tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp tân tạo công suất 4500 m3 ngày đêm

- Cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin: Trong khu công nghiệp Tân Tạo xây dựng một hệ thống công nghệ thông tin hiện đại phục vụ nhu cầu truyền thông thông đa dịch vụ từ truyền dữ liệu, Int

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

ĐỀ TÀI:

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG KHU CÔNG NGHIỆP

BÁO CÁO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH: MÔI TRƯỜNG

GVHD : Th.s Vũ Thụy QuangSVTH : Lâm Thành Lợi MSSV : 30700265

NIÊN KHÓA: 2007 - 2011

Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2011

Em xin chân thành cảm ơn Th.s Vũ Thụy Quang, người hướng dẫn, thầy đã truyền đạt cho em nhiều kiến thức chuyên môn và phân tích, nhận định về công việc của em trong tương lai

Em xin chân thành cảm ơn đến các anh chị trong Ban Kỹ thuật Môi trường của Khu công nghiệp đã truyền đạt cho em nhiều kiến thức chuyên môn ứng dụng thực tiễn

Cảm ơn những người bạn cùng lớp đã luôn giúp đỡ mình trong thời gian ngồi trên ghế giảng đường đại học

TPHCM, tháng 7 năm 2011

SINH VIÊN

Lâm Thành Lợi

4 TỔNG QUAN ĐẶC TÍNH NƯỚC THẢI: 9

4.1 Ngành nghề sản xuất của một số công ty tại KCN: 9

4.2 Thành phần, đặc tính nước thải của các cơ sở công nghiệp: 11

4.2.1 Đặc tính nước thải của các cơ sở công nghiệp: 11

4.2.2 Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải đầu vào của một số nhà máy xử lý nước thải: 14

4.3 Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải đầu vào của nhà máy xử lý nước thải tập trung KCN Tân Tạo: 15

PHẦN II: ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 16

4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ: 25

4.1 Thông số đầu vào: 25

4.2 Tính toán trạm bơm nước thải: 25

4.7.1 Xác định BOD20 của nước thải đầu vào và đầu ra: 29

4.7.2 Tính toán nồng độ BOD5 hòa tan trong nước ở đầu ra theo quy định: 29

4.7.3 Xác định hiệu quả xử lý E: 30

4.7.4 Xác định thể tích bể MUL®TECH: 30

4.7.5 Tính toán lượng bùn dư thải bỏ mỗi ngày: 30

4.7.6 Xác định lưu lượng bùn thải: 31

4.7.7 Xác định lượng thời gian lưu nước của 1 ngăn bể: 32

4.7.8 Xác định lượng oxy cung cấp cho bể theo BOD20: 32

4.7.9 Xác định kích thước bể: 34

4.8 Bể khử trùng: 34

PHẦN III: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 35

1 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ: 36

SVTH: Lâm Thành Lợi III

SVTH: Lâm Thành Lợi IV

BẢNG GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT

Hàm lượng amonium

Bảng 2.2: Hệ số không điều hòa chung

Bảng 2.3: Giá trị điển hình của các thông số thiết kế bể aerotank Bảng 2.4: Các thông số đặc tính nước thải đầu vào bể Mul®tech Bảng 3.1: Kết quả tính toán trạm bơm

Bảng 3.2: Kết quả tính toán bể cân bằng Bảng 3.3: Kết quả tính toán bể trung hòa Bảng 3.4: Kết quả tính toán bể keo tụ Bảng 3.5: Kết quả tính toán bể lắng sơ bộ Bảng 3.6: Kết quả tính toán bể Mul®tech A Bảng 3.7: Kết quả tính toán bể Mul®tech B Bảng 3.8: Kết quả tính toán bể Mul®tech C Bảng 3.9: Kết quả tính toán bể khử trùng Bảng 4.1: Thiết bị lắp đặt trong hệ thống Bảng 4.2: Chi phí năng lượng

Bảng 4.3: Chi phí hóa chất Bảng 4.4: Chi phí nước sạch Bảng 4.5: Chi phí bảo trì.

SVTH: Lâm Thành Lợi 1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Cũng như không khí và ánh sáng, nước không thể thiếu được trong đời sống con người Nước tham gia vào vai trò tái sinh thế giới hữu cơ (tham gia quá trình quang hợp) Trong quá trình trao đổi chất nước đóng vai trò trung tâm Những phản ứng lý hóa học diễn ra với sự tham gia bắt buộc của nước Nước là dung môi của nhiều chất và đóng vai trò dẫn đường cho các muối đi vào cơ thể

Trong khu dân cư, nước phục vụ cho mục đích sinh học, nâng cao đời sống tinh thần cho dân

Nước đóng vai trò cực kì quan trong trong sản xuất công nghiệp

Ngày nay, dưới sự phát triển của nền kinh tế, thì nước càng thể hiện rõ vai trò quan trọng Nhu cầu sử dụng nước ngày càng nhiều để góp phần tạo nên cuộc sống đầy đủ của người dân Bên cạnh đó nhu cầu nước cũng tăng phục vụ cho công tác sản xuất của các công ty, nhà máy, xí nghiệp trong hoạt động công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước Tuy nhiên, toàn bộ nước phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt, nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ đều trở thành nước thải Nước thải bị ô nhiễm tùy vào mục đích sử dụng khác nhau và được đưa trở lại môi trường Nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp là một trong những loại nước thải chứa các tác nhân độc hại, gây suy thóa chất lượng nước sông, hồ và nước ngầm Vì vậy việc xử lý nước thải là tối cần thiết trong công tác bảo vệ tài nguyên nước Cần có biện pháp xử lý lượng nước thải này đạt các tiêu chuẩn quy định trước khi thải ra môi trường

Trên địa bàn TP HCM hiện đang có 11 Khu chế xuất – Khu công nghiệp đang hoạt động cùng góp phần thúc đẩy sự phát triển đi lên của nền công nghiệp Việt Nam Sự phát triển của ngành công nghiệp trong những năm qua, cùng với các ngành kinh tế khác đã góp phần quan trọng trong quá trình thực hiện mục tiêu Chiến lược phát triển kinh tế xã hội 10 năm của Việt Nam đến năm 2020 và tạo nền tảng để đưa Việt Nam cơ bản trở thành một nước công nghiệp theo hướng hiện đại Chính vì lý do đó, các Khu chế xuất – Khu công nghiệp được thành lập đã góp phần quan trọng trong mục tiêu Chiến lược phát triển kinh tế xã hội Tại Thành Phố Hồ Chí Minh có 11 KCX – KCN đang hoạt động góp phần hiệu quả trong ngành công

sức khỏe cộng đồng; vì vậy chúng tôi xin thực hiện đề tài: “Tính toán thiết kế hệ

thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Tân Tạo công suất 4500 m3/ngày đêm”

MỤC TIÊU

Mục tiêu tổng quát:

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Tân Tạo công suất 4500 m3/ngày đêm

Mục tiêu chi tiết:

- Phân tích thành phần nước thải đầu vào hệ thống để đưa ra các biện pháp xử lý cụ thể

- Đề xuất quy trình công nghệ áp dụng để xử lý

- Tính toán các thông số công trình đơn vị trong hệ thống

- Tính toán giá thành xây dựng và xử lý nhằm đạt hiệu quả cao và tiết kiệm trong xử lý

SVTH: Lâm Thành Lợi 3

PHẦN I:

TỔNG QUAN KCN TÂN TẠO

SVTH: Lâm Thành Lợi 4

1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ:

Khu công nghiệp Tân Tạo tọa lạc phía Tây Nam thành phố, thuộc xã Tân Tạo, huyện Bình Chánh với chiều dài mặt tiền 3,5 km chạy dọc theo Quốc Lộ 1A Đây là con đường huyết mạch nối từ Nam ra Bắc, đi về các tỉnh miền Tây Nam Bộ, hiện nay đang được mở rộng 60 m Là một địa điểm đầu mối quan trọng cho việc phát triển kinh tế, giao thông giữa các tỉnh miền Tây, gần khu dân cư, lực lượng lao động tại chỗ dồi dào và có thể cung cấp ơi ăn ở cho CBCNV cũng như việc phát triển Trung tâm công nghiệp và thương mại của Thành Phố

- Cách sân bay Tân Sơn Nhất khoảng 12 km

- Phía Đông là xa lộ vành đai Quốc lộ 1A, đoạn từ cầu An Lập đến ngã tư Bà Hom

- Phía Tây là rạch Nước Lên (chảy vào sông chợ Đệm tại cảng Phú Định) - Phía Bắc là tỉnh lộ 10 nối liền khu vực Quận 6 với nông trường Lê Minh Xuân và đi đến huyện Đức Hòa, tỉnh Long An

- Phía Nam là nơi giao nhau giữa xa lộ vành đai và rạch nước Lên tại cầu An Lập

Diện tích tự nhiên của khu đất theo tim của các trục lộ và rạch nước Lên là 224 ha, trong đó KCN là 182 ha, khu dân cư 40 ha, ngoài ra là đất dùng trồng cây xanh, bãi phế thải và kho hàng …

Diện tích khuôn viên và các phân khu chức năng:

Tổng diện tích toàn khu công nghiệp: 444 ha Trong đó: Khu hiện hữu: 181,8 ha

SVTH: Lâm Thành Lợi 5

+ Đất xây dựng nhà xưởng sản xuất: 100 ha + Đất xây dựng công trình phụ trợ: 4 ha + Cây xanh tập trung: 50 ha

