đồ án xử lý nước thải chăn nuôi heo 1600M3/NGÀY ĐÊM TP TRÀ VINH

39 500 0
đồ án xử lý nước thải chăn nuôi heo 1600M3/NGÀY ĐÊM TP TRÀ VINH

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Đồ án: Công nghệ xử nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức Mục Lục MỞ ĐẦU I chọn đề tài II Mục tiêu nội dung nguyên cứu III Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1.Tổng quan khu vực nghiên cứu 1.2.Tổng quan ngành chăn nuôi 1.3.Phương pháp nghiên cứu .5 1.4 Đặc tính nước thải CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ – LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ NƯỚC THẢI NGÀNH CHĂN NUÔI 2.1 Các phương pháp xử 2.1.1 2.2 Xử học Xử hóa học 2.2.1 Keo tụ - tạo 2.2.2 Xử hóa 2.2.3 Xử sinh học .7 2.3 Đề xuất dây chuyền xử CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH 10 3.1.Mương dẫn nước 10 3.2.Song chắn rác 12 3.3.Bể lắng cát 16 3.4.Ngăn tiếp nhận 17 3.5.Bể điều hòa 17 3.6.Tính tốn bể sinh học Anoxic 20 3.7.Bể lắng đợt 21 3.8 Bể UASB 23 SVTH: Nguyễn Quý Tài Page Đồ án: Công nghệ xử nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức 3.9.Bể Aerotank 28 3.10.Bể lắng đợt 34 3.11.Tính tốn bể khử trùng .35 3.12.Tính tốn bể nén bùn 36 3.13.Tính toán máy ép bùn .38 3.14.Tính tốn bể chứa bùn 38 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CAO TRÌNH DÂY CHUYỀN XỬ 40 Nhận xét chung trạng cao trình 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 SVTH: Nguyễn Quý Tài Page Đồ án: Công nghệ xử nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức MỞ ĐẦU I chọn đề tài Là tỉnh có công nghiệp chăn nuôi phát triền bền vững Việt Nam Tỉnh Trà Vinh tập trung phất triển chăn nuôi theo hướng nâng cao suất chất lượng Tỉnh bước cấu lại vùng chăn nuôi, thay đổi hình thức ni từ nhỏ lẻ sang quy mơ trang trại góp phần khơng nhỏ việc tăng trưởng kinh tế nước ta Tuy nhiên trình hoạt động, việc chăn nuôi phát sinh lượng lớn chất ô nhiễm, ảnh hưởng đến môi trường, đồng thời gây ảnh hưởng tới sức khỏe công nhân người dân xung quanh Do đặc điểm công nghệ ngành, ngành giết mổ sử dụng lượng nước lớn trình chế biến Loại nước sau sử dụng có hàm lượng lớn Nito, Photpho, BOD, COD… dễ gây ô nhiễm môi trường Vì cần phải xử trước xả môi trường Trước vấn đề trên, cần thiết phải có biện pháp tối ưu để giảm thiểu nguồn ô nhiễm phát sinh như: mùi, nước thải, chất thải rắn,…, nhằm cải thiện môi trường, đảm bảo sức khỏe cho cơng nhân người dân sống gần Chính em chọn đề tài “Thiết kế hệ thống xử nước thải chăn nuôi gia súc với công suất 16000/ngày đêm” II Mục tiêu nội dung ngun cứu  Tìm hiểu thành phần, tính chất đặc trưng nước thải ngành chăn ni  Tìm hiểu tình hình hoạt động, cơng nghệ sản xuất dòng thải sở  Từ đó, đề xuất công nghệ xử nước thải phù hợp với điều kiện sở, đạt tiêu chuẩn đầu theo quy định Nhà nước III Phương pháp nghiên cứu  Thu thập thông tin, tài liệu liên quan ngành chăn nuôi  Thu thập thông tin, tài liệu liên quan tình hình chăn ni khu vực  Trao đổi ý kiến với giảng viên CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1.Tổng quan khu vực nghiên cứu Xã Hưng Mỹ huyện Châu Thành tỉnh Trà Vinh, phía bắc thành phố Trà Vinh sông Cổ Chiên Huyện có diện tích 348 dân số 148.000 người SVTH: Nguyễn Quý Tài Page Đồ án: Công nghệ xử nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức Về điều kiện tự nhiên: Châu Thành có địa hình đặc thù, địa hình đồng ven biển với giồng cát chạy dài Nhìn chung, địa hình tương đối thấp phẳng Độ cao trung bình phỏ biến từ 0.4 -1.2m Nơi có địa hình cao đỉnh giồng thuộc Đa Lộc – Mỹ Chánh Nơi có địa hình trũng thc cánh đồng xã Thanh Mỹ rải rác xã Phước Hảo, Lương Hòa Huyện Châu Thành nằm khu vực nhiệt đới gió mùa ven biển, có mùa mưa, nắng rõ rệt năm Mùa mưa từ tháng đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng năm sau Nhiệt độ tương đối cao ổn định, trung bình từ 25 -28 độ C, nhiệt độ cao 35.8 độ C vào tháng -5 thấp 18.7 độ C vào tháng 1- Địa điểm đặt nhà máy gần sông Cổ Chiên để thuận lợi cho việc xả nước sau xử 1.2.Tổng quan ngành chăn nuôi Tỉnh bước cấu lại vùng chăn ni, thay đổi hình thức ni từ nhỏ lẻ sang quy mô trang trại, ứng dụng công nghệ nhằm hạn chế dịch bệnh,…Từ năm 2013 -2016, Trung tâm Khuyến nông – Khuyến ngư tỉnh Trà Vinh thực 191 mơ hình ni lợn SVTH: Nguyễn Quý Tài Page Đồ án: Công nghệ xử nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức sử dụng đệm lót sinh học Mơ hình giúp giảm chi phí thức ăn, giảm tỷ lệ mắc bệnh, giảm mùi hồi gây ô nhiễm khơng khí Sau năm thực cấu kinh tế nông nghiệp lĩnh vực chăn nuôi, tỉnh phát triển thêm 17 trang trại chăn nuôi Mục tiêu đến năm 2020, Trà Vinh phấn đấu có 500.000 lợn, 200.000 bò thịt, 970 trâu, đàn gia cầm triệu 1.3.Phương pháp nghiên cứu  Thu thập thông tin, tài liệu liên quan ngành chăn nuôi  Thu thập thông tin, tài liệu liên quan tình hình chăn ni khu vực  Trao đổi ý kiến với giảng viên 1.4 Đặc tính nước thải Nước thải giết mổ có nồng độ chất rắn cao, BOD COD cao luôn chứa lượng lớn chất hữu bao gồm hợp chất cacbon, nito, photpho Các hợp chất hữu tăng độ phì nước đồng thời dễ bị phân hủy vi sinh vật, gây mùi hôi thối làm ô nhiễm nguồn nước CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ – LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ NƯỚC THẢI NGÀNH CHĂN NUÔI 2.1 Các phương pháp xử 2.1.1 Xử học Phương pháp xử học dùng để tách chất khơng hòa tan phần chất dạng váng khỏi nước thải - Song chắn rắc, lưới lọc dùng để giữ cặn bẩn có kích thước lớn dạng sợi giấy, rau, cỏ, rác,…gọi chung rác SVTH: Nguyễn Quý Tài Page Đồ án: Công nghệ xử nước thải - GVHD: Nguyễn Minh Đức Bể lắng sơ để loại bỏ cặn thô, dễ lắng, tạo điều kiện thuận lợi giảm khối tích cơng trình xử Hàm lượng cặn lơ lửng nước thải chăn ni lớn dễ lắng nên lắng sơ trước đưa sang cơng trình xử phía sau Sau tách, nước thải đưa sáng cơng trình phía - sau, phần chất rắn đem ủ để làm phân bón Bể vớt dầu mỡ: thường áp dụng nước thải chứa dầu mỡ Tuy nhiên hàm lượng dầu mỡ không cao việc vớt dầu mỡ thường thực bể lắng nhờ thiết bị gạt 2.2 Xử hóa học 2.2.1 Keo tụ - tạo bơng - Mục đích nhằm loại bỏ chất hữu cơ, chất vơ dạng hạt có kích thước nhỏ, khó lắng, khó tách phương pháp học thơng thường tốn nhiều thời gian hiệu khơng cao Ta áp dụng phương pháp keo tụ để loại bỏ chúng Các chất keo tụ thường sử dụng phèn nhôm, phèn - sắt, kết hợp với polymer trợ keo tụ để tăng trình keo tụ Theo nghiên cứu Trương Thanh Cảnh ( 2001 ) trại chăn nuôi heo 2/9: Phương pháp keo tụ tách đc 80-90% hàm lượng chất lơ lửng có nước thải chăn ni heo 2.2.2 Xử hóa - Chưng cất: q trình chưng cất nước thải để chất hòa tan bay lên theo nước Khi ngưng tụ, nước chất bẩn dễ bay - hình thành lớp riêng biệt dễ dàng tách chất bẩn Tuyển nổi: Là phương pháp dùng để loại bỏ tạp chất khỏi nước cách tạo cho chúng khả dễ lên mặt nước bám theo bọt khí 2.2.3 Xử sinh học Những cơng trình xử sinh học phân thành hai nhóm: - Nhóm cơng trình q trình xử thực điều kiện tự nhiên: Cánh đồng tới, bãi lọc, hồ sinh học,…thường trình xử diễn chậm SVTH: Nguyễn Quý Tài Page Đồ án: Công nghệ xử nước thải - GVHD: Nguyễn Minh Đức Nhóm cơng trình q trình xử thực điều kiện nhân tạo: bể lọc sinh học, bể làm thoáng sinh học,…do điều kiện tạo nên nhân tạo mà trình xử diễn nhanh hơn, cường độ mạnh Q trình xử lí sinh học học đạt tới hiệu suất khử trùng 99.9% Thông thường giai đoạn xử sinh học tiến hành sau giai đoạn xử học Trong trình