Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa công suất 300m3

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa công suất 300m3/ngày - Bùi Công Thành - Lớp CNMT K51 LỜI CẢM ƠN Lời em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới giáo Đặng Minh Hằng ln tận tình dẫn, động viên, giúp đỡ em suốt thời gian em thực tập thực đồ án Em ln ghi nhớ với kính trọng biết ơn sâu sắc Em xin gửi lời cảm ơn tới thầy giáo Viện Khoa học Công nghệ Môi trường, thầy cô nhiệt tình dạy giúp đỡ em trình thực đồ án Cảm ơn tất bạn sinh viên K51 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường, bạn bên động viên, giúp đỡ, góp ý giúp em hồn thành đồ án Và em xin bày tỏ biết ơn tới gia đình, người thân bạn bè em, người bên em yêu thương chăm sóc, tạo điều kiện giúp em hồn thành q trình học tập trường có thành ngày hôm Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 01 tháng 06 năm 201 Sinh viên Bùi Công Thành Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN Tel: (84.4) 38681686 - Fax: (84.4) 38693551 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa công suất 300m3/ngày - Bùi Công Thành - Lớp CNMT K51 MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN SỮA TẠI VIỆT NAM I.1 Tổng quan ngành sản xuất sữa I.2 Quy trình sản xuất I.3 Tác động đến môi trường ngành chế biến sữa CHƯƠNG II CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SỮA 11 II.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp học 11 II.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học và hóa lý 12 II.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học 13 CHƯƠNG III ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ .17 III.1 Tính chất nước thải 17 III.2 Đề xuất công nghệ xử lý 18 III.3 Thuyết minh sơ đồ công nghệ 23 CHƯƠNG IV : THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SỮA CÔNG SUẤT 300m3/NGÀY 26 IV.1 Hố thu .27 IV.2 Song chắn rác 28 IV.3 Bể điều hòa 30 IV.4 Bơm nước thải từ hố thu sang bể điều hòa .33 IV.5 Bể tuyển .35 IV.6 Bể lắng đợt 39 IV.7 Bể Aeroten .43 IV.8 Bể lắng đợt .50 IV.9 Bể khử trùng .54 IV.10 Bê nén bùn .56 KẾT LUẬN 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN Tel: (84.4) 38681686 - Fax: (84.4) 38693551 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa công suất 300m3/ngày - Bùi Công Thành - Lớp CNMT K51 DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Kết phân tích mẫu nước thải đầu vào hệ thống xử lý nước thải Nhà máy sữa Nghệ An 17 Bảng 4.1 Thông số thiết kế và kích thước hố thu 28 Bảng 4.2 Thông số thiết kế và kích thước Song chắn rác .29 Bảng 4.3 Số liệu thiết kế Bể điều hòa 33 Bảng 4.4 Độ hòa tan của không khí phụ thuộc vào nhiệt độ 36 Bảng 4.5 Số liệu thiết kế Bể tuyển nổi 38 Bảng 4.6 Kích thước xây dựng bể lắng 42 Bảng 4.7 Công suất hòa tan oxy vào nước thiết bị phân phối bọt khí nhỏ mịn .47 Bảng 4.8 Kích thước xây dựng bể Aeroten 50 Bảng 4.9 Kích thước xây dựng bể lắng 54 Bảng 4.10 Các thông số thiết kế bể khử trùng 55 Bảng 4.11 Kích thước xây dựng bể nén bùn 58 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Số lượng bị sữa sản lượng sữa Việt Nam sau năm 1990 .2 Hình 1.2 Quy trình cơng nghệ sản xuất sữa tươi tiệt trùng .4 Hình 1.3 Quy trình cơng nghệ sản xuất sữa chua tiệt trùng Hình 1.4 Quy trình cơng nghệ sản xuất sữa đặc có đường Hình 3.1 Quy trình xử lý nước thải phương án 20 Hình 3.2 Quy trình xử lý nước thải phương án 21 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN Tel: (84.4) 38681686 - Fax: (84.4) 38693551 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa công suất 300m3/ngày - Bùi Công Thành - Lớp CNMT K51 DANH MỤC VIẾT TẮT BOD: COD: DO: F/M: MLSS: MLVSS: SS: TCVN: Biochemical Oxygen Demand _Nhu cầu oxy sinh hóa,mg/l Chemical Oxygen Demand _Nhu cầu oxy hóa học, mg/l Dissolved Oxygen _Oxy hòa tan, mg/l Food to microorganism _Tỷ số lượng thức ăn lượng vi sinh vật mơ hình Mixed Liquor Suspended Solid _Chất rắn lơ lửng bùn, mg/l Mixed Liquor Volatite Suspended Solid _Chất rắn lơ lửng bay bùn lỏng, mg/l Suspended Solid _Chất rắn lơ lửng, mg/l Tiêu chuẩn Việt Nam Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN Tel: (84.4) 38681686 - Fax: (84.4) 38693551 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa công suất 300m3/ngày - Bùi Công Thành - Lớp CNMT K51 MỞ ĐẦU Sữa là nguồn dinh dưỡng có giá trị, phù hợp với lứa tuổi, đặc biệt là trẻ em, người lớn tuổi và phụ nữ mang thai Sữa cung cấp nhiều chất bổ dưỡng và năng lượng cần thiết cho quá trình hoạt động thể Ngày nay, mức sống ngày nâng cao sản phẩm sữa sử dụng rộng rãi Cũng như các ngành công nghiệp khác, năm gần  đây, ngành công nghiệp chế biến sữa Việt Nam có những bước phát triển mạnh mẽ.Các sản phẩm sữa sản xuất Việt Nam bày bán tiêu thụ khắp nơi Hiện nhu cầu tiêu thụ sữa cả nước đạt 600 triệu lít/năm, năm 2008 sữa khai thác từ đàn bị trong nước đạt 120 ngàn (đáp ứng 24-25% nhu cầu) Như  hệ quả tất yếu, có điều kiện khai thác nguyên liệu chỗ, ngành công nghiệp chế biến sữa Việt Nam có đủ điều kiện thuận lợi để phát triển Tuy nhiên, bên cạnh đóng góp mặt kinh tế, sản phẩm dinh dưỡng cần thiết cho sống người, công nghiệp chế biến sữa tạo nhiều chất thải góp phần làm nhiễm mơi trường tự nhiên Nhiều nhà máy không trọng đầu tư cho hệ thống xử lý nước thải gây ô nhiễm môi trường trầm trọng cho khu vực xung quanh Điều thúc đẩy việc đầu tư, lựa chọn áp dụng kỹ thuật xử lý chất thải phù hợp để hạn chế loại trừ tác động xấu đến môi trường xung quanh Nhà máy sữa Nghệ An khánh thành vào ngày 30 tháng 06 năm 2005, có địa đặt Khu Cơng Nghiệp Cửa Lị, Tỉnh Nghệ An Trong q trình hoạt động, Nhà máy đem lại nhiều lợi ích cho tỉnh địa phương Tuy nhiên bên cạnh đó,về vấn đề mơi trường Nhà máy cịn tồn nhiều bất cập Do tơi chọn đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa cơng suất 300m3/ngày”,hy vọng góp phần giải vần đề môi trường cho Nhà máy Mặt khác kết tính tốn đồ án xem xét để sử dụng cho việc thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy sữa khác Đồ án bao gồm nội dung sau : - Tổng quan ngành chế biến sữa Việt Nam quy trình sản xuất sữa - Các phương pháp xử lý nước thải nhà máy sữa - Đề xuất tính tốn hệ thống xử lý nước thải cơng suất 300m3/ngày - Tính tốn chi phi kinh tế Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN Tel: (84.4) 38681686 - Fax: (84.4) 38693551 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa công suất 300m3/ngày - Bùi Công Thành - Lớp CNMT K51 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN SỮA TẠI VIỆT NAM I.1 Tổng quan ngành sản xuất sữa Trong công nghệ chế biến thực phẩm, sữa là sản phẩm cao cấp có giá trị dinh dưỡng rất cao đối với thể người có tác dụng phục hồi sức khỏe cho người lao động, dễ hấp thụ đối với người bệnh, trẻ em và người cao tuổi Việt Nam vốn khơng có ngành chăn ni trâu bị sữa truyền thống nên khơng có giống trâu bị sữa chun dụng đặc thù Chăn ni bị sữa xuất Việt Nam từ năm đầu kỷ XX Trải qua năm tháng khó khăn đất nước, ngành chăn ni bị sữa đóng góp đáng kể việc đảm bảo nhu cầu lương thực thực phẩm cho phát triển đất nước Tuy nhiên ngành chăn ni bị sữa thực trở thành ngành sản xuất hàng hóa từ năm 1990 trở lại Hình 1.1 Số lượng bị sữa sản lượng sữa Việt Nam sau năm 1990 Trong tổng đàn bò sữa nước có, 75% tập trung TP Hồ Chí Minh tỉnh phụ cận Đồng Nai, Bình Dương Long An v.v , khoảng 20% tỉnh phía Bắc, 2% tỉnh miền Trung 2% Tây Nguyên Hiện tại, cấu giống đàn bò sữa nước bò HF chiếm khoảng 10% bị lai chiếm khoảng 90% Chăn ni bò sữa chủ yếu hộ gia đình (95%), ngồi có số sở chăn nuôi Nhà nước liên doanh Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN Tel: (84.4) 38681686 - Fax: (84.4) 38693551 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa công suất 300m3/ngày - Bùi Cơng Thành - Lớp CNMT K51 Nhìn chung, ngành chăn ni bị sữa phát triển mạnh từ đầu năm 1990 đến 2004, từ sau có Quyết định 167 nói Tuy nhiên, tổng sản lượng sữa tươi sản xuất nước đáp ứng khoảng 20-25% lượng sữa tiêu dùng, lại phải nhập từ nước Sau số năm phát triển nóng, từ năm 2005 phát triển ngành chăn ni bị sữa chững lại bộc lộ số khó khăn, yếu mới, vấn đề tổ chức quản lý vĩ mô ngành hàng tổ chức quản lý sản xuất sở chăn ni “hiện đại” có quy mô lớn Sữa sản phẩm từ sữa gần gũi với người dân, trước năm 90 có 1-2 nhà sản xuất, phân phối sữa, chủ yếu sữa đặc sữa bột ( nhập ngoại), thị trường sữa Việt Nam đã  có gần 20 hãng nội địa nhiều doanh nghiệp phân phối sữa chia thị trường tiềm với 80 triệu dân Tổng mức sản xuất sữa Việt Nam 234.000 tấn, đáp ứng 22% nhu cầu nước, giảm mức nhập sản phẩm sữa hàng năm từ 90% xuống 78% Sự phát triển chiến lược ngành sữa Việt Nam đáp ứng nhu cầu nước: từ 10% (2001) lên 22% (2005), dự kiến tăng lên 34% (2015) & 38 % (2020) Về mức tiêu thụ sữa trung bình Việt Nam khoảng 7,8  kg/người/năm  tức tăng gấp 12 lần so với năm đầu thập niên 90 Theo dự báo thời gian tới mức tiêu thụ sữa tăng từ 15-20% ( tăng theo thu nhập bình quân) Sản phẩm sữa sản phẩm dinh dưỡng bổ sung bữa ăn hàng ngày, với trẻ em, thiếu niên người trung tuổi – sữa có tác dụng lớn hỗ trợ sức khỏe Trên thị trường  có  nhiều  loại bột ngũ cốc, đồ uống tăng cường sức khỏe…  sản phẩm chất lượng độ dinh dưỡng khơng hồn tồn thay sữa Như  hệ quả tất yếu, có điều kiện khai thác nguyên liệu chỗ, ngành công nghiệp chế biến sữa Việt Nam có đủ điều kiện thuận lợi để phát triển Tuy nhiên, bên cạnh đóng góp mặt kinh tế, sản phẩm dinh dưỡng cần thiết cho sống người, công nghiệp chế biến sữa tạo nhiều chất thải góp phần làm ô nhiễm môi trường tự nhiên Nhiều nhà máy không trọng đầu tư cho hệ thống xử lý nước thải gây ô nhiễm môi trường trầm trọng cho khu vực xung quanh Điều thúc đẩy việc đầu tư, lựa chọn áp dụng kỹ thuật xử lý chất thải phù hợp để hạn chế loại trừ tác động xấu đến mơi trường xung quanh I.2 Quy trình sản xuất Có khá nhiều các công nghệ chế biến sữa: sữa tươi tiệt trùng, sữa nguyên kem, sữa đặc, sữa bột … Dưới là một vài công nghệ chế biến sữa tiêu biểu : Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN Tel: (84.4) 38681686 - Fax: (84.4) 38693551 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa công suất 300m3/ngày - Bùi Công Thành - Lớp CNMT K51 Quy trình sản xuất sữa tươi tiệt trùng Nguyên liệu Sữa tươi, bột sữa gầy, bơ sữa, đường, chất ổn định, Hương, màu, vitamin Phối trộn Lọc Thanh trùng Làm lạnh Khuấy trộn Nướ c Chuẩn hóa Đồng hóa Tiệt trùng Đóng gói Tồn trữ Phân phối Hình 1.2 Quy trình cơng nghệ sản xuất sữa tươi tiệt trùng Thuyết minh quy trình cơng nghệ sản xuất: - Nguyên liệu: Sữa tươi, bột sữa gầy, nước, bơ sữa, đường, hương, màu, vitamin, chất ổn định trộn hệ thống phối trộn, nhiệt độ dịch gia nhiệt qua vỉ trao đổi nhiệt trình phối trộn - Sau sữa tan hoàn toàn, dịch bơm qua hệ thống lọc - Dịch sữa trùng thiết bị trao đổi nhiệt dạng vỉ, lưu nhiệt ống xoắn lưu nhiệt nhằm tiêu diệt vi khuẩn có dung dịch sữa, sau làm lạnh nhằm hạn chế vi khuẩn phát triển trình chế biến, bơm vào bồn trung gian - Sản phẩm chuẩn hóa - Dịch sữa nâng nhiệt trước vào máy đồng hóa Viện Khoa học Cơng nghệ Mơi trường (INEST) ĐHBKHN Tel: (84.4) 38681686 - Fax: (84.4) 38693551 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa công suất 300m3/ngày - Bùi Công Thành - Lớp CNMT K51 - Sau bơm tiệt trùng hệ thống tiệt trùng bơm vào bồn tiệt trùng - Sữa từ bồn tiệt trùng bơm qua máy đóng hộp vơ trùng, dán ống hút, gói lại tép hộp, cho vào thùng carton, chất pallet kiểm tra xuất xưởng - Hạn sử dụng sản phẩm tháng tính từ ngày đóng hộp Quy trình sản xuất sữa chua tiệt trùng Sữa tươi, bơ sữa, sữa bột gầy, Hương, màu, vitamin, nước Nguyên liệu Phối trộn Lọc Thanh trùng Ủ men Làm lạnh Khuấy trộn Nước Chuẩn hóa Đồng hóa Tiệt trùng Rót hộp Sản phẩm Hình 1.3 Quy trình cơng nghệ sản xuất sữa chua tiệt trùng Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN Tel: (84.4) 38681686 - Fax: (84.4) 38693551 