Ngày nay, cùng với sự phát triển khoa học công nghệ, kèm với sự phát triển mạnh về dân số, đi theo đó là sự gia tăng về nhu cầu cải thiện chất lượng sống của con người. Con người đã phát minh ra nhiều khoa học – công nghệ máy móc phục vụ đời sống của mình, tuy nhiên, quá trình sử dụng khoa học – công nghệ đã gây ra những ảnh hưởng nhất định đến môi trường. Một trong những vấn đề đáng quan tâm là ô nhiễm môi trường từ nước thải công nghiệp. Với sự đa dạng về ngành nghề cũng như sự đặc thù của mỗi loại nước thải công nghiệp, mà có thể sử dụng các phương pháp cũng như kỹ thuật khác nhau để xử lý. Công ty cổ phần sửa chữa tàu biển Nosco – Vinalines là một trong những đơn vị lớn của Tổng Công Ty Hàng Hải Việt Nam (Vinalines) hoạt động trong lĩnh vực sửa chữa tàu biển. Công ty được xây dựng tại vùng biển nước sâu thuộc địa phận Thị xã Quảng Yên, Tỉnh Quảng Ninh, Việt Nam trên diện tích hơn 100ha có độ sâu lý tưởng trên 8m với vị trí địa lý nằm trong khu vực có mạng lưới vận chuyển hang hóa bằng đường biển năng động nhất trên thế giới tạo điều kiện cho việc sửa chữa cũng như cung cấp dịch vụ cho các chủ tàu trong nước và quốc tế. Với đặc thù nghề nghiệp của mình, công ty trong quá trình vận hành, phát sinh ra một lượng nước thải nhất định vào môi trường. Để có thể vận hành không gây ảnh hưởng đến môi trường, Công ty cần xây dựng hệ thông xử lý nước thải sản xuất và sinh hoạt trước khi thải ra môi trường. Chính vì những lý do trên, nhóm em quyết định chọn đề tài: “Đề xuất dây chuyền xử lý nước thải cho nhà máy sửa chữa tàu biển Nosco – Vinalines”.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG TIỂU LUẬN MÔN HỌC ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NHÀ MÁY SỬA CHỮA TÀU BIỂN NOSCO Giảng viên hướng dẫn Học viên thực Lớp Môn học : TS Nguyễn Thu Huyền : Bùi Đức Sơn Nguyễn Thị Hương Thúy Lê Thu Trang Trần Thị Thục Trang Lê Hồng Tú : CH3AMT1 : Sinh thái ứng dụng HÀ NỘI, 2017 MỞ ĐẦU Ngày nay, với phát triển khoa học công nghệ, kèm với phát triển mạnh dân số, theo gia tăng nhu cầu cải thiện chất lượng sống người Con người phát minh nhiều khoa học – công nghệ máy móc phục vụ đời sống mình, nhiên, q trình sử dụng khoa học – cơng nghệ gây ảnh hưởng định đến môi trường Một vấn đề đáng quan tâm ô nhiễm môi trường từ nước thải công nghiệp Với đa dạng ngành nghề đặc thù loại nước thải cơng nghiệp, mà sử dụng phương pháp kỹ thuật khác để xử lý Công ty cổ phần sửa chữa tàu biển Nosco – Vinalines đơn vị lớn Tổng Công Ty Hàng Hải Việt Nam (Vinalines) hoạt động lĩnh vực sửa chữa tàu biển Công ty xây dựng vùng biển nước sâu thuộc địa phận Thị xã Quảng Yên, Tỉnh Quảng Ninh, Việt Nam diện tích 100ha có độ sâu lý tưởng 8m với vị trí địa lý nằm khu vực có mạng lưới vận chuyển hang hóa đường biển động giới tạo điều kiện cho việc sửa chữa cung cấp dịch vụ cho chủ tàu nước quốc tế Với đặc thù nghề nghiệp mình, cơng ty trình vận hành, phát sinh lượng nước thải định vào mơi trường Để vận hành không gây ảnh hưởng đến môi trường, Công ty cần xây dựng hệ thông xử lý nước thải sản xuất sinh hoạt trước thải mơi trường Chính lý trên, nhóm em định chọn đề tài: “Đề xuất dây chuyền xử lý nước thải cho nhà máy sửa chữa tàu biển Nosco – Vinalines” CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu nhà máy - CÔNG TY CỔ PHẦN SỬA CHỮA TÀU BIỂN NOSCO – VINALINES - Đại điện: Ông Trần Đức Thắng - Chức vụ: Chủ tịch Hội đồng quản trị - Địa liên hệ: xã Tiền Phong, thị xã Quảng Yên, tỉnh Quảng Ninh - Điện thoại/Fax: 043.5133.222 Qúa trình xây dựng cơng ty cổ phần sửa chữa tàu biển Nosco – Vinalines bao gồm giai đoạn thực dự án : - Giai đoạn 1: đầu tư xây dựng sàn nâng tàu 50.000DWT hạng mục cơng trình khu vực hồn thiện tàu, nhà xưởng, bãi tác nghiệp… phục vụ sửa chữa tàu trọng tải đến 50.000DWT - Giai đoạn 2: Đầu tư nâng cấp, mở rộng nhiệm vụ sản xuất đảm bảo công suất sửa chữa tàu đến 100.000DWT đạt 220 – 250 lượt/năm đóng tàu biển đến 100.000DWT đạt 200.000 tấn/năm Vị trí địa lý Vị trí khu xây dựng Nhà máy xác định nằm bờ phải sơng Chanh (bờ trái đảo Quả Sồi), thượng lưu kênh Cái Tráp, thuộc địa phận thị xã Quảng Yên, tỉnh Quảng Ninh Ranh giới quy hoạch khống chế điểm có tọa độ sau: Bảng 1.1 Ranh giới quy hoạch dự án Hệ tọa độ - KTT 107045’ múi chiếu 30 Tên điểm X Y 2306987.542 406742.663 2306054.364 407088.980 2307379.478 407716.705 2306456.561 408.088.110 2307424.271 407828.024 2306501.254 408199.429 - Phía Đơng giáp sơng Chanh - Phía Tây, Nam Bắc giáp khu đất nơng nghiệp Tổng diện tích khu đất 1.102.735m2 1.2 Dây chuyền sản xuất Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ sửa chữa Nhà máy Các bước sửa chữa khái quát sau: Chạy thử nghiệm, kiểm tra, lập kế hoạch tiến độ sửa chữa tiếp nhận tàu => chuẩn bị vật tư, thiết bị phục vụ cho sửa chữa => đưa tàu vào ụ/sàn nâng => tháo rã thiết bị đưa xưởng sửa chữa=> lắp đặt thiết bị sau sửa chữa xuống tàu (tại ụ/bệ sàn nâng) => hạ thủy => thử nghiệm => bàn giao Cụ thể nội dung công việc sửa chữa bao gồm: 1.2.1 Khảo sát bến Trước đưa tàu vào nhà máy, chủ tàu nhà máy tình hình cụ thể tiến hành tổ chức thử tàu bến đường dài để khảo sát tình trạng hoạt động tồn máy móc thiết bị tính hàng hải tàu 1.2.2 Đưa tàu vào ụ/sàn nâng Sử dụng tàu lai dắt tời kéo để đưa tàu vào ụ/sàn nâng Các thiết bị gồm 01 tàu kéo đẩy 3.200CV tàu kéo lai dắt công suất 1.000CV Căn chỉnh đế kê tàu đáy hai bên hông nhằm đảm bảo tránh biến dạng thân vỏ tàu, sau sử dụng tời kéo để nâng tàu lên mặt nước 1.2.3 Khảo sát tàu bệ sửa chữa lập hạng mục sửa chữa ngày 15/10/2009 Thủ tướng Chính phủ phê duyệt quy hoạch vận tải biển Việt Nam đến năm 2020, định hướng đến năm 2030, xác định mục tiêu, cấu phát triển đội tầu biển Việt Nam đến năm 2020, định hướng đến 2030, đặc biệt đội tầu Quốc gia năm 2009 nửa đầu năm 2010 có phát triển vượt bậc, tính đến tháng năm 2010 tổng đội tầu Quốc gia đạt 1630 với tổng trọng tải 6.847.212 DWT (so với 1.151 chiếc/4.324.558 DWT trọng tải năm 2008), tầu có trọng tải lớn đầu tư mạnh mẽ, tính riêng Vinalines có 16 khoảng trọng tải từ 50.000 – 70.000DWT, tổng nhu cầu sửa chữa đội tầu >20.000DWT (là gam tầu khơng có nhà máy nước đủ lực sửa chữa) Quốc gia đạt 46 chiếc/năm mục tiêu giai đoạn đầu dự án sửa chữa gam tầu đến 40.000DWT với công suất 20 lượt chiếc/năm ụ Do vậy, việc nghiên cứu điều chỉnh lại mục tiêu dự án giai đoạn đầu cho phù hợp với thực tế thị trường, đẩy nhanh việc đầu tư sàn nâng, tăng số bệ sửa chữa tăng sức nâng sàn đảm bảo nâng tầu 50.000DWT, đồng thời không đầu tư ụ 40.000DWT tránh trùng lặp (về qui mô sức nâng) tránh lãng phí cần thiết Do đó, Cơng ty cổ phần sửa chữa tàu biển Nosco – Vinalines định chấp thuận chủ trương cho phép nghiên cứu điều chỉnh dự án đầu tư xây dựng Nhà máy sửa chữa tàu biển Nosco – Vinalines Các giai đoạn thực dự án bao gồm: - Giai đoạn 1: đầu tư xây dựng sàn nâng tàu 50.000DWT hạng mục cơng trình khu vực hồn thiện tàu, nhà xưởng, bãi tác nghiệp… phục vụ sửa chữa tàu trọng tải đến 50.000DWT - Giai đoạn 2: Đầu tư nâng cấp, mở rộng nhiệm vụ sản xuất đảm bảo công suất sửa chữa tàu đến 100.000DWT đạt 220 – 250 lượt/năm đóng tàu biển đến 100.000DWT đạt 200.000 tấn/năm + Đến năm 2015, Công ty tiếp tục tiến hành thực đầu tư vào dự án Do Công ty không triển khai dự án thời gian 24 tháng kể từ thời điểm định phê duyệt báo cáo đánh giá tác động môi trường nên dự án thuộc điểm a, khoản 1, điều 20 Luật Bảo vệ môi trường số 55/2014/QH13 ngày 23/06/2014 Do đó, Cơng ty cổ phần sửa chữa tàu biển Nosco – Vinalines tiến hành lập lại Báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM) Dự án đầu tư xây dựng Nhà máy sửa chữa tàu biển Nosco – Vinalines – Giai đoạn (Điều chỉnh) xã Tiền Phong, thị xã Quảng Yên, tỉnh Quảng Ninh trình Sở Tài nguyên Môi trường Kiểm tra chiều dày tôn vỏ, kết cấu vỏ tàu, tôn, kết cấu vỏ tàu mòn giới hạn quy phạm đăng kiểm cho phép thống với quan đăng kiểm chủ tàu lập vẽ thay tôn vỏ kết cấu Tháo chân vịt hệ thống trục chân vịt để kiểm tra, tính số liệu với chủ tàu điều kiện định hạng mục sửa chữa Tháo hệ thống lái để kiểm tra, tính số liệu với chủ tàu điều kiện định hạng mục sửa chữa Tháo hệ thống van thông biển để kiểm tra, tính số liệu với chủ tàu điều kiện định hạng mục sửa chữa Tháo để khảo sát kiểm tra máy chính, máy phụ, thiết bị boong, thiết bị thông tin hầm máy; hệ thống neo, lái, cứu sinh, cứu hỏa hệ thống ống balat, lacach, chống ô nhiễm, hệ thống điện, điện động, trang thiết bị điện tử, nghi khí hàng hải 1.2.4 Làm sơn vỏ tàu Trong nhà máy sử dụng công nghệ phun cát, phun hạt mài phun nước áp lực cao để làm vỏ tàu kết hợp lao động thủ công cạo gỉ, hà bám vỏ tàu Công nghệ làm vỏ tàu cát, phun hạt mài phun nước áp lực cao chu trình khép kín từ q trình phun làm sạch, thu hồi vật liệu đưa khu vực xử lý môi trường Đây phương án công nghệ làm áp dụng cho nhiều nhà máy đóng sửa chữa tàu biển nước nước ngoài, áp dụng Nhà máy sửa chữa tàu biển Nosco – Vinalines Sau vỏ tàu làm sạch, tiến hành sơn theo quy trình riêng hãng cung cấp sơn, chiều dày màng sơn xác định theo tiêu chuẩn kỹ thuật Trước tiến hành sơn lớp sơn, tình trạng bề mặt phải kiểm tra xác nhận biên nhà máy – chủ tàu – hãng sơn 1.2.5 Thay tôn vỏ kết cấu Dựa vào vẽ thay tôn kết cấu cụ thể thống với chủ tàu quan đăng kiểm lập quy trình công nghệ lắp ráp hàn tỉ mỉ phục vụ thi công Việc thay tôn kết cấu vỏ tàu phải tuân thủ theo nguyên tắc sau đây: - Khu vực cắt thay tôn kết cấu phải làm vệ sinh sẽ, đảm bảo điều kiện phòng chống cháy nổ, phải bố trí dụng cụ phòng chống cứu hoả người thường trực q trình thi cơng, phải đảm bảo có thơng gió cưỡng thiết bị hút khí độc thi cơng hầm kín - Thực việc thay tôn kết cấu theo nguyên tắc đối xứng, từ hai bên mạn, từ đáy lên mạn lên boong thượng tầng để giảm biến dạng - Cắt thay kết cấu trước (nếu phải thay kết cấu) hàn xong kết cấu trước với sau thay tơn bao - Cắt thay tôn bao theo nguyên tắc thay tơn một, sau hàn hồn chỉnh tờ tôn thay với kết cấu tôn khác tiếp tục thay tiếp tôn khác Trường hợp phải thay tôn bao kết cấu, thay phân đoạn phải có quy trình đảm bảo chống biến dạng + Phải dùng vật liệu tôn thép hình mác với tơn vỏ cũ + Phải dùng que hàn phù hợp với loại tôn vỏ đăng kiểm cấp giấy chứng chất lượng + Phải lựa chọn thợ hàn tơn bao vỏ ngồi có giấy cấp chứng quan đăng kiểm - Trong sửa chữa ta thường gặp khu vực thường phải thay tôn bao là: + Đáy đôi + Khu vực mạn tàu vùng mớn nước thay đổi + Khu vực chân vách ngăn hầm hàng ca bin + Tôn mép boong, tôn mép mạn + Khu vực mũi tàu (thường va chạm) + Khu vực đuôi tàu 1.2.6 Sửa chữa phần máy - hệ trục Theo hạng mục sửa chữa cơng việc sửa chữa máy bao gồm: Bảo dưỡng hay sửa chữa máy chính, máy phụ sở thay mới, nắn chỉnh, gia cơng phục hồi chi tiết, ổ đỡ, bạc lót, hệ trục chân vịt, bánh lái; rà làm phẳng mặt máy, làm khít van, làm nhẵn bề mặt ổ đỡ, bạc lót xi lanh có đường kính lớn Các chi tiết, thiết bị gia cơng sửa chữa phân xưởng sau đưa xuống tàu lắp ráp Theo yêu cầu đăng kiểm phần máy móc sửa chữa thay tiến hành với việc sửa chữa phần vỏ 1.2.7 Sửa chữa đường ống, hệ thống ống Các đường ống hư hỏng kiểm tra từ tàu vào bến Các đường ống, đầu nối, van thay sửa chữa với việc sửa chữa phần vỏ tiến hành sau hồn thiện phần sửa chữa vỏ Các cơng việc sửa chữa, gia công hệ thống ống thực phân xưởng lắp đặt lên tàu 1.2.8 Sửa chữa, gia công chi tiết phi kim loại Các công việc sửa chữa điện, điện tử, sửa chữa mộc sửa chữa đồng thời với việc sửa chữa vỏ, máy tàu ụ hoàn thiện sau hạ thuỷ tàu 1.2.9 Chuẩn bị hạ thuỷ tàu - Phần tôn vỏ sau tiến hành thay tôn kết cấu phải tiến hành thử kiểm tra đường hàn tính kín két, hầm toàn vỏ tàu - Kiểm tra chất lượng đường hàn qua bước: + Kiểm tra mắt thường đo kích thước mối hàn + Kiểm tra tính kín đường hàn phương pháp quét vôi thử dầu + Kiểm tra chất lượng đường hàn máy siêu âm + Kiểm tra đường hàn máy X – quang - Sau bước kiểm tra nêu đạt kết yêu cầu, tiến hành thử tính kín két, khoang, ống bao trục chân vịt, hệ ống hòm van thông biển biện pháp đổ nước với áp lực tương ứng với yêu cầu quy phạm đăng kiểm (có thể thử kín khí nén với áp suất tương ứng) + Phần sơn: Kiểm tra đủ lớp sơn chiều dày lớp sơn theo quy định + Phần máy: Lắp ráp hoàn chỉnh hệ trục chân vịt, hệ thống lái, hệ thống van thông biển, hệ thống neo chằng buộc - Kết thúc công việc tiến hành đưa tàu sàn nâng hạ thủy tàu, đưa tàu vào cập bến trang trí 1.2.10 Hồn thiện phần khơng ngâm nước Sau hạ thuỷ, tàu cập vào khu vực hồn thiện tàu Tại phần việc lại buộc phải thực bến kiểm tra, sửa chữa phần không ngâm nước tàu chưa làm bệ sửa chữa để hoàn thiện tàu Các hạng mục sửa chữa phần vỏ, máy kiểm tra chất lượng (KCS), đăng kiểm kiểm tra, xác nhận 1.2.11 Sơn, trang trí Sau hồn thiện hạng mục sửa chữa máy, vỏ, điện theo yêu cầu tiến hành vệ sinh, sơn trang trí tồn tàu theo mầu sơn quy định Phần việc kết hợp thực bệ sửa chữa giảm thời gian nằm cầu hạn chế quĩ đường bờ khó phát triển cầu cảng 1.2.12 Nghiệm thu, chạy thử Căn vào biên kiểm tra nghiệm thu phần tiến hành kiểm tra, nghiệm thu tổng thể toàn hạng mục sửa chữa giám sát quan đăng kiểm chủ tàu Nếu tàu sửa chữa phần máy tuỳ theo yêu cầu đăng kiểm chạy thử máy chế độ tải thời gian quy định Thử bến (chế độ buộc tàu) Thử đường dài, hiệu chỉnh la bàn 1.2.13 Bàn giao tàu Phòng Kỹ thuật - Cơng nghệ - Kiểm tra chất lượng hồn thiện hồ sơ hồn cơng tàu Phòng Kế hoạch - Thị trường chuẩn bị đủ hồ sơ kỹ thuật, hồ sơ kinh tế bàn giao cho chủ tàu 1.3 Tổng quan nước thải nhà máy 1.3.1 Đặc trưng nước thải nhà máy * Nước thải sản xuất Trong nhà máy sử dụng công nghệ phun cát, phun hạt mài phun nước áp lực cao để làm vỏ tàu kết hợp lao động thủ công cạo gỉ, hà bám vỏ tàu Công nghệ làm vỏ tàu cát, phun hạt mài phun nước áp lực cao chu trình khép kín từ q trình phun làm sạch, thu hồi vật liệu đưa khu vực xử lý môi trường Nước thải sản xuất nhà máy phát sinh từ nguồn là: - Dầu mỡ từ hầm tàu chảy - Nước thải từ khoang tàu - Nước thải vệ sinh công nghiệp lau rửa sàn máy móc thiết bị - Nước làm nguội máy móc, thiết bị Trong nước thải sản xuất phát sinh chủ yếu từ trình vệ sinh máy móc t : Thời gian lưu nước bể, chọn t = 20phút (t = 20 ÷ 30 phút) (Nguồn: Điều 8.21.8 TCVN 7957 – 2008) Chọn chiều cao bể: Hi = 0,5m Chiều cao bảo vệ Hbv = 0,4m ð Chiều cao thực tế: Hxd= Hi + Hbv = 0,9 m Tiết diện bể: F = V/Hi = 1,25 m2 Bể keo tụ có dạng hình vng cạnh: a = 1,12m Thể tích thực bể: V = 1,12 x 1,12 x 0,9 = 1,13 m3 Bảng 2.5: Thơng số tính tốn bể phản ứng Thơng số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Thời gian lưu bể phản ứng T Phút 20 Chiều dài L m 1,12 Chiều rộng B m 1,12 Chiều cao Hxd m 0,9 Thể tích thực bể V m3 1,13 c Bể lọc cát Vật liệu chế tạo: Thép Composite Tốc độ lọc – 15 m/h Chọn v= 10m/h Vật liệu lọc: + Cát thạch anh, chiều dày từ – 1,5m + Lớp sỏi đỡ: 0,1 – 0,3m Diện tích bồn lọc: F = Q/v = 1,25/10 = 0,125 m2 Trong đó: Q: Lưu lượng nước (m3/h) v: tốc độ lọc (m/h) Đường kính bồn lọc: D 0,4m Chiều cao bồn lọc: H = hd + hv + hbv + hn Trong đó: H: Chiều cao tổng cộng Hd: Chiều cao lớp sỏi đỡ hd = 0,3m Hv: Chiều cao lớp cát lọc hv = 1m Hbv: Chiều cao bảo vệ hbv = 0,25m hn: Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc đến phễu phân phối nước ( Theo điều 6.119 – TCXDVN 33 -2006) hn = hv k + 0,3 Trong đó: k độ nở tương đối vật liệu lọc rửa ngược Tra bảng 6.11 6.13 TCXDVN33 -2006 ta k = 0,45 ð hn = 0,75 Vậy H = 0,3 + + 0,75 + 0,25 = 2,3m Bảng 2.6: Thơng số tính tốn bể lọc cát Thơng số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Đường kính bể D m 0,4 Chiều cao bồn lọc H m 2,3 d Mương dẫn nước thải Các thơng số tính tốn: + Lưu lượng nước thải vào mương: Q = 150 (m3/ngđ) = 6,25 (m3/h) = 0.0018 (m3/s) Qmax= Q x Kmax=0,0018 x 5= 0,009(m3/s) + Vận tốc trung bình qua khe hở song chắn, theo TCVN 7957:2008 v = 0,8 – 1,0 (m/s) Chọn v = 0,8 (m/s) + Chọn mương có tiết diện hình chữ nhật Ta có: Q = ω v Suy diện tích tiết diện mương dẫn ω= = = 0,01125 m2 + Theo bảng 3-4, giáo trình Xử lý nước thải thị công nghiệp Lâm Minh Triết Chọn bề ngang mương dẫn b=250 mm = 0.25 m + Độ đầy mương dẫn h = = = 0,045 (m) + Chiều cao xây dựng mương H = h + h’, với h’ chiều cao bảo vệ mương, lấy từ 0,1-0,2m Chọn h’= 0,19m H = h + h’= 0,045 + 0,19 = 0,235 (m) => Lựa chọn chiều cao 0,25m + Độ dốc tối thiểu mương dẫn để tránh trình lắng cặn mương tính theo cơng thức: imin4 % Bảng 2.7 Kích thước xây dựng mương dẫn nước thải Tên cơng trình Mương dẫn nước thải Chiều rộng (m) 0,25 Chiều cao (m) 0,25 Độ dốc imin (%) e Bể thu gom kèm SRC: Q = 150 (m3/ngđ) = 6,25 (m3/h) = 0.0018 (m3/s) Qmax= Q x Kmax=0,0018 x 5= 0,009(m3/s) Lưu lượng nước thải lớn nhất: Qmax= 6,25 x = 31,25 m3/h = 0,009 m3/s Chọn loại song chắn có kích thước khe hở b = 16 mm = 0,016m Tiết diện song chắn hình chữ nhật có kích thước x 50mm = 0.008 x 0,05m Số lượng khe hở n= kz = 1,05 = 11,75 (khe) Trong đó: - n số khe hở Qmax lưu lượng nước thải lớn (m/s) v vận tốc nước thải qua khe song chắn, theo mục 8.2.2 TCVN79572008, vận tốc nước qua khe song chắn v= 0,8 – m/s Chọn v= 0,8 - m/s b kích thước khe hở (m) h1 chiều sâu lớp nước qua song chắn (độ đầy) (m) kz hệ số tính đến mức độ cản trở dòng chảy hệ thống cào rác, K =1,05 Số khe 12 => Số song chắn 11 Bề rộng thiết kế song chắn rác Bs = b.n + s(n – 1) = 0,016 x 12 + 0,008 x (12 – 1)= 0,28 m Tổn thất áp lực qua song chắn vmax2 0,922 hs K1 0,63 .3 0,082m 8,2cm 2g 2.9,81 Trong đó: - vmax: vận tốc nước thải trước song chắn rác ứng với chế độ qmax, vmax =0,8 m/s - K1: hệ số tính đến tăng tổn thất vướng mắc rác song chắn rác K1= 2- 3, chọn K1= 2,5 - g: Gia tốc trọng trường, g=9,81 : hệ số sức cản cục song chắn - - = β.( )4/3 sin = 2,42.( )4/3 sin 600 = 0,83 β : hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang song chắn rác, song chắn có tiết diện hình chữ nhật => β = 2,42 ( Trang 30, Bài giảng kỹ thuật xử lý - nước thải – Lâm Vĩnh Sơn) :góc nghiêng song chắn rác so với hướng dòng chảy, =60o Vậy tổn thất áp lực qua khe song chắn hs=0,07(m) = cm Chiều dài phần mở rộng trước song chắn rác L1 Bs Bm 0,6 0,56m 2tg 2.tg 200 Trong : - Bs : chiều rộng song chắn rác Bs =0,28 m - Bm: chiều rộng mương dẫn, Bm=0,25 m - : góc nghiêng chỗ mở rộng, lấy =200 ( = 15- 200) Vậy L1= 0,173m Chiều dài phần mở rộng sau song chắn rác L2 = 0,5L1 = 0,5 x 0,2 = 0,0865 m Chiều dài mương đặt song chắn L = L1 + L2 + Ls = 0,173 + 0,0865 + 1,5 = 1,7595 (m) Trong : - Ls : chiều dài phần mương đặt song chắn rác : chọn Ls =1,5 m Chiều sâu phần mương đặt song chắn rác H = hmax + hs + 0,57 = 0,06 + 0,07 + 0,57 = 0,7 (m) Trong đó: - hmax : độ đầy ứng với chế độ Qmax - 0,57 - khoảng cách cốt sàn nhà đặt song chắn rác mực nước cao (mục 8.2.5 TCVN 7957:2008) hs : tổn thất áp lực qua song chắn rác hs=0,07 m Hàm lượng cặn lơ lửng (TSS) BOD, COD sau song chắn giảm 4% Lượng cặn BOD, COD lại: C1TSS = CTSS x 96% = 155 x 96% = 148,8 (mg/l) C1BOD = CBOD x 96% = x 96% = 134,4 (mg/l) C1COD= CCOD x 96% = 250 x 96% = 240 (mg/l) Bảng 2.8: Kích thước xây dựng song chắn rác STT Tên thông số Đơn vị Thông số Xây dựng Chiều dài mương (L) m 1,7595 1,8 Chiều rộng mương (Bs) m 0,28 0,3 Chiều sâu mương (H) m 0,7 Chiều rộng SCR (Bs) m 0,28 0,3 Số song chắn Thanh 11 11 Số khe song chắn Khe 12 12 Kích thước song mm mm x 50 x 50 chắn Kích thước khe song mm 16 16 chắn f Bể điều hòa có ngăn phản ứng Thể tích bể điều hòa V= Qhtb t = 6,25 x = 31,25 (m3) Với t thời gian lưu nước bể, chọn t = 5h Kích thước bể điều hòa - Chọn bể có dạng khối hộp chữ nhật, có kích thước mặt sàn L*B = x - m Chiều cao công tác bể H= - = = 1,3(m) Chiều cao xây dựng bể Hxd = H + Hbv = 1,3+ 0,4 = 1,34 (m) Với Hbv chiều cao bảo vệ bể, chọn Hbv= 0,4m Để thuận tiện cho việc xây dựng, chọn Hxd= 1,5 m Thể tích thực bể điều hòa Vtt= L.B.Hxd = x x 1,5 = 36 (m3) Lưu lượng cấp khí cho bể điều hòa Qkk = qkk V = 0,015 x 60 x 31,25 = 28,125 (m3/h) Trong đó: - qkk tốc độ cấp khí bể điều hòa, v= 0,01- 0,015 (m3/m3.phút), chọn qkk=0,015 (m3/m3.phút) - V dung tích bể điều hòa Chọn hệ thống cấp khí nhựa PVC có đục lỗ, hệ thống gồm ống chính, ống nhánh với chiều dài ống 6m đặt dọc theo chiều dài bể, cách 0,8m cách thành bể 0,8m - Đường kính ống dẫn khí vào bể Dc = = = 0,03 (m) Với Vong vận tốc khí ống, Vong = 10-15 m/s Chọn Vong= 10 m/s - Đường kính ống nhánh dẫn khí vào bể Dn = = = 0,015m Chọn Dn= 0,015 (m) Với qong=Qkk/4 - Đường kính lỗ phân phối khí vào bể điều hòa, dlỗ=2-5mm Chọn dlỗ=3mm - Vận tốc khí qua lỗ phân phối khí, Vlỗ=15-20m/s Chọn Vlỗ=15m/s - Lưu lượng khí qua lỗ phân phối khí qlo = Vlo 3600 = 15 3600 = 0,38151 (m3/h) - Số lỗ ống N= = = 18,4 lỗ Chọn N=18 lỗ - Số lỗ 1m chiều dài ống n= = lỗ Xác định cơng suất thổi khí N= = = 0,3 (kW/h) Công suất bơm Nb = 1,2 N = 1,2 0,3 = 0,36 (kW/h); (1,2 hệ số an tồn) Chọn bơm có cơng suất kW/h, bơm chạy, bơm nghỉ luân phiên Trong đó: - Qk: lưu lượng khí cung cấp - η: hiệu suất máy bơm, chọn η = 75% = 0,75 - p: áp lực khí nén p= = = 1,21 (atm) Trong đó: - Hd: áp lực cần thiết cho hệ thống khí nén: Hd = hd + hc + hf + H - hd: tổn thất áp lực ma sát dọc theo chiều dài ống dẫn, (m) - hc: tổn thất cục ống phân phối khí Tổn thất hd + hc khơng vượt q 0,4m, chọn hd + hc = 0,4m - hf: tổn thất qua thiết bị phân phối, không vượt 0,5 m, chọn h f = 0,5m - H:chiều cao hữu ích, H= 1,74m ð Hd= 0,4 + 0,5 + 1,3 = 2,2 (m) Bảng 2.9: Các thông số thiết kế bể điều hòa STT - Tên thông số Chiều dài bể (L) Chiều rộng bể (B) Chiều cao bể (H) Thời gian lưu nước (t) Cơng suất máy nén khí Thể tích xây dựng bể (Vtt) Diện tích xây dựng bể Tính tốn ngăn phản ứng Số liệu 1,5 36 24 Đơn vị m m m Giờ kW/h m3 m2 Thể tích bể : V = t Qmax = 20 0,009 60 = 10,8 (m3) Trong : Qmax: Lưu lượng nước thải lớn , Qmax = 0,009 m3/s T: thời gian lưu nước, t = 20 phút (thực nghiệm) -Kích thước bể: Chọn chiều cao bể H = 1,5 m Tiết diện bể : F= = 10,8/ 1,5 = 7,2 (m2) Chọn bể có dạng hình chữ nhật : L.B =7,2 m2 Chiều rộng bể (B) = 2m,Chiều dài bể (L) = 3,6 (m) Chọn chiều cao bảo vệ : hbv = 0,5 m ð Chiều cao tổng cộng xây dựng : Htc = 1,5 + 0,5 = 2m ð Thể tích thực bể phản ứng : L B H = 3,6 = 14,4 (m3) -Loại cánh khuấy: chọn cành khuấy bản,đối xứng qua trục,khuấy quanh trục thẳng đứng -Năng lượng: Có G = 10 với Z = Trong : µ : độ nhớt nước thải = 0,0092 (N/cm2) N:Năng lượng cho khối nước thải V : Thể tích nước thải = 10,8 m3 G: biến đổi vận tốc nước qua đơn vị thời gian ,G không lớn 800 (s-1) ,Chọn G= 800 ð N= =(8002 10,8 0,092)/100 = 6539,04 (W) -Diện tích cánh khuấy : Có N = 51 c F v3 => F = N/ (51 c v3 ) = 6539.04/(51 12 10,993 ) = 0,007 (m2) Trong : c : hệ số phụ thuộc kích thước cánh , Chọn L/B = =>c= 12 F : Diện tích cánh khuấy V:vận tốc cánh khuấy : v = 0,75 vk = 0,75 14,65 = 10,99(m/s) Với Vk : Vận tốc tuyệt đối cánh khuấy Vk = (2π R n) / 60 = (2 3,14 140 )/60 = 14,65 (m/s) Với R: bán kính vòng khuấy,chọn R = 50-60% chiều rộng bể R= (m) n: số vòng cánh khuấy , n = 140 v/p -Diện tích cánh khuấy f = F/2 = 0,01 / = 0,005 (m2) Co B L = f = 0,005 va L/B = Vậy B = 0,032m= Chọn B= 0,04m L = 0,17 m =>Chọn l= 0,2 Bảng 2.10 : Tóm tắt thơng số tính tốn bể phản ứng STT Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị L B m Chiều dài bể Chiều rộng bể m 3,6 Chiều cao xây dựng bể H m Thời gian lưu nước t phút 20 Thể tích xây dựng bể V m3 10,8 Chiều rộng cánh khuấy Bk m 0,09 Chiều dài cánh khuấy Lk m 0,25 Bán kính vòng khuấy R m 1 g Bể lắng đứng (Chọn bể lắng có tiết diện tròn để tính tốn, thiết kế) Diện tích ướt bể lắng F1= Qsmax/V = = 15 (m2) Trong đó: - Qsmax: Lưu lượng lớn nước thải (m3/s) V: Tốc độ chuyển động nước thải bể lắng đứng V= 0,036 m/phút = 0,0006 m/s Diện tích tiết diện ướt ống trung tâm F2= Qsmax/Vtt = = 0,36 (m2) Trong đó: - Qsmax: Lưu lượng lớn nước thải (m3/s) Vtt: Tốc độ chuyển động nước thải ống trung tâm Lấy không 30m/s (TCVN 7957 : 2008) Chọn Vtt=25mm/s = 0,025 m/s Diện tích tổng cộng bể lắng F = F1 + F2 = 15 + 0,36 = 15,36 (m2) Đường kính bể lắng D= = = 4,4 (m) = = 0,67 (m) Đường kính ống trung tâm d= Chiều cao tính tốn vùng lắng bể lắng đứng htt = V.t = 0,036 x 114 = 4,1 (m) Trong đó: - V: Vận tốc chuyển động nước thải bể lắng đứng V = 0,036 m/phút - t: Thời gian lắng, t = 114 phút (thực nghiệm) ( Tài liệu Lâm Vĩnh Sơn) Chiều cao phần hình nón bể lắng đứng xác định: hn = h2 + h3 =( ) tanα = tan50o = 2,5 (m) Trong đó: - h2: chiều cao lớp trung hòa (m) h3: chiều cao giả định lớp cặn bể - D: Đường kính bể lắng, D = 5m α: góc ngang đáy bể lắng so với phương ngang, α không nhỏ 50 o, chọn α = 50o Chiều cao ống trung tâm lấy chiều cao tính tốn vùng lắng, 4,1m - Đường kính phần loe ống trung tâm lấy chiều cao phần ống loe 1,35 đường kính ống trung tâm D1 = h1 = 1,35 d = 1,35 x 0,67 = 0,904 (m) - Đường kính chắn lấy 1,3 đường kính miệng loe Dc = 1,3 D1 = 1,3 0,904= 1,175 (m) Chiều cao tổng cộng bể lắng đứng là: H = htt + hn + hbv = 4,1 + 2,5 + 0,4 = (m) Trong đó: - hbv : chiều cao bảo vệ bể lắng, lấy 0,4m Để thu nước lắng, dùng hệ thống máng vòng chảy tràn xung quanh thành bể Thiết kế máng thu nước đặt theo chu vi thành bể, đường kính ngồi máng đường kính bể - Đường kính máng thu, Dmáng= 80% đường kính bể Dmáng= 0,8 = (m) - Chiều dài máng thu nước L = π Dmáng = 3,14 = 12,56m - Tải trọng thu nước 1m dài máng aL= Q/L = 150/12,56 = 11,94 (m3/m.ngày) Bảng 2.11 Thông số thiết kế bể lắng đứng đợt STT Tên thông số Chiều cao tính tốn Chiều cao phần hình nón Chiều cao tổng cộng Đường kính bể Đường kính ống trung tâm Đường kính miệng loe Đường kính chắn Đường kính máng thu Số liệu 4,1 2,5 0,67 0,904 1,175 Đơn vị m m m m m m m m Hiệu lắng bể lắng đứng (Theo công thức 4-8 tài liệu Trịnh Xuân Lai) - Hiệu lắng cặn lơ lửng tính 56% Hàm lượng cặn lại sau bể lắng đứng: C2TSS = C1TSS x 44% = 148,8 x 44% = 65,47 (mg/l) - Hiệu lắng COD BOD tính 34% Hàm lượng COD BOD lại sau bể lắng đứng: C2BOD= C1BOD x 66% = 88,7 (mg/l) C2COD= C1COD x 66% = 158,5 (mg/l) h Bể thiếu khí Chức năng: điều kiện thiếu khí hệ vi sinh vật thiếu khí phát triển xử lý N P thơng qua q trình Nitrat hóa Photphoril Lượng nước tuần hoàn từ cuối bể Aerotank đầu bể thiếu khí để khử Nito chọn 200%, Qth = x 6,25 = 12,5 (m3/h) Chọn thời gian lưu nước bể t=2h, t=2-4h ( Metcalf & EddyWastewater Engineering Treatment, Diposol and Reuse, MC Craw-Hill, Third edition, 2003) Thể tích bể V = (Q + Qth).t = (6,25 +12,5).2 = 37,5m3 Chọn chiều cao hữu ích bể Hct = m Chọn chiều cao bảo vệ bể Hbv = 0.5m Diện tích bể F= V/H = 37,5/3,5 = 10,72m2 Chọn chiều dài bể L = 4m Chiều rộng bể B= 2,7m Kích thước bể: LxBxH = 4m x 2,7m x 3,5m Thể tích xây dựng bể: V = 37,8 m3 Bố trí ống thu mùi nắp bể dẫn vào thiết bị hấp thụ mùi NaOH 10% Hiệu xử lý bể Anoxic: NO3-ra 75% Bảng2.12 thông số thiết kế bể thiếu khí STT Thơng số thiết kế Chiều dài bể Chiều rộng bể Chiều cao bể Thể tích bể Thời gian lưu nước Đơn vị m m m m3 h Số liệu 2,7 3,5 37,8 k Bể Aerotank Các thông số sau khỏi bể BOD5 = 20%.88,7=17,75 (mg/l) COD = 20%.158,5 = 31,7(mg/l) Thời gian sục khí cho bể Aeroten để xử lý BOD từ L a = 68,7mg/l xuống Lt = 50 mg/l: t= Kt = (68,7 – 50).0,6/ 16 +0,75.[2.(1-0,3)0,75.30 0,75 0,6 = 0,7 (giờ) Trong đó: - a: liều lượng bùn hoạt tính aeroten, chọn a= g/l Tr: độ tro bùn hoạt tính, thường lấy từ 0,2- 0,3; chọn Tr= 0,3 Kt: hệ số tính đến ảnh hưởng nhiệt độ trình xử lý: Kt = = = 0,6 T: nhiệt độ trung bình nước thải, 300C Lấy thời gian bơm nước cho bể Thời gian sục khí cho bể 0,7 Thời gian lắng 1,5 Thời gian xả nước 1,5 Tổng thời gian hoạt động bể SBR T = + 0,7 + 1,5 + 1,5 = 5,7 (h) Chọn bể có mặt hình vng, chiều cao H = 2,5m cạnh bên A A.A.H = 5,7 -> A = 2,28 m Chọn A = 2,3m Chiều cao xây dựng bể: Hxd = H + Hbv = 2,5 + 0,4 = 2,9 (m) Bảng 2.11.Các thông số thiết kế bể STT Tên thông số Cạnh Chiều cao bể (Hxd) Thời gian bơm nước Thời gian sục khí Thời gian lắng Thời gian xả nước Thể tích ngăn SBR (W) Số liệu 2,3 2,9 0,7 1,5 1,5 5,7 Đơn vị m m Giờ Giờ Giờ Giờ m3 l Bể khử trùng Tính tốn bể tiếp xúc với thời gian lưu nước bể 30 phút Dung tích hữu ích bể: V= Qhtb x t = 6,25 x 30/60 = 3,2 m3 Chọn chiều cao hữu ích bể h= m, chiều cao bảo vệ = 0,4 m Chiều cao xây dựng Hxd = + 0,4 = 1,4 m Diện tích mặt thoáng bể: A = V/Hxd = 3,2/1,4 = 2,3 m2 Chọn bể gồm ngăn, kích thước ngăn: LxB = 0,8m x 1m Thể tích thực bể: Vt= LxBx Hxd = 0,8 x x 1,4 x = 3,36 m3 Bảng 2.12 Thơng số tính tốn bể Thơng số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Số ngăn n ngăn Chiều cao Hxd m 1,4 Chiều dài x rộng ngăn LxB m 0,8 x Thể tích bể Vt m3 3,36 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO Trịnh Xuân Lai, Giáo trình xử lý Nước thải Công nghiệp sinh hoạt, Nhà xuất Xây dựng DTM Dự án đầu tư xây dựng nhà máy sửa chữa tàu biển Nosco – Vinalines giai đoạn I TCXD 33: 2006, Cấp nước, mạng lưới đường ống cơng trình tiêu chuẩn thiết kế, Bộ xây dựng QCVN 40:2011/ BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia nước thải Công nghiệp ... khó xử lý CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN XỬ LÝ NƯỚC THẢI 2.1 Nhận xét dây chuyền công nghệ DTM Nhà máy sửa chữa tàu biển Nosco cần xây dựng hệ thống xử lý với 02 loại nước thải: Nước thải sản xuất. .. định chọn đề tài: Đề xuất dây chuyền xử lý nước thải cho nhà máy sửa chữa tàu biển Nosco – Vinalines” CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu nhà máy - CÔNG TY CỔ PHẦN SỬA CHỮA TÀU BIỂN NOSCO – VINALINES... đưa khu vực xử lý môi trường Đây phương án công nghệ làm áp dụng cho nhiều nhà máy đóng sửa chữa tàu biển nước nước ngoài, áp dụng Nhà máy sửa chữa tàu biển Nosco – Vinalines Sau vỏ tàu làm sạch,