Thông tin tài liệu
TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ BẢO HỘ LAO ĐỘNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY BIA SÀI GÒN, KCN PHÚ TÀI – BÌNH ĐỊNH, CƠNG SUẤT 4000 M3/NGÀY ĐÊM Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ THỌ Lớp : 08CM1D MSSV : 082009B Khoá : 12 Giảng viên hướng dẫn : Ths HỒ NGÔ ANH ĐÀO Xác nhận Giảng viên hướng dẫn TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ BẢO HỘ LAO ĐỘNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY BIA SÀI GÒN, KCN PHÚ TÀI – BÌNH ĐỊNH, CƠNG SUẤT 4000 M3/NGÀY ĐÊM Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ THỌ Lớp : 08CM1D MSSV : 082009B Khoá : 12 Giảng viên hướng dẫn : Th.S HỒ NGƠ ANH ĐÀO Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2012 LỜI CẢM ƠN Sau ba tháng nổ lực vận dụng tất kiến thức học được, em hoàn thành luận văn tốt nghiệp thời hạn Để có kết em nh ận hỗ trợ, động viên từ thầy cơ, gia đình b ạn bè Do đó, em xin chân thành gởi lời cảm ơn đến thầy cơ, gia đình bạn bè Trước hết, em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Hồ Ngơ Anh Đào tận tình hướng dẫn em suốt trình làm luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy cô trường Đại học Tôn Đức Thắng đặc biệt thầy cô Khoa Môi trường Bảo hộ lao động trang bị cho em kiến thức quí báo bốn năm học vừa qua Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến tất người thân yêu gia đình bạn bè đ ộng viên, giúp đỡ em trình học tập trình thực luận văn tốt nghiệp Mặc dù c ố gắng nhiều tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận thơng cảm bảo tận tình cảu q thầy Em xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 12 năm 2012 Sinh viên Nguyễn Thị Thọ DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT COD – Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hoá học BOD – Biochemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy sinh hóa DO – Dissolved Oxygen – Oxy hòa tan SS – Suspended Solid – Chất rắn lơ lửng VSS – Volatile Suspended Solid – Chất lơ lửng dễ bay MLSS – Mix Liquoz Suspended Solid – Chất rắn hỗn hợp chất lỏng UASB – Upflow Anaerobic Sludge Blanket – Xử lý qua lớp bùn kị khí dịng hướng lên SBR – Sequencing Batch Reactor – Bể phản ứng gián đoạn theo mẻ MBR – Membrane Bio – Reactor – Bể lọc sinh học màng F/M – Food/Microoganism – Tỷ lệ thức ăn/vi sinh vật CIP – Cleaning In Place – Vệ sinh chỗ XLNT – Xử lý nước thải VSV – Vi sinh vật CTR – Chất thải rắn KCN – Khu công nghiệp TCVN – Tiêu chuẩn Việt Nam NGK – Nước giải khát GDP – Tổng thu nhập quốc nội WTO – Tổ chức thương mại Thế giới TCXDVN – Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam QCVN – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Sản lượng bia Thế giới tính đến năm 2005 Bảng 2.2: Mức tiêu thụ bia bình quân đầu người cao quốc gia Bảng 2.3: Thành phần hóa học Malt Bảng 2.4: Thành phần hóa học hoa Boulon Bảng 2.5: Yêu cầu nước sản xuất bia Bảng 4.1: Các thông số đầu vào tiêu chuẩn dòng nước thải Nhà máy 30 Bảng 5.1: Các thông số nước thải qua song chắn rác 37 Bảng 5.2: Hệ số khơng điều hịa phụ thuộc vào lưu lượng nước thải 37 Bảng 5.3: Tổng hợp thơng số tính tốn mương dẫn nước thải 38 10 Bảng 5.4: Tổng hợp thơng số tính tốn song chắn rác 40 11 Bảng 5.5: Tổng hợp thơng số tính tốn ngăn tiếp nhận 41 12 Bảng 5.6: Thơng số kỹ thuật kích thước RDS – 65.100 41 13 Bảng 5.7: Tổng hợp thơng số tính tốn bể điều hòa 45 14 Bảng 5.8: Các thông số nước thải sau qua bể điều hòa 46 15 Bảng 5.9: Tổng hợp thơng số tính tốn bể UASB 55 16 Bảng 5.10: Các thông số nước thải sau qua bể UASB 56 17 Bảng 5.11: Cơng suất hịa tan oxy vào nư ớc thiết bị phân phối bọt khí nhỏ mịn 60 18 Bảng 5.12: Tổng hợp thơng số tính tốn bể Aerotank 64 19 Bảng 5.13:Tổng hợp