THIẾT KẾ HỆ THÓNG XỬ LÝ NƯỚC THÁI CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG NƯỚC TRONG TÂY NINH

TRƯỜNG ĐH BÁN CÔNG TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG & BẢO HỘ LAO ĐỘNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG NƯỚC TRONG TÂY NINH CÔNG SUẤT 200m3/ngày.đêm SVTH : VÕ THỊ THANH VÂN MSSV : 610163B LỚP: 06MT1N GVHD: Th.S VŨ PHÁ HẢI TP Hồ Chí Minh 2007 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TƠN ĐỨC THẮNG CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ BHLĐ Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN: VÕ THỊ THANH VÂN MSSV: 610163B NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG LỚP: 06MT1N KHOA : MÔI TRƯỜNG VÀ BHLĐ Đầu đề luận án : “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy đường Nước Trong Tây Ninh 200m3/ngày.đêm” Nhiệm vụ:  Tìm hiểu thành phần, tính chất đặc trưng nước thải nhà máy  Tổng quan nhà máy, thu thập số liệu tính chất nước thải nhà máy  Lựa chọn công nghệ xử lý cho nhà máy  Tính tốn thiết kế cơng trình đơn vị xử lý  Vẽ vẽ chi tiết Ngày giao luận án : Ngày hoàn thành luận án: Họ tên người hướng dẫn: ThS.VŨ PHÁ HẢI Nội dung yêu cầu luận án thông qua môn Ngày……tháng……năm… Chủ nhiệm ngành Giảng viên hướng dẫn ( Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) Phần dành cho khoa, môn Người duyệt: Ngày bảo vệ: Điểm tổng kết: Nơi lưu trữ luận án: NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN -TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2007 Ký tên LỜI CÁM ƠN  Để hoàn thành luận văn này, em nhận nhiều giúp đỡ, hỗ trợ từ Thầy cơ, gia đình, bạn bè Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Th.S Vũ Phá Hải, người hướng dẫn, bảo tận tình suốt thời gian em thực luận văn Em xin cảm ơn quý thầy cô quan tâm, dành thời gian phản biện khoa học cho đề tài Con xin cảm ơn Ba Mẹ nuôi nấng dạy dỗ hỗ trợ vật chất, tinh thần để học tập nên người Chân thành cảm ơn khoa Môi Trường BHLĐ tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành tốt luận văn Cảm ơn thầy cô bạn dành thời gian để đọc luận văn này, có thiếu sót xin góp ý bỏ qua MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP i LỜI CẢM ƠN ii NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN iii MỤC LỤC .iv DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU v CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ CÁC THUẬT NGỮ vi TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP vii Chương : MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu luận văn 1.3 Nội dung luận văn 1.4 Phương pháp Chương : TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG VÀ NHÀ MÁY ĐƯỜNG NƯỚC TRONG TÂY NINH 2.1 Hiện trạng ngành cơng nghiệp mía đường Việt Nam 2.2 Tổng quan Nhà máy mía đường Nước Trong Tây Ninh 2.2.1 Giới thiệu Nhà máy 2.2.2 Công nghệ sản xuất Chương : HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG VÀ KINH TẾ TẠI NHÀ MÁY 13 3.1 Điều kiện tự nhiên môi trường .13 3.1.1 Vị trí địa lý sở hạ tầng .13 3.1.2 Các điều kiện khí hậu 13 3.1.3 Các tài nguyên sinh vật hệ sinh thái .15 3.1.4 Hiện trạng mơi trường khơng khí .15 