NGHIÊN CỨU VÀ TÍNH TOÁN MODULE XỬ LÝ NƯỚC ÉP RÁC CHO CÁC TRẠM ÉP RÁC KÍN CÔNG SUẤT 20 M3MODULE

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH NÔNG LÂM TP.HCM KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU VÀ TÍNH TỐN MODULE XỬ LÝ NƯỚC ÉP RÁC CHO CÁC TRẠM ÉP RÁC KÍN CƠNG SUẤT 20 M3/MODULE Sinh viên thực : LÊ THỊ BÌNH Ngành : KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG Niên khóa : 2008 - 2012 Tp Hồ Chí Minh, Ngày Tháng 06 Năm 2012 i NGHIÊN CỨU VÀ TÍNH TỐN MODULE XỬ LÝ NƯỚC ÉP RÁC CHO CÁC TRẠM ÉP RÁC KÍN CƠNG SUẤT 20 M3/MODULE Tác giả LÊ THỊ BÌNH Khóa luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp Kỹ sư ngành Kỹ Thuật Môi Trường Giáo viên hướng dẫn Th.S LÊ TẤN THANH LÂM Tp Hồ Chí Minh, Ngày Tháng 06 Năm 2012 Bộ Giáo Dục & Đào Tạo CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HCM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc KHOA MÔI TRƯỜNG ===oOo=== VÀ TÀI NGUYÊN ************** PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KLTN KHOA : MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN NGÀNH: : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG HỌ VÀ TÊN SV : LÊ THỊ BÌNH NIÊN KHỐ : 2008 – 2012 MSSV: 08127009 Tên đề tài Nghiên cứu tính tốn module xử lý nước ép rác cho trạm ép rác kín , cơng suất 20 m3/module Nội dung KLTN  Xác định thành phần tính chất nước rác đầu vào sau qua thí nghiệm Jatest Oxy hóa nâng cao hệ Fenton bậc để định hướng xử lý  Nghiên cứu tính tốn module dựa vào kết thí nghiệm Thời gian thực hiện: Từ 02/2010 đến 06/2010 Họ tên Giáo viên hướng dẫn: ThS LÊ TẤN THANH LÂM Nội dung yêu cầu KLTN thông qua Khoa Bộ môn Ngày … tháng … năm 2012 Ban chủ nhiệm Khoa TS LÊ QUỐC TUẤN SVTH: Lê Thị Bình   Ngày… tháng … năm 2012 Giáo viên hướng dẫn ThS.LÊ TẤN THANH LÂM i  LỜI CÁM ƠN Lời xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến bố mẹ, tất người gia đình ln nguồn động viên, điểm tựa vững chắc, hỗ trợ ln giúp có đủ nghị lực để vượt qua khó khăn hồn thành tốt nhiệm vụ thời gian qua Đồng thời, suốt năm học tập, em nhận quan tâm, động viên giúp đỡ nhiệt tình thầy cơ, người thân bạn bè Vì giảng dạy nhiệt tình bảo tận tâm quý thầy cô, em xin chân thành cảm ơn đến tất thầy cô khoa Môi trường tài nguyên trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn người thầy hướng dẫn em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp, ThS Lê Tấn Thanh Lâm Cảm ơn thầy dành nhiều thời gian hướng dẫn, tận tình, giúp đỡ truyền đạt nhiều kinh nghiệm thực tế cho em q trình thực khóa luận tốt nghiệp Em xin chân thành cám ơn anh chị công nhân viên công ty Môi trường đô thị TP.HCM anh Huỳnh Tấn Nhựt nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện cho em thời gian làm thí nghiệm khoa Môi trường tài nguyên trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Xin chân thành cảm ơn tập thể lớp DH08MT ủng hộ động viên em suốt thời gian học Tuy em cố gắng khơng thể tránh khỏi nhiều thiếu sót, mong nhận góp ý sửa chữa thầy khóa luận tốt nghiệp Xin chân thành cám ơn, SVTH: Lê Thị Bình SVTH: Lê Thị Bình   ii  TĨM TẮT Đề tài: “ Nghiên cứu tính toán module xử lý nước ép rác cho trạm ép rác kín cơng suất 20m3/module đạt QCVN 25:2009/BTNMT, cột B” thực phòng thí nghiệm khoa Mơi trường Tài nguyên ĐH Nông Lâm TP.HCM Thời gian thực từ 02/2012 – 06/2012 Khóa luận thực nội dung