Luận văn công nghệ môi trường Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp châu đức, huyện châu đức, tỉnh bà rịa vũng tàu

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu nằm vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, thời gian qua tỉnh có tốc độ phát triển kinh tế cao, thu hút vốn đầu tư nước ngày tăng Hiện Bà Rịa vũng Tàu có nhiều khu cơng nghiệp hình thành như: khu công nghiệp Phú Mỹ, khu công nghiệp Mỹ Xuân A, khu công nghiệp Mỹ Xuân A2, khu công nghiệp Cái Mép, khu công nghiệp Mỹ Xuân B1… nhiên có số khu cơng nghiệp hoạt động khơng hiệu dù thời gian hoạt động tương đối dài Chủ trương tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu tiếp tục cơng cơng nghiệp hóa đại hóa mà cụ thể tiếp tục xây dựng khu cơng nghiệp phát triển cách có hiệu đồng hệ thống hạ tầng kỹ thuật, thay đổi chức sử dụng đất từ khu sản xuất nông nghiệp hiệu thành khu vực sản xuất cơng nghiệp có hiệu cao, có khu công nghiệp Châu Đức Sự đời khu công nghiệp Châu Đức thu hút hàng vạn lao động trực tiếp nhà máy tạo thêm việc làm cho nhiều lao động công trường xây dựng dịch vụ khác, đồng thời giải việc làm cho người lao động chỗ huyện, tỉnh nước, nơi thu hút nhà đầu tư sử dụng công nghệ giảm tối đa tác động gây ô nhiễm cho người dân môi trường xung quanh Trong tương lai khu công nghiệp không ngừng lớn mạnh kéo theo gia tăng vấn đề môi trường Hoạt động theo tôn chỉ: “Tôn trọng bảo vệ môt trường” vấn đề môi trường khu công nghiệp Ban quản lý khu công nghiệp quan tâm Nước thải doanh nghiệp hoạt động khu công nghiệp phải xử lý sơ đạt tiêu chuẩn loại B (QCVN 24:2009/BTNMT), để từ nước thải sau xử lý sơ tiếp tục làm hệ thống xử lý nước thải tập trung toàn khu cơng nghiệp, tương tự mơ hình áp dụng với hang SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI loạt khu công nghiệp khác tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu tỉnh khác nước ta Do đó, việc đầu tư xây dựng trạm xử lý nước thải tập trung cho khu công nghiệp Châu Đức trước xả vào hệ thống kênh, rạch thoát nước tự nhiên yêu cầu cấp thiết, phải tiến hành đồng thời với trình hình thành hoạt động khu công nghiệp nhằm mục tiêu phát triển bền vững cho khu công nghiệp tương lai bảo vệ sức khỏe cộng đồng Chính lý đề tài “Tính tốn thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp Châu Đức, huyện Châu Đức, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu, công suất 5000 m3/ngày đêm” lựa chọn làm đồ án tốt nghiệp báo cáo 1.2 Mục tiêu đề tài Tính tốn thiết kế chi tiết trạm xử lý nước thải cho khu công nghiệp Châu Đức đạt tiêu chuẩn xả thải loại A (QCVN 24:2009/BTNMT) trước xả nguồn tiếp nhận để bảo vệ môi trường sinh thái sức khỏe cộng đồng 1.3 Đối tượng phạm quy nghiên cứu 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu Công nghệ xử lý nước thải cho loại hình Khu Cơng nghiệp 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu Đề tài giới hạn việc tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung cho Khu Công nghiệp Châu Đức, huyện Châu Đức, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu Nước thải đầu vào hệ thống xử lý sơ đạt loại B (QCVN 24:2009/BTNMT) tập trung họng thu qua hệ thống cống dẫn từ nhà máy khu công nghiệp đến bể tiếp nhận khu xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp Châu Đức.Nước thải phát sinh từ hoạt động sản xuất sinh hoạt nhà máy khu công nghiệp Châu Đức Lượng nước mưa phát sinh thoát trực tiếp sông theo hệ thống cống dẫn riêng biệt SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI 1.4 Nội dung đề tài Tìm hiểu khu công nghiệp Châu Đức Xác định đặc tính nước thải: Lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải, khả gây ô nhiễm, nguồn xả thải Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phù hợp với mức độ ô nhiễm nước thải đầu vào Tính tốn thiết kế cơng trình đơn vị hệ thống xử lý nước thải Dự toán chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành trạm xử lý nước thải 1.5 Phương pháp thực  Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập tài liệu khu cơng nghiệp, tìm hiểu thành phần, tính chất nước thải số liệu cần thiết khác  Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu công nghệ xử lý nước thải cho khu công nghiệp qua tài liệu chuyên ngành  Phương pháp so sánh: So sánh ưu, nhược điểm cơng nghệ xử lý có đề xuất cơng nghệ xử lý nước thải phù hợp  Phương pháp tốn: Sử dụng cơng thức tốn học để tính tốn cơng trình đơn vị hệ thống xử lý nước thải, dự tốn chi phí xây dựng, vận hành trạm xử lý  Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mơ tả kiến trúc cơng trình đơn vị hệ thống xử lý nước thải 1.6 Ý nghĩa khoa học thực tiễn Xây dựng trạm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường giải vấn đề ô nhiễm môi trường nước thải Khu Cơng nghiệp Góp phần nâng cao ý thức môi trường cho nhân viên Ban quản lý Khu Cơng nghiệp Khi trạm xử lý hồn thành vào hoạt động nơi để doanh nghiệp, sinh viên tham quan, học tập SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP CHÂU ĐỨC 2.1 Giới thiệu chung khu công nghiệp Châu Đức 2.1.1 Vị trí địa lý -Thuộc địa bàn hai xã Nghĩa Thành Suối Nghệ, huyện Châu Đức tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu -Phía Đơng giáp khu dân cư thuộc xã Suối Nghệ xã Nghĩa Thành - Phía Tây giáp sơng Dinh, sơng Xồi ranh giới hành Xã Châu Pha (Huyện Tân Thành) - Phía Nam giáp Sơng Cầu ranh giới hành Xã Hồ Long (Thị xã Bà Rịa) - Phía Bắc giáp Hồ Đá Đen thuộc xã Suối Nghệ, huyện Châu Đức Diện tích: 2.288 2.1.2 Khoảng cách đường - Cách quốc lộ 56: 06km - Cách quốc lộ 51: 13 km - Cách thành phố Vũng Tàu: 44km - Cách Thành phố Hồ Chí Minh ( IDC Phước Long): 100km 2.1.3 Khoảng cách đường sông - Cách cảng Thị Vải: 16km - Cách cảng Cái Mép: 19km - Cách cảng Gò Dầu: 21 km 2.1.4 Khoảng cách đến sân bay - Cách sân bay quốc tế Long Thành:54 km 2.2 Cơ sở hạ tầng khu công nghiệp Châu Đức 2.2.1 Giao thơng - Đường thảm nhựa nóng, tải 30 - Đường trục trung tâm khu gồm 04 xe, dải phân cách 02m, lộ giới 50m - nhánh đường có xe, lộ giới 29m SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI 2.2.2 Cấp điện Hai trạm biến áp 110/22 KV công suất trạm 2x 63 MVA để cấp điện Giá điện: theo quy định giá điện nhà Việt Nam cho cấp điện áp tu7222KV đến 110 KV - Giờ cao điểm (18:00 – 22:00): VND 1.830/kWh - Giờ thấp điển: (22:00 – 06:00) VND 510/kWh - Giờ bình thường(06:00 – 18:00): VND 920/kWh 2.2.3 Cấp nước Hợp tác xây dựng nhà máy cấp nước công suất giai đoạn I 50.000 m3/ngày tối đa khoảng 200.000 m3/ngày tương lai Gía nước tính theo đơn giá hành địa bàn tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu 2.2.4 Xử lý nước thải Dự kiến đầu tư 03 nhà máy xử lý nước thải tập trung có tổng cơng suất xử lý dự kiến khoảng 45.000m3/ngày.đêm Nước thải phải xử lý: nước thải sinh hoạt nước thải sản xuất Phí xử lý nước thải tính tốn ngun tắc khơng thấp phí xử lý nước thải khu công nghiệp tương tự Việt Nam 2.2.5 Định hướng phát triển khu công nghiệp Phân khu công nghệ cơng nghệ cao phía Bắc thu hút ngành đầu tư như: - Lắp ráp linh kiện điện tử, máy tính chất bán dẫn - Cáp vật liệu viễn thông - Dược phẩm thiết bị y tế - Lắp ráp ô tô, xe máy , xe đạp - Cơ khí xác - Thiết bị điện gia dụng - Các ngành nghề thủ công, chế tác vàng bạc, đá quý, kim cương kim loại q Phân khu cơng nghiệp đa ngành phía Nam thu hút ngành như: - Gia công khí, cấu kiện thép - Chế biến nơng sản, nơng dược(không bao gồm chế biến tinh bột