THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG TY CỔ PHẦN MÍA ĐƯỜNG PHAN RANG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM KHOA MƠI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUN KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CƠNG TY CỔ PHẦN MÍA ĐƯỜNG PHAN RANG Giáo viên hướng dẫn: KS BÙI QUANG MẠNH ANH Sinh viên thực hiện: VÕ THÀNH ĐẠT Ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Niên khóa: 2007-2011 Tp.HCM, tháng 07 năm 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HCM KHOA MƠI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUN Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập – Tự – Hạnh phúc ===oOo=== PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KLTN KHOA : MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN NGÀNH : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG HỌ VÀ TÊN SV : VÕ THÀNH ĐẠT KHÓA HỌC : 2007 – 2011 MSSV: 07127027 Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang” Nội dung KLTN: - Tổng quan ngành sản xuất mía đường - Tổng quan Cơng Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang - Xác định lưu lượng, nguồn gốc tính chất nước thải - Đánh giá hiệu xử lý nước thải hệ thống hữu - Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang với cơng suất 200m3/ngày.đêm đạt tiêu chuẩn xả thải loại B QCVN 24:2009 - Tính tốn kinh tế chọn lựa phương án khả thi - Thiết lập vẽ công nghệ Thời gian thực : Bắt đầu 01/03/2011 Kết thúc: 01/07/2011 Họ tên Giáo viên hướng dẫn: KS Bùi Quang Mạnh Anh Nội dung yêu cầu KLTN thông qua Khoa Bộ môn Ngày 01 Tháng 03 Năm 2011 Ngày 01 Tháng 03 Năm 2011 Ban chủ nhiệm khoa Giáo Viên Hướng Dẫn KS Bùi Quang Mạnh Anh LỜI CẢM ƠN Lời xin bày tỏ lòng biết ơn đến cha mẹ, người nuôi dưỡng, động viên tạo điều kiện tốt để có ngày hơm Với lòng biết ơn chân thành, em xin bày tỏ lòng tri ân đến Ban Giám hiệu trường Đại Học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh Ban Chủ nhiệm tồn thể quý thầy cô Khoa Môi Trường Tài Nguyên tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quí báu suốt thời gian em học tập trường Chân thành nhớ ơn KS Bùi Quang Mạnh Anh, giảng viên Khoa Môi Trường Tài Nguyên, Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em suốt thời gian thực tập hoàn thành luận văn Trân trọng cảm ơn Chú Tấn, Anh Tuấn, Anh Thiên, Ban Giám Đốc toàn thể anh chị cơng ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện cho tơi suốt thời gian thực tập Chân thành cảm ơn đến Tập thể lớp DH07MT toàn thể bạn bè thân quen động viên, ủng hộ chia sẻ suốt thời gian qua Xin chân thành cảm ơn! Sinh viên: Võ Thành Đạt Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Cơng Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang TÓM TẮT KHÓA LUẬN Để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ đường ngày cao thị trường nội địa, cơng ty sản xuất mía đường nước tiến hành cải tiến công nghệ để tăng công suất, điều kéo theo vấn đề giải lượng chất thải phát sinh hàng ngày từ trình sản xuất đặc biệt nước thải Hiện tại, Cơng Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang vận hành với công suất ép 600 mía/ngày, lưu lượng nước thải phát sinh ngày 200 m3 Mặc dù xây dựng HTXLNT, hệ thống cũ, công nghệ thô sơ tình trạng q tải, khơng đủ khả xử lý lượng nước thải phát sinh Nước sau xử lý thải nguồn tiếp nhận có nồng độ chất ô nhiễm cao gấp nhiều lần so với tiêu chuẩn xả thải loại B QCVN 24-2009 Vì vậy, thời gian tới, công ty đầu tư xây dựng HTXLNT thay cho HTXLNT cũ Đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang” nhằm đáp ứng nhu cầu Dựa vào tính chất nước thải tham khảo công nghệ xử lý số công ty mía đường khác, khóa luận đề xuất phương án xử lý nước thải cho Công Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang cơng suất 200m3/ngày.