3.1.5 Chất lượng nguồn nước mặt nước ngầm 16 3.2 Các điều kiện kinh tế xã hội .18 3.3 Các nguồn gây nhiễm 18 3.3.1 Khí thải 18 3.3.2 Nước thải 18 3.3.3 Chất thải rắn 21 3.3.4 Khả gây cháy nổ 21 3.4 Tác động nhà máy lên nhân tố tài nguyên môi trường .21 3.4.1 Tác động lên nhân tố vật lý .21 3.4.2 Tác động đến dạng tài nguyên sinh vật hệ sinh thái 23 3.4.3 Tác động đến tài nguyên môi trường người sử dụng 23 3.4.4 Tác động đến nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng sống người 23 Chương : ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI 25 4.1 Lưu lượng đầu vào 25 4.2 Tính chất nước thải đầu vào 25 4.3 Các phương án công nghệ xử lý nước thải ngành mía đường 26 4.4 Đề xuất phương án xử lý 27 4.4.1 Phương án 28 4.4.2 Phương án 28 Chương : TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 30 5.1 Phương án 30 5.1.1 Song chắn rác 30 5.1.2 Hầm tiếp nhận .31 5.1.3 Bể lắng I 32 5.1.4 Bể điều hoà 37 5.1.5 Bể UASB 40 5.1.6 Bể Aeroten 48 5.1.7 Bể lắng II 57 5.1.8 Bể tiếp xúc 62 5.1.9 Sân phơi bùn .63 5.2 Phương án 66 5.2.1 Bể sinh học 66 5.2.2 Bể lắng II 70 5.2.3 Bể tiếp xúc 74 5.2.4 Sân phơi bùn .75 5.3 Khai toán kinh tế 76 5.3.1 Phần xây dựng 76 5.3.2 Phần thiết bị 77 5.3.3 Chi phí hố chất 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 2.1 Mức tiêu thụ đường từ nguồn sản xuất nhập Việt Nam 2.2 Công suất loại sản phẩm sở chế biến đường quốc doanh 3.1.2 Tổng hợp điều kiện khí tượng theo số liệu thống kê nhiều năm Tây Ninh 15 3.1.4 Chất lượng mơi trường khơng khí Nhà máy Mía đường Tây Ninh .16 3.1.5 Chất lượng nước thải nhà máy .17 3.1.6 Chất lượng nước cấp nhà máy 17 3.3.2 Thành phần, tính chất nước thải loại III nhà máy đường .19 3.3.3 Tải trọng ô nhiễm nước thải cơng nghiệp mía đường 20 3.4.1 Tải trọng vài loại khí thải phát sinh từ Nhà máy 22 3.4 Thơng số động học q trình bùn hoạt tính vi khuẩn dị dưỡng 200C 38 4.2 Thành phần tính chất nước thải .25 4.3.5 Thông số thiết kế nhà máy đường Phụng Hiệp 27 5.1.2 Các thông số thiết kế kích thước Hầm tiếp nhận 31 5.1.3.2 Các thông số thiết kế cho bể lắng I 33 5.1.3.3 Các thơng số kích thước bể lắngI 34 5.1.4.2 Các thơng số thiết kế kích thước bể điều hoà 40 5.1.2 Bảng thông số dùng để chọn tải trọng xử lý cho bể UASB 41 5.1.4 Các thông số bùn cho vào bể 45 5.1.5.2 Các thông số thiết kế đặc trưng cho bể UASB 47 5.1.6.1 Các thông số thiết kế bể Aeroten 49 5.1.6.3 Thông số kĩ thuật hệ thống diffuser dạng ống 55 5.1.6.4 Bảng tóm tắt kết tính bể Aeroten .57 5.1.7.1 Các thông số thiết kế cho bể lắng II 57 5.1.7.2 Bảng thông số chọn tải trọng xử lý bể lắng II 58 5.1.7.3 Bảng tóm tắt kết tính tốn bể lắng II 62 5.2.1.1 Các kích thước điển hình cho bể SBR 67 5.2.1.2 Các thông số thiết kế đặc trưng cho bể SBR 69 5.2.2.1 Các thông số thiết kế đặc trưng cho bể lắng II 70 5.2.2.2 Bảng thông số chọn tải trọng cho bể lắng II 71 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.2.1 Nhà máy Đường Nước Trong Tây Ninh Hình 2.2.2 Khoan mẫu + Đo CSS Hình 2.2.3 Xử lý mía sơ trước ép Hình 2.2.4 Lưới sàn bã nhuyễn Hình 2.2.5 Bã mía sau ép chuyển sang lị đốt Hình 2.2.6 Khu vực đốt bã mía Hình 2.2.7 Băng chuyền lược bã liên tục Hình 2.2.8 Khu vực chế biến đường nhà máy Hình 2.2.9 Bồn chứa mật rỉ 12 Hình 2.2.10 Hệ thống nước giải nhiệt 12 Hình 6.1.1 Song chắn rác 30 CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ CÁC THUẬT NGỮ pH: Là số đo độ axit - kiềm nước thải Thang đo pH từ – 14 Dung dịch trung hồ có pH = 7, số pH dung dịch cao tính kiềm lớn ngược lại dung dịch có pH nhỏ có tính axit cao DO (Dissolved oxygen): Hàm lượng oxy hoà tan nước Đơn vị đo: mg/l ppm BOD (Biological Oxygene Demand): Nhu cầu oxy sinh hóa, tiêu nêu lên hàm lượng chất hữu hoà tan nước thải có khả phân huỷ vi sinh vật Đơn vị đo: mg/l ppm COD (Chemical Oxygene Demand): Nhu cầu oxy sinh hoá, tiêu phản ảnh tổng lượng hữu có nước thải bị phân huỷ phản ứng oxy hoá phương pháp sinh học Đơn vị đo: mg/l ppm SS (Suspended Solids): Hàm lượng cặn lơ lửng nước Đơn vị đo: mg/l ppm F/M (Food to Microorganism): Tỷ số lượng thức ăn lượng vi sinh vật TDS (Total Dissolved Solids): Tổng chất rắn hòa tan UASB (Upflow Anaerobic Slugde Blanket): Bể kỵ khí đệm bùn dịng chảy ngược TOC (Total Organic Carbon): Tổng cacbon hữu TKN (Total Kjeldahl Nitrogen): Tổng nito Kjeldahl VSS (Volatile Suspened Solids): Chất rắn lơ lửng dễ bay TSS (Total Suspened Solids): Tổng chất rắn lơ lửng SBR (Sequencing Batch Reactor): Bể phản ứng mẻ CENTEMA: Trung Tâm Công Nghệ Quản Lý Môi Trường – Khoa Môi Trường- Đại Học Văn Lang TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam P1: Độ ẩm lúc ban đầu, P1 = 99% P2: Độ ẩm bùn sau phơi, P2 = 70% Kích thước bể: Chiều dài: L = m Chiều rộng: B = 1,4m Chiều sâu hữu ích: h = 1m Chiều sâu bảo vệ: hbv = 0,5 Chiều sâu bể: H = 1,5m Công suất bơm: QgH 1000  3,2.10 4  9,81  10 N   0,039kW 1000 1000  0,8 Q: Lưu lượng nước tách bùn, Q = 27,8 m3/ngày = 3,2.10-4 m3/s H: chiều cao cột áp, H =10m  : hiệu suất máy bơm, chọn   0,8 Bể xây gạch, quét rồng đen Hệ thống ống thu nước: ống lược thu nước PVC,  = 60 5.2 Phương án 2: Tính tốn phương án đến Bể SBR tính sau: 5.2.1 Bể SBR: 5.2.1.1 Chức năng: Trong bể sinh học tiếp xúc diễn q trình oxy hố sinh hố chất hữu hoà tan dạng keo nước thải tham gia vi sinh vật hiếu khí Vi sinh vật hiếu khí tiêu thụ chất hữu dạng keo hồ tan có nước để sinh trưởng Máy thổi khí cung cấp khí để q trình sống vi sinh vật hiếu khí trì Hiệu khử BOD đạt 85 – 90% 5.2.2.2 Tính tốn: Giả sử theo kết thực nghiệm tìm thơng số động học sau kd = 0.05 ngày -1 Ks = 50 mg/l Y = 0.6 VSS/mgBOD5 Có thể áp dụng điều kiện sau cho tính tốn q trình bùn hoạt tính xáo trộn hồn tồn: - Tỉ số MLVSS:MLSS = 0.8; - Hàm lượng bùn tuần hoàn Cu = 8000 mgSS/l; - Hàm lượng bùn hoạt tính bể sinh học MLVSS = 2000 mg/l; - Thời gian lưu bùn trung bình  c  10 ngày; - Nước thải bệnh viện có chứa đầy đủ lượng chất dinh dưỡng nitơ, photpho chất vi lượng khác; - Nước thải sau lắng chứa 25mg/l cặn sinh học, có 65% cặn dễ phân huỷ sinh học; - BOD5 : BODL = 0.68; - BOD5 sau lắng lại 10 mg/l Xác định BOD5 hoà tan sau lắng II theo mối quan hệ sau: Tổng BOD5 = BOD5 hoà tan + BOD5 cặn lơ lửng Xác định BOD5 cặn lơ lửng đầu ra: - Hàm lượng cặn sinh học dễ phân huỷ: 0.65 x 25 mg/l = 16.3 mg/l - BODL cặn lơ lững dễ phân huỷ sinh học nước thải sau lắng II: 16.3 mg/l x (1.42mg O2 tiêu thụ / mg tế bào bị oxy hoá) = 23 mg/l - BOD5 cặn lơ lững nước thải sau lắng: 23mg/l x 0.68 = 16 mg/l BOD5 hoà tan nước thải sau lắng: 20 = C + 16  C = mg/l Hiệu xử lý BOD5 bể sinh học: E S0  S 600  100   100  98% S0 600 Thể tích bể sinh học tính theo cơng thức sau:  Y S  S  X  c  1  k d   c   Vr Q Trong đó:  c : thời gian lưu nước Q: Lưu lượng nước thải, Y: hệ số sản lượng tế bào, S0: BOD5 nước thải vào bể sinh học, X: hàm lượng tế bào chất bể, Kd: hệ số phân huỷ nội bào Thay  vào phương trình trên, xác định thể tích bể sinh học:  QY S  S  10  200  0.7  600  4  366.8 Vr  c  2500  1  0.03  10  X 1  k d  c  Thời gian lưu nước bể sinh học tiếp xúc: T V 366.8m   29.3h Q 12.5m / h Giá trị đặc trưng kích thước cho bể sinh học xáo trộn hoàn toàn thể bảng 6.6.2 Bảng 5.2.1.1 Các kích thước điển hình cho bể SBR Thơng số Giá trị Chiều cao hữu ích, m Chiều cao bảo vệ, m Khoảng cách từ đáy đến đầu khuyếch tán khí, m Tỉ số rộng : sâu (W : H) – 4.6 0.3 – 0.6 0.45 – 0.75 1:1 – 2.2 :1 Chọn chiều cao hữu ích H = 2m, chiều cao bảo vệ hbv = 0.5m Vậy chiều cao tổng cộng: Htc = 2m + 0.5m = 2.5m Chọn chiều rộng bể là: W = 8m Chiều dài bể L: L 366.8m V   18.3m W  H 10m  2m Chọn bể sinh học gồm đơn ngun có kích thước sau: B x L x H = 10m x 10m x 2.5m Tính lượng bùn dư thải ngày: - Hệ số sản lượng quan sát (Yobs) tính theo phương trình: Yobs  0.6 Y   0.34mg / mg  k d   c  0.05  15 - Lượng bùn dư sinh ngày theo VSS: Px = Yobs x Q x (BOD0 – BOD) Px(VSS) = 0.34 x 200 m3/ngày x (600 – 4)g/m3 x 10-3 kg/g = 40.5kgVSS/ngày - Tổng lượng bùn sinh ngày theo SS: Px(SS) = 40.5/0.8 = 50.7 kgSS/ngày - Lượng bùn dư cần xử lý ngày: Lượng bùn dư cần xử lý = Tổng lượng bùn - Lượng SS trôi khỏi lắng II Mdư(SS) = 50.7kgSS/ngày – 200m3/ngày x (25g/m3) x 10-3 kg/g = 45.7kgSS/ngày Lượng bùn dư có khả phân huỷ sinh học cần xử lý: Mdư(VSS) = 45.7kgSS/ngày x 0.8 = 57.1kgVSS/ngày Giả sử hàm lượng bùn hoạt tính lắng đáy bể lắng có hàm lượng chất rắn 0.8% khối lượng riêng 1.008kg/lít Vậy lưu lượng bùn dư cần xử lý: Qd  57.1kg /  7077.7lit /  7.1m / 0.008  (1.008kg / lit ) Tỉ lệ bùn tuần hoàn xác định dựa phương trình cân sinh khối: QX0 + QrXu = (Q + Qr)X Trong đó: X0: hàm lượng cặn lơ lững vào, mg/l Q: Lưu lượng vào, m3/ngày; Qr: Lưu lượng bùn tuần hoàn, m3/ngày; Xu: SS lớp bùn lắng bùn tuần hoàn, mg/l; X: Hàm lượng bùn hoạt tính bể sinh học, mgMLSS/l Hàm lượng bùn hoạt tính bể sinh học: MLSS = MLVSS/0,8 = 2000(mgVSS/l)/0,8 = 2500 mgSS/l Giả sử X0 = Qr = Q , Chia hai vế cho Q, biểu thức triển khai sau:  2500 X   0,42 X u  X 8000  2000 Trong đó:  : Hệ số tuần hoàn, Qr/Q Vậy lưu lượng bùn tuần hoàn: Qr =  Q = 0.42 x 200 m3/ngày = 84 m3/ngày  3.5 m3/h Kiểm tra tải trọng thể tích LBOD tỉ số F/M Tải trọng thể tích: QS 200m /  600 gBOD5 / m   0,3kgBOD5 / m  0,3  1,9 Vr 400m  1000 g / kg LBOD  Tỉ số F/M: F /M  S0 350mg / l   0,42ngay 1  0,1  0,6ngay 1 X 10h / 24h /   2000mg / l Tính lượng khí cần thiết cho q trình bùn hoạt tính, biết hiệu suất chuyển hố oxygen thiết bị khuếch tán khí E = 9%, hệ số an tồn f = để tính cơng suất thiết kế thực tế máy thổi khí Giả sử BOD5 = 0,68 BODL, khối lượng BODL tiêu thụ q trình sinh học bùn hoạt tính là: M BODL  QS  S  200m /  600  g / m  10 3 g / kg   175,3kgBODL / 0,68 0,68 Nhu cầu oxy cho trình: MO2 = MBODL – 1,42 Px(VSS) = 175,3kg/ngày – 1,42kgO2/kgVSS x 50,7kgVSS/ngày = 103,3kgO2/ngày Khơng khí có 23,2% trọng lượng O2 khối lượng riêng khơng khí 1,2kg/m3 Vậy lượng khơng khí lý thuyết cho trình là: M kk  M O2 103,3kg /   371,1m / 0,232  1,2 0,32  1,2 Kiểm tra lượng không khí cần thiết cho xáo trộn hồn tồn: q M kk 371,1m /    1000l / m  7,2l / m phut 0,9  400 1440 phut / EVr Như lượng khí cấp cho q trình bùn hoạt tính đủ cho nhu cầu xáo trộn hoàn toàn Lưu lượng khí cần thiết máy thổi khí: (f = 1.3: hệ số an toàn) M kk 2468,5m /     9,3m / phut 0,09 1440 phut / E Qkk  f Bảng 5.2.1.2: Các thông số thiết kế đặc trưng cho Bể SBR STT Thông số Đơn vị Giá trị Lưu lượng trung bình, QhTB Tải trọng La Thời gian lưu nước, t Thể tích hầm bơm, V Thể tích hữu ích Chiều sâu hữu ích, h Kích thước hình chữ nhật - Dài x rộng - Sâu tổng cộng, H m3/h kg.BOD/m3.ngày m3 m3 m 12,5 43,2 500 400 m m 10 x 10 2,5 Hồ đào đất, kè đá, đáy bê tơng lót, trải vải kỹ thuật chống thấm Hai máy thổi khí cung cấp oxi cho hồ sinh học công suất Q = 10m3/phút, H = 5000 mmAq Máy thổi khí hoạt động mẽ 5.2.2 Bể lắng II: Bảng 5.2.2.1: Các thông số thiết kế đặc trưng cho bể lắng li tâm Thông số Thời gian lưu nước Đơn vị H m3/m2.ngày Ống trung tâm + Đường kính Đặc trưng 1,5 – 2,5 32 – 48 80 - 120 + Lưu lượng cao điểm Tải trọng máng tràn Khoảng 32 – 48 Tải trọng bề mặt + Lưu lượng trung bình Giá trị m3/m.ngày m + Chiều cao 125 – 500 15 – 20% D 55 – 60%H Chiều sâu H bể lắng m – 4,6 3,7 Đường kính D m - 60 12 – 45 mm/m 62 - 267 83 vòng/phút 0,02 – 0,05 0,03 Độ dốc đáy Tốc độ gạt bùn Chọn tải trọng xử lí cho bể lắng 2, theo bảng sau: Bảng 5.2.2.2: Bảng thông số chọn tải trọng xử lí bể lắng Loại cơng trình xử lí sinh học Tải trọng chất rắn(kg/m2.h) Tải trọng bề mặt(m3/m2.ngày) Trung bình Lớn Trung bình Bùn hoạt tính khuếch tán oxy khơng khí 16,3 – 32,6 40,7 – 48,8 3,9 – 5,9 Bùn hoạt tính khuếch tán oxy nguyên chất 16,3 – 32,6 40,7 – 48,8 4,9 – 6,8 Chiều cao công Lớn tác (m) 9,8 Kiểm tra kích thước bể lắng đợt Lưu lượng bể lắng li tâm gồm dịng tuần hồn Q = Q + Qr = 200 + 84 = 284 m3/ ngày Chọn tải trọng bề mặt La = 25 m3/m2ngày Tải trọng bùn kg/m2h Diện tích bề mặt diện tích tải trọng A Q 284   11,36m La 25 Đường kính bể lắng: D 4 A    11,36   3,8m Chọn D = 4m Bể lắng tận dụng lại có kích thước H = 3,7 m Đường kính D = 4m Như vậy, ta chọn: Chiều sâu lắng : h = 2,5m Chiều sâu lớp nước trung hòa: hth = 0,3 m, Chiều sâu bùn lắng: hb = 0,6 m, Chiều cao bảo vệ: hbv = 0,3 m, Tổng chiều cao xây dựng bể: Hxd = h + hth + hb + hbv = 2,5 + 0,3 + 0,6 + 0,3 = 3,7 m Tải trọng bề mặt bể lắng 2: 3,7 – 6,1 3,7 – 6,1 u1  Qtb 284   22,6m / m A1   / (thoả, thuộc khoảng 16,3 – 32,6) Nồng độ VSS nước thải vào bể lắng: MLVSS = 3000mg/l Tải trọng máng tràn + Chọn đường kính máng tràn: d = D– 1,1m = -1,1 = 2,9m + Chiều dài máng tràn: L = π.d =9,1 + Tải trọng máng tràn = 284  31,2 m3/m.ngày < 500 m3/m.ngày 9,1 Sử dụng máng cưa chuẩn có chiều dài đoạn ℓ = in = 20,3.10-2 m Tính tốn ống trung tâm Đường kính ống trung tâm d trungtam  20% D  0,2   0,8m Chiều cao ống trung tâm htrungtam  60% H  0,6  3,7  2,2m Kiểm tra thời gian lắng: Thể tích phần lắng: A  D  d  h  4  0,8   2,5  30m Thời gian lưu nước : t 30 V   2,5h (trong khoảng 1,5 ÷ 2,5h) Q 284 Máng thu nước: Chọn máng thu nước nằm ngồi bể, có bề rộng máng thu nước bmáng = 0,25m Chọn chiều cao máng thu: hmáng = 0,2m Diện tích mặt cắt ướt máng thu: Fmang  bmang  hmang  0,25  0,2  0,05m Vận tốc nước máng thu: v mang  Q 200   4000m /  40mm / s F 0,05 Đường kính máng thu nước: d mang  D   b    0,2  4,4m b: chiều dày thành bể bêtơng cốt thép, b = 0,2m Đường kính ống dẫn nước vào: D 4Q  11,8   0,077m Chọn ống   90mm 3600v 3600  0,7  3,14 Trong Q: Lưu lượng nước thải, Q = 284 m3/ngày = 11,8 m3/h Chọn vận tốc chảy ống: v = 0,7 m/s Bơm bùn tuần hồn: Cơng suất bơm: N QgH 1000  1,4.10 3  9,81  10   0,17kW 1000 1000  0,8 Q: lưu lượng bùn tuần hoàn, Q = 120 m3/ngày = 1,4.10-3 m3/s H: chiều cao cột áp, H = 10m  : hiệu suất máy bơm, chọn   0,8 Công suất bơm thực: (lấy 120% công suất tính tốn) Nthực = 1,2 x N = 1,2 x 0,17 = 0,2kW Đường kính ống dẫn bùn Đường kính ống dẫn bùn tuần hồn bể aerotank 4Qbun  84   0,055m  55mm v   3600  10  Chọn ống thép không rỉ, đường kính  60mm d Đường kính ống xả bùn dư: Lượng bùn dư sinh bể Aerotank chuyển bể lắng đợt 11,4m3/ngày Thời gian bơm bùn hoạt động 60 phút ngày  đường kính ống xả bùn d bùn  4Qbùn  11,4   0,064m  64mm v    3600 Chọn ống thép không rỉ, đường kính   90mm 5.2.3 Bể tiếp xúc: Nước thải sau qua bể Aeroten dẫn đến bể tiếp xúc dể khử trùng dung dịch NaOCl 10% Thời gian tiếp xúc dung dịch NaOHCl với nước 30phút Thể tích hữu ích bể tiếp xúc tính theo cơng thức: V  Q  t  12,5  0,5  6,25m Q: lưu lượng nước thải, Q = 200 m3/ngày = 12,5 m3/h t: thời gian tiếp xúc nước thải dung dịch Clorua vơi, t = 30 phút = 0,5h Diện tích bể tiếp xúc: F V 6,25   8,9m 0,7 h h: chiều cao mực nước bể, h = 0,7m Bể xây dựng hình chữ nhật có ngăn: f  f 8,9   1,78m 5 Kích thước ngăn: Chiều dài: L = 1,2m Chiều rộng: b = 1,4m Chiều dài bể: L  nB  (n  1)b   1,2  5  10,1  6,4m b: bề dày vách ngăn, b = 0,1m Chiều cao bảo vệ: hbv = 0,3m Chiều cao bể: H = h + hbv = 0,7 + 0,3 = 1m Tính tốn lượng hố chất: Lượng Clo châm vào: X  Q  a  200  10  2000 g /  2kg / Q: lưu lượng nước thải Q = 200 m3/ngày = 12,5m3/h a: liều lượng clo hoạt tính, a = 10 g/m3 = 10.10-3 kg/m3 Lượng NaOCl cần châm vào bể tiếp xúc: M  X  M NaOCl  74,5   4,2kg / 35,5 M Cl Lượng dung dịch NaOCl 10% cần châm vào bể tiếp xúc Vt  M 4,2   42l /  1,75l / h C 0,1 chọn thời gian lưu dung dịch NaOCl tuần, thể tích thùng hố chất: V  V1  t  42   294l chọn bơm định lượng châm NaOCl lưu lượng 1,75 l/h Đường kính ống dẫn nước thải: D 4Q  12,5  0,079m  79mm  3600v 3600  0,7  3,14 v: vận tốc chảy ống v = 0,7m/s Q: lưu lượng nước thải, Q = 12,5 m3/h Chọn thép không rỉ   90mm 5.2.4 Sân phơi bùn 5.2.4.1 Chức năng: Sân phơi bùn tiếp nhận bùn từ bể lắng I Nhiệm vụ sân phơi bùn tách nước khỏi bùn, phần nước tách từ hỗn hợp dẫn hầm tiếp nhận Phần bùn khô thu gom dùng làm phân bón 5.2.4.2 Tính tốn: Lượng bùn sinh từ hệ thống xử lý nước thải chủ yếu phát sinh từ bể lắng I bể lắng II Mbùn = 25kg/ngày + 11,4 kg/ngày = 36,4 kg/ngày = 36,410-3 tấn/ngày Lưu lượng bùn sinh ra: Qb  Mb 36,4.10 3   3,6m / S 0.01  1.02 Trong đó: S: hàm lượng chất rắn bùn, S = 1% = 0.01  : Tỷ trọng bùn,   1.02 tấn/ngày Diện tích bề mặt sân phơi bùn: Mb = Mbùn / Lbùn = 36,4 / = 7,28 m2/ngày Chọn thời gian phơi bùn: ngày Diện tích sân phơi bùn: Sbùn = Mb x t = 7,28 x = 22m2 Ta chọn kích thước sân phơi bùn: L x B x H = 7,5 x x 1m Thể tích bùn sau làm khơ: W2  W1 100  P1  3,6100  99   1,44m 100  P2 100  75 Trong đó: W1: thể tích bùn dư P1: độ ẩm lúc ban đầu P1 = 99% P2: độ ẩm sau phơi, sân phơi bùn làm giảm độ ẩm bùn cịn từ 75 ÷ 80%,chọn P2 = 75% Nước tách bùn bơm hầm tiếp nhận: Thể tích ngăn chứa nước: Vbe  W1 P2 3,6  75   2,72m 99 P1 Kích thước bể: Chiều dài: L = 1,8m Chiều rộng: B = 1,4m Chiều sâu hữu ích: h = 1m Chiều sâu bảo vệ: hbv = 0,5 Chiều sâu bể: H = 1,5m Công suất bơm: QgH 1000  3,2.10 4  9,81  10 N  0,039kW  1000 1000  0,8 Q: Lưu lượng nước tách bùn, Q = 27,8 m3/ngày = 3,2.10-4 m3/s H: chiều cao cột áp, H =10m  : hiệu suất máy bơm, chọn   0,8 Bể xây gạch, quét rồng đen Hệ thống ống thu nước: ống lược thu nước PVC,  = 60 5.3 KHAI TOÁN KINH TẾ 5.3.1.Phần xây dựng : TT Hạng mục – qui cách Thể tích (m3) Vật liệu 10 Hầm tiếp nhận Bể lắng đợt I Bể điều hòa Bể UASB Bể Aeroten Bể lắng đợt II Bể tiếp xúc Sân phơi bùn Nhà điều hành 30,6 12,56 135 162,5 144 15,16 9,8 22 24 BTCT BTCT BTCT BTCT BTCT BTCT BTCT BTCT BTCT Đơn giá (Đồng) 1500 000 1500 000 1500 000 1500 000 1500 000 1500 000 1500 000 1500 000 1500 000 Tổng cộng Ghi : Giá xây dựng cho m3 bêtơng 1.500000 đồng Chi phí đào, đắp vận chuyển đất : 34.000 VND/m3 Thành tiền ( Đồng ) 45.900000 18.840000 202.500000 243.750000 216.00000 22.740000 14.700000 33.000000 36.000000 833.430.000 5.3.2 Phần thiết bị: STT 10 11 12 13 14 15 Tên thiết bị Song chắn rác thơ Bơm nước thải nhúng chìm Bơm bùn Bơm xáo trộn bùn bể Máy bơm hoá chất Thùng chứa hoá chất Máy đo pH cầm tay Máy thổi khí Motor khuấy bể điều hoà Motor + hộp giảm tốc hệ thống gạt bùn Máng cưa thu nước + ống trung tâm Hệ thống phân phối khí cho bể điều hoà Đường dây trạm hệ thống điều khiển Hệ thống đường ống, van khố kỹ thuật Nhân cơng lắp đặt thiết bị Tổng cộng Số lượn g Đặc tính kỹ thuật Inox Q = 30 m /h; H = 8m; 2,2kW, 3x380v Q= 5m /h; H=8m; 0,75kW Q=5m3/h; H=8m; 0,75kw Q=45lít/h, H=20m; 0,45kW 500lít, PVC – Bình minh Hana - Đức Q= 100m3/phút, P=5000mmAq; 5HP 1,1 kW; 380V Khung Inox; moter N=1 HP, r=0,0.rpm Inox 304 dày 1,2ly Thép tráng kẽm + PVC Dây điện, hệ thống điều khiển PVC – Bình Minh 2 2 1 720.000.000 Vậy tổng chi phí đầu tư xây dựng ban đầu : St = 833.430.000 + 720.000.000 = 1.553.430.000 đồng Chi phí xây dựng khấu hao 20 năm, chi phí thiết bị khấu hao 10 năm, chi phí khấu hao năm : 833.430.000 đồng/20 + 720.000.000 đồng / 10 = 77.671.00 đồng CHI PHÍ QUẢN LÍ VẬN HÀNH Chi phí nhân công : + Công nhân: người x1 000 000 đồng/ tháng x 12 tháng = 72 000 000 đồng + Cán : người x 500 000 đồng/ tháng x 12 tháng = 36.000.000 đồng + Tổng cộng : 72 000 000 + 36 000 000 = 108 000 000 đồng / năm Chí phí điện : Điện tiêu thụ tính theo cơng thức : E = ( 2,72 x Q x H )/ = (2,72 x 200 x 365 x 8)/ 0,8 = 985600 W = 985 kW Trong : Q : lưu lượng nước bơm năm H : Chiều cao trung bình nước bơm , H = 8m  : Hệ số hữu ích bơm Chọn  = 0,8 Chi phí điện : S = E x 550 = 985 x 550 = 091 750 đồng 5.3.3 Chi phí hố chất : Liều lượng NPK: g/m3 nước thải Lượng clorine bột sử dụng ngày: g/m3 x 20 m3/ngày/ 1000 = 0,8 kg NPK/ngày Giá NPK thị trường 4.500 đồng/kg Tổng tiền hoá chất tiêu thụ: 4.500 đồng/kg x 0,8kg = 3.600 đồng Liều lượng NaOH: 20g/m3 nước thải Lượng NaOH dạng vảy sử dụng ngày: 20g/ngày x 200 m3/ngày/1000 = 4kg NaOH/ngày Giá NaOH thị trường 7.000 đồng/kg Tổng tiền tiêu thụ: 7.000 đồng/kg x kg = 21.000 đồng Tổng chi phí hố chất: (21.000 + 3.600) x 365 = 2.080.500 đồng Tổng chi phí quản lí hàng năm : S = 108 000 000 +1 091 750 + 080 500 = 111.172.000 đồng  Tổng chi phí năm cho trạm xử lí ( tính ln khấu hao hàng năm): St = 111.172.000 + 1.553.430.000 = 1.664.602.000 đồng Giá thành xử lí 1m3 nước thải : s= 1.664.602.000  4560đồng/m 1000  365 Chương 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Nhà máy đường Nước Trong Tây Ninh sản xuất với công suất lớn, lưu lượng nước thải với nồng độ BOD, COD cao để xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải nên việc sử dụng xử lý nước thải biện pháp sinh học tốt đạt hiệu cao Có nhiều biện pháp để xử lý nước thải ngành mía đường, phương pháp có ưu điểm riêng Tuy nhiên phương pháp xử lý chọn luận văn có ưu diểm sau: cơng trình vận hành đơn giản, dễ thi cơng, chi phí xử lý 1m3 nước thải 4500 đồng/m3 Nhà máy nằm gần nguồn suối Nước Trong việc sản xuất nhiều ảnh hưởng đến mơi trường xung quanh suối việc xử lý nước thải cần thiết lâu dài Cơng trình thiết kế cho nhà máy đạt tiêu chuẩn xả thải cho phép loại B Luận văn khơng tránh thiếu sót nên kính mong q thầy bạn đóng góp ý kiến để luận văn hoàn thiện Kiến nghị: Để hệ thống xử lý nước thải vận hành tốt đảm bảo, đội ngũ vận hành hệ thống cần nâng cao kỹ vận hành Theo dõi, kiểm tra tính chất nước thải để đảm bảo khơng ảnh hưởng đến môi trường xung quanh Tuyên truyền nâng cao ý thức bảo vệ môi trường để vừa sản xuất vừa không gây ô nhiễm môi trường đặc biệt vấn đề nước thải, vấn đề nhiều quan tâm người ... thải .25 4.3.5 Thông số thi? ??t kế nhà máy đường Phụng Hiệp 27 5.1.2 Các thông số thi? ??t kế kích thước Hầm tiếp nhận 31 5.1.3.2 Các thông số thi? ??t kế cho bể lắng I 33... khỏe người dân Ta tiến hành thi? ??t kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà máy đường Nước Trong Tây Ninh để thi công đảm bảo tốt môi trường xung quanh 1.2 Mục tiêu luận văn Thi? ??t kế hệ thống xử lý nước... chế biến mía đường Các nhà máy đường hoạt động với loại thi? ??t bị công nghệ lạc hậu, thi? ??u đầu tư có chiều sâu lâu dài cho nguồn nguyên liệu thi? ??t bị, công nghệ nên sản phẩm ưa chuộng thị trường