Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty cổ phần mía đường Cao Bằng

MỤC LỤCLỜI CẢM ƠNPHẦN MỞ ĐẦU1CHƯƠNG I: TỔNG QUAN21.1. Tổng quan về ngành sản xuất đường ở Việt Nam31.2. Nước thải ngành công nghiệp sản xuất đường31.3. Giới thiệu về Công ty cổ phần mía đường Cao Bằng41.4. Công nghệ sản xuất đường của nhà máy51.5. Công nghệ sản xuất sản phẩm phụ của nhà máy14CHƯƠNG II :ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG TY CỔ PHẦN MÍA ĐƯỜNG CAO BẰNG172.1. Nguồn phát thải và lưu lượng thải172.2. Thông số thiết kế182.3. Sơ đồ công nghệ192.3.1. Phương án 1192.3.2. Phương án 220CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ223.1. Tính toán chi tiết các đơn vị công nghệ xử lý theo Phương án 1223.1.1. Xác định lưu lượng tính toán của nước thải223.1.2. Song chắn rác233.1.3. Bể lắng cát263.1.4. Bể điều hòa293.1.5. Bể lắng đứng đợt I.313.1.6. Bể UASB333.1.7. Bể Aerotank403.1.8. Bể lắng 2463.1.9. Bể chứa bùn, bể nén bùn cặn đứng, máy ép bùn băng tải483.1.10. Hồ sinh học523.1.11.Tính toán bơm, máy nén khí523.2. Tính toán chi tiết các đơn vị công nghệ xử lý theo phương án 2563.2.1. Tính toán các công trình đơn vị563.2.2. Bể lọc sinh học nhỏ giọt573.3. Khái toán chi phí603.3.1. Khái toán chi phí theo phương án 1.603.3.2. Khái toán chi phí theo phương án 2623.4. Tính toán cao trình các công trình đơn vị theo phương án 165KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊTÀI LIỆU THAM KHẢO

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN

KẾT LUẬN – KIẾN NGHI

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô giáo TS Chu Thị Thu

Hà đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp tôi hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao Sựquan tâm và chỉ bảo tận tình của cô là nguồn động lực rất lớn giúp tôi hoàn thành đồ

Bên cạnh đó tôi cũng gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã giúp đỡ, động viên

và đóng góp ý kiến cho tôi rất nhiều trong quá trình làm đồ án

Mặc dù đã cố gắng hoàn thành đồ án này nhưng đây mới chỉ là bước đầu tiêntrong quá trình nghiên cứu và làm việc của một kỹ sư nghành Công nghệ Kỹ thuậtMôi trường nên tôi không tránh khỏi những thiếu sót Tôi rất mong nhận được sựthông cảm và chỉ bảo của các thầy cô và các bạn

Tôi xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội, ngày 15 tháng 09 năm 2015 Sinh viên

Đoàn Thị Thùy Vân

PHẦN MỞ ĐẦU Đặt vấn đề

Đường là một chất dinh dưỡng quan trọng cho sự sống và phát triển của cơ thểcon người và là một thực phẩm ưa dùng cho sinh hoạt hàng ngày Do nhu cầu tiêu thụđường ngày càng tăng nên các nhà máy đường đã được xây dựng với quy mô trên toàn

thế giới và ngành công nghiệp đường ngày càng phát triển Công nghiệp đường đãđóng góp nhiều trong phát triển kinh tế, mang lại thu nhập cao, kim ngạch xuất khẩulớn, tạo nhiều việc làm cho nhân dân

Ngành công nghiệp mía đường nước ta đang trên đà phát triển và gây sức épkhá lớn cho môi trường, đặc biệt là môi trường nước Nước thải của ngành côngnghiệp mía đường luôn chứa một lượng lớn các chất hữu cơ bao gồm các hợp chất củacacbon, nitơ Các chất này dễ bị phân hủy bởi các vi sinh vật, gây mùi thối làm ônhiễm nguồn nước tiếp nhận Nước thải chứa phần lớn các chất rắn lơ lửng, khi thải ramôi trường nó sẽ lắng xuống và tạo nên lớp cặn ở đáy và phá hủy hệ sinh vật trongnước Trong nước thải còn chứa một lượng đường khá lớn Vì vậy, nước thải míađường hiện nay đang rất cần những hệ thống xử lý nước thải hiệu quả và phù hợp để

đem lại cân bằng sinh học và cuộc sống của con người

Công ty cổ phần mía đường Cao Bằng tiền thân là Nhà máy đường Phục Hòa.Hiện tại công ty có hệ thống xử lý nước thải nhưng còn sơ sài, chỉ bao gồm hệ thống

bể lắng sơ bộ và hồ sinh học Nước thải sản xuất của công ty luôn chứa một lượng lớncác chất hữu cơ, dinh dưỡng, vi khuẩn gây mất mỹ quan và ô nhiễm nguồn tiếpnhận Các chất ô nhiễm trong nước thải không được xử lý không những ảnh hưởngtrực tiếp đến chất nước mặt khu vực, ảnh hưởng đến chất lượng nước sinh hoạt củanhân dân, ảnh hưởng đến chất lượng nông sản, thuỷ sản trong vùng và gián tiếp ảnhhưởng đến sức khoẻ cộng đồng Chúng gây ra những tác động trực tiếp trước mắt vàtiềm ẩn về lâu dài cho môi trường

Chính vì vậy, đồ án “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty cổ phần mía đường Cao Bằng’’ mang tính thực tế Đồ án sẽ góp phần đưa ra các quy trình xử

lý chung giúp nhà máy có thể tự xử lý nước thải trước khi xả ra cống thoát, nhằm thựchiện tốt những quy định về môi trường của nhà nước

Mục đích đồ án

- Xây dựng hệ thống xử lý hiện đại, quá trình lắp đặt và vận hành đơn giản vớicông suất 680 m3/ngàyđêm

- Hệ thống xử lý được thiết kế phù hợp với đặc thù công ty, trong tính toán sẽ

dự phòng công suất xử lý khi Công ty sản xuất hết công suất Nước thải sau xử lý phảiđạt loại B - QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải côngnghiệp

Tóm tắt các nội dung nghiên cứu

Thu thập số liệu có sẵn về vấn đề liên quan đến nước thải, hệ thống xử lý nước thải

Đề xuất công nghệ thích hợp để xử lí nước thải đạt tiêu chuẩn

Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp thu thập tài liệu: Các số liệu đo đạc, phân tích các chỉ tiêu môi trường tạikhu vực dự án và các khu vực xung quanh do Trạm Quan trắc môi trường - Chi cụcBảo vệ Môi trường Cao Bằng thực hiện

- Phương pháp tổng hợp, so sánh: Tổng hợp các số liệu thu thập được, so sánh vớitiêu chuẩn môi trường Việt Nam

- Phương pháp tính toán, thiết kế: Dựa vào các tài liệu và thông tin thu thập được

để tính toán hệ thống xử lý nước thải Sử dụng phần mềm AutoCad để thiết kế bảnvẽ

- Trao đổi ý kiến với chuyên gia: Hỏi ý kiến giảng viên hướng dẫn, cán bộ nhânviên chuyên môn Hình thức thực hiện phương pháp này thông qua các buổi gặp

gỡ, trao đổi thảo luận với cán bộ chuyên môn, giáo viên hướng dẫn nhằm giảiđáp những thắc mặc của chuyên đề, chỉnh sửa và hoàn thiện nội dung của đồ án

Bố cục và nội dung nghiên cứu

Phần mở đầu

Chương 1: Tổng quan

Chương 2: Đề xuất sơ đồ công nghệ

Chương 3: Tính toán thiết kế

Kết luận kiến nghị

Tài liệu tham khảo

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về ngành sản xuất đường ở Việt Nam

Ở Việt Nam nguyên liệu chính để sản xuất đường là cây mía Từ lâu nay, ViệtNam đã sản xuất mía theo phương pháp thủ công Đến đầu thế kỉ 20 sản xuất đườngtheo hình thức quy mô công nghiệp bắt đầu ra đời do người Pháp mang công nghệsang Việt Nam để áp dụng

Công nghiệp sản xuất đường ở Việt Nam có xu hướng phát triển mạnh và đónggóp cho việc xây dựng nền kinh tế đáng kể Tuy nhiên ngành mía đường ở Việt Namnhìn chung khá lạc hậu so với thế giới Trước năm 1954 cả miền bắc không có mộtnhà máy đường nào Sau năm 1975 miền nam đã hồi phục các nhà máy đường BìnhDương, Hòa Hiệp, Biên Hòa xây dựng các nhà máy đường mới như La Ngà, Lam Sơn,Tây Ninh Ngoài các nhà máy lớn còn xuất hiện nhiều cơ sở sản xuất thủ công, thô sơ,năng xuất thấp ở các vùng trồng mía Công nghiệp sản xuất mía đường ở Việt Nam làngành gây ô nhiễm khá lớn do công nghệ lạc hậu Trong số các chất ô nghiễm có khói bụi

lò hơi, bùn lọc, nước thải, khí thoát ra từ các tháp phản ứng sunfit hóa và cacbonat hóa

1.2 Nước thải ngành công nghiệp sản xuất đường

Hiện nay nhiều nhà máy đường và các cơ sở sản xuất tư nhân chưa có hệ thống

xử lý nước thải Với lưu lượng lớn, hàm lượng chất hữu cơ và chất dinh dưỡng cao,nước thải nhà máy đường đã và đang làm ô nhiễm nguồn tiếp nhận

Đường có trong nước thải chủ yếu là đường sucroza và các loại đường khử nhưglocose và fructose Các loại đường này dễ phân hủy trong nước, chúng có khả nănggây kiệt oxy trong nước, làm ảnh hưởng đến quần thể sinh vật nước

Quá trình phân hủy các sản phẩm đường khử đòi hỏi thời gian phân hủy lâu dài,nên sẽ ảnh hưởng đén quá trình tự làm sạch của nước Các chất lơ lửng trong nước thảicòn có khả năng lắng xuống đáy nguồn nước, quá trình phân hủy kị khí các chất này sẽlàm cho nước có màu đen và có mùi H2S Ngoài ra, nước thải nhà máy đường còn cónhiệt độ cao làm ức chế hoạt động của vi sinh vật trong nước

Chất rắn lơ lửng không tan làm đục nước, ảnh hưởng tới quá trình quang hợpcủa các loài tảo làm nước thiếu oxy dẫn tới bốc mùi hôi thối Các loại vi khuẩn, vi sinhvật gây bệnh nếu thải thẳng ra nguồn nước chung sẽ dẫn tới các bệnh truyển nhiễmnhư: các bệnh về đường tiêu hóa, tả, sốt xuất huyết…

Đặc trưng lớn nhất cuả nước thải nhà máy đường là có giá trị BOD cao và daođộng nhiều

Phần lớn chất rắn lơ lửng là chất vô cơ, nước rửa cây mía chủ yếu chứa các hợpchất vô cơ Trong điều kiện công nghệ bình thường, nước làm nguội, rửa than và nướcthải từ các quy trình khác có tổng chất rắn lơ lửng không đáng kể Chỉ có một phầnthan hoạt tính bị thất thoát theo nước, một ít bột trợ lọc, vải lọc do mục nát tạo thànhcác sợi lơ lửng trong nước

Các chất thải của nhà máy đường làm cho nước thải có tính axit Trong trườnghợp ngoại lệ độ PH có thể tăng cao do trộn lẫn CaCO3 hoặc nước xả rửa cột resin.Ngoài ra còn có các chất mầu anion và cation ( chất mầu của axit hữu cơ, muối kimloại tạo thành) Trong nươc xả rửa cột resin thường có nhiều ion H+, OH-.

Do đặc điểm của ngành công nghiệp sản xuất đường , ngoài các bã lắng, bãbùn, bã lọc được tách riêng nước thải được phân thành các nhóm sau:

* Nước thải từ khu ép mía

Ở đây, nước dùng để ngâm ép đường trong mía và làm mát các ổ trục của máy

ép Loại nước thải này có BOD cao và chứa dầu mỡ

* Nước thải rửa lọc, làm mát, rửa thiết bị và rửa sàn

Nước thải rửa lọc tuy có lưu lượng nhỏ nhưng chứa BOD và chất lơ lửng cao.Nước làm mát được dùng với lưu lượng lớn và được tuần hoàn hầu hết hoặcmột phần trong quá trình sản xuất Nước làm mát thuờng nhiễm bẩn một số chất hữu

cơ bay hơi từ nước đường đun sôi trong nồi nấu hoặc nồi chân không Nước chảy tràn

từ các tháp thường có giá trị BOD thấp Tuy nhiên do chế độ bảo dưỡng kém và điềukiện vận hành không tốt nên có lượng đường đáng kể thất thoát trong nước làm mát.Lượng nước này sẽ được thải đi

Nước rò rỉ và nước rửa sàn, rửa thiết bị tuy có lưu lượng thấp và được xả định

kì nhưng lại có chứa BOD cao

* Nước thải từ khu lò hơi

Nước thải khu lò hơi được xả định kì với đặc điểm là chất rắn lơ lửng cao vàgiá trị BOD thấp, nước thải mang tính kiềm

1.3 Giới thiệu về Công ty cổ phần mía đường Cao Bằng

Công ty cổ phần mía đường Cao Bằng tiền thân là Nhà máy đường Phục Hòa,được xây dựng và đưa vào sản xuất năm 1997 với dây chuyền công nghệ sản xuấtđường trắng theo phương pháp sulfite hóa axit tính

Trang thiết bị sản xuất chính của nhà máy là thiết bị của Trung Quốc nhập khẩutheo chương trình 1 triệu tấn đường của Chính phủ Năng lực chế biến của nhà máy tạithời điểm thiết kế là 700 tấn mía /ngày (TMN)

Thực tế, hiện nay vùng nguyên liệu mía của Công ty cổ phần mía đường CaoBằng đã có khoảng trên 2.000 ha với sản lượng mía ép khoảng 110.000 tấn Để đápứng được nhu cầu sản xuất kinh doanh, Công ty cổ phần đường Cao Bằng từng bướcđầu tư cải tạo, nâng cấp công nghệ - thiết bị nên đã đem lại những kết quả khá khảquan về hiệu suất thu hồi cũng như chất lượng đường thành phẩm Đặc biệt, năng suất

ép và chế luyện bình quân của nhà máy trong 2 niên vụ sản xuất gần đây đạt xấp xỉ1.000 TMN sau khi nhà máy tiến hành nâng cấp trong năm 2007

- bụi, mùi hôi

- Nước thải từ bốc hơi, - Nc thải tạo chân không Mía nguyên liệu

Nước mía hỗn hợp Máy ép 3 trục

Bùn lọc

Sản xuất PVS

Gia nhiệt 2 Trung hòa

Xông S02

Mật chè Bốc hơi

Nấu đường Mật chè tinh

- Axit photphoric, - Ca(OH)2

Việc nâng cấp, mở rộng công suất nhà máy đường là một trong những ưu tiênhàng đầu trong chiến lược phát triển kinh tế xã hội huyện phục Hòa được ban hành

theo Quyết định số: 2902/QĐ-UBND ngày 17/12/2008 của UBND tỉnh Cao Bằng về

việc Phê duyệt Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội huyện Phục Hoà đến

năm 2020 Thực hiện chủ trương, đề ra từ năm 2014 đến năm 2020 là mở rộng vùng

nguyên liệu trồng mía lên 2.700 ha, cùng với các biện pháp kỹ thuật nhằm tăng năng

suất, sản lượng mía sẽ ước đạt 200.000 tấn (Trong đó, sản lượng mía phục vụ sản xuất

của nhà máy là 190.000 tấn, và 10.000 tấn mía trong diện tích để giống), và các yêu

cầu trong mục tiêu phát triển chung Công ty cổ phần mía đường Cao Bằng sẽ từng

bước triển khai việc nâng cấp, thay thế trang thiết bị để đáp ứng công suất ép mía lên

1.800 (TMN) của nhà máy đường Phục Hòa

Hiện tại công ty có hệ thống xử lý nước thải nhưng còn sơ sài, chỉ bao gồm hệthống bể lắng sơ bộ và hồ sinh học Nước thải sản xuất của công ty luôn chứa một

lượng lớn các chất hữu cơ, dinh dưỡng, vi khuẩn gây mất mỹ quan và ô nhiễm nguồn

tiếp nhận Nước thải chứa các chất ô nhiễm này nếu thải ra môi trường không qua xử

lý sẽ gây ra những nguy hại đáng kể đối với môi trường cũng như sức khoẻ cộng đồng

1.4 Công nghệ sản xuất đường của nhà máy

Công ty mía đường Cao Bằng đã được đưa vào hoạt động từ năm 1997 vớicông suất suất chế biến của nhà máy là 1000 tấn mía/ngày vào năm 2009 và sử dụng

phương pháp Blanco Directo Hiện tại, vùng mía nguyên liệu của nhà máy mía đường

Cao Bằng đã tăng lên nhiều, để đáp ứng được nhu cầu sản suất kinh doanh, Công ty

quyết định tăng công suất của nhà máy lên 1.800 TMN và vẫn sử dụng phương pháp

Blance Directo bằng cách đầu tư bổ sung một số thiết bị Quy trình công nghệ bao gồm

các công đoạn sau:

- Công đoạn 1: Xử lý mía và ép mía

- Công đoạn 2: Làm sạch nước mía

- Công đoạn 3: Bốc hơi và lắng nổi

- Công đoạn 4: Nấu đường

- Công đoạn 5: Trợ tinh, phân mật và bảo quản thành phẩm

Hình 1.1: Lưu trình công nghệ của quá trình sản xuất đường kèm dòng thải

Hình 1.2 Chế độ nấu đường trắng

Hình 1.2: Chế độ nấu đường trắng 3 hệ

Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất đường

Thuyết minh quy trình sản xuất mía đường

Công đoạn 1: Xử lý mía và ép mía.

Mía được vận chuyển trên các xe tải với tải trọng mía từ 10 - 15 tấn/xe Mía saukhi cân được lấy mẫu để phân tích trữ đường và tạp chất Sau đó, mía được cẩu xuốngsân chứa mía hoặc đưa trực tiếp đến bàn cấp mía

Mía từ bục chứa và bàn cấp mía được đưa xuống băng tải để cấp vào hệ thống

xử lý mía Hệ thống xử lý mía gồm tổ hợp các thiết bị dao cắt xé mía, có nhiệm vụ phá

vỡ tế bào cây mía nhằm chuẩn bị điều kiện tốt nhất cho công đoạn trích ly nước míaphía sau

Hệ thống máy ép gồm các máy ép loại 3 trục ép Nước mía hỗn hợp được thu từmáy ép số 1, 2 sau khi được lọc để loại bỏ phần cám mía (bằng thiết bị lọc thùng quay

và lọc sàng cong) sẽ được bổ sung P2O5 đạt 350 - 380 mg/l và sữa vôi để điều chỉnh pH

= 6,4 - 6,8 rồi bơm tới công đoạn làm sạch

Bã mía từ máy ép cuối cùng có độ ẩm W = 49 - 51% được vận chuyển đến làmnhiên liệu đốt hệ thống lò hơi

Nước nóng thẩm thấu có nhiệt độ T = 65 - 700C được bổ sung vào miệng ra củamáy ép trước máy ép cuối Nước mía thẩm thấu giữa các máy được thực hiện theophương pháp thẩm thấu kép

- Nước mía sau khi ra khỏi thiết bị gia nhiệt 1 được sunfit hóa kiềm nhẹ (xông

SO2) với cường độ xông từ 12 - 16 mg/l (pH = 3,4 - 3,8) Sau đó được trung hòa bằngsữa vôi tới pH = 7,1 - 7,3 Các kết tủa Ca3(PO4)2 và CaSO3 có tác dụng hấp phụ cácchất mầu, chất keo, các chất không đường cùng các tạp chất lơ lửng khác Quá trìnhphản ứng khi xông SO2 vào nước mía như sau:

+ SO2 là khí có tính chất axit mạnh, khi cho vào nước mía sẽ gây ra phản ứng:

-pH = 4,5 ÷ 9,5 trong dung dịch cùng hiện diện 2 loại ion trên.

+ Tác dụng của phương pháp xông SO2:

Trung hòa lượng nước vôi dư trong mía:

 Ở ngọn và mầm mía có chứa các phenol đa nguyên, chất này tác dụng với oxi khôngkhí, dưới tác dụng của chất xúc tác kim loại là các ion Fe2+, Fe3+ tạo chất có màu sẫm

Ở đây, SO2 khử ion kim loại thành kim loại để sắt không còn hoạt tính xúc tác, ngănphản ứng tạo màu

Khử chất tro, giảm độ nhớt của dung dịch: Các muối K2CO3, CaCO3 hiện diệntrong dung dịch nước mía khi gặp SO2 sẽ thành K2CO3, CaSO3 Điều này có ý nghĩaquan trọng, vì muối cacbonat có khả năng tạo mật lớn, ảnh hưởng đến màu sắc dungdịch đường Ngược lại, muối sunfit có khả năng tạo mật đường kém hơn, đồng thờilàm giảm độ nhớt của mật, nâng cao hiệu suất thu hồi đường trong quá trình kết tinh

Nước mía sau khi trung hòa được bơm đi gia nhiệt 2 tới nhiệt độ 102 - 1040C.Mục đích của gia nhiệt 2 là làm giảm độ nhớt của dung dịch nước mía, tăng nhanh tốc

độ lắng Tại bể lắng, sẽ tạo ra nước mía trong và kết tủa khi cho các chất điện ly vàonước mía trong quá trình làm sạch, nguyên lý lắng trong tại bể lắng như sau: Nước mía

ở trạng thái tĩnh, khi cho chất điện ly vào tạo kết tủa cặn thì chúng sẽ chịu tác dụngcủa 2 lực:

+ Trọng lực: Kéo kết tả đi xuống

+ Lực acsimet: Đẩy kết tủa đi lên

−> Khi trọng lực > lực acsimet thì kết tủa sẽ lắng xuống

Sau quá trình lắng, sẽ thu được: nước mía trong và nước bùn Nước mía trongđược đưa tới hệ thống bốc hơi nhiều hiệu còn nước bùn được đưa tới thiết bị lọc chânkhông

Nước bùn thu được từ đáy các ngăn lắng được đưa tới thiết bị lọc chân khôngthùng quay Sau quá trình lọc sẽ thu được 2 sản phẩm chỉnh là: bùn lọc và nước mía

lọc Bùn lọc có độ ẩm W = 75 - 78% được chuyển đi làm phân vi sinh còn nước míalọc được cấp tới hệ thống lắng nổi nước mía để xử lý lại.

Công đoạn 3: bốc hơi và lắng nổi

* Lắng nổi nước mía lọc

Công nghệ lắng nổi nước mía lọc được áp dụng cho việc xử lý nước mía từ máylọc chân không

Nước mía từ máy lọc chân không được đưa tới thùng chứa, sau đó nó được bơmtới thiết bị phản ứng thông qua hệ thống kiểm soát lưu lượng đặc biệt

Acid Phosphoric được bơm định lượng theo tỷ lệ lưu lượng của nước mía vàongăn đầu của thiết bị phản ứng, tiếp theo là sữa vôi được đưa vào để điều chỉnh PHcủa dung dịch Kết tủa Calcium Phosphat được tạo ra sẽ hấp phụ các chất không tinhkhiết anionic như là các chất huyền phù, chất keo … và một lượng nhỏ chất màu

Từ thiết bị phản ứng, nước mía đi vào thiết bị lắng nổi cùng với việc sục khí.Các kết bông thứ cấp sẽ được tạo ra do có tỷ trọng thấp sẽ nổi lên trên bề mặt dungdịch và được tách ra nhờ những cánh gạt bọt, còn nước mía trong được lấy ra từ đáythiết bị lắng nổi

Nước mía trong sau xử lý được đưa trực tiếp đi bốc hơi, còn bã nổi bẩn đượcđưa tới máy lọc chân không

Chỉ tiêu kỹ thuật:

- Chất lượng vôi: Tạp chất không tan ≤ 5%

- Hàm lượng CaO có hiệu ≥ 78%

- Tiêu hao vôi ≤ 1,45 kg / tấn mía

- PH gia vôi sơ bộ: 6,4 - 6,6

- PH nước mía trung hoà: 7,1 - 7,3

- PH nước mía sau lắng trong: 7.0 ± 0,1

- Cường độ xông SO2 (I): 12 - 16 cc (theo phương pháp Iốt)

- Tiêu hao lưu huỳnh ≤ 0,065% so với mía ép

- Tiêu hao chất đông tụ: 1 - 3 ppm so với mía ép

- Bùn lọc:

+ Tốc độ: 0 - 0,45 vòng / phút

+ Độ chân không: 250 - 350mmHg

+ Pol bùn ≤ 4%

- Cô đặc nước mía từ nồng độ 14 - 17% lên nồng độ 50 - 55%.

- Cung cấp hơi thứ cho hệ thống gia nhiệt và nấu đường

- Cung cấp nước ngưng tụ sạch cho lò hơi và nước nóng cho quá trình công nghệ.Mật chè sau bốc hơi có nồng độ 50 - 55% được bơm chuyển đến hệ thống lắngnổi mật chè

* Công nghệ lắng nổi mật chè sau bốc hơi

Mật chè sau hệ thống bốc hơi và mật chè hồi dung được đưa về thùng chứanhằm khuấy trộn đều hỗn hợp mật chè với chất tẩy màu được cấp từ bơm định lượng.Thông thường dung dịch hỗn hợp này có nồng độ dao động từ 55 - 60% và nhiệt độ từ

Tại thiết bị lắng nổi, các chất kết tủa hình thành sẽ hấp phụ các tạp chất và liênkết với các bọt khí tạo ra một khối vật chất có tỷ trọng nhẹ hơn tỷ trọng dung dịch nên

sẽ nổi lên trên bề mặt dung dịch (còn gọi là bã nổi), còn dung dịch mật chè tinh sẽ lắngxuống đáy thiết bị và được rút ra ngoài nhờ hệ thống van rút nguyên liệu Bã nổi đượccấp tới hệ thống lắng nổi nước mía để xử lý lại còn dung dịch mật chè tinh được xả vàothùng chứa để cấp cho công đoạn nấu đường

Chỉ tiêu kỹ thuật:

- Nhiệt độ gia nhiệt I: 62 - 65 0C

- Nhiệt độ gia nhiệt II: 102 -104 0C

- Nhiệt độ gia nhiệt III: 110 - 115 0C.

- Thực hiện phương án bốc hơi 5 hiệu:

+ Áp lực hơi cấp cho hiệu I: 2,2 - 2,4 kg/cm2 (hơi nước bão hoà)

+ Độ chân không hiệu cuối: (- 0.75 ) - (- 0.85) kg/cm2

- Nồng độ mật chè sau bốc hơi: 50 - 55 Bx

Công đoạn 4: Nấu đường và trợ tinh

Mật chè tinh sau khi lắng nổi có nồng độ từ 50 - 60% được bơm tới các thùngchứa tại công đoạn nấu đường Tùy theo chất lượng của mật chè (độ tinh khiết của mậtchè - Ap) nhà máy sẽ quyết định chế độ nấu đường 2 hệ hoặc 3 hệ

Trong điều kiện độ tinh khiết mật chè Ap < 80: thực hiện chế độ nấu đường 2

hệ A - C

Trong điều kiện độ tinh khiết mật chè Ap > 80: thực hiện chế độ nấu đường 3

hệ A - B - C

Chế độ nấu đường 2 hệ A - C được thực hiện như sau:

- Đường non C được nấu bởi giống C và mật A1 Đường giống C được nấu bởimật chè và mật A2 (khởi giống bằng phương pháp bỏ bột) Đường cát C được hồi dungbằng nước nóng (hoặc nước mía trong) và đưa đi xử lý lại bằng lắng nổi mật chè

- Đường non A được nấu bởi mật chè (mật chè sau bốc hơi và mật chè hồidung) Việc khởi giống A được thực hiện theo phương pháp bỏ bột

Chế độ nấu đường 3 hệ A - B - C được thực hiện như sau:

- Đường non C được nấu bởi giống C, mật B và có thể một phần mật A1 Đườnggiống C được nấu bởi mật chè/mật A2/mật A1 (khởi giống bằng phương pháp bỏ bột)

- Đường non B được nấu bởi giống B, mật A1 và có thể một phần mật A2.Đường giống B được nấu bởi mật chè/mật A2/mật A1 (khởi giống bằng phương pháp

bỏ bột) Đường cát B được hồ bằng nước nóng (hoặc mật chè) làm giống cho nấuđường non A

- Đường non A được nấu bởi đường hồ B, mật chè và có thể một phần mậtloãng A2

Quá trình nấu đường được thực hiện trong các nồi nấu đường chân không, kiểugián đoạn

Đường non thu được sau quá trình nấu đường được nhả xuống các trợ tinhđường non

Trong quá trình nấu đường, việc duy trì hoặc nâng cao độ quá bão hòa của dungdịch được dựa vào sự bốc hơi nước còn trong quá trình trợ tinh thì động lực của quátrình là sự giảm nhiệt độ đường non trong quá trình thực hiện.

Trong thực tế sản xuất, các thiết bị trợ tinh A, B được xem như các thiết bị chứatrung gian trước khi ly tâm, còn quá trình trợ tinh đường non C được quản lý khá chặtchẽ dựa trên các tiêu chí sau:

Chỉ tiêu kỹ thuật:

- Độ chân không nồi nấu:

+ Đường non A: 620 - 660 mmHg

+ Đường non B: 640 - 680 mmHg

- Thời gian nấu non A: 3,0 - 4,5 giờ / mẻ

- Thời gian nấu non B: 4,0 - 6,0 giờ / mẻ

- Thời gian nấu non C: 8,0 -12 giờ / mẻ

- Bx nhả non A: 92 - 94%

- Bx nhả non B: 95 - 97%

- Bx nhả non C: 97 - 99%

- Ap mật cuối ≤ 32%

- Thời gian trợ tinh đạt trên 24 giờ

- Tốc độ giảm nhiệt độ đường non C: 0,8 - 1,00 C/giờ

Việc giảm nhiệt độ đường non C được thực hiện bằng các dàn ống nước lạnhchạy bên trong thiết bị trợ tinh

- Thời gian trợ tinh non A: 0,5 - 2,0 giờ

- Thời gian trợ tinh non B : 0,5 - 4,0 giờ

- Thời gian trợ tinh non C: lớn hơn 24 giờ

- Tốc độ giảm nhiệt độ đường non C: 0,8 - 1,00C / giờ

- Nhiệt độ đường non vào ly tâm:

Nguyên liệu thôPhối trộn

Phơi khô

Lưu kho

Bụi

Lên men Khí, mùi

Ảnh hưởng của thời tiết, mưa rửa trôi, gió cuốn theo bụi Bụi, mùi, nước thải

Đường non sau trợ tinh vẫn là một hỗn hợp tinh thể và mật đường, cần tiếnhành ly tâm mới tách được tinh thể Do tính chất các loại đường non không giốngnhau, do đó đối với thao tác phân ly và yêu cầu thiết bị cũng khác nhau

Đường non A được phân ly bởi thiết bị ly tâm gián đoạn, tự động cho ra sảnphẩm là đường cát A và mật A1, A2 Các loại mật A1, A2 là bán thành phẩm được đưa

đi nấu lại

Đường non B, C được phân ly bởi thiết bị ly tâm liên tục, cho ra các sản phẩm

Chỉ tiêu kỹ thuật: Trọng lượng cân: 50.2 kg ± 0,1

1.5 Công nghệ sản xuất sản phẩm phụ của nhà máy

* Quy trình công nghệ:

Ngoài sản phẩm chính là đường kính trắng thì nhà máy còn sản xuất thêm sảnphẩm phụ là phân vi sinh cung cấp cho các vùng trồng mía nguyên liệu và quá trìnhsản xuất nông nghiệp tại địa phương Toàn bộ lượng bùn lọc trong công đoạn lọc chânkhông và tro lắng của bể lắng tro được sử dụng làm nguyên liệu cho quá trình sản xuấtphân hữu cơ vi sinh tại xưởng phân vi sinh

Quy trình sản xuất phân vi sinh tại nhà máy qua các công đoạn như:

- Chuẩn bị mặt bằng, nguyên liệu, công cụ để tiến hành ủ phân;

- Dải giải nguyên liệu: Lượng mùn sẽ được cân đong chính xác theo tỷ lệ gồm:bùn mía, tro lò, bã thanh hao dải đều trên diện tích phối trộn Thứ tự rải từ bùn mía +tro lò lớp trên là bã thanh hao

Hình 1.3 Công nghệ sản xuất phân vi sinh kèm dòng thải

và các yếu tố môi trường có khả năng tác động

Bảng 1.1: Tỷ lệ phối trộn/tấn sản phẩm trong quá trình sản xuất phân vi sinh.

- Kiểm tra: Sau khi sản phẩm được trộn đều, tiến hành quan sát kiểm tra bằngcảm quan Khi thấy sản phẩm tơi đều, không vón cục đảm bảo các chất được nhào trộnvào nhau

- Đóng bao: Sản phẩm sau khi được kiểm tra sẽ được đóng bao thành phẩm, sau

đó lưu kho và xuất kho

Công suất của xưởng sản xuất phân vi sinh khoảng 125 tấn/tháng

CHƯƠNG II :ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG TY

CỔ PHẦN MÍA ĐƯỜNG CAO BẰNG

2.1 Nguồn phát thải và lưu lượng thải

a Nguồn phát sinh và lưu lượng nước thải

Nước thải phát sinh từ quá trình bảo dưỡng thiết bị, và quá trình sản xuấtđường, nước thải phòng thí nghiệm, nước rửa dụng cụ, nước xả đáy nồi hơi, vệ sinhmáy móc thiết bị

Giai đoạn hiện tại công suất làm việc của nhà máy đạt xấp xỉ 1.000 TMN saukhi tiến hành nâng cấp trong năm 2007 Tổng lượng nước thải khoảng 15,5 m3/h,tương đương 373 m3/ngày đêm Nước thải loại này có chứa thành phần ô nhiễm khácao, BOD5 = 1.200 -1.700mg/l, COD thông thường khoảng 2.200mg/l, PH < 5,0,SS=780-900, ngoài ra còn có dầu mỡ, màu, mùi Đặc trưng lớn nhất của nước thải nhàmáy đường là có giá trị BOD cao và dao động nhiều Công ty cổ phần mía đường CaoBằng sẽ từng bước triển khai việc nâng cấp, thay thế trang thiết bị để đáp ứng côngsuất ép mía lên 1.800 (TMN) của nhà máy đường Phục Hòa

Vì vậy ước tính tổng lượng nước thải tính toán:

68018001000

(m3/ngd)(Tương đương 28 m3/h)

b Đặc trưng nước thải

Đặc trưng ô nhiễm nước thải công nghệ của Công ty được mô tả tại bảng sau:

Bảng 2.1: Đặc trưng ô nhiễm của nước thải của công ty

TT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả QCVN 40 :2011/BTNMT

(Nguồn: Báo cáo đánh giá tác động môi trường Dự án khả thi đầu tư thiết

bị, nâng cao năng lực chế biến mía đường 1800 TNM)

Đối với nước thải sản xuất của công ty áp dụng tiêu chuẩn xả thải áp dụng: Quychuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải công nghiệp QCVN 40:2011/BTNMT, cột B

Bảng 2.2: Bảng yêu cầu xử lý nước thải

(Cột B)

2 SS mg/l 50

3 COD mg/l 100

4 BOD5 mg/l 50

5 Tổng N mg/l 40

6 Tổng P mg/l 6

2.2 Thông số thiết kế

Lưu lượng là một trong những thông số quan trọng để lựa chọn phương án xử

lý nước thải Công suất thiết kế được lựa chọn của hệ thống xử lý nước thải là 680

m3/ngày.đêm Lượng nước thải được tính toán dựa trên khảo sát thực tế của công ty và tính hệ số dư an toàn

Q = 680 m3/ngày.đêm, tương đương 28,3 m3/h

Tính toán và chọn lựa các trang, thiết bị đúng tính năng kỹ thuật để loại bỏ các thành phần gây ô nhiễm trong nước thải đến giới hạn cho phép với kinh phí đầu tư hợp

lý và chi phí vận hành thấp

Nước thải từ nhà máy Song chắn rác Bể lắng cát Bể điều hòa

2.3 Sơ đồ công nghệ

2.3.1 Phương án 1

Hình 2.1 Sơ đồ khối công nghệ xử lý nước thải Công ty theo phương án 1

Bùn

Nước sau xử lí đạt QCVN 40:2011/BTNMT

Thuyết minh công nghệ

Nước thải từ nhà máy sẽ được dẫn theo đường thoát nước riêng ra hệ thống xử

lý nước thải Trước khi vào bể lắng cát, nước thải đi qua song chắn rác để giữ lại cáctạp chất thô như que, gậy, bã mía, rác … Và các tạp chất có kích thước lớn có trongnước thải nhằm bảo vệ máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải phía sauhoạt động ổn định hơn

Nước sau khi đi qua song chắn rác sẽ chảy vào bể lắng cát Bể lắng cát cónhiệm vụ lắng đất, cát và các hạt cặn có kích thước và trọng lượng lớn hơn trọnglượng của nước, bảo vệ bơm, hạn chế được một lượng cát và cặn đi vào các công trình

xử lý phía sau

Nước sau khi qua bể lắng cát sẽ chảy vào bể điều hòa lưu lượng Bể điều hòa cónhiệm vụ tập trung, điều hòa lưu lượng và đảm bảo chất lượng các thành phần (SS,BOD5, COD…) cuả nước thải Bể điều hòa được bố trí một máy khuấy chìm và máysục khí chìm tạo sự xáo trộn nước thải tránh hiện tượng lắng cặn trong bể này và giảmphát sinh mùi hôi

Sau đó nước ở bể điều hòa sẽ được bơm sang bể lắng 1 Bể lắng 1 có chức năngđiều chỉnh một phần lưu lượng nước và lắng những tạp chất có kích thước nhỏ màsong chắn rác và bể lắng cát không loại bỏ được

Nước thải tiếp tục được chuyển sang bể UASB Bể UASB Là quá trình xử lýsinh học bằng vi sinh yếm khí Quá trình này phân huỷ các chất hữu cơ, vô cơ có trongnước thải không có ôxy Sau công trình này nước được đưa sang bể Aerotank

Trong bể Aerotank, quá trình xử lý sinh học hiếu khí diễn ra nhờ vào lượng oxyhòa tan trong nước, một lượng oxy thích hợp được cung cấp cho bùn hoạt tính để phânhủy các chất hữu cơ có trong nước thải Hầu hết các chất ô nhiễm hữu cơ được sửdụng để duy trì sự sống của vi sinh vật Nước thải tiếp tục sang bể lắng 2 để tách bùnhoạt tính và nước thải đã qua quá trình xử lý sinh học

Nước sau khi lắng chảy sang hồ sinh học (thời gian lưu nước từ 3-12 ngày).Cuối cùng nước sẽ được chảy ra nguồn tiếp nhận

Nước sau xử lý đạt quy chuẩn xả thải loại B theo QCVN 40-2011/BTNMT

Nước thải từ nhà máy Song chắn rác Bể lắng cát Bể điều hòa

2.3.2 Phương án 2

Hình 2.2 Sơ đồ khối công nghệ xử lý nước thải Công ty theo phương án 2

Nước sau xử lí đạt QCVN 40:2011/BTNMT

Thuyết minh công nghệ

Nước thải từ nhà máy sẽ được dẫn theo đường thoát nước riêng ra hệ thống xử

lý nước thải Trước khi vào bể lắng cát, nước thải đi qua song chắn rác để giữ lại cáctạp chất thô như que, gậy, bã mía, rác … Và các tạp chất có kích thước lớn có trongnước thải nhằm bảo vệ máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải phía sauhoạt động ổn định hơn

Nước sau khi đi qua song chắn rác sẽ chảy vào bể lắng cát Bể lắng cát có nhiệm

vụ lắng đất, cát và các hạt cặn có kích thước và trọng lượng lớn hơn trọng lượng củanước, bảo vệ bơm, hạn chế được một lượng cát và cặn đi vào các công trình xử lý phíasau

Nước sau khi qua bể lắng cát sẽ chảy vào bể điều hòa lưu lượng Bể điều hòa cónhiệm vụ tập trung, điều hòa lưu lượng và đảm bảo chất lượng các thành phần (SS,BOD5, COD…) cuả nước thải Bể điều hòa được bố trí một máy khuấy chìm và máysục khí chìm tạo sự xáo trộn nước thải tránh hiện tượng lắng cặn trong bể này và giảmphát sinh mùi hôi

Sau đó nước ở bể điều hòa sẽ được bơm sang bể lắng 1 Bể lắng 1 có chức năngđiều chỉnh một phần lưu lượng nước và lắng những tạp chất có kích thước nhỏ màsong chắn rác và bể lắng cát không loại bỏ được

Nước thải tiếp tục được chuyển sang bể UASB Bể UASB Là quá trình xử lýsinh học bằng vi sinh yếm khí Quá trình này phân huỷ các chất hữu cơ, vô cơ có trongnước thải không có ôxy Sau công trình này nước được đưa sang bể lọc sinh học nhỏgiọt

Trong bể lọc sinh học nhỏ giọt, các vật liệu lọc có độ rỗng và diện tích mặt tiếpxúc trong một đơn vị diện tích là lớn nhất trong điều kiện có thể Nước từ hệ thốngphân phối đến vật liệu lọc chia thành các dòng hoặc các hạt nhỏ chảy thành lớp mỏngqua khe hở của vật liệu, đồng thời tiếp xúc với màng sinh học ở trên bề mặt vật liệu vàđược làm sạch do vi sinh vật ở màng phân hủy hiếu khí và kị khí các chất hữu cơ trongnước Các chất hữu cơ phân hủy hiếu khí sinh ra CO2, phân hủy kị khí sinh ra CH4 và

CO2 ra khỏi vật mang, bị nước cuốn theo Trên mặt giá mang là vật liệu lọc lại hìnhthành màng mới Hiện tượng này được lặp đi lặp lại nhiều lần Kết quả là BOD của

nước thải bị vi sinh vật sử dụng lằm chất dinh dưỡng và bị phân hủy kị khí cũng nhưhiếu khí, nước thải được làm sạch.

Nước sau khi qua bể lọc sinh học chảy sang hồ sinh học (thời gian lưu nước từ3-12 ngày) Cuối cùng nước sẽ được chảy ra nguồn tiếp nhận

Nước sau xử lý đạt quy chuẩn xả thải loại B theo QCVN 40-2011/BTNMT

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

3.1 Tính toán chi tiết các đơn vị công nghệ xử lý theo Phương án 1

3.1.1 Xác định lưu lượng tính toán của nước thải

• Lưu lượng trung bình ngày đêm

Qtb = 680 (m3/ngđ)

Qmax.ngay = Qtb.ngay x kmax = 680 x 2,5 = 1700 (m3/ngđ)

Qmax.ngay = Qtb.ngay x kmin = 680 x 0.38 = 258,4( m3/ngđ)

Trong đó: kmax , kmin : hệ số không điều hòa lớn nhất và nhỏ nhất [5, tr.8]

Song chăn rác được chế tạo từ các thanh kim loại và đặt dưới đường chảy củanước thải theo phương thẳng đứng hoặc đặt nghiêng 450 – 900

Kích thước và khối lượng rác giữ lại ở song chắn rác phụ thuộc vào kích thướckhe hở giữa các thanh.Để tránh ứ đọng rác và gây tổn thất áp lực quá lớn ta cần thườngxuyên làm vệ sinh (cào rác)

* Tính toán

Ta có bảng 3.1 thông sô tính toán : các thông sô tra bảng được tra ở bảng 35trong các bảng tính toán thủy lực cống và mương thoát nước – Trần Hứu Uyển

Bảng: 3.1 Thông số tính toán song chắn rác

Thông số tính toán q TB = 28.3 (m 3 /h)

Độ dốc i ( chọn trong MLTN) 0,09Chiều ngang Bmáng (chon) 500 mm

Độ dày h (m) tra bảng 0,2

- Chiều cao xây dựng mương

hmương= hmax + hbảovệ

hmương= 0,2 + hbảovệ (chọn hbảovệ = 0,05)

: hệ số nén dòng, cào vớt rác cơ giới =>1,05

b: chiều rộng khe hở, theo TCVN 7957:2008, chọn b = 5mm = 0,005m

: tốc độ nước chảy qua khe hở, theo TCVN 7957:2008, dùng vớt rác cơ giới,

- Kích thước chiều dài song Nguồn: [2, tr.69]

Chiều dài phần mở rộng của máng

Trong đó: hp: chiều sâu lớp nước ở SCR là 0,2m

hxd: chiều sâu xây dựng SCRlà 0,513 m

Lk chiều dài dự phòng SCR, lấy bằng 0,3

 L3= + Lk – L2 – = + 0,3 – 0,025 – = 0,067 m lấy = 0,07 m

Hình chiếu ngang song chắn rác:

L4= = = 0,064 m

Chiều dài phần máng hình chữ nhật phía sau song chắn rác L5 chọn = 1 m

 Chiều dài của SCR : L = L1+L2+L3+L4+L5

= 0,05 + 0,025 + 0,07 + 0,064 + 1 = 1,209m

Các thông số thiết kế Song chắn rác

Bảng 3.2 Thông số thiết kế song chắn rác

*Tính toán:

Bể lắng cát

Bể lắng cát ngang được thiết kế sao cho vận tốc chuyển động ngang của dòngchảy là 0,15 v 0,3 m/s và thời gian lưu nước trong bể không được nhỏ hơn 30 giây.Nguồn [5, tr.39]

Chọn thời gian lưu nước trong bể lắng ngang T = 90 giây (t=30s - 90s)

Chọn vận tốc nước trong bể lắng ngang V = 0,2 m/s (v= 0,15 ~ 0,3 m/s)

Chọn độ lớn thủy lực của hạt cần giữ trong bể Uo = 18 (Uo= 18~24mm/s)

- Chiều cao tổng cộng của bể lắng cát

Chọn chiều cao hữu ích của bể H = 0,5m (H = 0,25~1m)

Chọn chiều cao bảo vệ hbv= 0,25m

Htc chiều cao tổng cộng của bể lắng cát

Uo độ lớn thủy lực của hạt cần giữ trong bể Uo = 18 mm/s

V vận tốc của nước trong bể v = 0,2 m/s

- Thể tích bể lắng cát:B x L x H = 10,53 M3

Wc = = 0,102 m3/ngđTrong đó: qo Lượng cát trong 680m3 nước thải, qo = 0,15 m3/ngđ

- Chiều cao lớp cát trong bể lắng cát ngang trong ngày đêm

Hc = = 0,39m = 390mmTrong đó: tx là chu kì xả cát, tx = 10ngày đêm

Sân phơi cát

*Nhiệm vụ:

Rửa cặn bám trong quá trình lắng cát, gây mùi trong cát Đồng thời làm khô cátđem tận dụng trải mặt đường

Chiều dài của sân phơi cát: L = 1.5 m

Chọn thời gian phơi cát = chu kì xả cát, t=10 ngày đêm

Thể tích cát trên sân: W = 1,5 m3

- Tính chiều rộng sân phơi cát (B)

B = 0,66 m Chọn B = 1m

- Diện tích sân phơi cát: B x L = 1 x 1.5 = 1.5m2

Bảng 3.3 Các thông số thiết kế Bể lắng cát và sân phơi cát

Diện tích tiết diện ướt (W) 0,05 m3

Tính toán bể thu gom [9, tr 412]

Chọn thời gian lưu nước trong bể thu gom là t =20 phút Với t = 10÷30 phút

Giả sử độ sâu đáy ống cuối cùng của mạng lưới thoát nước bẩn là: hs= 0,7 m

[9, tr.409]

− Tính toán bể gom nước thải bia chai/lon

+ Thể tích cần thiết của bể thu gom:

3 max

70,8×20 V= Q ×t = = 20 m

70,8

h

Chọn chiều cao chứa nước, hcn= 2,5 m

+ Bể thu gom có tiết diện ngang là hình chữ nhật với kích thước:

B L× = m× m

Chiều cao an toàn lấy bằng chiều sâu đáy ống cuối cùng hbv = hs=0,7 m

+ Chiều cao xây dựng: H= hbv+hcn= 0,7+2,5= 3,2 m

+ Thể tích thực tế của bể thu gom:

3,2 2 4 25,6

tt

V = × × = H B L × × = m 3Các thông số tính toán bể thu gom nước thải được nêu ở trong bảng 3.1.4 sau

Bảng 3.4: Các thông số thiết kế bể thu gom nước thải

Tiết kiệm hóa chất để trung hòa nước thải

Giữ ổn định lưu lượng nước đi vào các công trình xử lý tiếp theo

Q × t

Trong đó: + Vlt : thể tích lý thuyết của bể điều hòa

+

h max

Chiều cao hữu ích của bể H = 3m

Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5

Chiều cao xây dựng bể: Hxd = H + hbv = 3 + 0,5 = 3,5m

- Diện tích bể F = V : H = 340 : 3,5 = 97,2m2 chọn F = 98 m2

Từ F chọn kích thước bể là b x l = 12m x 8,5m

bơm hoạt động là 0,6m Ta tính được thể tích nước bể phải chứa là:

V = 0,6 x 98+ 283,2 = 342 (m3)

- Mực nước cao nhất cách đáy bể là:

hmax = V : F = 342 : 98 = 3,5 ( m)

- Tính toán hệ thống cấp khí cho bể điều hòa [9, tr.481]

+ Lượng không khí cần thiết:

: lưu lượng nước thải trung bình theo giờ

a: lưu lượng không khí cấp cho bể điều hòa, a= 3,74 m3khí/m3 nước thải

+ Lưu lượng khí trong mỗi ống:

3105,8

10,58 ( /h)10

kk ong ong

+ Lưu lượng khí qua một lỗ:

q = × × π = × × π × = m h

+ Số đĩa cần bố trí trong bể: n = = = 15, 11 đĩa (chọn 16 đĩa = 4x4)

Chọn thiết bị phân phối khí là đĩa phân phối khí thô, lưu lượng khí thiết kế 7 – 10

m3/h Đĩa phân phối khí thô tạo ra bọt khí kích thước lớn có chức năng khuấy trộn tốt

- Đường kính ống dẫn nước vào bể

D = = = 119,6 mm Chọn D = 120mmTrong đó vo vận tốc nước chảy trong ống do chênh lệnh cao độ vo=0,7(vo=0,3~0,9)

Bảng 3.5 Các thông số thiết kế bể điều hòa

+Qmax = Lưu lượng tính toán lớn nhất, Qmax = 0,02 (m3/s)

+Vtt = tốc độ chuyển động của nước thải trong ống trung tâm, lấy không lớnhơn 30 mm/s hay 0,03 m/s Điều 6.5.9 TCXD – 51- 84

- Diện tích ướt của bể lắng đứng trong mặt bằng được tính theo công thức

F = Qmaxs : V = 0,02 : 0,0008 = 25 (m2)

4x

= 4,87 (m)Chọn đường kính bể D = 5 (m)

- Đường kính của ống trung tâm được tính theo công thức:

d = π

4xf

=

14,3

67,0

4x

= 0,92(m)Chọn d = 1 (m)

- Chiều cao tính toán của vùng lắng trong bể lắng đứng được tính theo công thức:

h1 = v x t = 0,0008 x 1,6 x 3600 = 4,608(m)Trong đó : t = thời gian lắng, t = 1,6 (h)

- Chiều cao tổng cộng của bể lắng đứng là:

H = hl + hn + hbv = 4,608 + 2,3 + 0,3 = 7,2 (m)

Trong đó: hbv là chiều cao bảo vệ từ mực nước đến thành chọn hbv = 0,3(m)

- Máng thu nước đặt ở vòng tròn có đường kính bằng 0,9 đường kính bể[5, tr48-49]

Dmáng=0,9 x D = 0,9 x 4,87 = 4,4 (m)

- Thể tích tổng cộng của bể