Nâng cấp hệ thống xử lý nước thải Nhà máy đường Biên Hòa – Trị An, công suất 1600 m3/ ngày đêm

Bộ Giáo Dục & Đào Tạo ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HCM KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN ************** CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc ===oOo=== PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KLTN KHOA : MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN CHUYÊN NGÀNH : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN: HUỲNH TẤN LỰC MSSV: 06127068 KHOÁ HỌC : 2006 - 2010 Tên đề tài: Nâng cấp hệ thống xử lý nước thải Nhà máy đường Biên Hòa – Trị An, công suất 1600 m3/ ngày đêm Nội dung KLTN: - Xác định nguyên nhân đề xuất hai phương án nâng cấp hệ thống xử lý nước thải 1600m3/ngày.đêm - Tính tốn hai phương án đưa - So sánh lựa chọn phương án - Thể vẽ phương án lựa chọn Autocad Thời gian thực hiện: Bắt đầu : 03/2010 Kết thúc 10/07/2010 Họ tên Giáo viên hƣớng dẫn: KS ĐẶNG PHƯỚC ÂN Nội dung yêu cầu KLTN thông qua Khoa Bộ môn Ngày Tháng năm 2010 Ban chủ nhiệm Khoa TS LÊ QUỐC TUẤN Ngày Tháng .năm 2010 Giáo Viên Hƣớng Dẫn KS ĐẶNG PHƯỚC ÂN NÂNG CẤP HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI NHÀ MÁY ĐƢỜNG BIÊN HÕA – TRỊ AN, CÔNG SUẤT 1600 M3/NGÀY.ĐÊM Tác giả HUỲNH TẤN LỰC Khóa luận đƣợc đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp kỹ sƣ ngành: Kỹ Thuật Môi Trƣờng Giáo viên hƣớng dẫn: Ks ĐẶNG PHƢỚC ÂN - TP.HCM, tháng năm 2010 – i LỜI CẢM ƠN! Trước tiên với tất lòng thành kính tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến KS.ĐẶNG PHƯỚC ÂN thầy hướng dẫn trực tiếp cho tơi hồn thành khố luận tốt nghiệp, hướng dẫn thầy cho học hỏi nhiều kiến thức chun mơn ngồi xã hội Xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, gia đình chỗ dựa vững cho tơi giúp đỡ vật chất tinh thần để có ngày hơm Gia đình nguồn động viên khích lệ lớn suốt quảng đời Xin gởi lời cảm ơn thầy cô Khoa Mơi Trường Và Tài Ngun tận tình giúp đỡ tôi, dạy dỗ thầy cô giúp cho tiếp thu kiến thức quý báu, sau xin cảm ơn bạn tơi học tập gắn bó suốt năm học Chân thành cảm ơn Nhà máy đường Biên Hòa – Trị An chấp thuận cho tơi thực tập hồn thành khóa luận cách tốt Tôi xin cảm ơn bạn lớp DH06MT ln động viên, nhắc nhở suốt q trình làm khóa luận Một lần tơi xin chân thành cảm ơn! Tuy cố gắng khơng tránh khỏi thiếu sót, mong góp ý thầy bạn! Chân thành cảm ơn! Sinh viên Huỳnh Tấn Lực ii TÓM TẮT KHÓA LUẬN Đề tài: “ Nâng cấp hệ thống xử lý nước thải Nhà máy đường Biên Hòa – Trị An, công suất 1600m3/ngày.đêm” tiến hành Nhà máy đường Biên Hòa – Trị An, thời gian từ 15/03/2010 đến 10/7/2010 Là doanh nghiệp đứng đầu nứơc ngành mía đường, Cơng ty Cổ Phần đường Biên Hòa ln hướng đến mục tiêu đạt tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm, an toàn lao động, mơi trường Hiện nay, Nhà máy đường Biên Hòa – Trị An có hệ thống xử lý nước thải thiết kế với công suất 1600 m3/ngày.