sau: Nghiên cứu hiệu xử lý nước ép rác trạm ép rác kín phương pháp keo tụ tạo bơng kết hợp Oxy hóa nâng cao hệ Fenton bậc Tính tốn module xử lý nước ép rác trạm trung chuyển rác thải sinh hoạt công suất 20m3/module xử lý đạt tiêu chuẩn QCVN 25: 2009/BTNMT – Tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải bãi chơn lấp cột B1 Khóa luận thực thí nghiệm Jartest Fenton để xác định hàm lượng hóa chất sử dụng xử lý nước ép rác Hàm lượng xử lý xác định sau: Ở thí nghiệm hóa lý nước ép rác xử lý đạt hiệu pH = 8,5 với 4ml phèn Al2(SO4)3 kết hợp với 6ml polime anion cho 800 mL nước ép rác nồng độ COD 36000 mgO2/L đạt hiệu suất 66,,4% Ở thí nghiệm Oxy hóa nâng cao hệ Fenton bậc nước ép rác xử lý đạt hiệu pH = với 22,5ml FeSO4 15,3 ml H2O2 tương ứng tỷ lệ số mol FeSO4/ H2O2 0,5/10 đạt hiệu suất 61,9% Ở thí nghiệm Oxy hóa nâng cao hệ Fenton bậc nước ép rác xử lý đạt hiệu pH = với 5ml FeSO4 1,9 ml H2O2 tương ứng tỷ lệ số mol FeSO4/ H2O2 0,9/10 đạt hiệu suất 86,7% Từ kết thí nghiệm đề xuất dây chuyền xử lý cho nước ép rác trạm ép rác kín cơng suất 20 m3/module sử dụng phương pháp hóa lý : kết hợp q trình keo tụ tạo bơng q trình Fenton để xử lý BOD COD nước ép rác Nước sau xử lý hóa lý Fenton hai bậc đưa vào xử lý sinh học bể sinh học hiếu khí mẻ SBR Nước sau xử lý đạt nồng độ chất ô nhiễm đạt tiêu theo QCVN 25: 2009/ BTNMT Giá thành xử lý m3 nước thải phương án 1: 69.460 VNĐ SVTH: Lê Thị Bình   iii  MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN ii  TÓM TẮT iii  MỤC LỤC iv  DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT vii  DANH MỤC HÌNH viii  DANH MỤC CÁC BẢNG ix  CHƯƠNG 1  MỞ ĐẦU 1  1.1 Đặt vấn đề 1  1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2  1.3 Nội dung nghiên cứu 2  1.4 Phương pháp nghiên cứu 2  1.4.1 Phương pháp phân tích 2  1.4.2 Phương pháp điều tra tổng hợp 3  1.4.3 Phương pháp xử lý số liệu 3  1.5 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3  1.5.1 Đối tượng 3  1.5.2 Phạm vi 3  1.6 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 4  1.6.1 Ý nghĩa khoa học 4  1.6.2 Ý nghĩa thực tiễn 4  CHƯƠNG 5  TỔNG QUAN LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP LUẬN 5  2.1 Tổng quan lý thuyết 5  2.1.1 Tổng quan rác thải sinh hoạt 5  2.1.2 Tổng quan nước ép rác trạm ép rác kín 9  2.2 Phương pháp luận 13  2.2.1 Các phương pháp xử lý 13  2.2.2 Các nghiên cứu 23  SVTH: Lê Thị Bình   iv  2.3 Các cơng nghệ xử lý áp dụng 27  2.3.1 Cơng nghệ xử lí nước rác công ty SEEN bãi rác Nam Sơn 27  2.3.2 Xử lý nước rỉ rác công nghệ C-tech fenton bậc nhà máy xử lý nước rỉ rác bãi rác Bình Dương 27  CHƯƠNG 29  NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29  3.1 Thiết kế thí nghiệm 29  3.2 Bố trí thí nghiệm 30  3.2.1  Thí nghiệm : Kiểm tra chất lượng nước thải đầu vào 30  3.2.2  Thí nghiệm : Thí nghiệm Jartest 31  3.2.3  Thí nghiệm : Thí nghiệm Oxy hóa nâng cao hệ Fenton bậc bậc 33  3.3 Phương pháp phân tích 40  3.3.1 Chỉ tiêu pH 40  3.3.2 Nhu cầu oxy sinh hóa (Biochemical oxygen Demand - BOD) 40  3.3.3  Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand - COD) 41  3.3.4 Chỉ tiêu SS (Suspended Solids) 42  CHƯƠNG 43  KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 43  4.1 Kết thí nghiệm 43  4.1.1 Thí nghiệm Kiểm tra chất lượng nước đầu vào 43  4.1.2 Thí nghiệm Thí nghiệm Jatest 45  4.1.3 Thí nghiệm Thí nghiệm Fenton bậc 60  4.1.4 Thí nghiệm Thí nghiệm Fenton bậc 66  4.2 Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý 72  4.2.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý 72  4.2.2 Thuyết minh quy trình cơng nghệ 73  4.2.3 Hiệu suất xử lý cơng trình đơn vị dây chuyền cơng nghệ 74  4.2.4  Tổng qt cơng trình keo tụ tạo 75  CHƯƠNG 80  KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 82  5.1 Kết luận 82  SVTH: Lê Thị Bình   v  5.1.1 Kết luận chung 82  5.1.2 Kết luận chi tiết 82  5.2 Kiến nghị 83  5.2.1 Đối với điều kiện thí nghiệm 83  5.2.2 Đối với đề tài khóa luận 84  TÀI LIỆU THAM KHẢO 85  PHỤ LỤC 86  SVTH: Lê Thị Bình   vi  DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD : Nhu cầu oxy sinh hóa (Biochemical Oxygen Demand) BTNMT : Bộ tài nguyên môi trường COD : Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand) DO : Nhu cầu oxy (Oxygen Demand) ĐH : Đại học F/M : Tỷ số thức ăn/ vi sinh vật (Food and microorganism ratio) HT XLNT : Hệ thống xử lý nước thải QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam SS : Rắn lơ lửng (Suspended Solid) TCXD : Tiêu chuẩn xây dựng Tp.HCM : Thành phố Hồ Chí Minh VSV :Vi sinh vật XLNT : Xử lý nước thải CTRSH : Chất thải rắn sinh hoạt CTR : Chất thải rắn CTR : Bãi chôn lấp TS : Tiến sĩ TNHH : Trách nhiệm hữu hạng DVCI Q, H : Dịch vụ cơng ích quận, huyện NRR : Nước rỉ rác Tp.HCM : Thành phố Hồ Chí Minh UBND : Ủy ban nhân dân  : Phi ( đường kính) SBR : Bể xử lý sinh học hiếu khí mẻ MBR : Bể xử lý sinh học màng vi lọc UASB : Bể xử lý sinh học kị khí TN : Thí nghiệm SVTH: Lê Thị Bình   vii  DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Sơ đồ thu gom, trung chuyển vận chuyển rác thị TP.HCM 6  Hình 4.1 Nước ép hố thu nhiều thời điểm ngày 43  Hình 4.2 Nước ép rác hố thu (trái) máng xe ép (phải) 43  Hình 4.3 Nước ép rác mương cống bơ rác Tân Bình 44  Hình 4.4 Nước ép rác trước (dưới) sau (trên) Jatest phèn sắt 45  Hình 4.5 Biểu đồ thể pH tối ưu thí nghiệm Jatest với phèn sắt 46  Hình 4.6 Biểu đồ thể pH tối ưu thí nghiệm Jatest với phèn sắt 47  Hình 4.7 Thí nghiệm xác định hàm lượng phèn tối ưu Jatest phèn sắt 49  Hình 4.8 Biểu đồ thể phèn tối ưu thí nghiệm Jatest phèn sắt 49  Hình 4.9 Nước ép rác xác định pH tối ưu thí nghiệm Jatest phèn nhơm 51  Hình 4.10 Biểu đồ thể phèn tối ưu thí nghiệm Jatest phèn nhơm 51  Hình 4.11 Thí nghiệm Jatest xác định pH tối ưu phèn nhơm pH -10,5 51  Hình 4.12 Biểu đồ thể pH tối ưu thí nghiệm Jatest phèn nhơm 52  Hình 4.13 Biểu đồ thể phèn tối ưu thí nghiệm Jatest phèn nhơm 54  Hình 4.14 Biểu đồ thể phèn tối ưu thí nghiệm Jatest phèn nhơm 56  Hình 4.15 Biểu đồ thể hiệu polime anion polime kation 58  Hình.4.16 Biểu đồ thể lượng polime anion tối ưu 59  Hình 4.17 pH tối ưu phản ứng Fenton bậc1 61  Hình 4.18 Thí nghiệm xác định hàm lượng phèn tối ưu 63  Hình 4.19 Thí nghiệm xác định hàm lượng phèn tối ưu bậc 65  Hình 4.20 Thí nghiệm xác định hàm lượng pH tối ưu 67  Hình 4.21 Thí nghiệm xác định hàm lượng phèn tối ưu bậc 68  Hình 4.22 Thí nghiệm xác định hàm lượng H2O2 tối ưu 70  SVTH: Lê Thị Bình   viii  Nghiên cứu tính tốn module xử lý nước ép rác trạm ép rác kín cơng suất 20 m3/module  Thảo luận Nhìn vào biểu đồ kết xử lý sô liệu với độ tin cậy 95% ta có p = 0.000 < 0.05 nên thay đổi hàm lượng yếu tố FeSO4 H2O2 cố định tỷ lệ FeSO4/H2O2 ảnh hưởng lớn tới thay đổi nồng độ COD Khi tăng dần hàm lượng yếu tố FeSO4 H2O2 hiệu suất xử lý giảm nguyên nhân đạt trạng thái tối ưu khả xử lý giảm xuống.Hiệu xử lý đạt cao FeSO4/ H2O2 = 5/1,9 Như ta có hàm lượng H2O2 tối ưu đạt giá trị 1,9ml tương ứng với lượng phèn sắt 5ml với tỷ lệ FeSO4 / H2O2 0,9/10 4.2 Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý 4.2.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý NƯỚC RÁC LƯỚI LỌC RÁC BỂ TẬP TRUNG Ghi chú: Đường nước NƯỚC VÔI TRONG THÁP STRIPPING Đường bùn tuần hồn Đường bùn thải CỤM KEO TỤ Đường hóa chất H SO 10% PHÈN SẮT 10% H O 30% CỤM FENTON BẬC1 NaOH 10% PHÈN SẮT 10% CỤM FENTON BẬC BỂ CHỨA BÙN H O 30% NaOH 10% SBR DD CLO KHỬ TRÙNG CHUYỂN ĐẾN BÃI CHÔN LẤP NGUỒN TIẾP NHẬN SVTH: Lê Thị Bình   72   Nghiên cứu tính tốn module xử lý nước ép rác trạm ép rác kín cơng suất 20 m3/module 4.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ Phương án thiết kế dựa chủ yếu vào hai trình Fenton hệ phản ứng (H2O2/FeSO4) q trình keo tụ tạo bơng nước ép rác trạm ép rác kín Nước ép rác trạm ép rác kín xả tập trung vào bể tập trung Tại nước thải trộn với dung dịch nước vôi để nâng pH lên 9,5 – 11 để bơm lên tháp Stripping xử lý N.Tại nước thải phun từ đỉnh tháp xuống đáy tháp tiến hành thổi khí tháp bố trí hình ziczac để nước thải tiếp xúc với khí va chạm với mục đích đuổi N khỏi hỗn hợp nước thải Sau nước thải tự chảy từ tháp xuống cụm xử lý hóa lý keo tụ tạo bơng Đầu tiên nước ép rác chảy vào bể trộn qua đường ống trộn Trên đường ống châm NaOH 10% để điều chỉnh pH nước thải ph = 8,5 ph tối ưu trình keo tụ tạo Nước thải đưa vào bể trộn 1, nước thải châm phèn nhôm 10% đường ống dẫn từ bồn hóa chất đến bể để tiến hành hòa trộn nhanh hóa chất vào nước chuẩn bị cho phản ứng keo tụ tạo diễn Sau đó, nước thải dẫn qua bể phản ứng keo tụ Phản ứng keo tụ tạo diễn ngăn phản ứng Tại ngăn phản ứng lắp cánh khuấy với tốc độ quay giảm dần, tốc độ phải đảm bảo không làm vỡ bơng cặn Sau đó, nước thải dẫn qua ống trung tâm bể lắng sau hóa lý Tại bể lắng, phần nước thu mặt bể chảy tràn qua máng cưa dẫn vào bể trộn phản ứng Fenton bậc Trên đường ống dẫn nước sau lắng keo tụ đến bể trộn châm hóa chất H2SO4 10% vào để điều chỉnh pH sau trình keo tụ( pH = ) pH tối ưu phản ứng Fenton (pH = ) Trên đường ống có gắn đầu dò ph Tại bể trộn phản ứng Fenton bậc , nước thải châm phèn sắt FeSO4.7H2O 10% Sau đó, nước thải dẫn từ bể phản ứng Fenton bậc Tại bể phản ứng, diễn phản ứng Fenton hệ Fe2+/H2O2 Để kết thúc phản ứng làm kết tủa Fe2+ , nước thải dẫn từ bể phản ứng Fenton sang bể phản ứng NaOH Fenton bậc1 Tại đây, nước thải châm hóa chất NaOH 10% đến pH = Tại bể phản ứng NaOH lắp đầu dò pH để đưa pH nước thải sau phản ứng Fenton ( pH = 3,4 ) pH = Tại bể lắp cánh khuấy để làm tăng hiệu phản ứng Sau đó, nước thải dẫn qua ống trung tâm bể lắng Fenton Tại bể lắng, phần nước thu mặt bể chảy tràn qua máng cưa vào ngăn dẫn vào bể trộn phản ứng Fenton bậc Trên đường ống dẫn nước sau lắng keo tụ đến bể trộn SVTH: Lê Thị Bình   73   Nghiên cứu tính tốn module xử lý nước ép rác trạm ép rác kín cơng suất 20 m3/module châm hóa chất H2SO4 10% vào để điều chỉnh pH sau trình Fenton bậc 1( pH = ) pH tối ưu phản ứng Fenton ( pH = ) Trên đường ống có gắn đầu dò pH Tại bể trộn phản ứng Fenton bậc , nước thải châm phèn sắt FeSO4.7H2O 10% Sau đó, nước thải dẫn từ bể phản ứng Fenton bậc Tại bể phản ứng, diễn phản ứng Fenton hệ Fe2+/H2O2 Để kết thúc phản ứng làm kết tủa Fe2+ , nước thải dẫn từ bể phản ứng Fenton sang bể phản ứng NaOH Fenton bậc Tại đây, nước thải châm hóa chất NaOH 10% đến pH = Tại bể phản ứng NaOH lắp đầu dò pH để đưa pH nước thải sau phản ứng Fenton ( pH = 3,4 ) pH = Tại bể lắp cánh khuấy để làm tăng hiệu phản ứng Sau đó, nước thải dẫn qua ống trung tâm bể lắng Fenton bậc Tại bể lắng, phần nước thu mặt bể chảy tràn qua máng cưa vào bể xử lý sinh học hiếu khí mẻ SBR Thời gian xử lý hóa lý Oxy hóa nâng cao 8h thời gian dành cho pha nạp nước bể SBR Sau thời gian nước nạp đầy nước thải sục khí h, lắng 5h thời gian xả nước 3h,thời gian xả cặn 1h Nước sau khỏi SBR chảy bể tiếp xúc ngăn thành nhiều ngăn hình Ziczac Tại nước khử trùng chảy vào ngăn tiếp nhận.Tại ngăn tiếp nhận nước thải sau xử lý hệ thống đặt đầu dò pH để đảm bảo pH nước sau xử lý đạt QCVN 25:2009/BTNMT cột B trước xả nguồn tiếp nhận.Bùn cặn bể lắng lắng xuống đáy bể bơm khỏi bể lắng vào bể chứa bùn, sau bùn chuyển đén bãi chơn lấp để xử lý 4.2.3 Hiệu suất xử lý cơng trình đơn vị dây chuyền cơng nghệ Cơng trình Nước thải đầu vào COD BOD SS N 36000 25000 5000 500 COD BOD SS N C (mg/L) 12096 7000 1000 100 H (%) 66,4 72 80 80 COD BOD SS N 4608,6 1400 400 80 C (mg/L) Cơng trình Keo tụ tạo bơng + lắng Cơng trình Fenton bậc 1+ lắng SVTH: Lê Thị Bình   C (mg/L) 74   Nghiên cứu tính tốn module xử lý nước ép rác trạm ép rác kín cơng suất 20 m3/module H (%) 61,9 Cơng trình Fenton bậc 2+ lắng 60 20 COD BOD SS N C (mg/L) 612,94 140 80 64 H (%) 86,7 90 80 20 Cơng trình SBR 80 COD BOD SS N C (mg/L) 214,53 46,2 32 48 H (%) 65 67 60 25 QCVN 25: 2009 /BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải bãi chôn lấp chất thải rắn 4.2.4 STT Thông số BOD5(20OC) COD Tổng Nito Nồng độ tối đa cho phép (mg/L) A B1 B2 30 100 50 50 400 300 15 60 60 Tổng quát cơng trình keo tụ tạo bơng A Bể hòa trộn phèn nhôm Lưu lượng nước thải vào: Q = 20 m3/mẻ Tính tốn chi tiết tham khảo phần phụ lục STT Các thơng số Ký hiệu Đơn vị Kích thước bể V m3 _ Bể Giá trị Thể tích bể Số lượng Đường kính bể D m 0,26 Chiều cao H m 0,50 Thời gian hòa tan tht Giờ SVTH: Lê Thị Bình   0,05 75   Nghiên cứu tính tốn module xử lý nước ép rác trạm ép rác kín cơng suất 20 m3/module Độ nghiêng đáy i m 0,008 Thiết bị hòa trộn – Cánh khuấy Số vòng quay n Vòng/phút 30 Đường kính cánh khuấy Dcánh m 0,117 Chiều rộng cánh khuấy Bcánh m 0,01 B Bể trộn phèn nhôm Lưu lượng nước thải vào: Q = 20 m3/mẻ Tính tốn chi tiết tham khảo phần phụ lục STT Các thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị Kích thước bể Thể tích bể V m3 0,07 Số lượng _ Bể Đường kính bể D m 0,38 Chiều cao H m 0,58 Thời gian lưu nước t Phút D mm 0,021 D mm 0,060 Ống dẫn nước Đường kính ống từ bể tháp Stripping sang bể trộn Đường kính ống đến bể keo tụ tạo Thiết bị khuấy trộn – Cánh khuấy Số vòng quay cánh khuấy n Vòng/phút 100 Đường kính cánh khuấy Dcánh m 0,220 Chiều rộng cánh khuấy Lcánh m 0,044 Công suất mơ tơ p kW 2,57 SVTH: Lê Thị Bình   76   Nghiên cứu tính tốn module xử lý nước ép rác trạm ép rác kín cơng suất 20 m3/module C Bể phản ứng phèn nhôm Lưu lượng nước thải vào: Q = 20 m3/mẻ Tính tốn chi tiết tham khảo phần phụ lục STT Các thơng số Ký hiệu Đơn vị Giá trị Kích thước bể Thể tích V m3 0,76 Đường kính D m 0,90 Chiều cao H m 1,20 Thời gian lưu nước t Phút 15 D mm 0,490 Dc mm 0,34 Ống dẫn nước Đường kính ống đến bể lắng, ống Đường kính ống đến bể lắng, ống nhánh Thiết bị khuấy trộn – Cánh khuấy Số vòng quay cánh khuấy n Vòng/phút 20 Đường kính cánh khuấy Dcánh m 0,57 Chiều rộng cánh khuấy Lcánh m 0,28 Công suất mô tơ p kW 2,35 D Bể lắng phèn nhôm Lưu lượng nước thải vào: Q = 20 m3/mẻ Tính toán chi tiết tham khảo phần phụ lục STT Các thơng số Ký hiệu Đơn vị Giá trị Kích thước bể SVTH: Lê Thị Bình   Số lượng _ Bể 77   Nghiên cứu tính tốn module xử lý nước ép rác trạm ép rác kín cơng suất 20 m3/module Đường kính D m 1,14 Chiều cao tổng cộng H m 3,55 Chiều cao Hl m 2,70 Chiều cao Hn m 0,65 d m 0,6 Độ 60 t Giờ 1,5 Phần lắng Đường kính đáy nhỏ hình nón Phần hình nón Góc nghiêng đáy so với  phương ngang Thời gian lưu nước Ống trung tâm Đường kính ống trung tâm đơn nguyên Dtt m 0,17 Chiều cao ống trung tâm Htt m 2,7 Đường kính miệng loe ống trung tâm Dloe m 0,52 Đường kính hắt Dhắt m 0,67 Độ 17 Góc nghiêng bề mặt chắn so với mặt  ngang Máng cưa Chiều dài L m 0,35 Chiều rông B m 0,1 Các cơng trình cụm phản ứng Fenton bậc1 A Bể hòa trộn phèn sắt Lưu lượng nước thải vào: Q = 20 m3/mẻ Tính tốn chi tiết tham khảo phần phụ lục STT Các thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị m3 0,34375 Kích thước bể SVTH: Lê Thị Bình   Thể tích bể V 78   Nghiên cứu tính tốn module xử lý nước ép rác trạm ép rác kín cơng suất 20 m3/module Số lượng _ Bể Đường kính bể D m 0,7 Chiều cao H m Thời gian hòa tan tht Giờ Thời gian lắng tl Giờ Độ nghiêng đáy i m 0,008 Thiết bị hòa trộn – Cánh khuấy Số vòng quay n Vòng/phút 30 Đường kính cánh khuấy Dcánh m 0,32 Chiều rộng cánh khuấy Bcánh m 0,11 B Bể phản ứng Fenton bậc Lưu lượng nước thải vào: Q = 20 m3/mẻ Tính toán chi tiết tham khảo phần phụ lục STT Các thơng số Ký hiệu Đơn vị Giá trị Kích thước bể Thể tích bể V m3 3,15 Số lượng _ Bể Đường kính D m 1,27 Thời gian lưu t Giờ Thiết bị hòa trộn – Cánh khuấy Số vòng quay n Vòng/phút 60 Đường kính cánh khuấy Dcánh m 0,39 SVTH: Lê Thị Bình   79   Nghiên cứu tính tốn module xử lý nước ép rác trạm ép rác kín cơng suất 20 m3/module Chiều rộng cánh khuấy Bcánh m 0,08 Công suất mô tơ p kW 9,38385 D mm 0,034 Ống dẫn nước Ống vào bề NaOH C Bể phản ứng NaOH STT Các thơng số Ký hiệu Đơn vị Giá trị Kích thước bể Thể tích bể V m3 2,52 Số lượng _ Bể Chiều dài L m 1,13 Chiều cao H m Thời gian lưu t Phút 60 Thiết bị hòa trộn – Cánh khuấy Số vòng quay n Vòng/phút 20 Đường kính cánh khuấy Dcánh m 0,93 Chiều rộng cánh khuấy Bcánh m 0,19 Công suất mô tơ p W 150,14 Ống dẫn nước Ống vào bể lắng, ống nhánh D mm 0,34 Ống vào bể lắng, ống nhánh D mm 0,27 Các cơng trình cụm phản ứng Fenton bậc 2: tương tự cụm phản ứng Fenton Cơng trình sinh học bể SBR STT Tên thơng số Số liệu dùng thiết kế Đơn vị Kích thước bể SVTH: Lê Thị Bình   Thể tích bể (V1) 20 m3 80   Nghiên cứu tính toán module xử lý nước ép rác trạm ép rác kín cơng suất 20 m3/module Chiều dài bể (L) Chiều rộng bể (B) Chiều cao xây dựng bể (H) Số đơn nguyên Hệ thống thổi khí Số đĩa thổi khí Đường kính ống dẫn khí chính( Số lượng ống nhánh Đường kính ống nhánh( 4,5 2,5 3,5 m m m bể 27 mm nhánh 21 mm Đường ống 10 Đường ống dẫn nước khỏi bể SBR( 60 mm 11 Đường ống xả bùn 110 mm Bộ Bộ Cơng suất máy thổi khí  Model: RSR-100K, Q = 3,3 (m /phút), H = m, N = 3,6 kW  Hãng sản xuất: TSURUMI – JAPAN 12 Công suất máy bơm bùn  Model: DWO 300, Q = m /h, N = kW, H = m  Hãng sản xuất: EBARA – ITALY  Chọn ống xả bùn inox DN65 13 SVTH: Lê Thị Bình   81   Nghiên cứu tính tốn module xử lý nước ép rác trạm ép rác kín cơng suất 20 m3/module CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận 5.1.1 Kết luận chung Nước ép rác có hàm lượng chất hữu khó phân hủy cao nồng độ Nito cao khó xử lý Thành phần tính chất nước thải biến đổi theo thời gian, theo thành phần rác thời điểm hoạt động trạm ép rác nên xử lý cần đưa mức định Từ vấn đề trên, khóa luận tiến hành thí nghiệm xử lý nước rỉ rác phương pháp hóa lý kết hợp với Oxy hóa nâng cao hệ Fenton hai bậc đưa dây chuyền công nghệ xử lý phù hợp 5.1.2 Kết luận chi tiết Từ kết phân tích tính tốn, khóa luận rút kết luận sau: A Kết luận thí nghiệm Ở thí nghiệm hóa lý nước ép rác xử lý đạt hiệu pH = 8,5 với 4ml phèn Al2(SO4)3 kết hợp với 6ml polime anion cho 800 mL nước ép rác nồng độ COD 36000 mgO2/L đạt hiệu suất 66,,4% Ở thí nghiệm Oxy hóa cao hệ Fenton bậc nước ép rác xử lý đạt hiệu pH = với 22,5ml FeSO4 15,3 ml H2O2 tương ứng tỷ lệ số mol FeSO4/ H2O2 0,5/10 đạt hiệu suất 61,9% Ở thí nghiệm Oxy hóa cao hệ Fenton bậc nước ép rác xử lý đạt hiệu pH = với 5ml FeSO4 1,9 ml H2O2 tương ứng tỷ lệ số mol FeSO4/ H2O2 0,9/10 đạt hiệu suất 86,7% B Kết luận module Từ kết thí nghiệm đề xuất dây chuyền xử lý sử dụng phương pháp hóa lý : kết hợp q trình keo tụ tạo bơng,q trình Fenton để xử lý BOD COD nước ép rác SVTH: Lê Thị Bình   82   Nghiên cứu tính tốn module xử lý nước ép rác trạm ép rác kín cơng suất 20 m3/module Dây chuyền công nghệ xử lý sau: Nước thải Tháp Stripping Bể lắng keo tụ Bể trộn keo tụ Bể trộn Fenton Bể phản ứng Fenton Bể phản ứng NaOH Bể lắng Fenton Bể phản ứng Fenton Bể phản ứng NaOH2 SBR Khử trùng Bể phản ứng Bể trộn Fenton Bể lắng Fenton2 Nguồn tiếp nhận Chi phí xây dựng 187.756.233 VNĐ Chi phí đầu tư xây dựng 713.218.733 VNĐ Chi phí tiêu thụ điện 212.000 VNĐ/ngày Chi phí hóa chất hàng tháng 10.305.570 VNĐ Chi phí vận hành 34.960.157 VNĐ/tháng Chi phí nhân cơng 12.000.000/tháng Chi phí trả ngân hàng với lãi suất 12% 6.716.143 VNĐ/tháng Giá thành xử lý m3 nước thải phương án 1: 69.460 VNĐ 5.2 Kiến nghị 5.2.1 Đối với điều kiện thí nghiệm Các số liệu phân tích thủ cơng nên độ xác không cao cần kiểm tra lại máy móc thiết bị điện tử xác Trong q trình làm thí nghiệm điều kiện khách quan máy đo pH bị hư nên phải thay giấy quỳ, cúp điện, số lượng sinh viên làm thí nghiệm nhiều máy móc thiết bị ko đáp ứng đủ nhu cầu nên ảnh hưởng tới kết thí nghiệm kiến nghị tới ban chủ nhiệm khoa cần đầu tư cải thiện nâng cấp lượng máy móc thiết bị Đồng thời q trình làm thí nghiệm điều kiện địa lý lấy mẫu ko thuận lợi đường xa, lượng nước ép không đến kịp thời gian không lấy nước ép rác contener hút sau ca làm việc nên việc lấy mẫu bảo quản mẫu đảm bảo mẫu đủ số lượng để làm thí nghiệm bị ảnh hưởng.đồng thời nhiều hết mẫu SVTH: Lê Thị Bình   83   Nghiên cứu tính tốn module xử lý nước ép rác trạm ép rác kín cơng suất 20 m3/module lấy mẫu chỗ trạm ép rác cúp điện nghỉ nguyên ngày nên không lấy mẫu làm gián đoạn cơng việc thí nghiệm Vì cần tính tốn thời gian xếp lấy mẫu phù hợp đủ để q trình làm thí nghiệm khơng bị gián đoạn Nước ép rác để lâu ngày bốc mùi khó chịu nồng độ chất nhiễm thay đổi nên phải thường xuyên kiểm tra mẫu nước trước làm thí nghiệm tiếp làm thời gian kéo dài thời gian làm thí nghiệm hạn chế giai đoạn khóa luận Về phía thân có nhứng sai sót chủ quan thao tác mẫu phương pháp thủ công nên chắn khơng tránh khỏi sai sót ảnh hưởng tới độ xác thí nghiệm Mơi trường làm thí nghiệm tạo điều kiện không gian thuận lợi điều kiện thời tiết ảnh hưởng tới nhiệt độ điều kiện làm thí nghiệm nên mơi trường làm thí nghiệm cần phát huy nâng cấp thuận lợi lắp thêm mái che để mát mẻ hơn… 5.2.2 Đối với đề tài khóa luận Đề tài tìm hướng xử lý nước ép rác với nồng độ cao hạn chế phải đưa nồng độ xử lý cố định mức COD = 36000 mgO2/mg thực tế nồng độ nước ép rác biến động khoảng lớn có nồng độ cao từ 50.000 – 150.000 mgO2/l nên nghiên cứu sau nên tìm hường khắc phục nhược điểm Khi nghiên cứu xử lý phương pháp Fenton cần tính tốn kỹ tỷ lệ số mol FeSO4/H2O2 tỷ lệ ảnh hưởng lớn tới hiệu xử lý hướng giải xử lý bước Lượng hóa chất xử lý nước ép rác lớn nên cần nghiên cứu hướng giải để xử lý đạt hiệu cao chi phí cho hóa chất giảm xuống Do hạn chế thời gian nên đề tài chưa thực vẽ cho module mà tính tốn chi tiết thong số thiết kế tính tốn kinh tế nên đề tài chưa hoàn chỉnh Nên nghiên cứu sau cần phải bố trí xếp thời gian hợp lý để hồn thành tốt vẽ kỹ thuật SVTH: Lê Thị Bình   84   Nghiên cứu tính tốn module xử lý nước ép rác trạm ép rác kín cơng suất 20 m3/module TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS PTS Hồng Huệ KS Phan Đình Bưởi, 2007 Mạng lưới thoát nước, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội, 144 trang QCVN 25:2009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải bãi chôn lấp, Hà Nội -2009 Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân, (2006) Xử lý nước thải đô thị công nghiệp Nhà xuất Đại học Quốc gia TP.HCM, 517 trang TS Trịnh Xn Lai, (2000) Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải NXB Xây Dựng, Hà Nội, 236 trang TS Trịnh Xuân Lai Nguyễn Trọng Dương, (2005) Xử lý nước thải công nghiệp NXB Xây Dựng, Hà Nội, 142 trang Ths Lê Dung TS Trần Đức Hạ, 2005 Máy bơm thiết bị cấp thoát nước Nhà xuất Xây dựng 199 trang Metcalf and Eddy, (2003) Wastewater Engineering Treatment and Reuse Fourth Edition, Mc Graw Hill Hoàng Huệ, Trần Đức Hạ, (2002) Thoát nước, Tập II Xử lý nước thải NXB Khoa học kỹ thuật SVTH: Lê Thị Bình   85   Nghiên cứu tính tốn module xử lý nước ép rác trạm ép rác kín cơng suất 20 m3/module PHỤ LỤC Phụ lục 1A Kết số liệu thí nghiệm, số hình ảnh Phụ lục 1B Kết xử lý số liệu thí nghiệm Phụ lục Tính tốn chi tiết cơng trình dây chuyền xử lý Phụ lục Dự tốn kinh tế SVTH: Lê Thị Bình   86   ... module  Phân tích, đề xuất module xử lý nước ép rác với công suất 20 m3/module dựa vào kết thí nghiệm cơng nghệ xử lý phổ biến  Tính tốn cơng trình đơn vị module tính tốn kinh tế lắp đặt module... tính tốn module xử lý nước ép rác trạm ép rác kín cơng suất 20 m3/module Hệ thống SBR hệ thống mà bao gồm trình như: đưa nước thải vào bể phản ứng, tạo điều kiện cần thi t mơi trường thi u khí (... tế Nếu lưu lượng lớn sử dụng nhiều module xử lý lúc SVTH: Lê Thị Bình   4  Nghiên cứu tính tốn module xử lý nước ép rác trạm ép rác kín cơng suất 20 m3/module CHƯƠNG TỔNG QUAN LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG