản nước Ngành thủy sản Việt Nam có vai trị to lớn kinh tế quốc dân, đóng góp cho GDP nước khoảng 4% Trong cấu nông – lâm – ngư nghiệp, thủy sản chiếm khoảng 20 – 22% tỷ trọng Việt Nam đứng vào top 10 nước xuất thủy sản lớn giới Ngành chế biến thủy sản phát triển thành ngành kinh tế mũi nhọn, ngành sản xuất hàng hóa lớn, đầu hội nhập kinh tế quốc tế Với tăng trưởng nhanh hiệu quả, thủy sản đóng góp tích cực chuyển đổi cấu kinh tế nơng nghiệp, nơng thơn, đóng góp hiệu cho cơng xóa đói, giảm nghèo, giải việc làm cho triệu lao động, nâng cao đời sống cho cộng đồng dân cư khắp vùng nông thôn, ven biển, đồng bằng, trung du, miền núi…, đồng thời góp phần quan trọng bảo vệ an ninh quốc phòng vùng biển đảo Tổ quốc Xuất thủy sản Việt Nam có bước tiến vượt bậc gần 20 năm qua Kim ngạch xuất thủy sản từ mức thấp 550 triệu năm 1995 có bước tăng trưởng mạnh mẽ qua năm với mức tăng trưởng bình quân 15,6%/năm Quá trình tăng trưởng đưa Việt Nam trở thành nước xuất thủy sản lớn giới, giữ vai trò chủ đạo cung cấp nguồn thủy sản tồn cầu ĐỒ ÁN MƠN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng Năm 2018, Việt Nam xuất thủy sản sang 161 thị trường so với năm 2017 có 167 thị trường “thị trường tỷ đơ” gồm Mỹ, EU, Nhật Bản có cách biệt đáng kể so với năm trước Trong Mỹ vượt EU lên vị trí thị trường lớn với 1,6 tỷ USD, tăng 14,5%, tiếp đến EU với 1,47 tỷ USD, giảm nhẹ 0,6%, đứng thứ Nhật Bản với 1,38 tỷ USD, tăng 5% Trung Quốc bị giảm 5% xuống 1,2 tỷ USD Mỹ, ASEAN Hàn Quốc tăng tỷ trọng EU, Trung Quốc giảm Tuy nhiên, ngành Chế biến Thủy sản ngành gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường Ảnh hưởng ngành chế biến thủy sản đến môi trường có khác đáng kể, khơng phụ thuộc vào loại hình chế biến, mà cịn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác quy mô sản xuất, sản phẩm, ngun liệu đầu vào, mùa vụ, trình độ cơng nghệ sản xuất, trình độ tổ chức quản lý sản xuất…, yếu tố kỹ thuật, cơng nghệ tổ chức quản lý sản xuất có ảnh hưởng định đến vấn đề bảo vệ môi trường doanh nghiệp Một số tác động đặc trưng ngành Chế biến Thuỷ sản gây ảnh hưởng đến môi trường kể đến sau: - Ơ nhiễm khơng khí: mùi phát sinh từ việc lưu trữ phế thải q trình sản xuất, khí thải từ máy phát điện dự phịng Trong nguồn nhiễm khơng khí, mùi vấn đề nhà máy chế biến thủy sản - Chất thải rắn phát sinh chủ yếu từ trình chế biến bao gồm loại đầu vỏ tôm, vỏ nghêu, da/mai mực, nội tạng mực cá - Nước thải sản xuất chế biến thủy sản chiếm 85-90% tổng lượng nước thải, chủ yếu từ công đoạn: rửa xử lý nguyên liệu, chế biến, hoàn tất sản phẩm, vệ sinh nhà xưởng dụng cụ, thiết bị, nước thải