đêm Tuy nhiên hệ thống hoạt động không ổn định không kiểm sốt q trình xử lý, đơi nước thải đầu không đạt quy chuẩn xả thải Đồng thời Ban Lãnh Đạo Nhà máy cắt bỏ hệ thống hồ sinh học nằm bên Nhà máy Trước thực trạng đó, việc nâng cấp hệ thống xử lý nước thải Nhà máy để đảm bảo hoạt động ổn định, dễ kiểm sốt q trình xử lý nước xả thải đạt quy chuẩn QCVN 24:2009/BTNMT, cột A, công suất 1600 m3/ngày đêm cần thiết  Phương án nâng cấp: Phương án 1: Song chắn rác  hầm bơm  Bể trung hòa  Bể điều hòa  Bể tiếp xúc  Bể SBR  Bể trung gian  Bể trộn phản ứng  Bể lắng  Bể khử trùng Phương án 2: Song chắn rác  hầm bơm  Bể trung hòa  Bể điều hòa  Bể lắng  Bể Aerotank  Bể lắng  Bể trộn phản ứng  Bể lắng  Bể khử trùng Từ hai phương án nêu tính tốn, so sánh khía cạnh kinh tế, kỹ thuật, xây dựng, vận hành chọn phương án với ưu điểm: chi phí đầu tư thấp hơn, vận hành đơn giản, rủi ro thấp, tiết kiệm mặt phương án Theo phương án chi phí xử lý cho m3 nước thải 2.750 VNĐ iii MỤC LỤC Trang Trang tựa ii Lời cảm ơn ii Tóm tắt iii Mục lục iv Danh mục chữ viết tắt .vii Danh sách hình viii Danh sách hình ix CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu khóa luận 1.3 Nội dung khóa luận 1.4 Phương pháp thực 1.5 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.6 Ý nghĩa đề tài CHƢƠNG 2: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan vê 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 quan Nhà máy đường Biên Hòa – Trị An 2.2.1 Vị trí địa lý 2.2.2 Quy mơ, diện tích Nhà máy 2.2.3 Các thông tin hoạt động ản xuất 2.2.4 Quy trình cơng nghệ sản xuất Nhà máy 2.3 Cơng nghệ xử lý nước thải mía đường áp dụng 10 iv 2.3.1 Hệ thống xử lý nước thải Công ty CP đường 333 – Eakar – Đăk Lăk: (Phụ Lục II) 10 2.3.2 Hệ thống xử lý nước thải nhà máy đường Long An: (Phụ Lục II) 10 2.3.3 Hệ thống xử lý nước thải Công ty Cổ Phần Đường Biên Hòa: (Phụ Lục II) 10 2.3.4 Hệ thống xử lý nước thải nhà máy đường Bình Dương: (Phụ Lục II) 11 2.3.5 Hệ thống xử lý nước thải công ty CP Mía đường Nhiệt điện Gia Lai: (Phụ Lục II) 11 CHƢƠNG 3: HIỆN TRANG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI NHÀ MÁY ĐƢỜNG BIÊN HÕA – TRỊ AN 13 3.1 Nguồn gốc phát sinh – tính chất dòng thải 13 3.2 Quy trình hệ thống xử lý nước thải Nhà máy 14 3.3 Thông số thiết kế hệ thống xử lý nước thải hữu: (Phụ Lục III) 17 3.4 Thông số hoạt động thực tế hệ thống xử lý nước thải hữu đo đạc trường 17 3.5 Phân tích nguyên nhân 20 CHƢƠNG 4: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP 21 4.1 Đặc tính lưu lượng nước thải đầu vào 21 4.1.1 Đặc tính nước thải 21 4.1.2 Lưu lượng nước thải 21 4.2 Cơ sở lựa chọn phương án 22 4.2.1 Mức độ cần thiết, tiêu chuẩn xả thải 22 4.2.2 Khả tận dụng cơng trình hữu 22 4.2.3 Điều kiện tài chính, quỹ đất 22 4.3 Đề xuất phương án 22 4.3.1 Phương án 22 4.3.1.1 Đề xuất phương 22 4.3.1.2 Thuyết minh quy trình 24 4.3.1.3 Tính tốn cơng nghệ (tính toán chi tiết xem phụ lục I) 27 4.3.2 Phương án 30 4.3.2.1 Đề xuất công nghệ: 30 v 4.3.2.2 Thuyết minh quy trình 31 4.3.2.3 Tính tốn cơng nghệ ( tính tốn chi tiết xem phụ lục I) 32 4.4 Dự tốn chi phí cho phương án nâng cấp 33 4.4.1 Phương án 33 4.4.2 Phương án 33 4.5 So sánh lựa chọn phương án 34 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 35 5.1 Kết luận 35 5.2 Kiến nghị 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO 37 PHỤ LỤC 38 vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BOD5 : Nhu cầu oxy sinh hóa (Biochemical Oxygen Demand) COD : Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand) DO : Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen) F/M : Tỷ số thức ăn/ vi sinh vật (Food and microorganism ratio) HTXLNT : Hệ thống xử lý nước thải MLSS : Hỗn hợp nước thải bùn hoạt tính (Mixed Liquor Suspended Solids) SS : Cặn lơ lửng (Suspended Solids) TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam QCVN : : Qui chuẩn Việt Nam BTNMT : Bộ tài nguyên môi trường QCVN 24: 2009/BTNMT: Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia nước thải công nghiệp XLNT : Xử lý nước thải VSV : Vi sinh vật VSS : Hàm lượng chất rắn bay GVHD : Giáo viên hướng dẫn KLTN : Khóa luận tốt nghiệp NXB : Nhà xuất vii DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH Trang Hình 2.1: Sơ đồ quy trình sản xuất đường thơ Hình 3.1: Quy trình cơng nghệ xử lý nước thải hữu Nhà máy đường Biên Hòa – Trị An 16 Hình 4.1: Sơ đồ công nghệ phương án 23 Hình 4.2: Sơ đồ công nghệ phương án 30 viii DANH SÁCH BẢNG BẢNG Trang Bảng 2.1: Tên 10 nước sản xuất mía đường hàng đầu - năm 2005 Bảng 3.1: Tính chất nước thải đầu vào Nhà máy đường Biên Hòa – Trị An 14 Bảng 3.2: Kết phân tích mẫu nước thải qua cơng trình đơn vị 17 Bảng 3.3: Hiệu suất xử lý cơng trình theo COD 19 Bảng 3.4: Hiệu suất xử lý cơng trình theo SS 19 Bảng 4.1: Bảng giới hạn thông số nồng độ chất ô nhiễm nước thải công nghiệp theo QCVN 24: 2009/BTNMT 21 Bảng 4.2: Dự tính hiệu suất qua cơng trình đơn vị phương án 25 Bảng 4.3: Các thông số thiết kế song chắn rác 27 Bảng 4.4: Các thông số thiết kế bể trung hòa 27 Bảng 4.5: Các thông số thiết kế kích thước bể điều hòa 28 Bảng 4.6: Các thông số thiết kế kích thước bể trung gian 28 Bảng 4.7: Các thơng số thiết kế kích thước keo tụ tạo 28 Bảng 4.8: Các thông số thiết kế kích thước bể lắng keo tụ 29 Bảng 4.9: Các thông số thiết kế kích thước bể bể khử trùng 29 Bảng 4.10: Dự tính hịêu suất xử lý qua cơng trình đơn vị phương án 31 Bảng 4.11: Các thông số thiết kế kích thước bể lắng 1, 32 Bảng 4.12: Các thông số thiết kế kích thước bể Aerotank 33 Bảng 4.13: Khái qt tính tốn kinh tế phương án 33 Bảng 4.14: Khái qt tính tốn kinh tế phương án 33 Bảng 4.15: So sánh chi phí xây dựng giá thành xử lý phương án 34 ix Bảng III.3: Thông số thiết kế bể SBR (Sequencing Batch Reactor) Thông số Đơn vị Giá trị - Lưu lượng thiết kế,Qh m3/h 65 Thời gian xử lý, t Thể tích bể, V Kích thước (DxRxC) Số đĩa sục khí Cao trình mực nước Cao trình đáy Cao trình thành bể h m3 m mm mm mm 12 407 15,5x7,5x4,75 120 +3750 -1000 +4000 Số lượng Số mẻ/ngày TCVN 51-84 ≥2 - Nhận xét - - - - Phù hợp - Bảng III.4: Các thông số thiết kế bể nén bùn Thông số Số lượng Thời gian lưu bùn Đường kính bể Chiều cao xây dựng Chiều cao cơng tác Thể tích bể, V Máy cào bùn Tốc độ quay hệ thống gạt Độ nghiêng đáy bể Cao trình đáy Cao trình thành bể Đơn vị Giá trị - Giờ m m m m3 - 10 5,0 4,6 4,3 85 h-1 0,75 : % mm mm 10 -1000 +4000 117 TCVN 51-84 ≥2 Nhận xét - Phù hợp với cơng trình vừa nhỏ - - - Phụ lục IV: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI MÍA ĐƢỜNG ĐANG ĐƢỢC ÁP DỤNG Hệ thống xử lý nƣớc thải Công ty CP đƣờng 333 – Eakar – Đăk Lăk Nước khử bụi Các nguồn khác Bể lắng tro Mương dẫn nước Bể thu cặn Song chắn rác Bể lọc cặn số Sân chứa cặn Bể lọc cặn số Hồ sinh học tùy nghi Bể lọc tầng ngược Bờ đá cuội Hồ Eaknốp Hình IV.1 Sơ đồ quy trình HTXLNT cơng ty cổ phần đường 333 – Eakar – Đăk Lăk 118 Hệ thống xử lý nƣớc thải nhà máy đƣờng Long An Nước thải Lưới chắn rác Bể trộn vôi Bơm định lượng vôi Dầu nhớt tách Bể tách dầu nhớt Bơm nước thải chuyển tiếp Nhiên liệu đốt Aroten bậc Sân phơi bùn Aroten bậc Lắng ly tâm Bùn lắng Máng đo lưu lượng Nguồn tiếp nhận Hình IV.2 Sơ đồ quy trình HTXLNT nhà máy đường Long An 119 Hệ thống xử lý nƣớc thải Công ty Cổ Phần Đƣờng Biên Hòa Nước thải Lưới chắn rác Sân phơi bùn lắng Hố thu gom Bể lắng Hố gom nước Bể cân Sân phơi bùn lắng NaOH Bể thiếu khí Bể hiếu khí Khơng khí Bể lắng Bể nén bùn Tuần hoàn bùn Bơm hoàn lưu khử nitrat Bể trung hòa Hố thu bùn Hố chứa nước Hồ giải nhiệt Sơng Đồng Nai Hình IV.3 Sơ đồ quy trình HTXLNT Cơng ty Cổ Phần Đường Biên Hòa 120 Hệ thống xử lý nƣớc thải nhà máy đƣờng Bình Dƣơng cơng suất 450m3/ngày Nước thải từ khu ép mía Song chắn rác Bể chứa Nước thải từ lò – nước rửa nồi nấu – phòng thí nghiệm; Hố tập trung sinh hoạt – nước thải q trình lọc bùn – rò rỉ mật Bể điều hòa Xử lý kỵ khí Nước ngưng tụ thiết bị gia nhiệt, cô đặc, nấu đường Xử lý hiếu khí Nguồn tiếp nhận Hình IV.4 Sơ đồ quy trình HTXLNT nhà máy đường Bình Dương 121 Hệ thống xử lý nƣớc thải công ty cổ phần Mía đƣờng Nhiệt điện Gia Lai Nước thải từ khu xử lý khí Nước làm lạnh thiết bị trợ tinh, ngưng tụ Nước thải từ khu ép mía, Nước thải phát sinh từ trình lọc chân khơng, rửa nồi nấu Lưới lọc rác Lưới lọc rác Lưới lọc rác Bể khử dầu nhớt Bể gạn tro Hồ chứa nước thải lên men AO Hồ lắng Hồ lắng Suối Ayunpa Hình IV.5 Sơ đồ quy trình HTXLNT cơng ty cổ phần Mía đường Nhiệt điện Gia Lai 122 Phụ lục V - ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT THIẾT BỊ MÁY MĨC Song chắn rác Bảng 1.1: Đặc tính kỹ thuật song chắn rác Model YCS-20 YCS-40 YCM-40 YCM-60 Độ mở Từng răng(mm) Công suất xử lý nước(m3/hr) 24 48 60 48 96 120 145 180 220 215 270 330 độ rộng kênh W1(mm) 400 600 123 5 600 10 800 10 Model YCS-20 YCS-40 YCM-40 YCM-60 Độ rộng băng chắn theo tiêu chuẩn W2(mm) 200 400 400 600 Độ sâu kênh B 600 600 900 900 Độ sâu nước B1 Môtơ điều khiển(HP) Nguyên Loại liệu cấu Lựa thành máy chọn 550 550 850 850 ¼ ¼ 1/4 1/4 Thép không gỉ( SUS304) Thép không gỉ (SUS316), ( Những nguyên liệu đặc biệt khác) Kích thước L 860 860 1120 ngoài(mm) W 500 700 700 H 900 900 1200 Khối lượng tham 70 65 65 105 90 80 110 100 85 145 khảo(kgs) Nguồn: Công ty TNHH Công nghệ nước môi trường Phương Đông 1120 900 1200 125 100 Bơm Tsurumi Bảng 1.2: Đặc tính kỹ thuật máy bơm Tsurumi MODEL Công Điện Ống Hiệu suất suất áp xả H Q (KW) (V) (mm) (m) (m3/phút) 380 80 16.8 1.0 80B 21.5 TOS80B 21.5 1.5 380 100 16.0 1.5 100B 42.2 TOS100B 42.2 2.2 380 100 16.3 2.0 100B 43.7 TOS100B 43.7 3.7 380 100 20.0 1.2 100B 43.7H TOS100B 43.7H 3.7 380 100 30.0 2.23 100B 47.5 TOS100B 47.5 7.5 380 150 7.0 4.0 150B 63.7 TOS150B 63.7 3.7 380 150 14.0 4.0 150B 47.2L TOS150B 47.2L 7.5 Nguồn:http://thienhoaan.com/ListProducts.aspx?pid=131&name=M%C3%A1y%20b%C 6%A1m%20n%C6%B0%E1%BB%9Bc%20th%E1%BA%A3i%20Tsurumi 124 Máy thổi khí Bảng1.3: Đặc tính kỹ thuật máy thổi khí RLC MÁY THỔI KHÍ [M3/min] MODEL ĐIỆN ÁP C.SUẤT (Hp) CỘT ÁP L.LƢỢNG (m) (m3/p) (V) RLC-50 380/50Hz 3.7Kw 2.27 RLC-65 380/50Hz 5.5Kw 3.36 RLC-80 380/50Hz 7.5Kw 5.38 RLC-100 380/50Hz 11Kw 8.36 RLC-100 380/50Hz 12.5Kw 10.17 Nguồn:http://www.thegioidiencongnghiep.com/content/sanpham_chitiet.php?catid=392 &subcatid=0&proid=1012&langid=0&file_link=home.php Catalogues bơm App KTZ Nguồn: http://bomcongnghiep.vn/TD05/267/537/app-kt.html 125 Catalogues bơm FORAS, Series RA Nguồn: http://haithu.com.vn Catalogues bơm App KTZ33.7 Nguồn: http://bomcongnghiep.vn/TD05/267/537/app-kt.html 126 Phụ lục VI: MỘT SỐ HÌNH ẢNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY Hình 1: Bể thu nước Hình 2: Bể SBR Hình 3: Máy ép bùn Hình 4: Bể tiếp xúc 127 Hình 5: Bể nén bùn Hình 6: Bể gạn tro 128 QCVN 24: 2009/BTNMT: QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ NƢỚC THẢI CÔNG NGHIỆP Bảng: Giá trị thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp quy định Thông số TT Đơn vị Giá trị C A B C 40 40 6-9 5,5-9 Nhiệt độ pH - Mùi - Độ mầu (Co-Pt pH = 7) - 20 70 BOD5 (200C) mg/l 30 50 COD mg/l 50 100 Chất rắn lơ lửng mg/l 50 100 Asen mg/l 0,05 0,1 Thuỷ ngân mg/l 0,005 0,01 10 Chì mg/l 0,1 0,5 11 Cadimi mg/l 0,005 0,01 12 Crom (VI) mg/l 0,05 0,1 13 Crom (III) mg/l 0,2 14 Đồng mg/l 2 15 Kẽm mg/l 3 16 Niken mg/l 0,2 0,5 17 Mangan mg/l 0,5 18 Sắt mg/l 19 Thiếc mg/l 0,2 129 Khơng khó Khơng khó chịu chịu 20 Xianua mg/l 0,07 0,1 21 Phenol mg/l 0,1 0,5 22 Dầu mỡ khoáng mg/l 5 23 Dầu động thực vật mg/l 10 20 24 Clo dư mg/l 25 PCB mg/l 0,003 0,01 26 Hoá chất bảo vệ thực vật lân hữu mg/l 0,3 27 Hoá chất bảo vệ thực vật Clo hữu mg/l 0,1 0,1 28 Sunfua mg/l 0,2 0,5 29 Florua mg/l 10 30 Clorua mg/l 500 600 31 Amoni (tính theo Nitơ) mg/l 10 32 Tổng Nitơ mg/l 15 30 33 Tổng Phôtpho mg/l MPN/100m l 3000 5000 35 Tổng hoạt độ phóng xạ α Bq/l 0,1 0,1 Tổng hoạt độ phóng xạ β Bq/l 1,0 1,0 34 Coliform 36 130 Phụ lục VII: BẢN VẼ 131 ... khử trùng Phương án 2: Song chắn rác  hầm bơm  Bể trung hòa  Bể điều hòa  Bể lắng  Bể Aerotank  Bể lắng  Bể trộn phản ứng  Bể lắng  Bể khử trùng Từ hai phương án nêu tính tốn, so sánh... hóa (Biochemical Oxygen Demand) COD : Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand) DO : Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen) F/M : Tỷ số thức ăn/ vi sinh vật (Food and microorganism ratio) HTXLNT :... thơng số thiết kế kích thước bể lắng 1, 32 Bảng 4.12: Các thông số thiết kế kích thước bể Aerotank 33 Bảng 4.13: Khái qt tính tốn kinh tế phương án 33 Bảng 4.14: Khái qt tính tốn