thơng số tính tốn bể nén bùn 68 20 Bảng 5.14: Tổn thất áp lực qua cơng trình 69 21 Bảng 5.15: Cao độ cơng trình đơn vị 69 22 Bảng 6.1: Chi phí xây dựng 70 23 Bảng 6.2: Chi phí thiết bị 70 24 Bảng 6.3: Chi phí nhân cơng 72 25 Bảng 6.4: Chi phí điện hóa chất 72 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 10 11 12 13 14 Hình 2.1: Biểu đồ biểu diễn sản lượng bia nước qua năm Hình 2.2: Biểu đồ biểu diễn mức tiêu thụ bình quân qua năm Hình 2.3: Quy trình công nghệ sản xuất bia Hình 2.4: Sơ đồ dây chuyền sản xuất bia Nhà máy 12 Hình 2.5: Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải hữu Nhà máy bia Sài Gòn 19 Hình 3.1: Bể aerotank thơng thường 25 Hình 3.2: Bể aerotank xáo trộn hoàn toàn 26 Hình 3.3: Mối quan hệ cơng sinh tảo vi sinh vật hồ hiếu khí 28 Hình 3.4: Sơ đồ hiếu khí tùy tiện 28 Hình 4.1: Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ xử lý 32 Hình 4.2: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý 34 Hình 5.1: Sơ đồ tuần hồn bùn 59 Hình 5.2: Cách thức hợp khối module màng MBR 63 Hình 5.3: Biểu diễn kích thước module màng MBR 63 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 Đặt vấn đề Mục tiêu thực Đối tượng phạm vi thực Nội dung thực Phương pháp thực Kế hoạch thực CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY BIA SÀI GỊN, KCN PHÚ TÀI 2.1 Tổng quan cơng nghệ sản xuất bia 2.1.1 Tình hình sản xuất, tiêu thụ bia Thế Giới Việt Nam 2.1.2 Tổng quan chung công nghệ sản xuất bia 2.2 Tổng quan Nhà máy bia Sài Gòn, KCN Phú Tài 10 2.2.1 Giới thiệu sơ lược Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền Trung 10 2.2.2 Quy mô, công suất sản xuất càu Nhà máy 11 2.2.3 Công nghệ sản xuất bia Nhà máy 11 2.3 Các nguồn phát sinh chất thải 14 2.3.1 Nước thải 14 2.3.2 Khí thải 14 2.3.3 Chất thải rắn 15 2.3.4 Các nguồn ô nhiễm khác 17 2.3.5 Hiện trạng xử lý nước thải Nhà máy 18 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯ ỚC THẢI 22 3.1 Phương pháp học 22 3.1.1 Song chắn rác thiết bị nghiền rác 22 3.1.2 Bể lắng cát 22 3.1.3 Bể lắng 22 3.1.4 Quá trình lọc 22 3.2 Phương pháp hóa học – hóa lý 22 3.2.1 Keo tụ 22 3.2.2 Tuyển 23 3.2.3 Hấp phụ 23 3.2.4 Phương pháp trung hòa 23 3.3 Phương pháp sinh học 23 3.3.1 Phương pháp sinh học nhân tạo 24 3.3.2 Phương pháp sinh học tự nhiên 27 CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯ ỚC THẢI CHO NHÀ MÁY BIA SÀI GÒN, KCN Phú Tài 29 Cơ sở lựa chọn sơ đồ công nghệ 29 4.1.1 Đặc trưng dòng thải 29 4.1.2 Đặc trưng nguồn tiếp nhận 30 4.2 Lựa chọn công nghệ xử lý cho Nhà máy 30 4.1 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 37 5.1 Mương dẫn nước thải 37 5.2 Song chắn rác, ngăn tiếp nhận máy tách rác tinh 38 5.2.1 Song chắn rác thô 38 5.2.2 Ngăn tiếp nhận 41 5.2.3 Máy tách rác tinh dạng trống quay RDS 41 5.3 Bể điều hòa 43 5.4 Bể UASB 46 5.5 Bể Aerotank kết hợp màng lọc MBR 56 5.6 Bể nén bùn 65 5.7 Máy ép bùn 68 5.8 Cao trình hạng mục 68 CHƯƠNG 6: KHÁI TOÁN KINH TẾ 70 6.1 Chi phí đầu tư xây dựng 70 6.2 Chi phí lắp đặt thiết bị 70 6.3 Chi phí vận hành 72 6.3.1 Chi phí nhân cơng 72 6.3.2 Chi phí điện hóa chất 72 CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 PHỤ LỤC 76 CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Trong thời đại tồn cầu hóa mở rộng hợp tác quốc tế nay, công nghiệp Thế Giới nói chung Việt Nam nói riêng phát triển khơng ngừng Kinh tế phát triển, thu nhập nâng cao, đời sống người dân cải thiện… Tuy nhiên, bên cạnh thành tựu đạt nước ta phải đối mặt với vấn đề mang tính tồn cầu đe dọa đến sống, vấn đề ô nhiễm môi trường Ngày nay, sau Việt Nam gia nhập WTO (11/1/2007) vấn đề mơi trường vơ quan trọng, định đến thành công hay thất bại doanh nghiệp Trong năm gần đây, ngành công nghiệp Rượu – Bia – Nước