Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh Đồng Nai công suất 5000m3 ngày.đêm

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m 3 /ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM i SVTH: LÊ THANH HẢI MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC CÁ TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii MỞ ĐẦU 1 1. Đặt vấn đề 1 2. Mục tiêu đề tài 2 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2 3.1 Đối tượng nghiên cứu 2 3.2 Phạm vi nghiên cứu 2 4. Nội dung đề tài 2 5. Phương pháp thực hiện 2 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3 6.1 Ý nghĩa khoa học 3 6.2 Ý nghĩa thực tiễn 3 7. Cấu trúc của đồ án 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP BẢO VINH VÀ CÁC TÁC ĐỘNG CỦA NÓ 4 1.1 Giới thiệu chung về khu công nghiệp 4 1.1.1 Vị trí địa lí 4 1.1.2 Điều kiện tự nhiên của khu công nghiệp 4 1.1.2.1 Điều kiện về địa lý, địa chất 4 1.1.2.2 Điều kiện về khí tượng, thủy văn 5 1.2 Các vấn đề môi trường khi khu công nghiệp hoạt động 7 1.2.1 Ô nhiễm môi trường không khí 7 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m 3 /ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM ii SVTH: LÊ THANH HẢI 1.2.2 Nguồn phát sinh nước thải 9 1.2.3 Nguồn phát sinh chất thải 15 1.2.4 Nguồn gây tác động không liên quan đến chất thải 17 1.2.5 Tác động về mặt kinh tế xã hội khu vực của dự án 17 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP 19 2.1 Các phương pháp xử lý nước thải 19 2.1.1 Phương pháp xử lý cơ học 19 2.1.1.1 Song chắn rác 20 2.1.1.2 Bể lắng cát 22 2.1.1.3 Bể lắng nước thải 23 2.1.1.4 Tuyển nổi 25 2.1.1.5 Bể vớt dầu 26 2.1.1.6 Lọc 27 2.1.1.7 Bể điều hòa 28 2.1.2 Phương pháp xử lý hóa lý 28 2.1.2.1 Trung hòa 29 2.1.2.2 Oxy hóa khử 30 2.1.2.3 Keo tụ tạo bông 30 2.1.2.4 Hấp phụ 31 2.1.3 Phương pháp sinh học 31 2.1.3.1 Sinh học kị khí 33 2.1.3.2 Sinh học hiếu khí 35 2.1.3.2 Hồ sinh vật 41 2.2 Một số sơ đồ công nghệ XLNT của các KCN đã triển khai thực tế 42 2.2.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải KCX Việt Nam-Singapore 42 2.2.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải KCX Linh Trung 1 44 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m 3 /ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM iii SVTH: LÊ THANH HẢI CHƯƠNG 3 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ PHÙ HỢP CHO KCN BẢO VINH 50 3.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ 50 3.2 Thành phần tính chất nước thải KCN Bảo Vinh 50 3.2.1 Nước thải công nghiệp 50 3.2.2 Nước thải sinh hoạt 50 3.3 Đề xuất quy trình công nghệ xử lý phù hợp 53 3.3.1 Phương án 1 54 3.3.2 Phương án 2 55 3.3.3 So sánh 2 phương án xử lý 56 3.3.4 Thuyết minh quy trình công nghệ lựa chọn 57 CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 60 4.1. Mức độ cần thiết xử lý và thông số tính toán 60 4.1.1. Mức độ cần thiết xử lý 60 4.1.2. Xác định các thông số tính toán 60 4.2. Tính toán các công trình đơn vị 61 4.2.1. Bể thu gom 61 4.2.2. Lưới lọc tinh 63 4.2.3. Bể điều hòa 64 4.2.4. Bể keo tụ 69 4.2.5. Bể tạo bông 71 4.2.6. Bể lắng I 75 4.2.7. Bể Aerotank 81 4.2.8. Bể lắng II 91 4.2.9. Bể khử trùng 102 4.2.10. Bể nén bùn 104 4.2.11. Máy ép bùn 108 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m 3 /ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM iv SVTH: LÊ THANH HẢI 4.2.12. Tính toán hóa chất 109 CHƯƠNG 5 DỰ TOÁN KINH PHÍ XÂY DỰNG VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG 111 5.1. Dự toán kinh phí xây dựng 111 5.2. Tính toán chi phí vận hành hệ thống 116 CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 121 