thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300m3/ngày đêm

trình bày về thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300m3/ngày đêm

ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m 3 /ngày đêm 1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN. ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m 3 /ngày đêm 2 I.1 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT: Nguyên liệu Rửa Nước thải Sơ chế Chất thải rắn Rửa Nước thải Phân cỡ Phân loại Rửa Nước thải Xếp khuôn Đóng hộp Mạ băng Bao gói Bảo quản ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m 3 /ngày đêm 3 I.2 QUY MÔ CÔNG SUẤT : 300 m 3 /ngày đêm. I.3 THÀNH PHẦN TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI THÔ: I.3.1 Thành phần:  Chất thải rắn: Đầu, vỏ, vi, ruột cá, ruột tôm, râu mực, nang mực.  Rác thải sinh hoạt: rau quả, thức ăn thừa, vỏ bao bì, túi nilon, vỏ đồ hộp…  Nước thải: nước rửa nguyên liệu. I.3.2 Tính chất nước thải: Thông số Đơn vò Đầu vào pH 6.5-7.3 COD mg/l 1100 BOD 5 tổng mgO 2 /L 800 Tổng nitơ mgN/L 60 Tổng photpho mgP/L 20 SS mg/L 210 I.4 YÊU CẦU DÒNG RA: Thông số Đơn vò Yêu cầu loại B pH 5.5-9 COD mg/l 100 BOD 5 tổng mgO 2 /L 50 Tổng nitơ mgN/L 60 Tổng photpho mgP/L 6 SS mg/L 100 Với: Tổng Nitơ = TNK + Nitơ Amonia + Nitơ nitrit-nitrat Tổng BOD = CBOD +NBOD Tổng Photpho = Photpho vô cơ + Photpho hữu cơ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m 3 /ngày đêm 4 CHƯƠNG II: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m 3 /ngày đêm 5 II.1 MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC XỬ LÝ NƯỚC THẢI:  Mục đích của quá trình xử lý nước thải là loại bỏ các chất ô nhiễm có trong nước thải đến mức độ chấp nhận được theo tiêu chuẩn quy đònh. Mức độ yêu cầu xử lý nước thải phụ thuộc các yếu tố sau:  Xử lý để tái xử dụng  Xử lý quay vòng  Xử lý để xả ra ngoài môi trường  Mục đích của công trình xử lý nước thải này là xử lý nước thải để xả ra ngoài môi trường. Trong trường hợp này, yêu cầu mức độ xử lý phụ thuộc vào nguồn tiếp nhận nước thải và quy đònh của từng khu vực khác nhau. Mục đích của tài liệu này là xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn loại B.  Việc lựa chọn phương pháp xử lý hay phối hợp nhiều phương pháp phụ thuộc vào các yếu tố sau:  Đặc tính của nước thải: cần xác đònh cụ thể thành phần các chất ô nhiễm có trong nước thải, dạng tồn tại của chúng (lơ lửng, dạng keo, dạng hòa tan…), khả năng phân hủy sinh học và độ độc của các thành phần vô cơ và hữu cơ.  Mức độ yêu cầu khi xử lý: tức là chất lượng nước đầu ra phải thỏa mãn một yêu cầu cụ thể nào đó. Ta cũng phải quan tâm đến các yêu cầu về chất lượng nước trong tương lai.  Chi phí xử lý và diện tích đất hiện có để xây dựng trạm xử lý. Trước khi tiến hành chọn lựa quá trình xử lý phù hợp, ta cũng cần phải phân tích chi tiết chi phí xử lý của từng phương án đưa ra.  Các phương án xử lý phần lớn đều như nhau, ngoại trừ công đoạn xử lý sinh học có thể dùng bể Aerotank hoặc bể lọc sinh học. ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m 3 /ngày đêm 6 II.2 ƯỚC TÍNH HIỆU SUẤT XỬ LÝ CỦA PHƯƠNG ÁN: Nước thải Q = 300m 3 /ngày đêm COD = 1100mg/l BOD = 800mg/l SS = 210mg/l H COD = 0% %% % H BOD = 0% %% % H SS = 0% %% % H COD = 5% %% % H BOD = 5% %% % H SS = 35% %% % COD = 1045mg/l BOD = 760mg/l SS = 199.5mg/l H COD = 20% %% % H BOD = 20% %% % H SS = 70% COD = 836mg/l BOD = 608mg/l SS = 60mg/l H COD = 85% %% % H COD = 85% %% % H SS = 35% COD = 83.6mg/l COD = 125.4mg/l BOD = 60.8mg/l BOD = 91.2mg/l SS = 36mg/l SS = 39mg/l H COD = 30% H BOD = 30% H SS = 50% COD = 58.5mg/l < 100mg/l COD = 87.78mg/l < 100mg/l BOD = 42.6mg/l < << < 50mg/l BOD = 63.84g/l > >> > 50mg/l SS = 18mg/l < 100mg/l SS = 19.5mg/l < 100mg/l Nước ra nguồn tiếp nhận Từ sơ đồ trên ta thấy bể lọc sinh học có hiệu quả khử BOD chưa đạt yêu cầu, ngoài ra ta có thể so sánh hai phương án dựa trên một số yếu tố sau: II.3 SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN: Bể gom nước thải Bể điều hòa Bể lắng 1 Bể Aerotank Bể lọc sinh học Bể lắng 2 Bể tiếp xúc chlorine H COD = 90% H BOD = 90% H SS = 40% ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m 3 /ngày đêm 7 Bảng 1: So sánh bể Aerotank và bể lọc sinh học Phương án 1 (Bể Aerotank) Phương án 2 (Bể lọc sinh học)  Sử dụng phương pháp xử lý bằng vi sinh  Quản lý đơn giản  Dễ khống chế các thông số vận hành  Cần có thời gian nuôi cấy vi sinh vật  Cấu tạo đơn giản hơn bể lọc sinh học  Không tốn vật liệu lọc  Cần cung cấp không khí thường xuyên cho vi sinh vật hoạt động  Phải có chế độ hoàn lưu bùn về bể Aerotank  Không gây ảnh hưởng đến môi trường  Hiệu quả xử lý COD, BOD, SS khi ra khỏi bể Aerotank tốt hơn bể lọc sinh học  Sử dụng phương pháp xử lý bằng vi sinh  Quản lý đơn giản  Khó khống chế các thông số vận hành  Cần có thời gian nuôi cấy vi sinh vật, hình thành màng vi sinh vật  Cấu tạo phức tạp hơn bể Aerotank  Tốn vật liệu lọc  p dụng phương pháp thoáng gió tự nhiên, không cần có hệ thống cấp không khí  Không cần chế độ hoàn lưu bùn  Đối với vùng khí hậu nóng ẩm, về mùa hè nhiều loại ấu trùng nhỏ có thể xâm nhập vào phá hoại bể. Ruồi muỗi sinh sôi gây ảnh hưởng đến công trình và môi trường sống xung quanh  Hiệu quả xử lý COD, BOD, SS khi ra khỏi bể lọc sinh học không bằng bể Aerotank Bảng 2: So sánh các phương án xử lý bùn thải Phương án 1 Phương án 2 Bể phân hủy bùn hiếu khí Bể phân hủy bùn kò khí ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m 3 /ngày đêm 8  Đơn giản về xây dựng và quản lý  Vốn đầu tư và quản lý thấp  Có thể tự động hóa được  Cặn ổn đònh, không tạo ra mùi hôi  Cặn dễ tháo nước ở công đoạn làm khô, đặc biệt khi làm khô bằng sân phơi bùn  Lượng cặn hữu cơ giảm tương đương bể Aerotan  Nước gạn ra từ cặn có hàm lượng SS và BOD thấp hơn bể phân hủy bùn kò khí  Tốn năng lượng chạy máy thổi khí nên chỉ thích hợp khi công suất xử lý nhỏ  Không thu được khí CH 4 để làm nhiên liệu đốt  Việc xây dựng và quản lý phức tạp  Vốn đầu tư và quản lý khá cao  Khó có thể tự động hóa được  Cặn ít ổn đònh, tạo ra mùi hôi  Cặn khó tháo nước ở công đoạn làm khô  Nước gạn ra từ cặn có hàm lượng SS và BOD cao hơn bể phân hủy bùn hiếu khí  Không tốn năng lượng chạy máy thổi khí nên có thể áp dụng khi công suất xử lý lớn  Không thu được khí CH 4 để làm nhiên liệu đốt Sân phơi bùn  Chi phí đầu tư thấp  Nồng độ cặn khô từ 20%-30%  Sử dụng ở nơi có diện tích rộng, cách xa khu dân cư, cách mực nước ngầm hơn 1m  Cần có lao động thủ công để xúc bùn khô từ sân phơi bùn lên xe tải  Thời gian làm khô bùn dài  Hoạt động phụ thuộc vào điều kiện môi trường và thời tiết  Không sử dụng hóa chất Máy ép bùn  Chi phí đầu tư cao  Nồng độ cặn khô từ 15%-25%  Sử dụng được ở mọi nơi  Không cần có lao động thủ công để xúc bùn khô từ sân phơi bùn lên xe tải  Thời gian làm khô bùn ngắn  Hoạt động không phụ thuộc vào điều kiện môi trường và thời tiết  Có sử dụng polymer châm vào để tăng khả năng tách nước II.4 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CỦA PHƯƠNG ÁN XỬ LÝĐƯC LỰA CHỌN: ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m 3 /ngày đêm 9 Từ những phân tích để lựa chọn công nghệ xử lý như trên chọn phương án 1 làm phương án xử lý nước thải theo sơ đồ công nghệ như sau: SCR Hầm bơm tiếp nhận Bể điều hòa Bể lắng đợt 1 Bể Aerotank Bể lắng đợt 2 Bể tiếp xúc Chlorine Nước ra Bể nén bùn Bể phân hủy bùn hiếu khí Sân phơi bùn Máy thổi khí Chú thích nước thải bùn nước tách bùn ống dẫn khí nén Máy thổi khí Chlorine ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m 3 /ngày đêm 10 II.5 MÔ TẢ CÔNG NGHỆ: II.5.1 Bể thu gom nước thải có song chắn rác:  Nước thải từ các phân xưởng sản xuất và nước thải sinh hoạt theo hệ thống cống dẫn chảy vào các hố ga. Từ đây nước thải được bơm đến bể thu gom nước thải. Trước khi vào bể, nước thải sẽ đi qua song chắn rác có các khe hở. Nếu không loại bỏ, rác sẽ gây tắc nghẽn đường ống, mương dẫn hoăïc làm hư hỏng bơm.  Lượng rác này thường xuyên được lấy đi bằng thủ công. Sau đó rác được tập trung lại và được xe gom rác đưa đến bãi rác để xử lý. Phần nước còn lại ta sử dụng 2 máy bơm hoạt động luân phiên theo chế độ tự động để bơm nước vào bể điều hòa. II.5.2 Bể điều hòa:  Nước thải được 2 bơm bơm lên bể điều hòa. Do tính chất nước thải thay đổi theo từng giờ sản xuất và phụ thuộc nhiều vào loại nước thải của từng công đoạn. Việc xây dựng bể điều hòa là rất cần thiết. Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng độ của nước thải. Bể điều hòa giúp làm giảm kích thước và tạo chế độ làm việc ổn đònh cho các công trình phía sau, tránh hiện tượng quá tải.  Trong bể điều hoà ta bố trí hệ thống đầu phân phối khí để cấp khí nhằm ổn đònh chất lượng nước thải trước khi qua hệ thống xử lý tiếp theo. Đồng thời với việc ổn đònh chất lượng nước, hệ thống thổi khí tại bể điều hoà có tác dụng hạn chế không cho các chất rắn lơ lửng lắng trong bể. II.5.3 Bể lắng 1:  Nước thải từ bể điều hoà được dẫn qua bể lắng 1 để lắng sơ bộ. Các hạt cặn có thể tự lắng riêng biệt không có tác động qua lại với nhau dựa trên lực trọng trường, các hạt có tỉ trọng lớn như hạt cát, sỏi, mảnh vỏ tôm nhỏ…sẽ tự động lắng xuống đáy bể với khoảng thời gian lưu nhất đònh. II.5.4 Bể aerotank:  Nước thải từ bể lắng 1 được bơm sang bể aerotank. Tại đây diễn ra quá trình oxy hoá sinh hoá các chất hữu cơ hòa tan và dạng keo trong nước thải với sự tham gia của các vi sinh vật hiếu khí trong bể aerotank. Ta bố trí hệ thống sụt khí trên khắp diện tích bể, tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật hiếu khí phân giải chất hữu cơ. Để cho bể hoạt động ổn đònh, ta có thể lắp thêm lưu lượng kế để kiểm tra lưu lượng hoạt động bể.  Vi sinh vật hiếu khí sẽ sử dụng các chất hữu cơ dạng keo và hoà tan trong nước làm thức ăn để sinh trưởng và phát triển. Khi đó vi sinh vật sẽ phát triển thành quần thể có kích thước lớn dễ lắng gọi là bông bùn hoạt tính. Khi vi sinh vật phát triển mạnh, sinh khối tăng tạo thành bùn hoạt tính dư. Hàm lượng bùn hoạt tính nên duy trì nông độ MLSS=2500-4000mg/l.  Do đó tại bể aerotank, một phần bùn dư từ bể lắng 2 phải được dẫn hoàn lưu về để bảo đảm nồng độ bùn hoạt tính nhất đònh trong bể. [...]... 1310 1000 980 790 540 600 705 1100 960 880 620 735 850 860 700 610 19230 800 13 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m3/ngày đêm 14 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m3/ngày đêm III.1 XÁC ĐỊNH LƯU LƯNG VÀ HỆ SỐ KHÔNG ĐIỀU HÒA: Từ bảng 1 ta có: Lưu lượng giờ lớn nhất: Qhmax =23 m3/h Lưu lượng giờ nhỏ... 300 m3/ngày đêm CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KE Á HỆ THỐNG XỬ LÝ 12 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m3/ngày đêm Xí nghiệp chế biến thủy sản có lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm 300m3/ngày Xí nghiệp làm việc 3 ca, 24/24 giờ và có chế độ xả nước không đều theo giờ Kết quả đo lưu lượng và nồng độ BOD5 theo giờ thể hiện ở bảng: Bảng 3: Lưu lượng... của máy nén khí: Pm = (10.33 + H d ) (10.33 + 4.9) = = 1.47(atm) 10.33 10.33 Theo công thức 152 –giáo trình Xử lý nước thải của Hoàng Huệ ta có công suất của máy nén khí: N LT = 34400  34400  0.29 0.29 * ( Pm ) − 1 * Qkk = * (1.47 ) − 1 * 0.00917 m3 / s = 0.37 kW   102  102  Công suất tính toán của máy nén khí: 24 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất. .. ngay Trạm xử lý làm việc 3 ca (24h/24h), vậy lưu lượng bơm bằng lưu lượng trung bình giờ: Qb = Qhtb = 12.5 m3/h Hệ số giờ cao điểm: Kh max Qh max 23m3 / h = = = 1.84 Qh tb 12.5m3 / h Hệ số giờ nhỏ nhất: K h min = Qh min 7 m3 / h = = 0.56 Qh tb 12.5m3 / h 15 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m3/ngày đêm III.2 TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI: III.2.1... được xử lý trong các bể phản ứng phân hủy để làm mất mùi, dễ làm khô, bảo đảm vệ sinh và bảo tồn được các thành phần phân bón rất có lợi cho cây trồng II.5.9 Sân phơi bùn: Sân phơi bùn có nhiệm vụ xả nước tách bùn trước khi vận chuyển đến nơi khác 11 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m3/ngày đêm CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KE Á HỆ THỐNG XỬ LÝ 12... qkhi 9.426.10−3 m3 / phut III.2.4 BỂ LẮNG ĐT 1: 25 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m3/ngày đêm Chọn bể lắng đợt 1 dạng tròn, nước thải đi vào từ ống trung tâm, thu nước theo chu vi bể Bảng 9: Các thông số thiết kế đặc trưng cho bể lắng tròn lắng ly tâm Thông số Giá trò Thời gian lưu nước (giờ) Tải trọng bề mặt (m3/m2ngay) Lưu lượng trung bình Lưu... đủ cho nhu cầu xáo trộn hoàn toàn Lưu lượng khí cần thiết cho máy thổi khí: Qkk = f M kk 695.4m3 / ngay 1 = 2 = 10.73m3 / phut E 0.09 1440 phut / ngay 32 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m3/ngày đêm Tính toán máy nén khí cho bể bùn hoạt tính xáo trộn hoàn toàn: p lực cần thiết cho hệ thống ống khí nén: H d = hd + hc + hf + H Trong đó: • hd, hc:... Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m3/ngày đêm II.5.5 Bể lắng 2: Hỗn hợp nước và bùn hoạt tính hình thành từ bể aerotank được dẫn về bể lắng 2 Bể này có nhiệm vụ lắng và tách bùn hoạt tính ra khỏi nước thải Bùn sau khi lắng, một phần sẽ được tuần hoàn lại bể aerotank nhằm duy trì nồng độ MLSS, phần còn lại dẫn sang bể nén bùn Đó là quá trình lắng của các hạt kết... hbv = 0.3 Vậy chiều cao tổng cộng là: Htc = 4m + 0.3m = 4.3m 29 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m3/ngày đêm Chọn tỉ số W:H = 1.5:1, vậy chiều rộng bể là: W =1.5* H = 6m Chiều dài bể L: V 216m3 L= = = 9m W * H 6m * 4 m III.2.5.2 Tính lượng bùn dư thải ra mỗi ngày: o Hệ số sản lượng quan sát (Yobs) tính theo phương trình: Yobs = Y 0.5 = = 0.333mg /... tròn: Chiều cao lớp nước lớn nhất hmax = 4m Chiều cao bảo vệ hbv = 0.5m Vậy chiều cao tổng cộng: H = hmax + hbv = 4m + 0.5m = 4.5m Đường kính bể: D= 4 V 4 42.24m3 * = * = 3.7 m π H π 4m 20 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m3/ngày đêm Vậy kích thước bể điều hòa: D*H = 3.7m*4.5m Tại bể điều hòa có đặt bơm nhúng chìm để bơm nước thải qua bể lắng 1 . nhỏ…sẽ tự động lắng xu ng đáy bể với khoảng thời gian lưu nhất đònh. II.5.4 Bể aerotank:  Nước thải từ bể lắng 1 được bơm sang bể aerotank. Tại đây diễn. trình và môi trường sống xung quanh  Hiệu quả xử lý COD, BOD, SS khi ra khỏi bể lọc sinh học không bằng bể Aerotank