Thiết kế hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn cho nhà máy chế biến thủy hải sản

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn cho nhà máy chế biến thủy hải sản

Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hoàng Việt Mục lục CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề: 1.2 Mục tiêu đồ án: 1.3 Phương pháp thực đồ án: CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY HẢI SẢN HIỆP THANH 2.1 Giới thiệu nhà máy: 2.1 Tên nhà máy: 2.1 Chủ đầu tư: 2.1 Vị trí địa lý nhà máy: 2.1 Quy mô nhà máy: 2.1 Quy trình cơng nghệ sản xuất: 2.2 Nước thải nhà máy: 2.2 Nước thải sản xuất: 2.2 Nước thải sinh hoạt: .7 2.3 Hiện trạng môi trường xung quanh nhà máy: 2.3 Nhiệt độ khơng khí: .7 2.3 Khí hậu: .7 2.3 Gió-bão: 2.3 Độ ẩm khơng khí: 2.3 Chế độ mưa: 2.3 Đặt điểm thủy văn: 2.4 Hiện trạng hệ thống xử lý nước thải nhà máy CHƯƠNG III: ĐỂ XUẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 3.1 Đề xuất phương án: 11 3.1 Phương án 1: .11 3.1 Phương án 2: .12 3.1 Phương án 3: .13 3.1 Đề xuất phương án: 11 Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hoàng Việt 3.2 Lựa chọn phương án .14 3 Các hạng mục cơng trình phương án .15 3.3.1 Song chắn rác 15 3.3.2 Bể lắng cát 15 3.3.3 Bể điều lưu 15 3.3.4 Bể tuyển 16 3.3.5 Bể bùn hoạt tính 16 3.3.6 Bể lắng thứ cấp 16 3.3.7 Bể khử trùng 17 3.3.8 Sân phơi bùn 17 CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN THIẾT KẾ 4.1 Thiết kế kênh dẫn nước thải: 19 4.2 Thiết kế song chắn rác: 20 4.3 Thiết kế bể lắng cát: 23 4.4 Thiết kế bể điều lưu: 26 4.5 Thiết kế bể tuyển nổi: .28 4.6 Thiết kế bể bùn hoạt tính 33 4.7 Tính tốn thiết kế bể lắng thứ cấp: 37 4.8 Tính tốn thiết kế bể khử trùng 42 4.9 Tính tốn thiết kế sân phơi bùn: .45 CHƯƠNG V: TÍNH TỐN CAO TRÌNH .47 CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hoàng Việt CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề: Hiện nay, hoạt động kinh tế xã hội Cần Thơ phát triển mạnh mẽ, bước nâng cao chất lượng sống Tuy nhiên vấn đề đặt lại ảnh hưởng tiêu cực việc phát triển kinh tế đến tài nguyên môi trường đến đời sống người Đó tác động xấu tới môi trường sống, cụ thể việc thải chất thải làm nhiễm mơi trường khơng khí, nước, đất Trước tình hình đó, nhằm ngăn chặn, giảm thiểu tác động xấu đến mơi trường việc xử lý chất thải sản xuất sinh hoạt vấn đề thiếu Đặt biệt với ngành chế biến thủy hải sản, ngành phát triển với quy mô rộng phải trọng cơng tác xử lý nước thải Vì mà việc thiết kế hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn cần thiết 1.2 Mục tiêu đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn cho nhà máy chế biến thủy hải sản (cụ thể Công ty cổ phần chế biến thủy hải sản Hiệp Thành) dựa theo quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia nước thải công nghiệp chế biến thủy hải sản (QCVN 11: 2008/BTNMT ) 1.3 Phương pháp thực đồ án: • Thu thập số liệu từ báo cáo đánh giá tác động môi trường công ty cổ phần chế biến thủy hải sản Hiệp Thanh • Tham khảo tài liệu có liên quan Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hoàng Việt CHƯƠNG II: SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TY CHẾ BIẾN THỦY HẢI SẢN HIỆP THANH 2.1 Giới thiệu nhà máy: 2.1.1 Tên nhà máy: nhà máy chế biến thủy hải sản Hiệp Thanh 2.1.2 Chủ đầu tư: Công ty cổ phần chế biến thủy hải sản HIệp Thanh Địa chỉ: QL 91, ấp Thới An, xã Thới Thuận, huyện Thốt Nốt, TP Cần Thơ Điện thoại: 071.854888 Fax: 071.855889 2.1.3 Vị trí địa lý nhà máy: Công ty cổ phần chế biến thủy hải sản Hiệp Thanh nằm địa phận khu tiểu thủ công nghiệp huyện Thốt Nốt, thuộc ấp Thới An, xã Thới Thuận, huyện Thốt Nốt, TP Cần Thơ Tổng điện