sinh hoạt Trong nguồn phát sinh ô nhiễm, nước thải nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng đến mơi trường phát sinh thể tích nước thải lớn với nồng độ ô nhiễm cao không xử lý thích hợp 1.2 CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT VÀ ĐẶC TRƯNG NƯỚC THẢI CỦA NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN 1.2.1 Quy trình cơng nghệ sản xuất * Ngun liệu: Nguồn nguyên liệu phục vụ cho trình chế biến loại thủy hải sản cá, tôm, mực, bạch tuộc đánh bắt trực tiếp từ biển người dân nuôi Các nguyên liệu hải sản cần phải tươi sống đảm bảo chất lượng 10 GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI � × � + �� × � � = � + �� × � Trong đó: Xo: hàm lượng cặn lơ lửng đầu vào (mg/l) Q: lưu lượng vào bể (m3/ngày) Qr: lưu lượng bùn tuần hoàn (m3/ngày) Xu: hàm lượng SS lớp bùn lắng hay tuần hoàn (mg/l) X: hàm lượng bùn hoạt tính bể aerotank (mgMLSS/l) Giá trị Xo thường nhỏ so với X Xu, phương trình cân vật chất bỏ qua đại lượng QXo Khi phương trình cân vật chất dạng: �� × �� = � + �� × � Q+Q Q,Xo Qr,X Qe,Xe Qw,X u u Lượng bùn xả ngày: �� − �� �� �� �� ⇒ �� = �� �� + �� �� �� �� 803,25 × 3000 − 2500 × 25 × 0,8 × = 31,4 �3 ��à� = 8000 × �� = Trong đó: V: thể tích bể Aerotank (m3) Qr: lưu lượng bùn thải từ đường tuần hoàn (m3/ngày) Xu: nồng độ bùn đường tuần hoàn (mg/l) Qe: lưu lượng đầu từ bể lắng sinh học (m3/ngày) (Giả sử xem lượng bùn thải không đáng kể, nên Qe = Q = 500 (m3/ngày)) Xe: nồng độ cặn lơ lửng đầu từ bể lắng sinh học (mg/l) X: nồng độ bùn bể Aerotank (mg/l) θc: thời gian lưu bùn (ngày) Hàm lượng bùn hoạt tính bể aerotank: 62 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI ����� = GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng ���� 3000 = = 3750 ����/� 0,8 0,8 Giả sử X0= Qr = αQ Chia vế phương trình cho Q đặt ⇒�= Vậy lưu lượng bùn tuần hoàn: Qr : hệ số tuần hoàn Q � 3750 = = 0,88 �� − � 8000 − 3750 �� = � × � = 0,88 × 2500 = 2200 �3 ��à� = 91,6 �3 ℎ 3.7.3 Kiểm tra tải trọng thể tích LBOD tỉ số F/M Tải trọng thể tích: ���� = � × �0 2500 × 519 = 1,6 ����� �3 ��à� = � 803,25 × 1000 � �= ��0 2500 × 519 = = 0,54 ���� ���� ��à� �� 803,25 × 3000 Trị số nằm khoảng cho phép ���� = 0,5 ÷ 1,9 Tỉ số F M Trị số nằm khoảng cho phép � � = 0,2 ÷ 0,6 ��à�−1 3.7.4 Tính tốn cấp khí cho bể Biết hiệu suất chuyển hóa oxygen thiết bị khuếch tán khí dạng đĩa sứ E=30%, hệ số an toàn f = để tính cơng suất thực tế máy thổi khí BOD20 tiêu thụ q trình sinh học bùn hoạt tính ����20 = � � − �0 × 10−3 2500 × 519 − 41,5 × 10−3 = = 1755.5 �����20 ��à� 0,68 0,68 Nhu cầu oxy lý thuyết cho q trình ��2 = ����20 − 1,42 × �� ��� + 4,43� ��� = 1755,5 − 1,42 × 331,24 + 4,43 × 2500 × 86,1 × 10−3 = 2238,7 ���2 ��à� = 93,27 �� ℎ Giả sử không khí có 23% Oxygen khối lượng riêng khơng khí 1,2 kg/m3 Lượng khơng khí lý thuyết cho trình: ��� = ��2 2238,7 = = 8041,31( �3 ��à�) 0,232 × 1,2 0,232 × 1,2 Kiểm tra lượng khơng khí cần thiết cho xáo trộn hồn tồn: 63 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI �= GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng ��� 8041,31 = = 33,37( �3 �ℎí �3 ��à�) = 23,17(�/�3 �ℎú�) � × � 0,3 × 803,25 Trị số nằm khoảng cho phép q = 20 – 40 L/m3.phút Như lượng khí cần cấp cho q trình bùn hoạt tính đủ cho xáo trộn hồn tồn Lượng Oxi thực tế cần cho máy thổi khí ��� = � × ��� � =2× 8041,31 Chọn máy thổi khí [3] 0.3 = 53608,73( �3 ��à�) = 37,23(�3 /�ℎú�)= 0,6205(m3/s) Chọn máy thổi khí: Máy thổi khí Tsurumi TSR2-80 Vậy chọn máy thổi khí Tsurumi TSR2-80, Cơng suất: - 55 Kw, điện 380V Lưu lượng: từ 20 m3/min đến 45 m3/min Cột áp: từ 0.1 kg/cm2 (1,000mmAq) đến 0.58 kg/cm2 (6,000mmAq) Số lượng: máy (1 hoạt động, dự phịng) Chọn đĩa thổi khí LTD - 270 với thông số kỹ thuật sau: Bảng Thông số kỹ thuật đĩa phân phối khí Longtech LTD 270 Thơng số Giá trị/Thơng tin Kích thước ÷12 inch Chất liệu màng Cao su EPDM (hoặc Polyurethan) Chất liệu khung PVC/ABs Đường kính 270 mm (9″) Diện tích tiếp xúc 0.038 m2 Lưu lượng 0- 9.5 m3 /h 64 GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI Dạng bọt oxy Mịn Xuất xứ Đài Loan Chọn hệ thống cấp khí gồm 18 ống nhánh đặt dọc theo chiều dài bể Lưu lượng khí qua ống nhánh: q= ��� 18 = 0.6025 18 = 0,03( m3/s) Chọn lưu lượng khí 3,2 m3/h Số lượng đĩa khuếch tán: N= V/3,2=251,01 Chọn 252 đĩa Cách bố trí đĩa bể: Số lượng ống nhánh bể chọn là: 18 Số lượng đĩa khuếch tán ống nhánh: � = 252 18 = 14 �á� Khoảng cách ống nhánh (tính từ tâm ống): 950 mm Khoảng cách ống cách tường: 450mm Tốc độ chuyển động dịng khí ống dẫn qua hệ thống phân phối khí 10 – 15 m/s, tốc độ chuyển động qua lỗ phân phối 15 – 20m/s Chọn vận tốc khí ống 10 m/s Đường kính ống Dchính = � ��� ��� �0,6205 = � �9 = 0,296 m= 296mm => Chọn ống thép ống đúc DN 300, θ325 Chọn số lượng ống nhánh dẫn khí 18 ống Chọn vận tốc khí ống nhánh 15m/s Đường kính ống nhánh là: �� = Chọn ống inox θ50 �2 × 4 × 399,25 = = 0,048 � × � × 15 × 3600 4×�×� Đường kính ống dẫn bùn tuần hồn : Dbùn TH = => chọn ống 160mm ��ℎ ×4 �×� = 91,67×4 �×1,5� 3600 65 = 0,147 (m) = 147(mm) ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng Đường kính ống dẫn nước : Dra= � ( 91,67 + 104,17) � � 0,8 � 3600 = 0,294 mm => chọn ống 3.8 TÍNH TỐN BỂ LẮNG SINH HỌC [2] Các thơng số bể lắng chọn theo