sắn) SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - GVHD: ThS VÕ HỒNG THI Sản xuất vật liệu xây dựng( không bao gồm sản xuất bê tong thương phẩm cấu kiện bê tong) - May mặc thời trang cao cấp, dệt, dày da( không bao gồm công đoạn nhuộm thuộc da) - Sản xuất sản phẩm nhựa - Chế biến gỗ đồ gỗ cao cấp - Các sản phẩm hóa dầu, hóa chất loại( khơng bao gồm sản xuất hóa chất bản, sản xuất hóa chất bảo vệ thực vật sản xuất hóa chất bảo vệ thực vật có phát sinh nước thải cơng nghiệp) Các ngành nghề không tiếp nhận hạn chế khu công nghiệp: - Sản xuất bột giấy - Công nghệ xi mạ - Sản xuất thủy sản - Chế biến mủ cao su - Luyện thép từ nguyên liệu thép phế liệu sử dụng lị luyện cơng nghệ không liên tục SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐANG ÁP DỤNG TẠI VIỆT NAM HIỆN NAY 3.1 Các thông số ô nhiễm đặc trưng nước thải 3.1.1 Các thông số vật lý a) Hàm lượng chất rắn lơ lửng Các chất rắn lơ lửng nước ((Total) Suspended Solids – (T)SS - SS) có chất là: - Các chất vơ khơng tan dạng huyền phù (Phù sa, gỉ sét, bùn, hạt sét) - Các chất hữu không tan - Các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, vi nấm, động vật nguyên sinh…) Sự có mặt chất rắn lơ lửng cản trở hay tiêu tốn thêm nhiều hóa chất trình xử lý b) Mùi Hợp chất gây mùi đặc trưng H2S _ mùi trứng thối Các hợp chất khác, chẳng hạn indol, skatol, cadaverin cercaptan tạo thành điều kiện yếm khí gây mùi khó chịu H2S c) Độ màu Màu nước thải chất thải sinh hoạt, công nghiệp, thuốc nhuộm sản phẩm tao từ trình phân hủy chất hữu Đơn vị đo độ màu thông dụng mgPt/L (thang đo Pt _Co) Độ màu thơng số thường mang tính chất cảm quan, sử dụng để đánh giá trạng thái chung nước thải 3.1.2 Các thông số hóa học a) Độ pH nước SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI pH số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có dung dịch, thường dùng để biểu thị tính axit tính kiềm nước Độ pH nước có liên quan dạng tồn kim loại khí hồ tan nước pH có ảnh hưởng đến hiệu tất q trình xử lý nước Độ pH có ảnh hưởng đến trình trao chất diễn bên thể sinh vật nước Do có ý nghĩa khía cạnh sinh thái mơi trường b) Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand - COD) Theo định nghĩa, nhu cầu oxy hóa học lượng oxy cần thiết để oxy hóa chất hữu nước phương pháp hóa học (sử dụng tác nhân oxy hóa mạnh) Về chất, thông số sử dụng để xác định tổng hàm lượng chất hữu có nước, bao gồm nguồn gốc sinh vật phi sinh vật Trong môi trường nước tự nhiên, điều kiện thuận lợi cần đến 20 ngày để q trình oxy hóa chất hữu hồn tất Tuy nhiên, tiến hành oxy hóa chất hữu chất oxy hóa mạnh (mạnh hẳn oxy) đồng thời lại thực phản ứng oxy hóa nhiệt độ cao q trình oxy hóa hồn tất thời gian rút ngắn nhiều Đây ưu điểm bật thông số nhằm có số liệu tương đối mức độ ô nhiễm hữu thời gian ngắn COD thông số quan trọng để đánh giá mức độ nhiễm chất hữu nói chung với thông số BOD, giúp đánh giá phần ô nhiễm khơng phân hủy sinh học nước từ lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp c) Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand - BOD) Về định nghĩa, thông số BOD nước lượng oxy cần thiết để vi khuẩn phân hủy chất hữu điều kiện chuẩn: 20oC, ủ mẫu ngày đêm, bóng tối, giàu oxy vi khuẩn hiếu khí Nói cách khác, BOD biểu thị lượng giảm oxy hịa tan sau ngày Thơng số BOD5 lớn mẫu nước chứa nhiều chất hữu dùng làm thức ăn cho vi khuẩn, chất hữu dễ bị phân hủy sinh học (Carbonhydrat, protein, lipid ) BOD thông số quan trọng: - Là tiêu để xác định lượng chất hữu có khả phân huỷ sinh học nước nước thải SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - GVHD: ThS VÕ HỒNG THI Là tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng dòng thải chảy vào thuỷ vực thiên nhiên - Là thơng số bắt buộc để tính tốn mức độ tự làm nguồn nước phục vụ công tác quản lý mơi trường d) Oxy hịa tan (Dissolved Oxygen - DO) Tất sinh vật sống phụ thuộc vào oxy dạng hay dạng khác để trì tiến trình trao đổi chất nhằm sinh lượng phục vụ cho trình phát triển sinh sản Oxy yếu tố quan trọng người thủy sinh vật khác Oxy chất khí hoạt động hóa học mạnh, tham gia mạnh mẽ vào trình hóa sinh học nước: - Oxy hóa chất khử vơ cơ: Fe2+, Mn2+, S2-, NH3 - Oxy hóa chất hữu nước, kết trình nước nhiễm bẩn trở nên Quá trình gọi trình tự làm nước tự nhiên, thực nhờ vai trò quan trọng số vi sinh vật hiếu khí nước - Oxy chất oxy hóa quan trọng giúp sinh vật nước tồn phát triển Các trình tiêu thụ oxy hòa tan Như đề cập, khả hòa tan Oxy vào nước tương đối thấp, cần phải hiểu khả tự làm nguồn nước tự nhiên có giới hạn Cũng lý trên, hàm lượng oxy hịa tan thông số đặc trưng cho mức độ nhiễm bẩn chất hữu nước mặt e) Nitơ hợp chất chứa nitơ Nito nguyên tố quan trọng hình thành sống bề mặt Trái Đất Nito thành phần cấu thành nên protein có tế bào chất acid amin nhân tế bào Xác sinh vật bã thải q trình sống chúng tàn tích hữu chứa protein liên tục thải vào môi trường với lượng lớn Các protein bị vi sinh vật dị dưỡng phân hủy, khống hóa trở thành hợp chất Nito vô NH4+, NO2-, NO3- cuối trả lại N2 cho khơng khí SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI Như vậy, môi trường đất nước, tồn thành phần chứa Nito: từ protein có cấu trúc phức tạp đến acid amin đơn giản, ion Nito vơ sản phẩm q trình khống hóa chất kể trên: - Các hợp chất hữu thô phân hủy thường tồn dạng lơ lửng nước, diện với nồng độ đáng kể loại nước thải nước tự nhiên giàu protein - Các hợp chất chứa Nito dạng hòa tan bao gồm Nito hữu Nito vô (NH4+, NO2-, NO3-) Thuật ngữ “Nito tổng” tổng Nito tồn tất dạng Nito chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết phát triển sinh vật f) Phospho hợp chất chứa phospho Nguồn gốc hợp chất chứa Phospho có liên quan đến chuyển hóa chất thải người động vật sau lượng khổng lồ phân lân sử dụng nông nghiệp chất tẩy rửa tổng hợp có chứa phosphate sử dụng sinh hoạt số ngành cơng nghiệp trơi theo dịng nước Trong loại nước thải, Phospho diện chủ yếu dạng phosphate Các hợp chất Phosphat chia thành Phosphat vô phosphat hữu Phospho chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết phát triển sinh vật Việc xác định P tổng thơng số đóng vai trị quan trọng để đảm bảo trình phát triển bình thường vi sinh vật hệ thống xử lý chất thải phương pháp sinh học (tỉ lệ BOD:N:P = 100:5:1) Phospho hợp chất chứa Phospho có liên quan chặt chẽ đến tượng phú dưỡng hóa nguồn nước, có mặt nhiều chất kích thích phát triển mạnh tảo vi khuẩn lam g) Chất hoạt động bề mặt Các chất hoạt động bề mặt chất hữu gồm phần: kị nước ưa nước tạo nên phân tán chất dầu nước Nguồn tạo chất hoạt động bề mặt việc sử dụng chất tẩy rửa sinh hoạt số ngành công nghiệp SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI Trong đó: h1 : Khoảng cách từ mực nước đến thành bể, h1 = 0,4 (m) h2 : Chiều cao lớp bùn lắp đặt thiết bị gạt bùn đáy, h2 = 0,3 (m) h3 : Chiều cao từ đáy bể đến mức bùn, h3 = (m) Thể tích thực bể nén bùn: Wt = F x Htc = 5,4 x 4,7 = 25,38 (m3) Nước tách bể nén bùn đưa bể thu gom để tiếp tục xử lý  Máng thu nước Vận tốc nước chảy máng: 0,6 – 0,7 m/s, chọn v = 0,6 m/s Diện tích mặt cắt ướt máng A= Q 5000(m / ngày )   0,096 (m2) = 96.000 (mm2) v 0,6(m / s)  86400( s / ngày )  (cao x rộng) = (300mm x 320mm)/máng Máng bê tông cốt thép dày 100mm, có lắp thêm máng cưa thép khơng gỉ  Máng cưa Đường kính máng cưa tính theo cơng thức: Drc = D – (0,32 + 0,1 + 0,003) x = 4.2 – 0,303 = 3900 (m) Trong đó: D : Đường kính bể nén bùn, D = 4.2 (m) 0,25 : Bề rộng máng tràn = 320 (mm) = 0,32 (m) 0,1 : Bề rộng thành bê tông = 100 (mm) = 0,1 (m) 0,003: Tấm đệm máng cưa máng bê tông = 3(mm) Máng cưa thiết kế có khe/m dài, khe tạo góc 90o Như tổng số khe dọc theo máng bê tông là: 4.2 x  x = 105 (khe) Lưu lượng nước chảy qua khe: Qkhe = 5000(m / ngày) Q   5.5.10  (m / s) Sokhe 105(khe)  86400( s / ngày ) Mặt khác ta lại có:  Qkhe =  C d  g  H  tg  1,42  H  5.5.10  (m / s) 15 5 Trong đó: Cd : Hệ số lưu lượng, Cd = 0,6 SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 79 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI g : Gia tốc trọng trường (m/s2)  : Góc khía chữ V,   90 o H : Mực nước qua khe (m) Giải phương trình ta được: 5/2 x lnH = ln(2,145.10-4) => lnH = -3,13 => H = e-3,13 = 0,046 Vậy H = 0,0475 (m) = 475 mm < 50 mm chiều sâu khe  đạt yêu cầu Tải trọng thu nước 1m dài thành tràn: q=  5000(m / ngày) Q =  204(m / m.ngày)  500(m / m.ngày )    Drc    3.9(m) Ống dẫn bùn vào Chọn vận tốc bùn chảy ống: v = 0,6 (m/s) Lưu lượng bùn: Qb = Ql + Qw = 18.76 + 58.2 = 76.96 (m3/ngày) Trong đó: Ql : Lưu lượng bùn từ bể lắng I: 18.76 (m3/ngày) Qw : Lưu lượng bùn dư từ bể Aerotank: 10.03 (m3/ngày) Đường kính ống dẫn là: D=  Qb  76 96 = 0.043 (m) = 43 (mm)  v  86400  0,6  3,14 Chọn ống nhựa uPVC đường kính ống  = 49mm Lượng bùn thải sau nén ép: Qt  Q  (100  P1 ) 76.96  (100  99%)   19.24( m ) (100  P2 ) (100  96%) Trong đó: Q : Lượng bùn vào bể nén bùn, (m3/ngày) P1 : Độ ẩm bùn ban đầu, P1 = 99% P2 : Độ ẩm bùn sau nén, P2 = 96% Lượng nước ép bùn sinh từ bể nén bùn: Q2 = Q – Q1 =76.96 – 19.24 = = 57.72 (m3/ngày) Đường kính ống dẫn nước ra: D=  Q2  57 72 = 0,037 (m) = 37mm  v  86400  0,6  3,14 SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 80 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI Chọn ống nhựa uPVC đường kính ống  = 42mm Bảng 5.14: Tổng hợp tính tốn bể nén bùn Thơng số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Đường kính bể nén bùn D mm 4.200 Đường kính ống trung tâm D mm 840 Chiều cao tổng cộng Htc mm 4.700 Thể tích bể nén bùn Wt m3 65 5.2.13 Máy ép bùn Nhiệm vụ Thiết bị lọc ép bùn dây đai loại thiết bị dung để khử nước khỏi bùn vận hành chế độ cho bùn liên tục vào thiết bị Bùn ép thành bánh đem chơn lấp theo quy định Tính tốn Thơng số thiết kế máy ép bùn:  Bề rộng dây đai: b = 0,5 – 3,5 (m)  Tải trọng bùn: 90 – 680 (kg/m.h) Khối lượng bùn cần ép: (m3/ngày) x 1,2 (tấn/m3) = 7,22 (tấn) Nồng độ bùn sau nén = 2% ( quy phạm – 3%) Nồng độ bùn sau ép = 18% ( quy phạm 12 – 20%) Khối lượng bùn sau ép = 7,2  18  1,296 (kg/ngày) 100 Số hoạt động thiết bị t = 8h/ngày Tải trọng bùn tính 1m chiều rộng băng ép chọn = 450 (kg/m.h) Chiều rộng băng ép: B= 1,296  10 ( kg / ngày )  0,36 (m) 8h  450( kg / m.h) Vậy ta chọn máy ép bùn dây đai có bề rộng 0,5 (m) = 500 (mm) SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 81 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI Lượng polymer sử dụng cho thiết bị khử nước cho bùn Lượng bùn: 73,5 + 472,84 = 545,98 (kg/ngày) Thời gian vận hành: (h/ngày) Lượng bùn khô giờ: 545,98/8 = 68,25 (kg/h) Liều lượng polymer: (kg/tấn bùn) Liều lượng polymer tiêu thụ 1h: 68,25 x 4/1000 = 0,273 (kg/h) 5.2.14 Tính tốn hóa chất 5.2.14.1 Bể chứa dung dịch axít H2SO4 bơm châm H2SO4 = 208,33(m3/h) Lưu lượng thiết kế: Q pHvào max =9 pHtrung hoà =7 K = 0,000005 (mol/l) Khối lượng phân tử H2SO4 = 98 (g/mol) Nồng độ dung dịch H2SO4 = 5% (Quy phạm -10%) Trọng riêng dung dịch = 1,84 Liều lượng châm vào = Thời gian lưu = 15 ngày Thể tích cần thiết bể chứa = 1,1 x 24 x 15 = 396 lít Chọn thể tích bồn chứa = 500 lít W 0,000005  98  208,33 1000 = 1,1 (l/h) 1,84 10 Chọn: bơm châm axít H2SO4 Đặc tính bơm định lượng: Q = 1,1 (l/h); áp lực 1,5 (bar) 5.2.14.2 Bể chứa dung dịch NaOH bơm châm NaOH Lưu lượng thiết kế: Q = 208,33 (m3/h) pHvào =5 pHtrung hoà =7 K = 0,00001 (mol/l) Khối lượng phân tử NaOH = 40 (g/mol) Nồng độ dung dịch NaOH = 5% ( Quy phạm -10%) Trọng riêng dung dịch = 1,53 SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 82 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI 0,00001 40  208,33  1000 1,088 (l/h)  1,53  10 Liều lượng châm vào = Thời gian lưu = 15 (ngày) Thể tích cần thiết bể chứa = 1,088 x 24 x 15 = 391,68 (lít) Chọn thể tích bồn chứa W = 500 (lít) Chọn: 1bơm châm NaOH Đặc tính bơm định luợng: Q = 1,088 (l/h); áp lực 1,5 (bar) 5.2.14.3 Bể chứa dung dịch NaOCl bơm châm NaOCl Lưu lượng thiết kế: Q = 5000 (m3/ngày) Liều lượng clo = (mg/l) Lượng clo châm vào bể tiếp xúc: x 5000.10-3 = 10 (kg/ngày) Nồng độ dung dịch NaOCl = 10% Lượng NaOCl 10% châm vào bể tiếp xúc = 10/0,1 = 100 (l/ngày) Thời gian lưu = (ngày) Thể tích cần thiết bể chứa = 100 x = 200 (lít)  Chọn bơm định lượng bơm châm NaOCl Đặc tính bơm định luợng: Q = 3,34(l/h); áp lực 1,5 bar Bơm hoạt động liên tục, ngưng khi hệ thống ngừng hoạt động SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 83 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI CHƯƠNG TÍNH KINH TẾ 6.1 Dự tốn chi phí xây dựng thiết bị 6.1.1 Phần xây dựng Bảng 6.1 : Bảng chi phí xây dựng ST T CƠNG TRÌNH THỂ TÍCH (M3) SỐ LƯỢNG ĐƠN GIÁ (VNĐ/M3) THÀNH TIỀN (VNĐ) Bể thu gom 137,5 2.000.000 275.000.000 Bể điều hòa 1188 2.000.000 2.376.000.000 Bể keo tụ 35.08 2.000.000 70.160.000 Bể tạo 125.9 2.000.000 251.800.000 Bể lắng I 466 2.000.000 932.000.000 Bể Aeroten 607,5 2.000.000 2.430.000.000 Bể lắng II 530 2.000.000 1.060.000.000 Bể trung gian 115.5 2.000.000 231.000.000 Bể nén bùn 65 2.000.000 130.000.000 Nhà điều hành 50m2 2.000.000 100.000.000 TỔNG CỘNG SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 7.855.960.000 84 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI 6.1.2 Phần thiết bị Bảng 6.2 : Bảng chi phí thiết bị STT THIẾT BỊ ĐẶC TÍNH SL KỸ THUẬT I BỂ THU GOM Công suất : 9Kw/380/3/50 hz Lưu lượng :208,3 m3/h Cột áp :10m Xuất xứ: Hãng Shinmaywa, Nhật ĐƠN GIÁ (VNĐ) Bơm chìm II 190.000.000 95.000.000 LƯỚI LỌC TINH Lưới lọc tinh III Loại lưới: cố định 190.000.000 80.000.000 Kiểu: Trống quay THÀNH TIỀN (VNĐ) 40.000.000 BỂ ĐIỀU HỊA 80.000.000 642.000.000 Cơng suất: 7.1Kw /380/3/50 hz Bơm chìm Lưu lượng = 208,33 m3/h 90.000.00 180.000.000 165.000.000 330.000.000 144 250.000 36.000.000 Xuất xứ: Hãng Shinmaywa, Nhật Máy cấp khí Cơng suất 26HP/380/3/50hz Xuất xứ Taiwan Đĩa phân phối khí Lưu lượng 76lít/ phút Sản suất: Showfou Taiwan IV BỂ KEO TỤ 32.000.000 Cơng suất: kw/h Tốc độ: 63,6 vịng/phút Mô tơ khuấy Hiệu NORD Sản xuất Đức SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 85 32.000.000 32.000.000 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI V BỂ TẠO BÔNG 96.000.000 Buồng 1: Cơng suất:0.37kw Vịng quay: 12V/ph Buồng 2: CS: 0.37kw Mơ tơ khuấy Vịng quay: 10V/ph 32.000.000 96.000.000 Buồng 3: CS: 0.37kw Vòng quay: V/ph Xuất xứ: GEAR-TPG Taiwan VI BỂ LẮNG I Moto gạt bùn Công suất: 2,5Kw 79.900.000 37.000.000 37.000.000 26.500.000 26.500.000 12.000.000 12.000.000 Công suất: 1Kw/h Bơm bùn Cột áp: 20mH2O Xuất xứ: Nhật 10 Ống trung tâm Vật liêu: Thép dày 0,5m; Đường kính: 2,66m 11 Máng cưa 40m 7.600.000 7.600.000 12 Tấm chắn bọt 14.800.00 14.800.00 40m VII 13 AEROTANK Máy thổi khí Công suất: 30HP /380/3/50hz Sản xuất: ShowFou Series RLC - Taiwan 737.160.000 215.000.000 645.000.000 288 320.000 92.160.000 Lưu lượng 150lít/phút 14 Đĩa phân phối khí Cơng suất: 0,37m/s Sản suất: Showfou Taiwan VIII SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG BỂ LẮNG II 86 214.900.000 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI Hiệu: NORD 15 Moto Series 0.37 - 7.5kW 32.000.000 32.000.000 12.000.000 24.000.000 7.000.000 14.000.000 12.950.000 25.900.000 4.500.000 9.000.000 Tốc độ quay: 20 phút/ vòng 27.500.000 110.000.000 Sản xuất: Úc 16 Ống trung tâm Vật liệu: Thép dày 3mm D = 2260mm Vật liệu: inox 17 Máng cưa Đường kính: D= 10500mm Sản xuất: Việt Nam 18 Tấm chắn bọt 19 Thanh gạt bùn 20 Bơm bùn IX Vật liệu: inox Chiều dài 40m Vật liệu: Thép Sản xuất: Việt Nam Công suất : 1,6 Kw/380/3/50 hz Lưu lượng : 50 m3/h Cột áp :10m Xuất xứ Taiwan BỂ TRUNG GIAN 134.000.000 Cơng suất7.1Kw /380/3/50 hz 21 Bơm chìm Lưu lượng = 208,33 m3/h 67.000.000 67.000.000 Xuất xứ: Hãng Shinmaywa, Nhật X 22 Bồn lọc Vật liệu thép Sản xuất: Việt Nam XII 23 142.000.000 BỒN LỌC 71.000.000 MÁY ÉP BÙN Máy ép bùn SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 231.000.000 Chiều rộng băng tải: 87 142.000.000 150.000.000 231.000.000 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP băng tải GVHD: ThS VÕ HỒNG THI 800mm Cơng suất: 1,8 - 4m3/h Kích thước: 4,1 x 1,3 x 2,1 Trọng lượng: Bơm bùn, hóa chất XIII 24 HỆ THỐNG CHÂM HĨA CHẤT Bồn hóa chất Vật liệu: Composit 117 500.000 12.000.000 60.000.000 Xuất xứ: Việt Nam 11.500.000 57.500.000 Mã hiệu CP01/02 25 Bơm định lượng Cơng suất: 0,18kw/220/1/50hz Sản xuất: Hoa Kì XIV 26 XV TỦ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN Trọn Xuất xứ: Hàn Quốc 350.000.000 350.000.000 ỐNG CÔNG NGHỆ, VI SINH, THIẾT BỊ PHỤ TỔNG CỘNG 1.550.000.000 4.596.460.000 Tổng chi phí đầu tư Tổng vốn đầu tư cho trạm xử lý nước thải: T = chi phí xây dựng + chi phí máy móc thiết bị T = 7.855.960.000+ 4.596.460.000 T = 12.452.420.000 (VNĐ) 6.2 Tính tốn chi phí vận hành hệ thống 6.2.1 Chi phí nhân cơng Cơng nhân vận hành người chia làm ca làm việc Bảo vệ nhân viên vệ sinh công cộng: người Giả sử mức lương trung bình 100.000 đồng/người/ngày Tổng chi phí nhân cơng: TN = 120.000 x = 960.000VNĐ/ngày SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 350.000.000 88 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI 6.2.2 Chi phí điện Bảng 6.3: Bảng tiêu thụ điện STT 7 10 11 12 THIẾT BỊ Máy khuấy dung dịch hóa chất Bơm nước thải bể thu gom Bơm nước thải bể điều hoà bể trung gian Máy cấp khí bể điều hồ Máy cấp khí bể aerotank Bơm bùn tuần hoàn Bơm bùn dư Bơm bùn vào máy ép bùn Bơm định lượng dung dịch hóa chất Máy ép bùn Giàn gạt bùn bể lắng I Giàn gạt bùn bể lắng II Các thiết bị điện khác TỔNG CỘNG CÔNG SUẤT (Kw) SỐ LƯỢNG (cái) Số máy hoạt động Thời gian hoạt động (h/ngày) 0,7 5 21 9,1 24 218,4 7,1 24 340,8 19,6 24 470,4 15 24 720 1,6 1,6 24 38,4 12,8 0,7 5,6 0,18 5 4,5 24 1,25 24 30 1,25 2 24 60 40 - - - 40 1945,9 Tổng điện tiêu thụ (Kwh/ngày) Lấy chi phí cho Kwh = 1.500VNĐ Vậy chi phí điện cho ngày vận hành (VNĐ/ng): TĐ = 2.918.850VNĐ SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 89 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI 6.2.3 Chi phí sửa chữa bảo dưỡng Chiếm 2% chi phí xây dựng chi phí thiết bị: TS = 12.452.420.000 x 2% = 249.048.400(VNĐ/năm) TS = 682.324(VNĐ/ ngày) 6.2.4 Chi phí hố chất Tính tốn NaOCl 10 (kg/ngày) x 365 (ngày/năm) = 3650(kg/năm) 3650 (kg/năm) x 25.000 (VNĐ/kg) = 91.250.000 (VNĐ/năm) Tính tốn hóa chất FeCl3 Sử dụng dung dịch FeCl3 3% (pha 30kg 1000l nước) Liều lượng FeCl3 cho 1m3 nước thải: 20 g/m3 nước thải Vậy lượng FeCl3 cần dùng: 20 x 5000 = 100kg Lượng phèn sử dụng năm: 100x 365 = 36.500 (kg/năm) Giá FeCl3: 12.000/kg Chi phí cho FeCl3=: 36.500 x 12.000 = 438.000.000 VNĐ Tính tốn polymer Sử dụng polymer 1,5 %o (pha 0,15kg 1000l nước) Liều lượng polymer cho 1m3 nước thải: g/m3 nước thải Vậy lượng polymer cần dùng: x 5000 = 15 kg Lượng polymer năm: 15 x 365 = 5.475 kg Giá polymer: 20.000/kg Chi phí Polymer: 5.475 x 20.000 = 109.500.000 VNĐ Chi phí axit + xút: 100.000.000 (VNĐ/năm) Tổng chi phí hố chất năm TH = 91.250.000 + 438.000.000 + 109.500.000 + 100.000.000 = 738.750.000 (VNĐ/năm) TH = 2.023.973 (VNĐ/ngày) SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 90 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI 6.2.5 Chi phí khấu hao Chi phí xây dựng khấu hao 20 năm, chi phí máy móc thiết bị khấu hao 10 năm: TKH = 7.855.960.000/20 +4.596.460.000/10 TKH = 852.444.000 (VNĐ/năm) = 2.335.463(VNĐ/ngày) 6.2.6 Chi phí xử lý 1m3 nước thải Vậy chi phí ngày vận hành nước thải: TC = (TN + TĐ + TS + TH + TKH)/2500 = (960.000+ 2.918.850+ 682.324+ 2.023.973 +2.335.463)/5000 TC = 1.784(VNĐ/m3) SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 91 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI CHƯƠNG KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 7.1 Kết luận Từ thông số ô nhiễm nước thải khu công nghiệp dự kiến đưa sơ đồ công nghệ để lựa chọn phương án xử lý Sau phân tích ưu nhược điểm phương án để đề xuất công nghệ xử lý hợp lý phù hợp với tính chất nước thải khu công nghiệp Châu Đức Sau lựa chọn sơ đồ công nghệ hợp lý, tiến hành tính tốn thiết kế chi tiết cơng trình đơn vị triển khai vẽ chi tiết cho toàn trạm xử lý nước thải Đã lập dự tốn chi tiết chi phí xây dựng, vận hành cho hệ thống xử lý Đồng thời ước tính giá thành xây dựng cho 1m3 nước thải 7.2 Kiến nghị Nước thải cơng nghiệp nói chung mối quan tâm tồn xã hội nay, ảnh hưởng trực tiếp đến mơi trường sống người từ việc tính tốn thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung em có số kiến nghị sau: - Hệ thống sau xây dựng phải kiểm soát thường xuyên khâu vận hành để đảm bảo chất lượng nước đầu - Tránh trường hợp khơng vận hành hay vận hành đối phó với quan quản lý - Vận hành không theo quy trình cơng nghệ nhằm giảm chi phí chất lượng nước đầu không đảm bảo SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 92 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Ngọc Dung, 2005, Xử lý nước cấp, NXB Xây dựng [2] Trần Đức Hạ, 2006, Xử lý nước thải đô thị, NXB Khoa học kỹ thuật [3] Trịnh Xuân Lai, 2000, Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải, NXB Xây dựng [4] Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga, 2005, Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học kỹ thuật [5] Lương Đức Phẩm, 2003, Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, NXB Giáo dục [6] PGS TS Nguyễn Văn Phước, 2007, Giáo trình xử lý nước thải sinh hoạt phương pháp sinh học, NXB Xây Dựng [7] Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân, 2006, Xử lý nước thải thị cơng nghiệp - Tính tốn thiết kế cơng trình, NXB Đại học quốc gia TP HCM [8] TCXD 51- 2008, 2008, NXB Xây dựng [9] TCVN 7957 – 2008, 2008, NXB Xây dựng SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 93 ... đồng Chính lý đề tài ? ?Tính tốn thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp Châu Đức, huyện Châu Đức, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu, công suất 5000 m3/ngày đêm” lựa chọn làm đồ án tốt nghiệp báo... cứu Công nghệ xử lý nước thải cho loại hình Khu Cơng nghiệp 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu Đề tài giới hạn việc tính tốn thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung cho Khu Công nghiệp Châu Đức, huyện Châu. ..ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI loạt khu công nghiệp khác tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu tỉnh khác nước ta Do đó, việc đầu tư xây dựng trạm xử lý nước thải tập trung cho khu công nghiệp Châu Đức