Thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty Sunyad Việt Nam

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt nam CHƯƠNG MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ MỤC TIÊU CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NỘI DUNG ĐỒ ÁN PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU SVTH: PHAN THỊ TRÚC GIANG Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt nam ĐẶT VẤN ĐỀ: Để đáp ứng cho đòi hỏi ngày cao người, hoạt động sản xuất kinh tế phát triển cách nhanh chóng mạnh mẽ Tuy nhiên, điều lại phát sinh tiêu cực đến mơi trường, làm suy thối mơi trường đất, nước , khơng khí, làm cạn kiệt tài ngun thiên nhiên, ảnh hưởng đấn hệ sinh thái Bản thân người phải gánh chịu hệ từ việc làm như: khan nguồn nước sạch, lũ lụt, hạn hán… Do đó, ngày vấn đề liên quan đến môi trường không xa lạ với người, cịn trở thành vấn đề cấp bách cần thiết toàn cầu Trong năm gần đây, với xu thề hội nhập phát triển kinh tế khu vực Thế giới, tốc độ cơng nghiệp hóa Việt Nam ngày phát triển, nhiều khu công nghiệp, khu chế xuất đời, nhiều ngành công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp nơng nghiệp phát triển mạnh Vì thế, ngày khối lượng nước thải không nhỏ thải nguồn tiếp nhận mà chưa qua hệ thống xử lý Điều làm môi trường ngày bị ô nhiễm trầm trọng Để tiếp tục phát triển kinh tế – xã hội – mơi trường cách bền vững biện pháp bảo vệ môi trường phải quan tâm thực mức Việc đặt tiêu chuẩn môi trường thực Luật Môi trường điều cần thiết môi trường sống sức khỏe cộng đồng.Chính mà việc lựa chọn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơng ty xí nghiệp vấn đề cấp bách sách bảo vệ mơi trường nước ta MỤC TIÊU CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Lựa chọn công nghệ thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho công ty TNHH SUNYAD với công suất 40m 3/ngày nhằm giảm thiểu tiêu nhiễm có nước thải Nước thải sau xử lý phải đạt tiêu chuẩn loại A TCVN 5945 – 1995 NỘI DUNG ĐỒ ÁN: - Trình bày khái qt phương pháp cơng nghệ xử lý nước thải - Tìm hiểu tình hình chung công ty TNHH SUNYAD SVTH: PHAN THỊ TRÚC GIANG Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cơng ty Sunyad – Việt nam - Tìm hiểu nguồn phát sinh ô nhiễm từ hoạt động Cơng ty - Lựa chọn quy trình xử lý nước thải thích hợp cho Cơng ty - Tính tốn thiết kế hạng mục cơng trình hệ thống xử lý nước thải - Tính tốn chi phí đầu tư, quản lý vận hành, giá thành xử lý 1m3 nước thải PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN: - Tham khảo đề tài liên quan thực - Các Website có liên quan - Sự hướng dẫn giáo viên phụ trách - Ngồi thơng tin có phần nhờ giúp đỡ bạn bè - Nghiên cứu lý thuyết xử lý nước thải nước Thu thập xử lý tài liệu cần thiết cho đề tài cách thích hợp Xử lý thơng tin đưa vào chương trình tin học: word, autocad GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU: Đề tài tập trung nghiên cứu, tìm hiểu thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt cơng ty để đưa biện pháp xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường Thời gian thực đề tài: từ ngày 04/10/2006 đến ngày 27/12/2006 SVTH: PHAN THỊ TRÚC GIANG Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt nam CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG THỨC XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.1 NGUỒN GỐC VÀ ĐẶC TÍNH CỦA NƯỚC THẢI SINH HOẠT 1.2 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA NƯỚC THẢI SINH HOẠT 1.3 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SVTH: PHAN THỊ TRÚC GIANG Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt nam 1.1 NGUỒN GỐC VÀ ĐẶC TÍNH CỦA NƯỚC THẢI SINH HOẠT: 1.1.1 Nguồn gốc nước thải sinh hoạt: Nước thải sinh hoạt nước xả bỏ sau sử dụng cho mục đích sinh hoạt người như: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân… Nước thải sinh hoạt thường thải từ hộ, quan, xí nghiệp, trường học, bệnh viện, chợ, cộng trình cơng cộng khác sở sản xuất 1.1.2 Đặc tính nước thải sinh hoạt: Nước thải sinh hoạt thường bị ô nhiễm bởi: cặn hữu cơ, chất hữu hịa tan (thơng qua tiêu BOD 5, COD), chất dinh dưỡng (Nitơ, Phospho), vi trùng gây bệnh (E.Coli, Coliform,…) 1.2 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA NƯỚC THẢI SINH HOẠT: Mức độ cần thiết xử lý nước thải phụ thuộc vào: - Nồng độ nhiễm bẩn nước thải - Khả tự làm nguồn tiếp nhận - Yêu cầu mặt vệ sinh môi trường Để lựa chọn công nghệ xử lý nước thải tính tốn thiết kế cơng trình đơn vị hệ thống xử lý nước thải, trước tiên cần phải biết thành phần tính chất nước thải Thành phần nước thải chia làm nhóm chính: thành phần vật lý thành phần hóa học  Thành phần vật lý: Biểu thị dạng chất bẩn có nước thải kích thước khác nhau, chia làm nhóm: - Nhóm 1: gồm chất không tan chứa nước thải dạng thô (vải, giấy, cây, sạn, sỏi, cát,…) dang lơ lửng (δ > 10-1mm) chất dạng huyền phù, nhũ tương, bọt (δ = 10-1 ÷ 10-4mm) - Nhóm 2: gồm chất bẩn dạng keo (δ = 10-4 ÷ 10-6mm) - Nhóm 3: gồm chất bẩn dạng hịa tan (có δ < 10 -6mm), chúng dang ion hay phân tử: hệ pha, dung dịch thật SVTH: PHAN THỊ TRÚC GIANG Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt nam  Thành phần hóa học:biểu thị dạng chất bẩn nước thải có tính chất hóa học khác nhau, chia làm nhóm: - Nhóm 1: thành phần vơ cơ: cát, sét, xỉ, oxit vô cơ, ion muối phân ly… (khoảng 42% nước thải sinh hoạt) - Nhóm 2: thành phần hữu cơ: chất có nguồn gốc từ động thực vật, cặn bã tiết… (khoảng 58%) Các chất chứa Nitơ: urê, protein, amin, axit amin Các hợp chất nhón Hidrocacbon: mỡ, xà phịng, celllulose… Các hợp chất có chứa Phospho, lưu huỳnh 1.3 Nhóm 3: thành phần sinh học: nấm men, nấm mốc, tảo, vi khuẩn… TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI: Các loại nước thải chứa tạp chất gây ô nhiễm khác nhau, từ loại chất rắn khơng tan đến loại chất khó tan tan nước, xứ lý nước thải loại bỏ tạp chất đó, làm lại nước tái sử dụng thải vào nguồn Để đạt mục đích đó, thường dựa vào đặc điểm loại tạp chất để lựa chọn phương pháp xử lý thích hợp Thường có phương pháp xử lý sau: - Xử lý phương pháp học - Xử lý phương pháo hóa lý - Xử lý phương pháp sinh học 1.3.1 Phương pháp học: Xử lý học nhằm mục đích: tách chất khơng hịa tan, vật chất lơ lửng có kích thước lớn như: sỏi, cát, mảnh kinh loại, thủy tinh, tạp chất nổi,… phần chất dạng keo khỏi nước thải Điều hòa lưu lượng nồng độ chất ô nhiễm nước thải Xử lý học giai đoạn chuẩn bị cho q trình xử lý hóa lý xử lý sinh học 1.3.1.1 Song chắn rác, lưới chắn rác: Nước thải dẫn váo hệ thống xử lý trước hết phải qua song chắn rác thiết bị nghiền rác Tại thành phần rác có kích thước lớn như: vỏ hộp, bao SVTH: PHAN THỊ TRÚC GIANG Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt nam nylon, đá cuội… giữ lại Nhờ tránh làm tắc bơm, đường ống kênh dẫn Đây bước quan nhằm đảm bảo an toàn điều kiện làm việc thuận lợi cho hệ thống xử lý nước thải 1.3.1.2 Bể lắng cát: Bể lắng cát có nhiệm vụ loại bỏ cát, đá cuội tạp chất vô khác có kích thước từ 0.2 ÷ 2mm khỏi nước thải nhằm đảm bảo an toàn cho bơm khỏi bị cát, sỏi bào mòn, tránh tắc đường ống ảnh hưởng đến cơng trình sinh học phía sau Bể lắng cát thường có loại: lắng cát ngang, lắng cát thổi khí, lắng cát tiếp tuyến Ngồi cịn có bể lắng cát đứng khơng thơng dụng Cát từ bể lắng cát đưa phơi khô sân phơi cát cát khô thường sử dụng lại cho mục đích xây dựng 1.3.1.3 Bể lắng: Bể lắng có nhiệm vụ lắng hạt cặn lơ lửng có trọng lượng riêng lớn trọng lượng riệng nước, cặn hình thành trình keo tụ tạo thành (bể lắng đợt 1) cặn sinh trình xử lý sinh học (bể lắng đợt 2) Theo chiều dòng chảy, bể lắng phân thành: bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng radian 1.3.1.4 Bể điều hịa: Bể điều hịa có nhiệm vụ trì dịng thải nồng độ vào cơng trình xử lý, khắc phục cố vận hành dao động nồng độ lưu lượng nước thải gây ra, đồng thời nâng cao hiệu suất trình xử lý sinh học 1.3.1.5 Bể lọc: Bể lọc xây dựng để tách tạp chất có kích thước nhỏ khơng thể loại phương pháp lắng Quá trình lọc trước sử dụng xử lý nước thải thường sử dụng trường hợp nước sau xử lý địi hỏi có chất lượng cao: Để tăng hiệu suất công tác công trình xử lý học dùng biện pháp thống gió sơ bộ, thống gió đơng tụ sinh học, hiệu xử lý đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng 40 ÷ 45% theo BOD SVTH: PHAN THỊ TRÚC GIANG Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt nam Trong số cơng trình xử lý học phải kể đến bể tự hoại, bể lắng vỏ, bể lắng có ngăn phân hủy cơng trình vừa để lắng, vừa để phân hủy cặn lắng Đơi người ta cịn tách hạt lơ lửng cách tiến hành lắng chúng tác dụng lực ly tâm xyclon thủy lực hay máy ly tâm 1.3.2 Phương pháp hóa lý: 1.3.2.1 Keo tụ: Các hạt cặn có kích thước nhỏ 10-4mm thường tự lắng mà tồn trạng thái lơ lửng Muốn loại bỏ hạt cặn lơ lửng phải dùng đến biện pháp xử lý học kết hợp với biện pháp hóa học tức cho vào nước cần xử lý chất phản ứng để tạo hạt keo có khả kết dính lại với liên kết hạt lơ lửng nước tạo thành cặn lớn có trọng lượng đáng kể Do bơng cặn tạo thành dễ dàng lắng xuống bể lắng Để thực trình keo tụ, người ta cho vào nước chất keo tụ thích hợp như: phèn nhôm Al2(SO4)3, phèn sắt loại FeSO4, Fe2(SO4)3 FeCl3 Các loại phèn đưa nước dạng dung dịch hòa tan 1.3.2.2 Tuyển nổi: Bể tuyển dùng để tách tạp chất (ở dạng lắng lỏng) phân tán không tan, tự lắng khỏi nước Ngồi cịn dùng để tách hợp chất hòa tan chất hoạt động bề mặt gọi bể tách bọt hay làm đặc bọt Quá trình tuyển thực cách sụt bọt khí nhỏ vào pha lỏng Các bọt khí kết dính với hạt cặn, khối lượng riêng tập hợp bọt khí cặn nhỏ khối lượng riêng nước, cặn theo bọt khí lên bề mặt Tùy theo phương thức cấp khí vào nước, trình tuyển bao gồm dạng sau: - Tuyển phân tán khí (Dispersed Air Flotation) - Tuyển chân không (Vacuum Flotation) - Tuyển khí hịa tan (Dissolved air Flotation) 1.3.2.3 Hấp phụ: Phương pháp hấp phụ ứng dụng rộng rãi để làm nước thải triệt để khỏi chất hữu hòa tan sau xử lý phương pháp sinh học, SVTH: PHAN THỊ TRÚC GIANG Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt nam nồng độ chúng không cao không bị phân hủy vi sinh vật hay chúng độc Ưu điểm phương pháp hiệu cao 80 ÷ 95% có khả xử lý nhiều chất nước thải đồng thời có khả thu hồi chất Quá trình hấp phụ thực cách cho tiếp xúc pha khơng hịa tan pha rắn (chất hấp phụ) với pha khí pha lỏng Dung chất (chất bị hấp thụ) qua từ pha lỏng (pha khí) đến pha rắn nồng độ dung chất dung dịch cân Các chất hấp phụ thường sử dụng: than hoạt tính, tro, xỉ, mạt cưa, silicegen, keo nhôm 1.3.2.4 Trao đổi ion: Phương pháp khử tương đối triệt để tạp chất trạng thái ion nước như: Zn, Cu, Cr, Ni, Hg, Mn,… hợp chất Asen, Phospho, Cyanua, chất phóng xạ Phương pháp cho phép thu hồi chất có giá trị đạt mức độ làm dùng nhiều việc tách muối xử lý nước thải 1.3.2.5 Đializ – Màng bán thấm: Phương pháp tách chất tan khỏi hạt keo cách dùng màng bán thấm Đó màng xốp đặc biệt không cho hạt keo qua 1.3.2.6 Trích ly: Phương pháp tách chất bẩn hòa tan khỏi nước thải dung mơi với điều kiện dung mơi khơng tan nước độ hịa tan chất bẩn dung môi cao nước 1.3.2.7 Chưng bay hơi: Phương pháp chưng nước thải để chất hịa tan bay lên theo nước Ví dụ: người ta chưng nước thải nhà máy hóa cốc cho phenol bay theo nước 1.3.3 Các phương pháp hóa học: 1.3.3.1 Phương pháp trung hịa: Nhằm trung hịa nước thải có pH q cao thấp nhằm tạo điều kiện cho q trình xử lý hóa lý xử lý sinh học SVTH: PHAN THỊ TRÚC GIANG Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt nam Mặc dù trình đơn giản mặt nguyên lý gây số vấn đề thực tế như: giải phóng chất ô nhiễm dễ bay hơi, sinh nhiệt, làm sét, xỉ thiết bị máy móc Vơi (Ca(OH)2) thường sử dụng rộng rãi bazơ để xử lý nước thải có tính axit, axit sulfuric (H2SO4) chất tương đối rẽ tiền dùng xử lý nước thải có tính bazơ 1.3.3.2 Phương pháp oxy hóa – khử: Phương pháp dùng để khử trùng nước thải Chuyển nguyên tố hòa tan sang kết tủa hay ngun tố hịa tan sang thể khí Biến đổi chất lỏng không phân hủy sinh học thành nhiều chất đơn giản có khả đồng hóa vi khuẩn Loại bỏ kim loại nặng như: Cu, Pb, Zn, Cr, Ni, As,… số độc chất Cyanua Các chất oxy hóa thơng dụng: Ozon (O 3), Chlorine (Cl2), Kali permanganate (KMnO4), Hydroperoxide (H2O2) Quá trình thường phụ thuộc rõ rệt váo pH diện chất xúc tác 1.3.3.3 Kết tủa hóa học: Kết tủa hóa học thường dùng để loại trừ kim loại nặng nước Phương pháp kết tủa hóa học thường sử dụng phương pháp tạo kết tủa với soda sử dụng để kết tủa kim loại dạng Hydroxide (Fe(OH)3), Carbonate (CdCO3) 1.3.4 Phương pháp sinh học: Phương pháp sinh học thường sử dung để xử lý chất hữu hịa tan có nước thải số chất vô cơ: H 2S, sulfide, amonia,… dựa sở hoạt động vi sinh vật Vi sinh vật sử dụng chất hữu số khoáng chất làm thức ăn để sinh trưởng phát triển Các trình xử lý sinh học phương pháp kỵ khí hiếu khí xảy điều kiện tự nhiên nhân tạo Trong trình xử lý nhân tạo người ta tạo SVTH: PHAN THỊ TRÚC GIANG Trang 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt nam Bể tự hoại có nhiệm vụ lắng cặn phân hủy cặn lắng tác động vi sinh vật kỵ khí - Cấu tạo: Bể tự hoại xây dựng gạch bê tơng cốt thép Bể tự hoại thường có dạng mặt hình trịn hình chữ nhật Bể có hay nhiều ngăn Loại ngăn áp dụng lưu lượng đến m 3/ngày đêm, loại ngăn lưu lượng đến 10 m3/ngày đêm, loại ngăn lưu lượng lớn 10 m3/ngày đêm - Tính tốn bể tự hoại: Thể tích tính tốn chung bể tự hoại khơng nhỏ lượng nước thải trung bình ÷ ngày (theo điều 7.3.2 TCXD 51 – 84), chọn thời gian ngày đêm để tính tốn: WT = 40m / ngày × ngày=40m3 Chọn thiết kế đơn nguyên, thể tích đơn nguyên là: W= WT 40 = = 20m 2 Kích thước đơn nguyên: Thể tích ngăn thứ 50% thể tích tổng cộng W1 = 0.5 × 20 = 10m Thể tích ngăn thứ thể tích ngăn thứ 25% thể tích tổng cộng: W2 = W3 = 0.25 × 20 = 5m Diện tích mặt bể tự hoại: F= W 20 = = 10m H Trong đó: H : chiều cao cơng tác bể tự hoại, H = 2m Kích thước ngăn bể tự hoại sau: Ngăn thứ nhất: H × B1 × L1 = 2m × 1.6m × 3.4m Ngăn thứ hai thứ ba: H 23 × B23 × L23 = 2m × 1.6m × 1.6m SVTH: PHAN THỊ TRÚC GIANG Trang 61 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt nam Ngăn thứ ba bể tự hoại có chứa lớp vật liệu lọc đá sỏi xỉ than Chiều cao lớp vật liệu lọc h = 1m Lớp vật liệu lọc gồm lớp, với chiều dày lớp 0.25m với kích thước hạt vật liệu sau: Lớp thứ gồm hạt có kích thước 50 ÷ 30mm Lớp thứ hai gồm hạt có kích thước 35 ÷ 25mm Lớp thứ ba gồm hạt có kích thước 25 ÷ 15mm Lớp thứ tư gồm hạt có kích thước 15 ÷ 10mm Hàm lượng chất ô nhiễm sau qua bể tự hoại: Hàm lượng chất lơ lửng nước thải giảm 45%: C = 246 × (100 − 45)% = 135.3mg / l Hàm lượng BOD nước thải giảm 40%: L = 467 × (100 − 40)% = 280.2mg / l Nước thải sau xử lý bể tự hoại phân phối vào bể lọc sinh học ngầm nhờ ngăn định lượng với ống xi phông tự động Ngăn định lượng thiết kế với bể tự hoại có kích thước: L × B × H = 1m × 1m × 2m Bảng 4.9: Các thông số thiết kế bể tự hoại STT Thể tích bể Thơng số Đơn vị m3 Giá trị 20 Chiều cao bể m Chiều dài ngăn thứ m 3.4 Chiều rộng ngăn thứ m 1.6 Chiều dài ngăn thứ hai ba m 1.6 Chiều rộng ngăn thứ hai ba m 1.6 Chiều cao lớp vật liệu lọc ngăn thứ ba m 4.2.2 Bể lọc sinh học ngầm: - Chức năng: Bể lọc sinh học ngầm có chức loại bỏ chất hữu có khả phân hủy sinh học nhờ vi sinh vật hiếu khí SVTH: PHAN THỊ TRÚC GIANG Trang 62 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt nam - Nguyên lý hoạt động: Nước thải tưới lên bề mặt thấm qua lớp vật liệu lọc Ở bề mặt lớp vật liệu lọc khe hở chúng, cặn bẩn giữ lại tạo thành màng (gọi màng vi sinh) Lượng oxy cần thiết để oxy hóa chất bẩn hữu vào bể qua ống thơng gió Vi sinh hấp thụ chất hữu nhờ có oxy mà q trình oxy hóa thực - Tính tốn bể lọc sinh học ngầm: Thể tích lớp vật liệu lọc bể lọc sinh học ngầm tính theo cơng thức: W = ( La − Lt )Q (280.2 − 15) × 40 = = 19.29m NO 550 Trong đó: La : hàm lượng BOD5 nước thải dẫn vào bể lọc sinh học ngầm Lt : hàm lượng BOD5 nước thải sau xử lý, Lt = 15 mg/l Q : lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm NO : lực oxy hóa, lấy theo bảng 4.10, NO = 550 gO2/m3ngày Bảng 4.10: Năng lực oxy hóa NO thay đổi theo điều kiện nhiệt độ Nhiệt độ trung bình NO ứng với nhiệt độ nước thải mùa năm khơng khí lạnh (gO2/m3ngđ) 20˚C 450 15 ÷ 20 15˚C 400 25˚C 500 20 ÷25 450 500 550 30 500 550 600 Diện tích bể lọc sinh học ngầm: F= W 19.29 = = 12.86m H 1.5 Trong đó: H : chiều cao lớp vật liệu lọc, H = 1.5m (theo điều 6.14.13 TCXD 51 – 84) SVTH: PHAN THỊ TRÚC GIANG Trang 63 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt nam Chọn bể lọc sinh học ngầm gồm ngăn làm việc đồng thời, với kích thức ngăn: L × B = 4m × 3m Vật liệu lọc chọn đá dăm, xỉ than, kích thước 40 ÷ 60mm Dưới lớp vật liệu lọc sàn đỡ bê tơng cốt thép có đục lỗ, đặt cách đáy bể 0.3m Chiều cao tổng cộng bể lọc sinh học ngầm: Hxd = H + h1 + h2 + h3 = 1.5 + 0.2 + 0.4 + 0.3 = 2.4m Trong đó: h1 : khoảng cách từ lớp vật liệu lọc đến máng phân phối, h1 = 0.2m h2 : khoảng cách từ máng phân phối đến nắp bê tông, h2 = 0.4m h3 : khoảng cách từ đáy bể đến lớp vật liệu lọc Để phân phối nước thải lên lớp vật liệu lọc, sử dụng hệ thống máng phân phối có lỗ bố trí theo chiều rộng ngăn Khoảng cách máng phân phối là: 0.5m Khoảng cách lỗ máng phân phối là: 0.3m Bảng 4.11: Các thông số thiết kế bể lọc sinh học ngầm STT Thông số Số ngăn làm việc Đơn vị ngăn Giá trị 2 Chiều dài ngăn m Chiều rộng ngăn m Chiều cao lớp vật liệu lọc m 1.5 Chiều cao xây dựng m 2.4 Khoảng cách máng phân phối m 0.5 Khoảng cách lỗ máng m 0.3 4.2.3 Bể lắng đợt 2: Sau qua bể lọc sinh học bể lắng đợt 2, hàm lượng BOD5 nước thải lại là: L= 15mg/l Bảng 4.12: Các thông số thiết kế bể lắng đợt STT Thơng số Đường kính bể SVTH: PHAN THỊ TRÚC GIANG Đơn vị m Giá trị 1.6 Trang 64 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt nam Chiều cao bể m 3 Đường kính buồng phân phối trung tâm m 0.4 Đường kính máng thu nước m 1.2 Chiều dài máng thu nước m 3.77 Độ dốc đáy Thời gian lưu nước bể 45˚ h 2.02 4.2.4 Bể lọc áp lực: Bể lọc áp lực thiết kế để đảm bảo cho nước đầu đạt tiêu chuẩn loại A Bảng 4.13: Các thông số thiết kế bể lọc áp lực STT Thông số Đường kính bể Đơn vị m Giá trị 0.35 Chiều cao bể m Chiều cao lớp cát m 0.3 Chiều cao lớp Anthracite m 0.5 Sau bể lọc áp lực hàm lượng cặn lơ lửng SS lại: C = mg/l Tương ứng với BOD5 cặn lơ lửng: BOD5 cặn lơ lửng = × 0.6 × 1.42 × 0.68 = 2.9mg / l Tổng BOD5 sau bể lọc áp lực: BOD5 sau xử lý= BOD5 cặn lơ lửng + BOD5 hòa tan = 2.9 + 15 = 17.9mg / l 4.2.5 Bể chứa bùn: Bể chứa bùn thiết kế để lưu giữ cặn bùn sinh từ bể tự hoại bể lắng đợt Bảng 4.14: Các thông số thiết kế bể chứa bùn STT Thông số SVTH: PHAN THỊ TRÚC GIANG Đơn vị Giá trị Trang 65 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt nam Chiều dài bể m 2 Chiều rộng bể m 1.5 Chiều cao bể m Thời gian lưu nước ngày 30 4.2.6 Bể tiếp xúc: Nước thải sau khỏi bể lọc áp lực dẫn đấn bể tiếp xúc để khử trùng Clo Bể tiếp xúc thiết kế có vách ngăn để tăng xáo trộn nước thải với Clo Bảng 4.15: Các thông số thiết kế bể tiếp xúc STT Thể tích bể Thơng số Đơn vị m3 Giá trị 1.25 Chiều cao bể m Chiều dài bể m 1.8 Chiều rộng bể m 0.7 Thời gian lưu nước phút 45 SVTH: PHAN THỊ TRÚC GIANG Trang 66 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt nam CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN KINH TẾ CHO HỆ THỐNG XỬ LÝ 5.1 TÍNH TỐN KINH TẾ 5.2 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHO CÔNG TY 5.3 QUẢN LÝ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 5.1 TÍNH KINH TẾ: 5.1.1 Phương án 1: 5.1.1.1 Diện tích mặt xây dựng: Bảng 5.1: Diện tích mặt xây dựng cơng trình đơn vị Tên hạng mục SVTH: PHAN THỊ TRÚC GIANG Số lượng Mặt Thể tích (m2) (m3) Trang 67 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt nam Hố thu gom Bể điều hòa Bể lắng vỏ Bể Aerotank Bể lắng Bể lọc áp lực Bể chứa bùn Bể tiếp xúc Tổng cộng 5.1.1.2 a 1 2 1 11.9 2.2 1.3 37.4 12.5 55.9 19.8 15 4.4 1.3 120.9 Khái tốn kinh tế: Chi phí xây dựng bản: Bảng 5.2: Khái toán kinh tế Hạng mục cơng trình Đơn vị Hố thu gom Bể điều hòa Bể lắng vỏ Bể Aerotank Bể lắng Bể chứa bùn Bể tiếp xúc m m3 m3 m3 m3 m3 m3 Thể tích (m3) 12.5 55.9 19.8 15 1.3 Tổng cộng b Thành tiền VNĐ 4.800.000 10.000.000 44.000.000 15.840.000 12.000.000 4.800.000 1.040.000 92.480.000 Chi phí cho thiết bị: Bảng 5.3: Khái toán thiết bị Tên thiết bị Song chắn rác Bơm nước thải Hệ thống ống dẫn khí Hệ thống ống dẫn nước Hệ thống điện kỹ thuật Máy thổi khí Máy bơm bùn tuần hồn Đĩa phân phối khí Bể lọc áp lực Tổng cộng SVTH: PHAN THỊ TRÚC GIANG Thành tiền (VNĐ) 500.000 10.000.000 10.000.000 30.000.000 10.000.000 4.000.000 8.000.000 1.200.000 30.000.000 103.700.000 Trang 68 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cơng ty Sunyad – Việt nam c Tổng chi phí: Phần xây dựng : 92.480.000 VNĐ Phần thiết bị : 103.700.000 VNĐ Chi phí phát sinh : 30.000.000 VNĐ Vận chuyển lắp đặt : 10.370.000 VNĐ Tổng chi phí xây dựng cơng trình: SXD= 236.550.000 VNĐ d Chi phí khấu hao cho phần xây dựng 15 năm: S KH = e S XD 236.550.000 = = 43.500 VNĐ/ngày 15 × 365 15 × 365 Chi phí điện năng: Bảng 5.4: Khái tốn chi phí điện Công Tên thiết bị suất Số máy lượng (KW) Bơm hố thu gom 0.97 Máy thổi khí bể điều hịa 0.68 Máy thổi khí bể Aerotank 0.38 Bơm bùn tuần hoàn 0.76 Tổng cộng 2 2 Số máy hoạt động 1 1 Thời Điện gian hoạt tiêu thụ động 12 5 (KWh) 11.64 2.72 1.90 3.80 20.06 Để đảm bảo số KW điện tiêu thụ cho thiết bị không đề cập phía lượng điện tiêu thụ thêm vào khoảng 10% Lượng điện tiêu thụ thực tế ngày là: 22 KWh f Tính tốn chi phí vận hành cho m3 nước thải: Điện tiêu thụ: SVTH: PHAN THỊ TRÚC GIANG Trang 69 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt nam D1 = 22 × 1500 = 33000 VNĐ/ngày Chi phí hóa chất: 10.000 VNĐ/ngày Tổng chi phí quản lý vận hành: SQL=D1+D3= 33.000+10.000=43.000 VNĐ/ngày 5.1.1.3 Đơn giá xử lý 1m3 nước thải: Đơn giá cho việc xử lý 1m3 nước thải: S XL = S KH + S QL Q = 43.000 + 43.000 = 2150 VNĐ/m3 40 5.1.2 PHƯƠNG ÁN 2: 1.1.1 Diện tích mặt xây dựng: Bảng 5.5: Diện tích mặt xây dựng cơng trình đơn vị Tên hạng mục Số lượng Bể tự hoại Ngăn định lượng Bể lọc sinh học ngầm Bể lắng Bể lọc áp lực Bể chứa bùn Bể tiếp xúc 1 1 1 Mặt Thể tích (m2) 14.44 1.44 12 2.2 1.3 (m3) 36.1 3.6 30 15 4.4 1.3 Tổng diện tích mặt bằng: S = Σdiện tích = 39.38m2 1.1.2 Khái tốn kinh tế: a Chi phí xây dựng bản: Bảng 5.6: Khái toán kinh tế Hạng mục cơng trình Bể tự hoại SVTH: PHAN THỊ TRÚC GIANG Đơn vị M Thể tích (m3) 36.1 Thành tiền VNĐ 43.320.000 Trang 70 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt nam Ngăn định lượng M3 Bể lọc sinh học ngầm M3 Bể lắng M3 Bể chứa bùn M3 Bể tiếp xúc M3 Tổng cộng b 4.320.000 36.000.000 18.000.000 7.200.000 1.560.000 110.400.000 3.6 30 15 1.3 Chi phí cho thiết bị: Bảng 5.7: Khái toán thiết bị Thành tiền Tên thiết bị (VNĐ) 500.000 15.000.000 10.000.000 30.000.000 10.000.000 5.000.000 3.000.000 30.000.000 102.500.000 Song chắn rác Bơm nước thải Hệ thống ống thơng khí Hệ thống ống dẫn nước Hệ thống điện kỹ thuật Máy thổi khí Vật liệu lọc Bể lọc áp lực Tổng cộng c Tổng chi phí xây dựng bản: Phần xây dựng : 110.400.000 VNĐ Phần thiết bị : 102.500.000 VNĐ Chi phí phát sinh : 30.000.000 VNĐ Vận chuyển lắp đặt : 10.250.000 VNĐ Tổng chi phí xây dựng cơng trình: SXD= 253.150.000 VNĐ d Chi phí thay vật liệu lọc: Vật liệu lọc phải thay sau năm để đảm bảo hiệu xử lý Vậy phải thay vật liệu lọc lần 15 năm Chi phí thay vật liệu lọc: SVL = × 3.000.000 = 6.000.000 VNĐ e Chi phí khấu hao cho phần xây dựng 15 năm: S KH = S XD + SVL 253.150.000 + 6.000.000 = = 48.000 VNĐ/ngày 15 × 365 15 × 365 SVTH: PHAN THỊ TRÚC GIANG Trang 71 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt nam f Chi phí điện năng: Hệ thống chủ yếu sử dụng điện để hoạt động máy bơm nước từ bể lọc sinh học ngầm sang bể lắng từ bể lắng sang bể lọc áp lực, nên lượng điện tiêu thụ không nhiều Để đảm bảo số KW điện tiêu thụ cho thiết bị hệ thống lượng điện tiêu thụ ước tính ngày 15KWh Tính tốn chi phí vận hành cho m3 nước thải: g Điện tiêu thụ: 15 × 1500 = 22.500 VNĐ/ngày Chi phí hóa chất: 10.000 VNĐ/ngày Tổng chi phí quản lý vận hành: SQL= 22.500+10.000=32.500 VNĐ/ngày 1.1.3 Đơn giá xử lý 1m3 nước thải: Đơn giá cho việc xử lý 1m3 nước thải: S XL = 5.2 S KH + S QL Q = 48000 + 32.500 = 2013 VNĐ/m3 40 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHO CƠNG TY: Sau q trình lựa chọn tính tốn kỹ thuật kinh tế trên, phương án sử dụng phương án – sử dụng bể hiếu khí Aerotank Cơ sở lựa chọn:  Việc thi công phương án phức tạp phải chôn sâu bể lọc sinh học ngầm  Kiểm sốt q trình phân hủy sinh học bể Aerotank dễ dàng  Sử dụng bể lọc sinh học phải thay định kỳ vật liệu lọc để đảm bảo hiệu xử lý  Việc sử dụng bơm sau cơng trình phá vỡ cấu trúc bơng cặn, làm cho q trình lắng khơng hiệu  Hiệu xử lý phương án ổn định phương án SVTH: PHAN THỊ TRÚC GIANG Trang 72 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt nam 5.3 QUẢN LÝ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI: Trong trình hoạt động, hệ thống xử lý xảy vài cố, sau nguyên nhân chủ yếu phá hủy chế độ làm việc bình thường hệ thống xử lý: • Các cơng trình bị tải • Lượng nước thải đột xuất chảy vào hệ thống lớn • Nguồn cung cấp điện bị ngắt • Lũ lụt tồn vài cơng trính bị ngập • Tới thời hạn khơng kịp sữa chữa, đại tu cơng trình thiết bị • Các phận công nhân quản lý không tuân theo quy tắc quản lý kỹ thuật, kỹ thuật an toàn Quá tải lưu lượng nước thải chảy vào trạm vượt q lượng tính tốn phân phối nước cặn khơng đúng, khơng cơng trình phận cơng trình phải ngừng để đại tu sữa chữa bất thường khắc