Hình 17 Hình 22 Các thông số bể lắng Lưu lượng vào bể lắng QL = 1,7Q = 4250m3/ngày đêm = 177,08 m3/h Chọn tải trọng bề mặt La = 32 m3/m2.ngày Diện tích bề mặt lắng �= ��� ��à� �� = 4250 = 132,81 �2 32 Vận tốc nước ống trung tâm v ≤ 0,03 m/s, chọn v = 0,02 m/s Tiết diện ống trung tâm: ��� = Tiết diện bể bao gồm ống lắng: Đường kính bể lắng: � = 132,81 + 2,46 = 135,27 (�2 ) D= Đường kính ống trung tâm: � 4250 = = 2,46 �2 � 0,02 × 3600 × 24 4�� � � 135,27 � =13,12 (m) => chọn D = 14 m d = 20%D = 14 × 0.2 = 2.8 m 66 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng Chọn chiều sâu hữu ích bể lắng H = 4,0m, chiều cao lớp bùn hb = 0,3m, chiều cao bảo vệ hbv = 0,7m Vậy chiều cao tổng cộng bể H = 5m Chiều cao ống trung tâm ℎ = 0,6� = 0,6 × = � Kiểm tra thời gian lưu nước bể lắng: Thể tích phần lắng � = � × � − ��� × ℎ = 132,81 × − 2,46 × = 523,86 �3 Thời gian lưu bùn: Thời gian lưu nước; t=� �= Tính tốn máng thu nước � = �ℎ + ��� ℎ � ��� ��à� 523,86 91,67 + 104,17 523,86×0,3 � 24 = 4250 = 2,67 h > 1,5h = 0,9 ℎ < 2,5ℎ Chọn vận tốc nước chảy máng: vm = 0.7 m/s Diện tích mặt cắt ướt máng: Am= ��ℎ + � �� = 91,67 +104,17 0,7 � 3600 = 0,08 m2 Để đảm bảo máng không q tải, ta chọn kích thước máng (Carộng) 0.3m × 0.4m Máng làm từ vật liệu bê tông cốt thép, dày 100mm, có lắp thêm máng cưa làm từ thép không gỉ Kiểm tra tải trọng máng tràn: Đường kính máng tràn: Dm = 0.8D = 0,8×12 = 9.6m Ls= Trong đó: ��ℎ + � �� � � = 2500 + 1200 9,6 � � = 122,68 m2 Dm - Đường kính máng tràn Dm = 9.6m Chiều dài máng: Lm = Dm×π = 9.6 × π = 30.14 m Tính tốn đường kính đường ống dẫn Ống dẫn nước khỏi bể lắng 67 GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI Nước thải từ dẫn khỏi bể lắng sinh học ống dẫn Chọn vận tốc nước chảy ống v = m/s Đường kính ống dẫn nước khỏi bể lắng: D= 4� ��� � 104,17 = � � � 3600 = 0,19 m Chọn ống nhựa PVC Bình Minh có đường kính D = 250 mm Ống dẫn bùn tuần hoàn Vận tốc bùn tuần hoàn chảy ống: vbùn = 0.7 m/s Lưu lượng bùn tuần hoàn : Qth = 1200 m3 /ngày.đêm = 0.014 m3/s Đường kính ống dẫn bùn tuần hoàn: DBùn TH= � ��ℎ � � ��ù� = � 91,67 � � 0,7 � 3600 = 0,21 mm Chọn ống nhựa PVC Bình Minh có đường kính D = 250mm Ống dẫn bùn dư đến bể chứa bùn Lưu lượng bùn dư: Qw = 10.6 m3 /ngày = 1.22 × 10-4m3 /s Lưu lượng bùn lớn nên ta xả bùn liên tục Chọn vận tốc bùn dư chảy ống vbùn dư = 0.7 m/s Đường kính ống dẫn bùn dư đến bể chứa bùn: Dbùn dư = � �� ��� = � 0,44 � � 0,7 � 3600 = 0,015 m Chọn ống nhựa PVC Bình Minh có đường kính D = 20 mm Bảng Thơng số tính tốn bể lắng sinh học Thông số Đơn vị Giá trị Thể tích bể m3 523,86 Đường kính bể lắng m 13,12 68 GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng ĐỒ ÁN MƠN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI Đường kính ống dẫn nước thải vào bể mm 294 Chiều sâu bể lắng m Đường kính ống trung tâm m 2,8 Chiều cao ống trung tâm m Thời gian lưu nước h 0,9 Thời gian lưu bùn h 2,67 Tải trọng bề mặt m3/m2.ngày 32 Đường kình máng tràn m 9,6 Kích thước máng thu nước ( cao x rộng) m 0,3 x 0,4 Chọn bể lắng hình trịn, kích thước bể: 14.0m × 5m Chọn máy bơm bùn [16] Lưu lượng bơm QW = 10,89 m3/ngày = 0,45 m3/h Hình 23 Các thơng số chọn bơm bùn [16] Cột áp bơm H = 6,5 m Chọn bơm bùn Tsurumi KRS-63, công suất 3KW, Solids passage 15mm Số lượng 69 GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng ĐỒ ÁN MƠN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI 3.9 TÍNH TOÁN BỂ KHỬ TRÙNG [2] Chọn liều lượng Chlorine cần dùng �� = � × � × 104,17 �� = = 0,3125 = 7,5(��/��à�) 1000 1000 ℎ Trong đó: a liều lượng hoạt tính lấy theo điều 6.20.3-TCXD-51-84 Thời gian tiếp xúc Chlorine nước thải 30 phút, kể thời gian tiếp xúc mương dẫn nước từ bể khử trùng tiếp xúc sông Thời gian tiếp xúc riêng bể tiếp xúc � = 30 − � 180 = 30 − = 24 �ℎú� � × 60 0,5 × 60 Trong đó: L chiều dài mương dẫn nước từ bể khử trùng tiếp xúc sông, L = 180 m v tốc độ chuyển động nước mương dẫn nước từ bể khử trùng tiếp xúc sông, v = 0,5 m/s Thể tích hữu ích bể � = � × � = 104,17 × 24 = 41,67 �3 60 Chiều sâu tiếp xúc bể H = 4,5m, chiều cao bảo vệ 0,5m Chọn kích thước bể là: L × W × H = 6m × 2m × 5m Để tăng khả tiếp xúc khuấy trộn bể khử trùng, ta dùng sục khí ống khoan lỗ phía theo chiều dài ống Tính lượng hóa chất cần dùng Chọn chất khử trùng nước Javen 12%, hàm lượng NaOCl 10% ± 2% Lượng Javen tiêu thụ trọng ngày: �= 7,5 × 74,5 = 108,49(��/��à�) 51,5 × 0,1 Thể tích lượng nước Javen tiêu thụ ngày: � = � × 1,15 � � = 108,49 × 1,15 = 124,8 = 5,19(�/ℎ) �� ��à� Xác định kích thước bồn pha hóa chất Chọn thời gian hai lần pha hóa chất t=108h Hóa chất sử dụng Javen 12%, dung mơi nước Thể tích hữu ích bồn �= �×� 108.49 × ���/�� = ����, ��(�) = �% × �( ���� � � ) �, �� × � 70 GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI Chọn bồn composite hình trụ đứng thể tích 5m3 Chọn bơm định lượng Chọn chiều cao từ vị trí cuối ống hút bơm định lượng đến đỉnh bể khử trùng theo phương đứng Hhh = 5m, Tổn thất co, tê, van, cút đường ống dẫn hóa chất Hcb = 0,7m, Tổn thất theo chiều dài từ vị trí đặt bơm định lượng đến máy ép bùn Hd = 1m Vậy cột áp bơm định lượng: � = �ℎℎ + ��� + �� = 6,7 (�) Chọn bơm định lượng SEKO Tekna EVO 500, 120 Strokes/min, Q = 1,5 L/h, công suất 12,2 W Số lượng: bơm 3.10 TÍNH TỐN BỂ CHỨA BÙN VÀ MÁY ÉP BÙN 3.10.1 Tính tốn máy ép bùn Lượng bùn sinh từ việc xử lý sơ bộ: �1 = 0,2 × 1400 − 1330 × 2500 � 10 −3 = 35(��/��à�) Lượng bùn sinh từ hóa chất keo tụ: �ℎ�1 = 0,1 × � = 0,1 × 2500 = 250(��/��à�) Lượng bùn sinh từ hóa chất trợ keo tụ: �ℎ�2 = 0,0025 × � = 0,0025 × 2500 = 6,25(��/��à�) Lượng bùn sinh từ trình tuyển nổi: �2 = 243,78(��/��à�) Vậy lượng bùn sinh từ q trình hóa lý: � = �1 + �ℎ�1 + �ℎ�2 + �2 = 35 + 250 + 6,25 + 243,78 = 535,03 = 0,54 (�ấ�/��à�) �� ��à� Tỷ trọng bùn hóa lý = 1,005 tấn/m3 Nồng độ cặn = 0,025 g/g Thể tích bùn hóa lý 0,54 = 21,49(�3 /��à�) 1,005 × 0,025 Lượng bùn sinh từ việc xử lý sinh học: �3 = 0,2 × 519 − 41,5 × 2500 = 238,75 �� = 0,238(�ấ�/��à�) ��à� Tỷ trọng bùn sinh học = 1,001 tấn/m3 Nồng độ cặn = 0,013 g/g Thể tích bùn hóa lý 0,238 = 18,28 (�3 /��à�) 1,001 × 0,013 71 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng Tổng lượng bùn sinh ra: ��ù� = 21,49 + 18,28 = 42,77(�3 /��à�) ��ù� = 0,54 + 0,057 = 0,597(�ấ�/��à�) Chọn máy ép bùn Chọn máy ép bùn dạng băng tải Độ ẩm bùn sau ép 80% Khối lượng bùn sau ép �= 0,597 = 2,985(�ấ�/��à�) (1 − 0,8) Lượng bùn sinh từ hóa chất dùng cho máy ép bùn: �ℎ� = 0,0025 × � = 0,0025 × 2500 = 6,25(��/��à�) Tổng khổi lượng bùn thải sinh ngày: ��ù� = 2,985 + 0,0625 = 2,9913 (�ấ�/��à�) Số hoạt động: 12 h/ngày Công suất máy ép bùn: 1,69 m3/h Chọn máy ép bùn băng tải DDTP-BFA50, chiều rộng băng tải 500mm Xác định kích thước bồn pha hóa chất Chọn thời gian hai lần pha hóa chất t=16 ngày Hóa chất sử dụng Polymer Cation 0,3%, dung môi nước Lượng Polymer Cation dùng cho ngày: � = �, � × ���� = ��� Thể tích hữu ích bồn �= � = �, �� ��/��à� ��à� �×� �, �� × �� = ����(�) = �% × �( ���� � � ) �, ��� × � Chọn bồn composite hình trụ đứng thể tích 1m3 Chọn bơm định lượng Lượng hóa chất cần sử dụng Lưu lượng bơm lý thuyết �ℎ� = ��� = 6,25 × 100 = 6,25 (�3 /��à�) 0,1 × 1000 �ℎ� 6,25 �3 = = 0,521 = 52,1(�/ℎ) � 12 ℎ Lưu lượng bơm thực tế, hệ số an toàn k = 1,5: 72 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng ��� = 1,5��� = 1,5 × 0,521 = 0,7815 (�3 /ℎ) = 13,025(�/�ℎú�) Chọn chiều cao từ vị trí cuối ống hút bơm định lượng đến đỉnh bồn tạo máy ép bùn theo phương đứng Hhh = 5m, Tổn thất co, tê, van, cút đường ống dẫn hóa chất Hcb = 0,7m, Tổn thất theo chiều dài từ vị trí đặt bơm định lượng đến máy ép bùn Hd = 1m Vậy cột áp bơm định lượng: � = �ℎℎ + ��� + �� = 6,7 (�) Chọn bơm định lượng SEKO PS1D 006 PVC, 116 Strokes/min, Q = L/phút, công suất 0,18 KW Số lượng: bơm 3.10.2 Tính tốn bể chứa bùn thải Lưu lượng vào ngăn chứa bùn: � = 42,77 �3 ��à� Chọn thời gian lưu bùn tuần hoàn ngày, thể tích ngăn là: � = ��ℎ × � = 42,77 × = 213,85 �3 24 Chọn chiều cao bể 4,5m, chiều cao bảo vệ 0,5 m Kích thước bể chứa bùn L × W × H = 7,5m × 6m × 5m Chọn bơm bùn bơm vào máy ép bùn Chọn máy bơm bùn [16] Lưu lượng bơm QW = 42,77 m3/ngày = 1,78 m3/h Hình 24 Các thơng số chọn bơm bùn [16] Cột áp bơm H = 6,5 m Chọn bơm bùn Tsurumi KRS-63, công suất 3KW, Solids passage 15mm Số lượng 73 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Xử lý nước thải thủy sản nói riêng, xử lý nước thải cơng nghiệp nói chung tốn chi phí đầu tư chi phí vận hành Nguyên nhân chúng loại nước thải có hàm lượng SS, BOD5, COD cao chứa nhiều dầu mỡ Đồ án đề xuất quy trình cơng nghệ xử lý nước thải, tính tốn cơng trình xử lý trình bày số vẽ công nghệ xử lý nước thải thủy sản áp dụng tính tốn Hệ thống xử lý đề đáp ứng việc xử lý hàm lượng chất nhiễm có nước thải Nồng độ chất nhiễm có nước thải sau xử lý nằm khoảng giới hạn cho phép QCVN 11-MT:2015/BTNMT cột B KIẾN NGHỊ Hệ thống xử lý nước thải thiết kế vẽ, vấn đề thi công cần chặt chẽ Nhanh chóng áp dụng kết nghiên cứu nhằm nâng cao hiệu xử lý tối ưu chi phí cho xử lý nước thải Kiến nghị cơng ty nên áp dụng biện pháp sản xuất sản xuất nhằm giảm hàm lượng chất ô nhiễm trước vào hệ thống xử lý Đó khơng làm giảm chi phí xử lý nước thải mà cịn góp phần bảo vệ mơi trường Để đưa công tác xử lý nước thải vào nề nếp ổn định cần xây dựng hệ thống quản lý kỹ thuật thống Tất hoạt động trạm xử lý phải ghi nhận vào sổ nhật ký, để cập nhật thơng tin có biện pháp xử lý thích hợp Trang bị bảo hộ lao động cho cán nhân viên làm việc trạm xử lý Thường xuyên kiểm tra công tác vận hành bảo trì hệ thống xử lý Đào tạo, bồi dưỡng tay nghề trình độ chun mơn cho cán nhân viên làm việc trạm xử lý 74 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] – VASEP (2019), Tổng quan ngành thủy sản Việt Nam (online), viewed 22/09/2019, from: < http://vasep.com.vn/1192/OneContent/tong-quan-nganh.htm> [2] Lâm Minh Triết, Xử lý nước thải đô thị khu công nghiệp (Tính tốn thiết kế cơng trình), 2006, Nhà xuất Đại học Quốc gia TPHCM [3] Vũ Quốc Việt, Tính tốn lựa chọn máy thổi khí longtech cho cơng trình xử lý nước thải (online), viewed 14/11/2019, from: < https://quangminhvn.com/tinh-toan-lua-chon-may-thoikhi-cho-cong-trinh-xu-ly-nuoc-thai.html> [4] Cơng ty cổ phần Matra quốc tế, Tính công suất động máy bơm từ lưu lượng cột áp (online), viewed 14/11/2019, from: [5] Mecalf & Eddy, Wastewater Engineering Treatment (5th Eddition), [6] Công ty TNHH hóa chất Thuận Nam (online), viewed 24/11/2019, from:< http://hoachatjsc.com/p/6125/javel-naclo > [7] Công ty TNHH Thuận Hiệp Thành, Catalouge bơm Beluno, (online), viewed 24/11/2019, from:< https://thuanhiepthanh.com.vn/catalogue-may-bom-beluno-65c.html> [8] Công ty TNHH TM Tích Lũy, Catalouge máy bơm định lượng SEKO tekna EVO, (online), viewed 24/11/2019, from:< http://savevietnam.com.vn/vn/san-pham-seko/teknaevo.html> [9] Công ty TNHH Thuận Hiệp Thành, Catalouge máy thổi khí Longtech nhập Đài Loan, (online), viewed 24/11/2019, from:< https://thuanhiepthanh.com/chi-tiet/catalog-maythoi-khi-longtech-nhap-khau-dai-loan-73.html> [10] Đồ án xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản, (online), viewed 24/11/2019, from:< http://luanvan.co/luan-van/do-an-xu-ly-nuoc-thai-nganh-che-bien-thuy-san-61006/> [11] Xử lý nước thải thủy sản công suất 1000m3, (online), viewed 24/11/2019, from: [12] Tổng cục thống kê, Tình hình kinh tế - xã hội năm 2018, (online), viewed 24/11/2019, from:< https://www.gso.gov.vn/default.aspx?tabid=621&ItemID=19037> [13] Công ty TNHH Thuận Phú Group, Catalouge máy khuấy chìm Faggiolati Ý, (online), viewed 24/11/2019, from:< https://maybomnuoc99.com/may-khuay-tha-chim75 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng faggiolati/?fbclid=IwAR1jyeiiHHrTmSi6W67weaL0LpbWFNADutEpBTT3rMGqjRznR0a ZcS9FOKs> [14] Công ty TNHH Đại Đồng Tiến Phát, Giới thiệu dòng máy ép bùn chất lượng cao, (online), viewed 24/11/2019, from:< http://www.daidongtienphat.com/San-pham/GIOITHIEU-CAC-DONG-MAY-EP-BUN-CHAT-LUONG-CAO-ad3501.html> [15] Puma Air Center, Puma piston air compressors, (online), viewed 24/11/2019, from:< http://www.pumaair.com/E-PAC-PS.html> [16] Công ty Cổ phần phát triển máy công nghiệp Thăng Long, Catalog may bơm chìm hút bùn Tsurumi, (online), viewed 03/12/2019, from:< https://maybomchimnhapkhau.net/catalog-may-bom-chim-hut-bun-tsurumi/> [17] Công ty TNHH Xây dụng Thương mại Quang Minh, Đĩa ống phân phối khí Jaeger, (online), viewed 24/11/2019, from:< https://quangminhvn.com/dia-va-ong-phanphoi-khi-jaeger.html> 76 ... đồ án: Tính tốn thiết kế cụm bể xử lý hóa lý (bể keo tụ, bể tuyển nổi) cụm bể xử lý sinh học (bể thiếu khí + bể hiếu khí + bể lắng sinh học) cho xử lý nước thải chế biến thủy sản, công suất 2. 500. .. dụng hóa chất cho keo tụ - Tăng lượng bùn thải xử lý 2. 2 .2 Sơ đồ tính tốn Hình 16 Sơ đồ tính tốn bể tuyển B CỤM BỂ XỬ LÝ SINH HỌC 2. 3 Bể sinh học thiếu khí (Bể Anoxic) 2. 3.1 Lý thuyết Bể xử lý sinh. .. VSV hiếu khí 2. 3 .2 Sơ đồ tính tốn Hình 17 Sơ đồ tính tốn bể sinh học thiếu khí (Bể Anoxic) 2. 4 Bể sinh học hiếu khí (Bể Aerotank) 2. 4.1 Lý thuyết 37 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: