Tính Toán Và Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Công Ty TNHH Cerubo Việt Nam

Tính Toán Và Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Công Ty TNHH Cerubo Việt Nam

Đề Cương Xử Lý Nước Thải GVHD : ThS Phan Tuấn Triều LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT KHÓA LUẬN MỤC LỤC DANH SÁCH CÁC BẢNG DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt Vấn Đề Kinh tế ngày phát triển, xã hội ngày văn minh đại q trình cơng nghiệp hóa tạo sức ép cho môi trường Cùng với khai thác tài nguyên mức, thiên tai, hạn hán xãy thường xuyên góp phần ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp tác động đến đời sống, sức khỏe người Vì vậy, bảo vệ mơi trường trở thành vấn đề tồn cầu ưu quốc sách nhiều nước giới Cùng với phát triển kinh tế đất nước, nhiều cơng ty, xí nghiệp, khu cơng nghiệp hình thành Trong trình hoạt động sản xuất, sở thải môi trường lượng lớn chất thải nước thải, khí thải, kim loại nặng, chất độc hại…là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường chung đất nước đó, nước thải chiếm phần quan trọng gây ảnh hưởng đến môi trường nước Giảm thiểu ô nhiễm vấn đề hàng đầu đặt xây dựng nhà máy xí nghiệp Trong q trình hoạt động sản xuất cần có hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn để góp phần giảm thiểu nhiễm mơi trường nước Và mục đích để thực luận văn tốt nghiệp “Tính Tốn Và Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Công Ty TNHH Cerubo Việt Nam” 1.2 Sự Cần Thiết Của Đề Tài Nước thải sinh hoạt mối quan tâm sâu sắc nhà quản lý mơi trường xã hội chúng gây ô nhiễm môi trường SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang Đề Cương Xử Lý Nước Thải GVHD : ThS Phan Tuấn Triều nghiêm trọng Vì việc nghiên cứu, tìm giải pháp cơng nghệ thích hợp để xử lý hiệu đảm bảo tiêu chuẩn cho phép thải môi trường nhà làm mơi trường ngồi nước quan tâm.Do việc xử lý nước thải trước thải vào nguồn tiếp nhận yêu cầu thiết yếu 1.3 Mục Tiêu Và Nội Dung Luận Văn 1.3.1 Mục Tiêu - Nghiên cứu, đề xuất phương án xây dựng hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải loại A QCVN 14: 2008 - Tính tốn, thiết kế xây dựng hệ thống xử lý nước thải - Thiết lập vẽ thiết kế xây dựng cơng trình 1.3.2Nội Dung - Khảo sát trạng tình hình hoạt động sản xuất cơng ty - Nghiên cứu sở lý thuyết nước thải sinh hoạt - Tổng hợp, phân tích số liệu - Đề xuất phương án xử lý - Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải - Triển khai vẽ thi cơng, thiết bị cho cơng trình - Dự tốn kinh phí xây dựng hệ thống lý - Dự tốn kinh phí hoạt động sau xây dựng 1.4 Phương Pháp Nghiên Cứu 1.4.1 Phương Pháp Lý Thuyết - Nghiên cứu, thu thập tài liệu nước thải sinh hoạt - Nghiên cứu tài liệu liên quan hệ thống xử lý nước thải vẽ thi công cơng trình xử lý 1.4.2 Phương Pháp Thực Nghiệm - Khảo sát trạng, xác định nguồn gây ô nhiễm - Khảo sát trạng, vị trí xây dựng hệ thống xử lý - Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải 1.5 Giới Hạn Phạm Vi SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang Đề Cương Xử Lý Nước Thải - GVHD : ThS Phan Tuấn Triều Quy mô : Đề tài thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty TNHH Cerubo Việt Nam với công suất 80 m3 / ngày đêm - Đối tượng : xử lý nước thải sinh hoạt cho công ty Nước thải bao gồm : nước thải từ nhà vệ sinh, tin, nhà tắm - Thời gian thực : ngày 01/04/ 2010 kết thúc ngày 15/06/2010 1.6 Ý Nghĩa Khoa Học, Thực Tiễn Chương TỔNG QUAN, HIỆN TRẠNG VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 2.1 Tổng Quan, Hiện Trạng Về Nước Thải SINH HOẠT 2.1.1 Nguồn Gốc Nước Thải Sinh Hoạt Nước thải sinh hoạt nước thải bỏ sau sử dụng cho mục đích sinh hoạt cộng đồng : tắm, giặt giũ, tẩy rữa, vệ sinh cá nhân… Nước thải sinh hoạt thải từ hộ, quan trường học, bệnh viện, chợ, sở sản xuất cơng trình cơng cộng khác 2.1.2 Đặc Tính Của Nước Thải Nước thải sinh hoạt thường bị ô nhiễm : chất hữu (thông qua tiêu COD, BOD…), chất vô cơ, chất dinh dưỡng (N, P…) vi sinh vật ( E.coli, Coliforms…) 2.1.3 Thành Phần Và Tính Chất Nước Thải Thành phần nước thải sinh hoạt gồm loại : - Nước thải nhiễm bẫn chất tiết người từ phòng vệ sinh - Nước thải nhiễm bẩn chất thải sinh hoạt : chất thải nhà bếp, nước tắm giặt… 2.2 Tổng Quan Về Các Phương Pháp Xử Lý NTSH Thành phần nước thải sinh hoạt chứa tạp chất khác Nồng độ lưu lượng phụ thuộc vào nơi sinh nước thải thường dựa vào đặc điểm loại nước thải mà lựa chọn phương SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang Đề Cương Xử Lý Nước Thải GVHD : ThS Phan Tuấn Triều pháp xử lý kết hợp nhiều phương pháp xử lý để làm nguồn nước thường có phương pháp xữ lý sau : 2.2.1 Xử Lý Cơ Học - Nhằm loại bỏ tạp chất khơng hịa tan có kích thước lớn chứa nước thải : sỏi, đá, cát, rác thải, mãnh kim loại, thủy tinh, vật liệu nổi… - 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 Các cơng trình xử lý học :  Sông chắn rác, lưới chắn rác : loại bỏ tạp chất thơ có kích thước lớn nước thải  Bể lắng cát : Bể lắng cát thiết kế cơng trình xử lý nước thải nhằm lọai bỏ tạp chất vơ có kích thước từ 0,2-2 mm, chủ yếu cát Nhằm đảm bảo an toàn cho máy bơm, đường ống tránh bào mịn, tắt đường ống ảnh hưởng đến cơng trình sinh học sau Bể lắng cát thường có loại: lắng cát ngang, lắng cát thổi khí, lắng cát tiếp tuyến Cát từ bể lắng cát đưa phơi khô sân phơi cát cát khô thường sử dụng lại cho mục đích xây dựng  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  Bể điều hòa : Điều hòa lưu lượng nồng độ chất ô nhiễm nước thải đảm bảo vận hành liên tục công trình hệ thống xử lý nước  Tuyển nổi: SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang Đề Cương Xử Lý Nước Thải GVHD : ThS Phan Tuấn Triều Bể tuyển dùng để tách tạp chất lơ lửng 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 2.2.2 Xử Lý Hóa Lý  Keo tụ : Trong nước thải, phần hạt vca85n tồn dạng hạt keo mịn phân tán, kích thước thường dao động từ 0,1 -10 µm hạt k thể tự lắng mà tồn dạng lơ lửng Muốn loại bỏ hạt cặn lơ lửng phải dùng đến biện pháp xử lý học kết hợp với biện pháp hóa học để xử lý Thường cho vào nước thải chất hóa học phản ứng để tạo hạt keo có khã kết dính lại với liên kết với hạt lơ lửng nước tạo thành cặn lớn có trọng lượng đáng kể Do 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 nhơm Al2(SO4)3, phèn sắt loại FeSO4, Fe2(SO4)3 FeCl3 Các loại phèn đưa nước dạng dung dịch hòa tan  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, 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 Các chất hấp phụ thường sử dụng: than hoạt tính, tro, xỉ, mạt cưa, silicegen, keo nhôm  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 SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang Đề Cương Xử Lý Nước Thải GVHD : ThS Phan Tuấn Triều chất có giá trị đạt mức độ làm dùng nhiều việc tách muối xử lý nước thải 2.2.3 Xử Lý Hóa Học  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 Hóa chất trung hịa gây số vấn đề thực tế như: giải phóng