xử nước thải phương pháp tạo nên lượng cặn bã đáng kể Nói chung loại cặn giữ lại cơng trình xử nước thải có mùi thối khó chịu Do vậy, thiết phải xử cặn bã Để gảm lượng chất hữu cặn bã để dạt tiêu vệ sinh thường sử dụng phương pháp xử sinh học kị khí hố bùn 2.3 Đề xuất dây chuyền xử Việc xử nước thải chăn nuôi nhằm giảm nồng độ chất ô nhiễm nước thải đến nồng độ cho phép xả vào nguồn tiếp nhận Việc lựa chọn phương pháp làm lựa chọn quy trình xử nước phụ thuộc vào - yếu tố như: Các yêu cầu công nghệ vệ sinh nước Lưu lượng nước thải Các điều kiện trại chăn nuôi Hiệu xử Đối với nước thải chăn ni, áp dụng phương pháp sau: Cơ học – Hóa – Sinh học Trong phương pháp trên, chọn xử sinh học phương pháp Cơng trình xử sinh học thường đặt sau công trình xử học, hóa SVTH: Nguyễn Q Tài Page Đồ án: Công nghệ xử nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức Thuyết minh dây chuyền: Nước thải đưa qua lưới chắn rác nhằm loại bỏ phần rác có kích thước lớn, rác từ thu gom đem chơn lấp Sau nước thải đưa vào ngăn tiếp nhận qua bể lắng cát Tại đây, lượng cát có nước thải lắng xuống đem san lấp Nước từ bể lắng cát tiếp tục chảy sang bể điều hòa để ổn định lưu lượng nồng độc chất gây nhiễm Sau đó, nước thải bơm đến bể anoxic để xử nito photpho sau chuyển tới bể lắng đợt có dạng bể lắng đứng để tách phần chất hữu dễ lắng Bùn thu bơm bể nén bùn Nước thải tiếp tục qua bể UASB Tại bể UASB, vi sinh vật kỵ khí dạng lơ lửng phân hủy chất hữu có nước thải thành chất vơ dạng đơn giản khí , ,…Nước thải sau tách bùn khí dẫn sang bể lắng 2, diễn trình phân tách nước thải bùn hoạt tính Bùn hoạt tính lắng xuống đáy, nước thải phía dẫn qua bể khử trùng Sau khử trùng, nước đạt tiêu chuẩn loại B thải nguồn tiếp nhận SVTH: Nguyễn Quý Tài Page Đồ án: Công nghệ xử nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức Ưu điểm: - Hệ thống xử nước thải vận hành tương đối dễ Nước đầu đạt tiêu chuẩn Nhược điểm: Quá trình vận hành cần phải theo dõi thường xuyên CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH Thơng số tính toán: BOD = 1912 mg/l COD = 2300 mg/l SS = 500 mg/l SVTH: Nguyễn Quý Tài Page Đồ án: Công nghệ xử nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức Tổng N = 300 Tổng P = 40 Q = 16000/ngày đêm Hệ số khơng điều hòa = 1.31 Loại m3/ ngày đêm m3/h m3/s l/s Lưu lượng 16000 666 0.185 185 20960 873 0.242 242 trung bình Lưu lượng tính tốn 3.1.Mương dẫn nước Mương dẫn nước có nhiệm vụ đưa nước thải đến cơng trình xử lý, mương dẫn có tiết diện hình chữ nhật Lưu lượng nước thải tính tốn vào mương: Qtt = 873 (m3/h)= 0.242 (m3/s) Với lưu lượng trung bình tránh cố xảy mà nhà máy hoạt động bình thường nên ta chọn số lượng mương dẫn nước Suy ra: Lưu lượng vào đơn nguyên Qtt1= = 436.5 (m3/h)= 0.121 (m3/s) Vận tốc dòng chảy mương: v = 0.1 ÷ 0.5 m/s Chọn v = 0.5 m/s Chọn mương có tiết diện hình chữ nhật Ta có: Q = A x v v : vận tốc dòng nước SVTH: Nguyễn Quý Tài Page 10 Đồ án: Công nghệ xử nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức Tổng lượng khí sinh bể là: (hỗn hợp khí) 9002320 (m3/ngày) Thể tích khí metan sinh chiếm khoảng 65% hỗn hợp khí Vmetan = 9002320 x 0,65 = 5851508 (m3/ngày) Tính tốn ống thu khí Chọn vận tốc khí ống Vkhí = 10 m/s Đường kính ống thu khí: Chọn ống dẫn khí = 50mm Tính tốn ống phân phối nước vào bể UASB Đường kính ống chính: Vận tốc nước chảy ống v = 0,8 ÷ m/s Chọn v = m/s Từ ống chính, chia thành ống nhỏ vào ngăn Vậy đường kính ống nhánh là: Tính tốn lượng bùn sinh Tính tốn lượng bùn sinh Lượng sinh khối hình thành ngày: Trong đó: Y : Hệ số sản lượng bùn Y = 0,04 gVSS/gCOD CODv : Nồng độ COD dẫn vào bể UASB, CODv = 859 mg/l CODr : Nồng độ COD dẫn khỏi bể UASB, CODr = 400 mg/l Q : Lưu lượng nước thải, Q = 5500 m3/ngày kd : Hệ số phân hủy nội bào, kd = 0,025 ngày-1 SVTH: Nguyễn Quý Tài Page 25 Đồ án: Công nghệ xử nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức : Thời gian lưu bùn bể, = 60 ngày Lượng bùn sinh ngày: Trong đó: Css: Nồng độ bùn bể UASB, Css = 50 kg/m3 Máng thu nước: Máng thu nước thiết kế theo nguyên tắc máng thu bể lắng , thiết kế máng thu nước đặt bể chạy dọc theo chiều dài bể Máng thu nước làm thép khơng rỉ có kích thước sau: Chiều dài máng: L = 12 m Chiều rộng máng: b= 0,5m Chiều cao đầu máng h = 0,25 m Bề dày: d = 5mm Chọn độ dốc máng i = 2% Máng cưa làm thép khơng rỉ, máng xẻ khe chữ V, góc đáy 90°.Chiều cao hình chữ V (cm), đáy chữ V 10 (cm), mét dài có khe chữ V, khoảng cách đỉnh 20 (cm) Chiều cao máng cưa 25 (cm) bao gồm chiều cao bắt vít Có máng cưa, đặt vào máng thu nước (mỗi máng thu nước có máng cưa) Chiểu cao tổng cộng máng thu máng cưa đầu bể 250 (mm) Độ cao cuối bể là: Hcb = 120002% + 250 = 500 (mm) Độ dốc xấp xỉ i= 2% Tải trọng máng thu nước qua bể ( Lưu lượn chảy qua 1m dài máng thu ngày) = 436.67(m3/m.ngày) 3.9.Bể Aerotank Lưu lượng nước thải = 20960/ng, = 873 /h Hàm lượng BOD vào bể aerotank BOD vào = 258.25 mg/l Hàm lượng COD vào bể aerotank COD vào = 171.8 mg/l SVTH: Nguyễn Quý Tài Page 26 Đồ án: Công nghệ xử nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức Giả sử hàm lượng N, P chất dinh dưỡng vi lượng đủ cho vi sinh vật phát triển Giả sử chất lơ lửng nước thải đầu chất rắn sinh học ( bùn hoạt tính ), có 70% chất dễ bay 70% chất phân hủy sinh học Các thông số Aerotank xáo trộn hồn tồn ( XLNT thị cơng nghiệp – Lâm Minh Triết ) - Nồng độ VSS BHHT bể aerotank: X = 3000mg/l BOD > 200 mg/l X = 2500 – 4000 mg/l - MLVSS:MLSS = 0.7 - Thời gian lưu bùn θc = – 15 ngày - Tỷ số F/M : 0.2 – 0.6 kg/kg.ng - Tải trọng thể tích: 0.8 – 1.92 kgBOD5/.ng - / = 0.68 - Nồng độ VSS bùn hoạt tính tuần hồn : 7000 mg/l a Xác định BOD5 đầu vào đầu Aerotank BOD5 vào = 128.8 mg/l BOD5 = 40 mg/l b Tính BOD5 hòa tan nước thải đầu ra: BOD5 = BOD5 hòa tan từ bể aerontank + BOD5 chứa cặn lơ lửng đầu Lượng oxy cần cung cấp để oxy hóa hết lượng cặn tính dựa vào phương trình phản ứng sau: C5H7O2N + 5O2 → 5CO2 + 2H2O + NH3 + lượng 1mg 1.42mg Phần có khả phân hủy sinh học chất rắn sinh học đầu ra: 0.7 x 40 = 28 mg/l BOD hoàn toàn chất rắn có khả phân hủy sinh học đầu là: 0.7 x 40 x 1.42 = 39.76 mg/l BOD5 chất rắn lơ lửng đầu ra: 39.76 x 0.68 = 27.03 mg/l SVTH: Nguyễn Quý Tài Page 27 Đồ án: Công nghệ xử nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức BOD5 hòa tan nước đầu ra: BOD5= BOD5ra – BOD5 chứa cặn lơ lửng = 12.79 mg/l c Xác định hiểu xử E Hiệu xử theo BOD5 hòa tan: E = = 90 % Hiệu xử tổng cộng: x 100 = 77% d Xác định thể tích bể Aerotank V = =3471.5 - X: Nồng độ chất rắn bay trì bể Aerotank , X= 3.000 mg/L - : Hệ số phân huỷ nội bào, = 0,06 ngày-1 - c: Thời gian lưu bùn hệ thống, c = 10 ngày - Y: Hệ số sản lượng cực đại Y= 0.5 Thời gian lưu nước bể: θ = Chọn chiều cao công tác bể chọn h = 6m, chiều cao bảo = 0.5 m Chiều cao bể: = h + = 6.5 m Diện tích bề mặt bể: F = = 528 Tỷ số rộng : sâu = 2.2 : Chiều rộng bể b = 2.2 x 10 = 22 m Diện tích bể là: = 264 Chiều rộng bể = 11 m Chiều dài bể = 24m Chia bể aerotank thành đơn nguyên, đơn nguyên gồm hành lang Như vậy, chiều dài hành lang : l = = m N = số đơn nguyên; n = số hành lang e Tính tốn lưu lượng bùn dư thải bỏ ngày Tốc độ tăng trưởng bùn, tính theo phương trình: = 0.3125 SVTH: Nguyễn Quý Tài Page 28 Đồ án: Công nghệ xử nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức Lượng bùn sinh ngày: = 2431.6 kgSS/ng Tổng cặn lơ lửng sinh ngày: = 0.7 → MLSS = = 3473.7 kgSS/ng Lượng cặn dư ngày phải xả đi: = 2635.3 kgSS/ng f Xác định tỷ số tuần hồn bùn: Phương trình cân vật chất bể Aerotank Trong đó: Q lưu lượng nước thải ng lưu lượng bùn hoạt tính tuần hồnng nồng độ VSS nước thải dẫn vào aerotank, mg/l X nồng độ VSS bể aerotank, X = 3000 mg/l nồng độ VSS bùn tuần hoàn, = 7000 mg/l Do thường nhỏ so với X , phương trình cân vật chất bỏ qua Khi phương trình cân vật chất có dạng: Chia vế phương trình cho Q đặt tỷ số = (: tỷ số tuần hoàn ), ta được: Suy = 0.75 Lưu lượng bùn tuần hoàn = 15720 /ng Ống dẫn nước thải vào: Chọn vận tốc nước thải chảy ống v = 0.7 m/s Đường kính ống dẫn : D = = 0.6(m) Ống dẫn bùn tuần hoàn Chọn vận tốc bùn chảy ống = m/s Lưu lượng bùn tuần hoàn = 15720 /ng Đường kính D = 0.48 m Tải trọng thể tích bể: L = = 1.04 kgBOD/.ngđ SVTH: Nguyễn Quý Tài Page 29 Đồ án: Công nghệ xử nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức g Xác định lượng khơng khí cấp cho Aerotank, số lượng thiết bị khuếch tán khí, ống dẫn khí Xác định lượng khơng khí cấp cho Aerotank Khối lượng BOD cần xử ngày G = ( = 4901 kg/ng Tính lượng oxy yêu cầu thuyết = 163.14 kg/ng Giả sử hiệu vận chuyển oxi thiết bị thổi khí 8%, hệ số an toàn sử dụng thực tế khơng khí chứa 23.2% oxi theo trọng lượng trọng lượng riêng khơng khí 20 độ C 0.0118 KN/ = 1.18 kg/ Lượng không khí thuyết cho q trình: /ng Lượng khơng khí yêu cầu với hiệu vận chuyển E = 8% = 7450 /ng Kiểm tra lượng khơng khí cần thiết cho xáo trộn hoàn toàn 2.14 ( l/phút.) Lưu lượng khơng khí thiết kế để chọn máy thổi khí 14900 l/phút = 0.248 /s Số lượng thiết bị khuếch tán khí: Chọn thiết bị khuếch tán khí dạng đĩa xốp, đường kính 170mm, diện tích bề mặt F = 0.0225 , cường độ thổi khí I = 200 l/phút.đĩa Số đĩa cần phân phối bể: n = đĩa Phân phối đĩa thành 15 hàng, hàng đĩa Áp lực cần thiết cho hệ thống nén khí xác định theo công thức: = 0.4 + 0.4 + 0.5 + 9.5 = 6.2 m Trong đó: - : tổn thất áp lực ma sát dọc theo chiều dài ống dẫn = 0.4m - : tổn thất cục = 0.4m - : tổn thất qua thiết bị phân phối = 0.5m SVTH: Nguyễn Quý Tài Page 30 Đồ án: Công nghệ xử nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức - H: chiều cao hữu ích bể, H = m Áp lực khơng khí: 1.6 atm Cơng suất máy nén khí: N = = 16 kW Mỗi đơn nguyên sử dụng máy cấp khí, máy làm việc, máy dự phòng Trong đó: - P: cơng suất u cầu (kW) - G: trọng lượng dòng khí = = 0.2 - R: số khí R = 8.314 - T: nhiệt độ tuyệt đối khơng khí đầu vào = 298 độ K - :áp lực tuyệt đối khơng khí đầu vào = atm - : áp lực tuyệt đối khơng khí đầu = = 1.62 - n = 0.286 ( k = 1.395 đơn vị khơng khí ) - ɳ: hiệu suất máy nén khí = 0.7 – 0.9, chọn = 0.8 Tính tốn đường ống cấp khí: Đường ống phân phối khí chính: D = = 0.07 m Trong đó: - : vận tốc khí ống dẫn khí chính, chọn = 15 m/s Ống dẫn khí nhánh: 0.04 m Trong đó: - = = 0.0165 - n: số hàng phân phối đĩa sục khí - v : vận tốc khí, chọn = 12 m/s Bảng 4.7: thông số thiết kế bể Aerotank Thông số Chiều dài Chiều rộng Chiều cao hữu ích Chiều cao xây dựng SVTH: Nguyễn Quý Tài Đơn vị Mét Mét Mét Mét Page 31 Giá trị 24 11 6.5 Đồ án: Công nghệ xử nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức Đơn nguyên ống dẫn nước thải vào ống dẫn nước thải Bể Mét Mét 0.8 0.4 ống tuần hoàn bùn Đĩa khuếch tán khí Đường dẫn khí Mét Chiếc Mét 0.48 75 0.07 Đường dẫn khí Mét 0.04 nhánh 3.10.Bể lắng đợt Bùn hoạt tính nước thải từ bể aerotank chảy vào bể lắng đứng đợt Nhiệm vụ bể lắng bùn hoạt tính, phần nước chảy tiếp sang bể khử trùng, phần bùn hoạt tính tuần hồn lại bể aerotank phần đưa sang bể nén bùn a Kích thước bể lắng: Chọn tải trọng bề mặt ứng với lưu lượng trung bình cho bùn hoạt tính 125 /.ng Diện tích bề mặt bể lắng ứng với lưu lượng trung bình: = 168 Trong đó: tải trọng bề mặt ứng với lưu lượng trung bình, Chọn tải trọng chất rắn = 25 kg/.h Diện tích bề mặt bể lắng tính theo tải bùn là: = 150 S nồng độ cặn aerotank ( VSS ) Do nên diện tích bề mặt theo tải trọng trung bình diện tích tính tốn Với 168, chia làm bể, bể có diện tích 42 Đường kính bể lắng: D= =7m Đường kính ống phân phối trung tâm d = 20%D = 1.4 m Chọn chiều sâu hữu ích bể lắng = 4m SVTH: Nguyễn Quý Tài Page 32 Đồ án: Công nghệ xử nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức Chọn chiều cao lớp bùn lắng m Chọn chiều cao bảo vệ 0.5m Độ dốc đáy bể 8% Chiều cao tổng cộng bể: H = 6.5m Chiều cao ống phân phối trung tâm h = 60%= m Thể tích phần lắng: = 148 Bảng 4.8 Các thơng số tính tốn bể lắng đợt Thông số Đơn vị Giá trị m m 6.5 - Đường kính m 1.4 - Chiều cao m Bể Kích thước bể lắng: - Đường kính - Chiều cao Kích thước ống phân phối trung tâm: Đơn ngun 3.11.Tính tốn bể khử trùng Chọn thời gian tiếp xúc bể khử trùng t = 30 phút = 0.5 h Thể tích bể khử trùng: V = Qt = 2290.25 = 436.5 m3 Chọn chiều cao hữu ích bể: Hhi = m Chiều cao bảo vệ: hbv= 0.5 m Diện tích bể: F = = = 220 m2 Chia làm đơn nguyên: F bể 110 Chọn LB = 11 m Liều lượng clo dùng là: C = g/m3 Lượng clo tiêu thụ ngày: M = QC = 209603 = 62880 g/ngày = 62.8 kg/ngày Bảng 4.9: thông số bể khử trùng Thông số Chiều cao Đơn vị M SVTH: Nguyễn Quý Tài Page 33 Giá trị 4.5 Đồ án: Công nghệ xử nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức Chiều rộng Chiều dài M M 10 11 3.12.Tính tốn bể nén bùn Lượng bùn tươi từ bể lắng 94 m3/ngày Lượng bùn dư từ bể lắng 60 m3/ngày Lượng bùn từ bể UASB 3.11 m3/ngày Vậy lưu lượng bùn cần xử ngày: Qb = 157.11 m3/ngày Diện tích bề mặt bể nén bùn tính theo cơng thức sau:F = = 22 m2 Chia làm đơn nguyên, F bể = 11 m2 Trong đó: q0: tải trọng tính tốn lên diện tích mặt thống bể nén bùn, m 3/m2×giờ Chọn q0 = 0.3 m3/m2×giờ ứng với nồng độ bùn hoạt tính khoảng 5000 ÷ 8000 mg/l Đường kính bể nén bùn ly tâm: = 3.7 m Chiều cao công tác vùng nén bùn: = m Trong đó: t: thời gian nén bùn, chọn t = 10 h Chiều cao tổng cộng bể nén bùn ly tâm: m Trong đó: h1: khoảng cách từ mực nước đến thành bể, h1= 0,4 m h2: chiều cao lớp bùn lắp đặt thiết bị gạt bùn đáy, h2 = 0,3 m h3: chiều cao tính từ đáy bể đến mức bùn, h3 = m Tốc độ quay hệ thống gạt 0,75 ÷ giờ-1 Độ nghiêng đáy bể nén bùn tính từ thành bể đến hố thu bùn dùng hệ thống gạt, i = 0,01 Bùn nén xả định kỳ áp lực tĩnh 0,5 ÷ 1,0 m SVTH: Nguyễn Quý Tài Page 34 Đồ án: Công nghệ xử nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức Bảng 4.10 Các thông số bể nén bùn Thơng số Đơn vị Diện tích bề mặt nén bùn Kích thước bể: Giá trị m 22 - Đường kính m 3.7 - Chiều cao m Tốc độ quay hệ thống gạt 4.7 -1 Độ nghiêng đáy bể 0,75 ÷ 0,01 3.13.Tính toán máy ép bùn Lưu lượng cặn đến lọc ép dây đai: = 1.04 m3/h Trong đó: P1 độ ẩm bùn trước nén P1 = 99,2% P2 độ ẩm bùn nén bể lắng P2 = 95% Qb lưu lượng bùn cần xử ngày Qb= 157.11 m3/ngày Giả sử hàm lượng bùn sau nén C = 50 kg/m3 Vậy lượng cặn đưa đến máy: Q = C x = 52 kg/h Suy lượng cặn đưa đến máy tuần 8736 kg Với chế độ làm việc tuần máy ép làm việc ngày với giờ/ngày Vậy lượng cặn đưa đến máy giờ: G = = 161 kg/h Tải trọng cặn m rộng băng tải dao động khoảng 90 ÷ 680 (kg/m chiều rộng băng.giờ) Chọn băng tải có suất 100 kg/m.h Chiều rộng băng tải: b =1.61 m Vậy chọn máy có chiều rộng băng 1,61 m suất 100 kg/m.h SVTH: Nguyễn Quý Tài Page 35 Đồ án: Công nghệ xử nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức 3.14.Tính tốn bể chứa bùn Bể chứa bùn gồm ngăn : ngăn chứa bùn dư ngăn chứa bùn tuần hồn Kích thước ngăn chứa bùn dư: - Lưu lượng bùn vào bể chứa bùn từ bể lắng 1; Qbùn = 154 m3/ngày - Thể tích ngăn chứa bùn dư: V=Q dư x t = 154 m3 Với t thời gian lưu bùn, chọn t = 24 - Ngoài lượng bùn dư từ bể lắng đợt 2, ngăn chứa bùn phải đủ lớn để chứa lượng bùn dư xả từ bể UASB sau định kì tháng Với lượng bùn dư sinh ngày bể UASB là: W b = 3.11 m3/ngày, suy thể tích bùn dư sau tháng là: Vb = 3.11 m3/ngày x 60 ngày = 186.6 m3 Thể tích tổng cộng ngăn: Vtc = 340.6 m3 - Chiều cao tổng cộng ngăn chứa bùn: Htc = H + hbv = + 0.5 = 3.5 m Trong đó: H : Chiều cao ngăn chứa bùn Chọn H = m hbv : Chiều cao bảo vệ bể Chọn hbv = 0.5 m - Diện tích bề mặt bể: F = 98m2 Chọn tiết diện đáy hình chữ nhật Vậy kích thước ngăn H x B x L= 3.5 m x m x 14 m SVTH: Nguyễn Quý Tài Page 36 Đồ án: Công nghệ xử nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CAO TRÌNH DÂY CHUYỀN XỬ Nhận xét chung trạng cao trình Khu đất chọn làm vị trí đặt trạm xử lý: cốt mặt đất tự nhiên khu vực 6m cốt mặt đất sở chăn nuôi giả sử 10m hồn tồn đảm bảo nước thải tự chảy từ sở sang trạm xử Để nước tự chảy qua cơng trình, mực nước cơng trình đầu trạm xử phải cao mực nước cống hệ thống thoát nước cộng với tổn thất cột nước qua cơng trình trạm xử phải đảm bảo cột nước dự trữ vị trí cửa xả cống 2.5m, để nước thải chảy tự từ miệng cống xả kênh Các cơng trình trạm xử nước bố trí theo nguyên tắc tự chảy Tổn thất áp lực lấy sơ sau: (Nguyễn Ngọc Dung, 1999) Khi thiết kế cao độ cơng trình phải đảm bảo chiều cao mực nước tối thiểu từ cơng trình phải chiều cao mực nước tối đa cơng trình phía sau Tính tốn sơ cao trình cơng nghệ dựa vào tổn thất áp lực (Theo bảng 3.21 – Tổn thất áp lực qua cơng trình đơn vị, Xử nước thải thị công nghiệp, Lâm Minh Triết, 2008, trang 182) ST T Cơng trình đơn vị Tổn thất áp lực, cm nước Chọn tổn thất (m) – 20 0.07 Song chắn rác Bể lắng cát 10 – 20 0.2 Bể điều hòa 15 – 25 0.25 Bể sinh học 5-50 0.3 Bể lắng đứng 40-50 0.4 Bể UASB 25-40 0.4 Bể Aerotank 25-40 0.4 Bể lắng đứng 40-50 0.4 SVTH: Nguyễn Quý Tài Page 37 Đồ án: Công nghệ xử nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức Bể tiếp xúc 40 – 60 0.5 10 Mương dẫn – 50 0.2 11 Bể tiếp nhận 10 - 20 0.2 Bảng thống kê cao trình bể Bể Zmn hbv Zt hct Zd=Zmin-hct Bể tiếp xúc 10 0,5 10.5 4.5 Bể lắng đợt 12.4 0,5 12.9 6.5 6.4 Bể aerotank 12.8 0,5 13.3 6.5 6.8 Bể uasb 19.75 0,5 20.25 13.05 7.2 Bể lắng đợt 11.3 0,5 11.8 4.2 7.6 Bể sinh học Bể điều hòa 13.9 13.1 0.5 0.5 14.4 13.6 6.5 5.5 7.9 8.15 Bể lắng cát 9.17 0.5 9.67 1.3 8.35 8.62 8.55 Song chắn rác 8.76 0.5 9.26 0.6 Bể tiếp nhận 11 0.5 11.05 2.5 Mương dẫn nước 8.78 0.5 9.28 0.64 8.64 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lâm Minh Triết – Nguyễn Thanh Hùng – Nguyễn Phước Dân, Xửnước thải thị cơng nghiệp – Tính tốn thiết kế cơng trình, NXB ĐHQG Tp HCM, 2008 TS Trịnh Xn Lai, Tính tốn – thiết kế cơng trình xửnước thải, NXB Xây Dựng, 2000 SVTH: Nguyễn Quý Tài Page 38 Đồ án: Công nghệ xử nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức Trịnh Xuân Lai, Nguyễn Trọng Dương, Xửnước thải cơng nghiệp, NXB Xây Dựng Hà Nội, 2005 QCVN 40:2011/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp SVTH: Nguyễn Quý Tài Page 39 ... lựa chọn quy trình xử lý nước phụ thuộc vào - yếu tố như: Các yêu cầu công nghệ vệ sinh nước Lưu lượng nước thải Các điều kiện trại chăn nuôi Hiệu xử lý Đối với nước thải chăn ni, áp dụng phương... Hóa lý – Sinh học Trong phương pháp trên, chọn xử lý sinh học phương pháp Cơng trình xử lý sinh học thường đặt sau cơng trình xử lý học, hóa lý SVTH: Nguyễn Quý Tài Page Đồ án: Công nghệ xử lý nước. .. Đồ án: Công nghệ xử lý nước thải - GVHD: Nguyễn Minh Đức Bể lắng sơ để loại bỏ cặn thô, dễ lắng, tạo điều kiện thuận lợi giảm khối tích cơng trình xử lý Hàm lượng cặn lơ lửng nước thải chăn nuôi

Ngày đăng: 08/05/2018, 10:14

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • MỞ ĐẦU

    • I. Lý do chọn đề tài

    • II. Mục tiêu và nội dung nguyên cứu

    • III. Phương pháp nghiên cứu

  • CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI.

    • 1.1.Tổng quan khu vực nghiên cứu.

    • 1.2.Tổng quan ngành chăn nuôi

    • 1.3.Phương pháp nghiên cứu

    • 1.4 Đặc tính nước thải

  • CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ – LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH CHĂN NUÔI.

    • 2.1 .Các phương pháp xử lý

    • 2.1.1 Xử lý cơ học.

    • 2.2 .Xử lý hóa học

      • 2.2.1 Keo tụ - tạo bông

      • 2.2.2 Xử lý hóa lý

      • 2.2.3 Xử lý sinh học

    • 2.3 .Đề xuất dây chuyền xử lý.

  • CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH

    • 3.1.Mương dẫn nước

    • 3.2.Song chắn rác

    • 3.3.Bể lắng cát

    • 3.4.Ngăn tiếp nhận

    • 3.5.Bể điều hòa

    • 3.6.Tính toán bể sinh học Anoxic

    • 3.7.Bể lắng đợt 1

    • 3.8 Bể UASB

    • 3.9.Bể Aerotank

    • 3.10.Bể lắng đợt 2

    • 3.11.Tính toán bể khử trùng

    • 3.12.Tính toán bể nén bùn

    • 3.13.Tính toán máy ép bùn

    • 3.14.Tính toán bể chứa bùn

  • CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CAO TRÌNH DÂY CHUYỀN XỬ LÝ

    • Nhận xét chung về hiện trạng cao trình

  • TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan