(Đồ án hcmute) tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty sài gòn jean (công suất 2500m3 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 CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CƠNG TY SÀI GỊN JEAN (CƠNG SUẤT 2500M3/ NGÀY ĐÊM) GVHD: NGUYỄN MỸ LINH SVTH : LÊ TƠN HỒN VŨ MSSV: 15150047 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, 2020 an LỜI CẢM ƠN Sau khoảng thời gian bốn năm học tập rèn luyện mái trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh, tơi tiếp thu tích luỹ lượng kiến thúc vô lớn môn khoa học đại cương đặc biệt kiến thức chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Môi trường Hiện tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp minh chứng cho trình học tập rèn luyện trường thời gian qua.Tôi đạt kết ngày hơm nhờ có cơng lao to lớn nhiều người Đầu tiên, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình tơi nguồn động lực, chổ dựa tinh thần vững hỗ trợ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành luận văn thời hạn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tồn thể q thầy Khoa Cơng nghệ Hố học Thực phẩm tận tình giúp đỡ truyền đạt kinh nghiệm quý báu thời gian theo học trường Tôi xin tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Nguyễn Mỹ Linh, giảng viên trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh Người hướng dẫn tận tình tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành tốt luận văn tốt nghiệp Đồng cảm ơn bạn lớp 15150CL1 15150CL2 động viên giúp đỡ trình làm luận văn Dù cố gắng ko thể tránh khỏi thiếu sót q trình hồn thành đồ án, kính mong nhận góp ý bảo thầy cô luận văn tốt nghiệp XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN! Sinh viên Lê Tơn Hồn Vũ an TĨM TẮT Luận văn đề tài “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Cơng ty Sài Gịn Jean cơng suất 2500 m3/ngày.đêm”, thực từ tháng 8/2019 đến tháng 12/2019 Luận văn bao gồm nội dung: Tổng quan phần lý thuyết  Tổng quan công ty Sài Gòn Jean Tổng quan nguồn phát sinh nước thải công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm áp dụng  Đề xuất công nghệ xử lý cho công ty đạt QCVN 40:2011/BTNMT, cột A Phương án 1: Nước thải từ nguồn thu gom bể tiếp nhận hệ thống mương dẫn sau chảy qua thiết bị tách rác tinh trước chảy vào bể điều hòa Sau bơm lên tháp giải nhiệt chảy qua cụm bể keo tụ tạo Tiếp theo nước thải chảy vào bể lắng hóa lý I chảy qua bể trung hòa Sau bể trung hòa trình xử lý sinh học hiếu khí, sau q trình nước thải chảy qua bể lắng II chảy qua bể khử màu để giảm thiểu độ màu Sau q trình nước chảy qua bể khử trùng tiến hành khử trùng trước xả nguồn tiếp nhận Bùn bơm bể chứa bùn Phương án 2: tương tự phương án thay cụm bể Aerotank cụm bể SBR Tính tốn chi tiết cơng trình đơn vị phương án  Tính tốn chi phí xây dựng hệ thống xử lý nước thải xử lý 1m3 nước thải.  Lập vẽ thiết kế hệ thống xử lý nước thải. an MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH CHƯƠNG MỞ ĐẦU 10 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠNG TY SÀI GỊN JEAN 12 1.1 Thông tin công ty Sài Gòn Jean 12 1.1.1 Quá trình hình thành 12 1.1.2 Vị trí địa lí công ty 12 1.1.3 Điều kiện khí hậu 12 1.2 Quy trình sản xuất nguồn phát sinh nước thải 12 1.2.1 Thành phần ngun liệu cơng ty 12 1.2.2 Quy trình sản xuất 13 1.3 Hệ thống thu gom nước thải công ty 15 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 17 2.1 Phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm 17 2.1.1 Xử lý sơ 17 2.1.2 Phương pháp hóa lý 17 2.1.3 Phương pháp sinh học 18 2.1.4 Khử trùng 18 2.1.5 Xử lý bùn 18 2.2 Công nghệ xử lý nhà máy dệt nhuộm Tổng Công ty 28 18 2.3 Công nghệ xử lý công ty dệt nhuộm Minh Đạt 19 2.4 So sánh kết luận 19 CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 21 3.1 Tính chất nước thải đầu vào tiêu chuẩn xả thải 21 3.1.2 Đặc tính nước thải dệt nhuộm 21 3.1.2 Quy định xả thải nguồn tiếp nhận 21 3.2 Đề xuất lựa chọn công nghệ 23 3.2.1 Phương án 23 an 3.2.2 Phương án 27 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM PHƯƠNG ÁN 32 4.1 Mức độ cần thiết xử lý thơng số tính tốn 32 4.1.1 Mức độ cần thiết 32 4.1.2 Xác định thơng số tính tốn 33 4.2 Mương dẫn nước thải 33 4.3 Song chắn rác 35 4.4 Bể tiếp nhận 40 4.5 Thiết bị tách rác tinh 42 4.6 Bể điều hoà 44 4.7 Tháp giải nhiệt 48 4.8 Bể keo tụ - tạo 50 4.9 Bể lắng 55 4.10 Bể trung hoà 61 4.11 Bể sinh học hiếu khí (Aerotank) 65 4.12 Bể lắng (lắng ly tâm) 75 4.13 Bể khử màu 80 4.14 Bể khử trùng 83 4.15 Bể chứa bùn 85 4.16 Bể nén bùn 86 4.17 Máy ép bùn 90 4.18 Tính tốn lượng hố chất 90 4.18.1 Tính tốn lượng hố chất cho cơng đoạn kẹo tụ 90 4.18.2 Tính tốn lượng hố chất cho cơng đoạn châm dinh dưỡng 91 4.18.3 Tính tốn lượng hố chất cho cơng đoạn khử màu 92 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM PHƯƠNG ÁN 93 5.1 Bể trung hòa 93 5.2 Bể SBR 95 5.3 Bể trung gian 105 CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN KINH TẾ 107 6.1 Tính toán kinh tế phương án 107 6.1.1 Chi phí đầu tư 107 an 6.1.2 Chi phí vận hành 115 6.2 Tính tốn kinh tế PA2 118 6.2.1 Chi phí đầu tư 118 6.2.2 Chi phí vận hành 128 CHƯƠNG 7: ĐÁNH GIÁ CÁC PHƯƠNG ÁN 132 CHƯƠNG KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 134 KẾT LUẬN 134 TÀI LIỆU THAM KHẢO 135 PHỤ LỤC 1: CATALOG THIẾT BỊ TÁCH RÁC TINH 136 PHỤ LỤC 2: CATALOG THIẾT BỊ THÁP GIẢI NHIỆT 137 PHỤ LỤC 3: CATALOG BƠM CHÌM TSURUMI 138 PHỤ LỤC 4: CATALOG MÁY THỔI KHÍ LONGTECH 139 PHỤ LỤC 5: CATALOG BƠM ĐỊNH LƯỢNG OBL 140 PHỤ LỤC 6: CATALOG BƠM BÙN EBARA 141 PHỤ LỤC 7: CATALOG BƠM TRỤC NGANG PENTAX 142 PHỤ LỤC 8: CATALOG MÁY ÉP BÙN CHISHUN 143 PHỤ LỤC 9: CATALOG VAN BƯỚM 144 an DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD5 Nhu cầu oxi sinh học BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường CCN Cụm Cơng nghiệp COD Nhu cầu oxi hóa học KCN Khu Cơng nghiệp NT Nước thải PCCC Phịng cháy chữa cháy QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCXD Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam TSS Tổng chất rắn lơ lửng an DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Danh mục loại nguyên liệu sử dụng dự án Bảng 1.2 Nhu cầu sử dụng nước Bảng 3.1 Thông số nước thải đầu vào Bảng 3.2 Quy chuẩn xả thải cột A Bảng 4.1 Thông số nước thải đầu vào sau nhân hệ số an tồn Bảng 4.2 Hệ số khơng điều hịa chung Bảng 4.3 Hệ số β để tính sức cản cục song chắn rác Bảng 4.4 Thông số thiết kế song chắn rác Bảng 4.5 Thông số thiết kế bể tiếp nhận Bảng 4.6 Catalogue thiết bị tách rác WRDS Bảng 4.7 Thơng số thiết kế bể điều hịa Bảng 4.8 Catalogue tháp giải nhiệt Liang Chi Bảng 4.9 Thời gian keo tụ Bảng 4.10 Thông số thiết kế bể keo tụ - tạo Bảng 4.11 Các thông số thiết kế đặc trưng cho bể li tâm Bảng 4.12 Giá trị số thực nghiệm a, b t ≥ 20oC Bảng 4.13 Thơng số tính tốn bể lắng I Bảng 4.14 Thơng số thiết kế bể trung hịa Bảng 4.15 Các kích thước điển hình bể aerotank Bảng 4.16 Thông số thiết kế bể Aerotank Bảng 4.17 Thông số thiết kế bể lắng sinh học Bảng 4.18 Thông số thiết kế bể lắng II Bảng 4.19 Thời gian keo tụ Bảng 4.20 Thông số thiết kế bể khử màu Bảng 4.21 Các thông số thiết kế đặc trưng cho bể li tâm Bảng 4.22 Giá trị số thực nghiệm a, b t ≥ 20oC Bảng 4.23 Thông số tính tốn bể lắng III Bảng 4.24 Thơng số thiết kế bể khử trùng Bảng 4.25 Thông số thiết kế bể nén bùn Bảng 5.1 Thời gian hoạt động bể SBR Bảng 5.2 Thông số thiết kế bể trung hịa Bảng 5.3 Thơng số thiết kế bể SBR an Bảng 5.4 Thông số thiết kế bể trung gian Bảng 6.1 Chi phí xây dựng PA1 Bảng 6.2 Chi phí lắp đặt thiết bị PA1 Bảng 6.3 Chi phí hóa chất PA1 Bảng 6.4 Chi phí nhân cơng PA1 Bảng 6.5 Chi phí điện PA1 Bảng 6.6 Chi phí xây dựng PA2 Bảng 6.7 Chi phí lắp đặt thiết bị PA2 Bảng 6.8 Chi phí hóa chất PA2 Bảng 6.9 Chi phí nhân cơng PA2 Bảng 6.10 Chi phí điện PA2 Bảng 7.1 So sánh phương án công nghệ đề xuất an DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH Hình 1.1 Quy trình cơng nghệ dệt Hình 1.2 Quy trình cơng nghệ nhuộm Hình 2.1 Sơ đồ cơng nghệ nhà máy dệt nhuộm Tổng Cơng ty 28 Hình 2.2 Sơ đồ cơng nghệ cơng ty dệt nhuộm Minh Đạt Hình 3.1 Sơ đồ cơng nghệ phương án Hình 3.2 Sơ đồ cơng nghệ phương án Hình 4.1 Minh họa song chắn rác thơ Hình 4.2 Tiết diện ngang loại song chắn rác Hình 4.3 Song chắn rác thơ Hình 4.4 Sơ đồ tính tốn bể tiếp nhận Hình 4.5 Thiết bị tách rác thùng quay WRDS Hình 4.6 Sơ đồ tính tốn bể điều hịa Hình 4.7 Thiết bị tháp giải nhiệt Liang Chi Hình 4.8 Sơ đồ tính tốn bể keo tụ tạo bơng Hình 4.9 Sơ đồ tính tốn bể lắng I Hình 4.10 Sơ đồ tính tốn bể trung hịa Hình 4.11 Sơ đồ tính tốn bể sinh học hiếu khí (1) Hình 4.12 Sơ đồ tính tốn bể sinh học hiếu khí (2) Hình 4.13 Sơ đồ thiết lập cân sinh khối quanh bể aerotank Hình 4.14 Sơ đồ tính tốn bể lắng II Hình 4.15 Sơ đồ tính tốn bể khử màu Hình 4.16 Sơ đồ tính tốn bể khử trùng Hình 4.17 Sơ đồ tính tốn bể nén bùn Hình 4.18 Minh họa bể nén bùn an Máy bơm bùn lắng III 26 1.1 24 26.4 10 0.2 24 24 5 0.1 2 1.1 24 26.4 1 10 80 Model: Dwo150M Bơm định lượng 27 Model: 23PPSV Motor khuấy hóa chất 28 Model: PF18-0100-30S3 Máy bơm bùn lắng III 29 Model: Dwo150M Máy ép bùn băng tải 30 Model: NBD-B TỔNG CỘNG 5728 CHI PHÍ ĐIỆN NĂNG Đơn giá điện (VNĐ/KWh) 2,500 Thành tiền (VNĐ) 14,320,000 Tổng chi phí vận hành trạm xử lý nước thải ngày = Chi phí hóa chất + Chi phí nhân cơng + Chi phí bảo trì + Chi phí điện = 6,339,000 + 1,050,000 + 43,000 + 14,320,000 = 21,752,000 VNĐ Chi phí xử lý cho 1m3 nước thải: 21752000 2500 131 an = 8,700 VNĐ/M3 CHƯƠNG 7: ĐÁNH GIÁ CÁC PHƯƠNG ÁN Qua q trình tính tốn phương án công nghệ đề xuất ta đưa kết so sánh với nhằm đưa phương án tối ưu mặt kinh tế lẫn q trình thi cơng vận hành cho cơng trình sau Bảng 7.1 So sánh phương án công nghệ đề xuất PHƯƠNG ÁN Sử dụng công nghệ hiếu khí Aerotank truyền thống TIÊU CHÍ KỸ THUẬT - - - - KINH TẾ - - PHƯƠNG ÁN Sử dụng cơng nghệ bùn hoạt tính dạng mẻ SBR ƯU ĐIỂM Cơng nghệ dễ thực Chi phí thực bảo trì thấp Linh hoạt tăng giảm nồng độ bùn hoạt tính thơng qua dịng bùn tuần hồn Kết hợp với bể lắng cho hiệu tách pha huyền phù tối ưu - Cơng nghệ thích hợp cho xử lý hữu nồng độ cao Phản ứng theo mẻ, đảm bảo tối ưu thời gian lưu nước Q trình hiếu khí lắng diễn bể, tiết kiệm chi phí xây dựng Khơng cần tuần hồn bùn NHƯỢC ĐIỂM Duy trì nồng độ bùn bể - Yêu cầu nhân viên vận hành lớn để thích hợp với tải trọng trình độ cao hữu - Phải có bể SBR để Cần phải liên tục tuần hoàn hoạt động luân phiên theo mẻ bùn hoạt tính bể Aerotank - Hệ thống thổi khí dễ bị tắc Dễ sốc tải hữu khơng rút bùn tuần hồn - Quá trình lắng diễn bể mà tuổi bùn già dễ sinh vsv dạng sợi làm bùn - Các hạng mục xử lý sau bể SBR theo dạng mẻ làm tăng kích thước Tổng chi phí đầu tư xây dựng trước thuế 5,119,377,000 VNĐ Chi phí vận hành ngày 18,814,000 VNĐ 132 an - - Tổng chi phí xây dựng đầu tư xây dựng trước thuế 6,261,352,000 VNĐ Chi phí vận hành ngày 21,752,000 VNĐ Kết luận: Xét mặt kỹ thuật phương án phương án gần có hiệu Tuy nhiên xét tính kinh tế phương án ưu điểm hẳn mặt chi phí vận hành, u cầu kĩ thuật lại có chi phí đầu tư xây dựng cao phương án Nhưng qua bảng đánh giá phương án ta thấy trội phương án so với phương án kỹ thuật Trên thực tế thấy công trình áp dụng cơng nghệ Aerotank phương án rộng rãi, công nghệ ổn định dễ vận hành đáng tin cậy Cịn cơng nghệ SBR công nghệ cải tiến cho aerotank lắng nhiên nhiều điểm vấp phải chi phí vận hành cao, yêu cầu người vận hành có trình độ cao điều gây khó khăn cho nhà đầu tư, vận hành sau Vậy từ trình so sánh đưa lựa chọn phương án, ta định chọn phương án để thực triển khai bảng vẽ chi tiết 133 an CHƯƠNG KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Đề tài “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty Sài Gịn Jean cơng suất 2500 m3/ ngày.đêm” thực nội dung  Xử lý nguồn nước thải có hàm lượng chất hữu cơ, BOD5,COD, độ màu, v.v đạt quy chuẩn quy định trước thải nguồn tiếp nhận.  Không làm ô nhiễm đến nguồn tiếp nhận mơi trường xung quanh.  Từ đặc tính nước thải đầu vào để đánh giá tiêu cần xử lý đưa công nghệ xử lý phù hợp mặt kỹ thuật kinh tế.  Tính tốn thiết kế chi tiết cơng trình đơn vị dây chuyền xử lý đề xuất. KIẾN NGHỊ Quy trình lựa chọn cơng nghệ phù hợp với trình xử lý cần phải thực nghiệm mơ hình, dựa vào kinh nghiệm thực tế thông số thiết kế mang tính xác thực nhất, mang lại tính chắn quy trình chọn thực Để trạm xử lý vào vận hành đạt chất lượng cao, nên lưu ý số vấn đề:  Hệ thống đưa vào vận hành giai đoạn đầu, người vận hành cần lưu ý nắm bắt trình hoạt động hệ thống cân chỉnh lại hệ thống thiết bị, điều chỉnh lưu lượng hóa chất hợp lý kích hoạt trạm vi sinh cho công đoạn xử lý sinh học hệ thống.  Cần kiểm tra chất lượng nước định kỳ nhằm đảm bảo chất lượng nước thải nguồn tiếp nhận đạt yêu cầu xả thải.  Thường xuyên kiểm tra trình làm việc hệ thống để kịp thời khắc phục cố 134 an TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]: Lâm Minh Triết (2014), “Xử lý nước thải thị & cơng nghiệp tính tốn thiết bị cơng trình”, Nhà xuất ĐHQG Tp.HCM [2]: Hồng Huệ (2010), “Xử lý nước thải”, Nhà xuất Xây Dựng [3]: Trịnh Xn Lai (2010), “Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải”, Nhà xuất Xây Dựng [4]: Trịnh Xuân Lai (2004), “Xử lý nước cấp cho sinh hoạt công nghiệp”, Nhà xuất Xây Dựng [5]: Tổng cục Môi Trường (2011), “Tài liệu kỹ thuật hướng dẫn đánh giá phù hợp công nghệ xử lý nước thải giới thiệu số công nghệ xử lý nước thải ngành Chế biến thủy sản, Dệt may, Giấy bột giấy”, Hà Nội [6]: Cơng ty Sài Gịn Jean(2018), “Báo cáo đánh giá tác động môi trường”, Đồng Nai [7]: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp QCVN 40:2011/BTNMT 135 an PHỤ LỤC 1: CATALOG THIẾT BỊ TÁCH RÁC TINH Nguồn: Công ty WesternTech Việt Nam 136 an PHỤ LỤC 2: CATALOG THIẾT BỊ THÁP GIẢI NHIỆT Nguồn: Công ty Liang Chi 137 an PHỤ LỤC 3: CATALOG BƠM CHÌM TSURUMI Nguồn: Cơng ty Tsurumi 138 an PHỤ LỤC 4: CATALOG MÁY THỔI KHÍ LONGTECH Nguồn: Công ty Longtech 139 an PHỤ LỤC 5: CATALOG BƠM ĐỊNH LƯỢNG OBL Nguồn: OBL 140 an PHỤ LỤC 6: CATALOG BƠM BÙN EBARA Nguồn: Ebara 141 an PHỤ LỤC 7: CATALOG BƠM TRỤC NGANG PENTAX Model CM32-160C Công suất (HP) 2.0 Lưu lượng (m3/h) 4.5 - 21 Cột áp (m) 24.4 - 14.1 CM32-160B 3.0 - 24 28.5 - 14.8 CM32-160A 4.0 - 27 36.4 - 22.3 CM32-200C 5.5 - 27 39.7 - 27.6 CM32-200B 7.5 - 30 50.2 - 32.5 CM32-200A 10 - 33 59 - 42.5 CM32-250B 15 7.5 - 30 81 - 52.5 CM32-250A 20 7.5 - 30 92.5 - 66 142 an PHỤ LỤC 8: CATALOG MÁY ÉP BÙN CHISHUN Belt Capacity Dry Sludge Belt Velocity Wash water Weight width (m3/hr) (Kg DS/hr) (M/min) (m3/hr) (kg) NBD-M50 500 1-3 15-45 2-8 3.8 860 NBD-M75 750 2.5-5 37-75 2-8 5.3 940 NBD-M100 1000 3.5-7 52-105 2-8 7.2 1020 NBD-M125 125 5-9 75-135 2-8 8.7 1100 Model 143 an PHỤ LỤC 9: CATALOG VAN BƯỚM 144 an S an K L 0 ... kiến trúc công nghệ xử lý nước thải 5.Kết quả: - Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm phù hợp cho công ty Sài Gịn Jean - Thơng số thiết kế vẽ chi tiết cơng trình đơn vị hệ thống xử lý nước thải dệt... chất nước thải dệt nhuộm - Tìm hiểu cơng nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm - Đề xuất công nghệ xử lý phù hợp - Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm cho Cơng ty Sài Gịn Jean có cơng suất. .. nước hệ thống nước thải công ty tiếp nhận tổng lượng nước thải 2.500,86 m3 /ngày Do đó, hệ thống xử lý nước thải dự kiến xây dựng có cơng suất 2500 m3/ ng.đêm 16 an CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC