(Luận văn thạc sĩ) thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp lai vu, huyện kim thành, tỉnh hải dương

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM LÊ HỒNG DUY THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP LAI VU, HUYỆN KIM THÀNH, TỈNH HẢI DƯƠNG Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60 44 03 01 Người hướng dẫn khoa học: TS Trịnh Quang Huy NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi, kết nghiên cứu trình bày luận văn trung thực, khách quan chưa dùng để bảo vệ lấy học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cám ơn, thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Lê Hồng Duy i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn, tơi nhận hướng dẫn, bảo tận tình thầy cô giáo, giúp đỡ, động viên bạn bè, đồng nghiệp gia đình Nhân dịp hồn thành luận văn, cho phép tơi bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo Trịnh Quang Huy tận tình hướng dẫn, dành nhiều cơng sức, thời gian tạo điều kiện cho suốt trình học tập thực đề tài Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn công nghệ , Khoa Môi trường - Học viện Nông nghiệp Việt Nam tận tình giúp đỡ tơi q trình học tập, thực đề tài hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán viên chức Công ty cổ phần xây dựng CN môi trường Việt Nam giúp đỡ tạo điều kiện cho suốt trình thực đề tài Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ mặt, động viên khuyến khích tơi hồn thành luận văn./ Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Lê Hồng Duy ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục từ ký hiệu viết tắt vi Danh mục bảng vii Danh mục hình ix Trích yếu luận văn x Phần Mở đầu xi 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Giả thuyết khoa học 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.4 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học thực tiễn .3 Phần Tổng quan tài liệu 2.1 phân loại, đặc trưng tính chất nước thải đô thị khu công nghiệp 2.1.1 Phân loại, nguồn gốc phát sinh nước thải đô thị khu công nghiệp 2.1.2 Đặc trưng nước thải đô thị, khu công nghiệp 2.2 Hiện trạng ô nhiễm vấn đề xử lý nước thải đô thị khu công nghiệp Việt Nam .9 2.3 Thực trạng áp dụng công nghệ quản lý nước thải .10 2.3.1 Giai đoạn tiền xử lý 11 2.3.2 Giai đoạn xử lý cấp 11 2.3.3 Giai đoạn xử lý cấp 14 2.3.4 Sau xử lý .21 Phần Vật liệu phương pháp nghiên cứu 29 3.1 Địa điểm nghiên cứu .29 3.2 Thời gian nghiên cứu 29 3.3 Đối tượng nghiên cứu 29 iii 3.4 Nội dung nghiên cứu 29 3.5 Phương pháp nghiên cứu 29 3.5.1 Phương pháp thu thập thông tin thứ cấp 29 3.5.2 Phương pháp khảo sát thực địa 30 3.5.3 Phương pháp lấy mẫu bảo quản 30 3.5.4 Chỉ tiêu phân tích phương pháp đo 31 3.5.5 Phương pháp tính tốn cơng trình xử lý 32 3.5.8 Phương pháp so sánh 32 3.5.7 Phương pháp xử lý số liệu trình bày kết 32 Phần Kết thảo luận 33 4.1 Đặc điểm tự nhiên kinh tế xã hội khu công nghiệp Lai Vu, tỉnh Hải Dương 33 4.1.1 Đặc điểm tự nhiên 33 4.1.2 Đặc điểm kinh tế xã – xã hội khu vực nghiên cứu .40 4.2 Hiện trạng môi trường nước thải khu công nghiệp Lai Vu, tỉnh Hải Dương 43 4.2.1 Hiện trạng môi trường nước 43 4.2.2 Hiện trạng hệ thống cấp nước nước cơng nghiệp Lai Vu 44 4.3 Phân tích lựa chọn cơng nghệ xử lý 46 4.3.1 Cơ sở lựa chọn dây chuyền công nghệ XLNT 46 4.3.2 Xác định đặc trưng ô nhiễm khu vực đến năm 2020 .47 4.3.3 Phân tích số cơng nghệ xử lý nước thải áp dụng 50 4.3.4 Lựa chọn hệ thống xử lý nước thải cho khu công nghiệp Lai Vu, Tỉnh Hải Dương 4.4 57 Tính tốn hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Lai Vu, tỉnh Hải Dương 60 4.4.1 Ngăn tiếp nhận 60 4.4.2 Mương dẫn nước thải 60 4.4.3 Bể lắng cát ngang 65 4.4.4 Máng đo lưu lượng 68 4.4.5 Bể điều hòa 69 4.4.6 Bể lắng đợt 70 iv 4.4.7 Hệ thống AAO 74 4.4.8 Bể lắng đợt II 80 4.4.9 Trạm khử trùng nước thải 82 4.5 Tính tốn kinh phí xây dựng cơng trình 83 4.5.1 Chi phí xây dựng (các bể, mặt bằng, nhà): .84 4.5.2 Chi phí máy móc, thiết bị điện nước, hệ thống an tồn 85 4.5.3 Chi phí quản lý vận hành 87 Phần Kết luận kiến nghị 88 5.1 Kết luận 88 5.2 Kiến nghị .89 Tài liệu tham khảo 90 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt BOD5 Nhu cầu oxy sinh học ngày BVMT Bảo vệ môi trường BTCT Bê tơng cốt thép COD Nhu cầu oxi hố học CTNH Chất thải nguy hại ĐTM Đánh giá tác động môi trường KCN Khu công nghiệp HTXLNT Hệ thống xử lý nước thải GHCP Giới hạn cho phép NM Nhà máy SX Sản xuất SP Sản phẩm QC Quy chuẩn QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCCP Tiêu chuẩn cho phép TSS Tổng rắn lơ lửng UBND Ủy ban nhân dân PCCC Phòng cháy chữa cháy vi DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Tiêu chuẩn thải nước số sở dịch vụ cơng trình cơng cộng (Trần Đức Hạ, 2006) Bảng 2.2 Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư (Trần Đức Hạ, 2006) Bảng 2.3 Nhu cầu cấp nước lượng nước thải số ngành công nghiệp (Trần Đức Hạ, 2006) Bảng 2.4 Lượng xạ cần thiết để khử trùng tia cực tím (Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khng, 2006) 22 Bảng 3.1 Các thơng số phân tích 31 Bảng 4.1 Tần suất hướng gió lặng gió 36 Bảng 4.2 Tốc độ gió trung bình lớn .37 Bảng 4.3 Số nắng trung bình 37 Bảng 4.4 Lượng mưa tháng năm 38 Bảng 4.5 Độ ẩm khơng khí trung bình tháng năm 39 Bảng 4.6 Quy hoạch sử dụng đất khu công nghiệp Lai Vu, Hải Dương 40 Bảng 4.7 Hiện trạng sử dụng đất doanh nghiệp Khu công nghiệp 41 Bảng 4.8 Chất lượng nước mặt khu vực tiếp nhận xung quanh khu công nghiệp Lai Vu, Tỉnh Hải Dương 43 Bảng 4.9 Chất lượng nước ngầm số doanh nghiệp thuộc khu cơng nghiệp 44 Bảng 4.10 Tính tốn tiêu chuẩn cấp nước tương đương 45 Bảng 4.11 Giá trị tính tốn thơng số nhiễm sở tính tốn cho giá trị tối đa cho phép nước thải sinh hoạt 47 Bảng 4.12 Lượng chất bẩn tính cho người ngày đêm (Bộ Xây dựng, 2008) 48 Bảng 4.13 Đặc trưng ô nhiễm nước thải đô thị khu công nghiệp Lai Vu cần xử lý 49 Bảng 4.14 Nồng độ giới hạn số chất ô nhiễm nước thải đô thị 49 Bảng 4.15 Kết tính tốn song chắn rác 65 Bảng 4.16 Kết tính tốn bể lắng cát ngang .68 Bảng 4.17 Kết tính tốn bể lắng đợt I 74 Bảng 4.18 Kết tính toán hệ thống AAO 80 vii Bảng 4.19 Kết tính tốn bể lắng đợt II 82 Bảng 4.20 Khối lượng xây dựng 84 Bảng 4.21 Bảng tính giá trị xây lắp 85 Bảng 4.22 Bảng giá thiết bị 86 Bảng 4.23 Bảng chi phí điện .87 viii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Song chắn rác 12 Hình 2.2 Sơ đồ cấu tạo bể lắng đứng 14 Hình 2.3 Giá thể vi sinh vật bể lọc sinh học ngập nước 16 Hình 2.4 Sơ đồ cấu tạo bể lọc sinh học .17 Hình 2.5 Cấu tạo hoạt động đĩa quay sinh học .18 Hình 2.6 Bể hiếu khí truyền thống 18 Hình 2.7 Bể hiếu khí thổi khí kéo dài 19 Hình 2.8 Mương oxy hóa .20 Hình 2.9 Bãi lọc trồng 21 Hình 2.10 Sân phơi bùn 28 Hình 4.1 Vị trí khu công nghiệp Lai Vu, Tỉnh Hải Dương 33 Hình 4.2 Sơ đồ nguyên tắc dây chuyền cơng nghệ xử lý hồn chỉnh 51 Hình 4.3 Sơ đồ hoạt động bể Aeroten truyền thống 52 Hình 4.4 Sơ đồ hoạt động hệ thống aeroten hoạt động theo mẻ SBR 53 Hình 4.5 Sơ đồ xử lý sinh học AAO 54 Hình 4.6 Sơ đồ nguyên lý hoạt động bể lọc sinh học 55 Hình 4.7 Sơ đồ ngun tắc hoạt động kênh oxy hóa tuần hồn .56 Hình 4.8 Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ xử lý nước thải thị 58 Hình 4.9 Sơ đồ cấu tạo song chắn rác 61 Hình 4.10 Sơ đồ bể lắng cát ngang hình chữ nhật 66 Hình 4.11 Sơ đồ cấu tạo máng Parsan 69 ix