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa công suất 300m3/ngày - Bùi Công Thành - Lớp CNMT K51 Thuyết minh quy trình cơng nghệ sản xuất: - Sữa bột, bột sữa gầy, nước, bơ sữa trộn hệ thống phối trộn, nhiệt độ dịch gia nhiệt qua vỉ trao đổi nhiệt trình phối trộn - Sau dịch sữa tan, bơm qua hệ thống lọc - Dịch sữa trùng thiết bị trao đổi nhiệt dạng vỉ, lưu nhiệt ống xoắn lưu nhiệt, nhằm tiêu diệt vi khuẩn có dịch sữa - Sau trùng dịch hạ nhiệt, bơm vào bồn chứa trung gian làm nguội đến nhiệt độ cấy men hệ thống trao đổi nhiệt bồn vỏ - Khi pH đạt đến 4.00 dịch khuấy đều, ngưng trình lên men - Dịch sữa bán thành phẩm chuẩn hóa theo tổng số chất khơ, chỉnh pH 4.00 - Dịch sữa đưa vào máy đồng hóa - Sau tiệt trùng bồn tiệt trùng - Sữa chua từ bồn tiệt trùng bơm qua máy đồng hộp vô trùng, dán ống hút, sản phẩm gói lại tép hộp, cho vào thùng carton, chất pallet kiểm tra xuất xưởng - Hạn sử dụng sản phẩm tháng tính từ ngày đóng hộp Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN Tel: (84.4) 38681686 - Fax: (84.4) 38693551 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa công suất 300m3/ngày - Bùi Công Thành - Lớp CNMT K51 Vậy : Chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ :  60  0, 0035 H1   0,3 (m) 0,5  2, 65 Số hàng lỗ theo chiều đứng: Có : H1 = 2d  (n d -1)+d  n d = H1  d 0,3  0,03 1    5,5  (lỗ) 2 d  0,03 Số hàng lỗ theo chiều ngang: Có : B = 2d  (n n -1)+ 2d  n n = B  2d 0,5  0, 03 1    8,3  (lỗ) 2d  0, 03 Chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ : H2 = H1+h = 0,3+0,13 = 0,43 (m) Trong đó: h: Tổn thất áp lực qua lỗ vách ngăn thứ h v2 12   0,13 (m)   g 0, 622   9,81 v : Tốc độ chuyển động nước qua lỗ Chọn v = (m/s) μ : Hệ số lưu lượng: μ = 0,62 [1] Chiều cao xây dựng: H = H2 + Hbv = 0,43 + 0,17 = 0,6 (m) - Tính tốn bể tiếp xúc - kiểu bể lắng ngang Thể tích hữu ích bể tiếp xúc tính theo cơng thức: h V  Qmax  t  12,5  30  6, 25 (m3 ) 60 Trong đó: t: thời gian lưu nước, chọn t = 30 phút [4] Chọn : Chiều cao bể: H1 = 0,8 (m) Chiều cao bảo vệ: hbv= 0,2 (m) Chiều cao bể H=1m Diện tích bề mặt: V 6, 25 F   7,125 (m ) H 0,8 Chọn chiều dài bể: D = (m)  Chiều rộng bể : B  F  1, 953  2(m) D Bảng 4.10 Các thông số thiết kế bể khử trùng STT Thông số Số liệu thiết kế Đơn vị Chiều dài bể m Chiều rộng bể m Chiều cao bể m Thời gian lưu nước 0,5 h Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN Tel: (84.4) 38681686 - Fax: (84.4) 38693551 55 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa công suất 300m3/ngày - Bùi Công Thành - Lớp CNMT K51 IV.10 Bê nén bùn Nhiệm vụ Cặn tươi từ bể lắng đợt I bùn hoạt tính từ bể lắng II có độ ẩm tương đối cao (92 – 96% cặn tươi 99,2 – 99,7% bùn hoạt tính) nên cần phải giảm độ ẩm thể tích trước đưa vào cơng trình phía sau Một phần lớn bùn từ bể lắng II dẫn trở lại aerotank ,phần bùn lại dẫn vào bể nén bùn Nhiệm vụ bể nén bùn làm giảm độ ẩm bùn hoạt tính dư cách lắng (nén) học để đạt độ ẩm thích hợp (95 – 97%) phục vụ cho q trình xử lý bùn phía sau.Bể nén bùn tương đối giống bể lắng ly tâm Tại bùn tách nước để giảm thể tích Bùn loãng (hỗn hợp bùn - nước) đưa vào ống trung tâm tâm bể Dưới tác dụng trọng lực bùn lắng kết chặt lại Sau nén bùn rút khỏi bể bơm hút bùn Tính tốn Lượng bùn hoạt tính xả từ bể lắng tuyển nổi, bể Aeroten,bể lắng 1, bể lắng : Váng thu ở tuyển nổi: 44(kg/ngày) Cặn lắng ở lắng : 26,1(kg/ngày) Cặn lắng ở lắng : 16,1(kg/ngày) Tổng lượng cặn tại bể nén bùn: Qw = 44 +26,1+16,1= 86,2 kg/ngày  Chọn hệ số an toàn thiết kế bể nén bùn là 30% ( tính cho lượng bùn dư từ bể lắng bể tuyển nổi)  Lượng bùn cần xử lý: Gbùn = Qw × 1,3 = 86,2 × 1,3 = 112,6 (kg/ngày) Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN Tel: (84.4) 38681686 - Fax: (84.4) 38693551 56 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa công suất 300m3/ngày - Bùi Công Thành - Lớp CNMT K51  Diện tích bề mặt của bể nén bùn : Fbể = Với a: tải trọng bùn bể nén bùn, a = 25 ÷ 34kg/m2.ngày Chọn a = 25 kg/m2.ngày  Đường kính bể nén bùn : D=  Đường kính ống trung tâm d = 0,2 × D = 0,2 × 2,4 = 0,48 (m) ≈ 0,5 (m)  Chiều cao của bể nén bùn : H = h1 + h2 + hbv = 0,7 + 2,9 + 0,3 = 3,9 (m) Trong đó:  h1 :chiều cao phần hình nón với góc nghiên 450, Đường kính bể 2,4m và đường kính của đỉnh đáy bể 1m h1 = (m)  h2: chiều cao phần lắng: h2= vL  tL  3600 = 0,0001  3600 = 2,88 m Chọn 2,9m vL: vận tốc lắng bể nén bùn, kiểu lắng đứng, lấy theo Điều 6.10.3 - TCXD 51-84: 0.1 mm/s [1] tL: thời gian lắng bùn: 8h [2]  hbv : chiều cao phần bảo vệ, hbv = 0.3 m Vậy kích thước xây dựng bể nén bùn: Đường kính D = 2,8 m Chiều cao H = 3,9 m  Lưu lượng bùn rút hàng ngày: Q Gbun 103 d C Trong đó:  d : Tỉ trọng bùn so với nước d = 1,005  C: nồng độ cặn sau nén, chọn C = 2% [2] Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN Tel: (84.4) 38681686 - Fax: (84.4) 38693551 57 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa công suất 300m3/ngày - Bùi Công Thành - Lớp CNMT K51 Bảng 4.11 Kích thước xây dựng bể nén bùn STT Thông số Đơn vị Kích thước Đường kính m 2,8 Chiều cao m 3,9 Máy ép bùn dây đai Cặn sau qua bể nén bùn có nồng độ từ 2% cần đưa qua thiết bị làm khô để giảm độ ẩm xuống còn 70-80% với mục đích : - Giảm khối lượng bùn vận chuyển dùng cho mục đích khác - Cặn khô dế đưa chôn lấp hay cải tạo đất có hiệu quả cao cặn ướt - Ít gây mùi khó chịu và độc tính Nước từ máy ép bùn và nước rửa máy ép bùn được dẫn về hớ thu Tính tốn :  Khối lượng cặn cần xử lý : Gbùn = 112,6 kg/ngày  Nồng độ bùn sau nén: 2%  Nồng độ bùn sau ép: 18% [1] Khối lượng bùn sau ép = Số giờ hoạt động của thiết bị: 4h/ngày Tải trọng bùn tính mét chiều rộng băng ép chọn bằng 80kg/m.h Chiều rộng băng ép = IV.11 Chi phí xử lý 1m3 nước thải Phần xây dựng STT CƠNG TRÌNH THỂ TÍCH (m3) SỐ LƯỢNG ĐƠN GIÁ (VNĐ/m3) THÀNH TIỀN (VNĐ) Hố thu 4,8 1.800.000 8.600.000 Bể điều hòa 78,1 1.800.000 140.600.000 Bể tuyển 9,7 1.800.000 17.600.000 Bể lắng 39 1.800.000 70.200.000 129 1.800.000 232.200.000 Bể Aeroten Bể lắng 89,3 1.800.000 160.700.000 Bể khử trùng 9,2 1.800.000 16.600.000 Bể nén bùn 29 1.800.000 52.200.000 Nhà điều hành 50 1.800.000 40.00.000 Tổng cộng 738.600.000 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN Tel: (84.4) 38681686 - Fax: (84.4) 38693551 58 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa công suất 300m3/ngày - Bùi Công Thành - Lớp CNMT K51 Phần thiết bị ST T Thiết bị máy móc Đơn vị tính SL Đơn giá VNĐ 2.000.000 Thành tiền VNĐ Song chắn rác Bộ Bơm chìm hố thu Cái Bơm nước thải sang bể lắng Cái Bơm nước thải sang bể lắng Cái 15.000.00 30.000.000 Bơm bùn bể lắng Cái 4.000.000 8.000.000 Máy thổi khí bể điều hịa Cái Máy thổi khí bể Aeroten Cái Máy nén khí Cái 11.000.00 11.000.000 Bồn áp lực Bể 50.000.00 50.500.000 10 Bồn chứa hóa chất Bồn 2.000.000 4.000.000 11 Giàn gạt váng Bộ 20.000.00 20.000.000 12 Đĩa phân phối khí Cái 84 200.000 16.400.000 13 Motơ kéo giàn gạt cặn Bộ 8.000.000 8.000.000 14 Hệ thống đường ống hóa chất Bộ 12.000.00 12.000.000 15 Bơm hóa chất Toàn bộ 8.000.000 8.000.000 16 Ớng phân phới trung tâm và máng thu nước bể lắng Toàn bộ 24.000.00 48.000.000 17 Ống phân phối trung tâm và máng thu nước bể nén bùn Toàn bộ 22.000.00 22.000.000 18 Hệ thống đường ống thổi khí Toàn bộ 43.000.00 43.000.000 19 Hệ thống đường ống kỹ thuật Toàn bộ 10.000.00 20.000.00 40.000.00 62.000.00 36.000.00 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN Tel: (84.4) 38681686 - Fax: (84.4) 38693551 2.000.000 20.000.000 40.000.000 80.000.000 125.000.000 36.000.000 59 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa công suất 300m3/ngày - Bùi Công Thành - Lớp CNMT K51 20 Hệ thống điện động lực Toàn bộ 25.000.00 25.000.000 21 Hệ thống điện, tủ điều khiển Toàn bộ 30.000.00 30.000.000 22 Lan can cầu thang sàn công tác Toàn bộ 30.000.00 30.000.000 Tổng cộng 668.090.000 Chi phí quản lý vận hành  Chi phí nhân công Công nhân vận hành người chia làm ca làm việc,lương triệu/người/tháng Cán quản lý người làm hành chính,lương triệu/người/tháng Tổng số: S1 = (triệu/ngày) =300.000 VNĐ/ngày  Chi phí điện Bơm nước thải bể gom Công suất (KW) 1,3 Bơm nước thải sang lắng 1 12 12 Bơm nước thải sang lắng 0,8 12 9,6 Bơm nước thải bể tuyển 0,6 24 14,4 Bơm bùn bể lắng 1 12 12 Bơm bùn bể nén bùn 0,5 Máy thổi khí bể điều hồ 1,6 12 19,2 Máy nén khí 1 12 12 Máy thổi khí bể Aeroten 8,6 24 206,4 Máy ép bùn băng tải 1,1 8,8 10 Bơm định lượng dung dịch 0,74 12 8,9 11 Mô tơ kéo dàn gạt váng nổi 0,5 24 12 12 Máy ép bùn băng tải 0,8 2,4 STT Thiết bị Số lượng Thời Điện gian tiêu thụ ( h/ngày) (KWh/ngày) 12 15,6 Tổng cộng  - 332,9 Chi phí cho 1kW điện : 1000 VNĐ Chi phí điện cho ngày vận hành: S2 = (332,9 kW/ngày 1000 đồng/kW)= 332.900 (VNĐ/ngày) Chi phí hố chất Chi phí Chlo : 0,9 kg/ngày × 1000VNĐ/kg = 900 VNĐ/ngày Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN Tel: (84.4) 38681686 - Fax: (84.4) 38693551 60 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa công suất 300m3/ngày - Bùi Cơng Thành - Lớp CNMT K51 Chi phí dinh dưỡng : 10.000 VNĐ/ngày Các loại hóa chất khác : 5.000 VNĐ/ngày Tổng chi phí hóa chất : S3 = 15.900 VNĐ/ngày Chi phí xử lý 1m3 nước thải Chi phí xây dựng khấu hao 15 năm, chi phí máy móc thiết bị khấu hao 10 năm: S4 = (VNĐ/năm) =285.000(VNĐ/ngày) - Tổng chi phí đầu tư năm TC = S1 +S2 + S3 + S4 = 300.000 + 332.900 + 15.900 + 285.000 = 933.800 (VNĐ/ngày) Chi phí tính cho 1m3 nước thải xử lý T = (VNĐ/m3) KẾT LUẬN Nước thải nhà máy sữa Nghệ An có lưu lượng nhỏ nồng độ chất ô nhiêm không cao Phương pháp sinh học hiếu khí phương pháp xử lý thích hợp để thiết kế hệ thóng xử lý nước thải cho nhà máy Phương án xử lý đề xuất phù hợp với điều kiện áp dụng thực tế nhà máy - Hệ thống vận hành đạt chỉ tiêu loại A TCVN 5945-2005, cho phép xả cống nước Khu Cơng nghiệp Cửa Lị - Giải quyết được vấn đề chính về chất hữu của nước thải chế biến sữa - Các chất hữu phức tạp được lọc kỹ qua từng giai đoạn - Cách lắp đặt hệ thống xa nguồn tiếp nhận rất hợp lý về diện tích, khuôn viên vừa và xa khối văn phòng - Hệ thống có thể vận hành tự động hoặc có thể điều khiển bằng tay Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN Tel: (84.4) 38681686 - Fax: (84.4) 38693551 61 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa công suất 300m3/ngày - Bùi Công Thành - Lớp CNMT K51 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN Tel: (84.4) 38681686 - Fax: (84.4) 38693551 62 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa công suất 300m3/ngày - Bùi Công Thành - Lớp CNMT K51 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân (2008), Xử lý nước thải thị cơng nghiệp – Tính tốn thiết kế cơng trình, Nhà xuất Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh Trịnh Xuân Lai (2000), Tính toán và thiết kế các công trình xử lý nước thải, NXB Xây dựng Hà Nội Trần Văn Nhân, Ngơ Thị Nga (2002), Giáo trình Cơng nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học Kỹ thuật Trần Xoa,Trần Trọng Khuôn, Hồ Lê Viên (1992), Tập 1, Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất, NXB Khoa học kỹ thuật Hoàng Huệ (2004), Công nghệ môi trường – Tập 1: xử lý nước thải, NXB Xây dựng Hà Nội Lương Đức Phẩm (2002), Công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Trần Đức Hạ, Xử lý nước thải sinh hoạt quy mô vừa và nhỏ, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2002 Bộ xây dựng, Định mức dự tốn xây dưng cơng trình mới, NXB Lao động , 2010 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN Tel: (84.4) 38681686 - Fax: (84.4) 38693551 63 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa công suất 300m3/ngày - Bùi Công Thành - Lớp CNMT K51 PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: Giới hạn cho phép xã thải của ngành chế biến sữa tại Mỹ Thông số Giá trị lớn nhất Đơn vị pH –9 BOD 50 mg/l COD 250 mg/l TSS 50 mg/l Oil and grease 10 mg/l Total nitrogen 10 mg/l Total phosphorus mg/l Temperature increase