đêm: - Phương án : Nước thải→ Song chắn rác→ Bể gom kết hợp điều hòa→ Bể trộn→ Bể phản ứng→ Bể lắng đợt I→ Bể UASB→ Bể Aerotank→ Bể lắng đợt II→ Bể trung gian→ Bồn lọc áp lực - Phương án : Tương tự phương án 1, sử dụng bể SBR thay cho bể Aerotank bể lắng đợt II Qua tính tốn, phân tích mặt kỹ thuật, kinh tế vận hành lựa chọn phương án với lý : - Đảm bảo hiệu xử lý nước thải đạt quy chuẩn QCVN 24:2009, loại B - Ít gặp khó khăn triển khai thi công, vận hành bảo dưỡng sau mà chi phí đầu tư thấp so với phương án Giá thành xử lý 1m3 nước 9.442 VNĐ/ m3, rẻ so với phương án 473 VNĐ/m3 (Giá thành xử lý 1m3 nước phương án 9.915 VNĐ) SVTH: Võ Thành Đạt i Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT KHÓA LUẬN i MỤC LỤC ii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC iv DANH MỤC HÌNH v DANH MỤC BẢNG vi CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 1.3 NỘI DUNG ĐỀ TÀI 1.4 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 1.5 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI 1.6 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI CHƯƠNG GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 2.1 NGÀNH SẢN XUẤT MÍA ĐƯỜNG 2.1.1 Tổng quan ngành đường giới 2.1.2 Tổng quan ngành mía đường Việt Nam 2.2 TỔNG QUÁT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG 2.2.1 Thành phần mía nước mía 2.2.2 Công nghệ sản xuất đường thô 2.2.3 Công nghệ sản xuất đường tinh luyện 2.2.4 Các chất thải sản xuất đường mía 2.3 CÔNG TY CỔ PHẦN MÍA ĐƯỜNG PHAN RANG 10 2.3.1 Tên công ty 10 2.3.2 Quá trình hình thành phát triển công ty 10 2.3.3 Sơ đồ khối quy trình công nghệ sản xuất đường tinh luyện 11  Sơ đồ khối trình bày phụ lục 11  Sơ đồ khối quy trình cơng nghệ sản xuất đường tinh luyện 13 2.3.4 Nguồn gốc, lưu lượng tính chất nước thải 15 2.3.5 Hệ thống xử lý nước thải hữu 17 CHƯƠNG CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI MÍA ĐƯỜNG 20 3.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 20 3.1.1 Xử lý học 20 3.1.2 Xử lý hóa học 22 3.1.3 Xử lý sinh học 23 SVTH: Võ Thành Đạt ii Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang 3.2 MỘT SỐ CƠNG NGHỆ XỬ LÝ ĐANG ĐƯỢC ỨNG DỤNG 24 3.2.1 Hệ thống xử lý nước thải Công ty Cổ Phần Đường Biên Hòa 24 3.2.2 Hệ thống xử lý nước thải nhà máy đường Trị An 27 3.2.3 Hệ thống xử lý nước thải Cơng ty TNHH Mía Đường Bourbon Gia Lai 29 3.2.4 Hệ thống xử lý nước thải nhà máy đường Long An 30 CHƯƠNG ĐỀ XUẤT CƠNG NGHỆ - TÍNH TỐN THIẾT KẾ 32 4.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 32 4.2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ 33 4.2.1 Phương án 33 4.2.2 Phương án 37 4.3 TÍNH TỐN PHƯƠNG ÁN 39 4.3.1 Tính tốn lưu lượng 39 4.3.2 Song chắn rác 39 4.3.3 Bể gom kết hợp điều hòa 40 4.3.4 Bể trộn 40 4.3.5 Bể phản ứng 41 4.3.6 Bể lắng đợt I 41 4.3.7 Bể UASB 42 4.3.8 Bể Aerotank 42 4.3.9 Bể lắng đợt II 43 4.3.10 Bể trung gian sau lắng 43 4.3.11 Bồn lọc áp lực 44 4.3.12 Sân phơi bùn 44 4.3.13 Tính toán kinh tế phương án 44 4.4 TÍNH TỐN PHƯƠNG ÁN 45 4.4.1 Bể SBR 45 4.4.2 Bể trung gian sau SBR 46 4.4.3 Tính tốn kinh tế phương án 47 4.5 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 47 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50 5.1 KẾT LUẬN 50 5.2 KIẾN NGHỊ 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 SVTH: Võ Thành Đạt iii Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Cơng Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BOD : Nhu cầu oxy sinh hóa (Biochemical Oxygen Demand) COD : Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand) F/M : Tỷ số thức ăn/ vi sinh vật (Food and microorganism ratio) SS : Cặn lơ lửng (Suspended Solids) TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TP.HCM : Thành phố Hồ Chí Minh HTXLNT : Hệ thống xử lý nước thải XLNT : Xử lý nước thải VSV : Vi sinh vật MLSS : Nồng độ bùn hoạt tính (Mixed Liquor Suspended Solid) MLVSS : Nồng độ chất lơ lửng dễ bay hỗn hợp bùn hoạt tính (Mixed Liquor Volatile Suspended Solid) TCXD : Tiêu chuẩn xây dựng TNHH : Trách nhiệm hữu hạn SCR : Song chắn rác BTCT : Bê tông cốt thép SBR : Bể sinh học hoạt động gián đoạn theo mẻ (Sequencing Batch Reactor) USBF : Công nghệ sinh học kết hợp lọc ngược dòng (The Upflow Sludge Blanket) UASB : Bể sinh học kỵ khí có dòng chảy ngược qua lớp bùn (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC Phụ lục : Kết thí nghiệm Jartest Phụ lục : Tính tốn chi tiết cơng trình đơn vị Phụ lục : Tính toán kinh tế Phụ lục : Bản vẽ thiết kế SVTH: Võ Thành Đạt iv Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Cơng Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất đường thơ Hình 2.2 Sơ đồ cơng nghệ sản xuất theo nước thải nhà máy đường Phan Rang 14 Hình 2.3 Sơ đồ HTXLNT CơngTy Cổ Phần Mía Đường Phan Rang 17 Hình 3.1 Sơ đồ HTXLNT Cơng ty Cổ Phần Đường Biên Hòa 25 Hình 3.2 Sơ đồ HTXLNT nhà máy đường Trị An 27 Hình 3.3 Sơ đồ HTXLNT Cơng ty TNHH Mía Đường Bourbon Gia Lai 29 Hình 3.4 Sơ đồ HTXLNT nhà máy đường Long An 30 Hình 4.1 Sơ đồ HTXLNT Cơng Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang phương án 33 Hình 4.2 Sơ đồ HTXLNT Cơng Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang phương án 37 SVTH: Võ Thành Đạt v Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Các nước sản xuất mía đường hàng đầu - năm 2005 Bảng 2.2 Thành phần mía Bảng 2.3 Thành phần nước mía Bảng 2.4 Thành phần hóa học chất thải rắn từ sản xuất đường Bảng 2.5 Sản phẩm sản lượng Công ty 11 Bảng 2.6 Tiêu hao nguyên vật liệu cho sản phẩm 13 Bảng 2.7 Đặc trưng nước thải mía đường cơng ty 16 Bảng 2.8 Nước thải sau xử lý 18 Bảng 2.9 Hiệu xử lý 19 Bảng 4.1 Đặc trưng nước thải mía đường cơng ty 32 Bảng 4.2 Bảng hiệu suất dự kiến theo phương án 34 Bảng 4.3 Bảng hiệu suất dự kiến theo phương án 38 Bảng 4.4 Thời gian làm việc bể SBR 45 Bảng 4.5 Bảng so sánh hiệu kinh tế phương án xử lý 48 Bảng 4.6 Sự vượt chuẩn chất lượng nước thải xử lý qua hai phương án 48 SVTH: Võ Thành Đạt vi Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Cơng Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện xu tồn cầu hóa, hội nhập kinh tế diễn nhanh chóng trở thành xu khơng thể đảo ngược kinh tế giới Trong phát triển đó, cơng nghiệp quốc gia đóng vai trò quan trọng Vấn đề làm để ngành cơng nghiệp vừa mang lại hiệu kinh tế vừa không gây ảnh hưởng đến mơi trường đa phần việc cải tiến công nghệ sản xuất ngành công nghiệp giúp tăng công suất sản xuất, sản phẩm làm nhiều đồng thời lượng chất thải phát sinh gia tăng tương ứng không xử lý tốt làm ảnh hưởng xấu tới môi trường sức khỏe người Ngành cơng nghiệp sản xuất mía đường nước ta phát triển tận dụng nguồn nguyên liệu chỗ với giá rẻ nhận nhiều hỗ trợ từ phía nhà nước Bên cạnh lợi ích kinh tế, xã hội mà ngành mang lại, vấn đề xử lý lượng chất thải phát sinh trình sản xuất đặc biệt nước thải quan tâm Để đảm bảo quy định nhà nước bảo vệ môi trường, nhiều nhà máy đường xây dựng hệ thống xử lý nước thải Tuy nhiên đa phần hệ thống cũ tải không đảm bảo chất lượng nước thải đầu Công ty Cổ phần Mía đường Phan Rang khơng ngoại lệ Hiện tại, cơng ty có hệ thống xử lý nước thải hệ thống thơ sơ q cũ, nước thải sau xử lý chưa đạt tiêu chuẩn xả thải loại B theo QCVN 24-2009 Chính tầm quan trọng công tác bảo vệ môi trường, yêu cầu đặt thiết kế xây dựng hệ thống xử lý nước thải để xử lý chất nhiễm trước thải ngồi mơi trường Vì lý tác giả chọn đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty Cổ phần Mía đường Phan Rang” cho luận văn tốt nghiệp kỹ sư chuyên ngành kỹ thuật môi trường 1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI - Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty Cổ phần Mía đường Phan Rang với cơng suất 200m3/ngày.đêm đạt tiêu chuẩn xả thải loại B QCVN 24:2009 SVTH: Võ Thành Đạt Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Cơng Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang Bảng C2.1 Thời gian làm việc bể SBR Giờ BỂ SBR1 BỂ SBR2 BỂ SBR3 BỂ SBR4 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 NẠP NƯỚC SỤC KHÍ NẠP NƯỚC LẮNG XẢ SỤC KHÍ NẠP NƯỚC NẠP NƯỚC LẮNG XẢ SỤC KHÍ NẠP NƯỚC SỤC KHÍ V = Q tb,h *4 = 8,3*4 = 33 m3 - Thể tích thực bể SBR: 33 = 47 m 0,7 Trong đó: 70% : Lượng nước hút lần xả - Diện tích bể: F = V 47 = = 12m h h: chiều cao hữu ích bể - Chọn bể hình vng có chiều dài cạnh: a = F = 12 ≈ 3,5m - Nồng độ bùn hoạt tính cần thiết trì bể: Q * So 33 *180,6 Q * So = = 1268 mg/l X = V * (F / M ) 47 * 0,1 X * (F / M ) V= Trong đó: X: Là nồng độ bùn hoạt tính, mg/l V: Thể tích tổng cộng ngăn SBR,m3 F/M: Tỷ lệ BOD có nước thải bùn hoạt tính Q : Lưu lượng nước cần xử lý mẻ, m3/mẻ - Nồng độ bùn thực bể: X1 = X 1268 = = 1585mg / l 0,8 0,8 - Khối lượng bùn hoạt tính cần có bể: G bùn = Q*X = 33*1268*10-3= 42 kg - Khối lượng bùn cặn bể: NẠP NƯỚC LẮNG - Thể tích nước vào bể theo mẻ: V = SỤC KHÍ XẢ Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang G cặn = Q*X = 33*1585*10-3=52 kg - Thể tích bùn cặn cần có bể: Vcan = Gcan 52 = = 6,4m 1,02 * 1,02 * Trong đó: 1,02 tỉ trọng cặn - Hàm lượng chất hữu bay cặn lơ lửng: 65%SS = 0,65*109 =71mg/l - Thể tích bùn chốn chỗ sau ngày làm việc (3 mẻ/1bể): G4 = G0 + ∑ Px n / 0,8 + SS n =1 Trong đó: G : lượng bùn cần trì bể sau lần xả, G =G can =52 kg Px n : Lượng bùn sinh sau mẻ, kg SS:Lượng cặn lơ lửng ( cặn hữu cơ) vào bể mẻ, kg SS = (109 – 71)*33*10-3=1,3 kg (không đổi) Pxn = Yobs * ( S − S ) * Q - Hệ số sản lượng quan sát: Yobs = 0,6 Y = = 0,54 + K d θ c + 0,05 × Trong đó: Y: Hệ số sản lượng cực đại Y= 0,6 K d : Hệ số phân hủy nội bào, K d = 0,05 ngày-1 θ c : Thời gian lưu bùn - Lượng sinh khối gia tăng mẻ: Px = Yobs ( S − S )Q * 10 −3 = 0,54(180,6 − 10,3) * 33 * 10 −3 = 3kg - Lượng bùn cặn tổng cộng bể sau ngày: G2 = G0 + ∑ Px n / 0,8 + SS = 52 + n =1 3*3 + 1,3 = 65kg 0,8 - Thể tích bùn chiếm chỗ cô đặc đến 8000mg/l hay 8Kg/m3: Vbun = G2 65 = = 8m 1,02 * 1,02 * - Thể tích bùn dư cần bơm sau ngày: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Cơng Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang V di = V bun – V can = – 6,4= 1,6 m3 - Chiều cao phần chứa bùn: h bun = Vbun = = 0,7 m F 12 Trong đó: F: diện tích mặt bể (m) - Chiều cao phần nước lắng: h lắng = h hi -h bun = – 0,7 = 3,3(m) - Nước sau lắng bơm 70% lượng nước lắng Chiều cao phần nước bơm đi: H xa = hlang * 70 100 = 3,3 * 70 = 2,3m 100 - Chiều cao phần nước dự trữ: h dự trữ = h lắng – h xả = 3,3 – 2,3 = 1m - Chiều cao bảo vệ h bv = 0,5 m - Chiều cao xây dựng bể là: H= h hi +h bv =4+0,5= 4,5m Tính lượng oxy cần thiết để khử BOD cho mẻ  - Theo lý thuyết, lượng oxy cần thiết cho trình xử lý nước thải sinh học gồm lượng oxy cần để làm BOD, khử N nước thải OC = Q * (S − S ) * 10 −3 33 * (180,6 − 10,3) − 1,42 * p x = − 1,42 * = kgO2 / me 0,5 * 1000 f Với: f hệ số chuyển đổi BOD sang COD hay f = BOD /COD (f = 0,45 ÷ 0,68) Px