(Đồ án hcmute) thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cao su sơn la với công suất 800 m3 ngày đêm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CAO SU SƠN LA VỚI CÔNG SUẤT 800 M3/NGÀY.ĐÊM GVHD: NGUYỄN THÁI ANH SVTH: LÊ VĂN QUẾ MSSV:15150122 SKL 0 6 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2019 an BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CAO SU SƠN LA VỚI CÔNG SUẤT 800 M3/NGÀY.ĐÊM SVTH: LÊ VĂN QUẾ MSSV: 15150122 GVHD: TS NGUYỄN THÁI ANH TP Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2019 an BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CAO SU SƠN LA VỚI CÔNG SUẤT 800 M3/NGÀY.ĐÊM SVTH: LÊ VĂN QUẾ MSSV: 15150122 GVHD: TS NGUYỄN THÁI ANH TP Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2019 an ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC & THỰC PHẨM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BM CNKT MÔI TRƯỜNG - - - - NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: LÊ VĂN QUẾ MSSV: 15150122 I TÊN ĐỀ TÀI: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cao su Sơn La với công suất 800m3/ngày.đêm Lĩnh vực: Nghiên cứu  Thiết kế  Quản lý  II NỘI DUNG VÀ NHIỆM VỤ - Giới thiệu tổng quan đề tài - Tính tốn thiết kế đề xuất phương án thiết kế hệ thống xử lý nước thải cao su công ty đạt QCVN 01:2015/BTNMT cột B quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải cơng nghiệp cao su - Dự tốn chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí quản lý vận hành trạm xử lí nước thải - Thiết lập vẽ thiết kế cơng trình đơn vị, sơ đồ bố trí, thiết kế, thi cơng phù hợp với điều kiện thực tế III THỜI GIAN THỰC HIỆN: Từ 01/03/2019 đến 29/07/2019 IV CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Nguyễn Thái Anh Đơn vị công tác: Trường đại học Sư phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh TP.HCM, ngày tháng năm … CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TRƯỞNG BỘ MÔN (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) an LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn nhà trường tồn thể q thầy đã tạo môi trường học tập tốt, bồi dưỡng kiến thức cho em suốt thời gian học tập năm qua Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Nguyễn Thái Anh Thầy người trực tiếp hướng dẫn nhiệt tình, ln ln giúp đỡ để em hoàn thành đề tài tốt nghiệp kịp thời hồn thiện Sau cùng, có nhiều nỗ lực, thời gian thực đề tài khơng nhiều kiến thức, kinh nghiệm cịn hạn chế nên chắn đồ án tốt nghiệp không tránh khỏi sai sót Do đó, em kính mong q thầy cô, bạn bè thông cảm mong nhận ý kiến từ người để em thực hoàn thiện đề tài tốt Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực i an LỜI CAM ĐOAN Tôi tên LÊ VĂN QUẾ, sinh viên khóa 2015 chun ngành Cơng Nghệ Mơi Trường, mã số sinh viên: 15150122 Tôi xin cam đoan: đồ án tốt nghiệp cơng trình nghiên cứu khoa học thực thân tôi, thực hướng dẫn TS NGUYỄN THÁI ANH Các thông tin tham khảo đề tài thu thập từ nguồn đáng tin cậy, đã kiểm chứng, cơng bố rộng rãi tơi trích dẫn nguồn gốc rõ ràng phần danh mục Tài liệu tham khảo Các kết nghiên cứu đồ án tơi thực cách nghiêm túc, trung thực không trùng lặp với đề tài khác Tơi xin lấy danh dự uy tín thân để đảm bảo cho lời cam đoan TP.Hồ Chí Minh, ngày 14 tháng 08 năm 2018 Sinh viên thực ii an MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH ẢNH vi DANH MỤC BẢNG BIỂU vii CHƯƠNG MỞ ĐẦU .2 Đặt vấn đề 2 Nhiệm vụ đề tài Đối tượng cần quan tâm .2 Giới hạn luận văn Nội dung luận văn Phương pháp thực CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nước thải chế biến cao su 1.1.1 Quy trình sản xuất ngành chế biến cao su 1.1.2 Thành phần, tính chất nước thải cao su 1.2 Tổng quan nhà máy chế biến cao su Sơn La CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 10 NƯỚC THẢI CAO SU 10 2.1 Phương pháp xử lý học 10 2.2 Phương pháp hóa lý 12 2.3 Phương pháp hóa học .14 2.4 Phương pháp sinh học 14 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 19 3.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý 19 3.1.1 Địa điểm thiết kế .19 3.1.2 Lưu lượng 19 iii an 3.1.3 3.2 Thông số nước thải đầu vào tiêu chuẩn xả thải 20 Đề xuất công nghệ 21 3.2.1 Phương án .21 3.2.2 Phương án .24 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ .28 CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 28 4.1 Lưu lượng nước thải đầu vào 28 4.2 Tính tốn cơng trình theo phương án .29 4.2.1 Mương dẫn song chắn rác thô 29 4.2.2 Hố thu gom 32 4.2.3 Bể gạn mủ 34 4.2.4 Bể tuyển 36 4.2.5 Bể trung gian .45 4.2.6 Bể UASB 46 4.2.7 Cụm bể Aerotank – Anoxic .54 4.2.8 Bể lắng .66 4.2.9 Bể khử trùng 71 4.2.10 4.3 Bể nén bùn .73 Tính tốn cơng trình theo phương án .75 4.3.1 Mương dẫn song chắn rác thô 75 4.3.2 Hố thu gom 75 4.3.3 Bể gạn mủ 75 4.3.4 Bể keo tụ - tạo 75 4.3.5 Bể lắng 81 4.3.6 Bể trung gian .86 4.3.7 Bể UASB 86 4.3.8 Cụm bể Aerotank - Anoxic .94 4.3.9 Hệ màng UF tách nước 106 4.3.10 Bể nén bùn 111 CHƯƠNG 5: PHÂN TÍCH TÍNH KINH TẾ - KỸ THUẬT – MÔI TRƯỜNG 116 iv an 5.1 Kinh tế 116 5.1.1 Chi phi xây dựng .116 5.1.2 Chi phí thiết bị 117 5.1.3 Chi phí phụ kiện dự tính 120 5.1.4 Chi phí vận hành .120 5.2 Kỹ thuật – môi trường 123 5.3 Lựa chọn phương án xử lý .124 TÀI LIỆU THAM KHẢO ix PHỤ LỤC xii PHỤ LỤC xiii v an DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Vị trí nhà máy đồ Hình 2.1 Song chắn rác thô 11 Hình 2.2 Bể lắng ly tâm 12 Hình Bể tuyển siêu nông 13 Hình 2.4 Hệ thống màng MBR 13 Hình 2.5 Bể aeroten .15 Hình 2.6 Bể kị khí UASB 16 Hình 3.1 Sơ đồ cơng nghệ phương án 21 Hình 3.2 Sơ đồ cơng nghệ phương án 24 Hình 4.1 Sơ đồ đặt song chắn rác 30 vi an Giới thiệu công nghê Màng MBR KOCH  MBR viết tắt cụm từ Membrane Bio-Reactor (Bể lọc sinh học màng định nghĩa tổng quát hệ thống xử lý vi sinh nước thải công nghệ lọc màng  Việc ứng dụng Màng MBR KOCH kết hợp công nghệ lọc màng bể lọc sinh học - cơng đoạn quy trình xử lý nước thải thay (trong vài trường hợp) cho vai trò tách cặn bể lắng bậc hai bể lọc nước đầu vào, lược bỏ bể lắng bậc hai, bể khử trùng vận hành với nồng độ MLSS cao => tiết kiệm diện tích Bể sinh học  Việc ứng dụng Cơng Nghệ Lọc Màng MBR cho chất lượng nước sau xử lý tốt hơn, ổn định công nghệ vi sinh truyền thống Nước sau xử lý tái sử dụng an So sánh Công Nghệ Thông Thường Công Nghệ Màng MBR an Ưu Điểm Công Nghệ MBR KOCH  (1) Với kích thước lỗ màng 0,03 µm, màng MBR tách chất rắn lơ lững, hạt keo, vi khuẩn, số virus phân tử hữu kích thước lớn Do đó, q trình MBR khơng cần phải xây thêm bể lắng bùn sinh học bể khử trùng phía sau, tiết kiệm diện tích bể sinh học -> giảm chi phí xây dựng thiết bị, giảm chi phí vận hành giảm diện tích xây dựng dùng cho mục đích khác  (2) Thời gian lưu nước ngắn (2.5-5 giờ) so với công nghệ bùn hoạt tính thơng thường (>6 giờ) -> giảm diện tích đất cần thiết, khu vực bệnh viện, khách sạn, cao ốc văn phòng cơng trình cải tạo nâng cấp khơng có diện tích đất dự trữ an Ưu Điểm Cơng Nghệ MBR KOCH  (3) Nồng độ vi sinh MLSS bể cao thời gian lưu bùn (Sludge Retetion Time-SRT) dài nên khối lượng bùn dư sinh -> giảm chi phí xử lý, thải bỏ bùn Ngoài ra, nồng độ bùn bể cao nên làm giảm khả bùn, tăng hiệu xử lý bùn hoạt tính  (4) MBR thiết kế với nồng độ bùn hoạt tính cao (500012.000 mg/l) tải trọng BOD xử lý cao -> giảm thể tích bể sinh học hiếu khí -> giảm chi phí đầu tư xây dựng  (5) Chất lượng nước sau xử lý luôn đảm bảo tốt mà không cần quan tâm nước đầu có chứa bùn hoạt tính lơ lửng, vi khuẩn gây bệnh kiểm soát chlorine dư an Ưu Điểm Công Nghệ MBR KOCH  (6) Nước sau xử lý màng MBR có lượng chất rắn thấp ( tốn nhân cơng vận hành  (8)Trường hợp nhà máy có nâng cơng suất hoạt động lên q trình MBR cần đầu tư thêm modul màng MBR an an So Sánh Màng MBR KOCH với Các Loại Màng MBR hãng khác MÀNG MBR KOCH - GERMANY (1) Tuổi thọ màng: 8-10 năm => Hiệu kinh tế cao MÀNG MBR HÃNG KHÁC (1) Tuổi thọ màng: 1-5 năm => Tốn chi phí thay màng (2) Lưu lượng: 0.4-0.7 m2/m3/ngày (2) Lưu lượng: 0.1-0.5 m2/m3/ngày Thiết kế 0.5m2/m3/ngày Thiết kế 0.15-0.5m2/m3/ngày (3) Dễ dàng làm khí nén với cấu tạo Màng hệ thống sục khí trung tâm => Khơng bị giảm lưu lượng, tuổi thọ cao (3) Khó làm khí nén => Bùn bám vào sợi màng gây giảm lưu lượng hút sợi màng, nhanh đứt gãy sợi màng an So Sánh Màng MBR KOCH với Các Loại Màng MBR hãng khác MÀNG MBR KOCH - GERMANY (4) Vận hành tốn hóa chất làm NaOCl, Axit Oxalic… MÀNG MBR HÃNG KHÁC (4) Phải rửa hóa chất thường xuyên (5) Hút nước tất bề mặt, (5) Hút nước không bề cấu trúc lỗ không đối xứng mặt sợi màng 6) Màng MBR KOCH không bị đứt (6) Màng MBR hãng khác chạy gẫy cấu trúc siêu bền, cố định từ 1-5 năm bị đứt sợi màng đầu (lớp cố định làm từ vật liệu hai đầu cố địn, kết cấu Polyester, dùng làm vỏ xe hơi) bền bị bám bùn 7) Tiết kiệm lượng sục khí 7) Tốn nhiều lượng sục khí an bơm hút Màng an an Màng MBR KOCH dễ dàng làm sạch, không bị tắc ngẽn an Màng MBR hãng khác bị bám bùn đầu đầu Màng an an an S an K L 0 ... tài: ? ?Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cao su Sơn La với công su? ??t 80 0m3/ ngày. đêm? ?? nhằm tìm hiểu, đề xuất, thiết kế hệ thống xử lý nước thải phù hợp với điều kiện nhà máy. .. SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 18 an CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 3.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý 3.1.1 Địa điểm thiết kế Trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cao su Sơn. .. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CAO SU SƠN LA VỚI CÔNG SU? ??T 800 M3/ NGÀY.ĐÊM SVTH: LÊ VĂN QUẾ MSSV: 15150122 GVHD: TS NGUYỄN THÁI ANH TP Hồ Chí Minh, tháng