Nước thải chăn nuôi là hỗn hợp cả nước tiểu, nước tắm gia súc và nước rửa chuồng do đó thành phần của nước thải rất phong phú bao gồm các chất rắn ở dạng lơ lửng, các chất hòa tan vô cơ hay hữu cơ, và nhiều nhất là hợp chất chứa Nitơ và Photpho. Ngoài ra nước thải chăn nuôi còn chứa nhiều vi sinh vật, ký sinh trùng gây bệnh, nấm men, mùi hôi và vô số mầm bệnh khác. Nguồn nước thải này là nguy cơ gây ô nhiễm nguồn nước ngầm, nước mặt và có thể là nguyên nhân trực tiếp lây lan bệnh cho con người nên nó nhất thiết phải được xử lý trước khi thải ra ngoài môi trường. Việc xử lý nước thải chăn nuôi nhằm làm giảm nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải đến một nồng độ cho phép có thể xử vào nguồn tiếp nhận. Việc lựa chọn phương pháp làm sạch và lựa chọn quy trình công nghệ xử lý nước phụ thuộc vào các yếu tố như:Các yêu cầu về công nghệ và vệ sinh nướcLưu lượng nước thải.Các điều kiện của trại chăn nuôi (khả năng đầu tư xây dựng, diện tích đất xây dựng hệ thống xử lý nước thải).Tiêu chuẩn nước đầu ra sau xử lý phải đạt cột B của QCVN 40:2011BTNMT.
ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP.HCM KHOA MÔI TRƯỜNG LỚP: 12CMT – NHÓM 16 - - ĐỒ ÁN TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI CỦA MỘT KHU TRANG TRẠI CHĂN NUÔI CÔNG SUẤT 2500 M3/NGÀY ĐÊM GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Nguyễn Văn Đại 1222035 Phan Thị Hồng Đào 1222034 Thái Diễm Phương 1222178 Trần Thị Quỳnh Như 1222160 TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2015 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI - NHÓM 16 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG CHƢƠNG 1: KHÁI QUÁT TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƢỚC THẢI 1.1 Xử lý nước thải phương pháp học 1.1.1 Mục đích 1.1.2 Các cơng trình xử lý nước thải phương pháp học 1.1.2.1 Thiết bị chắn rác 1.1.2.2 Bể vớt dầu mỡ 1.1.2.3 Bể tuyển 1.1.2.4 Bể điều hòa 11 1.1.2.5 Bể lắng I 12 1.1.2.6 Bể lọc 14 1.2 Xử lý nước thải phương pháp hóa lý 15 1.2.1 Mục đích 15 1.2.2 Các cơng trình xử lý nước thải phương pháp hóa lý 16 1.2.2.1 Phương pháp keo tụ tạo 16 1.2.2.1.1 Nhiệm vụ 16 1.2.2.1.2 Phân loại hóa chất 16 1.2.2.1.3 Các loại cơng trình, thiết bị chế keo tụ - tạo 16 1.2.2.2 Phương pháp hấp phụ 18 1.2.2.2.1 Nhiệm vụ 18 1.2.2.2.2 Phân loại 18 1.2.2.2.3 Chất hấp phụ chế hấp phụ 18 1.2.2.3 Phương pháp trao đổi ion 19 1.2.2.3.1 Nhiệm vụ 19 1.2.2.3.2 Phân loại chất trao đổi ion 19 1.2.2.3.3 Cơ chế trình trao đổi ion 19 1.2.2.4 Phương pháp oxy hóa khử 20 GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn Trang ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI - NHÓM 16 1.2.2.4.1 Nhiệm vụ 20 1.2.2.4.2 Phân loại 20 1.2.2.4.3 Cơ chế q trình oxy hóa 20 1.2.2.5 Phương pháp trung hòa 21 1.2.2.5.1 Nhiệm vụ 21 1.2.2.5.2 Phân loại 21 1.2.2.5.3 Cấu tạo nguyên lý hoạt động bể trung hòa 22 1.3 Xử lý nước thải phương pháp sinh học 23 1.3.1 Mục đích 23 1.3.2 Các cơng trình xử lý nước thải phương pháp sinh học 23 1.3.2.1 Bể Aerotank 23 1.3.2.2 Bể Anoxic 25 1.3.2.3 Bể UASB 25 1.3.2.4 Bể USBF 27 1.3.2.5 Bể SBR 28 1.3.2.6 Bể lọc sinh học nhỏ giọt (Biophin) 29 1.3.2.7 Bể lắng II 30 1.3.2.8 Bể MBBR 31 1.4 Các cơng trình xử lý cặn nước thải 33 1.4.1 Bể biogas 33 1.4.2 Bể nén bùn 34 1.4.3 Hầm tự hoại 35 1.5 Khử trùng nước thải 36 1.5.1 Mục đích 36 1.5.2 Các phương pháp khử trùng nước thải 36 1.5.3 Bể khử trùng 37 CHƢƠNG 2: PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT NƢỚC THẢI VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 38 2.1 Thành phần nước thải chăn nuôi 38 2.2 Tính chất nước thải chăn nuôi 39 GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn Trang ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI - NHĨM 16 2.2.1 Tính chất vật lý 39 2.2.2 Tính chất hóa học 39 2.3 Các quy trình xử lý nước thải chăn ni tham khảo 40 2.3.1 Đối với quy mơ hộ gia đình 40 2.3.2 Đối với sở chăn nuôi quy mô nhỏ 40 2.3.3 Đối với sở chăn nuôi quy mô vừa lớn 41 2.4 Các bảng số liệu tham khảo thành phần nước thải chăn nuôi 42 2.5 Cơ sở lựa chọn phương án xử lý nước thải 43 2.6 Phương án 45 2.7 Phương án 47 2.8 So sánh lựa chọn phương án xử lý 49 CHƢƠNG 3: TÍNH TỐN CHI TIẾT CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 50 3.1 Bể biogas 50 3.2 Hố thu gom 55 3.3 Bể điều hòa 57 3.4 Bể lắng đợt (bể lắng đứng) 61 3.5 Bể UASB 67 3.6 Bể Anoxic 77 3.7 Bể Aerotank 81 3.8 Bể lắng đợt (bể lắng ly tâm) 90 3.9 Bể chứa bùn 97 3.10 Bể khử trùng 98 CHƢƠNG 4: DỰ TỐN KINH PHÍ CHO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI100 4.1 Chi phí đầu tư ban đầu 100 4.1.1 Chi phí xây dựng 100 4.1.2 Chi phí thiết bị 102 4.1.3 Chi phí khác 107 4.2 Chi phí vận hành 108 CHƢƠNG 5: QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI 110 5.1 Hướng dẫn vận hành 110 GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn Trang ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI - NHÓM 16 5.1.1 Chế độ vận hành tay 110 5.1.2 Chế độ chạy tự động tủ điện 111 5.1.3 Xử lý lỗi đột ngột hệ thống 111 5.2 Quy trình vận hành hệ thống xử lý nước thải 111 5.2.1 Công tác an toàn điện 111 5.2.1.1 An toàn điện 111 5.2.1.2 An tồn hóa chất 112 5.2.1.3 An toàn thiết bị đường ống 112 5.2.2 Công tác chuẩn bị vận hành 112 5.2.2.1 Kiểm tra hệ thống đường ống, van 112 5.2.2.2 Kiểm tra thiết bị 112 5.2.2.3 Kiểm tra điện sử dụng 112 5.2.2.4 Chuẩn bị hóa chất 112 5.2.3 Vận hành thiết bị 113 5.2.4 Cơng tác bảo trì thiết bị 114 5.2.4.1 Đối với hệ thống đường ống kỹ thuật, hệ thống bể xử lý: 114 5.2.4.2 Các thiết bị 114 5.3 Các công việc vận hành hệ thống xử lý nước thải 115 5.3.1 Các công việc ngày 115 5.3.2 Các công việc tuần 115 5.3.3 Các công việc tháng 115 5.3.4 Các công việc quý 116 5.3.5 Các công việc năm 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO 117 GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn Trang ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI - NHÓM 16 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 – Thiết bị chắn rác thô Hình 1.2 – Thiết bị chắn rác tinh Hình 1.3 – Cấu tạo bể vớt dầu mỡ Hình 1.4 – Bể vớt dầu mỡ Hình 1.5 – Cấu tạo bể tuyển 10 Hình 1.6 – Mơ hình bể tuyển DAF 10 Hình 1.7 – Bể điều hòa 12 Hình 1.8 – Bể lắng ngang 13 Hình 1.9 – Bể lắng đứng 14 Hình 1.10 – Bể lọc áp lực 15 Hình 1.11 – Cụm bể keo tụ - tạo bơng 16 Hình 1.12 – Mơ hình bể keo tụ - tạo 17 Hình 1.13 – Cánh khuấy dạng đứng 17 Hình 1.14 – Cánh khuấy dạng guồng 17 Hình 1.15 – Một số loại vật liệu hấp phụ 18 Hình 1.16 – Một số loại hạt trao đổi ion 19 Hình 1.17 - Cấu tạo bể trung hòa 22 Hình 1.18 – Bể Aerotank 24 Hình 1.19 – Mơ hình bể Anoxic 25 Hình 1.20 – Bể UASB 26 Hình 1.21 – Bể USBF 27 Hình 1.22 – Mơ hình cụm bể SBR 29 Hình 1.23 – Bể lọc sinh học nhỏ giọt 30 Hình 1.24 – Bể lắng ly tâm 31 Hình 1.25 – Mơ hình bể MBBR 32 Hình 1.26 – Bể biogas 33 Hình 1.27 – Bể nén bùn 34 Hình 1.28 – Bể tự hoại hai ngăn 36 Hình 1.29 – Bể khử trùng 37 GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn Trang ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI - NHÓM 16 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 – Kết phân tích chất lượng nước thải sau q trình biogas trại chăn ni heo Xn Thọ III, Xuân Lộc, Đồng Nai 42 Bảng 2.2 – Thành phần chất ô nhiễm nước thải chăn nuôi 42 Bảng 2.3 – Kết phân tích chất lượng nước thải chăn nuôi heo 43 Bảng 2.4 – Thành phần nước thải chăn nuôi 44 Bảng 3.1 – Tóm tắt thơng số thiết kế bể biogas 55 Bảng 3.2 – Tóm tắt thơng số thiết kế hố thu gom 57 Bảng 3.3 – Tóm tắt thơng số thiết kế bể điều hòa 61 Bảng 3.4 – Tóm tắt thơng số thiết kế bể lắng đợt 67 Bảng 3.5 – Tóm tắt thơng số thiết kế bể UASB 76 Bảng 3.6 – Tóm tắt thơng số thiết kế bể Anoxic 80 Bảng 3.7 – Tóm tắt thơng số thiết kế bể Aerotank 90 Bảng 3.8 – Tóm tắt thơng số thiết kế bể lắng đợt 96 Bảng 3.10 – Tóm tắt thơng số thiết kế bể khử trùng 99 Bảng 4.1 – Chi phí xây dựng hệ thống 100 Bảng 4.2 – Chi phí thiết bị hệ thống 102 Bảng 4.3 – Các chi phi khác 107 Bảng 4.4 – Điện tiêu thụ thiết bị 108 Bảng 5.1 – Các loại hóa chất cần sử dụng 113 GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn Trang ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI - NHÓM 16 CHƢƠNG CHƢƠNG 1: KHÁI QUÁT TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƢỚC THẢI 1.1 Xử lý nƣớc thải phƣơng pháp học 1.1.1 Mục đích Phương pháp học sử dụng để loại bỏ tạp chất khơng hòa tan phần chất dạng keo khỏi nước thải tạo điều kiện thuận lợi cho trình xử lý 1.1.2 Các cơng trình xử lý nƣớc thải phƣơng pháp học 1.1.2.1 Thiết bị chắn rác a Nhiệm vụ: Là thiết bị đặt trước trạm bơm đường tập trung nước thải chảy vào hố thu để chắn giữ rác bẩn thô (giấy, rau, cỏ, rác…) nhằm đảm bảo cho máy bơm, công trình thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định b Phân loại: Theo khe hở thiết bị, có kích cỡ: loại thơ lớn (30 – 200 mm), loại trung bình (16 – 30 mm), loại nhỏ (dưới 16 mm) Theo cấu tạo thiết bị: loại cố định loại di động Theo cách thức làm thiết bị: loại thủ công loại giới c Cấu tạo nguyên lý hoạt động: Cấu tạo: thiết bị chắn rác bao gồm song chắn rác lưới chắn rác cấu tạo song song, lưới đan thép thép có đục lỗ Các song song làm kim loại (thép không rỉ) đặt cách khung thép hàn hình chữ nhật, dễ dàng trượt lên xuống dọc theo khe thành mương dẫn Khoảng cách gọi khe hở (mắt lưới) Nguyên lý hoạt động: dựa vào kích thước tạp chất khoảng cách (hoặc kích thước mắt lưới) Nếu kích thước tạp chất lớn khoảng GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn Trang ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI - NHÓM 16 CHƢƠNG cách (hoặc kích thước mắt lưới) bị giữ lại ngược lại, kích thước tạp chất nhỏ qua thiết bị Hình 1.1 – Thiết bị chắn rác thơ Hình 1.2 – Thiết bị chắn rác tinh 1.1.2.2 Bể vớt dầu mỡ a Nhiệm vụ: Dùng để tách chất dầu mỡ xử lý nước thải có chứa dầu mỡ (nước thải công nghiệp) Đối với nước thải sinh hoạt, hàm lượng dầu mỡ không cao việc vớt dầu mỡ thực bể lắng nhờ thiết bị gạt b Phân loại: Thiết bị tách dầu loại nằm ngang GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn Trang ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI - NHÓM 16 CHƢƠNG Thiết bị tách dầu lớp mỏng c Cấu tạo nguyên lý hoạt động: Hình 1.3 – Cấu tạo bể vớt dầu mỡ Hình 1.4 – Bể vớt dầu mỡ Nguyên lý hoạt động: hạt có trọng lượng riêng nhỏ trọng lượng riêng nước mặt nước Vận tốc lên phụ thuộc vào kích thước, khối lượng riêng độ nhớt 1.1.2.3 Bể tuyển a Nhiệm vụ: Tách tạp chất dạng rắn lỏng phân tán không tan, tự lắng khỏi hỗn hợp nước thải đặc bùn sinh học Ngồi ra, bể tuyển tách chất hoạt động bề mặt xà phòng, chất tẩy rửa, sơn, thuốc nhuộm… b Phân loại: GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn Trang ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI - NHÓM 16 Bơm chìm nƣớc thải cánh cắt Tsurumi CHƢƠNG 43.792.000 87.584.000 41.895.000 83.790.000 67.200.000 134.400.000 1.500.000 1.500.000 15.000.000 1.500.000 - Model: TOS100C47.5 - Lưu lượng: 150 m3/h Hố thu - Cột áp: 23 mH2O - Công suất môtơ: 7.5 kW - Kích thước họng xả: 100mm - Sản xuất: Nhật Bản Bơm chìm nƣớc thải cánh cắt Tsurumi - Model: TOS100C45.5 - Lưu lượng: 137.4 m3/h - Cột áp: 18.1 mH2O - Công suất môtơ: 5.5 kW - Kích thước họng xả: 100mm - Sản xuất: Nhật Bản Bơm thổi khí Longtech Bể điều hòa - Model: LT – 125S - Lưu lượng: 0.1 – 120 m3/h - Cột áp: mH2O - Công suất môtơ: 25 Hp - Sản xuất: Taiwan Phao mực nƣớc - Loại: chuyên dụng dùng cho nước thải - Sản xuất: Châu Á Hệ thống ống phân phối khí - Vật liệu: Inox 304 - Sản xuất: Việt Nam GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn Trang 103 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI - NHÓM 16 Ống lắng trung tâm, chắn, máng cƣa CHƢƠNG 35.000.000 140.000.000 3.836.000 15.344.000 20.000.000 20.000.000 11.738.000 11.738.000 34.056.000 136.224.000 43.792.000 87.584.000 - Vật liệu: Inox 304 - Sản xuất: Việt Nam Bơm chìm hút bùn NTP Bề lắng đứng - Model: HSF250-1.75 26T - Lưu lượng: 300 L/phút - Cột áp: 11m - Cơng suất: Hp - Kích thước họng xả: 60mm - Sản xuất: Taiwan Tấm chắn khí, vách hƣớng dòng, máng thu nƣớc - Vật liệu: Inox 304 - Sản xuất: Việt Nam Bể UASB Bơm bùn ly tâm cánh hở Ebara - Model: DWO150 - Công suất: 1.1 kW - Lưu lượng: 100 – 550L/phút - Cột áp bơm 9.5 – 5.1m - Kích thước họng xả: 50mm - Đường kính ống hút: 50mm - Sản xuất: Italy Máy khuấy trộn chìm Bể Anoxic - Model: MIXER-4P EVERGUSH EFM-30T - Công suất: Hp - Sản xuất: Taiwan Bể Bơm chìm nƣớc thải Aerotank cánh cắt Tsurumi GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn Trang 104 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI - NHÓM 16 CHƢƠNG - Model: TOS100C47.5 - Lưu lượng: 150 m3/h - Cột áp: 23 mH2O - Cơng suất mơtơ: 7.5 kW - Kích thước họng xả: 100mm - Sản xuất: Nhật Bản Bơm thổi khí Longtech 75.616.000 302.464.000 15.000.000 15.000.000 312 234.300 73.101.600 Đầu dò DO 2.300.000 2.300.000 Ống lắng trung tâm, chắn, máng cƣa 35.000.000 140.000.000 35.000.000 140.000.000 - Model: LT – 125 - Lưu lượng: 0.1 – 120 m3/h - Cột áp: mH2O - Công suất môtơ: 30 Hp - Sản xuất: Taiwan Hệ thống ống phân phối khí - Vật liệu: Inox 304 - Sản xuất: Việt Nam Đĩa phân phối khí HEY WELL - Loại: RSD – 270 dạng tinh - Đường kính: inch - Đầu nối ren 27mm - Lưu lượng: 1-6 m3/h - Vật liệu: màng EPDM - Sản xuất: Taiwan Bể lắng ly tâm - Vật liệu: Inox 304 - Sản xuất: Việt Nam Hệ thống thu gom bùn, cánh gạt, motor giảm tốc GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn Trang 105 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI - NHÓM 16 CHƢƠNG 1vòng/15phút - Vật liệu: Inox 304 - Sản xuất: Việt Nam Bơm bùn ly tâm cánh hở Ebara 18.005.000 18.005.000 19.472.000 19.472.000 6.800.000 13.600.000 7.200.000 7.200.000 - Model: DWO300 - Công suất: 2.2 kW - Lưu lượng: 100 – 950L/phút - Cột áp: 15 – 7.5m - Kích thước họng xả: 65mm - Đường kính ống hút: 50mm - Sản xuất: Italy Bơm bùn ly tâm cánh hở Ebara - Model: DWO400 - Công suất: kW - Lưu lượng: 100 – 1100 L/phút - Cột áp: 17.5 – 7.6m - Kích thước họng xả: 65mm - Đường kính ống hút: 50mm - Sản xuất: Italy Bơm định lƣợng Chlorine - Loại: bơm màng - Lưu lượng: 3.8 lít/h - 125PSI, 1phase/220V/50Hz Bể khử trùng - Sản xuất: Blue-White Mỹ Moto cánh khuấy hóa chất - Tốc độ: 100-180 vòng/phút - Cơng suất: 0.2 kW - Sản xuất: Taiwan GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn Trang 106 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI - NHĨM 16 Bơm chìm hút bùn NTP CHƢƠNG 13.571.000 27.142.000 - Model: HSF2100-13.7 20 - Công suất Hp (3.75 kW) 10 Bể chứa bùn - Lưu lượng 1100L/phút - Cột áp bơm 23m - Kích thước họng xả 90mm - Sản xuất: Taiwan Tổng B 1.503.910.600 4.1.3 Chi phí khác Bảng 4.3 – Các chi phi khác Hạng mục STT Đặc tính kỹ thuật Đơn vị Số lƣợng Đơn giá 1m3 Thành tiền (VNĐ) (VNĐ) Vận chuyển Vận chuyển vật tư thiết bị đến chân công trường lần 50.000.000 50.000.000 Thùng pha chế chlorine, vật liệu nhựa PE, thể tích 500L (xuất xứ: Việt Nam) 2.000.000 2.000.000 1.499.474.000 1.499.474.000 Hệ thống điện kỹ thuật, cáp động lực CADIVI (VN), ống, máng, bệ, 25.000.000 25.000.000 Tủ điện điều khiển, vi xử lý điều khiển tự động hóa 35.000.000 35.000.000 Chi phí vận chuyển lắp đặt, nuôi cấy vi sinh, hướng dẫn vận hành, kiểm tra, giám sát, thiết kế lần 100.000.000 100.000.000 C 1.711.474.000 Van đường ống GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn Trang 107 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI - NHÓM 16 CHƢƠNG Tổng chi phí đầu tư ban đầu = Chi phí xây dựng + Chi phí thiết bị + Chi phí khác = A + B + C = 18.253.924.600 VNĐ Chi phí đầu tư tính khấu hao 20 năm: Tkh = 18.253.924.600/20 = 912.696.230 VNĐ/năm = 2.500.538 VNĐ/ngày 4.2 Chi phí vận hành Chi phí hóa chất Khối lượng NaOCl dùng 1ngày 9.75kg Giá NaOCl là: 30.000 VND/1kg Chi phí NaOCl dùng ngày: T1 = 9.75 × 30.000 = 292.500 VNĐ Chi phí điện Bảng 4.4 – Điện tiêu thụ thiết bị Thời gian hoạt động (h) Điện tiêu thụ (kW) 7.5 24 900 02 5.5 24 264 Bơm bùn ly tâm cánh hở bể biogas 01 2.2 0.1 0.22 Bơm bùn ly tâm cánh hở bể UASB 01 0.1 0.03 Bơm thổi khí bể điều hòa 02 18.75 24 900 Bơm thổi khí bể Aerotank 03 22.5 24 1620 Bơm chìm hút bùn bể lắng 04 0.75 0.25 0.75 Bơm chìm hút bùn dư bể lắng 04 0.25 STT Thiết bị Số lƣợng Cơng suất (kW/h) Bơm chìm nước thải cánh cắt 05 Bơm chìm nước thải cánh cắt bể điều hòa GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn Trang 108 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI - NHÓM 16 CHƢƠNG Bơm chìm hút bùn tuần hồn bể lắng 04 2.2 24 21.12 10 Bơm chìm hút bùn bể chứa bùn 02 2.8125 24 135 11 Máy khuấy trộn chìm bể anoxic 02 2.25 24 108 12 Moto cánh khuấy hóa chất bể khử trùng 01 0.2 24 4.8 13 Bơm định lượng Chlorine 02 0.125 24 Tổng: 3962.92 Chi phí điện cho ngày xử lý là: T2 = 1.100VNĐ/kW × 3962.92 KW = 4.359.212 (VNĐ/ngày) Chi phí nhân cơng: Cơng nhân: T3 = ngƣời × 2.000.000VNĐ/tháng = 133.333 (VNĐ/ngày) Chi phí sữa chữa, bảo trì: Chi phí sữa chữa nhỏ năm ước tính 0.5% tổng số vốn đầu tư vào cơng trình xử lý: T4 = 0.005×18.253.924.600 = 91.269.623 (VNĐ/năm) = 250.054 (VNĐ/ngày) Chi phí nước sạch: Một ngày dùng 10m3 nước sạch, giá nước 10.000 VNĐ/m3 Chi phí nước dùng cho ngày: T5 = 10×10.000 =100.000 VNĐ/ngày Chi phí xử lý 1m3 nƣớc thải: Tổng chi phí vận hành nước thải ngày: Tvh = T1 + T2 + T3 + T4 + T5 = 292.500 + 4.359.212 + 100.000 + 133.333 + 250.054 = 5.135.099 VNĐ/ngày Chi phí xử lý m3 nước thải: T= = GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn = 3.054 VNĐ/m3 Trang 109 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI - NHÓM 16 CHƢƠNG CHƢƠNG 5: QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI 5.1 Hƣớng dẫn vận hành Hệ thống XLNT vận hành theo hai cách: Vận hành tay Vận hành tự động 5.1.1 Chế độ vận hành tay Chuyển công tắc chuyển mạch nhỏ tủ điện (1 – – 2) vị trí điều khiển chọn thiết bị chạy trình hoạt động Nếu để sang vị trí cho phép chạy thiết bị số 1, để sang vị trí cho phép chạy thiết bị số 2, để vị trí cho phép chạy đồng thời hai thiết bị Các máy bơm định lượng luôn hoạt động tự động, vậy, ln để cơng tắc chọn 2, vị trí 0, bơm khơng hoạt động Chuyển cơng tắc AUTO – OFF – MAN sang vị trí MAN Dùng nút ON để chạy bơm, nút OFF để dừng bơm Cần ý: Để đảm bảo hệ thống làm việc không ảnh hưởng nhiều đến chất lượng lưới điện thiết bị phải chạy cách xa khơng nhỏ 5s Tín hiệu nhận biết thiết bị hoạt động hay không đèn báo màu xanh tương ứng mặt tủ điện đèn tín hiệu (màu đỏ) số Bảng hiển thị Riêng với máy thổi khí trước chạy phải chuyển chiết áp vị trí nhỏ (quay núm) sau chạy máy điều chỉnh tốc độ tăng lên cách nhanh dần Quạt gió làm mát cho thiết bị tủ điện điều khiển điều khiển gắn mặt tủ điện với ký hiệu “FAN CONTROL” điều khiển cho phép đặt nhiệt độ làm việc quạt làm mát cho thiết bị Trong q trình vận hành hệ thống khơng nên đặt nhiệt độ làm việc quạt lớn ảnh hưởng đến thiết bị điện tủ Hợp lý đặt 25oC GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn Trang 110 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI - NHÓM 16 CHƢƠNG Điện áp lưới điện đo đồng hồ đo điện áp gắn mặt tủ Để đo điện áp pha hay điện áp dây dùng chuyển mạch “VOLT METER” để lựa chọn dải điện áp cần đo Dòng điện làm việc tủ điện đo đồng hồ đo dòng điện gắn mặt tủ địên Để đo dòng điện làm việc pha điện dùng chuyển mạch “AMP METER” để lực chọn pha cần đo Dừng hệ thống: Có thể dừng thiết bị cần chuyển cơng tắc AUTO – OFF – MAN vị trí OFF hệ thống dừng thiết bị theo quy luật lập trước Các thiết bị dừng cách 2s 5.1.2 Chế độ chạy tự động tủ điện Chuyển công tắc – – vị trí lựa chọn thiết bị chạy Chuyển chiết áp máy thổi khí cơng suất 30 Hp vị trí nhỏ Đặt tham số cho hệ thống từ máy tính: Mực nước thấp cho phép Bể điều hòa Các giá trị pH giới hạn; Giá trị DO Chuyển cơng tắc chuyển mạch AUTO – OFF – MAN sang vị trí AUTO 5.1.3 Xử lý lỗi đột ngột hệ thống Khi hệ thống có cố bất ngờ ấn vào nút dừng khẩn cấp tủ điện để dừng toàn hệ thống; 5.2 Quy trình vận hành hệ thống xử lý nƣớc thải 5.2.1 Cơng tác an tồn điện 5.2.1.1 An tồn điện Khơng mở cửa tủ điện điều khiển lúc vận hành hệ thống Khi có cố chạm chập điện ấn nút OFF POWER, xuất đèn đỏ OFF POWER, mở cửa tủ điện ngắt CB tổng, báo phòng điện kiểm tra Trong lúc vận hành, không tháo hộp nối điện mô tơ Không kéo dây điện động lực, điều khiển bên tủ GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn Trang 111 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI - NHÓM 16 CHƢƠNG 5.2.1.2 An tồn hóa chất Khi pha chế hóa chất cần cẩn thận, phải có găng cao su, kính bảo vệ, trang bảo vệ Khi hóa chất bị văng vào mắt da, cần phải rửa nước rửa nhiều lần Nếu bị nặng, cần đưa đến trạm y tế gần 5.2.1.3 An toàn thiết bị đường ống Không tự ý tháo mở thiết bị Nếu có cố, báo với phòng bảo trì Trong vận hành hệ thống khơng tùy tiện đóng mở van sai với hướng dẫn 5.2.2 Công tác chuẩn bị vận hành 5.2.2.1 Kiểm tra hệ thống đường ống, van Kiểm tra hệ thống đường ống, van xem có bị bể hay rò rỉ Kiểm tra van trạng thái đóng/mở theo trạng thái hoạt động chưa Kiểm tra hệ thống đường ống, van có bị tắt khơng 5.2.2.2 Kiểm tra thiết bị Kiểm tra thiết bị, máy móc bơi trơn tốt hay chưa Kiểm tra có vật lạ làm ảnh hưởng đến hoạt động máy không 5.2.2.3 Kiểm tra điện sử dụng Kiểm tra đường dây, mối nối có kín đảm bảo khơng bị rò điện Đóng CB chính, dùng cơng tắc chuyển mạch Vol để biết điện nguồn có đủ điện áp (Udây = 380V, Upha = 220V); độ lệch pha cho phép 10% Nếu đạt yêu cầu, đóng CB tầng (CB cho thiết bị) Sau nhấn nút ON POWER để sẳn sàng cho vận hành Khởi động thử thiết bị xem điều kiện tốt chưa 5.2.2.4 Chuẩn bị hóa chất Giới thiệu chung thiết bị chuẩn bị hóa chất: GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn Trang 112 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI - NHÓM 16 CHƢƠNG Hóa chất chuẩn bị thùng nhựa trang bị đường ống cấp nước ống xả cặn, ống dẫn hóa chất đến bơm định lượng, máy khuấy để khuấy trộn hóa chất Các loại hóa chất cần sử dụng: Bảng 5.1 – Các loại hóa chất cần sử dụng Tên Dạng phẩm NaClO Dạng bột thƣơng Dạng sử dụng Số lƣợng sử dụng HTXL ngày dung dịch 3% 9.75 kg Yêu cầu bắt buộc chuẩn bị hóa chất: Phải mặc quần áo bảo hộ lao động (kính, mặt nạ thở, găng, ủng ) Luôn giám sát trình cấp nước váo thùng, khơng để tràn nước ngồi Trước tiến hành pha hóa chất, kiểm tra để đảm bảo khóa đường ống xả kiệt thùng, đường ống dẫn hóa chất khỏi thùng đóng Pha chế NaOCl: Cân lượng NaOCl cần dùng cho vào thùng pha hóa chất, lưu ý phải bật bơm khuấy trước cho Sau dùng bơm bơm hóa chất vào thùng chứa để sử dụng 5.2.3 Vận hành thiết bị Trƣớc vận hành Mức nước bể điều hòa đủ cao để cơng tắc phao vị trí đóng mạch điện, bơm điều hòa hoạt động Các công tắc điều khiển thiết bị phải vị trí AUTO Các hóa chất pha chế hay tồn trữ với lượng thích hợp để điều chỉnh chất lượng nước thải vào hệ thống xử lý Vận hành hệ thống Chuyển công tắc xoay (AUTO – OFF – MAN) vị trí MAN để khởi động thử thiết bị xem điều kiện hoạt động tốt chưa Sau đó, chuyển cơng tắc GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn Trang 113 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI - NHÓM 16 CHƢƠNG xoay sang vị trí AUTO, thiết bị hoạt động tự động theo chương trình cài đặt sẵn 5.2.4 Cơng tác bảo trì thiết bị Nhằm đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định cần phải thường xuyên tiến hành cơng tác bảo trì 5.2.4.1 Đối với hệ thống đường ống kỹ thuật, hệ thống bể xử lý: Định kỳ vớt cặn bề mặt bể làm vệ sinh xung quanh bể chứa Để tránh tắt nghẽn đường ống dẫn hóa chất: Phải loại bỏ vật lạ khỏi hóa chất trước pha trộn, vật lạ rơi vào bồn chứa hóa chất Trước ngừng hoạt động thời gian dài phải cho bơm định lượng bơm hút đẩy nước khoảng – 10 phút để chúng rửa cặn bám đường ống 5.2.4.2 Các thiết bị Máy bơm: Hằng ngày vận hành bơm nên kiểm tra có đẩy nước lên hay khơng Khi máy bơm hoạt động không lên nước cần kiểm tra nguyên nhân sau: Nguồn điện cung cấp có bình thường khơng Cánh bơm có bị chèn vật lạ hay không Động bơm có bị cháy hay khơng Khi bơm phát tiếng kêu lạ, cần ngừng bơm tìm nguyên nhân để khắc phục cố Hằng tháng phải đo độ cách điện bơm Máy hoạt động bình thường độ cách điện lớn M Các điện cực – công tắc phao: Các điện cực, công tắc phao cần phải làm chổi quét thường xuyên để tránh tượng ngắn mạch cực, hay kẹt phao dẫn đến việc báo sai tín hiệu tủ điện điều khiển sai thiết bị GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn Trang 114 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI - NHÓM 16 CHƢƠNG 5.3 Các công việc vận hành hệ thống xử lý nƣớc thải 5.3.1 Các công việc ngày Kiểm tra tồn thơng số làm việc, tình trạng hoạt động hệ thống thông qua bảng hiển thị (các số đồng hồ đo, đèn hiển thị trạng thái) Rửa đầu đo DO: lau bùn dính vào màng vải sạch, mỏng thật mềm không làm xước màng, rửa nước Kiểm tra hoạt động thiết bị đo on-line pH, DO, so sánh giá trị chúng với giá trị đo thiết bị cầm tay, phát sai số giá trị lớn 5%: rửa đầu nước (như rửa đầu đo DO trên) Nếu sai số lớn, làm theo dẫn Cẩm nang vận hành thiết bị đo DO, pH - Các kỹ thuật viên có kinh nghiệm thiết bị đo thực Chuyển chế độ chạy/nghỉ thiết bị (bơm, máy thổi khí) theo lịch định: ngày chuyển lần tất thiết bị khu vực HTXL Trạm bơm cũ Kiểm tra rò rỉ đường ống, thùng chuẩn bị hóa chất vị trí mối nối Kiểm tra hoạt động máy thổi khí: mức, màu dầu bôi trơn, tiếng ồn, độ rung Ghi chép đầy đủ thông số HTXL vào Nhật ký vận hành 5.3.2 Các công việc tuần Chuẩn lại thiết bị đo pH, DO cầm tay - Các kỹ thuật viên có kinh nghiệm thiết bị đo thực Rửa đầu đo pH, DO Mua pha chế hóa chất 5.3.3 Các công việc tháng Chuẩn lại thiết bị đo pH, DO on-line - Các kỹ thuật viên có kinh nghiệm thiết bị đo thực Vệ sinh máng trộn, máng thu nước bể khỏi rêu, bùn lắng GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn Trang 115 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI - NHĨM 16 CHƢƠNG 5.3.4 Các cơng việc quý Bảo dưỡng bơm chìm - Các kỹ sư thợ điện thực Bảo dưỡng máy thổi khí - Các kỹ sư thợ điện thực Chuẩn lại thiết bị đo on-line - Các kỹ thuật viên có kinh nghiệm thiết bị đo thực 5.3.5 Các công việc năm Bảo dưỡng bơm chìm Bảo dưỡng máy thổi khí Thay dầu cho máy khuấy Bảo dưỡng, chuẩn lại thiết bị đo lưu lượng nước khí, đo mức nước Bảo dưỡng thiết bị đo pH, DO on-line, thay dung dịch KCl, thay màng điện cực DO bị xước, hỏng GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn Trang 116 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI - NHÓM 16 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải – TS Trịnh Xuân Lai Bài giảng kỹ thuật xử lý nước thải – ThS Lâm Vĩnh Sơn Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải đô thị công nghiệp, TS Lâm Minh Triết Các tiêu chuẩn xây dựng: TCXD 51-84, TCXD 51-08 Xử lý nước thải phương pháp sinh học – PGS Nguyễn Phước Dân GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn Trang 117 ... loại nặng khỏi nước thải 1.2.2.5.2 Phân loại Trung hòa cách trộn nước thải chứa acid với nước thải chứa kiềm Trung hòa cách cho thêm hóa chất vào nước thải Trung hòa nước thải chứa acid... Sơn Trang ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI - NHÓM 16 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 – Kết phân tích chất lượng nước thải sau trình biogas trại chăn nuôi heo Xuân Thọ III, Xuân Lộc, Đồng Nai ... nhiễm nước thải chăn nuôi 42 Bảng 2.3 – Kết phân tích chất lượng nước thải chăn ni heo 43 Bảng 2.4 – Thành phần nước thải chăn nuôi 44 Bảng 3.1 – Tóm tắt thơng số thiết kế bể biogas