giải khát phát triển không ngừng, mang lại lợi nhuận cao đóng góp đáng kể cho ngân sách nhà nước Và đà phát triển đó, Nhà máy bia Sài Gịn, KCN Phú Tài xây dựng KCN Phú Tài – Thành phố Quy Nhơn – Tỉnh Bình Đ ịnh dự kiến nâng cơng suất từ 50 triệu lít/năm lên 100 triệu lít/năm Nhà máy góp phần giải việc làm cho lao động, không lao động trực tiếp nhà máy mà laođ ộng mạng lưới phân phối tiêu thụ sản phẩm; Đồng thời, Nhà máy cịn đóng góp phần khơng nhỏ cho ngân sách nhà nước Tuy nhiên, bên cạnh lợi ích đó, loại chất thải, đặc biệt nước thải phát sinh từ hoạt động sản xuất nhà máy khơng xử lý có tác động tiêu cực tới hệ sinh thái môi trường xung quanh Do đó, vấn đề quan tâm nguồn nước thải từ trình sản xuất bia cần phải xử lý cách hiệu Nhà máy xây dựng trạm xử lý nước thải công suất 1200 m3/ngày đêm Nhưng với việc nâng cơng suất Nhà máy lượng nước thải phát sinh tăng lên, lượng nước thải cực đại theo ước tính sơ 4000 m3/ ngày đêm Chính việc xây dựng hệ thống thu gom xử lý nước thải nhằm tiếp nhận lượng nước thải phát sinh nâng công suất xử lý triệt để chất ô nhiễm trước xả thải nguồn tiếp nhận, góp phần bảo vệ môi trường nâng cao tin cậy người tiêu dùng doanh nghiệp Đây mục tiêu đề tài luận văn “Thiết kế trạm xử lý nước thải Nhà máy bia Sài Gòn, KCN Phú Tài – Bình Định, cơng suất 4000 m3/ ngày đêm” 1.2 Mục tiêu thực Thiết kế trạm xử lý nước thải Nhà máy bia Sài Gòn nằm KCN Phú Tài, thành phố Quy Nhơn, tỉnh Bình Đ ịnh, công suất 4000 m3/ ngày đêm nhằm đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt QCVN 40 – 2011 cột A trước xả vào nguồn tiếp nhận 1.3 Đối tượng phạm vi thực Đối tượng thực hiện: nước thải sản xuất nhà máy Phạm vi thực hiện: trạm xử lý nước thải Nhà máy bia Sài Gòn, KCN Phú Tài 1.4 Nội dung thực Để thực mục tiêu đề nội dung thực đề tài tập trung vào vấn đề sau: - Thu thập tài liệu, số liệu Nhà máy bia Sài Gòn, trạng xử lý nước thải Nhà máy công nghệ xử lý Nhà máy sản xuất bia khác - 1.5 Đề xuất công nghệ xử lý phù hợp với thành phần tính chất nước thải sở đánh giá phân tích ưu nhược điểm cơng nghệ, điều kiện mặt bằng, kinh tế Tính tốn thiết kế hạng mục cơng trình đơn vị Tính tốn kinh phí đầu tư xây dựng vận hành Thực vẽ kỹ thuật Phương pháp thực Phương pháp lý thuyết: tham khảo tài liệu, thu thập số liệu Phương pháp thực tiễn: tham khảo ý kiến chuyên gia, xử lý phân tích số liệu thu thập được, phương pháp đồ họa 1.6 Kế hoạch thực TT Công Việc 10 Tháng Tháng Tháng Đọc tài liệu, tìm hiểu thơng tin chung cơng nghệ xử lý nước thải Nhà máy Bia Sài Gòn Đọc tài liệu tình hình sản xuất cơng nghệ xử lý nước thải nhà máy bia khác Giới thiệu lý do, mục tiêu, nội dung phương pháp thực Giới thiệu tổng quan công nghệ sản xuất tiêu thụ bia Thế giới Việt Nam Giới thiệu Nhà máy bia Sài Gòn, KCN Phú Tài Trình bày sơ lược phương pháp xử lý nước thải ngành công nghiệp sản xuất bia Đề xuất lựa chọn công nghệ xửa lý nước thải cho Nhà máy bia Sài Gịn, KCN Phú Tài Tính tốn thiết kế hạng mục cơng trình đơn vị Khái tốn kinh phí đầu tư xây dựng vận hành Thực vẽ kỹ thuật Q kk = Tính áp lực máy nén: 1850 × = 132142,8(m3 /ngày) 28 × 10−3 Áp lực cần thiết cho hệ thống ống nén: H ct = h d + h c + h f + H h d : áp lực ma sát dọc theo chiều dài ống dẫn h c : áp lực cục Tổng h d h c thường không vượt 0,4 m h f : tổn thất qua thiết bị phân phối h f ≤ 0,5 m H: chiều cao mực nước bể H = 4,5 m → H ct = 0,4+0,5+4,5 = 5,4 m Áp lực khơng khí p= 10,33 + Hct 10,33 + 5,4 = = 1,52 (atm) 10,33 10,33 Thiết kế hệ thống cấp khí cho bể tổ hợp gồm máy nén khí máy dự phịng Cơng suất máy nén khí: N= Trong đó: 34400 × (p0,29 − 1) × qk 102 × n - q k : lưu lượng khơng khí máy nén Q kk 132142,8 = = 0,76 ≈ (m3 /s) 86400 86400 × - n: hiệu suất máy nén khí Chọn