Nghiên cứu tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp hòa phú, huyện hiệp hòa, tỉnh bắc giang

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MÔI TRƯỜNG - KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG KHU CƠNG NGHIỆP HỊA PHÚ, HUYỆN HIỆP HÒA, TỈNH BẮC GIANG NGÀNH : QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG MÃ SỐ : 7850101 Giáo viên hướng dẫn : Th.S Lê Phú Tuấn Sinh viên thực : Vũ Hồng Hạnh Mã sinh viên : 1753150189 Lớp : K62 QLTN&MT Khóa học : 2017 - 2021 Hà Nội, 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUN RỪNG VÀ MƠI TRƯỜNG =================o0o=================== TĨM TẮT KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Tên khóa luận: Nghiên cứu tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung khu cơng nghiệp Hịa Phú, huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang Sinh viên thực hiện: Vũ Hồng Hạnh Giáo viên hướng dẫn:Th.S Lê Phú Tuấn Mục tiêu nghiên cứu: - Đề tài đề xuất phương án xử lý nước thải phù hợp với đặc tính nước thải khu cơng nghiệp Hịa Phú - Tính tốn thiết kế hạng mục cơng trình hệ thống xử lý nước thải khu vực nghiên cứu - Dự trù kinh phí đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải Nội dung nghiên cứu: - Phân tích, lựa chọn đề xuất phương án xử lý nước thải phù hợp với đặc tính nước thải khu cơng nghiệp Hịa Phú - Tính tốn thiết kế hạng mục cơng trình hệ thống xử lý nước thải - Dự trù kinh phí đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp thu thập kế thừa tài liệu - Phương pháp điều tra khảo sát - Phương pháp so sánh - Phương pháp tính tốn - Phương pháp thiết kế Kết đạt được: - Đề xuất phương án xử lý nước thải phù hợp cho KCN Hòa Phú - Tính tốn thơng số thiết kế cơng trình hệ thống xử lý nước thải - Dự trù kinh phí việc xây dựng vận hành hệ thống xử lý nước thải Hà Nội, ngày 15 tháng 05 năm 2021 Sinh viên Vũ Hồng Hạnh LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nghiên cứu riêng cá nhân Các số liệu có khóa luận đảm bảo thu thập thực tế Có nguồn gốc rõ ràng đáng tin cậy để xử lý trung thực khách quan Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm nghiên cứu Hà Nội, ngày 15 tháng 05 năm 2021 Sinh viên Vũ Hồng Hạnh i LỜI CẢM ƠN Được đồng ý khoa Quản lý Tài nguyên rừng Môi trường thực khóa luận tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu đánh giá, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung khu cơng nghiệp Hịa Phú, huyện Hiệp Hịa, tỉnh Bắc Giang” Trong trình học tập thực khóa luận tơi nhận giúp đỡ nhiệt tình thầy trường Nhân dịp hồn thành khóa luận tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến quý thầy cô trường Đại học Lâm Nghiệp, quý thầy cô khoa Quản lý Tài nguyên rừng Môi trường tận tình quan tâm dạy bảo truyền đạt cho tơi kiến thức bổ ích, tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành q trình thực khóa luận tốt nghiệp Tôi xin trân trọng cảm ơn Th.S Lê Phú Tuấn, người trực tiếp hướng dẫn suốt trình thực đề tài Mặc dù cố gắng để thực đề tài cách hoàn chỉnh nhất, hạn chế mặt thời gian kiến thức chuyên sâu nên đề tài tránh sai sót mà thân chưa thấy Kính mong tham gia, đóng góp ý kiến thầy, cô giáo bạn bè để khóa luận hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 15 tháng 05 năm 2021 Sinh viên thực Vũ Hồng Hạnh ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH ẢNH viii ĐẶT VẤN ĐỀ Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái niệm nước thải 1.2 Phân loại nước thải 1.2.1 Nước thải sinh hoạt 1.2.2 Nước thải công nghiệp 1.2.3 Nước thải nước mưa 1.3 Thành phần, tính chất nước thải KCN 1.4 Tác động nước thải đến môi trường 1.5 Các phương pháp xử lý nước thải 1.5.1 Phương pháp học 1.5.2 Phương pháp hóa lý 1.5.3 Phương pháp sinh học 1.6 Một số công nghệ xử lý nước thải KCN 1.6.1 Hệ thống xử lý nước thải KCN Phú Nghĩa (Hà Nội) 1.6.2 Hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Việt – Sing (Bắc Ninh) 11 1.6.3 Hệ thống xử lý nước thải khu cơng nghiệp Lương Sơn (Hịa Bình) 13 1.7 Đánh giá hệ thống xử lý nước thải giai đoạn I KCN Hịa Phú (Cơng suất 2000 m3/ngày đêm) 16 Chương 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 19 2.1.1 Mục tiêu chung 19 iii 2.1.2 Mục tiêu cụ thể 19 2.2 Nội dung nghiên cứu 19 2.3 Phương pháp nghiên cứu 19 2.3.1 Phương pháp nghiên cứu cho nội dung 19 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu cho nội dung 20 2.3.3 Phương pháp nghiên cứu cho nội dung 22 Chương 3: ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 23 3.1 Giới thiệu khu công nghiệp 23 3.1.1 Vị trí địa lý 23 3.1.2 Mối tương quan khu vực dự án với yếu tố tự nhiên xã hội 24 3.2 Cơ sở hạ tầng khu công nghiệp 25 3.3 Các ngành nghề sản xuất khu công nghiệp 26 Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 27 4.1 Đề xuất, lựa chọn phương án xử lý nước thải phù hợp với công xuất nước thải KCN 27 4.1.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý 27 4.1.2 Phương án 30 4.1.3 Phương án 32 4.1.4 Phân tích lựa chọn công nghệ 34 4.2 Tính tốn thiết kế cơng trình hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Hòa Phú 35 4.2.1 Song chắn rác 35 4.2.2 Bể lắng I 39 4.2.3 Bể tách dầu mỡ 46 4.2.4 Bể điều hòa 47 4.2.5 Bể Aerotank 50 4.2.6 Bể thiếu khí Anoxic 57 4.2.7 Bể lắng II 60 iv 4.2.8 Bể khử trùng 61 4.2.9 Bể chứa bùn 63 4.3 Dự trù kinh phí đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải KCN Hòa Phú 65 4.3.1 Tính tốn chi phí xây dựng thiết bị 65 4.3.2 Chi phí vận hành 68 Chương 5: KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ 71 TÀI LIỆU THAM THẢO PHỤ LỤC v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT AO Anoxic – Thiếu khí, Oxic – Hiếu khí BOD Biochemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy sinh hố BTNMT Bộ tài ngun mơi trường COD Chemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy hoá học F/M Food/microoganism KCN Khu công nghiệp MLSS Hàm lượng chất rắn lơ lửng bùn lỏng PAC Poly Aluminium Chloride QCVN Quy chuẩn Việt Nam SBR Sequencing Batch Reator - Lọc sinh học mẻ SS Suspendid solids - Chất rắn lơ lửng TCXD Tiêu chuẩn xây dựng vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 4.1 Đặc tính nước thải đầu vào trạm xử lý nước thải 27 Bảng 4.2 Thơng số tính tốn cho song chắn rác làm thủ công (Lâm Minh Triết cs, 2008) 36 Bảng: 4.3 Thông số thiết kế song chắn rác 39 Bảng 4.4: Thông số thiết kế bể lắng I 46 Bảng 4.5: Thông số thiết kế cho bể tách dầu mỡ 47 Bảng 4.6: Các thông số thiết kế bể điều hòa 50 Bảng 4.7: Thông số động học hệ vi sinh tự dưỡng dị dưỡng (Lê Văn Cát, 2007) 50 Bảng 4.8: Thông số thiết kế bể Aerotank 57 Bảng 4.9: Thông số thiết kế bể Anoxic 59 Bảng 4.10: Thông số thiết kế bể lắng II 61 Bảng 4.11: Thông số thiết kế bể khử trùng 63 Bảng 4.12: Thông số thiết kế bể nén bùn 65 Bảng 4.13: Bảng chi phí xây dựng phương án 66 Bảng 4.14: Chi phí thiết bị 66 Bảng 4.15: Điện tiêu thụ 68 Bảng 4.16 Giá điện cho ngành công nghiệp điện 69 vii Bảng 4.16 Giá điện cho ngành công nghiệp điện (Trang thông tin điện tử - Tập đồn Điện lực Việt Nam) Giá bán bn điện sinh hoạt Giá bán điện (đồng/kWh) Bậc 1: Cho kWh từ 0-50 1.646 Bậc 2: Cho kWh từ 51 – 100 1.701 Bậc 3: Cho kWh từ 101-200 1.976 Bậc 4: Cho kWh từ 201 – 300 2.487 Bậc 5: Cho kWh từ 301 – 400 2.780 Bậc 6: Cho kWh từ 401 trở lên 2.871 Chi phí điện cho ngày vận hành 50 × 1.646 + 50 × 1.701 + 100 × 1.976 + 100 × 2.487 + 100 × 2.780 + 686 × 2.871 = 2.861.156 VNĐ Chi phí điện năm: 2.861.156 × 365 = 1.044.321.940 VNĐ Chi phí hóa chất Lượng hóa chất chlorine tiêu thụ ngày = 18 kg/ng Đơn giá = 4.200 VNĐ /kg Chi phí hóa chất = 4.200 × 18 = 75600 VNĐ/ngày Chi phí hóa chất năm =75600 × 365 = 27.594.000 VNĐ / năm Chi phí nhân cơng kỹ thuật viên kỹ sư chuyên trách Lương kỹ sư: 6.000.000 đ/tháng Lương kỹ thuật viên: 5.000.000đ/tháng Tổng chi phí năm = (6.000.000+ 5.000.000) × 12 = 132.000.000 VNĐ/năm Chi phí khấu hao Chi phí xây dựng khấu hao 15 năm, chi phí thiết bị máy móc khấu hao 10 năm Vậy tổng chi phí khấu hao trung bình cho năm 69 (25.236.900.000/ 15+ 1.843.250.000/ 10) = 1.865.885.000 VNĐ/năm Chi phí bảo trì Chi phí bảo trì lấy – % tổng đầu tư năm, bằng: 1.865.885.000 × 0,05 = 93.294.250 VNĐ/năm Chi phí vận hành T = (1.865.885.000 + 93.294.250 + 132.000.000 + 1.044.321.940 + 27.594.000) / (365 × 6000) = 1444 VNĐ/m3 70 Chương 5: KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Ngày với phát triển khơng ngừng số lượng KCN nảy sinh nhiều vấn đề môi trường cần giải Đó nguy gây nhiễm tiếng ồn, nhiễm khơng khí, nhiễm nhiệt đặc biệt ô nhiễm nguồn nước nước thải chưa qua xử lý Qua trình thực tập, quan sát thu thập số liệu nước thải KCN Hịa Phú, ta nhận thấy, nước thải KCN có khả gây nhiễm mơi trường cao mà đặc chưng loại nước thải giàu chất hữu có khả phân hủy sinh học cao BOD5, COD, SS, Tổng N Do việc áp dụng phương pháp xử lý sinh học hoàn toàn hợp lý tính hiệu đơn giản Đề tài lựa chọn cơng nghệ xử lý để xử lý nước thải tập trung cho KCN Hịa Phú cơng nghệ AO Đề tài tính tốn chi tiết thơng số thiết kế cho hạng mục cơng trình hệ thống xử lý nước thải, bao gồm: song chắn rác, bể lắng I, bể tách dầu mỡ, bể điều hòa, bể anoxic, bể aerotank, bể lắng II, bể khử trùng, bể chứa bùn Ngồi ra, đề tài dự trù kinh phí cho việc xây dựng hệ thống Với giá thành xây dựng chi phí xử lý 1m3 nước thải phù hợp với khả kinh tế khu công nghiệp Trạm xử lý nước thải vào hoạt động mang ý nghĩa thực tiễn cao Tồn Do ảnh hưởng dịch covid19, trình điều tra nghiên cứu cịn hạn chế Việc lựa chọn giá trị tính tốn dựa vào kinh nghiệm thực tế, cần có thời gian để kiểm tra vận hành hệ thống Việc dự trù kinh phí xây dựng vận hành ước tính, chưa hồn tồn chuẩn xác Khuyến nghị Cần điều tra nghiên cứu sâu hơn, tích lũy kinh nghiệm để lựa chọn giá trị tính tốn hợp lý 71 TÀI LIỆU THAM THẢO Hoàng Văn Huệ, Trần Đức Hạ (2002) Thoát nước, Tập II Xử lý nước thải, NXB Khoa học kỹ thuật Công ty cổ phần giải pháp công nghệ môi trường Nhất Tinh, truy cập vào tháng 06/2021, http://wsc.com.vn/san-pham/dia-phan-phoi-thoi-suc-khitinh-edi Công ty đầu tư phát triển xây dựng Sài Gòn, truy cập vào tháng 06/2021, https://catdaxaydungcmc.com/don-gia-1m3-be-tong-cot-thep Cơng ty mơi trường hành trình xanh, truy cập vào tháng 06/2021, https://hanhtrinhxanh.com.vn/san-pham-cho-nghanh-moi-truong.html Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân (2008) Xử lý nước thải thị cơng nghiệp - Tính tốn thiết kế cơng trình, NXB Đại học Quốc Gia TP.HCM Lê Văn Cát (2007), Xử lý nước thải giàu hợp chất nitơ photpho, NXB Khoa học tự nhiên Công nghệ Hà Nội Nghị định 38/2015/NĐ-CP Về quản lý chất thải phế liệu Nghị định 80/2014/NĐ-CP nước xử lý nước thải Trang thơng tin điện tử - Tập đoàn Điện lực Việt Nam, truy cập vào tháng 06/2021, https://www.evn.com.vn/c3/evn-va-khach-hang/Bieu-gia-banbuon-dien-9-80.aspx 10.Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (1999) Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học kỹ thuật 11.Tiêu chuẩn xây dựng TCVN 51-2008, Thốt nước - Mạng lưới bên ngồi cơng trình - Tiêu chuẩn thiết kế 12.Trịnh Xn Lai (2011), Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải, NXB Xây dựng, Hà Nội PHỤ LỤC (Bản vẽ cơng trình hệ thống xử lý nước thải tập trung)