Nghiên cứu và tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty TNHH sinh học dược nanogen công suất 200m3 ngày đêm

Nghiên cứu và tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty TNHH sinh học dược Nanogen công suất 200m3 ngày/đêm

Đồ án tốt nghiệp i MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH vii MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN TNHH SINH HỌC DƯỢC NANOGEN 4 1.1. Giới thiệu chung về công ty 4 1.2. Thông tin chung 4 1.2.1. Địa điểm hoạt động 4 1.2.2. Vị trí địa lý 5 1.2.3. Tổng diện tích 5 1.2.4. Tổng số lao động. 5 1.2.5. Nhu cầu sử dụng nước 5 1.2.6. Quy trình công nghệ sản xuất 5 1.2.7. Danh mục máy móc, thiết bị sử dụng cho hoạt động sản xuất 7 1.2.9. Nhu cầu nguyên nhiên liệu, hóa chất sử dụng cho hoạt động sản xuất 8 1.2.10. Công suất sản phẩm 8 1.2.11. Máy móc, thiết bị, nguyên liệu, nhiên liệu, vật liệu sử dụng cho việc xử lý môi trường 8 1.3. Các nguồn gây tác động môi trường 12 1.3.1. Nguồn phát sinh nước thải: tổng lượng nước thải. 12 1.3.2. Nguồn phát sinh khí thải 13 1.3.3. Nguồn phát sinh chất thải rắn và chất thải nguy hại 13 CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 14 2.1. Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải 14 2.1.1. Phương pháp xử lý cơ học 14 2.1.2. Phương pháp xử lý hoá học 16 2.1.3. Phương pháp xử lý hóa lý 18 2.1.4. Công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên 20 Đồ án tốt nghiệp ii 2.2. Đề xuất phương án xử lý nước thải 28 2.2.1. Cơ sở đưa ra phương án xử lý 29 2.2.2. Lựa chọn công nghệ xử lý 29 2.2.3. Phương án XLNT đề xuất 31 CHƯƠNG 3:TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 37 3.1. Phương án 1 37 3.1.1. Song chắn rác 37 3.1.2. Bể thu gom 41 3.1.3. Bể điều hoà 43 3.1.4. Bể keo tụ tạo bông 47 3.1.5. Bể lắng I 56 3.1.6. Bể fenton 63 3.1.7. Bể Aerotank 73 3.1.8. Bể lắng II 83 3.1.9. Bể trung gian 89 3.1.10. Bể lọc áp lực 90 3.1.11. Bể khử trùng 94 3.1.12. Bể Nén Bùn 96 3.1.13. Sân Phơi Bùn 98 3.2. Phương án 2 99 3.2.1. Song chắn rác 99 3.2.1.2.Tính toán. 99 3.2.2. Bể thu gom 103 3.2.3. Bể điều hoà. 105 3.2.4. Bể fenton 110 3.2.5. Bể lắng I 113 3.2.6. Bể keo tụ tạo bông 120 3.2.7. Bể Aerotank 127 3.2.8. Bể lắng II 136 3.2.9. Bể trung gian 142 3.2.10. Bể lọc áp lực 144 Đồ án tốt nghiệp iii 3.2.11. Bể khử trùng 147 3.2.12. Bể nén bùn. 149 3.2.13. Sân Phơi Bùn 151 3.3. Nhận xét 151 CHƯƠNG 4: KHÁI TOÁN GIÁ THÀNH XỬ LÝ 154 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 160 1. Kết luận 160 2. Kiến nghị 161 TÀI LIỆU THAM KHẢO 162 PHỤ LỤC Đồ án tốt nghiệp iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT THUẬT NGỮ VIẾT TẮT TIẾNG ANH TIẾNG VIỆT 1 BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxi sinh hóa 2 COD Chemaical Oxygen Demand Nhu cầu oxi hóa học 3 DO Dissolved Oxygen Lượng oxi hòa tan 4 F/M Food/ Micro – Organism Tỷ số giữa lượng thức ăn và lượng vi sinh vật 5 HRT Hydrolic Retention Time Thời gian lưu nước 6 MLSS Mixed Liqour Suspended Solid Chất rắn lơ lửng trong bùn hoạt tính 7 MLVSS Mixed Liquoi Suspended Solid Chất rắn lơ lửng bay hơi 8 N Nitrogen Nitơ 9 P Phosphorus Phốt pho 10 RBC Rotating Biological Contactor Bể lọc sinh học tiếp xúc quay 11 SBR Sequencing Batch Reactor Bể phản ứng sinh học từng mẻ 12 SS Suspended Soil Chất rắn lơ lửng 13 SVI Sludge Volume Index Chỉ số thể tích bùn 14 QCVN Vienam Standard Quy chuẩn Việt Nam 15 UAF Upflow Anaerobic Fixbed Bể lọc sinh học kỵ khí vật liệu đệm với dòng hướng lên 16 UASB Upflow Anaetobic Sludge Blanket Bể sinh học ky khí Đồ án tốt nghiệp v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Diện tích mặt bằng 5 Bảng 1.2: Danh mục máy móc, thiết bị sử dụng cho hoạt động sản xuất 7 Bảng 1.3: Nhu cầu nguyên liệu sản xuất 8 Bảng 1.4: Công suất sản phẩm 8 Bảng 1.5: Danh mục máy móc, thiết bị sử dụng cho việc xử lý môi trường 8 Bảng 1.6: Nhu cầu nguyên nhiên liệu, hóa chất sử dụng cho việc xử lý môi trường 12 Bảng 1.7: Nhu cầu về điện, nước và các vật liệu khác cho việc xử lý môi trường 12 Bảng 1.8: Khối lượng chất thải nguy hại 13 Bảng 2.1: Các thông số đầu vào 28 Bảng 2.2: Các thông số đầu ra loại A ( QCVN 40-2011 ) 29 Bảng 2.3: Thành phần nước thải của Công ty Nanogen 30 Bảng 3.1: Tóm tắt số liệu thiết kế SCR 41 Bảng 3.2: Tóm tắc thông số của bể thu gom 43 Bảng 3.3: Tóm tắt số liệu thiết kế bể điều hòa 47 Bảng 3.4: Các thông số tính toán bể keo tụ 51 Bảng 3.5: Các thông số thiết kế bể tạo bông 56 Bảng 3.6: Giá trị của hằng số thực nghiệm a, b ở 20 0 C 60 Bảng 3.7: Tóm tắt số liệu thiết kế bể lắng I 63 Bảng 3.8: Tó m tắt số liệu thiết kế bể fenton 73 Bảng 3.9: Tóm tắt thông số ô nhiễm của nước thải sau khi qua bể Aerotank 74 Bảng 3.10: Tóm tắt thông số tính toán bể aroten 83 Đồ án tốt nghiệp vi Bảng 3.11: Tóm tắt thông số của bể lắng II 88 Bảng 3.12: Tóm tắc thông số của bể thu gom 90 Bảng 3.13: Tóm tắt thông số tính toán bể lọc áp lực 94 Bảng 3.14: Tóm tắt thông số của bể khử trùng 96 Bảng 3.15: Kích thước xây dựng bể nén bùn 98 Bảng 3.16: Kích thước xây dựng sân phơi bùn 99 Bảng 3.17: Tóm tắt số liệu thiết kế SCR 103 Bảng 3.18: Tóm tắc thông số của bể thu gom 105 Bảng 3.19: Tóm tắt số liệu thiết kế bể điều hòa 109 Bảng 3.20: Tóm tắt số liệu thiết kế bể fenton 113 Bảng 3.21: Giá trị của hằng số thực nghiệm a, b ở 20 0 C 117 Bảng 3.22: Tóm tắt số liệu thiết kế bể lắng I 119 Bảng 3.23: Tóm tắt thông số tính toán bể keo tụ 123 Bảng 3.24: Tóm tắt thông số thiết kế bể tạo bông 125 Bảng 3.25: Tóm tắt thông số ô nhiễm của nước thải sau khi qua bể Aerotank 127 Bảng 3.26: Tóm tắt thông số tính toán bể aroten 135 Bảng 3.27: Tóm tắt thông số của bể lắng II 141 Bảng 3.28: Tóm tắc thông số của bể thu gom 143 Bảng 3.29: Tóm tắt thông số tính toán bể lọc áp lực 146 Bảng 3.30: Tóm tắt thông số của bể khử trùng 148 Bảng 3.31: Kích thước xây dựng bể nén bùn 150 Bảng 3.32: Kích thước xây dựng sân phơi bùn 151 Bảng 4.1: Dự toán phần thiết bị và xây dựng 153 Đồ án tốt nghiệp vii DANH MỤC HÌNH Sơ đồ 1.1: Dây chuyền sản xuất nguyên liệu Protein tái tổ hợp 6 Sơ đồ 1.2: Dây chuyền sản xuất thuốc tiêm 6 Sơ đồ 2.1: Sơ đồ công nghệ đối với bể Aerotank truyền thống 22 Sơ đồ 2.2: Phương án đề xuất xử lý nước thải 31 Sơ đồ 2.3: Phương án đề xuất xử lý nước thải 34 Sơ đồ 3.1: Sơ đồ căn bằng vật chất cho bể Aerotank 78 Sơ đồ 3.2: Sơ đồ cân bằng vật chất cho bể Aerotank 130 Đồ án tốt nghiệp 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Trong những năm gần đây phát triển kinh tế gắn với bảo vệ môi trường là chủ đề tập trung sự quan tâm của nhiều nước trên thế giới. Một trong những vấn đề đặt ra cho các nước đang phát triển trong đó có Việt Nam là cải thiện môi trường ô nhiễm do các chất độc hại do nền công nghiệp tạo ra. Điển hình như các ngành công nghiệp cao su, hóa chất, công nghiệp thực phẩm, thuốc bảo vệ thực vật, luyện kim, xi mạ, giấy, dệt nhuộm và trong đó ngành công nghiệp sinh học dược cũng đang ngày càng phát triển. Ngành công nghiệp sinh học dược đã phát triển từ rất lâu trên thế giới nhưng nó chỉ mới hình thành và phát triển mạnh ở nước ta trong những năm gần đây. Nước thải dược phẩm được biết là một trong những nước thải khó xử lý bởi tính chất chứa nhiều hợp chất hữu cơ khó phân hủy sinh học, bền và độc hại đối với hệ sinh thái. Tuy nhiên, nước thải dược phẩm ở nước ta hiện không được xử lý triệt để do hạn chế về công nghệ, chi phí và kinh nghiệm xử lý. Nước thải này nếu thải ra ngoài sẽ có những ảnh hưởng lớn đến hệ sinh thái và sức khỏe con người. Với thực tiễn trên trong phạm vi hẹp em chọn đề tài đồ án tốt nghiệp là : “ Nghiên cứu và tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty TNHH Sinh Học Dược Nanogen, công suất 200 m 3 /ngày đêm” thuộc khu công nghệ cao Quận 9, thành phố Hồ Chí Minh, hy vọng bài đồ án sẽ góp một phần nhỏ bé vào việc giảm thiểu ô nhiễm do nước thải tới môi trường. Trong quá trình thực hiện đồ án khó tránh những sai sót kính mong Thầy, Cô và các bạn góp ý để đồ án được hoàn thiện hơn. Đồ án tốt nghiệp 2 2. Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu và tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty TNHH Sinh Học Dược Nanogen, công suất 200 m 3 /ngày đêm.Đạt quy chuẩn quốc gia QCVN 40/2011 BTNMT loại A. Xác định các nguồn gây ô nhiễm và mức độ ô nhiễm của công ty nhằm đưa ra phương án thiết kế hệ thống xử lý hiệu quả và phù hợp nhất với điều kiện của công ty.Yêu cầu là khi nước thải ra môi trường bên ngoài (thải vào cống thoát nước thải chung của Khu công nghệ cao Quận 9 theo tiêu chuẩn môi trường yêu cầu. 3. Nội dung nghiên cứu. Xác định thành phần và tính chất nước thải công ty TNHH Sinh Học Dược Nanogen. Nghiên cứu hiệu quả xử lý và điều kiện tối ưu để xử lý nước thải dược phẩm với 2 phương án như sau: - Keo tụ tạo bông – Fenton –Xử lý sinh học; - Fenton – Keo tụ tạo bông – Xử lý sinh học.  Lựa chọn công nghệ phù hợp nhất 4. Phương pháp nghiên cứu Tổng quan, khảo sát thành phần và tính chất nước thải chế biến dược phẩm tại nhà máy. Phân tích và lựa chọn công nghệ xử lý nước thải cho Nhà máy. Tính toán các công trình đơn vị cho trạm xử lý nước thải chế biến dược phẩm của Nhà máy. Khái toán kinh tế cho phần xây dựng, lắp đặt và xử lý. 5. Phạm vi nghiên cứu Nước thải của Công ty TNHH Sinh Học Dược Nanogen . Đồ án tốt nghiệp 3 Địa chỉ : Lô I – 5C khu Công Nghệ Cao, phường Tăng Nhơn Phú A, Quận 9, Tp.HCM. Thời gian thực hiên khóa luận từ ngày 03/12/2012 dự kiến hoàn thành trước ngày 01/04/2013. 6. Phương pháp thực hiện Các phương pháp được sử dụng bao gồm:  Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu, tài liệu, khảo sát thực tế;  Phương pháp tổng hợp, phân tích số liệu: Thống kê, tổng hợp số liệu thu thập được từ đó đưa ra công nghệ xử lý phù hợp;  Phương pháp tính toán: Lựa chọn thiết kế công nghệ và thiết bị xử lý nước thải nhằm tiết kiệm chi phí xử lý, tính toán chi phí xây dựng, vận hành;  Phương pháp so sánh: So sánh các số liệu về nồng độ nước thải của nhà máy với QCVN 40:2011-BTNMT;  Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc công nghệ xử lý nước thải. [...]... lửng; - Q trình xử lý sinh trưởng bám dính 21 Đồ án tốt nghiệp Các cơng trình tương thích của q trình xử lý sinh học hiếu như: bể Aerotank bùn hoạt tính (vi sinh vật lơ lửng), bể thổi khí sinh học tiếp xúc (vi sinh vật dính bám), bể lọc sinh học, tháp lọc sinh học, bể sinh học tiếp xúc quay… 2.1.4.3.1 Bể phản ứng sinh học hiếu khí – Aerotank Q trình xử lý nước thải sử dụng bùn hoạt tính dựa vào hoạt động... việc xử lý mơi trường STT Nội dung Số lượng (đơn vị/ tháng) 1 Điện 300 kwh/tháng 2 Nước 2 m3/ tháng 3 Vật liệu khác Ghi chú Điện dùng để chạy các máy móc thiết bị cho việc xử lý nước thải, khí thải Nước sử dụng cho việc vệ sinh máy móc thiết bị và hệ thống xử lý 1.3 Các nguồn gây tác động mơi trường 1.3.1 Nguồn phát sinh nước thải: tổng lượng nước thải: 1380 m3 / tháng  Các nguồn phát sinh nước thải: ... Cơng trình xử lý sinh học thường được đặt sau khi nước thải đã được xử lý sơ bộ qua các q trình xử lý cơ học, hóa học, hóa lý 2.1.4 Cơng trình xử lý trong điều kiện tự nhiên 2.1.4.1 Ao hồ sinh học ( ao hồ ổn định nước thải) Đây là phương pháp xử lý đơn giản nhất và đã được áp dụng từ xưa Phương pháp này cũng khơng u cầu kỹ thuật cao, vốn đầu tư ít, chí phí hoạt động rẻ tiền, quản lý đơn giản và hiệu quả... Cơng ty MTV Mơi Trường Đơ Thị Quận1,Tp Hồ Chí Minh 13 Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI VÀ ĐỀ XUẤT CƠNG NGHỆ XỬ LÝ 2.1 Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải 2.1.1 Phương pháp xử lý cơ học Xử lý cơ học (hay còn gọi là xử lý bậc I) nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất khơng tan (rác, cát nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nước thải; điều hòa lưu lượng và nồng... đoạn phát sinh Thắp sáng Bảo trì thiết bị Lỏng Bao bì, chai lọ đựng hóa chất thải 6 kg/tháng Chuyển giao thực tế Rắn 20 kg/tháng Phòng QC 7 Bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải Rắn 10kg/ tháng 8 Hóa chất từ phòng thí nghiệm thải( dung mơi hữu cơ nhóm halogen và hóa chất có chứa kim loại nặng) Lỏng 30 lít /tháng Bảo trì thiết bị Hệ thống xử lý nước thải tại cty Nanogen Phòng QC, Phòng R&D (Nghiên cứu &... thải: − Nước thải sản xuất: 2523,5 (m3/tháng) − Nước thải sinh hoạt: 756,5 m3/tháng)  Bếp nấu ăn cho cơng nhân: (hệ số sử dụng nước = 3 đơn vị / 23 ngày ) - Số suất ăn: 600  Nguồn tiếp nhận nước thải : Đấu nối vào khu xử lý liên hợp Khu Cơng nghệ Cao Quận 9 12 Đồ án tốt nghiệp 1.3.2 Nguồn phát sinh khí thải  Khí thải máy phát điện;  Khí thải nồi hơi 1.3.3 Nguồn phát sinh chất thải rắn và chất thải. .. TỔNG QUAN TNHH SINH HỌC DƯỢC NANOGEN 1.1 Giới thiệu chung về cơng ty NANOGEN là một trong những cơng ty Cơng Nghệ Sinh Học Dược đứng đầu Châu Á Có nhà máy sản xuất đặt tại khu Cơng Nghệ Cao Thành phố Hồ Chí Minh (Saigon Hightech Park) và các sản phẩm được sản xuất trong một mơi trường được kiểm sốt nghiêm ngặt đạt tiêu chuẩn WHO-GMP Cơng ty chun nghiên cứu và sản xuất các sản phẩm cơng nghệ sinh học tiên... khoảng 1-1,5m  Hồ ổn định bậc III Nước thải sau khi xử lý cơ bản ( bậc II) chưa đạt tiêu chuẩn là nước sạch để xả vào nguồn thì có thể phải qua xử lý bổ sung (bậc III) Một trong các cơng trình xử lý bậc III là ao hồ ồn định sinh học kết hợp với thả bèo ni cá 2.1.4.2 Phương pháp xử lý qua đất Thực chất của q trình xử lý là: khi lọc nước thải qua đất các chất rắn lơ lửng và keo sẽ bị giữ lại ở lớp trên... Phương pháp xử lý sinh học Thực chất của phương pháp sinh học để xử lý nước thải là sử dụng khả năng sống và hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải Chúng chuyển hóa các chất hữu cơ hòa tan và những chất dễ phân hủy sinh học thành những sản phẩm cuối cùng như : CO 2 , H 2 O,NH 4, Chúng sử dụng một số hợp chất hữu cơ và một số chất khống làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng... muối của chúng; - Có thể tận dụng lại các sản phẩm q chứa trong nước thải; - Diện tích xử lý nhỏ Nhược điểm: - Tốn kém năng lượng; - Phải tẩy sạch bề mặt điện cực khỏi các tạp chất 2.1.3 Phương pháp xử lý hóa lý Trong dây chun cơng nghệ xử lý, cơng đoạn xử lý hóa lý thường được áp dụng sau cơng đoạn xử lý cơ học Phương pháp xử lý hóa lý bao gồm các phương pháp hấp phụ, trao đổi ion, trích ly, chưng . cầu. 3. Nội dung nghiên cứu. Xác định thành phần và tính chất nước thải công ty TNHH Sinh Học Dược Nanogen. Nghiên cứu hiệu quả xử lý và điều kiện tối ưu để xử lý nước thải dược phẩm với 2. Cô và các bạn góp ý để đồ án được hoàn thiện hơn. Đồ án tốt nghiệp 2 2. Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu và tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty TNHH Sinh Học Dược Nanogen, công. hệ sinh thái và sức khỏe con người. Với thực tiễn trên trong phạm vi hẹp em chọn đề tài đồ án tốt nghiệp là : “ Nghiên cứu và tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty TNHH Sinh Học