Đồ án xử lý nước thải thủy sản

Đồ án xử lý nước thải thủy sản Phần TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY THỦY SẢN I Quy trình công nghệ: Tùy thuộc vào loại nguyên liệu tôm, cá, sò, mực, cua, … mà công nghệ có nhiều điểm riêng biệt Tuy nhiên quy trình sản xuất có dạng chung sau: Nguyên liệu khô Phân cỡ, loại Sơ chế (chải cát, chặt đầu, lặt dè, bỏ sống …) Đóng gói Nước thải COD = 100 – 800 mg/L SS = 30 – 100 mg/L Ntc = 17 - 31 mg/L Nướng Bảo quản lạnh (-180C) Đóng gói Cán, xé mỏng Bảo quản lạnh (-180C) Quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm khô công ty Seaspimex (Nguồn Phan Thu Nga – luận văn cao học 1997) -1- Đồ án xử lý nước thải thủy sản Nguyên liệu tươi ướp đá Rửa Sơ chế Nước thải Phân cỡ, loại SS : 128 – 280 mg/L COD :400 – 2.200 mg/L Ntc : 57 – 126 mg/L Ptc : 23 – 98 mg/L Rửa Xếp khuôn Đông lạnh Đóng gói Bảo quản lạnh (-250C  -180C) Quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm đông lạnh công ty Seaspimex (Nguồn Phan Thu Nga – luận văn cao học 1997) -2- Đồ án xử lý nước thải thủy sản Nguyên liệu (tôm, thịt chín ướp lạnh) Rửa Nước thải Loại bỏ tạp chất Luộc sơ lại SS : 150 – 250 mg/L COD : 336 – 1000 mg/L Ntc : 42 – 127 mg/L Ptc : 37 – 125 mg/L Đóng vào hộp Cho nước muối vào Ghép mí hộp Khử trùng Để nguội Dán nhãn Đóng gói Bảo quản Quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm đóng hộp công ty Seaspimex (Nguồn Phan Thu Nga – luận văn cao học 1997) -3- Đồ án xử lý nước thải thủy sản II Nước thải trình chế biến thủy sản: Nước thải công ty máy chế biến đông lạnh phần lớn nước thải trình sản xuất bao gồm nước rửa nguyên liệu, bán thành phẩm, nước sử dụng cho vệ sinh nhà xưởng, thiết bị, dụng cụ chế biến, nước vệ sinh cho công nhân Lượng nước thải nguồn gây ô nhiễm nước thải sản xuất Nước thải chế biến thuỷ sản có hàm lượng chất ô nhiễm cao không xử lý gây ô nhiễm nguồn nước mặt nước ngầm khu vực Đối với nước ngầm tầng nông, nước thải chế biến thuỷ sản thấm xuống đất gây ô nhiễm nước ngầm Các nguồn nước ngầm nhiễm chất hữu cơ, dinh dưỡng vi trùng khó xử lý thành nước cung cấp cho sinh hoạt Đối với nguồn nước mặt, chất ô nhiễm có nước thải chế biến thuỷ sản làm suy thối chất lượng nước, tác động xấu đến môi trường thủy sinh vật, cụ thể sau: Các chất hữu Các chất hữu chứa nước thải chế biến thuỷ sản chủ yếu dễ bị phân hủy Trong nước thải chứa chất cacbonhydrat, protein, chất béo xả vào nguồn nước làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan nước vi sinh vật sử dụng ôxy hòa tan để phân hủy chất hữu Nồng độ oxy hòa tan 50% bão hòa có khả gây ảnh hưởng tới phát triển tôm, cá Oxy hòa tan giảm không gây suy thối tài nguyên thủy sản mà làm giảm khả tự làm nguồn nước, dẫn đến giảm chất lượng nước cấp cho sinh hoạt công nghiệp Chất rắn lơ lửng Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục có màu, hạn chế độ sâu tầng nước ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hưởng tới trình quang hợp tảo, rong rêu Chất rắn lơ lửng tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên thủy sinh đồng thời gây tác hại mặt cảm quan (tăng độ đục nguồn nước) gây bồi lắng lòng sông, cản trở lưu thông nước tàu bè… Chất dinh dưỡng (N, P) Nồng độ chất nitơ, photpho cao gây tượng phát triển bùng nổ lồi tảo, đến mức độ giới hạn tảo bị chết phân hủy gây nên tượng thiếu oxy Nếu nồng độ oxy giảm tới gây tượng thủy vực chết ảnh hưởng tới chất lượng nước thủy vực Ngồi ra, lồi tảo mặt nước tạo thành lớp màng khiến cho bên ánh sáng Quá trình quang hợp thực vật tầng bị ngưng trệ Tất tượng gây tác động xấu tới chất lượng nước, ảnh hưởng tới hệ thuỷ sinh, nghề nuôi trồng thuỷ sản, du lịch cấp nước -4- Đồ án xử lý nước thải thủy sản Amonia độc cho tôm, cá dù nồng độ nhỏ Nồng độ làm chết tôm, cá từ 1,2 ÷ mg/l Tiêu chuẩn chất lượng nước nuôi trồng thủy sản nhiều quốc gia yêu cầu nồng độ Amonia không vượt 1mg/l Vi sinh vật Các vi sinh vật đặc biệt vi khuẩn gây bệnh trứng giun sán nguồn nước nguồn ô nhiễm đặc biệt Con người trực tiếp sử dụng nguồn nước nhiễm bẩn hay qua nhân tố lây bệnh truyền dẫn bệnh dịch cho người bệnh lỵ, thương hàn, bại liệt, nhiễm khuẩn đường tiết niệu, tiêu chảy cấp tính -5- Đồ án xử lý nước thải thủy sản Phần hai TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI I Phương pháp học: Phương pháp xử lý học (hay gọi xử lý vật lý – xử lý bậc một) phương pháp xử lý nước thải phổ biến hầu hết loại nước thải Thực chất loại bỏ khỏi nước thải chất phân tán thô, chất vô (cát, sạn, sỏi, …), chất lơ lửng lắng cách gạn lọc, lắng, lọc, … Những công trình xử lý học bao gồm : I.1 Song chắn rác Song chắn rác nhằm chắn giữ cặn bẩn có kích thước lớn (> 5mm) hay dạng sợi: giấy, rau cỏ, rác … gọi chung rác Rác chuyển tới máy nghiền để nghiền nhỏ, sau chuyển tới bể phân huỷ cặn (bể mêtan) Đối với tạp chất < mm thường dùng lưới chắn rác Cấu tạo chắn rác gồm kim loại tiết diện hình chữ nhật, hình tròn bầu dục … Theo đặc điểm cấu tạo, song chắn rác chia làm loại di động cố định, theo phương pháp lấy rác phân loại thành loại thủ công giới Song chắn rác đặt nghiêng góc 60 – 90 theo hướng dòng chảy I.2 Bể lắng cát Bể lắng cát dùng để tách chất bẩn vô có trọng lượng riêng lớn nhiều so với trọng lượng riêng nước xỉ than, cát … khỏi nước thải Cát từ bể lắng cát đưa phơi khô sân phơi cát khô thường sử dụng lại cho mục đích xây dựng Theo đặc tính chuyển động nước, bể lắng cát phân biệt thành : bể lắng cát ngang nước chảy thẳng, chảy vòng ; bể lắng cát đứng nước dâng từ lên, bể lắng cát nước chảy xoắn ốc (tiếp tuyến thống gió) I.3 Bể lắng Bể lắng dùng để tách chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn trọng lượng riêng nước Chất lơ lửng nặng từ từ lắng xuống đáy, chất lơ lửng nhẹ lên mặt nước tiếp tục theo dòng nước đến công trình xử lý Dùng thiết bị thu gom vận chuyển chất bẩn lắng (ta gọi cặn ) tới công trình xử lý cặn  Dựa vào chức , vị trí chia bể lắng thành loại : bể lắng đợt trước công trình xử lý sinh học bể lắng đợt sau công trình xử lý sinh học -6- Đồ án xử lý nước thải thủy sản  Dựa vào nguyên tắc hoạt động, người ta chia loại bể lắng : bể lắng hoạt động gián đoạn bể lắng hoạt động liên tục  Dựa vào cấu tạo chia bể lắng thành loại sau : bể lắng đứng , bể lắng ngang , bể lắng ly tâm, bể lắng nghiêng, bể lắng xốy, bể lắng Số lượng cặn tách khỏi nước thải bể lắng phụ thuộc vào nồng độ nhiễm bẩn ban đầu, đặc tính riêng cặn thời gian nước lưu bể I.3.1 Bể lắng đứng Bể lắng đứng có dạng hình tròn hình chữ nhật mặt Bể lắng đứng thường dùng cho trạm xử lý có công suất 20.000 m 3/ngàyđêm Đường kính bể không vượt lần chiều sâu công tác lên đến 10m Nước thải dẫn vào ống trung tâm chuyển động từ lên theo phương thẳng đứng Vận tốc dòng nước chuyển động lên phải nhỏ vận tốc hạt lắng Nước tập trung vào máng thu phía Cặn lắng chứa phần hình nón chóp cụt phía I.3.2 Bể lắng ngang Bể lắng ngang có hình dạng chữ nhật mặt bằng, tỷ lệ chiều rộng chiều dài không nhỏ ¼ chiều sâu đến 4m Bể lắng ngang dùng cho trạm xử lý có công suất lớn 15.000 m 3/ ngàyđêm Trong bể lắng nước thải chuyển động theo phương ngang từ đầu bể đến cuối bể dẫn tới công trình xử lý tiếp theo, vận tốc dòng chảy vùng công tác bể không vượt 40 mm/s Bể lắng ngang có hố thu cặn đầu bể nước thu vào máng cuối bể I.3.3 Bể lắng ly tâm Bể lắng ly tâm có dạng hình tròn mặt bằng, đường kính bể từ 16 đến 40 m (có trưòng hợp tới 60m), chiều cao làm việc 1/6 – 1/10 đường kính bể Bể lắng ly tâm dùng cho trạm xử lý có công suất lớn 20.000 m 3/ngđ Trong bể lắng nước chảy từ trung tâm quanh thành bể Cặn lắng dồn vào hố thu cặn xây dựng trung tâm đáy bể hệ thống cào gom