6.1 Kết luận 121 6.2 Kiến nghị 121 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m 3 /ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM v SVTH: LÊ THANH HẢI KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT BOD: Nhu cầu oxy sinh hóa COD: Nhu cầu oxy hóa học PP: Ngăn ngừa ô nhiễm công nghiệp SS: Chất rắn lơ lửng QCVN: Quy chuẩn Việt Nam TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN: Tiêu chuẩn vệ sinh TCN: Tiêu chuẩn ngành HTXLNT: Hệ thống xử lý nước thải HTXL: Hệ thống xử lý STT: Số thứ tự Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m 3 /ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM vi SVTH: LÊ THANH HẢI DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Sơ đồ phân loại các phương pháp xử lý cơ học 19 Hình 2.2: Sơ đồ phân loại song chắn rác 20 Hình 2.3: Các loại song chắn rác tự động 21 Hình 2.4: Các dạng bể lắng cát 22 Hình 2.5: Bể lắng ly tâm 23 Hình 2.6: Bể tuyển nổi khí hòa tan DAF 25 Hình 2.7: Bể vớt dầu 25 Hình 2.8 :Sơ đồ các phương pháp xử lý hóa lý 27 Hình 2.9: Sơ đồ phân loại các phương pháp xử lý sinh học 31 Hình 2.10.: Sơ đồ hoạt động của hệ thống SBR 35 Hình 2.11: Bể bùn hoạt tính với vi sinh vật sinh trưởng bám dính. 36 Hình 2.12 :Cấu tạo bể lọc sinh học nhỏ giọt. 37 Hình 2.13: Sơ đồ đĩa quay sinh học tiếp xúc 38 Hình 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ phương án 1 51 Hình 3.2: Sơ đồ quy trình công nghệ phương án 2 52 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m 3 /ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM vii SVTH: LÊ THANH HẢI DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Đặc trưng thành phần nước thải hấp thụ bụi sơn 11 Bảng 1.2: Đặc trưng thành phần nước thải công nghiệp sản xuất phân bón 11 Bảng 1.3: Đặc trưng thành phần nước thải chế biến nông sản 12 Bảng 1.4: Đặc trưng thành phần nước thải điện gia dụng 12 Bảng 1.5: Đặc trưng thành phần nước thải chế biến hàng tiêu dùng 13 Bảng 1.6: Đặc trưng thành phần nước thải ngành sản xuất phi kim loại 13 Bảng 1.7: Nguồn phát sinh CTRCN nguy hại 15 Bảng 3.1: Các thông số dự kiến đầu vào và ra của nước thải tại KCN Bảo Vinh. 49 Bảng 4.1: Tổng hợp tính toán bể thu gom 59 Bảng 4.2: Tổng hợp tính toán bể điều hoà 64 Bảng 4.3: Tổng hợp tính toán bể keo tụ 66 Bảng 4.4: Tổng hợp tính toán bể tạo bông 70 Bảng 4.6: Tổng hợp tính toán bể lắng I 70 Bảng 4.7: Tổng hợp tính toán bể Aerotank 75 Bảng 4.8: Thông số cơ bản thiết kế bể lắng đợt II 83 Bảng 4.9: Tổng hợp tính toán bể lắng đợt II 84 Bảng 4.10 Kích thước vật liệu lọc 87 Bảng 4.11 Tốc độ rửa ngược bằng nước và khí đối với bể lọc cát một lớp và lọc Anthracite 91 Bảng 4.12 Các thông số thiết kế bể lọc áp lực 93 Bảng 4.13: Tổng hợp tính toán bể tiếp xúc 95 Bảng 4.14: Tổng hợp tính toán bể nén bùn 98 Bảng 5.1 : Bảng chi phí xây dựng 102 Bảng 5.2 : Bảng chi phí thiết bị 103 Bảng 5.3: Bảng tiêu thụ điện 108 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m 3 /ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM viii SVTH: LÊ THANH HẢI Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m 3 /ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM 1 SVTH: LÊ THANH HẢI MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Tỉnh Đồng Nai nằm trong những vùng kinh tế trọng điểm phía nam, trong thời gian qua luôn là một trong những tỉnh có tốc độ phát triển kinh tế cao, thu hút vốn đầu tư trong và ngoài nước ngày càng tăng. Tuy nhiên, phần lớn các nhà đầu tư chỉ tập trung vào các khu công nghiệp (KCN) ờ phía nam của tỉnh. Hiện tại, nhu cầu thuê đất còn rất lớn nên dẫn đến quỹ đất công nghiệp cho thuê còn rất ít và chưa tận dụng được tiềm lực của tỉnh hiện hữu. Do vậy, chủ trương của tỉnh là đẩy mạnh hướng phát triển các KCN về các vùng nằm phía Bắc của tỉnh nơi cộng đồng dân cư còn khó khăn thiếu thốn. Sự ra đời của KCN Bảo Vinh thu hút hàng vạn lao động trực tiếp trong nhà máy và tạo thêm công ăn việc làm cho hàng vạn lao động trên công trường xây dựng và lao động gián tiếp cho các dịch vụ khác. Trong tương lai, KCN Bảo Vinh sẽ không ngừng lớn mạnh kéo theo sự gia tăng các vấn đề môi trường. Tuy nhiên, cũng như tất cả các KCN khác, các vấn đề môi trường nảy sinh trong hoạt động của KCN đang là nỗi bức xúc của chính quyền và người dân nên cần được giải quyết. Hoạt động của KCN sẽ phát sinh một khối lượng chất thải rắn lớn và một lượng nước thải với nồng độ các chất ô nhiễm tương đối cao Do đó, việc đầu tư xây dựng trạm xử lý nước thải tập trung cho KCN Bảo Vinh để đạt tiêu chuẩn cho phép trước khi xả vào hệ thống kênh, rạch thoát nước tự nhiên là một điều cấp thiết và phải tiến hành đồng thời với quá trình hình thành và hoạt động của KCN nhằm mục tiêu phát triển bền vững cho KCN trong tương lai và bảo vệ sức khỏe cộng đồng Chính vì lý do đó em đã chọn và tiến hành thực hiện đề tài “ tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải KCN Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m 3 /ngày Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m 3 /ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM 2 SVTH: LÊ THANH HẢI đêm” với mong muốn tìm hiểu quá trình tính toán thiết kế cho một công trình xử lý nước thải cụ thể. 2. Mục tiêu đề tài Dựa vào thành phần, tính chất của nước thải, luận văn đã lựa chọn công nghệ, tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Bảo Vinh nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường do nước thải gây ra, đạt quy chuẩn QCVN 24 - 2009 cột A trước khi thải ra nguồn tiếp nhận để bảo vệ môi trường sinh thái và sức khỏe công đồng. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu Công nghệ xử lý nước thải cho KCN Bảo Vinh 3.2 Phạm vi nghiên cứu Đề tài giới hạn trong việc tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu Công Nghiệp Bảo Vinh. Nước thải phát sinh từ hoạt động sản xuất của các cơ sở sản xuất của các cơ sở sản xuất thuộc Khu Công Nghiệp Bảo Vinh. 4. Nội dung đề tài Tổng quan về ô nhiễm môi trường do nước thải khu công nghiệp. Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải khu công nghiệp. Lựa chọn công nghệ, tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Bảo Vinh với công suất 5000m 3 /ngàyđêm. Tính toán kinh tế cho công trình. 5. Phương pháp thực hiện Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về khu công nghiệp, tìm hiểu thành phần, tính chất nước thải và các số liệu cần thiết khác. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước thải cho các khu công nghiệp qua các tài liệu chuyên ngành. Phương pháp so sánh: So sánh ưu, nhược điểm của công nghệ xử lý hiện có và đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp. [...].. .Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ ngày.đêm Phương pháp toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải, dự toán chi phí xây dựng, vận hành trạm xử lý Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải 6 Ý nghĩa... định cư nên không phải lập kế hoạch tái định cư GVHD: TS THÁI VĂN NAM 18 SVTH: LÊ THANH HẢI Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ ngày.đêm CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP 2.1 Các phương pháp xử lý nước thải Nước thải nói chung có chứa nhiều chất ô nhiễm khác nhau, đòi hỏi phải xử lý bằng những phương pháp... Dự toán kinh phí xây dựng và vận hành hệ thống Chương 6 Kết luận – kiến nghị GVHD: TS THÁI VĂN NAM 3 SVTH: LÊ THANH HẢI Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ ngày.đêm CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP BẢO VINH VÀ CÁC TÁC ĐỘNG CỦA NÓ 1.1 Giới thiệu chung về khu công nghiệp 1.1.1 Vị trí địa lí Khu đất dự án có diện tích 97,13ha thuộc xã Bảo. .. tính chất lý hoá, nồng độ chất lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ cần làm sạch mà lựa chọn công nghệ xử lý thích hợp Sơ đồ phân loại các phương pháp xử lý cơ học như sau: GVHD: TS THÁI VĂN NAM 19 SVTH: LÊ THANH HẢI Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ ngày.đêm Tách pha rắn ra khỏi SCR Lắng Lắng Lọc Tuyển Ly Nén Khử nước Màng Lọc Khử nước. .. nồng độ khác nhau Nguồn thải do việc tiếp xúc của nước với nguyên liệu thô hay sản phẩm, nước rửa làm sạch thiết bị, nước làm nguội… GVHD: TS THÁI VĂN NAM 11 SVTH: LÊ THANH HẢI Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ ngày.đêm Nước thải ngành sơ chế nông sản chủ yếu ô nhiễm SS, COD, ngoài ra nước thải phát sinh từ các doanh nghiệp này còn nhiễm... đúc sẵn (trừ máy móc, thiết bị) GVHD: TS THÁI VĂN NAM 13 SVTH: LÊ THANH HẢI Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ ngày.đêm Nước thải sản xuất của ngành này chủ yếu là nước thải phát sinh từ quá trình cắt, mài kim loại, nước làm nguội Thành phần nước thải chủ yếu chứa dầu mỡ khoáng và mạt kim loại Ngoài các loại nước thải đã nêu ở trên, các... Trong bể lắng nước thải chuyển động theo phương ngang từ đầu bể đến cuối bể và được dẫn tới các công trình xử lý GVHD: TS THÁI VĂN NAM 24 SVTH: LÊ THANH HẢI Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ ngày.đêm tiếp theo, vận tốc dòng chảy trong vùng công tác của bể không được vượt quá 40 mm/s Bể lắng ngang có hố thu cặn ở đầu bể và nước trong được... liệu thất thoát, chất thải công nghiệp GVHD: TS THÁI VĂN NAM 8 SVTH: LÊ THANH HẢI Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ ngày.đêm Khí thải từ quá trình đốt các loại nhiên liệu như gỗ, than củi, dầu DO, FO,…cung cấp năng lượng cho quá trình sản xuất của các nhà máy và chạy máy phát điện dự phòng 1.2.2 Nguồn phát sinh nước thải Khi dự án đi vào... phần nước thải hấp thụ bụi sơn STT 1 Thông số Đơn vị Giá trị pH - 5,9 – 7,8 GVHD: TS THÁI VĂN NAM 10 SVTH: LÊ THANH HẢI Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ ngày.đêm 2 SS mg/l 36 –114 3 BOD5 mg/l 138 – 354 4 COD mg/l 341 – 1352 5 Tổng Nitơ mg/l 0,9 – 4,9 6 Tổng phosphor mg/l 0,06 – 146  Ngành công nghiệp sản xuất phân bón, hóa chất Nước thải. .. công nghiệp khác có thành phần, tính chất nước thải tương tự 7 Cấu trúc của đồ án Cấu trúc của đồ án được chia thành 6 chương gồm: Phần mở đầu Chương 1 Tổng quan và tác động của Khu Công Nghiệp Bảo Vinh đến môi trường Chương 2 Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải khu công nghiệp Chương 3 Phân tích lựa chọn và đề xuất công nghệ xử lý phù hợp cho KCN Bảo Vinh Chương 4 Tính toán thiết kế cá công . điểm của công nghệ xử lý hiện có và đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp. Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m 3 /ngày. đêm GVHD:. do nước thải khu công nghiệp. Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải khu công nghiệp. Lựa chọn công nghệ, tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Bảo Vinh với công suất. thiết bị, nước làm nguội… Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m 3 /ngày. đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM 12 SVTH: LÊ THANH HẢI Nước thải ngành