chất ô nhiễm dễ bay hơi, sinh nhiệt, làm sét thiết bị máy móc… Vơi (Ca(OH)2), NaOH thường sử dụng rộng rãi bazơ để xử lý nước thải có tính axit Axit sulfuric (H 2SO4) chất tương đối rẽ tiền dùng xử lý nước thải có tính bazơ  Phương Pháp Khử Trùng Quá trình khử trùng dung để tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh nước thải khác với trình tiệt trùng, trình khử trùng tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh có chọn lọc bệnh thương hàn, dịch tả, kiết lỵ… Các hóa chất dùng cho việc khử trùng bao gồm : Clo hợp chất Clo, Brom I-ot, Ozon, Phenol hợp chất phenol, H 2O2 … chất thường dùng Clo hợp chất Clo, Ozon, H2O2  Phương pháp Oxy hóa – khử Phương pháp dùng để khử kim loại nặng, hoạt chất khó phân hủy khử trùng nước thải Các chất oxy hóa thơng dụng: Ozon (O 3), Chlorine (Cl2), Kali permanganate (KMnO4), Hydroperoxide (H2O2) 2.2.3 Xử Lý Sinh Học Phương pháp sử dụng khả sống, hoạt động vi sinh vật để phân hủy chất bẩn hữu nước thải Các sinh vật sử dụng chất khoáng hữu để làm dinh dưỡng tạo lượng Trong trình dinh dưỡng chúng nhận chất làm vật liệu để xây dựng tế bào, sinh trưởng sinh sản nên sinh khối tăng lên Q trình sau q trình khống hóa chất hữu cịn lại thành chất vơ (sunfit, muối amon, nitrat…), chất khí đơn giản (CO2, N2,…) nước Quá trình gọi trình oxy hóa SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang Đề Cương Xử Lý Nước Thải GVHD : ThS Phan Tuấn Triều Căn vào hoạt động vi sinh vật chia phương pháp sinh học thành nhóm sau:  Phương pháp hiếu khí  Phương pháp kỵ khí  Phương pháp thiếu khí 2.4.5.1 Phương pháp hiếu khí Phương pháp hiếu khí dựa nguyên tắc vi sinh vật hiếu khí phân hủy chất hữu điều kiện có oxy Chất hữu + O2  H2O + CO2 + NH3 + … Các phương pháp xử lý hiếu khí thường hay sử dụng: Phương pháp bùn hoạt tính: Dựa trình sinh trưởng lơ lững vi sinh vật Và phương pháp lọc sinh học: Dựa q trình sinh trưởng bám dính vi sinh vật  Phương pháp bùn hoạt tính Bùn hoạt tính tập hợp vi sinh vật khác nhau, chủ yếu vi khuẩn, kết lại thành với trung tâm hạt chất rắn lơ lững nước (cặn lắng chiếm khoảng 30 – 40% thành phần cấu tạo bơng, hiếu khí thổi khí khuấy đảo đầy đủ thời gian ngắn số kgoảng 30%, thời gian dài khoảng 35%, kéo dài tới vài ngày tới 40%) Các bơng có màu vàng nâu dễ lắng có kích thước từ - 100 m Bùn hoạt tính có khả hấp phụ (trên bề mặt bùn) oxy hóa chất hữu có nước thải với có mặt oxy Q trình xử lý nước thải bùn hoạt tính bao gồm bước  Giai đoạn khuếch tán chuyển chất từ dịch thể (nước thải) tới bề mặt tế bào vi sinh vật  Hấp phụ: khuếch tán hấp phụ chất bẩn từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm  Q trình chuyển hóa chất khuếch tán hấp phụ tế bào vi sinh vật sinh lượng tổng hợp chất tế bào  Các cơng trình bùn hoạt tính  Trong điều kiện tự nhiên  Cánh đồng lọc  Hồ hiếu khí  Trong điều kiện nhân tạo:  Bể hiếu khí với bùn hoạt tính SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang Đề Cương Xử Lý Nước Thải  GVHD : ThS Phan Tuấn Triều Mương oxy hóa  Phương pháp lọc sinh học Là phương pháp dựa trình hoạt động vi sinh vật màng sinh học, oxy hóa chất bẩn hữu có nước Các màng sinh học vi sinh vật (chủ yếu vi khuẩn) hiếu khí, kỵ khí, tùy nghi Các vi khuẩn hiếu khí taộ trung màng lớp màng sinh học Ở chúng phát triển gắn với giá mang vật liệu lọc (được gọi màng sinh trưởng gắn kết hay sinh trưởng bám dính) Các cơng trình lọc sinh học:  Trong điều kiện tự nhiên:  Cánh đồng tưới  Cánh đồng lọc  Trong cơng trình nhân tạo:  Bể lọc sinh học nhỏ giọt  Bể lọc sinh học cao tải  Đĩa quay sinh học (RBC) SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang Đề Cương Xử Lý Nước Thải 2.4.5.2 GVHD : ThS Phan Tuấn Triều Phương pháp kỵ khí Q trình quần thể vi sinh vật (chủ yeếu vi khuẩn) hoạt động khơng cần có mặt oxy khơng khí, sản phẩm cuối sinh hỗn hợp khí có CH4, CO2, N2, H2,… có tới 60% CH4 Vì q trình cịn gọi lên men Metan quần thể vi sinh vật gọi vi sinh vật Metan  Quá trình lên men Metan gồm giai đoạn:  Pha phân hủy: Chuyển chất hữu thành hợp chất dễ tan nước  Pha chuyển hóa axit: vi sinh vật tạo thành axit gồm vi sinh vật kỵ khí vi sinh vật tùy nghi Chúng chuyển hóa sản phẩm phân hủy trung gian thành axít hữu bậc thấp, chất hữu khác axit hữu cơ, axit béo, rượu, axit amin, glyxerin, H2S, CO2, H2 Pha kiềm: Các vi sinh vật Metan đích thực hoạt động Chúng vi sinh vật kỵ khí cực đoan, chuyển hóa sản phẩm pha axit thành CH4 CO2 Các phản ứng pha chuyển pH môi trường sang kiềm 2.3 Một Số Công Nghệ Xử Lý NTSH Đã Được Áp Dụng ( chưa xong ) Chương TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CERUBO (chưa xong) 3.1 Vị Trí Địa Lý 3.2 Tình Hình Phát Triển 3.3 Quy Mơ + Sơ Đồ, Cơ Cấu Tổ Chức + Diện Tích, Số Cơng Nhân… + Hệ Thống Nước Cấp, Nước Thải, Nước Mưa… Chương TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 4.1 Cơ Sở Lựa Chọn Công Nghệ Xử Lý 4.1.1 Tiêu Chuẩn Xử Lý Nước thải sau xử lý phải đạt loại A QCVN 14/ 2008 Bảng xxx : Tiêu chuẩn nước thải sau qua hệ thống xử lý (trích QCVN 14-2008- BTNMT) SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang Đề Cương Xử Lý Nước Thải STT GVHD : ThS Phan Tuấn Triều Thông số Đơn vị pH BOD5 (20o C) TSS Tổng chất rắn hịa tan Sunfua (tính theo H2S ) Amoni (tính theo N ) Nitrat (NO3- ) (tính theo N) Dầu mỡ động vật, thực vật Tổng chất hoạt động bề mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l 10 mặt Photphat (PO43- ) (tính theo mg/l 11 Giá trị (A) 5-9 30 50 1.0 30 10 P) Tổng Colifroms MPV/100ml 3000 (nguồn: công ty TNHH Mơi Trường Nơng Lâm-năm 2010) 4.1.2 Tính Chất Nước Thải TT 10 Thông số Nhiệt độ pH BOD5 (200C) COD Chất rắn lơ lửng (SS) Tổng N Tổng P Dầu mỡ khoáng Coliform Đơn vị Giá trị C 40 6.8 mg/l 214 mg/l 325 mg/l 158 mg/l 30 mg/l mg/l 10,4 mg/l 9200 ( nguồn : công ty TNHH Cerubo ) 4.1.3 Tính Tốn Lưu Lượng Nhà máy hoạt động ca/ ngày Mỗi ca có 500 cơng nhân làm việc Tiêu chuẩn cấp nước 45 l/người.ca Lượng nước thải ngày 40 m3 (bằng 90% lượng nước cấp) (tcxd 33) Q (45 1000) 90% 40500(l / ngđ ) 40,5(m / ngđ ) Nước thải từ tin với tiêu chuẩn thải nước 26,5 l/xuất ăn ngày ( trịnh xuân lai-trang 4) Với lượng nước thải 13,25 m3/ngày Tổng lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm: Qtbngày= 40,5 + 13,25 =53,75 m3/ngđ  54 m3/ngđ SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang 10 ... Cơng Nhân… + Hệ Thống Nước Cấp, Nước Thải, Nước Mưa… Chương TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 4.1 Cơ Sở Lựa Chọn Công Nghệ Xử Lý 4.1.1 Tiêu Chuẩn Xử Lý Nước thải sau xử lý phải đạt... kế hệ thống xử lý nước thải 1.5 Giới Hạn Phạm Vi SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang Đề Cương Xử Lý Nước Thải - GVHD : ThS Phan Tuấn Triều Quy mô : Đề tài thiết kế hệ thống xử lý nước thải. .. xuất công ty - Nghiên cứu sở lý thuyết nước thải sinh hoạt - Tổng hợp, phân tích số liệu - Đề xuất phương án xử lý - Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải - Triển khai vẽ thi công, thiết