cặn phần dàn quay hợp với trục góc 450 Đáy bể thường thiết kế với độ dốc i = 0,02 – 0,05 Dàn quay với tốc độ 2-3 vòng Nước thu vào máng đặt dọc theo thành bể phía I.3.4 Bể lắng Bể lắng bể chứa đứng có buồng keo tụ bên Nước thải theo máng dẫn chảy vào ống trung tâm Do độ chênh mực nước máng dẫn bể mà nước xối vào bể không khí theo Như việc làm thống tự nhiên Quá trình keo tụ oxy hóa thực buồng keo tụ Từ nước thải chuyển qua vùng lắng qua lớp vật chất lơ lửng, tạo nên trình lắng, cặn thải tán sắc khó rơi lắng giữ lại Nước lắng tràn vào máng thu chu vi bể dẫn ngồi I.3.5 Bể lắng tầng mỏng -7- Đồ án xử lý nước thải thủy sản Bể lắng tầng mỏng bể chứa kín hở Cũng loại bể lắng khác, có phận phân phối thu nước, phần lắng chứa cặn Cấu tạo phần lắng gồm nhiều mỏng xếp cạnh với chiều cao ≈ 0,15m Các mỏng phẳng, lượn sóng dàn ống, … I.4 Bể vớt dầu mỡ Bể vớt dầu mỡ thường áp dụng xử lý nước thải nước thải công nghiệp có chứa dầu mỡ, chất nhẹ nước dạng chất khác Đối với thải sinh hoạt hàm lượng dầu mỡ chất không cao nên thực việc tách chúng bể lắng đợt nhờ gạt thu hồi dầu mỡ, chất bề mặt I.5 Bể lọc Bể lọc nhằm tách chất trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ cách cho nước thải qua lớp lọc đặc biệt qua lớp vật liệu lọc Bể sử dụng chủ yếu cho số loại nước thải công nghiệp Quá trình phân riêng thực nhờ vách ngăn xốp, cho nước qua giữ pha phân tán lại Quá trình diễn tác dụng áp suất cột nước Hiệu Phương pháp xử lý học : Có thể loại bỏ đến 60% tạp chất không hồ tan có nước thải giảm BOD đến 30% Để tăng hiệu suất công tác công trình xử lý học dùng biện pháp làm thống sơ bộ, thống gió đông tụ sinh học, hiệu xử lý đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng 40-50 % theo BOD Trong số công trình xử lý học kể đến bể tự hoại, bể lắng hai vỏ, bể lắng có ngăn phân huỷ công trình vừa để lắng vừa để phân huỷ cặn lắng II Phương pháp hóa lý: Bản chất trình xử lý nước thải phương pháp hố lý áp dụng trình vật lý hố học để đưa vào nước thải chất phản ứng để gây tác động với tạp chất bẩn, biến đổi hố học, tạo thành chất khác dạng cặn chất hồ tan không độc hại gây ô nhiễm môi trường Giai đoạn xử lý hố lý giai đoạn xử lý độc lập xử lý với phương pháp học, hố học, sinh học công nghệ xử lý nước thải hồn chỉnh Những phương pháp hố lý thường áp dụng để xử lý nước thải : keo tụ, đông tụ, tuyển nổi, hấp phụ, trao đổi ion, thấm lọc ngược siêu lọc … II.1 Phương pháp keo tụ đông tụ Quá trình lắng tách hạt rắn huyền phù tách chất gây nhiễm bẩn dạng keo hồ tan chúng hạt rắn có kích thước nhỏ Để tách hạt rắn cách có hiệu phương pháp lắng, cần tăng kích thước chúng nhờ tác động tương hổ hạt phân tán liên kết thành -8- Đồ án xử lý nước thải thủy sản tập hợp hạt, nhằm tăng vận tốc lắng chúng Việc khử hạt keo rắn lắng trọng lượng đòi hỏi trước hết cần trung hồ điện tích chúng, thứ đến liên kết chúng với Quá trình trung hồ điện tích thường gọi trình đông tụ (coagulation), trình tạo thành lớn từ hạt nhỏ gọi trình keo tụ (flocculation) II.2.1 Phương pháp keo tụ Keo tụ trình kết hợp hạt lơ lửng cho chất cao phân tử vào nước Khác với trình đông tụ, keo tụ kết hợp diễn không tiếp xúc trực tiếp mà tương tác lẫn phân tử chất keo tụ bị hấp phụ hạt lơ lửng Sự keo tụ tiến hành nhằm thúc đẩy trình tạo hydroxyt nhôm sắt với mục đích tăng vận tốc lắng chúng Việc sử dụng chất keo tụ cho phép giảm chất đông tụ, giảm thời gian đông tụ tăng vận tốc lắng Cơ chế làm việc chất keo tụ dựa tượng sau : hấp phụ phân tử chất keo bề mặt hạt keo, tạo thành mạng lưới phân tử chất keo tụ Sự dính lại hạt keo lực đẩy Vanderwalls Dưới tác động chất keo tụ hạt keo tạo thành cấu trúc chiều, có khả tách nhanh hồn tồn khỏi nước Chất keo tụ thường dùng hợp chất tự nhiên tổng hợp chất keo tự nhiên tinh bột , ete , xenlulozơ , dectrin (C6H10O5)n dioxyt silic hoạt tính (xSiO2.yH2O) II.2.2 Phương pháp đông tụ Quá trình thuỷ phân chất đông tụ tạo thành keo xảy theo giai đoạn sau : + HOH ⇔ Me(OH)2+ + H+ Me(OH)2+ + HOH ⇔ Me(OH)+ + H+ Me(OH)+ ⇔ Me(OH)3 + H+ Me(OH)3 + H+ Me3+ Me3+ + + HOH 3HOH ⇔ Chất đông tụ thường dùng muối nhôm, sắt hoặc hỗn hợp chúng Việc chọn chất đông tụ phụ thuộc vào thành phần, tính chất hố lý, giá thành, nồng độ tạp chất nước, pH Các muối nhôm dùng làm chất đông tụ: Al 2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al(OH)2Cl, Kal(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O Thường sunfat nhôm làm chất đông tụ hoạt động hiệu pH = – 7.5 , tan tốt nước, sử dụng dạng khô dạng dung dịch 50% giá thành tương đối rẽ Các muối sắt dùng làm chất đông tụ : Fe(SO 3).2H2O , Fe(SO4)3.3H2O , FeSO4.7H2O FeCl3 Hiệu lắng cao sử dụng dạng khô hay dung dịch 10 -15% -9- Đồ án xử lý nước thải thủy sản II.2 Tuyển Tuyển trình dính bám phân tử hạt chất bẩn bề mặt phân chia hai pha : khí – nước hình thành hỗn hợp “hạt rắn – bọt khí” lên mặt nước sau loại bỏ Phương pháp tuyển thường sử dụng để tách tạp chất (ở dạng rắn lỏng) phân tán không tan, tự lắng khỏi pha lỏng Trong xử lý nước thải, tuyển thường sử dụng để khử chất lơ lửng làm đặc bùn sinh học Ưu điểm phương pháp so với phương pháp lắng khử hồn tồn hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm, thời gian ngắn Khi hạt lên bề mặt, chúng thu gom phận vớt bọt Quá trình tuyển thực cách sục bọt khí nhỏ (thường không khí) vào pha lỏng Các khí kết dính với hạt lực tập hợp bóng khí hạt đủ lớn kéo theo hạt lên bề mặt, sau chúng tập hợp lại với thành lớp bọt chứa hàm lượng hạt cao chất lỏng ban đầu II.3 Hấp phụ Phương pháp hấp phụ dùng rộng rãi để làm triệt để nước thải khỏi chất hữu hồ tan sau xử lý sinh học xử lý cục nước thải có chứa hàm lượng nhỏ chất Những chất không phân huỷ đường sinh học thường có độc tính cao Nếu chất cần khử bị hấp phụ tốt chi phí riêng cho lượng chất hấp phụ không lớn việc ứng dụng phương pháp hợp lý Các chất hấp phụ thường sử dụng : than hoạt tính, chất tổng hợp chất thải vài ngành sản xuất dùng làm chất hấp phụ (tro, rỉ, mạt cưa …) Chất hấp phụ vô đất sét, silicagen, keo nhôm chất hydroxit kim loại sử dụng lượng tương tác chúng với phân tử nước lớn Chất hấp phụ phổ biến than hoạt tính, nhưhg chúng cần có tính chất xác định : tương tác yếu với phân tử nước mạnh với chất hữu cơ, có lỗ xốp thô để hấp phụ phân tử hữu lớn phức tạp, có khả phục hồi Ngồi ra, than phải bền với nước thấm nước nhanh Quan trọng than phải có hoạt tính xúc tác thấp phản ứng oxy hố số chất hữu nước thải có khả bị oxy hố bị hố nhựa Các chất hố nhựa bít kín lổ xốp than cản trở việâc tái sinh nhiệt độ thấp II.4 Phương pháp trao đổi ion Trao đổi ion thường ứng dụng để xử lý kim loại nặng có nước thải cách cho nước thải chứa kim loại nặng qua cột nhựa trao đổi cation, cation kim loại nặng thay ion hydro nhựa trao đổi Trao đổi ion trình ion bề mặt chất rắn trao đổi với ion có điện tích dung dịch tiếp xúc với Các chất gọi ionit (chất trao đổi ion), chúng hồn tồn không tan nước Các chất có khả hút ion dương từ dung dịch điện ly gọi cationit ,những chất mang tính axit Các chất có khả hút ion âm gọi anionit chúng - 10 - Đồ án xử lý nước thải thủy sản Vậy kích thước hầm bơm tiếp nhận : D x H : x m Chọn : + Bơm nhúng chìm đặt hầm bơm có lưu lượng Qb = Qh = 6.25 m3/h + Chiều cao cột áp tồn phần : H = m + Hiệu suất : 80% Công suất bơm : N= = = 0.17 kW Trong :  Q: lưu lượng nước trung bình ngày , m3/ngày  H: cột áp bơm, mH2O  ρ: khối lượng riêng chất lỏng o Nước: ρ = 1000kg/m3 o Bùn: ρ = 1006 kg/m3  g: gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2  η: hiệu suất bơm, η = 0,73÷0,93 ⇒ chọn η = 0,8 Công suất thực tế bơm : Ntt = 1.5 x N = 1.5 x 0.17 = 0.3 kW = 0.4 Hp Chọn bơm 1Hp Đặt bơm Hp ,1 bơm làm việc,1 bơm dự phòng Các thông số thiết kế hầm bơm : Thông số Giá trị Thể tích 3.5 m3 Thời gian lưu 30 phút Chiều cao 2m Đường kính 3m Bơm ( bơm ) Hp - 46 - Đồ án xử lý nước thải thủy sản 3.Tính tốn bể điều hòa: a.Kích thước bể : Xác định thể tích bể điều hòa V= Qtb × t Ta chọn thời gian lưu nước bể điều hòa t=4 => V= 6.25 × = 25 m3 Chiều cao hữu ích bể: h = m Chiều cao bảo vệ : hbv= 0.5 m  hxaydung= h + hbv = + 0.5 = 3.5 m Diện tích bể: F= = = 7.14 m2 Ta chọn kích thước bể: L × B × H = × × 3.5 m Vậy thể tích xây dựng bể: × × 3.5 =21 m3 Cột áp tồn phần bơm: H = 3.5 + 0.3 = 3.8 Lưu lượng bơm: N= = = 0.08 Công suất thực tế máy bơm: Ntt = 1.5 N = 1.5 × 0.08 = 0.12 kW = 0.158 HP Chọn bơm Hp b.Hệ thống sục khí: Lượng không khí cần thiết: Lkhí = Q × a = 6.25 × 3.74 = 42.125 m3/h = 0.702 m3 / phút Trong đó: vống : vận tốc khí ống, vống = 10 ÷15 m/s, ta chọn vống = 10 m/s - 47 - Đồ án xử lý nước thải thủy sản Chọn loại khuếch tán khí ống màng khoan lỗ dạng lưới có lưu lượng khí q n = 92 l/m3phut Số ống khuếch tán khí : dống = = = ống Chọn số ống nhánh ống Đường kính ống dẫn khí : Dống = = = 0.039 m = 39 mm Chọn ống có đường kính Ø 42 mm Chọn dlỗ = mm = 0.004 m, vlỗ= 15m/s Đường kính ống nhánh : dống = = = 0.014 m = 14 mm Chọn ống có đường kính Ø 21 mm Trên mõi ống nhánh có đục lô với đường kính lỗ 5mm Chọn vận tốc qua lỗ 15 m/s Lưu lượng khí qua lỗ: q/ = = 3.10-4 m3 / s = 18.10-3 m3/phút = Số lỗ ống : n= n= = = = 5.1 lỗ = 5.1 lỗ Vậy số lỗ mõi ống nhánh lỗ Các thông số thiết kế Thông số Giá trị 21 m3 3.5 m Thể tích Chiều cao - 48 - Đồ án xử lý nước thải thủy sản 7.14 m2 3m 2m Hp 42 mm 21 mm Diện tích Chiều dài Chiều rộng Bơm Đường kính ống Đường kính ống nhánh ( ống ) Số lỗ ống nhánh 4.Tính tốn bể lắng 1: Giả sử tải trọng bề mặt thích hợp cho loại cặn tươi 34 m3/m2ngày A= = 4.41 m2 = Đường kính bể lắng: D= = = 2.4 m Đường kính ống trung tâm: d = 20% D = 0.48 m Chiều cao tổng cộng bể lắng: Htc = + 0.7 + 0.5 = 4.2 m Chiều cao ống trung tâm : h = 60% H = 60% x = 1.8 m Trong đó: H: chiều sâu hữu ích bể lắng hb : chiều cao lớp bùn lắng hbv : chiều cao bảo vệ Thể tích phần lắng: W= = ( D2 – d2 ) h ( 2.42 – 0.482) 1.8 = 7.8 m3 Thời gian lưu nước bể: t= = = 1.248 h ≈ 1.5 h Tải trọng máng tràn: - 49 - Đồ án xử lý nước thải thủy sản Ls = = 19.89 m3/m ngày < 500 m3/m ngày = Giả sử hiệu xử lý cặn lơ lửng đạt 60% tải trọng 150 m3/m2ngày Lượng bùn tươi sinh ngày: Mtươi = 152 150 0.6/ 1000 = 13.68 % Giả sử bùn tươi nước thải thực phẩm có hàm lượng cặn 5%, tỉ số VSS:SS=0.75, khối lượng riêng bùn tươi 1.053kg/l lưu lượng bùn tươi cần phải xử lý là: = 0.25 m3/ngày Q= Lượng bùn tươi có khả phân hủy sinh học: M = 13.68 × 0.75 = 10.26 VSS/ngày Hiệu khử BOD SS: RBOD = Rss = = = 29.05 % = = 13.49 % Các thông số thiết kế bể lắng : Thông số Gía trị 4.41 m2 2.4 m 0.48 m 4.2 m 1.8 m 7.8 m3 1.5 h 19.89 m3/m2 ngày Diện tích Đường kính bể Đường kính ống trung tâm Chiều cao bể Chiều cao ống trung tâm Thể tích phần lắng Thời gian lưu Tải trọng máng tràn 5.Bể aerotank : a.Hàm lượng đầu vào chất khí qua aerotank : Qtb = 150 m3 / ngày đêm COD : 1027.9 x ( 1-0.2 ) = 822.32 mg/l BOD : 638.4 x ( 1- 0.2905 ) = 452 94 mg/l SS : 129.96 ( 1- 0.1349 ) = 112.4 mg/l - 50 - Đồ án xử lý nước thải thủy sản b.Tính tốn bể aerotank : Các điều kiện để tính tốn trình bùn hoạt tính xáo trộn hồn tồn : + MLSS = 0.8 + Hàm lượng bùn tuần hồn Cu = 8000mgSS/l + Hàm lượng bùn hoạt tính bể aerotank : MLSS = 3000mg/l + Thời gian lưu bùn trung bình : c = 10 ngày + Nước thải sau lắng II chứa 25mg/l cặn sinh học ; 65% cặn dễ phân hủy sinh học + BOD5 : BODl = 0.68 Tính BOD5 chất lơ lửng nước thải đầu : Phần có khả phân hủy sinh học chấ rắn sinh học đầu : 25 x 0.65 = 16.25 mg/l BODl chất rắn có khả phân hủy sinh học đầu : 16.25 x 1.42 = 23.075 mg/l Thông số 1,42 mg O2 tiêu thụ / mg tế bào bị oxi hóa xác định theo phương trình : C5H7O2N + 5O2 → 5CO2 + 2H2O + NH3 + Năng lương 113 mg/L 160 mg/L mg/L 1,42 mg/L BOD5 chất rắn lơ lửng đầu : 23.075 x 0.68 = 15.691 mg/l BOD5 hòa tan nước đầu : BOD5ht = 25 – 15.691 = 9.31 mg/l Hiệu xử lý tính theo BOD5 hòa tan : 100 = 98% Eht = Hiệu xử lí tính theo tổng cộng : Etc = 100 = 94.5% Thể tích công tác bể aerotank : Vr = Trong : = c = 73 : Thời gian lưu bùn Y : Hệ số sản lượng tế bào ( Y = 0.5 ) So : Nồng độ BOD5 nước vào bể S : Nồng độ BOD5 nước sau bể X : Hàm lượng tế bào chất bể Kd : Hệ số phân hủy nội bào ( 0.05 ngày-1 ) Thời gian lưu nước bể : - 51 - m3 Đồ án xử lý nước thải thủy sản t= = = 11.84h 12 h Chọn : Chiều cao hữu ích H = 4m Chiều cao bảo vệ hbv = 0.3 m Vậy Chiều cao tổng cộng : H + hbv = + 0.3 = 4.3m Ta có tỷ số W : H = : ( theo tiêu chuẩn xây dựng 51 – 84 )  Chiều rộng = H = m Chiều dài L = = = 4.625 m Tính lưu lượng bùn dư thải ngày : Hệ số sản lượng quan sát : Yobs = = = 0.333 Lượng bùn dư sinh ngày theo VSS : Px(VSS) = Yobs x Qx ( BODvào – BODra ) Px(VSS) = 0.333 x 150 x ( 452.94 – 9.31 ).10-3 = 22.16 kgVSS/ngày Tổng lượng bùn sinh ngày theo SS : Px(SS) = = 27.7 kgSS/ngày Lượng bùn dư cần xử lí ngày : Mdư(SS) = 27.7 – ( 150 x 25 x 10-3 ) = 23.95 kgSS/ngày Lượng bùn dư có khả phân hủy sinh học cần xử lí : Mdư(VSS) = 23.95 x 0.8 = 19.16 kgVSS/ngày Ta có công thức : c = Xr : Hàm lượng bùn tuần hồn cần xử lí Xe : Nồng độ VSS sau bể lắng Lượng bùn cần xử lí : Qdư = = 3m3/ngày = Xác định tỷ số bùn tuần hồn : - 52 - Đồ án xử lý nước thải thủy sản Q,X0 Q+Qth,X Aeroten Qra,Xra Lắng II Qth,Xth Qb,Xth Phương trình cân vật chất Ta có pt cân vật chát bể aerotank : Q.Xo + Qr.Xth = ( Q + Qr ) X Với Q : Lưu lượng nước thải Qth : Lưu lượng bùn hoạt tính tuần hồn Xo : Nồng độ VSS bể aerotank X = 3000 mg/l Xth : Nồng độ VSS bùn tuần hồn Giả sử Xo = pt có dạng : Qth.Xth = ( Q + Qth )X Chia vế pt cho Q Đặt α =  α= ( α : tỷ số bùn tuần hồn ) = = 0.6 Lưu lượng bùn tuần hồn : Qth = 0.6 x 150 = 90 m3/ngày = 3.75m3/h Kiểm tra tải trọng thể tích LBOD tỉ số F/M Tải trọng thể tích : LBOD = = 0.92 kg BOD5/m3 ngày = Trị số nằm khoảng cho phép ( LBOD = 0.8 ÷ 1.9 ) Tỷ số F/M : - 53 - Đồ án xử lý nước thải thủy sản F/M = = 0.3 ngày-1 = Trị số nằm khoảng cho phép : F/M = ( 0.2 ÷ 0.6 ) ngày -1 Tính lượng khí cần thiết cho trình bùn hoạt tính : MBODL = = = 98 kgODL/ngày Lượng oxy yêu cầu theo lý thuyết : Mo2 = MBODL – 1.42 x Px(VSS) = 98 – ( 1.42 x 22.16 ) = 66.5 kgO2/ngày Giả sử không khí có 23.2% trọng lượng O khối lượng riêng không khí : 1.2 kg/m3 \ Lượng không khí lý thuyết cho trình : Mkk = = 239 m3/ngày = Kiểm tra lượng khí cần thiết cho xáo trộn hồn tồn : q= = 25 l/m3 phút = Ta có : E : Hiệu suất chuyển hóa O2 ( E = 9% ) Lượng khí cần thiết cho máy thổi khí : Qkk = f = = 3.7 m3/phút = 3700 l/phút Số lượng thiết bị khuếch tán khí : Chọn thiết bị khuếch tán khí dạng đĩa xốp ,đường kính 150mm,cường độ thổi khí 72l/phút đĩa Độ sâu ngập nước đĩa phân phối khí lấy chiều sâu hữu ích bể H = 4m đặt sát đáy bể  Số đĩa cần phân phối bể : n= = 51.38 đĩa Chọn số đĩa 45 đĩa Áp lực cần thiết cho hệ thống nén khí : Hct = hd + hc + hf + H = 0.4 + 0.5 + =4.9 m Trong : Trong đó: - 54 - Đồ án xử lý nước thải thủy sản •hd, hc: tổn thất áp lực ma sát dọc theo chiều dài đường ống dẫn tổn thất cục điểm uốn, khúc quanh hd + hc  0.4m •hf: tổn thất qua hệ thống phân phối khí hf  0.5m •H: độ ngập sâu ống phân phối khí, lấy chiều cao nữu ích bể bùn hoạt tính xáo trộn hồn tồn: H = 4m Áp lực không khí : p= = 47 at Công suất máy nén khí : N= = = 23.32 kw Tính tốn đường ống dẫn khí : D= = = 0.088m = 88 mm Chọn ống có đường kính 90mm Từ ống ta phân thành ống nhánh cung cấp khí cho bể ,mỗi nhánh đặt đầu ống phân phối khí Lưu lượng khí qua ống nhánh : Qnhánh = = = 411.11 l/phút = 0.0068 m3/s Đường kính ống nhánh : d= = = 0.029 m = 29 mm Chọn đường ống 30 mm Tính tốn ống nước thải , ống dẫn bùn vào bể : Đường kính ống dẫn nước thải : Chọn v = m/s D/ = = = 0.0022 m = 22 mm Chọn ống có đường kính 42mm Đường kính ống dẫn bùn : D// = = = 0.056 m = 56 mm Ta chọn v = 0.5 m/s Chọn loại ống có đường kính 60 mm - 55 - Đồ án xử lý nước thải thủy sản Tính tốn bể lắng 2: Chọn tải trọng bề mặt thích hợp cho loại bùn hoạt tính 15m3/m2 ngày tải trọng chất rắn 5kg/m2h diện tích bề mặt bể lắng theo tải trọng bề mặt là: AL = Đường kính bể lắng: D= = = 3.35 Đường kính ống trung tâm: d = 16 % D = 16% = 0.53 m chiều cao ống trung tâm: h = 60% hL = 0.53 1.8 = 0.954 m thể tích phần lắng: VL= ( D2 – d2 ) hL = ( 3.352 – 0.532 ) = 25.78 Thời gian lưu nước : t= = = 2.2 h thể tích chứa bùn: Vb = A hb = 8.8 1.5 = 13.2 Thời gian lưu giữ bùn bể: tb = = = 1.55 h tải trọng máng tràn: Ls = = = 26.7 m3/m ngày Bể nén bùn trọng lực • Lưu lượng bùn thu từ bể lắng 1: Qtươi = 0.25 m3/ngày đêm Lượng bùn tươi là: Mtươi = 13.68 kgSS/ngày • Lưu lượng bùn thải bỏ bể lắng đưa vào bể chứa bùn với Qb = 7.5 m3/ngày đêm Lượng bùn thải bỏ bể lắng M b = Qb × X th = 7.5 × = 60kgSS / Với X th = 8000 mg/l Nồng độ VSS bùn thải • Tổng lượng bùn - 56 - Đồ án xử lý nước thải thủy sản M = 13.68 + 60 = 73.68 kgSS/ngày Vậy tổng lưu lượng bùn vào bể chứa bùn Qnen = 0.25 + 7.5 = 7.75 m3/ngày Diện tích bể nén bùn A= M 73.68 = = 1.34m a 55 Với a: tải trọng riêng hỗn hợp bùn bể lắng bùn hoạt tính a = (50-70) kgSS/m2.ngày Chọn a = 55kgSS/m2.ngày Diên tích bề mặt ống trung tâm f = π × dtt2 π × 0.22 × D = = 0.04 × A = 0.04 ×1.34 = 0.0536m 4 Đường kính bể nén bùn 4×(A + f ) × (1.34 + 0.0536) = = 1.33m π π D= Đường kính ống trung tâm d = 16% D = 0.16 x 1.33 = 0.21 m Chọn chiều cao vùng nước vùng vào h = 1.7 m Chọn chiều cao vùng nén bùn hnén = 0.7m Chọn chiều cao bảo vệ hbv = 0.3 m Vậy chiều cao bể nén bùn: H = 2.7 m Chiều cao ống trung tâm h = 60%H = 0.6 x 2.7 = 1.68 m Kích thước bể nén bùn: D x H= 1.33 x 2.7 m Thời gian lưu nước t= V A × H 1.34 × 2.7 = = = 0.47 = 11.23 h Q Q 7.75 Tại bể nén bùn có đặt bơm để bơm bùn sân phơi bùn H = 4.3 + 0.3 = 4.6 m Công suất máy bơm bùn - 57 - Đồ án xử lý nước thải thủy sản N= HQ ρ g 4.6 × 7.75 ×1006 × 9.81 = = 0.0051Kw 1000η 1000 × 0.8 × 86400 Công suất thực tế bơm N tt = N ×1.5 = 0.0051×1.5 = 0.00765kw = 0.1 HP Sân phơi bùn Diện tích sân phơi bùn A= M ss 73.68kgSS / *300ngay / nam = = 226m2 a 98kgSS / m nam Sân phơi bùn chia làm đơn nguyên nhau, đơn nguyên có chiều rộng B = m Vậy chiều dài đơn nguyên là: L= A 3= B 226m 7m = 11m Kích thước sân phơi bùn: 3x (B x L ) = x (7m x 11m) - 58 - Đồ án xử lý nước thải thủy sản TÀI LIỆU THAM KHẢO Hồng Huệ Xử lý nước thải NXB Xây dựng, Hà Nội 2005 Trịnh Xuân Lai – Nguyễn Trọng Dương Xử lý nước thải công nghiệp NXB Xây dựng Hà Nội 2005 Lâm Minh Triết – Nguyễn Thanh Hùng – Nguyễn Phước Dân Xử lý nước thải đô thị công nghiệp Tính tốn thiết kế công trình NXB ĐH quốc gia TP HCM, 2008 Trịnh Xuân Lai Tính tốn thiết kế công trình xử lý nước thải NXB Xây dựng, 2000 Lâm Minh Triết Kỹ thuật môi trường.NXB ĐH Quốc gia TP HCM, 2006 - 59 - Đồ án xử lý nước thải thủy sản - 60 - [...]... năng để xử lý nước thải của nhà máy thải ra sau khi đã qua hầm ủ yếm khí Nước thải sau khi xử lý được dùng tưới cho vườn cây ăn trái - 27 - Đồ án xử lý nước thải thủy sản Hệ thống mương sinh học tuần hoàn Ao trồng lục bình V.2 Nước thải sinh hoạt Do tính chất và thành phần của loại nước thải này khác so với nước thải sản xuất, do đó không thể nhập chung 2 nguồn này rồi dẫn vào hệ thống xử lý nước thải. .. chung của tồn nhà máy Nước thải sinh hoạt từ các khu vệ sinh được xử lý bằng bể tự hoại ba ngăn yếm khí tự thấm Với loại bể này hiệu quả xử lý khoảng 50 – 60% - 28 - Đồ án xử lý nước thải thủy sản Phần bốn PHÂN TÍCH CƠNG NGHỆ XỬ LÝ LỰA CHỌN QUY TRÌNH XỬ LÝ TỐI ƯU I 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... định 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 ngồi môi trường Mục đích của công trình xử lý nước thải này là xử lý nước thải để xả ra ngồi môi trường Trong trường hợp này, yêu cầu mức độ xử lý phụ thuộc vào nguồn tiếp nhận nước thải và quy định của từng khu vực khác nhau Mục đích của tài liệu này là xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn... 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 II So sánh lựa chọn phương án: - 29 - Đồ án xử lý nước thải thủy. .. tăng khả năng tách nước Đồ án xử lý nước thải thủy sản III Tham khảo một số quy trình xử lý đã tiến hành nghiên cứu và được triển khai thực hiện đối với nước thải ngành thủy sản: Nước thải Song chắn rác Nước tách từ bùn Bể điều hòa Máy nén khí cặn Bể lắng 1 Bể xử lý sinh học dính bám Bùn tuần hoàn Sân phơi bùn bùn Bể lắng 2 Trạm bơm bùn Bể nén bùn Thải bỏ Bể tiếp xúc Công trình xả nước thải ra sông Sài... theo 2 mục đích: - Vệ sinh, tức là xử lý nước thải - Kinh tế nông nghiệp, tức là sử dụng nước thải để tưới ẩm và sử dụng các chất dinh dưỡng có trong nước thải để bón cho cây trồng IV.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo - 16 - Đồ án xử lý nước thải thủy sản IV.2.1 Bể lọc sinh học Bể lọc sinh học là công trình nhân tạo , trong đó nước thải được lọc qua vật liệu rắn có... Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý nước thải công ty chế biến thủy sản NATFISHCO - 35 - Đồ án xử lý nước thải thủy sản Nước thải Chế biến thức ăn gia súc Song chắn rác Lưới chắn rác 5 mm Bể gom Lưới chắn rác 2 mm Bể điều hòa bùn Bể lắng 1 Bể phân hủy bùn Bể UASB Aerotank Bùn tuần hoàn bùn Bể lắng 2 Bể chứa bùn Bể nén bùn Sân phơi bùn Bể khử trùng Thải bỏ Sông Sài Gòn Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý nước. .. hấp thụ Nước thải sau khi ngấm vào đất , một phần được cây trồng sử dụng Phần còn lại chảy vào hệ thống tiêu nước ra sông hoặc bổ sung cho nước nguồn Có 2 loại cánh đồng tưới : - Cánh đồng tưới công cộng, chức năng chủ yếu là xử lý nước thải, còn phục vụ cho nông nghiệp là thứ yếu - Cánh đồng tưới nông nghiệp, phục vụ nông nghiệp và xử lý nước thải là những mục tiêu thống nhất Việc xây dựng cánh đồng... bằng nhiều cách khác nhau :  Trộn lẫn nước thải axit với nước thải kiềm  Bổ sung các tác nhân hố học  Lọc nước axit qua vật liệu có tác dụng trung hồ  Hấp thụ khí axit bằng nước kiềm hoặc hấp thụ amoniac bằng nước axit - 12 - Đồ án xử lý nước thải thủy sản Việc lựa chọn phương pháp trung hồ là tuỳ thuộc vào thể tích và nồng độ nước thải , chế độ thải nước thải , khả năng sẳn có và giá thành của... môi trường sống xung quanh  Hiệu quả xử lý COD, BOD, SS khi ra  Hiệu quả xử lý COD, BOD, SS khi ra khỏi bể lọc sinh học không bằng khỏi bể Aerotank tốt hơn bể lọc bể Aerotank sinh học - 32 - Đồ án xử lý nước thải thủy sản II.4 So sánh các phương án xử lý bùn thải Bể phân hủy bùn hiếu khí Bể phân hủy bùn kị khí  Đơn giản về xây dựng và quản lý  Vốn đầu tư và quản lý thấp  Có thể tự động hóa được  ... bẩn sản xu t Là loại nước sau sử dụng thải bỏ khâu sản xu t Với loại sản phẩm công nghệ sản xu t hoạt động, nhà máy sử dụng lượng nước định dây chuyền sản xu t, để phục vụ cho trình sản xu t nước... thu hồi bù đắp chi phí cho trình trích ly Làm nước thải phương pháp trích ly bao gồm giai đoạn :  Giai đoạn thứ : Trộn mạnh nước thải với chất trích ly (dung môi hữu ) điều kiện bề mặt tiếp... HƯU CƠ PROTEINS HYDROCARBON Thủy phân ACID AMIN / ĐƯỜNG Acid hóa LIPIDS Vi khuẩn lipolytic, proteolytic cellulytic Vi khuẩn lên men ACID BÉO Acetic hóa ACETATE / H2 Methane hóa CH4 / CO2 Vi khuẩn