Thông tin tài liệu
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 KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT THỨC ĂN CÁ TÔM CỦA CÔNG TY CP THỦY SẢN VIỆT NAM CHI NHÁNH BẾN TRE CÔNG SUẤT 500 M3/NGÀY ĐÊM GVHD: NGUYỄN THÁI ANH SVTH : NGUYỄN THÀNH TRUNG MSSV: 15150142 SKL 0 7 Tp Hồ Chí Minh, tháng 12/2019 an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ MƠI TRƯỜNG - - KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT THỨC ĂN CÁ TÔM CỦA CÔNG TY CP THỦY SẢN VIỆT NAM CHI NHÁNH BẾN TRE CÔNG SUẤT 500 M3/NGÀY ĐÊM GVHD: TS Nguyễn Thái Anh SVTT: Nguyễn Thành Trung THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 12/2019 an 15150142 Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS Nguyễn Thái Anh LỜI CẢM ƠN Sau hồn thành học tập chun ngành Cơng nghệ Kỹ thuật Mơi trường khoa Cơng nghệ Hóa học Thực Phẩm, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh, em nhận đề tài làm đồ án tốt nghiệp Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, lời em xin cảm ơn toàn thể thầy cô môn Công nghệ kỹ thuật Môi trường tạo điều kiện cho em nhận đề tài đồ án tốt Đặc biệt em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy TS.Nguyễn Thái Anh, người tận tình hướng dẫn, trực tiếp bảo tạo điều kiện giúp đỡ em suốt trình làm đồ án tốt nghiệp Sau em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè động viên, cổ vũ đóng góp ý kiến trình học tập, nghiên cứu trình làm đồ án tốt nghiệp Em xin trâng trọng cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 12 năm 2019 SINH VIÊN Nguyễn Thành Trung Page i SVTH Nguyễn Thành Trung - 15150142 an Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS Nguyễn Thái Anh TÓM TẮT Đồ án nhằm lựa chọn công nghệ thiết kế cơng trình xử lý nước thải sản xuất thức ăn cá tôm cho công ty CP thủy sản Việt Nam có cơng suất 500 m3/ngđ Đảm bảo u cầu môi trường theo quy định nhà nước Nước sau qua xử lý xả thải theo QCVN 40/2011-BTNMT, loại B Đối tượng nghiên cứu: Nước thải dệt nhuộm nhà máy sản xuất, nức thải sinh hoạt Phạm vi nghiên cứu: Công ty CP thủy sản Việt Nam chi nhánh Bến Tre có nguồn nước thải 500 m3/ ngđ Các bước thục hiện: Thu thập số liệu vầ chất lượng nước thải Phân tích chất lượng nước theo QCVN 40/2011-BTNMT Lập đề cương chi tiết sở lý thuyết Lựa chọn hai phương án hệ thống xử lý phù hợp Tính tốn thiết kế hạn mục cơng trình, khai tốn chi phí Lựa chọn phương án thực vẽ kỹ thuật Hướng dẫn vận hành, chuyển giao công nghệ Page ii SVTH Nguyễn Thành Trung - 15150142 an Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS Nguyễn Thái Anh LỜI CAM ĐOAN Tôi: Nguyễn Thành Trung sinh viên khoa Công Nghệ Hóa Học Và Thực Phẩm xin cam đoan: Tơi tên Nguyễn Thành Trung , sinh viên khóa K15 chuyên ngành Công Nghệ Môi Trường, mã số sinh viên:15150142 Tôi xin cam đoan: đồ án tốt nghiệp cơng trình nghiên cứu khoa học thực thân tôi, thực hướng dẫn T.S Nguyễn Thái Anh Các thông tin tham khảo đề tài thu thập từ nguồn đáng tin cậy, kiểm chứng, công bố rộng rãi tơi trích dẫn nguồn gốc rõ ràng phần danh mục tài liệu tham khảo Các kết nghiên cứu đồ án thực cách nghiêm túc, trung thực không trùng lặp với đề tài khác Tôi xin lấy danh dự uy tín thân để đảm bảo cho lời cam đoan Tp Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 12 năm 2019 SINH VIÊN Nguyễn Thành Trung Page iii SVTH Nguyễn Thành Trung - 15150142 an Đồ án xử lý nước thải DANH MỤC VIẾT TẮT KCN : Khu công nghiệp XLNT : Xử lý nước thải ĐTM : Đánh giá tác động môi trường QCVN : Quy chuẩn Việt Nam BTNMT : Bộ Tài nguyên Môi trường CP : Cổ phần BTCT : Bê tông cốt thép COD : Nhu cầu oxy hóa học BOD : Nhu cầu oxy sinh học TSS : Tổng hàm lượng chất lơ lửng DO : Hàm lượng oxy hòa tan TP.HCM : Thành phố Hồ Chí Minh SVTH: Nguyễn Hồng Thiện -15150152 Nguyễn Thành Trung -15150142 an Page Đồ án xử lý nước thải Danh mục hình ảnh Hình 1 Quy trình sản xuất thức ăn tơm cá 17 Hình 2.1 Q trình chuyển hố tinh bột nước thải điều kiện hiếu khí Hình 2.2 Q trình lên men kị kí Hình 2.3 Q trình khử Nitỏ q trình Nitrate hóa 22 23 28 Hình 2.4 Sự chuyển hóa photpho vi sinh vật 29 SVTH: Nguyễn Hoàng Thiện -15150152 Nguyễn Thành Trung -15150142 an Page Đồ án xử lý nước thải Danh mục bảng Bảng 1 tên công ty sản xuất cám tôm Bảng 2 kết chất lượng nước ngầm Bảng thông số đầu vào nước thải 11 14 33 Bảng hiệu xuất xử lí nước thải phương án Bảng 3 hiệu suất xử lí nước thải phương án 38 42 Bảng hệ số khơng khí điều hịa chung nước thải 45 Bảng thông số đầu vào song chắn rác Bảng thông số đầu song rác 46 50 Bảng 4 thông số thiết kế mương đặt song rác Bảng thông số đầu vào bể thu gom 50 51 Bảng thông số đầu bể thu gom Bảng thông số xây dựng hố thu gom Bảng thông số đầu vào thiết bị lược rác tinh Bảng thông số đầu thiết bị lược rác tinh Bảng 10 thông số đầu vào bể tác váng Bảng 11 thông số đầu bể tách váng 52 53 53 54 55 57 Bảng 12 thông số xây dựng bể tách váng Bảng 13 thông số đầu vào bể điều hịa Bảng 14 thơng số đầu bể điều hịa Bảng 15 thơng số xây dựng bể điều hịa 57 58 62 62 Bảng 16 thơng số đầu vào bể tuyển 63 Bảng 17 thơng số tính tốn bể tuyển 64 Bảng 18 thông số đầu bể tuyển 75 Bảng 19 thông số thiết kế bể tuyển 75 Bảng 20 thông số xây dựng bể trung gian 77 Bảng 21 thông số đầu vào bể kị khí tiếp xúc 78 Bảng 22 thơng sơ đầu bể kị khí tiếp xúc 87 Bảng 23 thơng số xây dựng bể kị khí tiếp xúc 87 Bảng 24 thông số đầu vào bể anoxic+ aerotank 89 Bảng 25 thông số đầu bể anoxic+ aerotank 100 Bảng 27 thông số thiết kế bể Anoxic Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định Bảng 28 thông số xây dựng thiết kế bể