n = 0,85 qk = Suy cơng suất máy nén là: N= 34400 × (1,520,29 − 1) × 0,4 = 20(kW) 102 × 0,85 Chọn máy nén có cơng suất 20 kW Bố trí hệ thống sục khí Bố trí hệ thống cấp khí cho đơn nguyên gồm ống chính, ống phụ ống nhánh với chiều dài ống 4m, đặt cách 1,3m cách tường 1,5m Đường kính ống dẫn khí: →D k = 360 mm Dk = � × Qk × 1,52 =� = 0,36 (m) 3,14 × vk 3,14 × 15 V k : vận tốc chuyển động khơng khí ống phân phối v k = 10 – 15 m/s, chọn v k = 15 m/s [7] 61 Đường kính ống phụ dẫn khí: dp = � →d p = 160 mm × Qk × 1,52 =� = 0,16 (m) 3,14 × vk × 3,14 × 15 × Đường kính ống nhánh dẫn khí: dk = � Chọn d k = 100 mm × Qk × 1,52 =� = 0,09 (m) 3,14 × vk × 16 3,14 × 15 × 16 Chọn thiết bị khuếch tán khí dạng đĩa xốp, đường kính 300 mm, diện tích bề mặt f = 0,045 m2, cường độ thổi khí 20 m3/h.đĩa Số đĩa phân phối bể là: Q kk 132142,8 = = 275 (đĩa) 20 × 24 480 Số lượng đĩa 275 cái, chia làm 32 hàng, hàng đĩa phân bố cách sàn bể 0,2 m tâm đĩa cách khoảng : = 0,5 m N= Đường kính ống dẫn nước vào khỏi bể Aerotank D=� 4×Q × 4000 =� ≈ 0,2 (m) 3,14 × v × 3,14 × × × 86400 v: vận tốc nước ống v = 0,8 – m/s Tính tốn ngăn lọc MBR Diện tích màng: Trong đó: 𝑆𝑆 = 𝑄𝑄 166666,7 = = 9259,25 (𝑚𝑚2 ) 𝐹𝐹 18 - Q: lưu lượng nước thải Q = 166,7 m3/h = 166666,7 (l/h) - F: thông lượng màng F = 10 – 18 l/m2.h Chọn F =18 (l/m2.h) Số module màng: Chọn n = 371 𝑛𝑛 = 𝑆𝑆 9259,25 = = 370,37 𝑠𝑠 25 Với: s diện tích module Sử dụng model FP – A4 Greentech cung cấp s = 25 m2 Tổng số module: N = (a +1)× n = (10% + 1) × 371 = 408 (module) a: hệ số an toàn a = 10% 62 Kích thước ngăn lọc cách thức hợp khối module màng MBR module ghép thành lốc, 10 lốc thành khung Vậy số module khung 40 (Hình 5.2) Suy ra, số khung màng: 𝑚𝑚 = Chọn m = 10 khung 𝑛𝑛 408 = = 10,2 40 40 Hình 5.2: Cách thức hợp khối module màng MBR Kích thước module, khung Sử dụng Model FP – A4 module có kích thước sau: Hình 5.3: Biểu diễn kích thước module a = 534 mm b = 450 mm 63 c = 1523 mm Và đường kính ống thu nước d = 32mm Theo kích thước bố trí module kích thư ớc bao gồm ống cấp khí ống thu nước khung có kích thước: h × l × r = 2,2m × 1,4m × 1,7m Thiết kế ngăn chứa màng MBR tương đương với đơn nguyên bể Aerotank, ngăn chứa khung bố trí dọc theo chiều rộng đơn nguyên bể Aerotank Nhằm tạo điều kiện tốt cho trình l ọc khồng cách ống thu nước phía cách mực nước đặt ngập khung tối thiểu 500mm, khung màng cách tường 400mm, khung cách 550 mm Vậy kích thước ngăn lọc: Chiều cao: H = h + 500 + 300 = 2200 + 500 = 3000 mm 300: chiều cao đặt ngập khung Chiều dài: L = (l × 5) + (400 × 2) + 550 × (5 – 1) = (1400 × 5) + (400 × 2) + 550 × (5 – 1) = 10000 mm Chiều rộng: R = 1700 + (400 × 2) = 2500 mm Mỗi đơn nguyên chọn máy bơm hút nước hoạt động luân phiên 𝑄𝑄 = Đường kính ống hút bơm: D=� 0,046 = 0,023 (𝑚𝑚3 /𝑠𝑠) × 0,023 4×Q =� ≈ 0,2 (m) 3,14 × 0,8 3,14 × v × Vận tốc nước ống hút bơm từ 0,8 – m/s [18] Bảng 5.12: Tổng hợp thông số tính tốn bể Aerotank Thơng số Số đơn ngun Chiều cao đơn nguyên Chiều rộng đơn nguyên Chiều dài đơn nguyên Số ống dẫn khí đơn nguyên Đường kính ống Số ống nhánh dẫn khí đơn nguyên Đường kính ống nhánh Số đĩa phân phối khí bể Ngăn chứa màng MBR Số ngăn Giá trị 10 12,2 200 100 464 Đơn vị Đơn nguyên m m m ống mm ống mm đĩa ngăn 64 Chiều dài ngăn Chiều rộng ngăn Chiều cao 10 2,5 m m m Lượng khí cấp cho MBR Trong hệ thống MBR tỉ lệ khí : nước 20:1 – 30:1 Chọn tỉ lệ khí : nước = 30 : lượng khí cấp là: Q khí = Q × 30 = 0,046 × 30 = 1,38 (m3/s) Bố trí máy thổi khí hoạt động luân phiên cấp khí cho hệ thống MBR 5.6 Bể nén bùn Lượng bùn thải vào bể nén bùn gồm bùn xả sau tháng làm việc bể UASB bùn xả hàng ngày bể Aerotank Thể tích bùn thải vào bể nén bùn tính tổng thể tích bùn thải từ bể UASB thể tích bùn thải ngày bể Aerotank W = W1 + W2 W : thể tích bùn từ bể UASB W = 225 m3 W : thể tích bùn từ bể Aerotank P xả = 70% Q xả → Q xả = P xả : 70% = 46,8 : 0,7 = 66,8 (m3/ngày) (do P xả tính đến lượng bùn hoạt tính chiếm 70% lưu lượng bùn sinh ra) →Thể tích bùn xả ngày bể Aerotank W = 87,6 m3 Suy ra: W = 225 + 66,8 = 291,8(m3) Chọn bể nén bùn kiểu đứng với thời gian nén bùn vận tốc dòng chảy vùng lắng chọn theo điều 7.152 TCXDVN 7957 – 2008 chiều cao vùng nén tính sau: Chiều cao phần nén bùn: h = v × t = 0,0001 × 12 × 3600 = 4,3m Chọn h = 4,5 m Trong đó: - v: vận tốc dịng chảy vùng lắng v ≤ 0,1 mm/s Chọn v = 0,1 mm/s - t: thời gian nén t = 12 – 15h Chọn t = 12h (Theo điều 7.152 TCXDVN 7957 – 2008) Diện tích bể nén bùn: Đường kính bể nén bùn: F= D=� W 291,8 = = 58,67 (m2 ) 4,5 h 4×F × 58,67 =� = 8,6 (m) π 3,14 65 Chọn chiều cao bảo vệ h bv = 0,5m Chiều cao phần chóp: hn = Trong đó: D − dn 8,6 − × tgα = × tg45 = m 2 - d n : đường kính chóp nón, chọn d n = m - α: độ dốc đáy bể góc 45o Chiều cao bể: H = h + h n + h bv = 4,5 + + 0,5 = m Thế tích xây dựng bể: V = D × H = 8,6 × = 68,8 (m3) Diện tích ống trung tâm Diện tích ống trung tâm tính với lượng bùn xả từ bể UASB bể Aerotank thời gian Ftt = Trong đó: Q 0,02 + 0,0007 = = 0,7 (m2 ) vtt 0,03 - Q = Q +Q - Q : lưu lượng bùn xả bể UASB Q = 0,02 m3/s - Q : lưu lượng bùn xả bể Aerotank Q = 66,8 m3/ngày = 0,0007 m3/s - v tt : vận tốc nước ống trung tâm, v≤ 30 mm/s Ch ọn v tt = 30 mm/s = 0,03m/s Đường kính ống trung tâm: Dtt = � × 0,7 × Ftt =� = 0,94 m Chọn Dtt = m 3,14 π Chiều cao ống trung tâm: h tt = 25% * H = 0,25 × = m Đường kính chiều cao phần loe lấy 1,5 đường kính ống trung tâm: D loe = 1,5 × = 1,5 m Đường kính chắn 1,3 đường kính ống loe D ch = 1,3 × 1,5 = 1,95 m ≈ 2m Diện tích xung quanh khe hở chắn miệng loe: S= Q 0,02 + 0,0007 = = 1,4 (m2 ) 0,015 v v: vận tốc nước khỏi khe hở mép miệng loe chắn, v = 15mm/s 66 Khoảng hở chắn miệng loe: l= S π × (Dloe + Dch ) Tính máng thu nước: = 1,4 = 0,13(m) 3,14 × (1,5 + 2) Chọn máng thu nước hình cưa đ ặt quanh bên thành bể đường kính máng thu 80% đường kính bể Đường kính máng thu: D m = 80% × D = 0,8 × = 7,2 (m) Chiều dài máng thu: L m = π × D m = 3,14 × 7,2 = 22,6 (m) Tính máng cưa: Máng cưa gắn vào máng thu nước qua lớp đệm cao su có bề dày 0.003m Đường kính máng cưa: D rc = D m – (0,2 + 0,003) × = 7,2 – (0,2 + 0,003) × = 6,8 (m) 0,2m: Bề rộng thành bê tông Trên 1m chiều dài thiết khe cưa, tổng số khe dọc theo máng là: N = × π × D rc = × 3,14 × 6,8 = 106 Lưu lượng nước chảy qua khe là: Q 353,4 = = 3,8 × 10−5 (m3 /s) N 106 × 86400 Chiều cao mực nước qua khe: qkhe = q khe = 1,4 × h2,5 Suy ra: 2.5 3,8 × 10−5 qkhe h= � = � = 0,01 m 1,4 1,4 2.5 Đường kính ống thu nước: D=� × 353,4 4×Q =� = 0,06 (m) 3,14 × 1,2 × 86400 π ×v D=� × 353,4 4×Q =� = 0,09 (m) 3,14 × 0,8 × 86400 π ×v Đường kính dẫn bùn: 67 Bảng5.13:Tổng hợp thơng số tính tốn bể nén bùn 5.7 Thơng số Đường kính bể Chiều cao bể Đường kính ống trung tâm Chiều cao ống trung tâm Đường kính phần loe Chiều cao phần loe Đường kính chắn Đường kính máng thu Máy ép bùn Giá trị 8,6 1,5 1,5 7,2 Đơn vị m m m m m m m m Bùn cặn nén từ bể nén bùn có độ ẩm từ 99% xuống 95% chuyển đến lọc ép băng tải để ép khô cặn Lưu lượng bùn cặn từ bể nén bùn đến lọc ép băng tải: 𝑞𝑞𝑐𝑐 = 𝑄𝑄𝑏𝑏ù𝑛𝑛 × Trong đó: - Q bùn: Lưu lượng bùn vào bể nén bùn 100 − 𝑃𝑃1 100 − 𝑃𝑃2 - P : độ ẩm bùn trước nén - P : nồng độ bùn nén Suy ra: 100 − 99 = 353,4(𝑚𝑚3 /𝑛𝑛𝑛𝑛à𝑦𝑦) 100 − 95 Giả sử nồng độ bùn sau nén bể nén bùn sau ổn định bể chứa bùn C= 50 kg/m3 Khi đó, lượng bùn cặn đưa đến máy ép băng tải là: 𝑞𝑞𝑐𝑐 = (0,02 + 0,0007) × 24 × 3600 × L = C x q c = 50 x 353,4 = 17670 (kg/ngày) Máy ép làm việc 16 ngày nên lượng cặn đưa đến máy là: 𝐿𝐿 17670 = = 1104,4(kg/h) 16 16 Tải trọng cặn 1m rộng băng tải dao động khoảng 90 – 680 kg/m chiều rộng băng.giờ Chọn băng tải có suất 500 kg/m rộng băng.giờ 𝐺𝐺 = Chiều rộng băng tải: 𝐺𝐺 1104,4 = 2,2 (𝑚𝑚) 500 500 Chọn máy có chiều rộng băng 2,5 m suất 500 kg/m rộng băng.giờ 𝑏𝑏 = 5.8 Cao trình hạng mục Tổn thất qua cơng trình đơn vị dây chuyền công nghệ chọn sau: 68 Bảng 5.14: Tổn thất áp lực qua công trình[16] Cơng trình Mương chứa song chắn rác Bể lắng cát Bể làm thống sơ bộ, bể điều hịa Bể lắng ly tâm Bể lắng ngang Bể lắng đứng Bể lắng có lớp cặn lơ lửng Bể UASB Bể Aerotank Bể trộn Bể tiếp xúc Bể lọc cát Tổn thất áp lực (cm) – 20 10 – 20 15 – 25 50 – 60 20 – 40 40 – 50 60 – 70 40 – 50 25 – 50 10 – 30 40 – 60 250 – 300 Giả sử cao trình mặt đất trạm xử lý Ztr = 0,00 m Cốt mực nước (Zn) công trình phía sau = cốt mực nước cơng trình phía trư ớc – tổn thất áp lực qua cơng trình phía trước Cốt đáy (Zđ) cơng trình = cốt mực nước cơng trình – chiều cao cơng tác cơng trình Chiều sâu xây dựng mương đặt song chắn rác 0,81 m nên chọn cốt mực nước mương thu – 0,5m Bể điều hòa đư ợc bơm nước từ hố thu gom nên tổn thất qua hố thu gom coi Vậy chọn cao trình mực nước bể điều hịa m Tương tự, bể UASB bơm nước từ bể điều hịa, chọn cao trình mực nước bể UASB 5m Bể nén bùn bố trí cao trình âm hồn tồn dư ới đất, cao trình mực nước bể nén bùn -0,5m Chọn sơ tổn thất áp lực qua cơng trình cao đ ộ cơng trình thể bảng sau: Bảng 5.15: Cao độ cơng trình đơn vị STT Tên cơng trình Mương đặt SCR Hố thu gom Bể điều hòa Bể UASB Bể Aerotank Ngăn lọc MBR Bể nén bùn Tổn thất áp lực (m) 0,10 0,00 0,00 0,50 0,40 0,00 0,00 Chiều cao công tác (m) 0,21 4 10 4,5 2,5 7,5 Cao trình Mực nước Đáy -0,50 -0,71 -0,60 -4,60 -0,50 -4,50 +5,00 -5,00 +4,50 0,00 +2,5 0,00 +4,00 -3,50 69 CHƯƠNG 6: KHÁI TOÁN KINH TẾ Chi phí đầu tư xây dựng 6.1 Các hạng mục cơng trình xây dựng bê tơng cốt thép, dày 0,2m – 0,3m Giá thành xây dựng 1m3 phụ thuộc nhiều vào lượng loại thép bên mác ximăng Ước tính trung bình triệu – triệu đồng/m3 Nhà điều hành xây dựng kiểu nhà cấp 4, diện tích khoảng 50m2 Giá thành ước tính khoảng 3triệu – 4triệu đồng/m2 sàn Đường nội bê tơng hóa, rộng 3,5m, chiều dài tổng ước tính 500m Giá thành ước tính cho làm đường nội khoảng 200 triệu đồng Sau bảng tổng hợp ước tính chi phí xây dựng hạng mục cơng trình: Bảng 6.1: Chi phí xây dựng STT Hạng mục xây Khối lượng Đơn vị dựng Ngăn tiếp nhận 91,13 m3 Bể điều hòa 760,5 m3 Bể UASB 1944,6 m3 Bể Aerotank 1220 m3 Bể nén bùn 68,8 m3 ngăn chứa MBR 56,1 m3 Nhà điều hành 50 m2 Đường nội TỔNG CỘNG (A) Đơn giá (VNĐ/m3) 2.300.000 2.300.000 2.300.000 2.300.000 2.300.000 2.300.000 3.500.000 Thành tiền (VNĐ) 209.599.000 1.749.150.000 3.194.700.000 2.806.000.000 158.240.000 129.030.000 175.000.000 200.000.000 8.621.719.000 Với 10% thuế giá trị gia tăng thì: A = 8.621.719.000 + (8.621.719.000 × 10%) = 9.483.890.900 (VNĐ) Trạm xử lý nước thải thiết kế sử dụng vịng 20 năm Vậy chi phí khấu hao xây dựng ngày là: 6.2 𝑃𝑃𝑥𝑥𝑥𝑥 9.483.890.900 = = 1.299.163 (𝑉𝑉𝑉𝑉Đ) 365 × 20 10.950 Chi phí thiết bị 𝐶𝐶𝑥𝑥𝑥𝑥 = Chi phí đầu tư thiết bị tính theo giá thành tham khảo từ website nhiều hãng sản xuất nên ước tính chi phí mang tính chất tương đối Sau bảng tổng hợp ước tính chi phí thiết bị trạm xử lý: Bảng 6.2: Chi phí thiết bị STT Hạng mục Hầm tiếp nhận Tên thiết bị Song chắn rác thơ Bơm nước thải nhúng chìm Đơn giá (VNĐ) Thành tiền (VNĐ) Đơn vị Số lượng 20,000,000 20,000,000 75,000,000 150,000,000 70 Bể điều hòa Aerotank kết hợp màng lọc MBR 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Bồn ngâm rửa màng lọc MBR Xử lý bùn 23 24 23 Nhân công chuyển giao công nghệ Hệ thống đường ống hệ thống điện điều khiển Máy tách rác tinh Bơm nước thải nhúng chìm Máy thổi khí Máy thổi khí Đĩa phân phối Hệ thống Màng MBR Khung đỡ màng Hệ Palăng di chuyển modul màng đến bể rửa màng Bơm rút nước cụm màng MBR Bơm rửa cụm màng MBR Bơm bùn tuần hoàn bể Aerotank Bồn rửa màng Bơm NaOCl Bơm HCl Bơm NaOH Bồn chứa NaOCl Bồn chứa NaOH Bồn chứa HCl Máy bơm bùn Máy ép bùn Nhân cơng lắp đặt tồn hệ thống Vận hành thích nghi, hướng dẫn vận hành chuyển giao công nghệ máy 250,000,000 250,000,000 75,000,000 150,000,000 bộ 275 150,000,000 150,000,000 300,000 300,000,000 900,000,000 82,500,000 m2 9259 600,000 5,555,400,000 10 30,000,000 300,000,000 50,000,000 50,000,000 50,000,000 200,000,000 50,000,000 100,000,000 75,000,000 150,000,000 bộ bộ bồn bồn bồn bộ 1 1 1 50,000,000 40,000,000 40,000,000 40,000,000 4,000,000 4,000,000 4,000,000 75,000,000 900,000,000 50,000,000 40,000,000 40,000,000 40,000,000 4,000,000 4,000,000 4,000,000 150,000,000 900,000,000 toàn 150,000,000 150,000,000 toàn 120,000,000 120,000,000 Đường ống dẫn nước thải, ống dẫn bùn, đường ống phân phối khí, ống dẫn hóa chất, van điện, van khố, co, tê,… Hệ thống tủ điện điều khiển dây điện 25% 2,427,475,000 24 TỔNG CỘNG(B) 11,837,357,000 Với 10% thuế giá trị gia tăng thì: B = 11,837,357,000+ (11,837,357,000× 10%) = 13,021,112,000 (VNĐ) 71 Thiết bị máy móc trạm xử lý nước thải thiết kế sử dụng vòng 10 năm Vậy chi phí khấu hao xây dựng ngày là: 𝑃𝑃𝑡𝑡𝑡𝑡 13.021.112.000 = = 3.567.427 (𝑉𝑉𝑉𝑉Đ) 365 × 10 3650 6.3 Chi phí vận hành 6.3.1 Chi phí nhân cơng 𝐶𝐶𝑡𝑡𝑡𝑡 = Trạm xử lý nước thải làm việc ca ngày, ca Nhân lực cho trạm bao gồm cán quản lý chung, kỹ sư chuyên ngành môi trường công nhân kỹ thuật Sau bảng ước tính chi phí nhân công cho trạm xử lý nước thải: Bảng 6.3: Chi phí nhân cơng STT Số lượng (người) Kỹ sư vận hành Công nhân kỹ thuật Cán quản lý TỔNG CỘNG (C) Mức lương (VNĐ/tháng) 10.000.000 8.000.000 8.000.000 Nhân công Thành tiền (VNĐ/tháng) 20.000.000 24.000.000 8.000.000 52.000.000 Chi phí nhân cơng ngày: 6.3.2 𝑃𝑃𝑛𝑛𝑛𝑛 52.000.000 = = 1.733.333 (𝑉𝑉𝑉𝑉Đ) 30 30 Chi phí điện hóa chất 𝐶𝐶𝑛𝑛𝑛𝑛 = Giá điện cho sản xuất cơng nghiệp tính theo giá điện ban hành thông tư số 05/2011/TT – BCT Bộ Công Thương ban hành với giá điện 1826 VND/KW Bảng 6.4: Chi phí điện hóa chất STT Chi phí điện Bơm nước thải 10 Bơm rút nước Máy bơm bùn Máy thổi khí Điện chiếu sáng Chi phí hóa chất chi phí khác TỔNG CỘNG (D) Tiêu thụ (kW/ngày) 360 720 12 500 Đơn giá (VNĐ/kW) 1826 1826 1826 1826 Thành tiền (VNĐ/ngày) 657.360 1.314.720 21.912 913.000 50.000 200.000 2.335.292 Tổng chi phí ngày trạm xử lý: C = C xd + C tb + C nc + C đn = 1.299.163 + 3.567.427 + 1.733.333 + 2.335.292 = 8.935.215 (VNĐ) Chi phí xử lý m3 nước thải: 𝐾𝐾 = 𝐶𝐶 𝑄𝑄 = 8.935.215 4000 ≈ 2300 (𝑉𝑉𝑉𝑉Đ) 72 CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN Ngày chất lượng sống người nâng cao nhiều nhờ vào phát triển khoa học kĩ thuật với nhiều ngành sản xuất đẩy mạnh Kinh tế phát triển làm nảy sinh nhiều nhu cầu vật chất giải trí giao tiếp xã hội người, từ ngành cơng nghiệp không tăng cường hoạt động sản xuất Nhưng t phát sinh vấn đề mà người cần giải Đó vấn đề mơi trường Vấn đề ngày lớn mức báo động Chính việc cân kinh tế môi trường tốn khó cần hợp tác tham gia tất người Ngành công nghiệp sản xuất bia phát triển mạnh Thế nhà quản lý quan tâm đến vấn đề lợi nhuận xem nhẹ vấn đề mơi trường Điều dẫn đến phát triển khơng lâu dài doanh nghiệp Nhằm mục đích thuyết phục nhà quản lý việc đầu tư xây dựng trạm xử lý nước thải cần thiết chi phí xử lý chấp nhận Vì vậy, đề tài luận văn tốt nghiệp có tính khái tốn chi phí đầu tư xây dựng vận hành trạm xử lý nước thải Nhà máy bia Sài Gịn Dù chi phí ban đầu đáng kể với mức giá xử lý 2300 đ ồng/ m3 nước thải lợi ích mơi trường mà đem lại lâu dài lớn đáng để đầu tư Do q trình tính toán