Thiết kế hệ thống xử lý nước thải trong trang trại chăn nuôi lợn công suất 300m3 ngày đêm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢIPHÒNG - ISO 9001:2008 KHĨA LUẬN TỐTNGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT MƠI TRƢỜNG Sinh Viên : Trần Văn Sơn Giảng viên hƣớng dẫn: ThS Đặng Chinh Hải HẢI PHÒNG – 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI TRONG TRANG TRẠI CHĂN NI LỢN CƠNG SUẤT 300M3/NGÀY ĐÊM KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH: KỸ THUẬT MƠI TRƢỜNG Sinh viên : Trần Văn Sơn Giảng viên hƣớng dẫn: ThS Đặng Chinh Hải HẢI PHÒNG – 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên: Trần Văn Sơn Mã SV: 1112301034 Lớp: MT1501 Ngành: Kỹ thuật Môi Trường Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải trang trại chăn nuôi lợn công suất 300m3/ngày đêm NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp (về lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính tốn bảnvẽ) Các số liệu cần thiết để thiết kế, tínhtốn Địa điểm thực tập tốtnghiệp CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn thứ nhất: Họ tên: Đặng Chinh Hải Học hàm, học vị: Thạc sĩ Cơ quan công tác: Nội dung hướng dẫn: Ngƣời hƣớng dẫn thứ hai: Họ tên: Học hàm, học vị: Cơ quan công tác: Nội dung hướng dẫn: Đề tài tốt nghiệp giao ngày 10 tháng 10 năm2016 Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày 26 tháng 12 năm 2016 Đã nhận nhiệmvụĐTTN Đã giao nhiệm vụĐTTN Ngườihướngdẫn Sinh viên Hải Phòng, ngày tháng .năm 2016 Hiệu trƣởng GS.TS.NGƢT Trần Hữu Nghị PHẦN NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Đánh giá chất lƣợng khóa luận (so với nội dung yêu cầu đề nhiệm vụ Đ.T T.N mặt lý luận, thực tiễn, tính tốn số liệu…): …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Cho điểm cán hƣớng dẫn (ghi số vàchữ): …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Hải Phòng, ngày … tháng … năm 2016 Cán hƣớng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian vừa học qua, em thầy cô khoa mơi trường tận tình dạy, truyền đạt kiến thức quý báu, khóa luận tốt nghiệp dịp để em tổng hợp lại kiến thức học, đồng thời rút kinh nghiệm cho thân phần học Để hồn thành khóa luận tốt nghiệp này, em xin chân thành cảm ơn giảng viên ThS Đặng Chinh Hải tận tình hướng dẫn, cung cấp cho em kiến thức quý báu, kinh nghiệm trình hồn thành khóa luận tốt nghiệpnày Xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa Môi Trường giảng dạy, dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em suốt thời gian vừa qua Với kiến thức kinh nghiệm thực tế hạn chế nên đồ án cịn nhiều thiếu sót, em mong nhận góp ý thầy bạn bè nhằm rút kinh nghiệm cho công việc sắptới Hải Phòng, Ngày tháng năm 2016 Sinh viên thực Trần Văn Sơn MỤC LỤC Mở đầu CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Thành phần, tính chất nước thải chăn ni 1.1.1 Các chất hữu vô 1.1.2 Nito ( N ) Photpho ( P ) 1.1.3 Vi sinh vật gây bệnh 1.2 Các phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi heo 1.2.1 Phương pháp xử lý học 1.2.2 Phương pháp xử lý hóa lý 1.2.3 Phương pháp xử lí sinh học 1.2.3.1 Phương pháp xử lí hiếu khí 1.2.3.2 Phương pháp xử lý kỵ khí 1.2.3.3 Các hệ thống xử lý nhân tạo phương pháp sinh học 1.2.3.4 Các hệ thống xử lý tự nhiên phương pháp sinh học 1.2.3.5 Ứng dụng thực vật nước để xử lý nước thải 10 1.2.3.6 Ứng dụng lục bình để xử lý nước thải 11 CHƢƠNG 2: ĐỀ XUẤT CÁC PHƢƠNG ÁN XỬ LÝ NƢỚCTHẢI CHĂN NUÔI HEO CÔNG SUẤT300M3/NGÀY ĐÊM 14 2.1 Cơ sở lựa chọn phương án xử lý nước thải 14 2.2 Phuơng án thiết kế 15 CHƢƠNG 3: T NH TỐN THIẾT Ế CƠNG TR NH ĐƠN V CỦA HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THỐNG NƢỚC THẢI CHĂN NUÔI LỢN CÔNG SUẤT 300M3/NGÀY ĐÊM 17 3.1 Tính tốn song chắn rác 17 3.2 ể lắng cát 19 3.2.1 Mục đích bể lắng cát 19 3.2.2 Tính tốn thiết kế bể lắng cát 19 3.3 Bể điều hòa 22 3.3.1 : Chức 22 3.3.2 : Tính tốn kích thước bể 22 3.4: Bể lắng 23 3.4.1 Nhiệm vụ 27 3.4.2 Tính tốn 28 3.5 Bể xử lí kị khí (UASB) 29 3.5.1 Mục đích bể kị khí 29 3.5.2 Tính tốn thiết kế bể kị khí 31 3.6 Bể Aeroten 36 3.6.1 Nhiệm vụ 36 3.6.2 Tính tốn 37 3.7 Bể lắng 45 3.7.1 Mục đích bể lắng 45 3.7.2 Tính tốn thiết kế bể lắng 45 3.8 Bể nén bùn 49 3.8.1 Mục đích bể nén bùn 49 3.8.2 Tính tốn thiết kế bể nén bùn 52 3.9 Hồ sinh học 56 3.9.1 Nhiệm vụ 52 3.9.2 Tính tốn 52 ẾT LUẬN VÀ IẾN NGH 54 Kết luận: 54 Kiến nghị 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Một số thực vật nước phổ biến (Chongrak Polprasert, 1997) 11 Bảng 1.2: Vai trò phận thực vật nước hệ thống xử lý 11 Bảng 2.1: Thành phần nước thải chăn nuôi heo 14 Bảng 3.1: Các thông số thiết kế cho song chắn rác 17 Bảng 3.2: Các thơng số tính tốn kích thước song chắn rác 18 Bảng 3.3: Các thông số thiết kế cho bể lắng cát 19 Bảng 3.4: Các thơng số tính tốn bể lắng cát 21 Bảng 3.5: thơng số tính tốn bể điều hịa 26 Bảng 3.6: Các thông số thiết kế cho bể lắng 27 Bảng 3.7: Các thông số thiết kế bể UASB 31 Bảng 3.8: Các thơng số tính tốn bể UASB 35 Bảng 3.9: Các kích thước điển hình aerotank xáo trộn hồn tồn[1] 39 Bảng 3.10: tổng hợp tính tốn bể aerotank 44 Bảng 3.11: Các thơng số tính tốn bể lắng 49 Bảng 3.12: Các thơng số tính tốn bể nén bùn 50 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Nhu cầu oxy cho trình: 𝑀02 = 𝑀𝐵0𝐷𝐿 - 1,42 x Px = 227,5 – 1,42 x 55,1 = 149,2 kgO2/ngày Khơng khí có 21% trọng lượng oxy khối lượng riêng khơng khí 1,2 kg/m3 Lượng khơng khí lý thuyết cho trình là: 𝑀 149,2 Mkk = 0,21 𝑥2 1,2 = 0,21 𝑥 1,2 = 592 m3/ngày Kiểm tra lượng khơng khí cần thiết cho q trình xáo trộn hoàn toàn: 𝑀𝑘𝑘 q= 𝐸𝑥𝑉 = 592 0,09 𝑥 144,44 x 1440 x 1000 = 31,62 l/m3.phút Trong đó: E hiệu suất chuyển hóa oxy thiết bị khuếch tán, E=9% V thể tích bể aeroten, V= 144,44m3 Giá trị nàynằm khoảng cho phép q = 20 40 l/m3.phút Vậy lượng khí cấp cho trình bùn hoạt tính khơng đủ cho nhu cầu xáo trộn hoàn toàn Lưu lượng cần thiết cho máy thổi khí: Q = f x 𝑀𝑘𝑘 = x 592 x = 9,14 m3/phút =0,15 m3/s kk 𝐸 0,09 1440 Trong đó: f hệ số an tồn, f = Xác đ nh cơng suất máy thổi khí:  Áp lực cần thiết máy thổi khí tính theo mét cột nước: Hct = hd + hc + hf + H[2,3] Trong đó: Tổng tổn thất (hd + hc) ≤ 0,4m Tổn thất hf ≤ 0,5m hd : Tổn thất áp lực ma sát dọc theo chiều ống dẫn, (m) hc : Tổn thất cục bộ, (m) hf : Tổn thất qua thiết bị phân phối, (m) H : Chiều sâu hữu ích bể, H = 3,5 (m) Vậy: Hct = 0,4 + 0,5 + 3,5 = 4,4 m  Áp lực máy thổi khí tính theo atmotphe: [2] 𝐻 4,4 = 0,434 atm Hm = 𝑐𝑡 = 10,12 10,12  Cơng suất máy thổi khí tính theo q trình đoạn nhiệt:[2] SV: Trần Văn Sơn – MT1501 42 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP P = m 𝐺 𝑥 𝑅 𝑥 𝑇1 0,283 𝑝 x [( 2) 29,7 𝑥 𝑛 𝑥 𝑒 − 1] 𝑝1 Trong đó: Pm : Cơng suất máy thổi khí (kW) G : Trọng lượng dịng khơng khí, (kg/s) G = Qkk x 𝜌𝑘ℎi´ = 0,064(m3/s) x 1,3(kg/m3) = 0,0832 kg/s Qkk : Lưu lượng khơng khí, Qkk = 0,064 m3/s 𝜌𝑘ℎi´: Khối lượng riêng khơng khí, 𝜌𝑘ℎi´ = 1,3 kg/m3 R: Hằng số khí, khơng khí R = 8,314 KJ/K.mol0K T1: Nhiệt độ tuyệt đối khơng khí đầu vào 0K = 273 + t0C T1 = 25 + 273 = 2980K p1: Áp lực tuyệt đối không khí đầu vào, p1 ≈ 1atm p2: Áp lực tuyệt đối khơng khí đầu p2 = Hm + = 0,434 + = 1,434 atm n = 𝐾−1 = 0,283 khơng khí K = 1,395 𝐾 29,7: Hệ số chuyển đổi e: Hiệu suất máy từ 0,7 0,8 Chọn e = 0,8 Vậy cơng suất máy thổi khí là: Pm= 0,0832 𝑥 8,314 𝑥 298 29,7 𝑥 0,283 𝑥 0,8 1,434 0,283 ) x [( − 1] = 3,3 kW/h Chọn máy thổi khí có cơng suất 3,5 Kw/h Bố trí hệ thống phân phối khí: Chọn hệ thống cấp khí cho bể gồm ống chính, ống nhánh với chiều dài ống nhánh chiều rộng bể 5m; ống đặt cách 1,25m Tốc độ chuyển động khơng khí ống dẫn chính, qua hệ thống phân phối: vkhí= 10 15 m/s Chọn vkhí = 12m/s.[8]  Đường kính ống phân phối khí chính: D = k.chính 𝑥 Q𝑘𝑘 √𝜋 𝑥 𝑣 𝑘ℎi´ = √ 𝑥 0,064 = 0,08m = 80mm 𝜋 𝑥 12 Chọn ống dẫn khí thép khơng rỉ có =  Đường kính ống phân phối khí nhánh: Dk.nhánh = √ 𝑥 Q𝑘𝑛 𝑥 6,4 𝑥 10−3 =√ 𝜋 𝑥 𝑣𝑘𝑛 SV: Trần Văn Sơn – MT1501 = 0,023m = 23mm 𝜋 𝑥 15 43 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Trong đó: Qkn : Lưu lượng khí ống nhánh, Qkn = Q𝑘𝑘 = 0,064 =6,4.10-3 m3/s 10𝑛ℎ𝑎´𝑛ℎ 10 vkn: tốc độ chuyển động khí ống nhánh, vkn = 15÷20m/s Chọn vkn= 15m/s Chọn ống dẫn khí nhánh thép khơng rỉ có =  Chọn đĩa phân phối khí bọt mịn: Chọn lưu lượng thiết kế: Qđĩa = 12,5 m3/h Qkk lượng khơng khí cần thiết cho máy thổi khí Qkk = 0,064 m3/s = 230,4 m3/h Vậy số đĩa phân phối bể Aerotank: N= Q𝑘𝑘 Qđi˜𝑎 = 230,4 = 18,432 12,5 Chọn số đĩa phân phối khí bể Aerotank 20 đĩa, phân phối 5đĩa/1 ống nhánh Từ thơng số tính tốn ta có bảng: Bảng 3.10: tổng hợp tính tốn be aerotank Thơng số Giá trị Thể tích bể: dài x rộng x cao 9m x 5m x 4m Lưu lượng bùn thải Qw (m3/ngày) 5,06 Tỷ số tuần hoàn bùn,  0,872 Lưu lượng bùn tuần hoàn, Qr(m3/ngày) 261,8 Thời gian lưu nước,  (h) 11,5 Lượng khơng khí cần, Qkk(m3/ngày) 592 Số đĩa sứ khuyếch tán khí, N (đĩa) 20 Đường kính ống dẫn khí chính, D(mm) 90 Đường kính ống dẫn khí nhánh, d(mm) 30 Cơng suất máy cấp khí, (kW) 3,5 SV: Trần Văn Sơn – MT1501 44 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Hình 3.7: Mặt cat beaerotank 3.7 Bể lắng 3.7.1 c đích c a bể l ng Lắng hỗn hợp nước – bùn từ bể Aeroten dẫn đến tách bùn hoạt tính khỏi nước thải, phần nước đưa qua bể khử trùng.Lượng bùn lắng phần tuần hồn trở lại bể Aeroten, phần cịn lại đưa vào bể chứa bùn Chọn be lang đ ng cơng suất trạm xử lý 20000 m3 ngày đ m[6] 3.7.2 Tính tốn thi t k bể l ng Chọn tải trọng bề mặt thích hợp cho loại bùn hoạt tính 32m3/m2.ngày tải trọng chất rắn 5kg/m2.h Vậy diện tích bề mặt lắng theo tải trọng bề mặt là: 𝑛𝑔𝑎𝑦 ` AL = Q𝑡𝑏 𝐿𝐴 = 300 32 = 9,374 m2 Trong đó: 𝑛g𝑎`𝑦 : lưu lượng nước thải trung bình theo ngày, m3/ngày 𝑄𝑡𝑏 LA : tải trọng bề mặt, m3/m2.ngày Diện tích bề mặt lắng tính theo tải trọng chất rắn là: AS = ℎ (Q𝑡𝑏 +Qr)𝑥𝑀𝐿𝑆𝑆 𝐿𝑠 = (12,5+10,9)𝑥 3800 𝑥 1000 𝑥 0,8 = 22,23 m2 Trong đó: 𝑄ℎ : lưu lượng nước thải theo giờ, 𝑄ℎ = 12,5m3/giờ 𝑡𝑏 SV: Trần Văn Sơn – MT1501 𝑡𝑏 45 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Qr : lưu lượng bùn tuần hoàn, Qr = 261,8 m3/ngày =10,9 m3/giờ Ls : tải trọng chất rắn, Ls = kgSS/m2.giờ MLSS: lượng chất rắn lơ lửng, MLSS= 3800 1000 𝑥 0,8 kg/m3 Do As> AL nên diện tích bề mặt theo tải trọng chất rắn diện tích tính tốn Đường kính bể lắng: 𝑥 𝐴𝑠 D=√ 𝜋 =√ 𝑥 22,23 𝜋 = 5,3m Đường kính ống phân phối trung tâm: d = 20%D = 0,2 x 5,3 = 1,06m Chọn chiều sâu hữu ích bể lắng hL = 3m Chọn chiều cao lớp bùn lắng hb = 1,5m Chọn chiều cao bảo vệ hbv = 0,5m Độ dốc đáy bể 8% Chiều cao tổng cộng bể: H = hL + hb + hbv = +1,5 + 0,5 = 5m Chiều cao ống phân phối trung tâm: h = 60% hL =0,6 x = 1,8m kiểm tra lại thời gian lưu nước bể lắng: Thể tích phần lắng: V = 𝜋 x (D2 – d2) x h L L =𝜋 x (5,32 – 1,062) x = 63,5m3 Thời gian lưu nước: t= 𝑉𝐿 ℎ Q𝑡𝑏+ Qr = 63,5 = 2,7 12,5+10,9 Thể tích phần chứa bùn: Vb = As x hb = 22,23 x 1,5 =33,3 m3 Thời gian lưu giữ bùn bể: 𝑉 33,3 = Tt = 𝑏 = b Qw + Qr 5,06 24 + 10,9 Với Qw lượng bùn dư thải ngày, Qw=5,06 m3/ngày Tải trọng máng tràn: Ls = Q 𝑛𝑔𝑎𝑦+ Qr 𝑡𝑏 𝜋𝑥𝐷 300+261,8 = 𝜋 𝑥 5,3 = 66,55 m /m.ngày Giá trị nằm khoảng cho phép La< 500m3/m.ngày SV: Trần Văn Sơn – MT1501 46 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Tính tốn đƣờng ống bơm bùn:  Tính ống dẫn nước thải vào: Chọn vận tốc chảy ống v = 0,7m/s (từ v = 0,3 0,9m/s) Lưu lượng nước thải vào: Q v = Q+ Qr = 300 + 261,8 = 561,8 m3/ngày Trong đó: Qv lưu lượng bùn tuần hoàn, Qv = 261,8 m3/ngày Q lưu lượng nước thải, Q = 300m3/ngày Đường kính ống dẫn nước thải vào là: 𝑥 Q𝑣 D=√ 𝑣𝜋 =√ 𝑥 561,8 = 0,108m = 108mm 0,7 𝑥 3,14 𝑥 24 𝑥 3600 Chọn ống PVC có đường kính = 110mm  Đường kính ống dẫn nước khỏi bể lắng: Chọn vận tốc nước thải ống v = 0,7m/s Lưu lượng nước thải: Q = 300 m3/ngày đêm Đường kính ống dẫn nước thải là: 4𝑥Q D=√ 𝑣𝑥𝜋 =√ 𝑥 300 3,14 𝑥 0,7 𝑥 24 𝑥 3600 = 0,079m = 79mm Chọn ống PVC có đường kính = 90mm  Ống dẫn bùn thải: Chọn vận tốc bùn chảy ống v = 1m/s Lưu lượng bùn: Qb = Qr + Qv = 261,8 + 5,06 = 266,86 m3/ngày Trong đó: Qr lượng bùn tuần hồn, Qr = 261,8 m3/ngày Qv lượng bùn dư thải ngày, Q v = 5,06 m3/ngày Đường kính ống dẫn bùn thải là: D=√ 𝑥Q𝑏 24 𝑥 3600 𝑥𝑣𝑥𝜋 =√ 𝑥 266,86 24 𝑥 3600 𝑥 𝑥 3,14 = 0,06m = 60mm Chọn ống nhựa PVC có đường kính = 60mm Bùn hoạt tính từ bể lắng có độ ẩm cao: 99,4% ÷ 99,7% Một phần lớn loại bùn dẫn trở lại bể Aerotank (loại bùn gọi bùn hoạt tính tuần hồn), phần bùn cịn lại gọi bùn hoạt tính dư dẫn vào bể nén bùn.Tại bể lắng đặt bơm bùn bể Aeroten bể nén bùn  Tính bơm bùn tuần hồn: SV: Trần Văn Sơn – MT1501 47 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Cơng suất bơm: - Qr 𝑥 𝜌 𝑥 𝑔 𝑥 𝐻 N= 1000 𝑥 = 261,8 𝑥 1053 𝑥 9,81 𝑥 10 = 0,4 kW 1000 𝑥 0,8 𝑥 24 𝑥 3600 Trong đó: Qr lưu lượng bùn tuần hoàn, m3/s H chiều cao cột áp toàn phần, H = 10 mH2O 𝜌 làkhối lượng riêng bùn, 𝜌 = 1053 kg/m3 g gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2 ŋ hiệu suất bơm, ŋ = 0,73 0,9 chọn ŋ = 0,8 Công suất thực tế bơm là: - Ntt = 1,2 x N = 1,2 x 0,4 = 0,5 kW Chọn bơm công suất 0,5 kW  Tính bơm bùn đến bể nén bùn: Thời gian bơm: 10 phút/ngày N= Công suất bơm: Qw 𝑥 𝜌 𝑥 𝑔 𝑥 𝐻 1000 𝑥 = 5,06 𝑥 1053 𝑥 9,81 𝑥 10 1000 𝑥 0,8 𝑥 10 𝑥 60 = 1,08 kW Trong đó: Qw lượng bùn dư thải ngày, m3/s H chiều cao cột áp toàn phần, H = 10 mH2O 𝜌 khối lượng riêng bùn, 𝜌 = 1053 kg/m3 g gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2 ŋ hiệu suất bơm, ŋ = 0,73 0,9 chọn ŋ = 0,8 - Công suất thực tế bơm bùn: Ntt = 1,2 x N = 1,2 x 1,08 = 1,3 kW Từ thông số tính ta có bảng: SV: Trần Văn Sơn – MT1501 48 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Bảng 3.11: Các thơng số tính tốn be lang Thơng số Đơn vị Giá trị Đường kính: m 5,3 Chiều cao: m Đường kính : m 1,06 Chiều cao: m 1., Thời gian lưu nước Giờ 2,7 Thời gian giữ bùn bể Giờ m3/m.ngày 66,55 Đường kính ống dẫn nước vào Mm 110 Đường kính ống dẫn bùn thải Mm 90 Đường kính ống dẫn nước khỏi bể lắng Mm 60 Kích thước bể lắng: Kích thước ống phân phối trung tâm: Tải trọng máng tràn 3.8 Bể nén bùn 3.8.1 Mnc đích bể nén bùn Bùn từ bể lắng đợt 1, bể UASB, bùn dư từ bể lắng đợt đưa đến bể chứa bùn, sau chuyển qua bể chứa bùn, sau chuyển qua bể nén bùn Độ ẩm loại bùn sinh cao (≈98%) Do bể nén bùn có chức nén bùn loại phần nước nhằm giảm độ ẩm thể tích bùn Từ mà khối lượng bùn phải vận chuyển hay cơng suất u cầu máy ép bùn sau giảm 3.8.2 Tính tốn thi t k bể nén bùn Lượng bùn dư từ bể Aerotank 5,06 m3/ngày Lượng bùn từ bể UASB 0,282m3/ngày Vậy lưu lượng bùn cần xử lý ngày: Qb = 5,06 + 0,282 = 5,342 m3/ngày Diện tích bề mặt bể nén bùn tính theo cơng thức sau: F= Q𝑏 𝑞0 = 5,342 = 0,74m2 0,3 𝑥 24 Trong đó: SV: Trần Văn Sơn – MT1501 49 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP q0 : tải trọng tính tốn lên diện tích mặt thống bể nén bùn, m3/m2.giờ Chọn q0 = 0,3 m3/m2.giờ ứng với nồng độ bùn hoạt tính khoảng 5000 ÷ 8000 mg/l Đường kính bể nén bùn ly tâm: 4𝑥𝐹 D=√ 𝜋 𝑥 0,74 =√ = 0,97 m 𝜋 Trong đó: F diện tích bể nén bùn Chiều cao cơng tác vùng nén bùn: H = q0 x t = 0,3 x 10 = m Trong đó: t : thời gian nén bùn, chọn t = 10h Chiều cao tổng cộng bể nén bùn ly tâm: HTC = H + h1 + h2 + h3 = + 0,4 + 0,3 + = 4,7m Trong đó: h1: khoảng cách từ mực nước đến thành bể, h1 = 0,4m h2: chiều cao lớp bùn lắp đặt thiết bị gạt bùn đáy, h 2=0,3m h3: chiều cao tính từ đáy bể đến mức bùn, h3=1m Tốc độ quay hệ thống gạt 45 – 240 vòng/phút Độ nghiêng đáy bể nén bùn tính từ thành bể đến hố thu bùn dùng hệ thống gạt, I = 360  Máng thu nước: Đường kính máng thu nước: Dm = 0,8 x D = 0,8 x 0,97 = 0,77 m Từ thơng số ta có bảng: Bảng 3.12: Các thơng số tính tốn be n n b n Thơng số Đơn vị Giá trị Diện tích bề mặt bể nén bùn m2 0,74 Đường kính: m 0,97 Chiều cao: m 4,7 Tốc độ quay hệ thống gạt Vịng/phút 45 - 240 Kích thước bể: Độ nghiêng đáy bể SV: Trần Văn Sơn – MT1501 360 50 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Ong trung tam Ong PVC dan bun toi noi phan loai bun Mang tran rang cua San cong tac Ong PVC dan bun vao noi ep bun Ong PVC dan bun Ong PVC dan nuoc tran ve be bom Hình 3.8: Mặt cat mặt be n n b n SV: Trần Văn Sơn – MT1501 51 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 3.9 Hồ sinh học 3.9.1 Nhiệm vụ Nhiệm vụ hồ sinh học nhằm ổn định tính chất nước thải tăng cường hiệu khử chất bẩn hữu lại nước thải Trong hồ, nước thải làm q trình tự nhiên nhờ có mặt lục bình 3.9.2 Tính tốn Nước thải sau qua bể lắng II, hàm lượng BOD5 giảm khoảng 20% BOD5 nước thải vào hồ sinh học 72mg/l Hiệu xử lý BOD5 hồ sinh học 60% Như vậy, hàm lượng BOD5 nước thải khỏi hồ sinh học 28,8mg/l (đạt tiêu chuẩn loại B) Diện tích hồ sinh học xác định: F= (La−Lt).Q 1000.0𝑀 = (72−28,8).300 1000.180 =0,072(ha) = 720m2 Trong đó: La: BOD5 nước thải đầu vào (mg/l) Lt: BOD5 nước thải đầu (mg/l) Q: lưu lượng nước thải (m3/ngđ) OM: tải trọng bề mặt (kgBOD5/ha.ngày), lấy 150 – 350 kgBOD5/ha.ngày phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ, lượng nắng Chọn OM = 180 kgBOD5/ha.ngày Thể tích hồ: W = F.H = 720.0,8 = 576 (m3) Trong đó: H: Chiều cao hữu ích hồ (m 3) Chọn H = 0,8 m Chiều cao dự trữ trời mưa 0,3 m  Chiều cao tổng cộng hồ H = 1,1m SV: Trần Văn Sơn – MT1501 52 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Thời gian lưu nước hồ : t= 𝐹== Q 720.24= 300 57,6h Chọn chiều dài hồ sinh học là: L = 36m Chiều rộng hồ sinh học B = 20m  Kích thước hồ sinh học: B x L x H = 36 x 20 x 1,1 (m) SV: Trần Văn Sơn – MT1501 53 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ẾT LUẬN VÀ IẾN NGH Kết luận: Trước xu phát triển mạnh mẽ kinh tế đất nước, việc đảm bảo phát triển bền vững cần thiết phải đôi với việc bảo vệ môi trường.Đặc biệt xu nay, vấn đề bảo vệ môi trường trở thành vấn đề mang tính tồn cầu Ngành chăn ni nói chung ngành đem lại lợi nhuận kinh tế cao Tuy nhiên, với phát triển vấn đề ô nhiễm môi trường ngành chăn nuôi ngày trầm trọng Nước thải trang trại chứa nhiều hợp chất hưu dễ phân hủy, hàm lượng COD, BOD cao,…Vì cần phải xử lý phương pháp sinh học kị khí kết hợp với hiếu khí để đạt hiệu cao Sau q trình tính tốn – thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản, đề tài rút số kết luận sau: - Nghiên cứu đề xuất phương án cơng nghệ xử lí nước thải, dựa góc độ hiệu kĩ thuật, nghiên cứu phân tích để lựa chọn phương án tối ưu nhằm xử lý nước thải trang trại chăn nuôi lợn - Đề tài thực tính tốn thiết kế thông số chi tiết công trình đơn vị hệ thống xử lý nước thải trang trạ lợn, cụ thể: Song chắn rác, bể lắng cát, bể điều hòa, bể UASB, bể Aeroten, bể lắng, bể nén bùn, hồ xử lí sinh học Kiến nghị Hệ thống nước thải mà đề tài tính tốn thiết kế áp dụng vào thực tế trang trại chăn nuôi lợn Để hiệu suất cơng trình đảm bảo, đề tài đề xuất số kiến nghị sau:  Hệ thống cơng trình xử lý nước thải phải thường xuyên giám sát, vận hành khắc phục cố kịp thời  Máy móc, thiết bị phải bảo dưỡng theo định kì  Đội ngũ quản lý kỹ sư công nhân vận hành phải có trình độ chun mơn phù hợp SV: Trần Văn Sơn – MT1501 54 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP  Phân công định công việc rõ ràng cho phận, nâng cao ý thức toàn thể cán bộ, công nhân viên việc bảo vệ môi trường làm việc bảo vệ môi trường xung quanh  Dự án xây dựng với trang trại có quỹ đất lớn  Hệ thống đạt hiệu cao môi trường từ 200c – 350c SV: Trần Văn Sơn – MT1501 55 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS.TS Hồng Huệ, Giáo trình xử lí nước thải, Trường Đại học kiến trúc Hà Nội, Nhà xuất xây dựng Trịnh Xuân Lai, Nguyễn Trọng Dương, Xử lí nước thải cơng nghiệp, Nhà xuất xây dựng PGS.TS Lương Đức Phẩm, Công nghệ xử lí nước thải biện pháp sinh học, Nhà xuất giáo dục Lâm Minh Triết cộng (2004), Xử lí nước thải thị công nghiệp, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP.HCM Trần Đức Hạ, “Xử lý nước thải đô thị”, NXB Khoa Học Kỹ thuật Hà Nội, 2006 Nguyễn Ngọc Dung – Xử lí nước cấp, NXB Xây Dựng, 1999 Quy chuẩn Việt Nam QCVN 14:2008/BTNMT Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam, TCVN 33:2006 Tiêu chuẩn xây dựng, TCXD 7957:2008 10 Nghiên cứu Trương Thanh Cảnh (2001) trại chăn nuôi heo 2/9 SV: Trần Văn Sơn – MT1501 56 ... TỐN THIẾT Ế CÔNG TR NH ĐƠN V CỦA HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THỐNG NƢỚC THẢI CHĂN NUÔI LỢN CÔNG SUẤT 300M3/ NGÀY ĐÊM  Xác định lưu lượng nước thải: Trang trại làm việc 24/24 Lưu lượng nước thải theo ngày: ... Trường Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải trang trại chăn nuôi lợn công suất 300m3/ ngày đêm NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp (về lý luận, thực tiễn,... để xử lý nước thải 11 CHƢƠNG 2: ĐỀ XUẤT CÁC PHƢƠNG ÁN XỬ LÝ NƢỚCTHẢI CHĂN NUÔI HEO CÔNG SUẤT300M3/NGÀY ĐÊM 14 2.1 Cơ sở lựa chọn phương án xử lý nước thải 14 2.2 Phuơng án thiết