lắng Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định SVTH: Nguyễn Hoàng Thiện -15150152 Nguyễn Thành Trung -15150142 an Page Đồ án xử lý nước thải Bảng 29 thông số đầu vào bể khử trùng 108 Bảng 30 thông số đầu bể khử trùng Bảng 31 thông số thiết kế bể khử trùng 109 110 Bảng 32 thông số thiết kế bể nén bùn 113 SVTH: Nguyễn Hoàng Thiện -15150152 Nguyễn Thành Trung -15150142 an Page Đồ án xử lý nước thải MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN THỨC ĂN CHO THỦY SẢN VÀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN NGÀNH MÔI TRƯỜNG 10 Tổng quan ngành chế biến thức ăn cho thủy hải sản việt nam 10 Vai trị thức ăn nghề ni thủy sản .12 Nhà máy sản xuất thức ăn tôm Công ty TNHH Chăn nuôi C.P Việt Nam .12 1.3.1 Giới thiệu sơ lược tập đoàn C.P: 12 1.3.2 Giới thiệu nhà máy sản xuất thức ăn tôm 13 1.3.3 Công nghệ sản xuất: 16 1.3.4 Quy trình sản xuất: 17 CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 20 2.1 Q trình chuyển hố chất nước thải ô nhiễm hữu cơ: 20 2.2 Các phương pháp xử lí 24 2.2.1 Phương pháp học 24 2.2.2 Các phương pháp hoá lý: 24 2.2.3 Phương pháp xử lý sinh học : .25 CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 32 3.1 Tính chất nước thải đầu vào .32 3.2 Đề xuất công nghệ xử lý 34 3.2.1 Phương án 35 3.2.2 Phương án 39 3.3 Cơ sở lựa chọn công nghệ 43 3.4 Lựa chọn công nghệ .43 Chương 4: tính tốn cơng trình đơn vị 45 4.1 xác định thông số tính tốn 45 4.2 song chắn rác 45 SVTH: Nguyễn Hoàng Thiện -15150152 Nguyễn Thành Trung -15150142 an Page Đồ án xử lý nước thải • Tách nước tác dụng trọng lực • Tách nước tác dụng trục vít nhờ truyền động khí 4.14.2 Tính tốn Lưu lượng bùn cần đưa vào máy: 𝑄𝑡𝑢ầ𝑛 = m3/ngày × ngày/tuần × 1.02× 103 kg/m3 = 35700(kg/tuần) Khối lượng chất rắn là: 𝑀𝑘ℎơ = 35700𝑘𝑔/𝑡𝑢ầ𝑛 × 0.04 = 1428𝑘𝑔/𝑡𝑢ầ𝑛 Khối lượng chất rắn cần xử lí ngày là: 𝑄𝑛𝑔à𝑦 = 1428 = 204𝑘𝑔/𝑛𝑔à𝑦 Khối lượng chất rắn cần xử lí (thời gian làm việc 10h): 𝑄𝑔𝑖ờ = 204 = 20.4 𝑘𝑔/𝑛𝑔à𝑦 10 Sau qua máy ép bùn, bánh bùn có độ ẩm 75 – 85% Chọn 82% Khối lượng bùn sau ép 𝑄𝑠 = 20.4 × 82 = 16.7 (𝑘𝑔/𝑛𝑔à𝑦) 100 Dựa vào catalogue thiết bị máy ép bùn trục vít, ta chọn thiết bị loại SUS 304 có cơng suất 5(m3/h) trục vít Lượng polymer sử dụng cho thiết bị khử nước cho bùn Lượng bùn đưa váo máy ép: 10.2 kg/ngày Thời gian vận hành: 10 h/ngày Lượng polymer 5kg/tấn bùn, hàm lượng polymer 0.2% Lượng polymer tiêu thụ: 𝑘𝑔/𝑡ấ𝑛 × 0.0204 𝑡ấ𝑛/𝑛𝑔à𝑦 = 0.102 𝑘𝑔/𝑛𝑔à𝑦 = 0.00425 𝑘𝑔/ℎ SVTH: Nguyễn Hoàng Thiện -15150152 Nguyễn Thành Trung -15150142 an Page 114 Đồ án xử lý nước thải Lượng polymer cần châm: 𝑄𝑝𝑜𝑙𝑦𝑚𝑒𝑟 = 0.00425 = 0.02125 𝑚3 /ℎ 0.2 Thông số đầu vào Công suất thiết kế: Q = 500 m3/ngày BOD5 = 424 mg/l COD = 502 mg/l Thông số đầu BOD5 = 42.4 mg/l COD = 75.3 mg/l Từ bể lắng ta đặt bơm để bơm nước vào bể