THIẾT KẾ BỂ KEO TỤTUYỂN NỔI VÀ MƯƠNG OXY HÓA CHO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN, CÔNG SUẤT 1800M3NGÀY

Việt Nam là một trong 10 nước xuất khẩu thủy sản hàng đầu trên thế giới, ngành thủy sản hiện tại chiếm 4% GDP, 8% xuất khẩu và 9% lực lượng lao động (khoảng 3,4 triệu người) của cả nước. Nhóm hàng chủ đạo trong xuất khẩu thủy sản của Việt Nam là cá tra, cá basa, tôm và các động vật thân mềm như mực, bạch tuộc, nghêu, sò,… Trong vòng 20 năm qua ngành thủy sản luôn duy trì tốc độ tăng trưởng ấn tượng từ 1020% (INEST, 2009) Tuy nhiên, ngành Chế biến Thủy sản cũng là một trong những ngành gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường. Ảnh hưởng của ngành chế biến thủy sản đến môi trường có sự khác nhau đáng kể, không chỉ phụ thuộc vào loại hình chế biến, mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như quy mô sản xuất, sản phẩm, nguyên liệu đầu vào, mùa vụ, trình độ công nghệ sản xuất, trình độ tổ chức quản lý sản xuất…, trong đó yếu tố kỹ thuật, công nghệ và tổ chức quản lý sản xuất có ảnh hưởng quyết định đến vấn đề bảo vệ môi trường của từng doanh nghiệp. Một số tác động đặc trưng của Việt Nam là một trong 10 nước xuất khẩu thủy sản hàng đầu trên thế giới, ngành thủy sản hiện tại chiếm 4% GDP, 8% xuất khẩu và 9% lực lượng lao động (khoảng 3,4 triệu người) của cả nước. Nhóm hàng chủ đạo trong xuất khẩu thủy sản của Việt Nam là cá tra, cá basa, tôm và các động vật thân mềm như mực, bạch tuộc, nghêu, sò,… Trong vòng 20 năm qua ngành thủy sản luôn duy trì tốc độ tăng trưởng ấn tượng từ 1020% (INEST, 2009) Tuy nhiên, ngành Chế biến Thủy sản cũng là một trong những ngành gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường. Ảnh hưởng của ngành chế biến thủy sản đến môi trường có sự khác nhau đáng kể, không chỉ phụ thuộc vào loại hình chế biến, mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như quy mô sản xuất, sản phẩm, nguyên liệu đầu vào, mùa vụ, trình độ công nghệ sản xuất, trình độ tổ chức quản lý sản xuất…, trong đó yếu tố kỹ thuật, công nghệ và tổ chức quản lý sản xuất có ảnh hưởng quyết định đến vấn đề bảo vệ môi trường của từng doanh nghiệp. Một số tác động đặc trưng của Việt Nam là một trong 10 nước xuất khẩu thủy sản hàng đầu trên thế giới, ngành thủy sản hiện tại chiếm 4% GDP, 8% xuất khẩu và 9% lực lượng lao động (khoảng 3,4 triệu người) của cả nước. Nhóm hàng chủ đạo trong xuất khẩu thủy sản của Việt Nam là cá tra, cá basa, tôm và các động vật thân mềm như mực, bạch tuộc, nghêu, sò,… Trong vòng 20 năm qua ngành thủy sản luôn duy trì tốc độ tăng trưởng ấn tượng từ 1020% (INEST, 2009) Tuy nhiên, ngành Chế biến Thủy sản cũng là một trong những ngành gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường. Ảnh hưởng của ngành chế biến thủy sản đến môi trường có sự khác nhau đáng kể, không chỉ phụ thuộc vào loại hình chế biến, mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như quy mô sản xuất, sản phẩm, nguyên liệu đầu vào, mùa vụ, trình độ công nghệ sản xuất, trình độ tổ chức quản lý sản xuất…, trong đó yếu tố kỹ thuật, công nghệ và tổ chức quản lý sản xuất có ảnh hưởng quyết định đến vấn đề bảo vệ môi trường của từng doanh nghiệp. Một số tác động đặc trưng của Việt Nam là một trong 10 nước xuất khẩu thủy sản hàng đầu trên thế giới, ngành thủy sản hiện tại chiếm 4% GDP, 8% xuất khẩu và 9% lực lượng lao động (khoảng 3,4 triệu người) của cả nước. Nhóm hàng chủ đạo trong xuất khẩu thủy sản của Việt Nam là cá tra, cá basa, tôm và các động vật thân mềm như mực, bạch tuộc, nghêu, sò,… Trong vòng 20 năm qua ngành thủy sản luôn duy trì tốc độ tăng trưởng ấn tượng từ 1020% (INEST, 2009) Tuy nhiên, ngành Chế biến Thủy sản cũng là một trong những ngành gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường. Ảnh hưởng của ngành chế biến thủy sản đến môi trường có sự khác nhau đáng kể, không chỉ phụ thuộc vào loại hình chế biến, mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như quy mô sản xuất, sản phẩm, nguyên liệu đầu vào, mùa vụ, trình độ công nghệ sản xuất, trình độ tổ chức quản lý sản xuất…, trong đó yếu tố kỹ thuật, công nghệ và tổ chức quản lý sản xuất có ảnh hưởng quyết định đến vấn đề bảo vệ môi trường của từng doanh nghiệp. Một số tác động đặc trưng của

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC KĨ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI ◊-◊-◊ - ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ BỂ KEO TỤ-TUYỂN NỔI VÀ MƯƠNG OXY HÓA CHO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN, CÔNG SUẤT 1800M3/NGÀY GVHD:PGS.TS Đặng Viết Hùng Lớp: MO15KT2 SVTH: Võ Thị Thùy Trâm Nguyễn Thị Hạnh Trang 1513601 1513571 TpHCM,ngày - tháng - năm 2018 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN I Tổng quan ngành chế biến thủy sản Việt Nam Giới thiệu chế biến thủy sản Việt Nam 10 nước xuất thủy sản hàng đầu giới, ngành thủy sản chiếm 4% GDP, 8% xuất 9% lực lượng lao động (khoảng 3,4 triệu người) nước Nhóm hàng chủ đạo xuất thủy sản Việt Nam cá tra, cá basa, tôm động vật thân mềm mực, bạch tuộc, nghêu, sò,… Trong vòng 20 năm qua ngành thủy sản ln trì tốc độ tăng trưởng ấn tượng từ 10-20% (INEST, 2009) Tuy nhiên, ngành Chế biến Thủy sản ngành gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường Ảnh hưởng ngành chế biến thủy sản đến mơi trường có khác đáng kể, khơng phụ thuộc vào loại hình chế biến, mà phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác quy mô sản xuất, sản phẩm, nguyên liệu đầu vào, mùa vụ, trình độ cơng nghệ sản xuất, trình độ tổ chức quản lý sản xuất…, yếu tố kỹ thuật, công nghệ tổ chức quản lý sản xuất có ảnh hưởng định đến vấn đề bảo vệ môi trường doanh nghiệp Một số tác động đặc trưng ngành Chế biến Thuỷ sản gây ảnh hưởng đến mơi trường kể đến sau: - Ơ nhiễm khơng khí: mùi phát sinh từ việc lưu trữ phế thải trình sản xuất, khí thải từ máy phát điện dự phịng Trong nguồn nhiễm khơng khí, mùi vấn đề nhà máy chế biến thủy sản - Chất thải rắn phát sinh chủ yếu từ trình chế biến bao gồm loại đầu vỏ tôm, vỏ nghêu, da/mai mực, nội tạng mực cá, - Nước thải sản xuất chế biến thủy sản chiếm 85-90% tổng lượng nước thải, chủ yếu từ công đoạn: rửa xử lý nguyên liệu, chế biến, hoàn tất sản phẩm, vệ sinh nhà xưởng dụng cụ, thiết bị, nước thải sinh hoạt Trong nguồn phát sinh ô nhiễm, nước thải nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường phát sinh thể tích nước thải lớn với nồng độ ô nhiễm cao không xử lý thích hợp Công nghệ chế biến thủy sản Công nghệ chế biến nhà máy khác nhau, tùy theo loại nguyên liệu, mặt hàng sản xuất, yêu cầu chất lượng sản phẩm Những nhà máy lớn thường sản xuất mặt hàng nhà máy chế biến cá tra, cá basa hay tôm đông lạnh, đa số nhà máy có nguồn nguyên liệu cố định Các mặt hàng tổng hợp sản phẩm giá trị gia tăng thường thích hợp với nhà máy vừa nhỏ Các sở sản xuất chế biến thủy sản đơn giản phức tạp số cơng đoạn nhìn chung giống công nghệ sản xuất Sơ đồ chế biến thủy sản II Đặc trưng nước thải ngành chế biến thủy sản Nguồn phát sinh Ô nhiễm nước thải sở chế biến thủy sản gồm nước thải sản xuất nước thải sinh hoạt: Nước thải sản xuất: sinh trình chế biến nước vệ sinh nhà xưởng, máy móc, thiết bị,… Thành phần nước thải có chứa chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, chất cặn bã, vi sinh vật dầu mỡ Lưu lượng thành phần nước thải chế biến thủy sản khác nhà máy tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu sử dụng, thành phần chất sử dụng chế biến (các chất tẩy rửa, phụ gia,…) Nước thải sinh hoạt: sinh khu vực vệ sinh nhà ăn Thành phần nước thải có chứa cặn bã, chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ, chất dinh dưỡng vi sinh Tính chất nước thải ngành chế biến thủy sản Cùng với phát triển theo năm ngành chế biến thủy hải sản đưa vào môi trường lượng nước thải lớn, gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước Nước thải ngành chứa phần lớn chất thải hữu có nguồn gốc từ động vật có thành phần chủ yếu protein chất béo Trong hai thành phần này, chất béo khó bị phân hủy vi sinh vật Các chất hữu chứa nước thải chế biến thủy sản chủ yếu dễ bị phân hủy Trong nước thải chứa chất cacbonhydrat, protein, chất béo,… xả vào nguồn nước làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan nước vi sinh vật sử dụng oxy hòa tan để phân hủy chất hữu Nồng độ oxy hòa tan 50% bão hòa có khả gây ảnh hưởng tới phát triển tơm, cá Oxy hịa tan giảm khơng gây suy thối tài ngun thủy sản mà cịn làm giảm khả tự làm nguồn nước, dẫn đến giảm chất lượng nước cấp cho sinh hoạt công nghiệp Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục có màu, hạn chế độ sâu tầng nước ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hưởng tới trình quang hợp tảo, rong rêu,… Chất rắn lơ lửng tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên thủy sinh đồng thời gây tác hại mặt cảm quan (tăng độ đục nguồn nước) gây bồi lắng lịng sơng, cản trở lưu thơng nước tàu bè,… Nồng độ chất nitơ, photpho cao gây tượng phát triển bùng nổ loài tảo, đến mức độ giới hạn tảo bị chết phân hủy gây nên tượng thiếu oxy Nếu nồng độ oxy giảm tới gây tượng thủy vực chết ảnh hưởng tới chất lượng nước thủy vực Ngoài ra, loài tảo mặt nước tạo thành lớp màng khiến cho bên khơng có ánh sáng Q trình quang hợp thực vật tầng bị ngưng trệ Tất tượng gây tác động xấu tới chất lượng nước, ảnh hưởng tới hệ thủy sinh, nghề nuôi trồng thủy sản, du lịch cấp nước Trong trình chế biến thủy sản, khác biệt nguyên liệu thô sản phẩm cuối liên quan đến khác trình sản xuất, dẫn đến tiêu thụ nước khác Cùng tham khảo lượng nước sử dụng chế biến số loại thủy sản: - Cá da trơn: 5-7m3/tấn sản phẩm - Tôm đông lạnh: 4-6m3/tấn sản phẩm - Surimi ( sản phẩm giả cua): 20-25m3/tấn sản phẩm - Thủy sản đông lạnh hỗn hợp: 4-5m3/ sản phẩm Đặc trưng nước thải chế biến thủy sản là: độ màu, mùi, chất rắn khơng hịa tan, chất rắn lơ lửng, vi trùng gây bệnh, chất hữu hòa tan, chất dinh dưỡng,… Thành phần nước thải chế biến thủy sản Nồng độ Tôm đông Cá da trơn Thủy sản đông lạnh (Tra- Basa) lạnh hỗn hợp pH 6.5-9 6.5-7 5.5-9 SS mg/L 100-300 500-1200 50-194 COD mgO2/L 800-2000 800-2500 694-2070 BOD5 mgO2/L 500-1500 500-1500 391-1539 NTổng mg/L 50-200 100-300 30-100 PTổng mg/L 12-120 50-100 3-100 Dầu mỡ mg/L 250-830 2.4-100 (Nguồn Tổng cục môi trường-Tài liệu kỹ thuật hướng dẫn đánh giá phù hợp công nghệ xử lý nước thải giới thiệu số công nghệ xử lý nước thải ngành Chế biến thuỷ sản, Dệt may, Giấy bột giấy,2011) Chỉ tiêu Đơn vị Dựa vào bảng cho thấy thành phần nước thải phát sinh từ chế biến thủy sản có nồng độ COD, BOD5, chất rắn lơ lửng, tổng Nito photpho cao Nước thải có khả phân hủy sinh học cao thể qua tỉ lệ BOD/COD, tỉ lệ thường dao động từ 0.6 đến 0.9 Đặc biệt từ nước thải phát sinh từ chế biến cá da trơn có nồng độ dầu mỡ cao từ 250 đến 830mg/l Nồng độ photpho nước thải chế biến tôm cao lên đến 120mg/l CHƯƠNG II: SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ Đề xuất sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải thủy sản: SCR đầu thô vào Nước SCR tinhgom Hố thu Mương oxy hóa Bể tuyển Bể chứa bùn Bể tách dầu Bể keo tụ Bể điều hòa Nước đầu Bể khử trùng Ghi chú: Máy ép bùn : Đường nước Sân phơi bùn : Đường bùn Nước thải từ nhà máy vào bể thu gom nước thải hệ thống xử lý Nước thải vào bể thu gom phải qua song chắn rác thô Tại loại rác có kích thước lớn ( xương, da, vây cá, đầu cá…) giữ lại chuyển vào thùng chứa công nhân thu gom đầy Nước thải từ bể thu gom bơm đưa qua song chắn rác tinh để giữ lại chất rắn có kích thước nhỏ thịt cá vụn, da,mỡ Sau nước chảy bể tách dầu mỡ để loại bỏ thành phần dầu mỡ nhẹ có khả tự nước thải Dầu mỡ sau tách khỏi nước thải chứa thùng chứa dầu mỡ Nước thải sau tách mỡ dẫn sang bể điều hòa cách tự chảy Bể lắng Bể điều hịa có nhiệm vụ điều hịa lưu lượng nồng độ chất nhiễm nước thải trước đưa vào cơng trình đơn vị phía sau Từ bể điều hịa, nước thải bơm đến hệ thống xử lý hóa lý bao gồm bể keo tụ bể tuyển Nhằm tạo điều kiện tốt cho trình tuyển chất khó lắng mỡ cá, nước thải hịa trộn với phèn nhôm đường ống trước vào bể keo tụ Polymer châm vào bể keo tụ khuấy trộn khí Từ bể keo tụ nước thải bơm vào thiết bị tạo áp theo chế độ tự chảy chảy qua bể tuyển nổi, hạt cặn kết dính tạo thành bơng cặn lắng xuống đáy bể, bọt khí mịn lơi kết dính bơng cặn nhỏ lên bề mặt Váng bề mặt thiết bị gạt bọt bề mặt gạt vào ống đứng trung tâm với cặn lắng đáy bể đưa vào bể chứa bùn Bể tuyển kết hợp keo tụ để tách phần lớn lượng mỡ cá sau qua bể tách mỡ trọng lực SS photpho trước vào mươn oxy hóa Mương oxy hóa làm việc chế độ làm thoáng kéo dài với bùn hoạt tính lơ lửng nước thải chuyển động tuần hốn liên tục mương Hàm lượng oxy hòa tan cung cấp thiết bị cấp khí bề mặt Cung cấp oxy vùng hiếu khí giúp diễn trình oxy hóa chất hữu nitrat hóa Trong vùng thiếu khí hàm lượng DO thấp giúp diễn trình khử nitrat Như vậy, mương oxy hóa nước thải di chuyển vịng quanh bể theo chiều quay máy sục khí bề mặt, khơng cần bơm tuần hồn bùn hoạt tính từ vùng hiếu khí vùng thiếu khí mà đảm bảo trình khử nito Hỗn hợp bùn (vi sinh vật) nước thải sau trải qua thời gian xử lý mương oxy hóa dẫn qua bể lắng nhằm tiến hành tách bùn khỏi nước thải phương pháp lắng trọng lực Bùn từ bể lắng tuần hồn lại mương oxy hóa nhằm trì nồng độ bùn định bể, phần bùn dư bơm bể chứa bùn Nước thải sau xử lý phương pháp sinh học qua công đoạn xử lý cuối khử trùng nước trước xả vào nguồn tiếp nhận Nước thải hòa trộn với dung dịch NaOCl thủy lực với sử dụng vách ngăn để đảm bảo hiệu xáo trộn Phần nước thải bể chứa bùn dẫn vào bể tiếp nhận để xử lý lại Bùn từ bể chứa bùn bơm máy ép bùn nhằm tiến hành trình tách nước sau Nước sau ép bùn dẫn hố thu gom Bùn sau ép đưa tới sân phơi bùn CHƯƠNG III: TÍNH TỐN Bảng 3.1: Thành phần nước thải đầu vào Công ty CBTS 01 : Chỉ tiêu Đơn vị PH SS mg/l COD mgO2/l BOD5 mgO2/l Amoni mg/l Cl2 dư mg/l Ptổng mg/l * Coliform MPN/100ml Ghi ‘’-‘’ khơng có giá trị Nồng độ đầu vào 7-7.1 742-795 1960-2320 1803-2158 22-63 0.01-0.02 23-41 6×105-1.2×106 ‘’*’’ QCVN24:2009 BTNMT Bảng 3.2: Đặc tính nước thải đầu vào theo thiết kế Công ty CBTS 01: Chỉ tiêu pH SS COD BOD5 NTổng PTổng Dầu mỡ Đơn vị mg/L mgO2/L mgO2/L mg/L mg/L mg/L MPN/100m Coliform L Ghi ‘’-‘’ khơng có giá trị Nồng độ đầu vào 2400 1400 520 90 66.7 QCVN 11:2008 cột 6-9A 50 50 30 30 10 21×104 3000 (Nguồn Tổng cục môi trường-Tài liệu kỹ thuật hướng dẫn đánh giá phù hợp công nghệ xử lý nước thải giới thiệu số công nghệ xử lý nước thải ngành Chế biến thuỷ sản, Dệt may, Giấy bột giấy,2011) Như vậy, chúng so sánh chất lượng nước đầu với Quy chuẩn kỹ thuật Quốc Gia nước thải chế biến thủy sản QCVN 11-MT:2015/BTNM (sửa đổi QCVN 11:2008/BTNMT) Giá trị tối đa cho phép thông số ô nhiễm nước thải chế biến thủy sản xả nguồn tiếp nhận nước thải tính theo cơng thức sau: Trong đó: - Cmax giá trị tối đa cho phép thông số ô nhiễm nước thải chế biến thủy sản xả nguồn tiếp nhận nước thải; - C giá trị thông số ô nhiễm nước thải chế biến thủy sản quy định mục 2.2 - Kq hệ số nguồn tiếp nhận nước thải quy định mục 2.3 ứng với lưu lượng dịng chảy sơng, suối, khe, rạch; kênh, mương; dung tích hồ, ao, đầm; mục đích sử dụng vùng nước biển ven bờ Giả sử lưu lượng dòng chảy nguồn tiếp nhận nước thải (Q) Đơn vị tính: mét khối/giây (m3/s) đồ án 50  Q  200 ► hệ số Kq=1 - Kf hệ số lưu lượng nguồn thải quy định mục 2.4 ứng với tổng lưu lượng nước thải sở sản xuất chế biến thủy sản xả nguồn tiếp nhận nước thải Lưu lượng nguồn thải (F) Đơn vị tỉnh: mét khối/ngày đêm (m3/24h) đồ án F=1800m3/ngày ► 500 < F ≤ 5.000 ► Kf=1 Giả sử đồ án nước thải chế biến thủy sản xả nguồn nước dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt ► giá trị C lấy cột A Bảng 1: Giá trị C để làm sở tính tốn giá trị tối đa cho phép thông số ô nhiễm nước thải chế biến thủy sản TT Thông số Đơn vị PH BOD5 200C COD Tổng chất rắn lơ lửng Amoni (NH4+ tính theo N) Tổng Nito (tính theo N) Tổng photpho ( tính theo P) Tổng dầu, mỡ động thực vật Clo dư 10 Tổng coliforms mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l MPN CFU/100ml I Gíá trị C A 6-9 30 75 50 10 30 10 10 B 5.5-9 50 150 100 20 60 20 20 3000 5000 BỂ KEO TỤ- TUYỂN NỔI Bể keo tụ a Tính toán liều lượng phèn Dựa theo điều 6.11 bảng 6.3- Liều lượng phèn để xử lý nước (TCXDVN 33:2006) liều lượng phèn khơng chứa nước Al2(SO4)3 chọn 45mg/l Phèn nhơm thị trường dạng Al2(SO4)3.18H2O, có 17% Al2O3, Tỷ trọng 1.69 kg/l Liều lượng phèn nhôm Al2(SO4)3 18H2O cần thiết cho vào nước : Nồng độ Al2O3 phèn : Nồng độ phèn nhôm Al2(SO4)3 : Liều lượng phèn nhôm Al2(SO4)3 18H2O thị trường cần thiết cho vào nước phút : Lượng phèn nhơm cần thiết cho lần hịa trộn : Hay (2) Từ (1) (2) Biết thùng trộn hóa chất phèn nhơm Al 2(SO4)3 18H2O ngày mẽ, mẽ 12 lần trộn tương ứng 82.08l phèn (hay 138.7 kg phèn Al2(SO4)3 18H2O) b Kích thước bồn hịa trộn Dung tích bể hịa trộn phèn tính theo cơng thức: (điều 6.19- TCXDVN33:2006): (1) Trong đó: - q : lưu lượng nước xử lý (m3/h) p : Liều lượng hóa chất dự tính cho vào nước (g/m3) n : Số hai lần hịa tan phèn ( cơng suất 1800 m3/ngày, chọn n = 12 - (TCXDVN 33: 2006) bh : Nông độ dung dịch hóa chất thùng hịa trộn (chọn 10% theo điều 6.20, - TCXDVN 33 : 2006 ) γ : Khối lượng riêng dung dịch lấy 1T/m3 Chọn bồn khuấy trộn hình trụ với chiều cao H : 1.5 m Đường kính bồn hịa trộn : c Tính tốn khuấy trộn cho bồn hịa trộn phèn Đường kính khuấy trộn : Trong D : đường kính cánh quạt Chọn cánh khuấy chân vịt cánh hệ số k 0.32, với số vòng quay 30 vòng/ phút (điều 6.22, TXDVN 33 : 2006 ) d Tính tốn bể keo tụ Số lượng : bể Thời gian lưu nước : 20 – 30 s G = 950s-1 - Tính tốn kích thước bể : Thể tích bể : V = Qx t = 1800m3/ngà30s=×30s=0.625 Trong đó: Q: Lưu lượng nước thải cần xử lý; Q=1800m3/ngày t: Thời gian lưu; t=30s Bể có hình vng với tỉ số chiều sâu (w) chiều rộng (d) ( theo TLTK-X) Thiết kế dài×rộng×cao=0.679m×0.679m×1.358m Chiều cao tổng cộng (Chiều cao xây dựng) H = Ho + HBV = 1.358 + 0.4 = 1.758 (m) (HBV = 0.4: TCVN 33 - 2006) - Tính tốn cánh khuấy : Năng lượng cần thiết để khuấy trộn (bài giảng Thầy Đặng Viết Hùng- ĐH BK TpHCM) P = G2 x V x μ =(950s-1)2 ×0.625m3×1.005x10-3 N/m2.s=566.9W Trong : P : lượng cần thiết truyền vào nước (W) μ: độ nhớt chất lỏng ; μ =1.005x10-3 N/m2.s (với nhiệt độ nước 200C ) V : thể tích bể; V= 0.625 G : Gradient vận tốc G= 950s-1 Giả sử hiệu khuấy trộn 90% lượng cánh khuấy thực tế cần: P’ = Đường kính khuấy trộn tương đương : Te = 1.13 (LW)0.5 = 1.13×(0.679×0.679)0.5 = 0.767 (m) Tỉ lệ đường kính cánh khuấy đường kính khuấy trộn tương đương: → D = 0.35×Te = 0.35×0.767=0.268(m) Cánh khuấy đặt cách đáy: h = × Ho = × 1.358=0.453 (m) Chiều rộng cánh: b = 0.2 D = 0.2×0.268=0.054 (m) Chiều dài cánh: a = 0.5 D =0.5×0.268=0.134(m) Tính tốn số vịng quay giây: Trong đó: - P: lượng cần thiết (W); P=629.9W - K: hệ số sức cản nước, phụ thuộc vào kiểu cánh khuấy Chọn cánh khấy chân vịt cánh, K=0.32 (bảng 2.6, Cấp nước tập 2, Trịnh Xuân Lai) - �: khối lượng riêng chất lỏng (kg/m3); giả sử khối lượng riêng nước thải chế biến thủy sản �=1000kg/m3 - D: đường kính cánh khuấy (m); D= 0.268m Chiều dài trục khuấy: Htrục = Hxd – h = 1.358-0.453=0.905 (m) Htrục : Tính từ vị trí đặt motor Bên bể thiết kế chắn xung quyanh mặt bể để ngăn chuyển động xoáy nước Với chiều cao chắn h tc = Hxd = 1.358m, chiều rộng Btc = 0.1 B = 0.12 (m) chiều dày (mm) e Tính tốn đường ống khỏi bể keo tụ qua bể tuyển Theo điều 6.59-TCXDVN 33 - 2006 tốc độ nước chảy ống không 0.8 1(m/s), chọn 0.8 (m/s) thời gian lưu lại nước ống không phút, chọn 30 (s) Ta tính diện tích mặt cắt ngang ống: → ►Chọn ống Φ180mm Chiều dài ống: Chọn L = 25 (m) Tính tốn lại: V = 0.82 (m/s) t = 30.54 (s) (phù hợp TCXDVN 33 : 2006) (Phù hợp TCXDVN 33 : 2006) f Pha Polymer - Nồng độ hóa chất sử dụng 0.1% Hòa tan 0.8kg Polymer vào 1500l nước - Khuấy khoảng phút cho polymer tan hết (tham khảo dựa theo cách pha polymer 0.1% Hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu cơng nghiệp Tân Bình) g BỂ TUYỂN NỔI Bảng 4.10: Thông số thiết kế bể tuyển khí hịa tan Thơng số Giá trị Trong khoảng 170 - 475 0.03 - 0.45 1-3 Áp suất, kN/m Tỉ số khí:rắn Chiều cao lớp nước, m Tải trọng bề mặt, m3/m2.ngày 20-325 Thời gian lưu nước, phút Bể tuyển 20-60 Cột áp lực 0.5-3 Mức độ tuần hồn % 5-120 (nguồn: Xử lý nước thải thị công nghiệp, Lâm Minh Triết) Đặc trưng 270 - 340 0.01-0.20 Theo kết thực nghiệm cho mô hình tuyển khơng tuần hồn cho thấy: - - Ở tỷ số khí/rắn: A/S = 0.03ml khí/mg chất rắn đạt hiệu tối ưu Nhiệt độ trung bình, t = 270C Độ hịa tan khơng khí: sa = 16,4 ml/l Tỷ số bảo hịa: f = 0,5 (phần khí hòa tan áp suất P) Tải trọng bề mặt bể tuyển nổi; L = 48 m3/m2 ngày (ở tải trọng hiệu khử cặn lơ lửng đạt 90%, khử dầu mỡ đạt 85%, khử COD đạt 50% khử BOD5 đạt 36 %) Sa : Hàm lượng bùn vào bể tuyển mg/l Lượng SS đầu vào trạm xử lý 795 mg/l Khi qua song chắn rác lượng SS giảm 15% nên SS vào bể tuyển cịn sau: Sa = (1-0.15) ×795 = 675.75 mg/l ~676mg/l Áp suất yêu cầu cho cột áp lực: - Vậy P=3.9atm=395.167kPa=40.3m nước Chọn bể tuyển hình trụ: Vật liệu chế tạo bể: thép CT03 Chiều cao toàn bể: H = 1m Chiều cao ngăn tạo bọt: H1 = 0.3m - - Chiều cao vùng lắng: H2 =0.4m Chiều cao bảo vệ Hbv=0.3m Diện tích bề mặt tuyển nổi: Đường kính bể: Đường kính ống trung tâm: Đường kính ngăn tạo bọt: Thể tích bể tuyển nổi: - Thời gian lưu nước vùng tuyển nổi: = Góc nghiêng đáy bể chọn nghiêng 300 so với mặt phẳng ngang Đường ống nước vào bể: - Tính tốn bình tích áp Chọn thời gian lưu nước cột tạo áp t = phút =2.5 Trên thực tế thể tích nước chiếm 2/3 thể tích bồn khí hịa tan: Chọn bồn tạo áp Varem Thơng tin sản phẩm Bình tích áp Varem : Model: S3 N30H61CS000000 Kiểu dáng: Đứng Dung tích: 3000L Áp lực: 10 bar Màu sắc: Đỏ Lượng khí cung cấp A/S=0.03mg khí/ mg chất rắn ► A=0.03S Trong S lượng cặn tách phút: Vậy lượng khí cần cung cấp là: ► Chọn máy nén khí có Qk=26l/ phút Thơng số kỹ thuật Máy nén khí Fusheng D1: Model: Công suất (HP-KW): Lưu lượng (l/phút): Điện áp sử dụng (V): Tốc độ quay puly đầu nén (v/phút): D1 0.5-0.37 69 220 807 Số xi lanh đầu nén: Áp lực làm việc (kg/cm2): Áp lực tối đa (kg/cm2): Dung tích bình chứa (L): Kích thức DxRxC (mm): Trọng lượng (kg): Xuất xứ: Tính tốn bơm vào bể tuyển 10 33 244 x 244 x 720 45 Việt nam Trong đó: Q lưu lượng nước; Q=1800m3/ngày � khối lượng riêng nước; �=1000kg/m3  hiệu suất bơm; chọn =80% Hb cột áp bơm : Trong Z khoảng cách từ mặt nước bể keo tụ đến mặt nước bể tuyển ; Z=1.5m nước h tổng tổn thất áp lực từ mặt nước bể keo tụ đến mặt nước bể tuyển ; h=1.5 m nước Chọn động : Công suất bơm : Chọn máy bơm Pentax CM40-125B với thông số kĩ thuật sau: Hãng sản xuất Pentax Lưu lượng (m3/h) Công suất (kW) Xuất xứ Ý 180 2.2 - Hàm lượng COD sau tuyển nổi: - Hàm lượng BOD5 sau keo tụ-tuyển (giả sử giảm 70%): - Hàm lượng SS sau tuyển nổi: - Hàm lượng dầu mỡ sau tuyển nổi: - Chất lơ lửng dầu mỡ thu ngày: Giả sử bùn tươi ( gồm hỗn hợp váng cặn lắng) có hàm lượng chất rắn TSv=3.4%, VSv=65% khối lượng riêng Sv=1.0072 Dung tích bùn tươi cần xử lý ngày là: Lượng VS bùn tươi cần xử lý ngày: 778.16kgVS/ngày MƯƠNG OXY HÓA Hàm lượng BOD5 sau hệ thống keo tụ tuyển giảm 70% Vậy hàm lượng BOD vào mương oxy hóa là: 420mg/l Thể tích mương oxy hóa cần thiết để khử BOD5 tính theo cơng thức sau: - Q: lưu lượng nước thải cần xử lý; m3/ day S0: hàm lượng BOD5 nước thải dẫn vào mương oxy hóa; S0=560mg/l X: Nồng độ bùn hoạt tính; X=4000mg/l (theo bảng 6-1, Thiết kế cơng trình xử lý nước thải, Trịnh Xuân Lai, t92) F/M: Tỷ lệ BOD5 có nước thải bùn hoạt tính; mgBOD5/mg bùn (theo bảng 6-1, Thiết kế cơng trình xử lý nước thải, Trịnh Xn Lai, t92) Thể tích mương oxy hóa để nitrat hóa (txl 81): Tốc độ tăng trưởng riêng vi khuẩn Nitrate hóa: Trong đó: - µnm: tốc độ tăng trưởng riêng cực đại vi khuẩn nitrat hóa 150C - No: nồng độ amoni đầu vào; N0=63mg/l Kn: số bán bão hòa amoni 270C - Kn20ºC = 0.2-3 mg/l bảng 5-4, Thiết kế công trình xử lý nước thải, Trịnh Xuân Lai, t80) DO: nồng độ oxy hòa tan bể; DO=2mgO2/l Ko: số bán bão hòa oxy, Ko=1.3mgO2/l PH:giá trị PH để có tốc độ tăng trưởng riêng vi khuẩn nitrat hóa chấp nhận từ 7.2 đến cơng trình xử lý phối hợp khử BOD nitrat hóa.; chọn pH=7.2 Hằng số tiêu thụ chất riêng cực đại: Trong đó: - µn tốc độ tăng trưởng riêng vi khuẩn nitrate hóa 270C; µn=0.87 YN hệ số sản lượng; YN=0.16mg bùn/ mg NH4+ (bảng 5.4 Thiết kế cơng trình xử lý nước thải, Trịnh Xuân Lai t80) Tốc độ sử dụng amoni vi khuẩn nitrat hóa: Trong đó: - KS số tiêu thụ chất riêng cực đại; KS=5.44 ngày-1 N1 nồng độ amoni đầu ra; N1=5mg/l KN số bán bão hòa amoni 270C , KN=1.06 mg NH4/l Tỷ số hợp chất hữu bị nitrate hóa q trình khử BOD5: Trong đó: - N0 nồng độ amoni đầu vào; N0=63mg/l N1 ;à nồng độ amoni đầu ra; N1=5mg/l S0 nồng độ BOD5 đầu vào ; S0=420mg/l S1 nồng độ BOD5 đầu ra; S1=30mg/l Sinh khối hoạt tính vi khuẩn nitrate hóa bùn hoạt tính: Thể tích cần thiết để nitrate hóa: Thể tích vùng khử BOD5 nitrate là: Chọn thể tích lớn V1= để xây dựng mương khử hể BOD5 tồn lượng amoni chuyển hết thành NO3Tốc độ khử nitrate 270C: Trong đó: - �DN tốc độ khử nitrate 200C, �DN= 0.1 mgNO3/ mg bùn Ngày (txl 85) DO: nồng độ oxy hịa tan vùng thiếu khí; DO=0.2mg/l Thể tích vùng thiếu khí mương: Trong đó: - NO3 nồng độ NO3- sau nitrate hóa; NO3- =520mg/l NO3ra nồng độ NO3- đầu ra; NO3ra=30mg/l �’DN tốc độ khử nitrate hóa 270C; �’DN= X: nồng độ sinh khối; X=4000mg/l Tổng thể tích mương oxy hóa: Chọn hình dạng mặt mương oxy hóa hình oval Tiết diện ngang hình thang cân - Chiều rộng mặt nước : a=10m Chiều rộng đáy mương: b=5m Độ sâu lớp nước mương: h1=1.7m Khoảng cách từ mặt nước đến mặt mương: h2=0.3m Độ sâu xây dụng mương: H=h1+h2=1.7+0.3=2m Mặt cắt ngang mương oxy hóa Chiều ngang xây dựng mương: Diện tích mặt cắt ướt mương oxy hóa: Chiều dài tổng cộng mương oxy hóa là: Mương oxy hóa có dang hình chữ ‘’O’’ kéo dài mặt với bán kính trung bình đoạn uốn cong R=10m Tổng chiều dài phần mương uốn cong là: Chiều dài phần mương thẳng là: Sơ đồ cấu tạo mương oxy hóa 1-dẫn nước thải từ bể tuyển nổi; 2-ngăn tiếp nhận; 3-máy nạp khí;4-mương oxy hóa; 5-dẫn hỗn hợp bùn-nước đến bể lắng đợt II Tuần hồn bùn hoạt tính Chọn hệ số tuần hồn bùn hoạt tính =0.6 (theo bảng 6-1 tlt 92) Lưu lượng tuần hồn: Chọn bơm: Tính tốn lượng bùn thải: Giả sử lượng bùn dư thải bỏ (dẫn đến bể nén bùn) từ đường ống dẫn bùn tuần hoàn, Qra=Q hàm lượng chất rắn lơ lửng dễ bay (VSS) bùn đầu chiếm 80% hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS) Khi lưu lượng bùn dư thải bỏ tính: Trong đó: - V thể tích mương oxy hóa; V=3446.5m3 X nồng độ bùn hoạt tính bể; X=4000mg/l Xr nồng độ bùn hoạt tính nước khỏi bể lắng ( nồng độ VSS SS khỏi bể lắng); Xr=10667mg/l Xe nồng độ chất rắn bay đầu hệ thống - Qe lưu lượng nước thải khỏi bể lắng đợt II Xem lượng nước thất tuần hồn bùn khơng đáng kể; Qe=Q=1800m3/ngày c thời gian lưu bùn, chọn c=25 ngày (theo bảng 6.1 txl, 92) Chọn bơm tsurumi Tính lượng khơng khí cần xáo trộn Theo TCXD-51-2008 Điều 7.138, thời gian nạp khí mương oxy hóa xác định theo công thức: - L0: Hàm lượng BOD5 nước thải dẫn vào mương oxy hóa; L0=420mg/l Lt: Hàm lượng BOD5 sau xử lý; Lt=30mg/l a: liều lượng bùn hoạt tính; a=4g/l (điều 7.136 TCXD-51-2008) S: độ tro bùn hoạt tính; S=0.35 (điều 7.136 TCXD-51-2008) �: tốc độ oxy hóa trung bình theo BOD5; �=6mg/g.h (điều 7.136 TCXD-512008) Để nạp khí cho mương oxy hóa sử dụng máy nạp khí học trục ngang bố trí phần đầu đoạn thẳng mương oxy hóa Lượng oxi cần cung cấp để loại bỏ lượng chất bẩn nước thải tính theo cơng thức sau: - G0: liều lượng oxi đơn vị; G0=1.42mgO2 để loại bỏ 1mg BOD5 ( điều 7.9.2-TCXD51-84) L0: Hàm lượng BOD5 nước thải dẫn vào mương oxy hóa; L0=420mg/l Lt: Hàm lượng BOD5 sau xử lý; Lt=30mg/l Q: lưu lượng nước thải vào mương oxy hóa; Q=1800m3/day - Lượng oxy cần cung cấp là: Thời gian lưu nước mương: Thiết bị làm thống Để nạp khí cho mương oxy hóa sử dụng thiết bị làm thống kiểu rulo bố trí phần đầu đoạn thẳng mương oxy hóa Rulo kiểu phẩm gồm trục chuyển động, chu vi trục hàn thép phẳng rộng 5cm cách 5cm tạo thành hình bàn chải trịn đường kính 0.5m-1m; dài từ 2.5m-9m Bảng 4.13- Thơng số kỹ thuật thiết bị làm thoáng Thiết bị Chiều dài (mm) Đường kính (mm) Cơng suất (kW) Cơng suất cấp khí (kgO2/h) ROT 300 3000 1000 17.05 16.68 ROT 600 6000 1000 34.10 39.36 ROT 900 9000 1000 51.15 59.05 Chọn thiết bị làm thống ROT 900 có chiều dài 9m đường kính 1.0m Vận tốc quay n= 72 vòng/phút Độ sâu ngập nước cánh khuấy rulo 0.3m Mỗi đặt máy khuấy rulo mương oxy hóa cần đặt máy Cơng suất cấp khí 02 máy khuấy rulo: N= 2x51.15= 102.3 kgO2/h Tính đường ống dẫn bùn tuần hồn Lưu lượng bùn tuần hoàn Qth=1080m3/ngày Chọn v=1.5m/s (vận tốc từ 1-2m/s) Đường kính ống dẫn bùn: Chọn ống HDPE có đường kính danh nghĩa 105mm, dày 4.3mm, áp suất 6bar Kiểm tra lại vận tốc: Tính tốn ống dẫn nước vào Chọn vận tốc nước thải ống v=1m/s Lưu lượng nước thải Q=1800m3/ngày Đường kính ống Chọn ống HDPE đường kính ống 165mm Kiểm tra lại vận tốc ống: Tính tốn ống dẫn nước Chọn vận tốc nước thải ống v=1m/s Lưu lượng nước ống Qt =Q+Qth= 1800+1080=2880m3/ngày Đường kính ống Chọn ống HDPE đường kính ống 206mm ... nghệ xử lý nước thải thủy sản: SCR đầu thô vào Nước SCR tinhgom Hố thu Mương oxy hóa Bể tuyển Bể chứa bùn Bể tách dầu Bể keo tụ Bể điều hòa Nước đầu Bể khử trùng Ghi chú: Máy ép bùn : Đường nước. .. phù hợp công nghệ xử lý nước thải giới thiệu số công nghệ xử lý nước thải ngành Chế biến thuỷ sản, Dệt may, Giấy bột giấy,2011) Chỉ tiêu Đơn vị Dựa vào bảng cho thấy thành phần nước thải phát... nước thải hịa trộn với phèn nhơm đường ống trước vào bể keo tụ Polymer châm vào bể keo tụ khuấy trộn khí Từ bể keo tụ nước thải bơm vào thiết bị tạo áp theo chế độ tự chảy chảy qua bể tuyển nổi,