tích:60,000 m2, đó: Diện tích dùng để xây dựng nhà xưởng là: 6,334.4 m2 Diện tích xây dựng văn phịng: 195 m2 Diện tích nhà cơng nhân: 450 m2 Diện tích xây dựng kho lạnh: 4,994 m2 Diện tích cịn lại để xây dựng cơng trình phụ trợ khác như: hệ thống xử lý nước thải, khuôn viên xanh,… Các mặt tiếp giáp cơng ty sau: - Phía Nam tiếp giáp: Cơng ty TNHH Viển Mừng - Phía Tây tiếp giáp: nhà máy lao bóng gạo xuất Hiệp Thanh III (nay thuộc công ty cổ phần chế biến thủy hải sản Hiệp Thanh) - Phía Nam tiếp giáp: ao ni cá tra có diện tích 11,000 m2 mặt nước - Phía Bắc tiếp giáp: sông Hậu (nguồn tiếp nhận nước thải nhà máy) 2.1.4 Quy mô nhà máy: Nhà máy chế biến thủy hải sản Hiệp Thanh chủ yếu fillet cá tra với công suất 100 nguyên liệu/ngày Ngồi ra, nhà máy cịn có khả sản xuất chế biến sản phẩm từ cá Lóc số thủy sản nước khác tùy theo nhu cầu khách hàng Nhà máy có 1000 cơng nhân Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hoàng Việt 2.1.5 Quy trình cơng nghệ sản xuất: Lạng da Bụi Khí thải Nước Nước rửa cá (máu cá, hầu cá, nhớt cá, cận bùn, vi sinh - Nước máu cá, phụ phẩm cá (đầu cá, xương cá, đuôi cá, nội tạng cá… ) - Mùi Nước thải rửa cá (máu cá tạp chất bề mặt miếng fillet Da vụn Tạo hình Vận chuyển ghe, xe đến nhà máy Mỡ cá, xương cá Nguyên liệu Fillet Rửa Phân cở Cân Nước Rửa Điện Cấp đơng Mạ băng Nước thải có nhiệt độ thấp,vụn cá, vi sinh vật Nước thải có nhiệt độ thấp Cân Đóng gói Bảo quản Rác thải (túi PE, thùng carton) Khí có nhiệt độ thấp Hình 1: Quy trình công nghệ sản xuất theo sơ đồ sau: Cá từ vùng nuôi vận chuyển nhà máy thuyền thông thủy Tại nhà máy cá kiểm tra cảm quan trước đưa vào chế biến (nhà máy nhận nguyên liệu đạt yêu cầu) Cá rửa giết chết nhanh để thuận lợi cho công đoạn fillet cách cắt hầu cá Sau cá fillet, lạng da, lóc mỡ chỉnh Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hoàng Việt thành miếng fillet Các phụ phẩm thu chở đến nhà máy chế biến thành thức ăn cho chăn nuôi thủy sản, đảm bảo quy trình khép kín khơng gây hại cho môi trường Miếng fillet cân kiểm tra, sau rửa nước, tiếp IQF làm đơng lạnh nhiệt độ ≤ -180C khoảng thời gian ≤ tủ đông tiếp xúc ≤ hầm đơng thơng gió Mạ băng sản phẩm, đóng gói PE hàn kín xếp vào thùng carton với trọng lượng theo yêu cầu khách hàng đem bảo quản kho lạnh nhiệt độ ≤ -200C Thời gian bảo quản năm 2.2 Nước thải nhà máy: Nước thải nhà máy phát sinh từ hai nguồn: nước thải sinh trình sản xuất nước thải sinh hoạt cơng nhân 2.2.1 Nước thải sản xuất: Nguồn gốc nước thải từ trình sản xuất nước rửa nguyên liệu, nước rửa công đoạn sản xuất từ sơ chế đến thành phẩm, nước rửa máy móc, thiết bị nhà xưởng sau ca sản xuất Lưu lượng nước thải sinh hàng ngày khoảng 800m 3/ngày, thành phần chủ yếu nước thải mỡ cá, máu cá, thịt vụn phụ phẩm khác từ cá Vì đặc điểm nước thải hàm lượng COD, BOD cao Nếu nước thải khơng xử lý tốt chất hữu có nước thải bị phân huỷ tạo mùi khó chịu, nhiễm mơi trường làm ảnh hưởng đến sức khoẻ công nhân người dân sống xung quanh nhà máy STT Bảng 1:Nồng độ chất ô nhiễm nước thải sản xuất Các tiêu Đơn vị Kết BOD5 mg/l 1300 COD mg/l 1700 SS mg/l 500 Tổng Nitơ mg/l 250 Photpho mg/l 30 Dầu mỡ mg/l 250 2.2.2 Nước thải sinh hoạt: Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hoàng Việt Nước thải sinh hoạt chủ yếu từ nhà ăn, khu vệ sinh, với lưu lượng khoảng 30 m3/ngày Trong nước thải sinh hoạt có chứa nhiều chất nhiễm vi sinh độc hại STT Các tiêu BOD5 COD SS Tổng Nitơ Photpho Coliforms Đơn vị mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l MPN/100ml Nồng độ chất ô nhiễm 450 720 700 100 106 Bảng 2: Nồng độ chất ô nhiễm nước thải sinh hoạt 2.3 Hiện trạng môi trường xung quanh nhà máy: 2.3.1 Nhiệt độ khơng khí: Nhiệt độ khơng khí thay đổi theo mùa năm (có mùa rõ rệt: mùa mưa mùa nắng), nhiên chênh lệch tháng năm không lớn ( 2-3 0C) Nhiệt độ khơng khí ảnh hưởng trực tiếp đến q trình phát tán chất nhiễm khí Nhiệt độ khơng khí cao tốc độ phân hủy chuyển hóa chất nhiễm nhanh Ngồi nhiệt độ khơng khí cịn yếu tố quan trọng tác động đến sức khỏe công nhân trình lao động,… Vì vậy, trình tính tốn dự báo nhiễm khơng khí thiết kế hệ thống khống chế ô nhiễm cần phân tích yếu tố nhiệt độ Diễn biến chế độ nhiệt độ khơng khí vùng sau: - Nhiệt độ trung bình nhiều năm: 26-280C - Tháng nóng tháng 4, nhiệt độ trung bình tháng: 28.50C - Nhiệt độ cao tuyệt đối: 37.20C - Nhiệt độ thấp tuyệt đối: 14.80C - Số nắng trung bình: 2,400 giờ/ năm Nhiệt độ khơng khí có ảnh hưởng đến trình phân hủy sinh học chất gây ô nhiễm nước thải nên quan tâm ý trình xử lý nước thải 2.3.2 Khí hậu: Về khí hậu: chịu ảnh hưởng chung khí hậu khu vực, vùng nhiệt đới gió mùa, khí hậu thay đổi, có mùa có chế độ mưa hàng năm theo mùa rõ rệt 2.3.3 Gió - bão: Gió yếu tố đóng vai trị quan trọng việc lan truyền chất nhiễm khơng khí Tốc độ gió lớn chất nhiễm vận chuyển xa nguồn gây ô nhiễm nồng độ chất ô nhiễm pha lỗng khơng khí Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hoàng Việt Khi tốc độ gió nhỏ gần lặng gió chất nhiễm khơng vận chuyễn xa mà tập chung rơi xuống mặt đất, gây nên tình trạng nhiễm cao khu vực Vì vậy, đánh giá mức độ nhiễm cần quan tâm đến tốc độ gió Hàng năm, khu vực đồng sơng Cửu Long có mùa gió chính: • Từ tháng đến tháng 10, chịu ảnh hưởng gió Tây Nam • Từ tháng 11 đến tháng năm sau, chịu ảnh hưởng gió mùa Đơng Bắc Vận tốc gió trung bình là: m/s Vận tốc gió lớn là: 20 m/s Giơng xảy nhiều năm, hàng năm từ 100 – 140 ngày có giơng, tập trung nhiều vào tháng tháng 2.3.4 Độ ẩm khơng khí: Độ ẩm trung bình hàng năm cao ( khoảng 82% ) • Độ ẩm trung bình mùa khơ ( tháng ): 79% • Độ ẩm trung bình mùa mưa ( tháng ): 83% • Độ ẩm nhỏ ( tháng ): 75% • Độ ẩm lớn ( tháng 10 ): 85-87% Độ ẩm khơng khí yếu tố ảnh hưởng lên q trình chuyển hóa chất nhiễm yếu tố vi khí hậu ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân 2.3.5 Chế độ mưa: Mưa có tác dụng lọc pha lỗng nước thải, lượng mưa lớn mức độ nhiễm khơng khí nước thải giảm Mưa cịn theo chất ô nhiễm rơi vãi từ mặt đất xuống nguồn nước Mưa có tác dụng làm khơng khí, đồng thời ảnh hưởng trực tiếp đến hệ thống xử lý nước thải khu vực nhà máy Chế độ mưa khu vực hàng năm phân bố theo mùa rõ rệt: • Mùa mưa tháng đến tháng 11, số ngày mưa chiếm 86% lượng mưa chiếm từ 90-93% tổng lượng mưa hàng năm • Mùa khơ từ tháng 12 đến tháng năm sau, lượng mưa chiếm từ 7-10% tổng lượng mưa tồn năm Số ngày mưa có tháng có 1-3 ngày (tháng 1,2,3 ) điển hình cho tính chất khơ hạn Đồng sông Cửu Long 2.3.6 Đặt điểm thủy văn: Khu vực nhà máy chịu ảnh hưởng chủ yếu chế độ thủy văn sông Hậu Lưu lượng dịng sơng chảy vào mùa lũ chiếm khoảng 70-85% lượng dịng chảy năm Lượng nước lớn sơng Hậu tập trung vào tháng 9, 10, 11 chiếm khoảng 50% dịng chảy sơng Mùa lũ, dịng chảy có lưu lượng lớn, địa hình khu vực thấp phẳng nên khả thoát nước chậm Vào mùa mưa, biên độ dao động bán nhật triều có 0.5m vào mùa khơ biên độ dao động lên đến 2.16m, điều đáng lưu ý tính tốn hệ thống xử lý nước thải Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hoàng Việt 2.4 Hiện trạng hệ thống xử lý nước thải nhà máy: Hiện nhà máy sử dụng hệ thống xử lý nước thải Công ty cổ phần công nghệ Môi Trường Xanh thi công với công suất xử lý 350 m3/ ngày.đêm Lưới chắn rác Nước thải đầu vào Bể Tuyển sơ Bể Bể gom gom Bể Tuyển DAF Cụm bể HTXL có sẳn Bể nén bùn Thải vào nguồn tiếp nhận Bể Điểu hịa Bùndư Bể ANAES Bể khử trùng Hình 2: Sơ đồ dây chuyền xử lý nước thải công suất 350 m3/ ngày.đêm: Đặc tính hạng mục cơng trình hệ thống xử lý: • Lưới chắn rác: đặt kênh dẩn thải, thu hồi da cá, mỡ nổi, thịt vụn số rác thải • Bể gom: thu gom nước thải bơm vào bể xử lý • Bể tuyển sơ bộ: tách mỡ vách ngăn thông đáy, thu hồi mỡ chuyển đến nhà máy chế biến phụ phẩm • Bể điều hịa: ổn định lưu lượng xử lý, nồng độ chất ô nhiễm, pH, nồng độ chất khử trùng vào vệ sinh • Bể tuyển DAF: tuyển cách đưa hóa chất keo tụ vào nước thải, bảo hịa nước khơng khí áp suất cao tách khí hịa tan nước điều kiện khí • Bể ANANES: hệ thống gồm 03 bể, thông với khe mở giửa bể, hai bể đảm nhận đồng thời hai chức năng: vừa bể phản ứng sinh học vừa bể lắng Nước thải đưa vào bể tùy theo chu kỳ • Bể khử trùng: khử trùng dung dịch chlorine Chi phí xây dựng: chủ đầu tư đảm nhận Chi phí thiết bị: 426,020,000 VNĐ Với hệ thống xử lý chi phí xây dựng vận hành cao phải xây dựng nhiều bể tiêu tốn nhiều hóa chất, sử dụng nhiều lượng cho Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hoàng Việt máy bơm, máy thổi khí máy nén khí Hiện nhà máy sử dụng 15 máy bơm loại máy nén khí (5 máy bơm nước thải chìm, máy bơm nước thải, máy bơm bùn, máy bơm định lượng, máy thổi khí máy nén khí) Bên cạnh với việc thiết kế nhiều bể xử lý tiêu tốn nhiều diện tích đất, khả xảy cố hệ thống cao Nhằm khắc phục nhược điểm trên, thực đồ án thiết kế hệ thống xử lý nước thải để tìm hệ thống xử lý phù hợp mà đảm bảo hiệu xử lý đạt tiêu chuẩn loại A theo QCVN 11: 2008/BTNMT CHƯƠNG III: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ TỐI ƯU: 3.1 Đề xuất phương án: 10 Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hoàng Việt Từ bể bùn hoạt tính ta thiết kế thêm đường ống phụ dẫn nước trực tiếp sang bể khủ trùng Đường ống hoạt động vận hành bể lắng tứ cấp gặp cố cần vệ sinh bể 4.7 Thiết kế bể lắng thứ cấp: Bể lắng thứ cấp thường đặt sau bể xử lý sinh học nhằm loại bỏ tế bào vi khuẩn nằm dạng cặn Bảng 16: Thông số tham khảo thiết kế bể lắng thứ cấp Thông số tham khảo Giá trị Đơn vị 16,3 ÷ 32,6 m /m2.ngày Lượng nạp chất rắn 3,9 ÷ 5,9 kg/m2.h Chiều sâu bể 3,66 ÷ 6,1 m 30% ÷ 40% DL m 8000÷10000 mg/l 2÷6 h Tải trọng nạp nước (SOR) Đường kính buồng phân phối nước Nồng độ chất rắn lơ lửng bùn hoàn lưu Thời gian tồn lưu nước θ (giờ) (Nguồn: Wastewater Engineering: Treatment, reuse, disposal, 1999) Thông số đầu vào: • Q = 830(m3/ngày) • Qr = 0.4 ∗ Q = 332 (m3/ngày)  Thiết kế bể lắng đứng hình trụ trịn: Chọn tải lượng nạp bề mặt bể là: SOR = 20 (m3/m2.ngày) • Diện tích bề mặt vùng lắng; AL = Q + Qr 830 + 332 = = 58.1 (m2) SOR 20 • Đường kính vùng lắng: DL = ∗ AL = π ∗ 58.1 = 8.6 (m) π 37 Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hồng Việt • Bán kính vùng lắng: RL = - D L = = 4.3 (m) 2 Chọn đường kính bồn phân phối nước (Dbpp): Dbpp = 30%DL Dbpp = 0.3 ∗ DL = 0.3 ∗ 8.6 = 2.58 (m) • Diện tích bồn phân phối: Abpp = π ∗ Dbpp =π ∗ 2.58 = 5.23 (m2) • Tổng diện tích bể lắng cần thiết kế: Abể = AL + Abpp = 58.1 +5.23 = 63.33 (m2) • Tổng đường kính bể cần thiết kế là: Dbê = ∗ A bê = π ∗ 63.33 = 8.98 (m) π • Kiểm tra tải lượng nạp chất rắn : U bùn = (Q + Qr ) ∗ MLSS = Abê 3000 0,7 = 78.64 (kg/m ngày) 63.33 ∗ 1000 (830 + 332) ∗ ⇒ Ubùn = 3.28(kg/m2.giờ) • Kiểm tra tải lượng nạp nước bề mặt bể: SOR ' = Q + Qr 830 + 332 = = 18.35 (m3/m2.ngày) Abê 63.33 • Lượng bùn hàng ngày bể lắng: 38 Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hoàng Việt Vbùn = PX β bùn ∗ C Trong đó: - PX: lượng sinh khối bùn thải bỏ (PX = 39.82 kg/ngày) - β bùn trọng lượng riêng bùn ( β b = 1005 kg/ m3) - C hàm lượng chất rắn có bùn ( C = 3% ) ⇒ Vbùn = 39.82 = 1.32 (m3) 1005 * 0.03 • Chọn đường kính hố thu bùn là: Dhtb= 1(m) • Chiều sâu hố thu bùn: H htb = Vbùn ∗ π ∗ Dhtb = 1.32 ∗ = 1.68 (m) π ∗ 12  Xác dịnh chiều cao bể lắng: - Chọn: Chiều cao cột nước sát tường bể là: h1 = 3.6 (m) Chiều cao phần mặt thoáng: h2 = 0.4(m) Chiều cao phần nước là: h3 = 1.5 (m) Độ dốc đáy bể tâm là: i = 1/12 Thể tích phần hình trụ bể: Vh.trụ = Abể ∗ h1= 63.33 * 3.6 = 228 (m3) Chiều sâu phần chóp cụt là: 39 Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hoàng Việt hcc =  D bê − Dhtb   8.98 −  ∗  = ∗  = 0.33 (m) 12   12   Thể tích phần chóp cụt là: Vcc = ∗ π ∗ hcc =  Dbê + Dbê ∗ Dhtb + Dhtb ∗    8.98 + 8.98 ∗ + 12 ∗ π ∗ 0.33         = 7.83 m   ( ) Tổng thể tích hữu dụng bể lắng là: Vhd= Vh.trụ +Vcc = 228+ 7.83 =235.83(m3) Thời gian tồn lưu nước bể là: θ= Vhd 235.83 * 24 = = 4.87 (giờ) Q + Qr 830 + 332 Thể tích vùng lắng bể là: VL = AL * h3 = 58.1* 1.5 = 87.15 (m3) Thời gian lắng là: TL = V L 87.15 ∗ 24 = = 2.52 (giờ) Q 830 Chiều cao bể phần chứa bùn: h4 = h1 - h3 = 3.6-1.5 = 2.1(m) Thể tích bể phần chứa bùn: Vbùn = Abể ∗ h4 = 63.33 ∗ 2.1= 133 (m3)  Thiết kế máng thu nước: 40 Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hoàng Việt Ta thiết kế máng thu nước vịng trịn - Chọn vị trí đặt máng thu nước có đường kính đường kính bể (Theo Lê Hoàng Việt, Phương pháp xử lý nước thải _ 2003) Chiều dài máng thu nước: Lmáng = π ∗ Dbê = π ∗ 8.98 = 28.2 (m) Chọn chiều rộng máng thu nước 0.5 (m)  Đường kính máng thu nước là: Dngoài= 8.98 + 0.5 = 9.48(m) Ta thiết kế máng thu nước có cưa hình thang cân, dày 0.15(m) - Chọn : + Chiều rộng cưa: (chiều rộng đáy lớn =0.15m; chiều rộng đáy nhỏ=0.1m) + Chiều cao cưa: 0.2m + Khoảng cách đỉnh cưa: bđỉnh=0.15m + Khoảng cách đáy cưa: bđáy=0.1m  Như mét chiều dài máng bố trí cưa Tính tổng số cưa máng thu nước: N=Lmáng*4=28.2*4=112.8 (răng cưa) ≈ 113 (răng cưa) Tính tải trọng máng thu nước 1m dài máng: U mang = Q 830 = = 73.45(m / m ∗ ngày ) N ∗ bday 113 ∗ 0.1 Ngồi ra, ta xây thêm hành lang cơng tác có chiều rộng (m) chiều cao lang cang 0.8 (m) miệng bể, nhằm thuận lợi cho nhân viên kiểm tra, giám sát lúc bể vận hành 4.8 Thiết kế bể khử trùng: 41 Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hồng Việt Các thơng số thiết kế: - Lưu lượng nước: Qtb=34.58(m3/h) - Lưu lượng nước đỉnh: Qmax=0.0205(m3/s) - Coliform đầu vào: N0=106 MPN/100ml - Coliform đầu ra: (QCVN 11: 2008) Nt=3000MPN/100ml Bảng 17: Hiệu suất khử trùng số phương pháp Phương pháp Hiệu suất (%) Chọn Bể lắng cát 10÷25 20 Bể tuyển có thêm hóa chất 40÷80 75 Bể bùn hoạt tính ( bao gồm bể 95 90÷ 98 lắng thứ cấp) ( Nguồn: Lê Hoàng Việt, Gt Phương Pháp Xử Lý Nước Thải_2003_trang 248 ) Áp dụng công thức: Cra = Cvào *( – E ) Trong :  Cvào: nồng độ Coliform đầu vào  Cra: nồng độ Coliform đầu  E : hiệu suất xử lý  Nồng độ Coliform đầu từ bể: • Nồng độ Coliform đầu bể lắng cát là: Cra.1 = 106*(1-0.2) = *105 (MPN/100ml) • Nồng độ Coliform đầu bể tuyển có sử dụng hóa chất là: Cra.2 = *105 * (1 – 0.75) = 2*105 (MPN/100ml) • Nồng độ Coliform đầu hệ thống bể bùn họat tính là: Cra.3 = *105 *(1–0.95) = 10000 (MPN/100ml) ⇒ Nồng độ Coliform đầu vào bể khử trùng :10000 (MPN/100ml) 42 Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hồng Việt Bảng 18: Các thơng số cần thiết để thiết kế bể khử trùng Thông số Đơn vị Giá trị ≥ 30 Thời gian lưu tồn nước thải dung giây dịch chlorine bể trộn Thời gian tiếp xúc chlorine nước Phút 15÷45 thải Vận tốc tối thiểu nước thải bể m/phút 2÷4.5 Liều lượng chlorine sử dụng mg/L 2÷8 ≤1 Tỷ lệ sâu : rộng Tỷ lệ dài : rộng 40:1 ÷ 70:1 (Nguồn: Lê Hồng Việt, Giáo trình phương pháp xử lý nước thải _ 2003)  Thiết kế bể: Bể thiết kế theo loại bể có đường nước dài hẹp, gấp khúc Chọn thời gian lưu nước bể θ = 30 phút Thể tích hữu dụng bể: V = Q ∗ θ = 0.0205 ∗ 30 ∗ 60 = 36.9(m ) Chọn: Chiều sâu nước kênh: h=0.75m Chiều cao mặt thoáng 0.2m Tính vận  Tổng chiều cao bể: H=h+0.2=0.75+0.2=0.95(m) tốc xem có - Chiều rộng kênh: W=1m V 36.9 = = 49.2( m) + Chiều dài kênh: L = h ∗ W 0.75 ∗ h 0.75 = = 0.75 ≤ (thỏa) Tỷ lệ: W L 49.2 = = 49.2 (thỏa) Tỷ lệ: W đặt không Cấu tạo bể tiếp xúc Chlorine dạng ziczac nhiều ngăn thông Chia bể thành kênh với chiều dày tường ngăn kênh 0.1m Chiều dài kênh chiều dài bể ( kích thước trong): Lk = L 49.2 = = 16.4(m) 3 Chiều rộng bể ( kích thước trong): Wb=3*W+(3-1)*0.1=3*1+2*0.1=3.2(m) Vậy kích thước bể khử trùng: Lb=16.4(m) Hb=0.95(m) Wb=3.2(m) Thiết kế ngăn khuấy: • Chọn chiều dài ngăn khuấy: Lkhuấy=1.2m • Chiều rộng khe nước vào: Bkhe=0.3m 43 Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hồng Việt  Tính lượng Chlorine cần để khử trùng: Theo Lê Hồng Việt, Giáo trình Phương Pháp Xử Lý Nước Thải, 2003 liều lượng Chlorine dùng khử trùng nước thải sau bể bùn họat tính ÷ mg/l Chọn nồng độ C = mg/l Lượng chlorine cần sử dụng ngày: M = Q*C = 830*103*5*10-6 = 4.15 (kg/ngày) Trong thực tế, hóa chất chiếm khoảng 20 % Chlorine hữu dụng o Lượng hóa chất thực tế M tt = 0.71 * 100 = 20.75kg /ngày 20 Dung dịch chlorine đựng bình nhựa kín châm định lượng vào bể khuấy trộn với nước thải trước vào bể khử trùng  Tính dư lượng Chlorine: Theo QCVN 11: 2008/BTNMT, tổng Coliform đầu nước thải đạt tiêu chuẩn loại A 3000 (MPN/100ml) Chọn thời gian tiếp xúc chlorine nước thải t = 30 (phút) Áp dụng công thức: Nt −n = ( + 0,23.Ct t ) N0 Trong đó:     n : Hệ số thực nghiệm (n = 2,8 ÷ 4)  chọn n =3 Ct : Dư lượng chlorine thời gian tiếp xúc (mg/L) Nt : Tổng Coliform đầu (3000 MPN/100ml) No : Tổng Coliform đầu vào (10000 MPN/100ml)  N Nt −3 = (1 + 0.23 ∗ C t ∗ t ) → C t = ∗  t N0 0.23 ∗ t  N   Đặt: Dư lượng Chlorine Ct = 0.07 (mg /l) < 1mg/l (đạt tiêu chuẩn loại A, QCVN 112008)     −  − 1    Nt 3000  = = y = N 10000  x = + 0.23 ∗ C ∗ t t  y = x −3 → y = → Ct = 1 →x =3 = = 1.49 y x x −1 1.49 −1 = = 0.07( mg / l ) 0.23 ∗ t 0.23 ∗ 30 44 Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hoàng Việt 4.9 Thiết kế sân phơi bùn: Các thông số thiết kế sân phơi bùn: - Nồng độ bùn đầu vào (5% - 8%)  Chọn C0 = 5% - Nồng độ bùn đầu ra: Cra= 25% - Tỷ trọng bùn tươi: ρ0 = 1,02 tấn/m3 - Tỷ trọng bùn khô: ρ k = 1,07 tấn/m3 (Theo Trịnh Xn Lai, Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải) Trọng lượng bùn tươi đem sân phơi bùn ngày:bao gồm lượng bùn từ bể tuyển (TN) bể lắng thứ cấp (LTC) W = WTN +WLTC WTN = 629( kg/ngày) WLTC = PX = 39.82 (kg/ngày) ⇒ W = 39.82 +629 = 668.82 (kg/ngày) Thể tích dung dịch bùn đưa sân phơi bùn ngày: Vbùn = VBunLTC+ VBunTN= 20.36 + 1.32 = 21.68 (m3) Theo Trịnh Xn Lai, Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải, 2002: Bùn phải đạt nồng độ cặn 25% ( độ ẩm 75%) Chọn : Chiều dày lớp bùn cm ( D = 0.08 m) Thời gian phơi bùn 21 ngày ⇒ 1m2 sân phơi tích chứa bùn là: Vchứa = 1m2 * D = 1* 0.08 = 0.08 m3 Bùn sau phơi có tỉ trọng 1.07 / m3 hàm lượng 25% Do đó, lượng bùn mà 1m2 sân phơi bùn chứa là: Wchứa = Vchứa* ρ f * Cf = 0.08*1.07*0.25*1000 = 21.4 kg Lượng bùn cần phơi 21 ngày: Wphơi = 21* W = 21*668.82 = 14045.22 (kg) Diện tích sân phơi bùn: A = Wphơi / Wchứa = 14045.22 / 21.4 = 656.3 m2 45 Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hồng Việt Ta bố trí thành 15 ô, diện tích ô là: A1 = A / 15 = 656.3 / 15 = 43.75 (m2) ≈ 44 (m2) ⇒ có kích thước dài *rộng : 8*5.5 ( m ) Chọn: Chiều dày tường xây 0.1m Ta chia sân làm hàng , hàng ô Chiều dài