SBR ta cần bể đệm tích chứa nước cho bể SBR hoạt động chu kỳ Vậy thể tích bể đệm là: V = chu kỳ x 250 m3/chu kỳ = 250 m3 Chọn chiều cao hữu ích bể: h = 4m Chọn chiều cao an toàn bể: han toàn = 0.5m Tổng chiều cao bể: H = h + han toàn = + 0.5 = 4.5m Bể có dạng hình vng: L = B = 8m Kích thước bể: L x B x h = x x 4.5 (m) Thể tích xây dựng bể: V = 288 m3 Các thông số thiết kế: Thời gian lưu bùn : 10 – 30 ngày Tỉ số F/M = 0.04 – 0.1 kg BOD5/kg MLVSS.ngày Tải trọng thể tích L = 0.1 – 0.5 kg BOD5/m3.ngày Hàm lượng cặn: MLSS = 3500 mg/l SVTH: Nguyễn Hoàng Thiện -15150152 Nguyễn Thành Trung -15150142 an Page 115 Đồ án xử lý nước thải Các thông số thiết kế: - - Cặn lơ lửng đầu vào TSSvao = 125.93 mg/l (gồm 80% cặn phân hủy sinh học) Nước thải vào bể SBR có hàm lượng chất rắn lơ lửng bay (nồng độ VSV ban đầu) Xo = Tỷ số lượng chất rắn lơ lửng bay (MLVSS) với lượng chất rắn lơ lửng (MLSS) có nước thải MLVSS/MLSS = 0.8 (độ tro bùn hoạt tính Z = 0.2) Nồng độ chất rắn lơ lửng bay hay bùn hoạt tính XTSS = 3500 mg/l Chỉ số SVI = 120 ml/g Đặc điểm nước thải cần cho trình thiết kế Hàm lượng COD có khả phân hủy sinh học 𝑏𝐶𝑂𝐷 = 1.65 ∗ 𝐵𝑂𝐷 = 1.65 ∗ 278.18 𝑚𝑔/𝑙 = 458.997(𝑚𝑔/𝑙) Hàm lượng COD khơng có khả phân hủy sinh học 𝑛𝑏𝐶𝑂𝐷 = 𝐶𝑂𝐷 − 𝑛𝐶𝑂𝐷 = 503.26 − 458.997 = 44.26 (𝑚𝑔/𝑙) Hàm lượng TSSvao = 125.93 (mg/l) Ta có 𝑉𝑆𝑆 𝑇𝑆𝑆 = 0.8 Hàm lượng VSS không phân hủy sinh học : 𝑛𝑏𝑉𝑆𝑆 = (1 − 0.68) ∗ 0.8 ∗ 125.93 = 32.24 (𝑚𝑔/𝑙) Xác định kích thước bể SBR Tổng thời gian chu kì hoạt động T = tF + tA + tS + tD + t1 = + + + = 6h Với: Thời gian làm đầy: tF = 2h Thời gian phản ứng: tA = 1h Thời gian lắng: tS = 1h Thời gian rút nước: tD = h Thời gian pha chờ: t1 = SVTH: Nguyễn Hoàng Thiện -15150152 Nguyễn Thành Trung -15150142 an Page 116 Đồ án xử lý nước thải Chọn SBR gồm đơn nguyên, đơn nguyên làm đầy đơn nguyên khác phản ứng Số chu kì hoạt động đơn nguyên ngày n= 24ℎ = (chu kì/ngày) 6ℎ Tổng số chu kì làm đầy ngày N = x n = x = (chu kì/ngày) Thể tích bể làm đầy chu kì Vf = 500/8 = 62.5 m3 Hàm lượng chất rắn lơ lửng thể tích bùn lắng 103 ( XS = 𝑚𝑔 𝑚𝑔 ) 𝑥 103 ( ) 𝑔 𝑔 𝑆𝑉𝐼 = 106 120 = 8333.33 (mg/l) Xét cân khối lượng Vt x X = V S x XS 𝑉𝑆 𝑉𝑡 = 𝑋 𝑋𝑆 = 3500 8333.3 = 0.42 Cần cung cấp thêm 20% chất lỏng phía để bùn không bị rút theo rút nước 𝑉𝑆 = 0.42 𝑥 1.2 = 0.5 𝑉𝑡 Ta có: Vt = Vf + VS 𝑉𝑓 𝑉𝑓 𝑉𝑡 𝑉𝑡 + 𝑉𝑆 𝑉𝑡 =1 = − 0.5 = 0.5 Thể tích bể SBR: Vt = 𝑉𝑓 0.5 = 62.5 0.5 = 125 m3 SVTH: Nguyễn Hoàng Thiện -15150152 Nguyễn Thành Trung -15150142 an Page 117 Đồ án xử lý nước thải Chọn: Chiều cao bể, H = 4.5 m Chiều cao bảo vệ bể, hbv = 0.5 m Chiều cao xây dựng bể, Hxd = H + hbv = 4.5 + = m Diện tích bể: S= 𝑉𝑡 𝐻 = 125 4.5 = 27.78 m2 Vậy kích thước bể SBR: L x B x H = 8m x 4m x 5m Chiều sâu rút nước: hf = 0.5 x H = 0.5 4.5 = 2.25 m Chiều cao phần chứa bùn: Hb = 0.42 x H = 0.42 x 4.5 = 1.89 m Chiều cao an toàn lớp bùn: Han toàn = 0.08 x 4.5 = 0.36 m Thể tích phần chứa bùn: VS = 0.42 x Vt = 0.42 x 125 = 52.5 m3 Thời gian lưu nước bể suốt trình: HRT = (2 x 𝑉𝑡 𝑄 ) = (2 x 125 500 ) x 24 = 12h (10 – 50h) • Xác định thời gian lưu bùn: Tồng lượng sinh khối bể SBR 𝑃𝑋,𝑇𝑆𝑆 𝜃𝐶 = 𝑉 × 𝑋𝑀𝐿𝑆𝑆 = 125 × 3500 × 𝑃𝑆𝐾 = 𝑌×𝑄×(𝑆0 −𝑆)×𝜃𝐶 1+𝑘𝑑 ×𝜃𝐶 + 𝑓𝑑 ×𝑘𝑑 ×𝑄×𝑌×(𝑆0 −𝑆)×𝜃𝐶2 1+𝑘𝑑 ×𝜃𝑐 103 = 525 𝑘𝑔 + 𝑄 × (𝑛𝑏𝑉𝑆𝑆) × 𝜃𝑐 + 𝑄 × (𝑇𝑆𝑆0 − 𝑉𝑆𝑆0 ) × 𝜃𝐶 Trong đó: 𝜃𝐶 : thời gian lưu bùn Q: lưu lượng trung bình ngày ứng với bể, Q = 250 m3/ngày Y: hẽ số sản lượng bùn, thông số động học xác định thực nghiệm Y = 0.4 mgVSS/mg bCOD5 Chọn Y = 0.4 So: nồng độ chất nước thải dẫn vào bể SBR SVTH: Nguyễn Hoàng Thiện -15150152 Nguyễn Thành Trung -15150142 an Page 118 Đồ án xử lý nước thải S: nồng độ chất nước thải khỏi bể SBR, mg/l Xem So – S = So kd: hệ số phân hủy nội bào, thông số động học xác định thực nghiệm kd,T = k20𝜃𝐶 = 0.12 mg/mg.ng x (1.04)25-20 = 0.146 mg/mg.ngày fb: tỉ lệ vụn tế bào, fb = 0.15 𝑃𝑆𝐾 = 𝑌 × 𝑄 × (𝑆0 − 𝑆) × 𝜃𝐶 𝑓𝑑 × 𝑘𝑑 × 𝑄 × 𝑌 × (𝑆0 − 𝑆) × 𝜃𝐶2 + + 𝑄 × (𝑛𝑏𝑉𝑆𝑆) × 𝜃𝑐 + 𝑄 × (𝑇𝑆𝑆0 − 𝑉𝑆𝑆0 ) × 𝜃𝐶 + 𝑘𝑑 × 𝜃𝐶 + 𝑘𝑑 × 𝜃𝑐 875.103 = 0.4 × 250 × 246.6 × 𝜃𝐶 0.15 × 0.146 × 250 × 0.4 × 246.6 × 𝜃𝐶2 + + 250 × 32.24 × 𝜃𝑐 + 250 × (125.93 (1 + 0.146 × 𝜃𝐶 ) (1 + 0.146 × 𝜃𝑐 ) − 100.74) × 𝜃𝐶 𝜃𝐶 = 19 ngày (Quy phạm 10 -30) • Xác định nồng độ MLVSS Hàm lượng sinh khối bể SBR tính theo MLVSS 𝑃𝑀𝐿𝑉𝑆𝑆 = = 𝑌×𝑄×(𝑆0 −𝑆) 1+𝑘𝑑 ×𝜃𝐶 0.4×500×246.6 1+0.146×19 + + 𝑓𝑑 ×𝑘𝑑 ×𝑄×𝑌×(𝑆0 −𝑆)×𝜃𝐶 + 𝑄 𝑥 𝑛𝑏𝑉𝑆𝑆 1+𝑘𝑑 ×𝜃𝑐 0.15×0.146×500×0.4×246.6×19 1+0.146×19 + 500 × 32.24 = 34626 g/ng = 34.626 kg/ngày • Xác định lượng bùn dư Giả sử bùn bùn có trọng lượng riêng 𝜌 = 1.1 kg/m3 Lượng bùn có khả chứa bể 𝑀𝑏𝑢𝑛 = 𝑉𝑠 × 𝜌 × 𝑋𝑆 = 105 × 1.1 × 8333.10−3 = 1283.3 𝑘𝑔 Thể tích bùn chốn chỗ sau n chu kỳ: 𝐺𝑛 = 𝐺𝑛−1 + ∑𝑛𝑛−1 𝑃𝑥 0.8 + 𝑆𝑆𝑛 Trong đó: 𝐺𝑛−1 : lượng bùn chu kỳ n-1 Px : Hàm lượng MLSS sinh chu kỳ thứ n SSn : lượng cặn hữu vào bể chu kỳ Tổng hàm lượng MLVSS bể tính theo ngày: 𝑃𝑥,𝑉𝑆𝑆 = 34.626 kg/ngày Tổng hàm lượng MLSS bể tính theo chu kỳ: SVTH: Nguyễn Hoàng Thiện -15150152 Nguyễn Thành Trung -15150142 an Page 119 Đồ án xử lý nước thải 𝑃𝑥 = 𝑃𝑥,𝑉𝑆𝑆 = 34.626 = 8.66 𝑘𝑔/ngày Hàm lượng cặn bể: 𝐺0 = 𝑉 × 𝑋𝑀𝐿𝑆𝑆 = 250 × 3000 × 10−3 = 750𝑘𝑔 Lượng cặn hữu vào bể chu kỳ là: 𝑆𝑆 = (𝑇𝑆𝑆0 − 𝑉𝑆𝑆0 ) × 𝑉𝐹 = (125.93 − 100.74) × 125 × 10−3 = 4.2 𝑘𝑔 Sau chu kỳ làm việc, ta có : 𝐺1 = 𝐺0 + 𝑃𝑋 0.8 + 𝑆𝑆 = 875 + 8.66 0.8 + 4.2 = 890.03 𝑘𝑔 Sau chu kỳ làm việc thứ 2: 𝐺2 = 𝐺1 + 𝑃𝑋 0.8 + 𝑆𝑆 = 890.03 + 8.66 0.8 + 4.2 = 905.06𝑘𝑔 Do sau chu kỳ ta phải thải bỏ bùn dư khỏi bể Khối lượng bùn cần thải bỏ là: 𝐺𝑏𝑢𝑛𝑑𝑢 = 𝐺2 − 𝐺1 = 905.06 − 890.03 = 15.03𝑘𝑔 Lưu lượng bùn cần thải bỏ: 𝑉𝑏𝑢𝑛𝑑𝑢 = 𝐺𝑏𝑢𝑛𝑑𝑢 𝜌×𝑋𝑆 = 15.03 1.1×8333.10−3 = 1.64 𝑚3 Thể tích bùn thực bể sau chu kỳ: 𝑉𝑏 = 𝐺1 𝜌×𝑋𝑠 = 890.03 1.1×8333.10−3 = 97.09 𝑚3 Chiều cao bùn thực bể sau chu kỳ: 𝐻𝑏 = 𝑉𝑏 𝐹 = 97.09 55.56 = 1.75 𝑚 • Xác định tốc độ rút nước khỏi bể Lưu lượng nước rút khỏi bể SBR = lưu lượng lấp đầy VF = Vd = 125 m3 tD = 2h Tốc độ rút nước 125 𝑥 60 = 1.041 (m3/ph) = 0.0174 (m3/s) Đường kính ống dẫn nước thải vào SBR SVTH: Nguyễn Hoàng Thiện -15150152 Nguyễn Thành Trung -15150142 an Page 120 Đồ án xử lý nước thải 𝐷=√ 4×𝑄 𝑉×𝜋 4×0.0174 =√ 1.5×𝜋 = 1.21(𝑚) Chọn ống nhựa Tiên Phong có đường kính 130 mm • Xác định tỉ số F/M tải trọng BOD Tải trọng thể tích: 𝑄𝑆0 𝐿𝐵𝑂𝐷 = 𝑉 Trong đó: Q: lưu lượng nước thải, Q = 500 m3/ngày bể So : hàm lượng BOD5 đầu vào, So = 278.18 mg/l VT: thể tích bể, VT = 250 m3 𝐿𝐵𝑂𝐷 = 𝑄𝑆0 𝑉 = 500×278.18 250 = 0.5 (kgBOD5/m3.ngày) Tỉ số F/M: 𝐹 𝑀 = 𝑄𝑆0 𝑋.𝑉 = 500×278.18 3000×250 = 0,18 (g/g.ngày) • Xác định lưu lượng oxy cần thiết 𝐶0 = 𝑄(𝑆0 − 𝑆) − 1.42𝑃𝑉𝑆𝑆 Trong đó: 𝑃𝑉𝑆𝑆 : hàm lượng VSS có khả phân hủy sinh học, tính sau: 𝑃𝑉𝑆𝑆 = = 𝑌×𝑄×(𝑆0 −𝑆) + 1+𝑘𝑑 ×𝜃𝐶 0.4×1000×246.6 1+0.146×19 + 𝑓𝑑 ×𝑘𝑑 ×𝑄×𝑌×(𝑆0 −𝑆)×𝜃𝐶 1+𝑘𝑑 ×𝜃𝑐 0.15×0.146×1000×0.4×246.6 ×19 1+0.146×19 = 37012 𝑔/𝑛𝑔 Co = 1000 x 246.6 – 1.42 x 37012 = 194.04 kg/ng Nhiệt độ nước thải t = 20oC Lượng oxy bão hòa Cs = 9.08 mg/l lượng oxy cần trì bể C = 2mg/l Lượng oxy thực tế tính theo cơng thức: 𝐶𝑡 = 𝐶0 × 𝐶𝑆 𝐶𝑆 −𝐶 × 1024 (𝑇−20) = 194.04 × 9.08 9.08−2 × 10240 = 248.9 𝑘𝑔/𝑛𝑔 Chọn hệ thống phân phối bọt khí nhỏ, tra bảng 7-1 trang 112, TS.Trịnh Xn Lai, tính tốn thiết kế cơng trình XLNT, ta Ou = gO2/m3.m Cơng suất hịa tan thiết bị: OU = Ou x h = x = 35 gO2/m3 SVTH: Nguyễn Hoàng Thiện -15150152 Nguyễn Thành Trung -15150142 an Page 121 Đồ án xử lý nước thải Lượng oxy cần thiết tính sau: 𝑄𝑘 = 𝐶𝑡 𝑂𝑈 ×𝑓 = 248.9 0.035 × 1.5 = 10667.14𝑚3 /𝑛𝑔 Lượng oxy cung cấp cho giờ: 𝑄ℎ = - 𝑄𝑘 24 = 10667.14 = 444.46 (𝑚3 /ℎ) 24 Lưu lượng khí ống nhánh: 𝑄ℎ 444.46 = = 55.56(𝑚3 /ℎ) 𝑛 𝑞𝑜𝑛𝑔 = n : số ống nhánh dẫn khí, n = 12 ống - Đường kính ống nhánh dẫn khí: 𝑑𝑜𝑛𝑔𝑛ℎ𝑎𝑛ℎ = √ × 𝑞𝑜𝑛𝑔 × 55.56 =√ = 0.04(𝑚) 𝜋 × 𝑣𝑜𝑛𝑔 × 3600 𝜋 × 12 × 3600 Chọn ống PVC đường kính 40 mm (theo catalogue nhựa Bình Minh) Trong đó: v: vận tốc khí ống vong = – 15 (m/s) chọn vong = 12(m/s) - Đường kính ống dẫn khí: 𝑑𝑜𝑛𝑔𝑐ℎ𝑖𝑛ℎ = √ × 𝐿𝑘𝑘 × 444.5 =√ = 0.14(𝑚) 𝜋 × 𝑣𝑜𝑛𝑔 × 3600 𝜋 × × 3600 Chọn ống PVC đường kính 140 mm (theo catalogue nhựa Bình Minh) Ta chọn đĩa thổi khí SSI, model 12’’ Chamber Disc AFD 350 – CD với thông số kỹ thuật sau: Mỗi đĩa có lưu lượng thổi khí – 20 m3/h, ta bố trí đĩa thổi khí ống nhánh Trong bể SBR có ống nhánh, số đĩa thổi khí cần dùng cho bể là: nbe = x = 56 (đĩa) lưu lượng khí đĩa là: 436.8/56 = 7.8 m3/h - Xác định công suất thổi khí: Áp lực khí nén p: 𝜌= 10.33+𝐻𝑑 10.33 = 10.33+5.4 10.33 = 1.52(𝑎𝑡𝑚) SVTH: Nguyễn Hoàng Thiện -15150152 Nguyễn Thành Trung -15150142 an Page 122 Đồ án xử lý nước thải Trong đó: Hd: áp lực cần thiết cho hệ thống ống khí nén xác định theo công thức: Hd = h d + h c + h f + H hd : tổn thất áp lực ma sát dọc theo chiều dài ống dẫn hc : tổn thất cục hệ thống phân phối khí Tổn thất hd + hc khơng vượt q 0.4(m), chọn hd + hc = 0.4(m) hf : tổn thất qua thiết bị phân phối, không vượt 0.5(m) Chọn hf = 0.5 H : chiều cao hữu ích, H = 4.5 (m) Hd = 0.4 + 0.5 + 4.5 = 5.4 (m) 34.400 × (𝜌0.29 − 1) × 𝑄𝑘𝑘 34.400 × (1.520.29 − 1) × 444.46 𝑁= = 102 × 𝜂 102 × 0.8 × 3600 = 6.72(𝐾𝑊/ℎ) Với 𝜂: hiệu suất máy Công suất máy thổi khí: 𝑁𝑏 = 𝑁 × 1.2 = 6.72 × 1.2 = 7.98(𝐾𝑊/ℎ) 1.2 hệ số an tồn Ta chọn máy thổi khí anlet model BH 150 E công suất 7.98 KW, áp lực 50 kPA, vòng tua 2500 v/ph, máy làm việc luân phiên ( Nguồn: Ths Lâm Vĩnh Sơn, KTXLNT, trường ĐH Kỹ thuật cơng nghệ TP.HCM) • Hiểu xử lý tính theo BOD Tính hàm lượng BOD dịng khỏi bể SBR 𝐵𝑂𝐷𝑟𝑎 = 𝑠𝐵𝑂𝐷 + 𝑔𝐵𝑂𝐷 0.8𝑔𝑉𝑆𝑆 × × 𝑛𝑏𝑉𝑆𝑆 1.42𝑔𝑉𝑆𝑆 𝑔𝑇𝑆𝑆 Trong đó: sBOD : hàm lượng BOD phân hủy chậm, sBOD = – mg/l, chọn sBOD = mg/l BODra = + 32.6 = 34.55mg/l Hiệu xử lý tính theo cơng thức: 𝐻= = 𝐵𝑂𝐷𝑣 −𝐵𝑂𝐷𝑟𝑎 𝐵𝑂𝐷𝑣 278 −34.55 278 × 100 × 100 = 87.5% SVTH: Nguyễn Hồng Thiện -15150152 Nguyễn Thành Trung -15150142 an Page 123 Đồ án xử lý nước thải Thiết bị rút nước Thiết bị gồm phao làm vật liệu sợi thủy tinh, phía hệ thống điện tử tự động điều khiển việc hút nước , bao quanh lớp bảo vệ, phần nối với phần chứa nước chìm nước, phần bịt kín hồn tồn vịng đệm nằm phao Các hệ thống nối với ống dẫn nước nhựa dẻo uống cong theo lên xuống thiết bị, sau cùng, ống dẫn nhựa dẻo nói với ống dẫn nước cố định nhưa PVC Thiết bị decanter có ưu điểm phần chứa nước chìm phần đáy phao thiết kế kín tuyệt đối, tránh xâm nhập chất lơ lửng bùn Việc thiết đảm bảo cho việc tháo nước khỏi bể xảy phần với độ sâu thích hợp phạm vi đường kính phao, tránh việc chất bề mặt không bị kéo theo vào dịng Các thiết bị khí phụ kèm với thiết bị rút nước gồm có: Dây phao với phao làm sợi thủy tinh, dây neo thép không rỉ, khung neo dằn thép mạ thép - ống thu nước Inox SUS D500 - Ống xả nước ống INOX SUS D400 - Trụ neo thép mạ đường kính 120mm - Khung đỡ trụ neo thép mạ - Khung đỡ trụ neo thép mạ - Bulong khớp nối - Van bướm điều khiển điện đường kính 400mm - Lưu lượng xả Max = 750 m3/h • Thiết bị bơm bùn - Tính tốn đường ống dẫn bùn - Vận tốc đường ống dẫn bùn v = 0.5 – 1.2 m/s Chọn v = 1m/s Lưu lượng bùn thải Qbun = 15.03 m3 Thời gian bơm bùn t = 0.5h Vậy Qbun = 15.03/0.5 = 30.06 m3/h Đường kính ống dẫn bùn: 𝐷=√ 4×𝑄𝑏𝑢𝑛 𝑉×𝜋 =√ 4×30.06 1×3600×𝜋 = 0.102(𝑚) Chọn ống PVC có D = 110 mm - Cơng suất máy bơm SVTH: Nguyễn Hồng Thiện -15150152 Nguyễn Thành Trung -15150142 an Page 124 Đồ án xử lý nước thải 𝑁= 𝜌 × 𝑄 × 𝐻𝑏 × 𝑔 1000 × 𝜂 Trong đó: Lưu lượng bùn cần bơm, Qbundu = 30.06 m3/h Hb : cột áp bơm, Hb = 10m p : khối lượng riêng chất bùn, p = 1.1 kg/m3 g : gia tốc rơi tự do, g = 9.91 m/s2 n : hiệu suất bơm, chọn n = 0.8 𝑁= 6.46×10−3 ×10×1100×9.81 1000×0.8 = 0.87(𝑘𝑊) Chọn máy bơm chìm TSURUMI 1.5 KW, model 50U21.5 Nặng lượng cung cấp cho cánh khuấy : Chọn G = 200s-1 𝑁= 𝐺 ×𝑉×𝜇 100 = 2002 ×0.135×0.0092 = 0.7(𝑘𝑊) 100 Chọn máy khuấy trộn chìm FAGGIOLATI PUMPS model GM16A1T có cơng suất khuấy trộng kW, motor M471T/M – 02, động pha 400V, tốc độ quay 1389 r.p.m ( máy hoạt động, máy dự phòng, máy hoạt động luân phiên đơi một) Cơng suất máy thổi khí 𝑃𝑚á𝑦 = 𝐺×𝑅×𝑇1 29.7×𝑛×𝑒 𝑃 × [( ) 0.283 𝑃1 − 1] Trong đó: - 𝑃𝑚á𝑦 : Cơng suất u cầu máy nén khí,(Kw) G: Trọng lượng dịng khơng khí, (kg/s) G = Qkk ρkhí = 0.72 1.3 = 0.936 ( kg/s ) - R :Hằng số khí, R = 8.314 (KJ/K.mol K) - T1: Nhiệt độ tuyệt đối khơng khí đầu vào T1 = 273 + 25 = 298 ( K) P1: Áp suất tuyệt đối khơng khí đầu vào P1 = 1(atm) P2: Áp suất tuyệt đối khơng khí đầu P2 = - 𝑛= Hm +1 = + 1=1.59 ( atm ) 10.13 10.13 𝐾−1 𝐾 = 0.283 (K=1.395 khơng khí) SVTH: Nguyễn Hồng Thiện -15150152 Nguyễn Thành Trung -15150142 an Page 125 Đồ án xử lý nước thải - 29.7: Hệ số chuyển đổi e: Hiệu suất máy, chọn e = 0.8 Vậy: Pmáy = 0.936 8.314 298 1.59 29.7 0.283 0,.8 0.283 − 1 = 48.37 ( Kw ) = 64.84 ( Hp ) Bảng thông số thiết kế bể SBR STT Thông số Đơn vị Kích thước Chiều dài bể m 18.5 Chiều rộng bể m Chiều cao m Đường kính ống dẫn khí nhánh m 0.6 Đường kính ống dẫn khí m 0.15 Đường kính ống dẫn nước m 0.16 Thời gian lưu nước 96 SVTH: Nguyễn Hoàng Thiện -15150152 Nguyễn Thành Trung -15150142 an Page 126 Đồ án xử lý nước thải TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách wastewater Engineering Treatment and Reuse (Matcalf Eddy 2003) TS Trịnh Xn Lai (2008) Tính tốn Thiết kế Các cơng trình Xử Lý Nước thải, Nhà xuất Xây Dựng Hà Nội Lâm Minh Triết (2006) Xử Lý Nước thải thị cơng nghiệp, Tính tốn Thiết kế Cơng Trình, Nhà Xuất Đại học Quốc Gia TP.HCM TS Lâm Vĩnh Sơn Bài giảng kỹ thuật xử lý nước thải, năm 2008 QCVN 40:2011/ BTNMT Quy Chuẩn Kỹ Thuật Qyoocs Gia Về Nước Thải Công Nghiệp SVTH: Nguyễn Hoàng Thiện -15150152 Nguyễn Thành Trung -15150142 an Page 127 S an K L 0 ... -15150142 an Page 33 Đồ án xử lý nước thải 3.2 Đề xuất công nghệ xử lý Đặc điểm nước thải ngành sản xuất thức ăn thủy sản nói chung cơng ty sản xuất thức ăn thủy sản CP Việt Nam nói riêng có nhiễm... TNHH Chăn nuôi CP Việt Nam chi nhánh Bến Tre chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung Do đó, nhà máy đặt khu công nghiệp phải tự xử lý nước thải sản xuất Trước đây, Nhà máy sản xuất thức ăn tôm. .. NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG - - KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT THỨC ĂN CÁ TÔM CỦA CÔNG TY CP THỦY SẢN VIỆT NAM CHI NHÁNH
Ngày đăng: 02/02/2023, 09:27
Xem thêm:
