ĐẶC TÍNH NƯỚC THẢI VÀ HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA KCN

MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT Chương 1: MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết: 1.2 Mục tiêu: 1.3 Nội dung: 1.4 Phương pháp thực hiện: Chương 2: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA KHU VỰC 2.1 Điều kiện tự nhiên KCN Tân Phú Trung – Củ Chi: 2.1.1 Vị trí địa lý: 2.1.2 Địa hình: 2.1.3 Đặc điểm khí hậu: 2.1.3.1 Nhiệt độ: 2.1.3.2 Độ ẩm: 2.1.3.3 Lượng mưa: 10 2.1.4 Đặc điểm địa chất: 10 2.1.5 Đặc điểm thủy văn: 10 2.1.5.1 Nước mặt: 10 2.1.5.2 Nước ngầm: 10 2.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội: 11 2.2.1 Xã Tân Phú Trung: 11 2.2.1.1 Kinh tế: 11 2.2.1.2 Xã hội: 11 2.2.2 Xã Tân Thông Hội: 11 2.2.2.1 Kinh tế: 11 2.2.2.2 Xã hội: 12 Chương 3: ĐẶC TÍNH NƯỚC THẢI VÀ HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA KCN 13 3.1 Giới thiệu sơ lược KCN: 13 3.1.1 Qui mô công nghiệp: 13 3.1.2 Phân khu chức năng: 14 3.1.3 Các ngành công nghiệp dự kiến đầu tư vào KCN: 14 3.2 Đặc tính nước thải KCN: 15 3.2.1 Thành phần, tính chất nước thải: 15 3.2.2 Khả gây ô nhiễm môi trường: 15 3.3 Hiện trạng thoát nước xử lý nước thải KCN: 16 Chương 4: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ 17 4.1 Mục đích việc XLNT: 17 4.2 Các phương pháp XLNT: 17 4.2.1 Phương pháp xử lý học: 17 4.2.2 Phương pháp xử lý hóa học: 17 4.2.3 Phương pháp xử lý hóa lý: 18 4.2.4 Phương pháp xử lý sinh học: 19 4.2.5 Khử trùng nước thải: 19 4.2.6 Xử lý cặn: 19 4.3 Phân tích lựa chọn cơng nghệ: 20 4.3.1 Các nguyên tắc lựa chọn công nghệ xử lý: 20 4.3.2 So sánh ưu, nhược điểm cơng trình xử lý sinh học hiếu khí: 20 4.3.2.1 Bể SBR: 20 4.3.2.2 Bể Aeroten: 21 4.3.2.3 Bể Unitank: 21 4.4 Đề xuất phương án XLNT: 22 4.4.1 Thông số thiết kế: 22 4.4.2 Công nghệ xử lý nước thải đề xuất: 23 4.4.3 Thuyết minh công nghệ XLNT đề xuất: 23 Chương 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KỸ THUẬT 25 5.1 Xác định thơng số tính tốn: 25 5.2 Tính tốn thiết kế cơng trình đơn vị: 25 5.2.1 Song chắn rác: 25 5.2.1.1 Nhiệm vụ: 25 5.2.1.2 Tính tốn: 25 5.2.2 Hầm tiếp nhận: 27 5.2.2.1 Nhiệm vụ: 27 5.2.2.2 Tính tốn: 27 5.2.3 Bể lắng ly tâm: 28 5.2.3.1 Nhiệm vụ: 28 5.2.3.2 Tính tốn: 28 5.2.4 Bể chứa đệm 1: 31 5.2.4.1 Nhiệm vụ: 31 5.2.4.2 Tính tốn: 31 5.2.5 Bể SBR: 34 5.2.5.1 Nhiệm vụ: 34 5.2.5.2 Tính tốn: 34 5.2.6 Bể chứa đệm 2: 41 5.2.6.1 Nhiệm vụ: 41 5.2.6.2 Tính toán: 41 5.2.7 Bể tiếp xúc: 45 5.2.7.1 Nhiệm vụ: 45 5.2.7.2 Tính tốn: 45 5.2.8 Bể nén bùn: 46 5.2.8.1 Nhiệm vụ: 46 5.2.8.2 Tính tốn: 46 5.2.9 Máy ép bùn: 48 5.2.9.1 Nhiệm vụ: 48 5.2.9.2 Tính tốn: 48 5.2.10 Tính tốn hóa chất: 48 5.2.10.1 Bể chứa Urê (nồng độ 10%) bơm châm dung dịch Urê: 48 5.2.10.2 Thiết bị chứa K HPO bơm châm K HPO : 49 5.2.10.3 Thiết bị chứa dung dịch NaOCl (10%) bơm châm NaOCl: 50 5.2.10.4 Chất kết tủa Polymer dùng cho máy ép bùn: 50 5.2.11 Các cơng trình phụ trợ: 50 Chương 6: TÍNH TỐN KINH TẾ 51 6.1 Chi phí xây dựng thiết bị: 51 6.2 Chi phí quản lý vận hành: 51 6.2.1 Chi phí nhân công: 51 6.2.2 Chi phí hóa chất: 52 6.2.3 Chi phí điện năng: 52 6.2.4 Khấu hao cơng trình: 52 6.2.5 Chi phí sửa chữa bảo dưỡng: 53 Chương 7: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 54 7.1 Kết luận: 54 7.2 Kiến nghị: 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Quy hoạch sử dụng đất KCN Tân Phú Trung 13 Bảng 3.2: Quy hoạch sử dụng đất khu dân cư phục vụ KCN 13 Bảng 4.1: Thông số thiết kế 22 Bảng 5.1: Các thông số thiết kế cho song chắn rác 25 Bảng 5.2: Thể tích tích lũy nước vào bơm bể chứa đệm 41 Bảng 6.1: Chi phí xây dựng thiết bị 51 DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD : Nhu cầu oxy sinh hóa COD : Nhu cầu oxy hóa học DO : Oxy hịa tan KCN : Khu cơng nghiệp ngđ : Ngày đêm NN & PTNT : Nông nghiệp phát triển nông thôn SBR : Hoạt động gián đoạn theo mẻ SS : Chất lơ lửng TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam XLNT : Xử lý nước thải Chương 1: MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết: Với chủ trương cơng nghiệp hóa – đại hóa Đảng Nhà Nước, lĩnh vực kinh tế mà đặc biệt hoạt động công nghiệp phát triển mạnh mẽ với nhiều ngành nghề khác Tuy nhiên nhà máy, xí nghiệp cịn xây dựng cách rời rạc, xen lẫn với khu dân cư nên gây khó khăn cho hoạt động sản xuất, ảnh hưởng đến mỹ quan đô thị nghiêm trọng chất thải trình sản xuất gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe dân cư khu vực, gây ô nhiễm môi trường không quản lý, quan tâm mực Chính mà khu cơng nghiệp xây dựng để tập trung sở sản xuất số loại hình định nhằm cách li hoạt động sản xuất với khu dân cư tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt dộng sản xuất doanh nghiệp công tác quản lý kiểm sốt mơi trường Do tính chất khu cơng nghiệp tập trung nhiều ngành nghề sản xuất nên việc tạo lượng lớn chất thải điều khơng tránh khỏi Trong đáng quan tâm hết lượng nước thải, nhận thức điều nên KCN Tân Phú Trung dành quỹ đất để xây dựng trạm xử lý nước thải với mục đích bảo vệ mơi trường, đảm bảo phát triển bền vững 1.2 Mục tiêu: - Tìm hiểu thành phần, tính chất nước thải khu cơng nghiệp Tân Phú Trung – Củ Chi - Thiết kế trạm xử lý nước thải cho khu A KCN Tân Phú Trung với công suất 5000 m3/ngđ đạt tiêu chuẩn thải nguồn loại A theo TCVN 5945-2005 1.3 Nội dung: - Thu thập, phân tích số liệu đầu vào - Lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp với thành phần, tính chất nước thải, điều kiện mặt bằng, tiêu chuẩn xả thải, khả đầu tư… - Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý - Tính tốn kinh tế - Vẽ vẽ chi tiết 1.4 Phương pháp thực hiện: - Thu thập số liệu, tài liệu liên quan - Phân tích, tổng hợp số liệu - Phân tích khả thi - Tính tốn Chương 2: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ HỘI CỦA KHU VỰC 2.1 Điều kiện tự nhiên KCN Tân Phú Trung – Củ Chi: 2.1.1 Vị trí địa lý: Khu vực dự kiến xây dựng KCN Tân Phú Trung thuộc xã Tân Phú Trung Tân Thông Hội, huyện Củ Chi, Tp.HCM cách trung tâm thành phố khoảng 20km Đây huyện nằm phía Tây Bắc Tp.HCM có tiềm phát triển cơng nghiệp dịch vụ Quy mơ diện tích xây dựng 590 ha, cụm đất quy hoạch giới hạn bởi: - Phía Đơng giáp quốc lộ 22 (đường Xun Á) - Phía Tây giáp kênh thủy lợi TC2-14 N46-18A (kênh số 5) - Phía Nam giáp kênh Thầy Cai - Phía Bắc giáp kênh Đơng (N46) 2.1.2 Địa hình: - Khu đất qui hoạch KCN Tân Phú Trung có địa hình tương đối phẳng, thấp, hầu hết khu vực đất nông nghiệp bị nhiễm phèn nặng - Đây dạng địa hình, địa mạo tích tụ, cấu tạo bùn sét, sét màu xám xanh, xám vàng, trạng thái dẻo chảy sản phẩm trầm tích Halocen 2.1.3 Đặc điểm khí hậu: Nằm địa bàn Tp.HCM nên đặc điểm khí hậu huyện Củ Chi mang đặc tính đặc trưng Tp.HCM như: khí hậu ơn hịa, mang tính chất khí hậu cận nhiệt đới gió mùa vùng đồng bằng, hàng năm có mùa rõ rệt mùa khơ mùa mưa Nhiệt độ trung bình năm 270C 2.1.3.1 Nhiệt độ: - Nhiệt độ khơng khí hàng năm dao động từ 25,7 – 29,10C - Nhiệt độ trung bình năm 27,10C - Nhiệt độ trung bình cao 29,10C - Nhiệt độ trung bình thấp 25,70C Chế độ nhiệt khu vực tương đối điều hòa, biên độ nhiệt thấp, tháng nóng tháng lạnh có nhiệt độ chênh lệch không nhiều 2.1.3.2 Độ ẩm: Độ ẩm khơng khí biến đổi theo mùa theo vùng, thời kỳ ẩm trùng vào mùa mưa thời kỳ hanh khơ trùng với mùa khơ - Độ ẩm khơng khí trung bình năm 79,5% - Độ ẩm khơng khí cao 86% - Độ ẩm khơng khí thấp 71% 2.1.3.3 Lượng mưa: Khu vực có hai mùa rõ rệt mùa mưa mùa khô, mùa mưa từ tháng đến tháng 11 mùa khô từ tháng 12 đến tháng năm sau Trong thời gian mùa khô lượng mưa không đáng kể - Lượng mưa trung bình năm 1935mm - Lượng mưa năm cao 2929,5mm (năm 2000) - Lượng mưa năm thấp 1829,3mm (năm 2001) - Lượng mưa lớn ghi ngày 177mm - Số ngày mưa trung bình 155 ngày/năm 2.1.4 Đặc điểm địa chất: - Nằm rìa đới chuyển tiếp phần nâng đồi núi thấp miền Đơng Nam Bộ phần địa hình thấp trũng thung lũng bãi bồi sông Vàm Cỏ Đông, cấu trúc địa chất phức tạp Tổng thể cho thấy mặt lộ sản phẩm gồm: bùn sét màu xám xanh, xám đen, nguồn gốc trầm tích sơng biển Halocen Các trầm tích Halocen phủ trực tiếp lên trầm tích Pleistocen - Thành phần đất đá thuộc P leistocen gồm cát hạt mịn đến tru ng, lớp sét màu xám nâu, xám đen, xám vàng, trạng thái dẻo, cứng, nửa cứng - Sức chịu tải đất thấp, thường < 0,7kg/cm2 Nhìn chung cấu trúc địa chất thuận lợi cho việc xây dựng cơng trình 2.1.5 Đặc điểm thủy văn: 2.1.5.1 Nước mặt: - Tại khu vực có kênh Chính Đơng dẫn từ kênh Đơng bắt nguồn từ hồ Dầu Tiếng Từ năm 2004, kênh Chính Đơng dùng để đưa nước phục vụ cho công nghiệp nông nghiệp - Kênh Thầy Cai chạy dọc theo phía Nam khu quy hoạch Theo số l iệu thống kê Sở NN & PTNT Tp.HCM mực nước cao kênh Thầy Cai 1,3m Lưu lượng kênh 20 m3/s - Chế độ thủy triều khu vực chế độ bán nhật triều 2.1.5.2 Nước ngầm: Theo kết khoan thăm dị nước đất KCN Liên đồn Địa chất Thủy văn – Địa chất Cơng trình Miền Nam tiến hành ngày 28/2/2003 cho thấy đến chiều sâu khoan 156m, phân đoạn chứa nước với chất lượng trữ lượng khác 10 Trong đó: P: cơng suất máy thổi khí, kW; K: số, K = 1,689; Q k : lưu lượng khí cần cung cấp máy, Q k = 45,18m3/phút; h: chiều cao lớp nước, h = H a = 6,4m - Với hiệu suất máy thổi khí: e = 0,7 ÷ 0,9 Chọn e = 0,8 => Cơng suất thực tế máy thổi khí: Ptt = P 36,8 = = 46 (kW) 0,8 0,8 Chọn máy thổi khí có cơng suất 46kW (2 hoạt động, dự phòng) 5.2.6 Bể chứa đệm 2: 5.2.6.1 Nhiệm vụ: Nhằm ổn định lưu lượng nước thải trước đưa vào bể tiếp xúc 5.2.6.2 Tính tốn: Kích thước bể: Bảng 5.2: Thể tích tích lũy nước vào bơm bể chứa đệm Giờ Q b (m3/h) V vào (m3) V (m3) Hiệu số 416,67 416,67 208,33 - 208,34 416,67 833,3 416,7 - 416,6 833,3 625 - 208,3 833,3 833,3 833,3 1041,7 208,4 833,3 1250 416,7 833,3 1458,3 625 833,3 1666,6 833,3 416,67 1250 1875 625 10 416,67 1666,7 2083,3 416,6 11 416,67 2083,3 2291,6 208,3 12 416,67 2500 2500 13 416,67 2916,7 2708,3 - 208,4 14 416,67 3333,4 2916,7 - 416,7 41 15 3333,4 3125 - 208,4 16 3333,4 3333,3 - 0,1 17 3333,4 3541,6 208,2 18 3333,4 3750 416,6 19 3333,4 3958,3 624,9 20 3333,4 4166,6 833,2 21 416,67 3750 4375 625 22 416,67 4166,7 4583,3 416,6 23 416,67 4583,4 4791,6 208,2 24 416,67 5000 5000 => Thể tích bể chứa đệm: V = V max – V = 833,3 – ( - 416,7) = 1250 (m3) - Chia bể đệm làm ngăn thơng nhau, thể tích ngăn = V: = 1250 : = 625 (m3) - Chọn chiều cao hữu ích bể: H = 4,5m - Diện tích ngăn mặt bằng: F= Vng H = 625 = 138,9 (m ) 4,5 - Kích thước ngăn: L x B = 14m x 10m - Chọn chiều cao bảo vệ: h bv = 0,5m => Chiều cao tổng cộng bể: H tc = H + h bv = 4,5 + 0,5 = (m) - Thể tích thực bể đệm: V đ = n.L.B.H tc = x 14 x 10 x = 1400 (m3) Tính tốn lưu lượng khí: - Chọn xáo trộn bể đệm thổi khí với tốc độ thổi khí 15 lít/m3.phút (Bảng 9.7/418 – XLNT đô thị công nghiệp) => Lưu lượng khí cần thiết cho bể đệm: Q k = R x V đ = 0,015 x 1400 = 21(m3/phút) Trong đó: R: tốc độ thổi khí, R = 15 lít/m3.phút = 0,015m3/m3.phút; V đ : thể tích thực bể đệm, m3 - Chọn thiết bị khuếch tán khí đĩa sứ với lưu lượng khuếch tán: r = 75 lít/phút.cái (Bảng 9.8/419 – XLNT thị cơng nghiệp) 42 => Số dĩa sứ cần thiết: Qk 21000 = = 280 (cái) r 75 N= - Số đĩa ngăn = N 280 = = 140 (cái) 2 - Bố trí theo 10 nhánh, khoảng cách nhánh 1,0m; nhánh bố trí 14 đĩa, khoảng cách đĩa 1,0m Tính tốn ống dẫn khí: Ĩng dẫn khí chính: - Với lưu lượng khí 350 l/s chọn vận tốc khí ống 12m/s (Bảng 9.9/419 – XLNT thị cơng nghiệp) Ta có tiết diện ống dẫn khí chính: 350.10 −3 = 29,2.10 −3 (m ) 12 F c= => Đường kính ống dẫn khí chính: Dc = Fc π = × 29,2.10 −3 = 0,193 (m) = 193 (mm) 3,14 Chọn ống PVC có đường kính ống φ 200mm Ống dẫn khí phụ: - Lưu lượng khí cung cấp cho ngăn = 350 = 175 (l/s) - Tiết diện ống dẫn khí phụ với vận tốc khí ống 15m/s F= 175.10 −3 = 11,67.10 −3 15 => Đường kính ống dẫn khí phụ: D= 4F π = × 11,67.10 −3 = 0,12 (m) = 120 (mm) 3,14 Chọn ống PVC có đường kính ống φ 140mm Ống dẫn khí nhánh: - Với số ống nhánh 10, ta có lưu lượng khí ống nhánh: qn = 175 = 17,5 (l/s) 10 - Chọn vận tốc khí ống nhánh 8m/s Tiết diện ngang ống nhánh: 17,5.10 −3 f = = 2,19.10 −3 (m ) 43 => Đường kính ống nhánh: 4f d= π = × 2,19.10 −3 = 0,053 (m) = 53 (mm) 3,14 Chọn ống PVC có đường kính ống φ 60mm Tính cơng suất máy thổi khí: - Áp lực khơng khí cần thiết: H a = h o + h c + h tb + H = 0,2 + 0,2 + 0,5 + 4,5 = 5,4 (m) Trong đó: H a : áp lực cần thiết máy thổi khí, m; h o : tổn thất áp lực ma sát dọc theo chiều dài đường ống, h o = 0,2m; h c : tổn thất áp lực cục bộ, h c = 0,2m; h tb : tổn thất áp lực qua thiết bị phân phối khí, h tb = 0,5m; H: chiều cao lớp nước bể, H = 4,5m - Cơng suất máy thổi khí:  h + 10,33   5,4 + 10,33  P = KQk ln  = 1,689 × 21 × ln  = 14,92 (kW)  10,33   10,33  Trong đó: P: cơng suất máy thổi khí, kW; K: số, K = 1,689; Q k : lưu lượng khí cần cung cấp, Q k = 21m3/phút; h: chiều cao lớp nước, h = H a = 5,4m - Với hiệu suất máy thổi khí: e = 0,7 ÷ 0,9 Chọn e = 0,8 => Công suất thực tế máy thổi khí: Ptt = P 14,92 = = 18,65 (kW) 0,8 0,8 Chọn máy thổi khí có cơng suất 19kW (1 chạy, dự phịng) Tính tốn cơng suất bơm ống dẫn nước thải: - Chọn bơm nhúng chìm (1 hoạt động, dự phị ng) có Q b = 208,4m3/h; cột áp H = 10m - Cơng suất máy bơm chìm bơm: N= ρQb gH 1000 × 208,4 × 9,81 × 10 = = 7,1 (kW) 1000η 3600 × 1000 × 0,8 Trong đó: Q b : Lưu lượng bơm, Q b = 208,4 m3/h; H: Chiều cao cột áp, H = 10m; η : Hiệu suất máy bơm, η = 0,7 ÷ 0,8 Chọn η = 0,8 - Công suất bơm thực tế lấy 120% cơng suất tính tốn: 44 N th = 1,2 x N = 1,2 x 7,1 = 8,52 (kW) Chọn bơm có cơng suất 9kW - Chọn vận tốc nước chảy ống v = 1,2m/s => Đường kính ống dẫn nước qua bể khử trùng: Dnc = 4Qb × 208,4 = = 0,25 (m) = 250 (mm) 3600 × π × v 3600 × 3,14 × 1,2 Chọn ống PVC có đường kính ống φ 260mm 5.2.7 Bể tiếp xúc: 5.2.7.1 Nhiệm vụ: Nước thải từ bể chứa đệm dẫn đến bể tiếp xúc để khử trùng dung dịch NaOCl 10% Bể tiếp xúc thiết kế với dòng chảy ziczắc qua ngăn để tạo điều kiện thuận lợi cho trình tiếp xúc nước thải hóa chất khử trùng 5.2.7.2 Tính tốn: - Thể tích hữu ích bể: V = Qhtb × t = 208,33 × 0,5 = 104,12 (m ) Trong đó: t: thời gian lưu nước bể, t = 30 phút = 0,5h - Chọn chiều sâu lớp nước bể: H = 2m - Diện tích mặt thống hữu ích bể: F= V 104,12 = = 52,06 (m ) H - Chọn bể tiếp xúc gồm ngăn => Diện tích ngăn = F 52,06 = = 10,4 (m ) 5 - Kích thước ngăn: L × B = 9m × 1,2m - Chọn chiều cao bảo vệ: h bv = 0,5m => Chiều cao tổng cộng bể: H tc = H + h bv = + 0,5 = 2,5 (m) - Kích thước xây dựng ngăn bể: L × B × H tc = 9m × 1,2m × 2,5m - Chọn vận tốc nước chảy ống v = 0,9m/s => Đường kính ống dẫn nước nguồn tiếp nhận: Dnc = 4Qb × 208,4 = 0,286 (m) = 286 (mm) = 3600 × π × v 3600 × 3,14 × 0,9 Chọn ống PVC có đường kính ống φ 300mm 45 5.2.8 Bể nén bùn: 5.2.8.1 Nhiệm vụ: Làm giảm độ ẩm bùn tươi từ bể lắ ng ly tâm bùn hoạ t tính từ bể SBR từ 99.2% xuống 95% Bùn sau nén đưa qua máy ép bùn 5.2.8.2 Tính tốn: Kích thước bể: - Lượng bùn sinh bao gồm: + Bùn tươi bể lắng ly tâm: Q tươi = 12,9m3/ngày + Bùn hoạt tính dư từ bể SBR: Q dư = 77,65m3 - Lưu lượng bùn cần nén: Q b = Q tươi + Q dư = 12,9 + 77,65 = 90,55 (m3/ngày) - Diện tích bể nén bùn: F= Qb 90,55 = = 12,58 (m ) q 0,3 × 24 Trong đó: q : tải trọng tính tốn lên diện tích mặt thống bể nén bùn, m3/m2.h Ứng với nồng độ bùn C = 5000mg/l, q = 0,3m3/m2.h (Trang 154 – XLNT đô thị công nghiệp) - Đường kính bể nén bùn: D= 4(F + f ) π (m) Trong đó: f: diện tích ống phân phối trung tâm - Với đường kính ống trung tâm d tt = 15 ÷ 20%D Chọn d tt = 15%D => f = π × d tt2 = π × 0,15D Thay f vào phương trình ta có D = 4,34m Chọn D = 4,5m - Đường kính ống trung tâm: d tt = 15% D = 0,15 x 4,5 = 0,7 (m) - Chiều cao công tác vùng nén bùn: H = q x t = 0,3 x 10 = (m) Trong đó: t: thời gian nén bùn, h Với C = 5000mg/l, t = ÷ 11h Chọn t = 10h (Bảng 3.12/154 – XLNT đô thị công nghiệp) - Chiều cao ống trung tâm: h tt = 60%H = 0,6 x = 1,8 (m) 46 - Chiều cao tổng cộng bể nén bùn: H tc = H + h + h + h = + 0,4 + 0,3 + = 4,7 (m) Trong đó: H tc : chiều cao tổng cộng bể nén bùn, m; h : khoảng cách từ mực nước đến thành bể, h = 0,4m; h : chiều cao lớp bùn lắp đặt thiết bị gạt bùn đáy, h = 0,3m (ứng với hệ thống gạt bùn); h : chiều cao tính từ đáy bể đến mức bùn, h = 1,0m (Trang 155 – XLNT đô thị công nghiệp) - Độ nghiêng đáy bể nén bùn tính từ thành bể đến hố thu bùn dùng hệ thống gạt, i = 0,01 - Lưu lượng bùn đến lọc ép dây đai: q = Qb × 100 − P1 100 − 99,2 = 90,55 × = 14,5 (m /ngày) 100 − P2 100 − 95 - Lượng nước tách từ bể nén bùn: Q t = Q b – q = 90,55 – 14,5 = 76,05 (m3/ngày) Tính tốn ống dẫn hỗn hơp bùn – nước vào bể nén bùn: - Chọn vận tốc bùn ống dẫn v b = 1,5m/s - Với Q b = 77,65m3/h => Đường kính ống dẫn bùn: Db = 4× q × 77,65 = = 0,135 (m) = 135 (mm) 3600 × 3,14 × 1,5 π × vb Chọn ống PVC có đường kính ống φ 150mm Tính tốn ống dẫn bùn nén qua máy ép ống dẫn nước tách bùn: - Chọn vận tốc bùn ống dẫn v b = 1,5m/s - Với q = 14,5m3/ngày (máy ép bùn làm việc 2h/ngày) = 7,3m3/h => Đường kính ống dẫn bùn: Db = 4× q × 7,3 = = 0,041 (m) = 41 (mm) 3600 × 3,14 × 1,5 π × vb Chọn ống PVC có đường kính ống φ 49mm - Chọn vận tốc nước chảy ống v = 0,9m/s với Q = 3,2m3/h => Đường kính ống dẫn nước tách bùn hầm tiếp nhận: Dnc = 4Q × 3,2 = 0,035 (m) = 35 (mm) = 3600 × π × v 3600 × 3,14 × 0,9 Chọn ống PVC có đường kính ống φ 42mm 47 5.2.9 Máy ép bùn: 5.2.9.1 Nhiệm vụ: Ép bùn nén thành bánh bùn để dễ dàng vận chuyển hay sử dụng cho mục đích khác 5.2.9.2 Tính tốn: - Thơng số thiết kế máy ép bùn: (Trang 396 – XLNT đô thị công nghiệp) + Bề rộng dây đai: B = 0,5 ÷ 3.5m + Tải trọng bùn: L b = 90 ÷ 680kg/m.h - Chọn: + Hàm lượng bùn sau nén: C = 50kg/m3 + Nồng độ bùn sau ép: 25% (Bảng 8.4/397 – XLNT đô thị công nghiệp) + Tải trọng bùn: 250kg/m.h - Khối lượng bùn cần ép: G b = q x C = 14,5 x 50 = 725 (kg/ngày) - Khối lượng bùn sau ép: Ge = Gb × 25 725 × 25 = 181,3 (kg/ngày) = 100 100 - Chiều rộng băng ép: Be = Gb 725 = = 1,45 (m) t × Lb × 250 Trong đó: t: số hoạt động thiết bị, t = 2h/ngày; L b : tải trọng bùn 1m chiều dài băng ép, L b = 250kg/m.h - Chọn thiết bị lọc ép dây đai với bề rộng dây đai 1,5m bơm bùn sau nén với đặc tính bơm: Q b = 7,5m3/h, cột áp H = 10m 5.2.10 Tính tốn hóa chất: 5.2.10.1 Bể chứa Urê (nồng độ 10%) bơm châm dung dịch Urê: - Trong xử lý sinh học q trình bùn hoạt tính, tỷ lệ BOD : N = 100 : 5, với BOD đầu vào = 183,3mg/l => Lượng N cần thiết : N= × 183,3 = 9,17 (mg/l) 100 + Khối lượng phân tử Urê (H N – CO – NH ) = 60 + Khối lượng phân tử N = ×14 = 28 48 + Tỷ lệ khối lượng: N 28 = Ure 60 => Lượng Urê cần thiết = 60 × 9,17 = 19,65 (mg/l) 28 - Lưu lượng nước thải trung bình cần xử lý Q = 5000m3/ngày => Lượng urê tiêu thụ = 19,65 × 5000 = 98,25 (kg/ngày) 1000 - Với nồng độ dung dịch urê sử dụng 10% hay 100 kg/m3 => Lưu lượng dung dịch urê cung cấp = 98,25 = 0,983 (m /ngày) = 41 (l/h) 100 - Với thời gian lưu dung dịch ngày => Thể tích bể yêu cầu = 1(m3) - Chọn bơm châm urê (1 hoạt động, dự phịng) với đặc tính bơm định lượng Q = 41 l/h; áp lực 1,5bar 5.2.10.2 Thiết bị chứa K HPO bơm châm K HPO : - Tỉ lệ BOD : P = 100 : với BOD đầu vào = 183,3mg/l => Lượng P cần thiết là: P= × 183,3 = 1,833 (mg/l) 100 - Sử dụng K HPO làm tác nhân cung cấp P + Khối lượng phân tử K HPO = 174 + Khối lượng nguyên tử P = 31 + Tỉ lệ khối lượng: P 31 = K HPO4 174 => Lượng K HPO cần thiết = - Lượng K HPO tiêu thụ = 174 × 1,833 = 10,29 (mg/l) 31 10,29 × 5000 = 51,45 (kg/ngày) 1000 - Với nồng độ K HPO sử dụng = 85% = 850 kg/m3 => Dung dịch K HPO cung cấp = 51,45 = 0,061 (m /ngày) = 2,54 (l/h) 850 - Với thời gian lưu 20 ngày => Thể tích thùng chứa yêu cầu = 2,54 x 20 = 50,8 (lít) - Chọn máy bơm châm dd K HPO (1 vận hành, dự phịng) với đặc tính bơm định lượng Q = 2,6 l/h; áp lực 1,5bar 49 5.2.10.3 Thiết bị chứa dung dịch NaOCl (10%) bơm châm NaOCl: - Liều lượng Clo cần châm = 8mg/l (Trang 402 – XLNT đô thị công nghiệp) => Lượng Clo châm vào đường ống = 8.10-3 x 5000 = 40 (kg/ngày) + Khối lượng phân tử NaOCl = 75,5 + Khối lượng nguyên tử Cl = 35,5 + Tỉ lệ khối lượng: Cl 35,5 = NaOCl 75,5 => Lượng NaOCl tiêu thụ = 75,5 × 40 = 85,07 (kg/ngày) 35,5 - Với dung dịch NaOCl 10% = 100 kg/m3 => Lượng NaOCl 10% cần châm = 85,07 = 0,85 (m /ngày) = 35,42 (l/h) 100 - Với thời gian lưu ngày => Thể tích cần thiết thùng chứa = 0,85 x = 1,7 (m3) - Chọn bơm châm NaOCl (1 hoạt động, dự phịng) với đặc tính bơm định lượng Q = 35,5 l/h; áp lực 1,5bar 5.2.10.4 Chất kết tủa Polymer dùng cho máy ép bùn: - Lượng bùn khô = 725kg/ngày - Thời gian vận hành máy ép bùn = 2h/ngày - Liều lượng polymer cần châm = 5g/kg (Trang 402 – XLNT đô thị công nghiệp) => Lượng polymer tiêu thụ = 725 x = 3625 (g/ngày) = 1813 (g/h) - Với nồng độ polymer sử dụng 0,2% = 2g/l => Lượng dung dịch châm vào = 1813 = 907 (l/h) - Chọn hệ thống châm polymer với công suất 1m3/h Tất bể pha chế chứa hóa chất phục vụ cho hệ thống xử lý nước thải đặt nhà hóa chất 5.2.11 Các cơng trình phụ trợ: - Nhà thường trực: 3m x 3m - Nhà để xe: 10m x 6m - Nhà điều hành: 10m x 6m - Phịng thí nghiệm: 6m x 6m - Nhà hóa chất: 10m x 6m - Nhà kho, xưởng: 10m x 6m 50 Chương 6: TÍNH TỐN KINH TẾ 6.1 Chi phí xây dựng thiết bị: - Các cơng trình đơn vị trạm xử lý có chi phí xây dựng 2.000.000 đ/m3 - Các cơng trình phụ trợ có chi phí xây dựng 1.500.000 đ/m2 - Chi phí thiết bị lấy 40% chi phí xây dựng Bảng 6.1: Chi phí xây dựng thiết bị STT Cơng trình Thể tích CP xây dựng ( triệu đồng) (m3) Hầm tiếp nhận 71 Bể lắng ly tâm CP thiết bị (triệu đồng) Tổng cộng (triệu đồng) 142 56,8 198,8 1248 2.496 998,4 3.494,4 Bể chứa đệm 1400 2.800 1.120 3.920 Bể SBR 4590 9.180 3.672 12.852 Bể chứa đệm 1400 2.800 1.120 3.920 Bể tiếp xúc 130 260 104 364 Bể nén bùn 253 506 202,4 708,4 Nhà thường trực 12m2 18 18 Nhà để xe 60m2 90 90 10 Nhà điều hành 60m2 90 36 126 11 Phịng thí nghiệm 36m2 54 21,6 75,6 12 Nhà hóa chất 60m2 90 36 126 13 Nhà kho, xưởng 60m2 90 90 => Tổng chi phí xây dựng thiết bị: TCP xd = 25.983,2 (triệu đồng) Vốn đầu tư cho 1m3 nước: TCPxd 25.983,2 × 10 V = = = 5,2 (triệu đồng) 5000 5000 6.2 Chi phí quản lý vận hành: 6.2.1 Chi phí nhân cơng: - Số lượng cán quản lý trạm xử lý: người Lương cán bộ: triệu đồng/tháng x 12 tháng = 24 (triệu đồng/năm) - Số lượng nhân viên công nhân vận hành: người 51 Lương nhân viên: 1,5 triệu đồng/tháng x 12 tháng = 18 (triệu đồng/năm) => CP nc = (2 x 24) + (7 x 18) = 174 (triệu đồng/năm) 6.2.2 Chi phí hóa chất: - Chi phí cho Urê: + Lượng Urê dùng năm = 98,25 x 365 = 35861,25 (kg/năm) + Giá thành 1kg Urê 4000đ => CP = 35861,25 x 4000 = 143,445 (triệu đồng/năm) - Chi phí cho K HPO : + Lượng K HPO dùng năm = 51,45 x 365 = 18779,25 (kg/năm) + Giá thành 1kg K HPO 5000đ => CP = 18779,25 x 5000 = 93,9 (triệu đồng/năm) - Chi phí cho NaOCl: + Lượng NaOCl dùng năm = 85,07 x 365 = 31050,55 (kg/năm) + Giá thành 1kg NaOCl 2000đ => CP = 31050,55 x 2000 = 62,1 (triệu đồng/năm) - Chi phí cho Polimer: + Lượng P olimer dùng năm = 3625 x 365 = 1323125 (g/năm) = 1323 (kg/năm) + Giá thành 1kg Polimer 60.000đ => CP = 1323 x 60.000 = 79,4 (triệu đồng/năm) => CP hc = 378,85 (triệu đồng/năm) 6.2.3 Chi phí điện năng: - Điện tiêu thụ lấy 0,8kW/m3 - Giá điện công nghiệp 1500đ/kW => CP đ = 0,8 x 5000 x 365 x 1500 = 2.190 (triệu đồng/năm) 6.2.4 Khấu hao cơng trình: Chi phí khấu hao lấy 10% chi phí xây dựng => CP kh = 10% x 25.983,2.106 = 2.598,32 (triệu đồng/năm) 52 6.2.5 Chi phí sửa chữa bảo dưỡng: Chi phí sửa chữa, bảo dưỡng lấy 3% chi phí xây dựng => CP bd = 3% x 25.983,2.106 = 779,5 (triệu đồng/năm) => Tổng chi phí quản lý vận hành: TCP ql = CP nc + CP hc + CP đ + CP kh + CP bd = 6120,67 (triệu đồng/năm) Giá thành xử lý 1m3 nước thải: 6120,67 × 10 G= = = 3400 (đồng/m ) 5000 × 365 5000 × 365 TCPql 53 Chương 7: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 7.1 Kết luận: Mặc dù lượng nước thải đưa vào trạm xử lý xử lý sơ cơng ty, xí nghiệp theo yêu cầu ban quản lý khu công nghiệp cịn chứa hàm lượng chất nhiễm lớn cần phải xử lý triệt để trước thải nguồn tiếp nhận Dựa vào tính chất nước thải sau xử lý sơ chủ yếu cịn nhiễm chất hữu xét mặt kinh tế, kỹ thuật dây chuyền cơng nghệ xử lý đưa áp dụng hiệu để xử lý nguồn nước thải khu công nghiệp Tân Phú Trung Mặc khác phương án có vài ưu điểm so với trình xử lý sinh học khác: - Diện tích xây dựng nhỏ; - Khả xử lý đạt hiệu cao; - Có tính kinh tế hơn; - Cơng nghệ có tính tự động hóa cao; - Có thể điều chỉnh chế dộ làm việc hệ thống tùy theo lượng nước thải vào trạm xử lý 7.2 Kiến nghị: Hiện nay, bên cạnh việc đẩy mạnh cơng nghiệp hóa – đại hóa đất nước việc bảo vệ mơi trường, phát triển bền vững ngày Đảng Nhà Nước ta quan tâm nhiều Các công ty nước bên cạnh việc hoạt động kinh doanh cịn phải đảm bảo mặt mơi trường Do cơng ty, xí nghiệp khu cơng nghiệp nên: - Thực việc sản xuất để giảm thiểu lượng nước chất thải sinh nguồn thay xử lý nước thải cuối nguồn - Tách riêng hệ thống thoát nước mưa nước thải thực chất nước mưa xem nước thải trực tiếp nguồn - Phải phát triển sản xuất đồng thời với việc bảo vệ môi trường khắc phục ảnh hưởng mặt môi trường mà khu công nghiệp gây 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO Hồng Văn Huệ Thốt nước tập II: Xử lý nước thải NXB Khoa học & k ỹ thuật Hà Nội 2002 Trịnh Xuân Lai Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải NXB Xây dựng 2000 Lâm Minh Triết, Nguyễn Phước Dân, Nguyễn Thanh Hùng Xử lý nước thải thị cơng nghiệp – Tính tốn thiết kế cơng trình NXB ĐHQG Tp.HCM 2006 Lâm Minh Triết, Nguyễn Phước Dân, Nguyễn Thanh Hùng Bảng tra thủy lực mạng lưới cấp thoát nước NXB ĐHQG Tp.HCM 2003 TCXDVN 33-2006 Cấp nước – Mạng lưới thoát nước & cơng trình Hà Nội 2006 TCXD 51-84 Thốt nước – Mạng lưới bên ngồi & cơng trình Tp.HCM 2003 55 ... 4.1: Thông số thi? ??t kế 22 Bảng 5.1: Các thông số thi? ??t kế cho song chắn rác 25 Bảng 5.2: Thể tích tích lũy nước vào bơm bể chứa đệm 41 Bảng 6.1: Chi phí xây dựng thi? ??t bị ... 5.2.10.1 Bể chứa Urê (nồng độ 10%) bơm châm dung dịch Urê: 48 5.2.10.2 Thi? ??t bị chứa K HPO bơm châm K HPO : 49 5.2.10.3 Thi? ??t bị chứa dung dịch NaOCl (10%) bơm châm NaOCl: 50 5.2.10.4 Chất... 22 4.4.1 Thông số thi? ??t kế: 22 4.4.2 Công nghệ xử lý nước thải đề xuất: 23 4.4.3 Thuyết minh công nghệ XLNT đề xuất: 23 Chương 5: TÍNH TỐN THI? ??T KẾ KỸ THUẬT 25