phần tế bào dư xả theo bùn dư, P = Px = kg/mẻ 1,42 hệ số chuyển đổi từ tế bào sang COD - Lượng oxy thực tế cần: OC t = OC * Cs 9,08 = 7* = 9kgO2 / me Cs − C 9,08 − Với: C s : nồng độ oxy bão hòa nước 200C, mg/l, C s = 9,08 mg/l C: nồng độ oxy cần trì cơng trình (mg/l) Thường lấy 1,5-2 mg/l xử lý nước thải - Trong không khí, oxy chiếm 21% thể tích; giả sử trọng lượng riêng khơng khí 1,2kg/m3, với hiệu vận chuyển 8%, lượng khơng khí u cầu cho trình là: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Cơng Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang M kk = OC t = = 35,7 m3/mẻ 0,21 × 1,2 0,21 × 1,2 - Lượng khơng khí thiết kế để chọn máy nén khí là: Qkk = f M kk 35,7 3 = 1,5 × × = 1,4 m /phút = 0,02m /s E 0,08 480 phút / me  Áp lực công suất hệ thống máy nén khí - Áp lực cần thiết cho hệ thống khí nén xác định theo cơng thức: H ct = hd + hc + h f + H Với: h d : Tổn thất áp lực ma sát dọc theo chiều dài ống dẫn, m h c: Tổn thất cục bộ,m h f :tổn thất qua thiết bị phân phối khí, m H: chiều sâu hữu ích bể, H=4 m - Tổng tổn thất h d, h c thường không vượt 0,4m, tổn thất h f khơng q 0,5 m Do áp lực cần thiết: H ct = 0,4+0,5+4=4,9 m - Áp lực khơng khí là: P= 10,33 + H ct 10,33 + 4,9 = = 1,47 at 10,33 10,33 - Cơng suất máy nén khí ( tính bể điều hòa): N= 34400 × ( P 0.29 − 1) × (q1 + q ) 34400 × (1,47 0.29 − 1) × (0,02 + 0,02) = = kW 102 × η 102 × 0,8 Trong đó: q :Lưu lượng khơng khí cung cấp bể điều hòa, q = 0,02m3/s q :Lưu lượng khơng khí cung cấp bể SBR, q = 0,02m3/s η : Hiệu suất máy nén khí, η = 0,7 ÷ 0,9, chọn η = 0,8 - Chọn máy thổi khí hoạt động luân phiên, máy họat động máy nghỉ Công suất máy N = 3Hp = 2,25kW  Bố trí hệ thống đĩa - Hệ thống phân phối khí bố trí thành bể chạy dọc theo thành bể xuống đáy bể với ống nhánh - Ống đặt thành bể với lưu lượng khí thổi vào Q ch = 0,02m3/s Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang - Chọn ống gồm ống nhánh, khoảng cách ống nhánh liên tiếp 0,875m Lưu lượng vào ống nhánh q n = Q ch /4 = 0,02/4 = 0,005m3/s - Số đĩa phân phối khí: n= F 12 = = 12 f Trong đó: F = Diện tích bể: F = B x L = x = 12 m2 f = diện tích phục vụ đĩa, tiêu chuẩn f = ÷ 1,4 m2, chọn f=1m2 - Số lượng đĩa nhánh là: 12/4 = - Khoảng cách đĩa nhánh 0,875 m - Tổng diện tích đĩa : Fdia = Qkhí 20 = = 0,4 m q 50 Trong : Q khí = Tổng lưu lượng khí, Q khí = 20 L/s ; q = Cường độ sục khí bề mặt, q = 50L/s.m2 - Diện tích đĩa : f đia = Fđia 0,4 = = 0,03 m ; với n = 12 đĩa n 12 - Đường kính đĩa : f đia d đia = π = × 0,03 = 0,2 m = 200mm 3,14 Chọn đường kính đĩa d = 250mm  Đường kính ống phân phối khí - Đường kính ống : D= 4Qch = πV × 0,02 = 0,04m = 40mm 3,14 × 15 - Đường kính ống nhánh: d= 4Qnh = πV × 0,005 = 0,03m = 30mm 3,14 ×  Chọn đường ống cung cấp khí cho bể với đường kính D=50mm đường kính ống nhánh phân phối khí vào bể d = 30mm C.2.2 Bể trung gian Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang - Dựa vào lưu lượng xả bể SBR ngày theo giờ, thể tích tích lũy vào thể tích tích lũy bơm đi, ta có bảng thể tích tích lũy bể trung gian cho ngày sau: Bảng C2.2 Thể tích tích lũy bể trung gian cho Giờ 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 Giờ 6-7 7-8 8-9 - 10 10 - 11 11 - 12 12 - 13 13 - 14 14 - 15 15 - 16 16 - 17 17 - 18 18 - 19 19 - 20 20 - 21 21 - 22 22 - 23 23 - 24 Tổng Vào bể (m3) 0 16,6 16,6 0 Vào bể (m3) 16,6 16,6 0 16,6 16,6 0 16,6 16,6 0 16,6 16,6 0 16,6 16,6 200 Ra bể(m3) 16,6 16,6 16,6 Ra bể(m3) 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 200 Tích lũy (m3) -16,6 0 -16,6 Tích lũy (m3) 0 -16,6 0 -16,6 0 -16,6 0 -16,6 0 - Thể tích hữu ích bể ứng với lưu lượng lớn nhất: V = 16,6m3 - Chọn chiều cao hữu ích bể: h = 3m - Chiều cao bảo vệ: h = 0,5m - Chiều cao xây dựng bể: h= h + h = 3,5+0,5 = 3,5m - Chọn bể hình vng có chiều dài cạnh: a = V 16,6 = ≈ 2,4m h1  Tính tốn máy bơm Giống tính tốn máy bơm bể trung gian phương án Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Cơng Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang PHỤ LỤC 4: TÍNH TỐN KINH TẾ A – TÍNH TỐN PHƯƠNG ÁN  Chi phí đầu tư  Chí phí xây dựng Hạng mục cơng trình Vật liệu Bể điều hòa BTCT Bể trộn BTCT Bể phản ứng BTCT Bể lắng đứng BTCT Bể UASB BTCT Bể Aerotank BTCT Bể lắng ly tâm BTCT Bể trung gian BTCT Sân phơi bùn Gạch Nhà để máy thổi khí Nhà điều hành Số lượng 1 1 1 1 Thể tích (m3) 66,4 4,15 15 48 32 47,2 8,3 40 Đơn giá (VNĐ) 3.000.000 3.000.000 3.000.000 3.000.000 3.000.000 3.000.000 3.000.000 3.000.000 1.000.000 Thành tiền (VNĐ) 199.200.000 6.000.000 12.450.000 45.000.000 144.000.000 96.000.000 141.600.000 24.900.000 120.000.000 20.000.000 30.000.000 20.000.000 30.000.000 839.150.000 Số lượng 16 1 Đơn giá (VNĐ) 1.000.000 300.000 20.000.000 20.000.000 1.000.000 5.000.000 20.000.000 Thành tiền (VNĐ) 1.000.000 4.800.000 40.000.000 20.000.000 1.000.000 10.000.000 20.000.000 6.000.000 6.000.000 15.000.000 15.000.000 8.000.000 8.000.000 40.000.000 300.000 80.000.000 2.400.000 Tổng Tổng T1 = 839.150.000VNĐ  Chí phí máy móc thiết bị Hạng mục Song chắn rác Bể điều hòa Bể trộn Bể phản ứng Bể lắng đứng Bể UASB Bể Aerotank Thiết bị Song chắn rác Đĩa phân phối khí Bơm nước chìm Mơtơ + Cánh khuấy Thùng chứa 1000L Bơm châm hóa chất Mơtơ + Cánh khuấy Máng cưa+ống trung tâm Bơm bùn Máng cưa+ ống phân phối Máy thổi khí Đĩa phân phối khí Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Cơng Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang Bể lắng ly tâm Bể trung gian Bể lọc áp lực Bơm bùn Máng cưa+ống trung tâm Bơm nước Bồn lọc thép Bơm châm hóa chất Thùng chứa 500L Tổng 15.000.000 15.000.000 10.000.000 10.000.000 1 15.000.000 30.000.000 5.000.000 500.000 30.000.000 30.000.000 5.000.000 500.000 298.700.000 Tổng T2 = 298.700.000VNĐ  Chi phí phụ kiện chi phí gián tiếp STT Phụ kiện Hệ thống đường ống (ống, van thép, PVC) Hệ thống dây điện, tủ điều khiển Chi phí lập quản lý dự án Chi phí nhân cơng Thành tiền (VNĐ) Đơn giá 2,5% (T1+T2) 2,5% (T + T ) 5% (T + T ) 10% (T + T ) Tổng 29.196.250 29.196.250 58.392.500 387.844.000 116.785.000 Tổng T3 = 116.785.000VNĐ Tổng chi phí đầu tư ban đầu: T đtbđ = T +T +T = 839.150.000+ 298.700.000+ 116.785.000= 1.254.635.000VNĐ  Chi phí quản lý vận hành  Chi phí hóa chất Tên hố chất NaOH Phèn nhơm Clo 48 10.000 Thành tiền (VNĐ/ngày) 480.000 99,6 6.000 597.600 20.000 20.000 Số lượng (kg/ngày) Đơn giá (VNĐ) Tổng Tổng T4 = 1.097.600VNĐ/ngày = 32.928.000 VNĐ/tháng 1.097.600 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Cơng Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang  Chi phí điện Tên thiết bị Máy bơm hố chất Máy thổi khí Bơm tuần hồn bùn Bơm bùn Bơm nước chìm Bơm nước chìm Moto cánh khuấy Thiết bị chiếu sáng Công Thời gian Điện Số Đơn giá Thành tiền suất hoạt tiêu lượng (VNĐ/kW) (VNĐ/ngày) (kW/h) động (h) thụ (kW) 0,25 24 1.500 9.000 2,5 24 120 1.500 180.000 0,13 24 3,12 1.500 4.680 0,5 1 1.500 1.500 0,34 24 8,16 1.500 12.240 0,72 12 8,64 1.500 12.960 0,375 24 18 1.500 27.000 0,1 12 1,2 1.500 1.800 Tổng 249.180 Tổng chi phí T5 = 249.180VNĐ/ngày = 7.475.400 VNĐ/tháng  Chi phí nhân cơng vận hành Kĩ sư Mức lương (VNĐ/tháng) 3.000.000 Công nhân 2.000.000 Biên chế Số người Tổng Thành tiền (VNĐ/tháng) 3.000.000 2.000.000 5.000.000 Tổng chi phí T6 = 5.000.000 VNĐ/tháng  Chi phí bảo trì bảo dưỡng hàng năm  Thay nhớt  Bơi trơn dầu mỡ Chi phí bảo trì bảo dưỡng: T = 0,5% tổng chi phí đầu tư Vậy tổng chi phí vận hành: = 0,5% x 1.284.635.000= 6.423.175VNĐ/năm = 535.265VNĐ/tháng T vh =T + T + T + T = 32.928.000 + 7.475.400 +5.000.000 + 535.265 = 45.938.665VNĐ/tháng Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Cơng Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang  Khấu hao tài sản lãi suất Số tiền vay ngân hàng ban đầu: 1.254.635.000VNĐ, với lãi suất vay dài hạn 10%năm, với niên hạn hoạt động cơng trình 20 năm Số tiền trả hàng năm cho ngân hàng tính theo bảng sau: Thời gian Tiền vay ngân vận hành dự hàng (VNĐ) án (năm) 1.254.635.000 1.191.903.250 1.129.171.500 1.066.439.750 1.003.708.000 940.976.250 878.244.500 815.512.750 752.781.000 10 690.049.250 11 627.317.500 12 564.585.750 13 501.854.000 14 439.122.250 15 376.390.500 16 313.658.750 17 250.927.000 18 188.195.250 19 125.463.500 20 62.731.750 Trả nợ định kỳ (VNĐ) 62.731.750 62.731.750 62.731.750 62.731.750 62.731.750 62.731.750 62.731.750 62.731.750 62.731.750 62.731.750 62.731.750 62.731.750 62.731.750 62.731.750 62.731.750 62.731.750 62.731.750 62.731.750 62.731.750 62.731.750 Tổng số tiền phải trả ngân hàng Tiền trả lãi Trả ngân hàng suất ngân (VNĐ) hàng (VNĐ) 125.463.500 188.195.250 119.190.325 181.922.075 112.917.150 175.648.900 106.643.975 169.375.725 100.370.800 163.102.550 94.097.625 156.829.375 87.824.450 150.556.200 81.551.275 144.283.025 75.278.100 138.009.850 69.004.925 131.736.675 62.731.750 125.463.500 56.458.575 119.190.325 50.185.400 112.917.150 43.912.225 106.643.975 37.639.050 100.370.800 31.365.875 94.097.625 25.092.700 87.824.450 18.819.525 81.551.275 12.546.350 75.278.100 6.273.175 69.004.925 2.572.001.750 Số tiền trả trung bình hàng tháng cho ngân hàng: T = 2.572.001.750/20/12 = 10.716.674VNĐ/tháng Giá thành xử lý cho 1m3 nước thải xử lý: Giá 1m3 nước = T + Tvh 10.716.674 + 45.938.665 = = 9.442 VNĐ Q * 30 200 * 30 Vậy giá thành 1m3 nước xử lý theo phương án 9.442VNĐ Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang B – TÍNH TỐN PHƯƠNG ÁN  Chi phí đầu tư  Chí phí xây dựng Hạng mục cơng trình Bể điều hòa Bể trộn Bể phản ứng Bể lắng đứng Bể UASB Bể SBR Bể trung gian Sân phơi bùn Nhà để máy thổi khí Nhà điều hành Vật Số liệu lượng BTCT BTCT BTCT BTCT BTCT BTCT BTCT Gạch 1 Thể tích (m3) 66,4 4,15 15 48 47 16,6 40 Đơn giá (VNĐ) 3.000.000 3.000.000 3.000.000 3.000.000 3.000.000 3.000.000 3.000.000 1.000.000 20.000.000 30.000.000 Thành tiền (VNĐ) 199.200.000 6.000.000 12.450.000 45.000.000 144.000.000 564.000.000 49.800.000 120.000.000 20.000.000 30.000.000 1.190.450.000 Số lượng 16 1 Đơn giá (VNĐ) 1.000.000 300.000 20.000.000 20.000.000 1.000.000 5.000.000 20.000.000 Thành tiền (VNĐ) 1.000.000 4.800.000 40.000.000 20.000.000 1.000.000 10.000.000 20.000.000 6.000.000 6.000.000 15.000.000 15.000.000 8.000.000 8.000.000 40.000.000 300.000 15.000.000 30.000.000 5.000.000 80.000.000 3.600.000 30.000.000 30.000.000 5.000.000 Tổng Tổng T1 = 1.190.450.000VNĐ  Chí phí máy móc thiết bị Hạng mục Song chắn rác Bể điều hòa Bể trộn Bể phản ứng Bể lắng đứng Bể UASB Bể SBR Bể trung gian Bể lọc áp lực Thiết bị Song chắn rác Đĩa phân phối khí Bơm nước chìm Mơtơ + Cánh khuấy Thùng chứa 1000L Bơm châm hóa chất Môtơ + Cánh khuấy Máng cưa+ống trung tâm Bơm bùn Máng cưa+ ống phân phối Máy thổi khí Đĩa phân phối khí Bơm nước Bồn lọc thép Bơm châm hóa chất 12 1 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang Thùng chứa 500L Tổng 500.000 500.000 247.900.000 Tổng T2 = 247.900.000VNĐ  Chi phí phụ kiện chi phí gián tiếp STT Phụ kiện Hệ thống đường ống (ống, van thép, PVC) Hệ thống dây điện, tủ điều khiển Chi phí lập quản lý dự án Chi phí nhân cơng Thành tiền (VNĐ) Đơn giá 2,5% (T1+T2) 36.708.750 2,5% (T + T ) 36.708.750 5% (T + T ) 73.417.500 10% (T + T ) 146.835.000 Tổng 293.670.000 Tổng T3 = 293.670.000VNĐ Tổng chi phí đầu tư ban đầu: T đtbđ = T +T +T = 1.190.450.000+ 247.900.000+ 293.670.000=1.732.020.000VNĐ  Chi phí quản lý vận hành  Chi phí hóa chất Tên hố chất 48 10.000 Thành tiền (VNĐ/ngày) 480.000 99,6 6.000 597.600 20.000 20.000 Số lượng (kg/ngày) NaOH Phèn nhôm Clo Đơn giá (VNĐ) Tổng 1.097.600 Tổng T4 = 1.097.600VNĐ/ngày = 32.928.000 VNĐ/tháng  Chi phí điện Công Thời gian Điện Số Đơn giá Thành tiền Tên thiết bị suất hoạt tiêu lượng (VNĐ/kW) (VNĐ/ngày) (kW/h) động (h) thụ (kW) 0,25 24 1.500 9.000 Máy bơm hoá chất 2 24 96 1.500 144.000 Máy thổi khí 0,5 1 1.500 1.500 Bơm bùn 0,34 24 8,16 1.500 12.240 Bơm nước chìm 0,72 12 8,64 1.500 12.960 Bơm nước chìm 0,375 24 18 1.500 27.000 Moto cánh khuấy Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang Thiết bị chiếu sáng 0,1 12 1,2 1.500 Tổng 1.800 208.500 Tổng chi phí T5 = 208.500VNĐ/ngày = 6.255.000 VNĐ/tháng  Chi phí nhân công vận hành Kĩ sư Mức lương (VNĐ/tháng) 3.000.000 Công nhân 2.000.000 Biên chế Số người Tổng Thành tiền (VNĐ/tháng) 3.000.000 2.000.000 5.000.000 Tổng chi phí T6 = 5.000.000 VND/tháng  Chi phí bảo trì bảo dưỡng hàng năm  Thay nhớt  Bôi trơn dầu mỡ Chi phí bảo trì bảo dưỡng T = 0,5% tổng chi phí đầu tư Vậy tổng chi phí vận hành: = 0,5% x 1.230.899.625= 6.154.498VNĐ/năm = 512.875VNĐ/tháng T vh =T + T + T + T = 32.928.000 + 6.255.000 +5.000.000 + 512.875= 44.695.875VNĐ/tháng  Khấu hao tài sản lãi suất Số tiền vay ngân hàng ban đầu: 1.732.020.000VNĐ, với lãi suất vay dài hạn 10%/năm, với niên hạn hoạt động cơng trình 20 năm Số tiền trả hàng năm cho ngân hàng tính theo bảng sau: Thời gian Tiền vay ngân vận hành dự hàng (VNĐ) án (năm) 1.732.020.000 1.645.419.000 1.558.818.000 1.472.217.000 1.385.616.000 1.299.015.000 1.212.414.000 1.125.813.000 Trả nợ định kỳ (VNĐ) 86.601.000 86.601.000 86.601.000 86.601.000 86.601.000 86.601.000 86.601.000 86.601.000 Tiền trả lãi Trả ngân hàng suất ngân (VNĐ) hàng (VNĐ) 173.202.000 259.803.000 164.541.900 251.142.900 155.881.800 242.482.800 147.221.700 233.822.700 138.561.600 225.162.600 129.901.500 216.502.500 121.241.400 207.842.400 112.581.300 199.182.300 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Cơng Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1.039.212.000 952.611.000 866.010.000 779.409.000 692.808.000 606.207.000 519.606.000 433.005.000 346.404.000 259.803.000 173.202.000 86.601.000 86.601.000 86.601.000 86.601.000 86.601.000 86.601.000 86.601.000 86.601.000 86.601.000 86.601.000 86.601.000 86.601.000 86.601.000 103.921.200 95.261.100 86.601.000 77.940.900 69.280.800 60.620.700 51.960.600 43.300.500 34.640.400 25.980.300 17.320.200 8.660.100 Tổng số tiền phải trả ngân hàng 190.522.200 181.862.100 173.202.000 164.541.900 155.881.800 147.221.700 138.561.600 129.901.500 121.241.400 112.581.300 103.921.200 95.261.100 3.550.641.000 Số tiền trả trung bình hàng tháng cho ngân hàng: T = 3.550.641.000/20/12 = 14.794.338VNĐ/tháng Giá thành xử lý cho 1m3 nước thải xử lý: Giá 1m3 nước = T + Tvh 14.794.338 + 44.695.875 = = 9.915 VNĐ Q * 30 200 * 30 Vậy giá thành 1m3 nước xử lý theo phương án 9.915 VNĐ Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Cơng Ty Cổ Phần Mía Đường Phan Rang PHỤ LỤC 5: BẢN VẼ THIẾT KẾ ... Liquor Suspended Solid) MLVSS : Nồng độ chất lơ lửng dễ bay hỗn hợp bùn hoạt tính (Mixed Liquor Volatile Suspended Solid) TCXD : Tiêu chuẩn xây dựng TNHH : Trách nhiệm hữu hạn SCR : Song chắn