phục cách kiểm tra cách hệ thống thành phần nước theo tiêu chất lượng Nếu có tượng vi phạm quy tắc quản lý phải kịp thời chấn chỉnh Để tránh bị ngắt nguồn điện trạm xử lý nên dùng nguồn điện độc lập Dưới số cố thường gặp vận hành hệ thống xử lý nước thải với nguyên nhân hành động sữa chửa cần tiến hành: Bảng 5.8: Một số cố biện pháp khắc phục vận hành hệ thống xử lý nước thải Hạng mục Sự cố Song chắn rác Mùi Tắc Bể điều hòa Mùi Bể lắng vỏ Mùi Bể Aerotank Bọt trắng SVTH: PHAN THỊ TRÚC GIANG Nguyên nhân Cách khắc phục Vật chất bị lắng trước Loại bỏ vật lắng tới song chắn Không làm vệ sinh Tăng lượng nước làm Lắng bể vệ sinh Tăng cường khuấy sục khí Xuất q trình lên Tăng cường lượng bùn men chua vào bể Có bùn (thể tích Dừng lấy bùn dư Trang 73 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt nam bề mặt Bùn có màu đen Có bọt khí bùn thấp) Nhiễm độc tính (thể Tìm nguồn gốc phát tích bùn bình thường) sinh để xử lý Có lượng oxy hịa tan Tăng cường sục khí (DO) thấp (yếm khí) Thiết bị phân phối khí Thay thiết bị phân số chỗ bị nứt bể Có mùi Lượng khí cung cấp Tăng lưu lượng khí thối Bùn lên bề mặt Bể lắng Bùn đen bề mặt Nước thải khơng phối khí khơng đủ q tải giảm tải trọng Lượng vi khuẩn dạng Tăng pH đến tăng sợi phát triển mạnh lưu lượng khí tuần Thời gian lưu bùn Loại bỏ bùn thường lâu Máng tràn ngắn xuyên Tăng độ dài máng tràn Khả lắng bùn Tăng hàm lượng bùn bể Aerotank Hình 5.1: Các vi khuẩn hình sợi tiêu biểu bể Aerotank KẾT LUẬN SVTH: PHAN THỊ TRÚC GIANG Trang 74 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt nam KẾT LUẬN: Để góp phần bảo vệ mơi trường việc xử lý nước thải sinh hoạt xem vấn đề thiếu Việc xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt Nam mang ý nghĩa thiết thực ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường sống Đồng thời với mục tiêu làm giảm nhiễm nước thải đến mức tái sử dụng lại (tiêu chuẩn loại A TCVN 5945 – 1995) mang ý nghĩa kinh tế cao Đặc tính nước thải sinh hoạt thích hợp với phương pháp xử lý sinh học Việc lựa chọn phương pháp xử lý hiếu khí, yếm khí hay kết hợp thiết bị sinh học để xử lý nước thải phụ thuộc vào đặc tính, lưu lượng, diện tích, điều kiện kinh tế nơi Phương pháp xử lý chọn cho nghiên cứu phương pháp sinh học, mục tiêu chi phí thấp, hiệu xử lý cao, dễ vận hành KIẾN NGHỊ: Đối với việc ảnh hưởng nước thải nói chung nước thải sinh hoạt nói riêng ảnh hưởng lớn đến môi trường người, với trạng em có số kiến nghị sau: • Cần tiến hành xây dựng hệ thống xử lý nước thải Công ty nhằm bảo vệ sức khỏe người mơi trường sống • Cần kiểm sốt hệ thống xử lý thường xuyên để đảm bảo chất lượng nước đầu • Cần đào tạo đội ngũ cán kỹ thuật quản lý mơi trường có trình độ ý thức trách nhiệm để quản lý, giám sát xử lý chất thải nói chung nước thải nói riêng Cơng ty • Đơn đốc giáo dục cán bộ, nhân viên sở thực quy định an tồn lao động, phịng chống cháy nổ Thực việc kiểm tra sức khỏe, kiểm tra y tế định kỳ SVTH: PHAN THỊ TRÚC GIANG Trang 75 ... Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt nam CHƯƠNG III: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 3.1 CÁC CHỈ TIÊU Ô NHIỄM 3.2 CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 3.3 LỰA CHỌN CÔNG... ĐỨC CẢNH Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt nam 3.3 Dựa vào quỹ đất, hồ tự nhiên diện tích mặt nhà máy LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ: - Phương án 1: công nghệ xử lý gồm... NGHIỆP: Lựa chọn công nghệ thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho công ty TNHH SUNYAD với công suất 40m 3/ngày nhằm giảm thiểu tiêu ô nhiễm có nước thải Nước thải sau xử lý phải đạt tiêu