chủ yếu dựa vào tài liệu tham khảo túy mặt lý thuyết, kiến thức thực tế cịn hạn chế nên chắn làm có nhiều thiếu sót Tuy nhiên, q trình thực luận văn giúp em rèn luyện khả làm việc độc lập tự tìm tài liệu, trao đổi thơng tin, lựa chọn thơng số tính tốn thiết kế đề đặt Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn Cô Hồ Ngô Anh Đào tận tình hướng dẫn truyền đạt kiến thức để em hoàn thành tốt luận văn 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Thị Hiền, Lê Thanh Mai, Lê Thị Lan Chi, Nguyễn Tiến Thành, Lê Viết Thắng, 2007 Khoa học – Công nghệ Malt Bia NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [2] Trung tâm sản xuất hơn, 2007 Tài liệu hướng dẫn sản xuất Viện Khoa học Công nghệ Môi trường, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội [3] Hồ Sưởng, 1992 Công nghệ sản xuất bia NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [4] Trần Văn Nhân, Ngơ Thị Nga, 2006 Giáo trình cơng nghệ xử lý nư ớc thải NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [5] Nguyễn Chi Lan, 2007 Đánh giá trạng môi trường ngành sản xuất bia, Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia Việt Hà II Luận văn Thạc sỹ khoa học, Viện Khoa học Công nghệ Môi trường, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội [6] Trần Đức Hạ, Nguyễn Văn Tín, 2002 Xử lý nước thải nhà máy bia theo mơ hình lọc ngược kỵ khí – Aeroten hoạt động gián đoạn Hội nghị Khoa học Công nghệ Đại học Xây dựng lần thứ 14, trang 85 – 93 [7] Trịnh xn Lai, 2000 Tính tốn thiết kế Cơng trình xử lý nước thải NXB Xây Dựng, Hà Nội [8] Lương Đức Phẩm, 2007 Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học NXB Giáo dục, Hà Nội [9] Vũ Thị Thu Hiền, 2002 Nghiên cứu xử lý nư ớc thải sản xuất tinh bột thu Biogas Luận văn Thạc sỹ khoa học, Viện Khoa học Công nghệ Môi trường, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội [10] Nguyễn Thị Sơn, 2010 Thí nghiệm chuyên đề Xử lý nư ớc thải phương pháp sinh học Bộ môn công nghệ môi trường, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội [11]Đặng Minh Hằng, 2007 Bài giảng môn Vi sinh ứng dụng Công nghệ Môi trường Bộ môn Công nghệ Môi trường, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Hà Nội [12] Trịnh Xuân Lai, Nguyễn Trọng Dương, 2005 Xử lý nư ớc thải Công nghiệp NXB Xây dựng, Hà Nội [13] Trần Hiếu Nhuệ (2001), Thoát nước xử lý nước thải công nghiệp NXB Đại học Xây dựng, Hà Nội [14] Hoàng Văn Huệ, Trần Đức Hạ, 2002 Thoát nước Tập II NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [15] Trần Đức Hạ, 2006 Xử lý nước thải đô thị NXB Khoa học kĩ thuật, Hà Nội [16] Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân, 2004 Xử lý nước thải Đô thị Công nghiệp, Tính tốn thiết kế cơng trình NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh, TP Hồ Chí Minh [17] Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Hồ Lê Viên ,2006 Sổ tay q trình & thiết bị Cơng nghệ hố chất NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 74 [18] Lê Dung, 1999 Cơng trình thu nư ớc – Trạm bơm cấp thoát nước NXB Xây dựng, Hà Nội 75 ... khác - Hàm lượng(%) 10 - 11 15 - 20 0,5 – 1,5 2-5 2 0,1 15 - 17 5-8 40 - 50 Nước Công nghệ sản xuất bia đòi h ỏi lượng nước lớn để ngâm đại mạch sản xuất malt, hồ hóa, đường hóa, rửa men, rửa thi? ??t... sau: - Trong phân xưởng nghiền - Trong phân xưởng đóng chai - Gần máy nén chất làm lạnh khơng khí - Gần thi? ??t bị ngưng tụ 17 - Gần máy nén Để giảm tiếng ồn phát ra, sử dụng biện pháp sau: - Lựa... hoa, bã hoa s ẽ tách thi? ??t bị lắng xốy Bao bì chứa chế phẩm hoa lon thi? ??c giấy thi? ??c gom tập trung để xử lý - Cặn nóng Cặn nóng hình thành đư ợc tách thi? ??t bị lắng xốy, đơi tách thi? ??t bị phân tách
Ngày đăng: 30/10/2022, 17:39
Xem thêm:
