Thiết kế hệ thống xử lý nước thải KCN Hiệp Phước công suất 5000 m3 ngày.đêm

Trong những năm gần đây có rất nhiều khiếu kiện và ý kiến phản ứng của nhân dân ở gần các KCN, về vấn đề ô nhiễm môi trường do các ngành nghề chế biến trong KCN gây ra. Điều này cho thấy các KCN đang đứng trước nhưng nguy cơ làm suy thoái môi trường, ảnh hưởng không những đến cuộc sống hiện tại mà cả thế hệ tương lai. Chính vì vậy trong phạm vi hẹp của luận văn, em chọn đề tài “ Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Hiệp Phước công suất 5000 m3ngày.đêm” thuộc xã Hiệp Phước, huyện Nhà Bè, TP. Hồ Chí Minh.

Thiết kế hệ thống xử lý MỤC LỤC MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp thực CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP HIỆP PHƯỚC 1.1 Giới thiệu KCN Hiệp Phước 1.2 Thành phần tính chất nước thải CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.1 Các phương pháp xử lí nước thải tập trung 1.1.1 Phương pháp học 2.1.1.1 Thiết bị chắn rác 2.1.1.2 Thiết bị nghiền rác 2.1.1.3 Bể điều hòa 2.1.1.4 Bể lắng cát 2.1.1.5 Bể lắng 2.1.1.6 Bể vớt dầu mỡ 1.1.2 Phương pháp hóa lý 1.1.2.1 Phương pháp keo tụ tạo 1.1.2.2 Phương pháp trung hòa 1.1.2.3 Phương pháp tuyển 1.1.2.4 Phương pháp hấp phụ 1.1.2.5 Phương pháp trao đổi 1.1.2.6 Phương pháp oxy hóa khử 1.1.3 Phương pháp sinh học 1.1.3.1 Phương pháp sinh học hiếu khí GVHD: Th.S Cao Thị Thúy Nga Thiết kế hệ thống xử lý 1.1.3.2 Phương pháp lọc sinh học 1.1.3.3 Phương pháp sinh học kị khí 1.2 Một số quy trình xử lý nước thải tập trung áp dụng CHƯƠNG III CƠ SỞ ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 3.1 Cơ sở đề xuất lựa chọn 3.2 Đề xuất phương án xử lí 3.2.1 Phương án 3.2.2 Phương án 3.3 Phân tích, đánh giá,lựa chọn công nghệ xử lý CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHƯƠNG V KHÁI TOÁN CHI PHÍ 5.1 Chi phí đầu tư ban đầu 5.1.1 Chi phí xây dựng 5.1.2 Chi phí máy móc, thiết bị 5.1.3 Chi phí phụ kiện chi phí gián tiếp 5.2 Chi phí quản lí vận hành 5.3 Chi phí xử lý m3 nước thải KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Trong thập niên gần đây, ô nhiễm môi trường nói chung ô nhiễm nước nói riêng trở thành mối lo chung nhân loại Vấn đề ô nhiễm môi trường bảo vệ cho thủy vực vấn đề cấp bách qua trình phát triển xã hội kinh tế khoa học kỹ thuật GVHD: Th.S Cao Thị Thúy Nga Thiết kế hệ thống xử lý tiến lên bước dài Để phát triển bền vững cần có biện pháp kỹ thuật hạn chế, loại bỏ chất ô nhiễm hoạt động sống sản xuất thải môi trường Một biện pháp tích cực công tác bảo vệ môi trường chống ô nhiễm nguồn nước tổ chức thoát nước xử lý nước thải trước xả vào nguồn tiếp nhận Các KCN nước ta ngành công nghiệp có mạng lưới sản xuất rộng, quy mô lớn với nhiều ngành nghề sản xuất khác nhau, gần có tốc độ tăng trưởng kinh tế cao Tuy nhiên tăng trưởng kinh tế ngành điều kiện cần chưa đủ cho phát triển, sản xuất phát triển lượng chất thải cảng lớn Các chất thải có thành phần chủ yếu chất hữu bao gồm hợp chất chứa Cacbon, Nito, Photpho,…Trong điều kiện khí hậu Việt Nam chúng nhanh chóng bị phân hủy gây ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người Từ đó, kết luận tương lai phát triển KCN tập trung vùng kinh tế trọng điểm phía nam nước dẫn tới tổng lượng nước thải từ KCN tăng lên nhiều lần với tải lượng ô nhiễm khổng lồ, vượt khả tự làm nguồn, hủy hoại môi trường nước mặt tự nhiên Do đó, không áp dụng phương án khống chế ô nhiễm thích hợp hiệu chất thải phát sinh gây tác động nghiêm trọng tới môi trường sức khỏe nhân dân khu vực Tuy nhiên, vấn đề nên tổ chức quản lý môi trương cho KCN để tối ưu mặt lợi ích kinh tế mà giải vấn đề môi trường Đối với Việt Nam, kinh tế khó khăn vấn đề không đơn giản lại yếu tố định phát triển bền vững KCN Trong năm gần có nhiều khiếu kiện ý kiến phản ứng nhân dân gần KCN, vấn đề ô nhiễm môi trường ngành nghề chế biến KCN gây Điều cho thấy KCN đứng trước nguy làm suy thoái môi trường, ảnh hưởng đến sống mà hệ tương lai Chính phạm vi hẹp luận văn, em GVHD: Th.S Cao Thị Thúy Nga Thiết kế hệ thống xử lý chọn đề tài “ Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Hiệp Phước c ôn g su ấ t 50 00 m /n gà y đê m ” thuộc xã Hiệp Phước, huyện Nhà Bè, TP Hồ Chí Minh Mục tiêu nghiên cứu Thiết kế hệ thống xử lý nước thải KCN Hiệp Phước công suất 5000 m 3/ngày đêm, từ nhân rộng ứng dụng cho trạm xử lý nước thải KCN khác, đạt tiêu chuẩn 40: 2011/BTNMT cột A đảm bảo hài hòa khả thi yếu tố: Bảo vệ môi trường, phát sinh chất thải, tuần hoàn tái sử dụng, kinh tế đầu tư vận hành hợp lý đảm bảo khả thi kỹ thuật Nội dung nghiên cứu − Thu thập tài liệu, đánh giá tổng quan công nghệ sản xuất, khả gây ô nhiễm môi trường xử lý nước thải tập trung tất nguồn nước thải − − KCN Hiệp Phước Khảo sát, thu thập số liệu, tài liệu KCN Hiệp Phước Lựa chọn thiết kế công nghệ thiết bị xử lý nước thải tập trung KCN Hiệp Phước nhằm thỏa mãn tiêu chí: Đạt tiêu chuẩn môi trường, khả thi tính kinh tế kỹ thuật Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu, tính toán số liệu dựa liệu KCN Hiệp Phước − Không gian: KCN Hiệp Phước − Thời gian: Thực đồ án tốt nghiệp vòng tháng Phương pháp thực − Điều tra khảo sát, thu thập số liệu, tài liệu liên quan, nhận xét tiêu chất lượng nước − Phương pháp lựa chọn: + Dựa sở động học trình xử lý + Tổng hợp số liệu + Phân tích khả thi hài hòa mặt môi trường – kinh tế - kỹ thuật + Tính toán kinh tế GVHD: Th.S Cao Thị Thúy Nga Thiết kế hệ thống xử lý CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP HIỆP PHƯỚC 1.1 Giới thiệu KCN Hiệp Phước Khu công nghiệp Hiệp Phước tọa lạc hai xã Long Thới Hiệp Phước, huyện Nhà Bè, thành phố Hồ Chí Minh Theo quy hoạch chi tiết 1/ 2.000 KCN Hiệp Phước (3 giai đoạn) mà UBND thành phố Hồ Chí Minh yêu cầu Sở Quy hoạch – Kiến trúc khẩn trương thẩm định, có quy mô khoảng 2000 ha, chia thành ba giai đoạn: • Giai đoạn 1: Diện tích giai đoạn 311,4 hoàn chỉnh sở hạ tầng với đầy đủ dịch vụ tiện ích như: hệ thống giao thông, chiếu sáng, xanh, điện, cấp thoát nước, xử lý nước thải, trạm thu gom xử lý chất thải rắn, bảo vệ - PCCC, y tế, thông tin liên lạc, nhà lưu trú công nhân trung tâm sinh hoạt công nhân,… Đến nay, KCN Hiệp Phước thu hút 97 dự án nước với tổng vốn đầu tư 391,5 triệu USD 7.675,3 tỷ đồng GVHD: Th.S Cao Thị Thúy Nga Thiết kế hệ thống xử lý Hình 1.1 Bản đồ quy hoạch KCN Hiệp Phước GĐ (nguồn: industrialzone.vn) KCN Hiệp Phước quy hoạch KCN tiếp nhận ngành công nghiệp hóa chất, vật liệu xây dựng, dệt nhuộm, luyện cán thép, khí, đặc biệt ngành sản xuất nguyên liệu KCN Hiệp Phước – giai đoạn có cảng SPCT cảng nước sâu xây dựng KCN với thiết bị đại bậc có khả tiếp nhận tàu có trọng tải 50.000 DWT Ngoài KCN Hiệp Phước có Cảng tổng hợp dịch vụ logistics Tân Cảng - Hiệp Phước có tổng diện tích 15,4 héc ta, chiều dài cầu tàu 420m sông Soài Rạp tiếp nhận tàu có tải trọng 30.000 DWT Cảng Tân Cảng-Hiệp Phước dự kiến đưa vào hoạt động năm 2015 • Giai đoạn 2: Diện tích 597 ha, thu hút đầu tư ngành công nghiệp, dịch vụ phục vụ cảng sử dụng công nghệ cao, công nghệ sạch, không gây ô nhiễm môi trường bao gồm: + + + + + Công nghệ sản xuất vật liệu xây dựng: Bao gồm ngành sản xuất vật liệu xây dựng cao cấp, sử dụng công nghệ tiên tiến Công nghệ khí: Cơ khí xác, sản phẩm khí sử dụng công nghệ tiên tiến chế tạo máy móc, thiết bị, cán thép Công nghệ điện tử: Sản xuất thiết bị điện, điện tử, thiết bị hàng hải, thiết bị đo lường Công nghệ chế biến thực phẩm cao cấp (chế biến tinh) Dịch vụ công nghiệp khai thác cảng biển (lai dắt tàu biển, vận tải, kinh doanh kho bãi,…) Với vị trí địa lý thuận lợi, KCN Hiệp Phước (giai đoạn 2) có điều kiện phát triển tốt hoạt động thương mại, kinh doanh với tỉnh thành nước; có khả hấp dẫn đầu tư cao ngành công nghiệp, ngành dịch vụ phục vụ khu đô thị cảng Hiệp Phước GVHD: Th.S Cao Thị Thúy Nga Thiết kế hệ thống xử lý Hình 1.2 Bản đồ quy hoạch KCN Hiệp Phước GĐ • Giai đoạn 3: Có diện tích 1.000 Hình 1.3 Bản đồ cảng KCN Hiệp Phước 1.3 Thành phần tính chất nước thải Các loại hình sản xuất đa dạng bao gồm: xi mạ, dệt nhuộm, hóa chất, hương liệu thực phẩm, khí, xi măng, trần thạch cao, thép định hình L(U,V), khung nhà tiền chế, trang trí nội thất, xeo giấy (từ giấy phế liệu), thiết bị giáo dục, chế biến thủy hải sản, thuộc da, thuốc trừ sâu,…nhưng ngành gây ô nhiễm nặng chủ yếu là: thuộc da, xi mạ, dệt nhuộm, thuốc bảo vệ thực vật  Nước thải: KCN Hiệp Phước nơi phát sinh nhiều nguồn nước thải độc hại: - Ô nhiễm màu: thuộc da, dệt, nhuộm, mực in, giấy - Ô nhiễm kim loại chất độc hại khác: xi mạ, thuốc bảo vệ thực vật - Ô nhiễm hữu cơ: thuộc da, thủy sản  Khí thải: mùi hôi phát từ sân phơi bùn Phân tích tiêu nước thải đầu vào đầu GVHD: Th.S Cao Thị Thúy Nga Thiết kế hệ thống xử lý Đầu STT Chỉ tiêu Đơn vị Đầu vào QCVN 40: 2011/BTNMT, Cột A Nhiệt độ pH Độ màu o C - 45 5.1 – 9.0 40 6– Pt–Co 200 50 Nhu cầu oxy sinh học (BOD5 ) mg/l 100 30 Nhu cầu oxy hóa học (COD ) mg/l 400 75 Chất rắn lơ lửng mg/l 200 50 ( SS ) Asen ( As ) mg/l 0.1 0.05 Cadimi ( Cd ) mg/l 0.01 0.05 Chì ( Pb ) mg/l 0.5 0.1 10 Crom ( VI ) mg/l 0.5 0.05 11 Crom ( III ) mg/l 0.05 12 Dầu mỡ khóang mg/l 10 13 Dầu động thực vật mg/l 30 20 14 Đồng ( Cu ) mg/l 15 Kẽm ( Zn ) mg/l 16 Mangan ( Mn ) mg/l 0.5 17 Niken ( Ni ) mg/l 0.2 18 Phốt hữu mg/l 1 GVHD: Th.S Cao Thị Thúy Nga Thiết kế hệ thống xử lý 19 Phốt tổng số mg/l 20 Thiếc ( Sn ) mg/l 21 Thủy ngân ( Hg ) mg/l 0.01 0.005 22 Tổng Nitơ mg/l 60 20 23 Cl - mg/l 1000 500 24 Xianua ( CN ) mg/l 0.1 0.1 25 Sắt (Fe) mg/l 10 0.07 Các doanh nghiệp KCN Hiệp Phước định đến thành phần nước thải STT Tên công ty Ngành nghề Công ty đúc số Cơ khí - gia công & sản xuất CTY CP KCN Hiệp Phước (HIPC) CTY TNHH thiết bị giáo dục Hồng Anh Khu công nghiệp - chế xuất Giáo dục - thiết bị CTY TNHH VLXD Saint-Gobain Việt Nam Vật liệu xây dựng CTY TNHH XD SX Nhân Hòa Sơn - sản xuất & buôn bán CTY CP long bình tỉnh Long An - VPĐD Xây dựng - thiết bị CTY TNHH Toàn Thắng In lụa, vải DNTN xi mạ cẩm sinh Xi mạ - công nghiệp CTY TNHH samsung polymer Việt Nam Hóa chất 10 CTY TNHH container đỉnh thép Container 11 CTY TNHH nhôm hợp kim tân quang Nhôm 12 CTY TNHH Huy An Mực & mực in 13 CTY TNHH MTV Sông Đà Xây dựng - công ty GVHD: Th.S Cao Thị Thúy Nga Thiết kế hệ thống xử lý GVHD: Th.S Cao Thị Thúy Nga 10 Thiết kế hệ thống xử lý Yb= 0,6 = 0,375 + 0,06 × 10 Lượng bùn hoạt tính sinh ngày khử BOD5: Px=Yb x Q x (S0 – S).10-3= 0,375 x 5000 x (153,9 – 11,17).10-3 = 267,6(kg/ngđ) Tổng lượng cặn lơ lửng sinh theo độ tro cặn Z=0,2 Px(SS)= Px 267,6 = = 334,5(kg / ngđ ) − Z − 0,2  Tính lượng bùn dư phải xả ngày Qxả Qxă = Qxă = V × X − Qr × X r × θ c θc × X T (Nguồn [5] CT 6.11) 230 × 2500 − 5000 × 13,65 × 13 = 33,7(m / ngày ) 13 × 8000 Trong đó: V: Thể tích bể V=230 (m3) Qr=Qv=5000(m3/ngđ) coi lượng nước theo bùn không đáng kể X: Nồng độ bùn hoạt tính bể, (mg/l) XT : Nồng độ cặn lắng đáy bể lắng đợt II nồng độ cặn tuần hoàn, XT=0,8 x 10.000=8000mg/l Xr: Nồng độ bùn hoạt tính bể, mg/l Xr=0,7 x 19,5 = 13,65 (mg/l), (0,7 tỷ lệ lượng cặn bay tổng số cặn hữu cơ, cặn không tro) θc: Thời gian lưu bùn hoạt tính (tuổi cặn) công trình θc=0,75÷15 ngày Chọn θc=10 ngày Thời gian tích lũy cặn (tuần hoàn lại) không xả ban đầu: GVHD: Th.S Cao Thị Thúy Nga 66 Thiết kế hệ thống xử lý T= V × X 230 × 2500 = = ngày Px 85710 Sau hệ thống hoạt động ổn định lượng bùn hữu xả ngày B=Qxả x 10000=33,7 x 10000=337000 (g/ngày) = 337 (kg/ngày) Trong cặn bay B’=0,7 x 337 = 236 (kg/ngày) Cặn bay nước xử lý khỏi bể lắng: B” = 5000 x 13,65 = 34,125 (g/ngày)=68250 (kg/ngày) Tổng lượng cặn hữu sinh ra: B’ + B” – 236 + 68,250 = 304 (kg/ngày)  Xác định lưu lượng bùn tuần hoàn QT Để nồng độ bùn bể giữ giá trị 2500 mg/l ta có: Phương trình cân vật chất: Qv x X0 + QT x XT = (Qv + QT) x X QT X 2500 = = = 0,45 Qv X T − X 8000 − 2500 ⇒ QT = 0,45× 5000 = 2250(m / ngày ) = 93,75(m / h)  Kiểm tra tiêu làm việc bể aerotank F/M= S0 θ×X = (Công thức 5-22, nguồn[3]) 153,9 = 0,38(mgBOD / mgbun.ngđ ) 0,16 × 2500 GVHD: Th.S Cao Thị Thúy Nga 67 Thiết kế hệ thống xử lý Giá trị nằm khoảng cho phép thiết kế bể khuấy trộn hoàn chỉnh 0,2-1 Tốc độ sử dụng chất 1g bùn hoạt tính ngày ρ= S − S 153,9 − 11,17 = = 0,35(mg / mg.ngđ ) θ×X 0,16 × 2500 Tải trọng thể tích bể: S × Q 153,9.10 −3 × 5000 L= = = 1,43 W 535,2 (kg BOD5/m3.ngđ) ∈(0,8-1,9 kg BOD5/m3.ngày) (Nguồn: Bảng 6-1, tính toán thiết kế công trình xử lý NT, TS Trịnh Xuân Lai)  Thời gian lưu nước bể aerotank θ= W t 1436 = = 0,28(ngày ) ≈ Q 5000  Tính lượng oxy cần thiết cung cấp cho bể aerotank Lượng oxy lý thuyết cần cung cấp theo điều kiện chuẩn Q( S − S ) − 1,42 × Px f OC0= (Công thức 6-15, nguồn [3]) Với f: hệ số chuyển đổi BOD5 BOD20 0,67 5000 × (153,9 − 11,17).10 −3 − 1,42 × 85,71 = 943,4(kgO2 / ngđ ) 0,67 OC0= Lượng oxy cần thiết điều kiện thực: OCt=OC0x  C S 20   βC sh − C L  1  × × × (T − 20) (T − 20) α 1,024  1,024 Trong đó: CS20: Nồng độ oxy bão hòa nước 200C GVHD: Th.S Cao Thị Thúy Nga 68 Thiết kế hệ thống xử lý CL: Lượng oxy hòa tan cần trì bể,(mg/l) Csh: Nồng độ oxy bão hòa nước ứng với nhiệt độ 250C (nhiệt độ trì bể), (mg/l) β: Hệ số điều chỉnh sức căng bề mặt theo hàm lượng muối Đối với nước thải, β=1 α: Hệ số điều chỉnh lượng oxy ngấm vào nước thải ảnh hưởng hàm lượng cặn, chất hoạt động bề mặt, loại thiết bị làm thoáng, hình dạng kích thước bể có giá trị từ 0,6-2,4 Chọn α=0,6 T: Nhiệt độ nước thải, T=250C 943,4 × OCt= 9,08 1 × × = 2012,7( kgO2 / ngđ ) 25− 20 (1× 8,3) − 1,024 0,6  Lượng không khí cần thiết cung cấp cho bể: Qkk = OC1 ×f OU Trong đó: OCt: Lượng oxy thực tế cần sử dụng cho bể OU: Công suất hòa tan oxy vào nước thải thiết bị phân phối OU=Ouxh Trong đó: H: Chiều sâu ngập nước thiết bị phân phối Chọn độ sâu ngập nước thiết bị phân phối (xem gần sát đây) chiều cao giá đỡ không đáng kể h=4m Ou: Lượng oxy hòa tan vào 1m3 nước thải thiết bị phân phối bọt khí nhỏ mịn chiều sâu 1m Chọn Ou=8(gO2/m3.m) ⇒OU=Ouxh=8 x = 48 (gO2/m3) F: Hệ số an toàn, chọn f=1,5 Vậy Qkk= OC1 2012,7 × 10 ×f = × 1,5 = 62897 (m / ngđ ) = 0,73( m / s) OU 48 GVHD: Th.S Cao Thị Thúy Nga 69 Thiết kế hệ thống xử lý Chọn đĩa phân phối khí dạng đĩa xốp đường kính 250 mm Lưu lượng riêng phân phối khí đĩa thổi khí Ω = 150 – 200 (l/p), chọn Ω = 200 (l/p) Lưu lượng đĩa thổi khí bể aerotank: 10 × Qkk (m / ngày ) 10 × 62897 N= = = 219 24 × 60 × Ω(l / p ) 24 × 60 × 200 (đĩa) Chọn N = 219 đĩa thổi khí  Tính toán máy thổi khí Áp lực cần thiết máy thổi khí: Hm= h1 + h2 + H Trong đó: H : độ sâu ngập nước miệng vòi phun H = (m) h1: tổn thất hệ thống ống vận chuyển h1= 0,4 (m) hd: tổn thất qua đĩa phun không 0,7 (m) Chọn hd= 0,6 (m) Hm= 0,4+0,6+5 = (m) Công suất máy thổi khí Pmáy , 28  G × R × T1  p  = ×   − 1 29,7 × n × e  p1    Trong đó: Pmáy: Công suất yêu cầu máy nén khí,(Kw) G: Trọng lượng dòng khí,(kg/s) G= Qkk x ρkhí = 0,25 x 1,3 = 0,325 (kg/s) R: Hằng số khí, R=8,314 (KJ/Kmol.0K) T1: Nhiệt độ tuyệt đối không khí đầu vào T1=273+25=298(0K) P1: Áp suất tuyệt đối không khí đầu vào P1=1(atm) Hm + = 1,49(atm ) 10,13 P2: Áp suất tuyệt đối không khí đầu P2= n= K −1 = 0,2283 K (K=1,395 không khí) 29,7: hệ số chuyển đổi e: Hiệu suất máy, chọn e=0,8 GVHD: Th.S Cao Thị Thúy Nga 70 Thiết kế hệ thống xử lý Pmáy = Vậy 0,325 × 8,314 × 298  1,49    29,7 × 0,283 × 0,8   , 28  − 1 = 50( Kw) = 60( Hp)  Chọn máy thổi khí có công suất 30Hp, máy chạy lúc luân phiên  Tính toán đường ống dẫn khí Vận tốc khí ống dẫn chính, chọn vkhí=15(m/s) Lưu lượng khí cần cung cấp, Qkk=62897(m3/ngđ)=0,73(m3/s) Đường kính ống phân phối × Qkk × 0,73 = = 0,248(m) v khí × π 15 × 3,14 D= Chọn ống inox có đường kính D=267mm Từ ống ta phân làm 17 ống nhánh cung cấp khí cho bể, lưu lượng khí qua ống nhành: Qk, = Qkk 0,73 = = 0,042(m / s ) 11 17 Vận tốc khí qua ống nhánh vkhí’=15,5(m/s) Đường kính ống nhánh: 4Qk × 0,042 = = 0,06(m) v khí × π 15,5 × 3,14 D= Chọn loại ống thép có đường kính φ=60mm  Kiểm tra lại vận tốc: Vận tốc khí ống chính: Vkhí = 4Qkk × 0,73 = = 11(m / s) πd 3,14 × 0,06 GVHD: Th.S Cao Thị Thúy Nga 71 Thiết kế hệ thống xử lý Vậy v’khí nằm khoảng cho phép(10 – 15m/s)(Nguồn [3])  Tính toán đường dẫn ống nước thải khỏi bể: Chọn tốc nước thải ống v=1,2m/s Lưu lượng nước thải Q=5000(m3/ngày)=0,057(m3/s) Lượng bùn tuần hoàn: Qt=2250 (m3/ngày)=0,003(m3/s) Lưu lượng nước thải khỏi bể aerotank hay vào bể lắng: Qv=Q + Qt =5000 +2250 = 7250 (m3/ngày)= 320(m3/h) Chọn loại ống dẫn nước thải ống uPVC, đường kính ống: 4(Q + Qt ) = vπ × (0,057 + 0,03) = 0,33(m) 1× 3,14 D= Chọn ống uPVC có đường kính φ=350mm  Tính toán đường ống dẫn bùn tuần hoàn Lưu lượng bùn tuần hoàn Qt=2250(m3/ngđ)= 0,003(m3/s) Chọn vận tốc bùn ống v=2m/s 4Q = vπ × 0,03 = 0,128(m) × 3,14 D= Chọn ống uPVC có đường kính φ=140mm L4COD= L3COD(1-60%)=256,5x0,4=102,6 mg/l Bảng tổng hợp tính toán bể Aerotank Thông số Thời gian lưu nước Kích thước bể Chiều dài Chiều rộng Chiều cao hữu ích Chiều cao xây dựng Số đĩa khuếch tán khí Đường kính ống dẫn khí GVHD: Th.S Cao Thị Thúy Nga Kí hiệu t L B H Hxd n D Đơn vị h mm mm mm mm Đĩa mm Giá trị 17000 13000 6000 6500 219 267 72 Thiết kế hệ thống xử lý Đường kính ống nhánh dẫn khí Đường kính ống dẫn nước vào Đường kính ống dẫn nước Thể tích bể dn Dv Dr Wt mm mm mm m3 60 300 350 1436 Bể lắng II Chức năng: Bùn sinh từ bể aerotank chất lơ lửng lắng bể lắng II Bùn hoạt tính tuần hoàn trở lại bể aerotank Tính toán Bảng thông số thiết kế bể lắng đợt II Quy trình xử lý Tải trọng bề mặt (m3/m2.ngày) Ngày trung Ngày cao bình điểm 16,4 – 32,8 41 – 49,2 Tải trọng bùn (kg/m2.ngay) Giờ trung Giờ cao bình điểm 3,9 – 5,85 9,75 Chiều cao bể (m) Sau bể 3,7 – 6,1 aerotank (Nguồn: Bảng 9-1, Tính toán thiết kế công trình XLNT, TS.Trịnh Xuân Lai) Diện tích mặt thoáng bể lắng II mặt phản ứng với lưu lượng trung bình tính theo công thức: tb Qngày F1 = L1 = 5000 = 166,6(m ) 30 Trong đó: Qtbngđ: Lưu lượng trung bình ngày đêm L1: tải trọng bề mặt ứng với lưu lượng trung bình lấy theo bảng Diện tích mặt thoáng bể lắng II mặt ứng với tải trọng chất rắn lớn tính theo công thức: (Q max h F2 ) + Qhth × X × 10 −3 (333,5 + 333,5 × 0,6) × 2500 × 10 −3 = = 136(m ) L2 9,8 GVHD: Th.S Cao Thị Thúy Nga 73 Thiết kế hệ thống xử lý Trong đó: Qmaxh: Lưu lượng lớn Qhth: Lưu lượng bùn tuần hoàn lớn =0,6 x Qhmax 0,6 : Hệ số tuần hoàn α=0,6 L2: tải trọng chất rắn lớn lấy theo bảng Diện tích mặt thoáng thiết kế bể lắng đợt II mặt giá trị lớn số giá trị F1, F2 Như vậy, diện tích mặt thoáng thiết kế F=F1=167(m2) Đường kính bể lắng: D= 4 ×F = × 167 = 13(m) π π Chọn D=13m Đường kính ống trung tâm: d=20%D=20% x 13 = 3m chọn chiều cao hữu ích bể lắng H=4,5m chiều cao lớp bùn lắng hbl=1m chiều cao hố thu bùn ht=0,3m chiều cao lớp trung hòa hth=0,2m chiều cao bảo vệ hbv=0,5m Vậy tổng chiều cao bể lắng II là: Htc=H + hbl + ht+ hth+ hbv = 4,5 + + 0,3 + 0,2 + 0,5 =6,5m Chiều cao ống trung tâm: h=60%H=60% x 6,5=3,9 m Thể tích thực bể lắng ly tâm đợt II: W = F x H =167 x 6,5 = 1085,5 (m3) Thời gian lưu nước bể lắng: GVHD: Th.S Cao Thị Thúy Nga 74 Thiết kế hệ thống xử lý t= W 1085 = = 3,25(h) Q + Qth 208,4 + 208,4 × 0,6 Trong đó: Q: Lưu lượng nước thải trung bình (m3/h) Qth: Lưu lượng tuần hoàn bể aerotank=208,4 x 0,6 (m3/h) 0,6: Hệ số tuần hoàn  Máng thu nước: Vận tốc nước chảy máng chọn v=0,6m/s (Quy phạm 0,6-0,7m/s) Diện tích mặt cắt ướt máng: A= Q + Qt 5000 + 2250 = = 0,13( m ) v 0,6 × 86400 ⇒ (cao x rộng) = (350 x 400)/ máng Để đảm bảo không tải máng chọn kích thước máng: cao x rộng = 350mm x 400mm Máng bê tông cốt thép dày 100mm, có lắp thêm máng cưa thép không gỉ  Máng cưa Đường kính máng cưa tính theo công thức: Drc=D – (0,35+0,1+0,003)x2=13-2x0,453=12m Trong đó: D: Đường kính bể lắng II, D=13m 0,3: Bề rộng máng tràn 0,1 Bề rộng thành bê tông 0,003: Tấm đệm máng cưa máng bê tông Máng cưa thiết kế có khe/m dài, khe tạo góc 900 GVHD: Th.S Cao Thị Thúy Nga 75 Thiết kế hệ thống xử lý Như tổng số khe dọc theo máng bê tông là: 12 x π x =150 khe Lưu lượng nước chảy qua khe: Qkhe= Q + Qt 5000 + 2250 = = 5,6.10 −4 sokhe 150 × 86400 Mặt khác, ta lại có: Qkhe= θ × C d × g × H × tg = 1,42 × H = 5,6.10 −4 (m / s ) 15 Trong đó: Cd: Hệ số lưu lượng Cd=0,6 g: Gia tốc trọng trường m/s2 θ: Góc khía chữ V, θ=900 H: Mực nước qua khe,m Giải phương trình ta được: ( ) × ln H = ln 2,67.10 −4 ⇒ ln H = −3,47 ⇒ H = e −3, 47 = 0,0317 H=0,0317(m)=31,7(mm)[...]... đình hoặc được dùng để xử lý bùn cặn của hệ thống xử lý nước thải chế biến thủy sản với thời gian lưu bùn từ 1 – 2 tháng, bùn được nâng nhiệt độ đến 35oC và đáy bể có van tháo cặn GVHD: Th.S Cao Thị Thúy Nga 25 Thiết kế hệ thống xử lý CHƯƠNG III ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 3.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ Đặc điểm của nước thải tập trung KCN Hiệp Phước, do các nhà máy trong KCN xả ra có nồng độ ô... Thúy Nga 34 Thiết kế hệ thống xử lý Tiếp theo là các chất hữu cơ có phân tử lượng lớn như: oligosacarit, polisacarit, peptit, protein… Công nghệ cổ điển Aerotank đã được áp dụng thành công, rỗng rãi và phổ biến nhất tại các trạm xử lý nước thải của các nhà máy sản xuất và tại các nhà máy xử lý nước thải tập trung của KCN, khu đô thị trên cả nước 3.3.2 Công nghệ Aerotank kết hợp Anoxic Khi nước thải chứa... chuẩn nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn theo quy định của KCX – CN và thải ra nguồn tiếp nhận − Công nghệ đề ra phải xử lý được hàm lượng màu, kim loại nặng, N, P có trong nước thải − Hệ thống vận hành ổn định, tuổi thọ công trình cao − Chi phí vận hành thấp − Căn cứ vào vị tí địa lý, điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh − tế - kỹ thuật xây dựng của trung tâm xử lý nước thải Công nghệ đề xuất phải xử lý. .. lắng hóa lý Polymer Bể chứa bùn hóa lý 31 GVHD: Th.S Cao Thị Thúy Nga Máy ép bùn Thiết kế hệ thống xử lý Bể SBR Clorine Bể khử trùng Thải bỏ Đầu ra đạt tiêu chuẩn 40:2011/BTNMT Chú thích: : Đường nước : Đường hóa chất : Đường bùn : Đường sục khí Hình 3.2 Công nghệ xử lý nước thải theo phương án 2 Thuyết minh công nghệ phương án 2: Từ các nhà máy trong KCN, nước thải theo ống dẫn tự chảy qua thiết bị... trộn nước thải chứa axit và nước thải chứa kiềm Phương pháp này cho xử lý nước thải chứa axit hoặc chứa kiềm trong khu công nghiệp được tập trung lại để xử lý vì chế độ thải của các nhà máy không giống nhau Nước thải chứa axit thường được thải một cách điều hoà ngày đêm và có nồng độ nhất định Nước thải chứa kiềm lại thải theo chu kỳ, một hoặc hai lần trong một ca tùy thuộc vào chế độ công nghệ 2.2.2.2... 2.2.4 Phương pháp hấp phụ Phương pháp hấp phụ được sử dụng rộng rãi để xử lý nước thải chứa kim loại chất bẩn khác nhau Có thể dùng để xử lý cục bộ khi trong nước hàm lượng GVHD: Th.S Cao Thị Thúy Nga 16 Thiết kế hệ thống xử lý chất nhiễm bẩn nhỏ và có thể xử lý triệt để nước thải đã qua xử lý sinh học hoặc qua các biện pháp xử lý hoá học Hiện tượng tăng nồng độ chất tan trên bề mặt phân chia giữa... BOD khá cao và các chỉ tiêu nước thải khác của KCN đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép xả thải vào môi trường Với tỷ lệ BOD/COD < 0.5 thì thích hợp cho xử lý hóa lý trước rồi mới xử lý sinh học Để loại bỏ các chất hữu cơ trong nước thải có thể áp dụng nhiều công trình xử lý sinh học khác nhau Do đặc điểm nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải khá cao nên phải sử dụng kết hợp xử lý sinh học với sự tham gia... 35 Thiết kế hệ thống xử lý Oxy hóa bậc cao ở đây dùng công nghệ oxy hóa Fenton để xử lý độ màu và kim loại nặng cho các công trình xử lý nước rác (độ màu > 2000 Pt-Co), xử lý nước thải dệt nhuộm (độ màu > 500 Pt-Co, thực tế có lúc > 1200 Pt-Co)… Quá trình phản ứng Fenton Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + *HO + OHHO(hydroxyl) oxy hóa cực mạnh các chất hữu cơ khó phân hủy Khi vận hành thực tế nếu độ màu thấp thì hệ. .. nén bùn được bơm tới máy ép bùn để vắt ép tách nước làm khô bùn Bánh bùn sau ép được định kỳ đứa đi xử lý Bảng 3.2 Hiệu suất xử lý phương án 2 Hiệu suất % Đầu vào (mg/l) Đầu ra (mg/l) XỬ LÝ CƠ HỌC BOD = 5% 100 95 COD = 5% 400 380 SS = 10% 200 180 N = 0% 60 60 Độ màu = 0% 200 200 8 8 P = 0% XỬ LÝ HÓA LÝ GVHD: Th.S Cao Thị Thúy Nga 33 Thiết kế hệ thống xử lý BOD = 20% 95 76 COD = 20% 380 304 SS = 65%... phân hủy yếm khí gây mùi Tiếp theo nước thải được bơm vào bể keo tụ Khi nước thải đầu vào có tải lượng chất ô nhiễm thấp hoặc chủ yếu là chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học, hệ thống chỉ vận hành khâu xử lý sinh học Trong các trường hợp khác, khâu xử lý hóa lý sẽ được vận hành Xây dựng thêm bể axit hóa nhằm mục đích xử lý Crom Sau khi nước thải được xử lý ở bể axit sẽ qua công đoạn keo tụ, tạo bông nhằm