tổng cộng sân phơi bùn là: L = 5.5*5 + 0.1*( 5- 1) = 27.9 (m) Chiều rộng tổng cộng sân phơi bùn là: B = 8*3 + ( 0.1*3) = 24.3 (m) Chiều cao dung dịch bùn: hddb = Vbùn / A1 = 21.68 / 44 = 0.49 (m) Chọn chiều cao lớp cát: hc = 0.2 (m) Chiều cao lớp sỏi: hs = 0.2 (m) Chiều cao dự trữ: hdt = 0.2 (m) Vậy chiều cao tổng cộng là: H = hs+ hc + hdt + hddb = 0.2 +0.2 + 0.2 + 0.49 = 1.09 (m) Nước thu từ sân phơi hoàn lưu lại hệ thống để tiếp tục xử lý - Sân phơi bùn nên có mái che nhằm tránh nước mưa đỗ vào - Đáy sân phơi bùn xây bêtông cốt thép nhằm tránh tượng nước bùn xâm nhập xuống tầng nước ngầm làm ô nhiễm nước ngầm 46 Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hồng Việt CHƯƠNG V: TÍNH TỐN CAO TRÌNH Để nước thải tự chảy qua công đoạn hệ thống xử lý, ta phải bố trí hạng mục cơng trình cao độ hợp lý cho mực nước bể phía trước phải cao mực nước bể phía sau giá trị tổn thất cột áp qua bể phía trước Tổn thất cột áp qua công đoạn xử lý hệ thống cho bảng sau: Bảng 19: tổn thất cột áp qua công đoạn Công đoạn Giá trị chọn (m) Song chắn rác Độ giảm áp (m) 0.152 ÷ 0.305 0.2 Bể tuyển 0.5 Bể bùn hoạt tính 0.213 ÷ 0.61 0.4 Bể lắng thứ cấp 0.46 ÷ 0.91 0.8 Bể khử trùng Chlorine 0.213 ÷ 1.83 0.3 (Nguồn: Lê Hồng Việt, Gtr Phương Pháp Xử Lý Nước Thải, 2003, trang 108) Trong hệ thống xử lý, ta dùng máy bơm để bơm nước từ bể điều lưu lên bể tuyển nên cao trình mực nước chia thành hai phần tính sau:  Phần 1: tính từ song chắn rác đến bể điều lưu  Phần 2: tính ngược từ kênh thải nước sông trở lại bể tuyển  Phần thứ tính từ song chắn rác đến bể điều lưu: Ta có kết từ phần tính tốn bể trước: • Kênh dẫn nước thải song chắn rác: Cao trình mực nước đầu kênh dẫn: Zmuc nuoc(dau kenh dan) = Hd = - 0.25 (m) Cao trình đáy kênh đầu kênh dẫn Zday kenh (dau kenh dan) = - (Hngn + Hd ) = - (0.1 + 0.25) = - 0.35 (m) Chọn chiều dài kênh dẫn nước thải L =20 (m) 47 Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hồng Việt Cao trình mực nước cuối kênh dẫn ( trước song chắn rác) : Z muc nuoc (cuoi kenh dan) = Zmuc nuoc(dau kenh dan) - L.imin = -0.25 – 20* 0.00347 = - 0.3194 (m) Cao trình đáy kênh dẫn cuối kênh ( trước Song chắn rác) : Zday kenh (cuoi kenh dan) = Z muc nuoc (cuoi kenh dan)– Hngn = - 0.3194 -0.1 = - 0.4194 (m) Cao trình mực nước cuối song chắn rác: Zmuc nuoc ( cuoi SCR) = Z muc nuoc (cuoi kenh dan) – L imin - hhạ = - 0.3194 – 1.79* 0.00347– 0.0264 = - 0.353 (m) Cao trình đáy kênh cuối song chắn rác: Zday kenh (cuoi SCR) = Zmuc nuoc ( cuoi SCR) - Hngn = - 0.353 – 0,1 = - 0.453(m) Trong L = 1.79 chiều dài đoạn kênh đặt song chắn rác • Bể lắng cát: Cao trình mực nước đầu bể lắng cát: Zmuc nuoc(dau be) = Zmuc nuoc ( cuoi SCR) – L*imin = - 0.353 m – 3* 0.00347 = -0.363 (m) Trong đó:L=3(m) chiều dài từ cuối song chắn rác đến bể lắng cát Cao trình đáy bể lắng cát đầu bể: Zday be (đầu bể) = Zmuc nuoc (đầu bể) - H = -0.363 – 0.5 = -0.863 (m) Cao trình mực nước cuối bể lắng cát là: Zmuc nuoc (cuoi be) = Zmuc nuoc(dau be) – L * imin = -0.363 – 9.09* 0.00347 = - 0.395 (m) Trong đó: L =9.09( m) chiều dài bể lắng cát Cao trình đáy bể lắng cát (cuối bể): Zday be (cuoi bể) = Zmuc nuoc (cuoi be) - H = - 0.395 – 0.5 = -0.895(m) • Bể điều lưu: Zmuc nuoc (dau be dieu luu) = Zmuc nuoc (cuoi be lang cat) – L*imin = - 0.395 – * 0.00347 = -0.405 (m) Trong đó: L = 3m chiều dài từ bể lắng cát đến bể điều lưu Cao trình đáy bể điều lưu đầu bể: Zday be (dau be dieu luu) = Zmuc nuoc (dau be dieu luu) – h3 = -0.405 – = - 3.405 (m) 48 Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hồng Việt Cao trình mực nước cuối bể điều lưu Zmuc nuoc (cuoi be dieu luu) = Zmuc nuoc (dau be dieu luu) – L*imin = -0.405 – 10.87 * 0.00347 = - 0.44 (m) Trong đó: L = 10.87(m) chiều dài bể điều lưu Cao trình đáy bể điều lưu cuối bể: Zday be (dau be dieu luu) = Zmuc nuoc (cuoi be dieu luu) – h3 = - 0.44– = -3.44 (m)  Phần thứ hai tính ngược từ kênh thải nước sông trở lại bể tuyển nổi: Phần thứ hai xác định theo công thức: ZMN ( bể phía trước ) = ZMN ( bể phía sau) + Htt ZĐB = ZMN - H Với: Htt : Tổn thất cột áp bể phía trước H: độ sâu ngập nước cơng đoạn, theo kết tính tốn • Cao trình mặt nước (ZMN): - Chọn cao trình mực nước kênh thải đầu là: ZMN(kênh thải) = 0.0 (m) Cao trình mực nước bể khử trùng: ZMN(bể khử trùng) = 0.0 + 0.3 = 0.3 (m) Cao trình mực nước bể lắng thứ cấp: ZMN(bể lắng thứ cấp) = 0.3+ 0.8 = 1.1 (m) Cao trình mực nước bể bùn hoạt tính: ZMN(bể bùn hoạt tính) = 1.1 + 0.4 = 1.5 (m) Cao trình mực nước bể tuyển nổi: ZMN(bể tuyển nổi) = 1.5 + 0.5 = (m) Vậy chênh lệch mực nước bể điều lưu bể tuyển là: ZMN(betuyennoi) - ZMN(bedieuluu) = – (- 0.39 ) = 2.39 (m) 49 Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hồng Việt • Cao trình đáy bể (ZĐB): Bảng 20:Độ sâu ngập nước bể theo kết tính toán Cộng đoạn Độ sâu H (m) Bể tuyển 2.1 Bể bùn hoạt tính 4.6 Bể lắng thứ cấp 3.6 Bể khử trùng 0.75 ZĐB = ZMN - H  Cao trình đáy bể tuyển nổi: ZĐB (bể tuyển nổi)  = – 2.1 = - 0.1 (m) Cao trình đáy bể bùn hoạt tính: ZĐB (bể bùn hoạt tính) = 1.5 – 4.6  Cao trình đáy bể lắng thứ cấp: ZĐB (bể lắng thứ cấp) = 1.1– 3.6  = -3.1(m) = -2.5 (m) Cao trình đáy bể khử trùng: ZĐB (bể khử trùng) = 0.3 – 0.75 = -0.45(m) CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50 Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hoàng Việt 6.1 Kết luận: Để thiết kế hệ thống xử lý nước thải đạt hiệu chất lượng kinh tế việc thiết lập quy trình phát sinh nước thải q trình sản xuất phán đốn đặt tính có nước thải điều quan trọng Đối với loại hình chế biến thủy sản nước thải nhà máy thường có nồng độ chất ô nhiễm cao lượng váng mỡ lớn nên việc lựa chọn bể tuyển có ưu xử lý tốt bể lắng sơ cấp Bên cạnh đó, nước thải nhà máy cịn có khả phân hủy sinh học cao điều kiện thích hợp để thiết kế bể xử lý sinh học Với loại nước thải có chứa hàm lượng chất dinh dưỡng cao Nito, Photpho, … ta cần kết hợp thêm số biện pháp xư lý khác Nitrat hóa, khử nitrat,… Với quy trình xử lý thiết kế áp dụng để xử lý nước thải nhà máy chế biền thủy hải sản Hiệp Thanh thuộc công ty cổ phần chế biến thủy hải sản Hiệp Thanh đảm bảo nước thải đầu đạt tiêu chuẩn loại A theo QCVN 11: 2008/BTNMT 6.2 Kiến nghị: Để đạt hiệu xử lý tốt hệ thống phải đạt yêu cầu thông số kĩ thuật thiết kế, phải có giám sát chặt chẽ chế độ hoạt động liên tục Bên cạnh việc xử lý nước thải nhà máy phải có biện pháp khắc phục xử lý tiếng ồn, khói phụ phẩm Tất máy móc thiết bị trước đưa vào lắp đặt phải kiểm tra kỹ nguồn gốc, thơng số kỹ thuật, tình trạng máy móc để đảm bảo máy hoạt động tốt tiến hành sử dụng Các máy móc, thiết bị có cơng suất lớn, lắp đặt nên lắp đặt khớp chống run để đảm bảo không gây ảnh hưởng đến độ bền toàn hệ thống TÀI LIỆU THAM KHẢO  51 ... thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn cần thiết 1.2 Mục tiêu đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn cho nhà máy chế biến thủy hải sản (cụ thể Công ty cổ phần chế biến thủy hải sản. .. tốn hệ thống xử lý nước thải Đồ án xử lý nước thải CBHD: Lê Hoàng Việt 2.4 Hiện trạng hệ thống xử lý nước thải nhà máy: Hiện nhà máy sử dụng hệ thống xử lý nước thải Công ty cổ phần công nghệ... 2.2 Nước thải nhà máy: Nước thải nhà máy phát sinh từ hai nguồn: nước thải sinh trình sản xuất nước thải sinh hoạt công nhân 2.2.1 Nước thải sản xuất: Nguồn gốc nước thải từ trình sản xuất nước