+ Giao thông: 22 ha

+ Kho hàng, bãi nguyên vật liệu, phế liệu: 5,8 ha Khu mở rộng: 262,25 ha

+ Đất XD xí nghiệp công nghiệp: 141,18 ha

` + Đất XD trung tâm công trình công cộng: 5,85 ha + Đất xây dựng kho bãi: 2,78 ha

+ Đất dành cho xử lý rác và vệ sinh môi trường: 2,77 ha + Hành lang an toàn điện: 23,33 ha

+ Đất cây xanh: 19,29 ha + Đất giao thông: 67,05 ha

2 ĐIỀU KIỆN XÃ HỘI: 2.1 Các dự án đầu tư:

Tập đoàn Tân Tạo đã mở vốn đầu tư rất nhiều những dự án công trình lớn nhỏ cho các đơn vị nhà máy, nhưng phải kể đến các quy mô nhất đó là dự án Trung tâm Nhiệt điện Kiên Lương được đánh giá là một nhà máy nhiệt điện lớn và hiện đại nhất nước ta Đầu năm 2009, Bộ Công Thương đã chính thức phê chuẩn các bản thiết kế cơ sở của tập đoàn Tân Tạo và đến tháng 7/2009, UBND tỉnh Kiên Giang đã cấp giấy chứng nhận đầu tư Nhà máy Nhiệt điện Kiên Lương 1 cho tập đoàn

Bà Đặng Thị Hoàng Yến cùng Tập đoàn Tân Tạo đã thuê những chuyên gia tư vấn hàng đầu thế giới nghiên cứu suốt hai năm trời để tìm ra giải pháp xây dựng cảng biển nước sâu trên đảo Nam Du, nằm trong vịnh Kiên Giang; chủ động đàm phàn với đối tác Australia, được nước bạn đồng ý xuất khẩu than đá cho ta vận hành Trung tâm nhiệt điện Có thể nói, Tập đoàn Tân Tạo đã ghi một dấu chấm đỏ mới trên bản đồ phát triển điện lực Việt Nam bằng chính nỗ lực không mệt mỏi của mình Theo bà, dự án sẽ được thực hiện với công nghệ lấn biển mới, với sự tiên phong của ITACO, có thể mở ra kinh nghiệm, hướng đi mới cho xây dựng các công

SVTH: Lâm Thành Lợi 6

trình ven biển ở Việt Nam Đây sẽ còn là nhà máy nhiệt điện đầu tiên ở Việt Nam “xanh, sạch, đẹp” giống như nhiều nhà máy nhiệt điện hiện đại ở Nhật Bản mà bà Yến từng tận mắt chứng kiến Với nhà máy này, ITACO mong muốn sẽ mang đến một hình ảnh nhiệt điện mới, không còn là nỗi ám ảnh về môi trường với người dân như nhiều nhà máy nhiệt điện hiện nay

2.2 Hiện trạng cơ sở hạ tầng:

- Điện: Khu công nghiệp Tân Tạo hiện được cấp điện từ trạm biến áp

110/15 KV Chợ Lớn, trạm biến áp Phú Lâm và hệ thống điện cung cấp riêng cho các Khu công nghiệp Ngoài ra, Công ty Tân Tạo liên doanh với nước ngoài xây dựng một nhà máy phát điện độc lập tại Khu công nghiệp hiện đang triển khai thực hiện Nhà máy điện độc lập cùng với lưới điện quốc gia sẽ đảm bảo cung cấp điện đầy đủ và ổn định cho Khu công nghiệp

- Nước: Là khu công nghiệp đầu tiên trong thành phố được cung cấp từ hệ

thống nước máy của Thành phố Hai nhà máy cung cấp nước chính: Nhà máy nước ngầm Bình Trị Đông với lưu lượng 12.000 m3/ngày và Nhà máy nước ngầm Hóc Môn Bên cạnh đó, KCN cũng đầu tư xây dựng thêm các Trạm xử lý nước ngầm với công suất 5.000 m3/ngày đêm để cung cấp cho các Doanh nghiệp trong trường hợp Hệ thống nước máy thành phố yếu hoặc không đủ cung cấp Do đó, luôn đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng của các Doanh nghiệp trong KCN Tân Tạo

- Thông tin liên lạc: Khu công nghiệp Tân Tạo được thiết lập mạng lưới

viễn thông hiện đại đạt tiêu chuẩn quốc tế, đáp ứng đầy đủ và nhanh chóng nhu cầu thông tin liên lạc trong nước và quốc tế của các nhà đầu tư

- Cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin: Trong khu công nghiệp Tân Tạo xây

dựng một hệ thống công nghệ thông tin hiện đại phục vụ nhu cầu truyền thông thông đa dịch vụ từ truyền dữ liệu, Internet, truyền hình cáp, video hội nghị, điện thoại và fax qua IP …

- Xử lý nước thải: Nhà máy xử lý nước thải tập trung và hệ thống ống dẫn

nước thải phù hợp với tiêu chuẩn áp dụng trên thế giới

SVTH: Lâm Thành Lợi 7

- Hệ thống đường nội bộ: Xây dựng hệ thống đường riêng biệt bao gồm

đường chính và đường phụ được quy hoạch đạt tiêu chuẩn quốc tế và xây dựng hoàn chỉnh với tải trọng lớn, giúp giao thông vận chuyển trong khu được an toàn

- Công trình thoát nước: Gồm có 2 hệ thống thoát nước mưa và thoát

nước thải riêng biệt được thiết kế hiện đại và xây dựng hoàn thiện

- Kho ngoại quan Khu Công nghiệp Tân Tạo: Quy mô diện tích 64.000

m2 trong đó có 24.000 m2 có mái che Kho quan ngoại phục vụ cho việc lưu trữ hàng hóa xuất nhập khẩu của các doanh nghiệp đầu tư trong KCN Tân Tạo, đồng thời thực hiện thủ tục hải quan tại chỗ nhanh gọn, giúp các doanh nghiệp tiết kiệm được chi phí và thời gian

- Các tiện ích công cộng khác trong khu công nghiệp Tân Tạo: Ngân

hàng, bảo hiểm, trạm phòng cháy chữa cháy, trạm y tế, trung tâm kho vận, trạm biến áp, trạm xử lý vật liệu phế thải công nghiệp, nhà ăn cho công nhân, hồ bơi, sân tennis … nhằm cung cấp dịch vụ ngày càng hoàn thiện hơn cho các nhà đầu tư

3 CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG TẠI KCN: 3.1 Khí thải:

Khí thải phát sinh trong quá trình hoạt động của các nhà máy sản xuất công nghiệp nói chung rất đa dạng tùy theo đặc điểm ngành nghề sản xuất, có thể phân chia chúng thành nhiều dạng như sau:

- Khí thải do đốt nguyên liệu: Rất nhiều nhà máy sử dụng các loại nhiên liệu (dầu FO, DO) để cấp nhiệt cho quá trình sản xuất Khi bị đốt cháy, các nhiên liệu này sẽ sinh ra một hỗn hợp các khí NOx SOx COx CxHy … và mùi khói gây ảnh hưởng xấu đến môi trường xung quanh và đang góp phần ô nhiễm môi trường không khí của KCN

- Khí thải phát sinh nay trên dây chuyền công nghệ sản xuất: Tùy theo đặc tính ngành nghề, các dạng khí thải này rất khác nhau Điển hình nhất trong các nhà máy khảo sát là các dạng khí, bụi sau:

+ Hơi acid bốc lên từ dây chuyền mạ kim loại;

SVTH: Lâm Thành Lợi 8

+ Hơi dung môi và bụi sơn phát sinh trong các giai đoạn sơn; + Hơi khí độc bốc lên trong các dây chuyền đúc ép nhựa; + Hơi chì bốc lên trong các công đoạn hàn chì;

+ Hơi dung môi bốc lên từ các công đoạn chuẩn bị mực in và in ấn bao bì sản phẩm;

+ Bụi nguyên vật liệu, hóa chất và thành phẩm phát sinh trong các giai đoạn phối liệu, mài nhẵn bề mặt và đánh bóng các chi tiết;

+ Các loại bụi bông phát sinh trong các ngành sợi, may mặc …

3.2 Nước thải:

Đây là chất thải phổ biến nhất ở hầu hết tất cả các nhà máy Chúng được sinh ra sau khi sử dụng nước cho các hoạt động sinh hoạt của các công nhân trong nhà máy (nước thải sinh hoạt) hoặc sử dụng cho các giai đoạn công nghệ sản xuất (nước thải công nghiệp) Trong số các ngành nghề sản xuất công nghiệp trong hoạt động tại KCN Tân Tạo, qua thực tế khảo sát cho thấy không phải ngành nghề nào cũng sử dụng nước cho sản xuất Có những ngành nghề như may mặc, giày da, túi xách, đồ gỗ … hầu như không hề sử dụng nước cho các công nghệ sản xuất, có chăng chỉ là nước để giải nhiệt cho thiết bị máy móc và dùng cho mục đích sinh hoạt, do đó thành phần nước thải có mức độ ô nhiễm không đánh kể Tuy nhiên cũng có không ít ngành nghề đòi hỏi phải sử dụng nhiều nước cho công nghệ sản xuất và kèm theo

đó là việc phát sinh ra nước thải có thành phần phức tạp và mức độ ô nhiễm cao Điển hình về ô nhiễm nước thải do hoạt động sản xuất công nghiệp tại

KCN là các ngành: Giấy, chế biến thực phẩm, dệt – nhuộm, xi mạ, thủy sản … Kết quả điều tra thực tế tại một số nhà máy trong KCN cho thấy mức độ ô nhiễm nước thải của các ngành công nghiệp nói trên tương đối; vượt quá tiêu chuẩn cho phép xả vào nguồn tiếp nhận rất nhiều lần Việc xử lý nước thải cục bộ của các ngành công nghiệp này được xem như là điều bắt buộc để góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững

SVTH: Lâm Thành Lợi 9

4 TỔNG QUAN ĐẶC TÍNH NƯỚC THẢI:

4.1 Ngành nghề sản xuất của một số công ty tại KCN:

SVTH: Lâm Thành Lợi 10

SVTH: Lâm Thành Lợi 11

4.2 Thành phần, đặc tính nước thải của các cơ sở công nghiệp:

4.2.1 Đặc tính nước thải của các cơ sở công nghiệp:

Đa phần các nhà máy trong KCN Tân Tạo chưa xây dựng hệ thống xử lý nước thải cục bộ hoặc có xây dựng nhưng không vận hành triệt để Do đó chất lượng nước thải thường chưa bảo đảm đạt tiêu chuẩn quy định riêng của KCN (tương đương loại C theo TCVN 5945 – 2005)

Qua các kết quả giám sát, theo dõi chất lượng nước thải tại các doanh nghiệp đang hoạt động trong KCN, cho thấy thực trạng nước thải của các ngành đang hoạt động trong KCN như sau:

Qua khảo sát cho thấy ngành dệt nhuộm, ngành chế biến thủy sản và thực phẩm có hàm lượng BOD5 trung bình trong nước cao hơn tiêu chuẩn cho phép của KCN Tân Tạo (100mg/l) Đặc biệt hàm lượng BOD5 trung bình trong nước thải sản xuất của ngành chế biến thủy hải sản cao nhất 573 mg/l Do đó nước thải của ngành này cần phải xử lý sơ bộ BOD5 trong nước thải sản xuất đạt tiêu chuẩn quy định của KCN Tân Tạo trước khi thải vào hệ thống của KCN

- Hàm lượng COD:

Qua khảo sát cho thấy ngành dệt nhuộm, ngành chế biến thủy hải sản và sản xuất bút bi có hàm lượng COD trong nước thải sản xuất dao động trong khoảng 428 – 1243 mg/l vượt quá tiêu chuẩn cho phép cua KCN (400 mg/l) Do đó nước thải

sản xuất của ngành này cần phải được xử lý COD đạt tiêu chuẩn quy định - Hàm lượng SS:

SVTH: Lâm Thành Lợi 12

Ngành chế biến thủy sản, sản xuất giấy và thủy tinh có hàm lượng SS trong nước thải sản xuất dao động trong khoảng 218 – 782 mg/l và nằm ngoài quy định cho phép (200 mg/l) Do đó nước thải của ngành này cần phải được xử lý SS trong nước thải để đạt tiêu chuẩn quy định

- Coliform:

Ngành chế biến thủy hải sản, ngành dược phẩm và ngành sản xuất bao bì kim loại có mật độ coliform vượt quá nhiều lần cho phép đặc biệt là ngành chế biến thủy hải sản có mật độ coliform cao gấp 121.2 lần Do đó các ngành này cần phải xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép của KCN trước khi thải vào hệ thống

SVTH: Lâm Thành Lợi 14

4.2.2 Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải đầu vào của một số nhà máy xử lý nước thải:

Stt Chất ô nhiễm Đơn vị KCN Sóng Thần

KCN Việt Hương 1

KCN Việt Hương 2

KCN VSIP

KCN Biên Hòa 2

KCN Tân Bình

KCN Lê Minh Xuân

Bảng 1.1: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải đầu vào của một số nhà máy xử lý nước thải

Bảng 1.2: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải đầu vào nhà máy xử lý nước thải tập trung KCN Tân Tạo

Nguồn: Công ty TNHH Công nghệ Môi trường Thăng Long

SVTH: Lâm Thành Lợi 16

PHẦN II:

ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC

CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ

SVTH: Lâm Thành Lợi 18

25 Hóa chất bảo vệ thực vật: Lân hữu cơ

26 Hóa chất bảo vệ thực vật: Chlor hữu cơ

Trên cơ sở nồng độ các chất ô nhiễm đầu vào và đầu ra, cơ sở khoa học, diện tích mặt bằng thực tế, công nghệ được đề xuất để xử lý nước thải bao gồm các bước như sau:

- Thu gom và tách rác có kích thước lớn hơn 5 mm bằng máy lọc rác tự động dạng thanh

- Lọc rác tinh bằng thiết bị lọc rác kiểu trống quay để tách rác có kích thước lớn hơn 2 mm

- Cân bằng nước thải

- Xử lý hóa lý bằng trung hòa, keo tụ và lắng sơ bộ

- Xử lý sinh học hiếu khí bùn hoạt tính theo công nghệ AEROTANK truyền thống

- Xử lý bùn bằng phương pháp nén và ép bằng máy bùn băng tải

2.2 Sơ đồ công nghệ:

Dd Cl2, NaOCl

Hinh 2.1 – Sơ đồ khối nguyên lý hoạt động của hệ thống

3 MÔ TẢ CÔNG NGHỆ:

3.1 Quá trình thu gom nước thải – Trạm bơm:

Nước thải từ tất cả các nhà máy, cơ sở sản xuất của KCN được tập trung về nhà máy xử lý nước thải theo hệ thống ống dẫn của KCN Trước khi chảy vào bể gom, nước thải được đi qua lưới chắn rác thô để loại bỏ những vật có kích thước lớn tránh những sự cố cho hệ thống Bể gom có nhiệm vụ nhận nước thải của cả KCN đổ về Tại đây có lắp đặt 4 bơm chìm (WP-01 A/B/C/D) công suất 108 m3/h 4 bơm này hoạt động theo chế độ mực nước tự động, tùy theo lượng nước thải đổ vào bể

SVTH: Lâm Thành Lợi 20

gom theo những thời điểm khác nhau Nước thải trước khi được bơm vào bể điều hòa được cho qua máy lọc rác trống quay (FBS) giúp loại bỏ các vật có kích thước nhỏ

3.2 Bể cân bằng:

Nước thải từ máy lọc rác (FBS) được đổ vào bể cân bằng (T02) Bể cân bằng được sục khí để hòa trộn đều nồng độ và lưu lượng nước thải, bên cạnh đó là tránh gây mùi do phân hủy yếm khí trong bể cân bằng, sử dụng máy thổi khí AB-02-A/B thông qua các đĩa phân phối khí AD (Air Disc Diffuser) đặt chìm dưới đáy bể

3.3 Bể trung hòa:

Từ bể cân bằng T02 thì nước thải tiếp tục được 2 bơm chìm WP-02-A/B công suất 198 m3/h lần lượt thay phiên theo thời gian nhất định bơm lên bể trung hòa T03 Song song với quá trình bơm nước thải lên bể thì còn xảy ra các quá trình:

- Sử dụng hóa chất NaOH (hoặc H2SO4) được châm vào bể với liều lượng nhất định từ thiết bị tiêu thụ T09 (hoặc T10) thông qua bơm định lượng CP09 và CP10 Giá trị pH được điều chỉnh thích hợp từ 7 đến 7,5 và được kiểm tra bằng pH controller đặt tại bể và truyền thông tin giá trị pH về phòng điều khiển trung tâm

- Sử dụng dung dịch chất keo tụ là FeCl3 được châm vào với liều lượng nhất định từ thiết bị pha chế T11 thông qua bơm định lượng CP11A/B - Sử dụng dung dịch chất bông tụ là Anion polymer được châm vào với

liều lượng nhất định từ thiết bị pha chế T12 thông qua bơm định lượng CP12A/B

Tại bể có 1 máy khuấy AG-03 nhằm hòa trộn đều các hóa chất vào nước thải

3.4 Bể keo tụ tạo bông:

Keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các hợp chất cao phân tử vào nước Quá trình keo tụ diễn ra do dự tiếp xúc trực tiếp và sự tương tác lẫn nhau gữa các phân tử chất keo tụ bị hấp phụ trên các hạt lơ lửng Sự keo tụ được tiến hành để thúc đẩy quá trình tạo bông với mục đích tăng vận tốc lắng của chúng, nhằm hỗ trợ cho quá trình lắng kế tiếp

SVTH: Lâm Thành Lợi 21

Nước thải sau khi khuấy trộn ở bể trung hòa được chuyển sang bể keo tụ theo nguyên tắc bình thông nhau Bể này lắp đặt một máy khuấy AG-04 có tác dụng ngăn cản quá trình lắng

3.5 Bể lắng sơ bộ:

Nước thải sau khi được trung hòa và keo tụ, thì sẽ được cho tiếp tục chảy sang bể lắng sơ bộ Nước thải đi vào vùng phân phối nước đặt ở đầu bể lắng, qua vách phân phối, nước chuyển động đều dọc bể qua vùng lắng đi vào vùng thu nước đặt ở cuối bể Các chất rắn lơ lửng đã được keo tụ sẽ lắng xuống đáy bể và gạt bùn và bọt váng (SCR-05) gom xuống hố thu (theo hành trình gạt bùn) và được bơm bùn (SP05 A/B) bơm sang bể nén bùn (T08 A/B) Dầu mỡ và các chất bọt nổi sẽ nổi lên mặt bể và được máy gạt bùn và bọt váng (SCR-05) gạt vào máng thu ra sọt chứa bên ngoài (theo hành trình gạt bọt)

3.6 Quá trình xử lý sinh học bằng công nghệ MUL®TECH:

Quá trình xử lý sinh học diễn ra tại bể Mul®tech được mô tả bằng phương trình phản ứng sau:

- Quá trình oxy hóa chất hữu cơ:

BOD5 + O2 + vi sinh vật → CO2 + H2O + tế bào mới (C5H7NO2) + năng lượng

Trong đó: C5H7NO2 biểu thị công thức phân tử của bùn hoạt tính

BOD5 biểu thị các hợp chất dễ phân hủy sinh học có mặt trong nước thải

- Quá trình Nitrat hóa:

Phản ứng Nitrat hóa được mô tả như sau:

1 Chuyển hóa Nitơ Amôniắc thành Nitrite dưới tác dụng của vi khuẩn

Nitrosomonas

Nitơ Amôniắc + 1,5 O2 → Nitrite + H2O + giảm độ kiềm

2 Chuyển hóa Nitrite thành Nitrate dưới tác dụng của vi khuẩn Nitrobacter

Nitrite + 0,5 O2 -> Nitrate

Phản ứng Nitrate hóa được mô tả bằng phương trình tổng quát sau:

Nitrate nitrogen + cacbon hữu cơ → khí Nitơ + độ kiềm

Ngoài ra với việc sử dụng đan xen giữa quá trình hiếu khí, thiếu khí và yếm khí cũng diễn ra quá trình khử phốt pho trong nước thải bằng cả 2 phương pháp sinh học hiếu khí và yếm khí

- Quá trình khử phốt pho bằng phương pháp sinh học:

Phốt pho còn tồn tại trong nước thải dưới các dạng orthophosphate, polyphosphate và phosphor hữu cơ Trong quá trình xử lý sinh học, phosphor trong nước thải được tách ra thông qua việc tạo thành các mô của tế bào vi sinh vật trong quá trình khử chất hữu cơ

Quá trình xử lý sinh học bằng công nghệ Mul®tech được thực hiện trong 1 hệ thống gồm 3 bể nối tiếp nhau T06 (A/B/C) Hệ thống này là 1 bể hình chữ nhật được chia thành 3 ngăn Những ngăn này được thông với nhau bằng một khe hở giữa các tường ngăn

Mỗi ngăn được lắp đặt 1 dàn phân phối khí, ngăn A và C được lắp đặt các tube thổi khí ở dưới đáy bể Khí được thổi vào từ các máy thổi khí cánh guồng AB-06A/B/C/D để cung cấp oxy cho quá trình xử lý sinh học Các ngăn ở 2 đầu (A, C) được lắp đặt thêm đập tràn răng cưa để thu nước thải sau khi lắng

Hai ngăn ở 2 đầu đảm nhiệm đồng thời 2 chức năng: vừa là bể phản ứng sinh học vừa là bể lắng Nước thải được đưa vào từng ngăn tùy theo chu kỳ

Bùn hoạt tính dư sinh ra trong quá trình xử lý cũng được lấy ra ở từng ngăn ở 2 đầu, ngược với chu kỳ nước thải vào hệ thống

Chu kỳ hoạt động của Mul®tech:

SVTH: Lâm Thành Lợi 23

Cũng tương tự như hệ thống xử lý bùn hoạt tính cổ điển, hệ thống bể này cũng hoạt động liên tục Tuy nhiên, hệ thống Mul®tech hoạt động liên tục theo từng chu kỳ, trong mỗi chu kỳ bao gồm 2 giai đoạn chính và 2 giai đoạn trong một chuỗi cân bằng

Giai đoạn chính thứ nhất: (Thời gian 3 giờ 30 phút) Nước thải được đưa vào bể T06 tại ngăn A để hòa trộn với bùn hoạt tính Các chất hữu cơ trong nước thải được hòa trộn và phân hủy thành các hợp chất hữu cơ vô hại (CO2 và H2O) dưới tác dụng của bùn hoạt tính Từ ngăn A, hỗn hợp nước thải – bùn hoạt tính tiếp tục chảy sang ngăn thổi khí B, tại đó bùn hoạt tính tiếp tục phân hủy các hợp chất hữu cơ Từ ngăn B, hỗn hợp bùn – nước thả tiếp tục chảy sang ngăn C Tại ngăn C không diễn ra bất kỳ quá trình thổi khí cũng như quá trình khuấy trộn nào Lúc này ngăn C đóng vai trò là ngăn lắng trong quá trình xử lý Bùn hoạt tính trong ngăn C sẽ lắng xuống đáy bằng trọng lực, nước thải sau khi lắng trong tại ngăn C tràn qua đập tràn răng cưa sang bể khử trùng T07 Lượng bùn dư tại ngăn C sẽ được bơm SP-06B bơm sang bể nén bùn T08A/B Đến đây là thời điểm kết thúc giai đoạn chính thứ nhất

Giai đoạn chính thứ hai: (Thời gian 3 giờ 30 phút) Cũng giống như giai đoạn đoạn chính thứ nhất, ngoại trừ hướng dòng chảy được thay đổi theo chiều ngược lại Trong giai đoạn chính thứ hai nước thải được đưa vào và xử lý ở ngăn C rồi qua ngăn B trước khi lắng và thải ra ở ngăn A Bùn hoạt tính dư cũng được lấy ra ở ngăn A bằng bơm SP-06A

Ngoài hai chu kỳ chính, hệ thống được thiết kế có hai chu kỳ trung gian thứ nhất và thứ hai Chu kỳ trung gian thứ nhất diễn ra trong khoảng thời gian giữa chu kỳ thứ nhất và chu kỳ chính thứ hai Ngược lại, chu kỳ trung gian thứ hai diễn ra trong khoảng thời giam giữa hai chu kỳ chính thứ hai và chu kỳ chính thứ nhất Nói cách khác, chu kỳ trung gian là khoảng thời gian cần thiết để thay đổi hướng của dòng chảy giữa các chu kỳ chính

- Chu kỳ trung gian thứ nhất: (30 phút) Tại chu kỳ này dòng nước thải tiếp tục được đưa vào hệ thống nhưng là ở ngăn giữa (ngăn B) và quá trình thổi khí chỉ diễn ra ở ngăn này Nước thải sau khi xử lý tiếp tục chảy ra ở

Nước thải sau khi khử trùng theo mươn dẫn đi qua kênh đo lưu lượng rồi thải

ra ngoài môi trường qua rạch nước phía sau

3.8 Bể nén bùn:

Bùn cặn sinh ra từ hệ thống xử lý nước thải bao gồm: - Rác sinh ra từ máy lọc rác tự động RDS

- Bùn hóa lý sinh ra từ bể lắng sơ bộ

- Bọt váng (bọt nổi và váng dầu mỡ) sinh ra từ bể lắng sơ bộ - Bùn sinh học dư từ quá trình xử lý sinh học

SVTH: Lâm Thành Lợi 25

sau khi nén tới nồng độ 20.000 – 25.000 mg/l tại bể nén bùn T08A/B sẽ được bơm bùn trục vít SP-08 đưa vào máy ép bùn (BPF-Best Press Filter) để ép thành bánh Bùn sau khi ép có độ khô cao Các bánh bùn sau khi ép sẽ được sử dụng làm nguồn phân bón hữu cơ rất tốt cho cây trồng Hóa chất dùng trong xử lý bùn là C-polymer được đưa vào từ thiết bị pha chế T14 bằng bơm định lượng trục vít CP-14

Trong quá trình xử lý: Toàn bộ nước dư từ máy ép bùn băng tải và từ bể nén bùn T08A/B đều được đưa quay về trạm bơm T01 để tái xử lý

4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ: 4.1 Thông số đầu vào:

Lưu lượng trung bình: Qngày = 4500 m3/ngày Lưu lượng giờ trung bình: Qtb(h) = = 187,5 m3/h Lưu lượng trung bình giây: Qtb(s) = = 52 L/s

Dựa vào bảng 3-2: Hệ số không điều hòa chung (Lâm Minh Triết, 2006, Tr 99)

L/s

Bảng 2.2: Hệ số không điều hòa chung

⇨ Hệ số không điều hòa k: k = 1,8 Lưu lượng giờ cao nhất:

Qmax(h) = = 337,5 m3/h Lưu lượng giây cao nhất: Qmax(s) = = 93,75 L/s

4.2 Tính toán trạm bơm nước thải:

SVTH: Lâm Thành Lợi 26

Nước thải của tất cả các nhà máy trong KCN Tân Tạo sau khi được xử lý cục bộ đạt tiêu chuẩn quy định được xả vào hệ thống thoát nước chung của KCN và được dẫn đến trạm xử lý nước thải tập trung để xử lý hoàn tất đạt tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN-5945-2005) đối với nguồn loại B trước khi xả ra rạch Nước Lên Nước thải đầu tiên được dẫn đến ngăn tập trung, qua song chắn rác thô và vào hố bơm Từ đó được 2 bơm chìm bơm đến công trình xử lý tiếp theo

=> chiều dài 19,7 m Lắp đặt 2 bơm chìm

Lưu lượng khí cần thiết để xáo trộn = 0,02 m3/phút

Lưu lượng khí cần thiết = 1313×0,02 = 26,26 m3/phút (926,8 CFM) Công suất thiết bị phân tán khí = 6,7 CFM

Số thiết bị phân tán khí = = 138 thiết bị

Sử dụng: 02 máy thổi khí (01 máy hoạt động, 01 máy dự phòng) Công suất 926,8 CFM