thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng biển nhớ, quận 4, tp hcm, công suất 30m3 ngày đêm

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP HCM, công suất 30m3/ngày đêm MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG .4 DANH MỤC HÌNH CHƯƠNG .9 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 1.1 Nguồn gốc phát sinh nước thải sinh hoạt 1.2 Ảnh hưởng nước thải sinh hoạt đến môi trường 14 1.3 Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt 15 1.3.1 Phương pháp học 15 1.3.2 Phương pháp hóa lý 19 1.3.3 Phương pháp sinh học 21 1.3.4 Khử trùng nước thải 27 1.3.5 Xử lý bùn cặn 28 1.4 Một số công nghệ xử lý nước thải nhà hàng áp dụng .30 CHƯƠNG 32 GIỚI THIỆU NHÀ HÀNG BIỂN NHỚ .32 2.1 Giới thiệu tổng quan 32 2.1.2 Tổng quan thành phố Hồ Chí Minh 32 2.1.2 Tổng quan ngành kinh doanh nhà hàng nước ta 35 2.1.3 Các vấn đề môi trường phát sinh từ hoạt động nhà hàng 37 2.1.4 Giới thiệu nhà hàng Biển Nhớ .38 2.2 Nguồn phát sinh thành phần nước thải 42 2.3 Tác động nước thải nhà hàng đến người môi trường 43 CHƯƠNG 44 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ CHO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ HÀNG BIỂN NHỚ, TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ 44 3.1 Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp cho nhà hàng Biển Nhớ 44 3.1.1 Các thông số đầu vào yêu cầu chất lượng đầu 44 3.1.2 Đề xuất công nghệ xử lý nước thải 46 3.2 Tính tốn cơng trình đơn vị hệ thống xử lý nước thải 51 SVTH: Dương Mộng Thúy Duy GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP HCM, công suất 30m3/ngày đêm 3.2.1 Thông số đầu vào 51 3.2.2 Tính tốn cơng trình đơn vị .51 3.3 Tính tốn kinh tế 64 3.3.1 Chi phí xây dựng 64 3.3.2 Chi phí thiết bị 65 3.3.3 Chi phí dịch vụ 67 3.3.4 Chi phí vận hành 68 CHƯƠNG 69 PHƯƠNG PHÁP VẬN HÀNH, SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 69 4.1 Phương pháp vận hành 69 4.2 Các cố thường gặp cách khắc phục 71 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73 Tài liệu tham khảo 74 Phụ lục SVTH: Dương Mộng Thúy Duy GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP HCM, công suất 30m3/ngày đêm DANH MỤC BẢNG Bảng Giá trị đầu vào hệ thống xử lý nước thải đầu vào 45 Bảng Bảng giá trị đầu QCVN 14:2008/BTNMT 45 Bảng 3 Bảng hệ số khơng điều hòa chung 51 Bảng Bảng tra bồn lọc áp lực Chihon, Trung Quốc 62 Bảng Chi phí xây dựng bể .64 Bảng Chi phí thiết bị 65 Bảng Chi phí dịch vụ 67 Bảng Chi phí vận hành 68 DANH MỤC HÌNH Hình 1 Q trình nitrat hóa khử nitrat 12 Hình Lưới làm giỏ lược rác 16 Hình Cấu tạo bể tách dầu mỡ thông thường 17 Hình Bể tách dầu mỡ thiết kế sẵn có thị trường .17 Hình Nguyên lý hoạt động bể lắng đứng 19 Hình Bể aeroten kết hợp với lắng 22 Hình Sơ đồ xử lý kết hợp bể anoxic aeroten loại bỏ nitơ 23 Hình Bể MBBR giá thể động .23 Hình Các loại giá thể 24 Hình 10 Bể MBR 25 Hình 11 Quá trình xử lý bể SBR 26 Hình 12 Hình ảnh bể nén bùn 29 Hình 13 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải nhà hàng Ái Huê, công suất 80 m3/ngày 30 Hình 14 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải TTHN White Palace, công suất 220 m3/ngày 31 Hình Cổng chào Nhà hàng Biển Nhớ 39 Hình 2 Bản đồ vị trí 40 SVTH: Dương Mộng Thúy Duy GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP HCM, công suất 30m3/ngày đêm Hình Một hướng nhìn nhà hàng Biển Nhớ 41 Hình Hố ga tập trung nước thải .42 Hình Điểm thoát nước mưa 42 Hình Tấm hắt ống trung tâm 59 Hình Bồn lọc áp lực composit .62 SVTH: Dương Mộng Thúy Duy GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP HCM, công suất 30m3/ngày đêm DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT BOD: Biological Oxygen Demand - Nhu cầu oxy sinh học BTF: Bio Trickling Filter - Bể lọc sinh học BTNMT: Bộ Tài nguyên Môi trường BXD: Bộ Xây Dựng CHC: Chất hữu COD: Chemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy hoá học MBBR: Moving Bio Bed Reactor – Bể sinh học có giá thể dính bám MBR: Membrane Bio Reactor – Bể sinh học màng QCVN: Quy chuẩn Việt Nam SBR: Sequencing Batch Reactor – Bể sinh học dạng mẻ SCR: Song chắn rác TP.HCM: Thành phố Hồ Chí Minh VSV: Vi sinh vật XLNT: Xử lý nước thải SVTH: Dương Mộng Thúy Duy GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP HCM, công suất 30m3/ngày đêm MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Việt Nam thời kỳ hội nhập, du lịch ngày phát triển thu hút nhiều khách nước Do đó, việc đáp ứng nhu cầu ăn uống khơng thể thiếu Tại Tp.HCM khơng khó để tìm nhà hàng ưng ý, với nhiều lĩnh vực kinh doanh Nhà hàng tiệc cưới, Nhà hàng hải sản, nướng, lẩu, qn ăn gia đình… quy mơ lớn nhỏ khác nhau, phục vụ nhiều tầng lớp thực khách vào dịp đặc biệt Khi tra Google với từ khóa “nhà hàng TP.HCM” cho hàng loạt nhà hàng để lựa chọn theo ý muốn Với số lượng nhà hàng nước thải từ hoạt động kinh doanh nhà hàng thải môi trường lớn Nước thải từ nhà bếp, nước thải thực khách nhân viên đưa vào mạng lưới nước mà khơng qua xử lý ảnh hưởng lớn đến môi trường nguồn tiếp nhận, ô nhiễm môi trường sống sức khỏe người Do nhiều yếu tố mà nhà hàng chưa ý đến việc xử lý nước thải thải ra, trước thải môi trường qua xả lý sơ bể phốt, hàm lượng cặn 60 – 70%, chất hữu chưa phân hủy, BOD vi khuẩn gây bệnh tồn với hàm lượng cao Còn với nước thải nhà bếp, sinh hoạt thải trực tiếp vào cống nước chung làm cho kênh, mương, sơng bị ô nhiễm nặng Nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, tọa lạc khu cảng Sài Gòn, trung tâm thành phố, có thực đơn hải sản phong phú, chuyên Việt - Hoa - Hải sản Hàng ngày thải lượng nước thải 30 m3 theo đường ống dẫn thải sơng Sài Gòn Để bảo vệ môi trường đảm bảo thi hành theo Luật bảo vệ môi trường nên đề tài Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, công suất 30 m3/ngày.đêm thực Nhằm thiết kế hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn cho nhà hàng từ thiết kế thêm cho hệ thống xử lý quy mô nhỏ khác Mục tiêu đề tài Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, Quận Tìm cơng nghệ xử lý thích hợp thiết kế hệ thống đảm bảo xử lý đạt yêu cầu, kinh tế Nội dung Thu thập tài liệu nhà hàng, tình hình hoạt động, quy mơ tiềm lĩnh vực kinh doanh nhà hàng Đi thực tế, khảo sát thực tế, lấy mẫu, phân tích tiêu… Lựa chọn cơng nghệ, tính tốn lựa chọn thiết bị, cơng trình SVTH: Dương Mộng Thúy Duy GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP HCM, công suất 30m3/ngày đêm Thực vẽ kỹ thuật bao gồm vẽ mặt bằng, mặt cắt công nghệ, vẽ chi tiết cơng trình đơn vị Tính tốn chi phí cho cơng trình, cho 1m3 nước thải viết Đồ án tốt nghiệp Phương pháp thực Phương pháp thu thập tài liệu, thực tế dự án lấy số liệu Phương pháp lấy mẫu, phân tích mẫu Lấy mẫu phân tích tiêu cần thiết pH, COD, BOD, TSS, nitơ, phốt pho, coliform, dầu mỡ… so sánh với quy QCVN 14:20008/BTNMT loại A Phương pháp đánh giá, lựa chọn công nghệ, tính tốn lựa chọn thiết bị, cơng trình Phương pháp tính tốn lập vẽ Giới hạn đề tài Đề tài thực giới hạn tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà hàng Biển Nhớ đạt tiêu chuẩn loại A (QCVN 14 – 2008/ BTNMT) trước xả thải vào nguồn tiếp nhận sơng Sài Gòn SVTH: Dương Mộng Thúy Duy GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP HCM, công suất 30m3/ngày đêm CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 1.1 Nguồn gốc phát sinh nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt sinh nước thải bỏ sau sử dụng cho mục đích sinh hoạt người: Tắm giặt, nấu ăn, vệ sinh cá nhân… Nước thải sinh hoạt thường phát sinh chủ yếu từ nhà ở, khu dân cư, khu thị, tòa nhà, nhà hàng, khách sạn, trung tâm thương mại … Nước thải sinh hoạt thường thải sông suối, ao hồ… dẫn đến việc gây ô nhiễm nguồn nước tiếp nhận Thành phần tính chất nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt gồm loại: Nước thải chất tiết người phát sinh từ nhà vệ sinh nước thải sinh hoạt phát sinh từ tắm rửa, giặt giũ, nấu ăn, vệ sinh sàn nhà… Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu dễ phân hủy sinh học, có thành phần vơ cơ, vi sinh vật vi trùng gây bệnh Chất hữu nước thải bao gồm hợp chất protein, hydrat cacbon Có khoảng 60-80 % chất hữu có khả phân hủy sinh học [5] Nước thải sinh hoạt không xử lý nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Các thành phần gây ô nhiễm đặc trưng bao gồm: - Chất rắn tổng cộng TSS Tổng chất rắn thành phần vật lý đặc trưng nước thải, bao gồm chất rắn lơ lửng SS, chất keo chất hòa tan Chất rắn lơ lửng có kích thước hạt ≥ 10-4 mm lắng khơng lắng (dạng keo) Trong nước thải sinh hoạt cặn lơ lửng chứa 70% cặn hữu 30% cặn vô Chất rắn hòa tan có kích thước nhỏ 10-6 mm, có chứa 40% cặn hữu cơ, 60% cặn vô [4] - Các tiêu độ màu, độ đục, mùi Màu nước thải chất thải sinh hoạt hay sản phẩm tạo từ trình phân hủy chất hữu Đơn vị đo độ màu thông dụng PtCo Độ màu thường mang tính chất cảm quan, sử dụng đánh giá trạng thái chung nước thải SVTH: Dương Mộng Thúy Duy GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP HCM, công suất 30m3/ngày đêm Độ đục nước thải chất lơ lửng chất keo tạo nên Đơn vị đo NTU Độ mùi: hợp chất gây mùi đặc trưng H2S có mùi trứng thối Các hợp chất khác tạo thành điều kiện kị khí gây mùi khó chịu - pH Trị số pH cho biết nước thải có tính trung tính, kiềm hay tính axit pH nước thải có ý nghĩa quan trọng q trình xử lý Trong trình xử lý sinh học, nước thải nhạy cảm với dao động trị số pH cần pH tối ưu 6,58,5, khoảng tốt 6,8-7,4[4] - BOD – Nhu cầu oxi sinh hóa (Biological Oxygen Demand) Nhu cầu oxy hóa học hay nhu cầu oxy sinh học lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hóa chất hữu nước BOD sử dụng quản lý khảo sát chất lượng nước sinh thái học hay khoa học môi trường Để đơn giản người ta lấy số BOD sau oxy hóa ngày, ký hiệu BOD5 BOD thể mức độ nhiễm bẩn nước thải chất hữu có khả phân hủy sinh học, ra, số trường hợp BOD thể khả tự làm nguồn nước Đây thông số quan trong việc tính tốn, thiết kế cơng trình xử lý phương pháp sinh học - COD – Nhu cầu oxi hóa học (Chemical Oxygen Demand) Thực tế BOD khơng đặc trưng đầy đủ cho lượng chất hữu có chứa nước thải Bởi phần chất hữu khơng có khả phân hủy sinh học Để xác định tổng lượng oxi cần thiết để oxi hóa tất chất hữu người ta sử dụng phương pháp dùng chất oxi hóa hóa học mạnh, phương pháp gọi nhu cầu oxi hóa học COD Để xác định tiêu này, người ta thường dùng Kali đicromat (K2Cr2O7) Kali Pemanganat (KMnO4) để oxy hóa hồn tồn chất hữu cơ, sau dùng phương pháp phân tích định lượng cơng thức để xác định hàm lượng COD Cụ thể q trình oxy hóa Cr2O72- CnHaObNc+d Cr2O72- + (8d+c)H+  nCO2+ (a+8d-3c)/2 H2O +cNH4+ +2d Cr3+ Phương pháp đo COD tác nhân oxy hóa cho kết sau giờ, số liệu COD chuyển đổi sang BOD việc thí nghiệm đủ nhiều để rút hệ số tương quan có độ tin cậy lớn COD biểu thị cho lượng chất hữu có có khả phân hủy sinh học khơng có khả phân hủy sinh học, số cao BOD BOD SVTH: Dương Mộng Thúy Duy GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng 10 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP HCM, cơng suất 30m3/ngày đêm COD có tương quan với nhau, thay đổi tùy thuộc vào loại nước thải Tỷ số BOD:COD lớn xử lý sinh học dễ - Oxy hòa tan (DO) Oxy thường có độ hòa tan thấp phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ, nồng độ muối có nước thải… Trong q trình xử lý, vi sinh vật tiêu thụ oxy hòa tan để oxy hóa, đồng hóa chất dinh dưỡng chất (BOD, N, P) cần thiết cho sống, sinh sản tăng trưởng chúng Vì vậy, giữ oxy hòa tan nước thải trình xử lý yêu cầu quan trọng Chỉ tiêu nồng độ oxy hòa tan đảm bảo cho q trình xử lý hiếu khí 1,5 -2 mg/l [4] - Các thành phần chất nước thải sinh hoạt Thành phần chất quan trọng nước thải bắt nguồn từ ba loại thức ăn cacbonhydrat, protein chất béo Cacbonhydrat sản phẩm dạng phân nhỏ axit hữu cơ, thành phần bị phân hủy trình hoạt động sống vi sinh vật Cacbonhydrat thường tồn loại đường, hồ bột khác dạng hợp chất xenlulo bột giấy Cacbonhydrat nguồn cung cấp lượng hợp chất hữu chứa cacbon cho vi khuẩn sống nước thải Protein sản phẩm phân hủy chúng amino axit, hợp chất chứa nhiều nitơ có nguồn gốc từ động thực vật Protein nguồn cung cấp nitơ cần thiết cho trình hình thành phát triển tế bào vi sinh nước thải Chất béo dầu có nguồn gốc từ động thực vật, chúng bị phân hủy thành axit béo tác động vi khuẩn Chất béo dầu có độ hòa tan thay đổi nước, số điều kiện định thường lên bề mặt nước - Hợp chất nitơ, phôtpho nước thải Xác định lượng chất nitơ có nước thải vô cần thiết, chúng thành phần dinh dưỡng trình phát triển vi sinh cơng trình xử lý sinh học Trong nước thải, nitơ thường tồn dạng hữu ammoniac Khi khử nitơ sinh học xảy q trình: (1) Q trình amon hóa biến đổi nitơ hữu thành amoni (2) Q trình đồng hóa việc sử dụng phần amoni nitơ hữu để tổng hợp vi khuẩn (3) Q trình nitrat hóa chuyển amoni thành dạng muối hay axit có gốc RNO2 (nitrit) hay RNO3 (nitrat) Sự tồn nitrit nitrat nước thải biểu thị khả tạo khống chất liên kết hữu có chứa nitơ, đặc trưng cho chế độ hiệu cơng tác cơng tình xử lý Q trình nitrat hóa có ý nghĩa quan trọng SVTH: Dương Mộng Thúy Duy GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng 11 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP HCM, công suất 30m3/ngày đêm PHỤ LỤC Catalogue bơm bùn, bơm hố thu bơm nước bể điều hòa SVTH: Dương Mộng Thúy Duy GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng 75 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP HCM, công suất 30m3/ngày đêm Catalogue máy thổi khí heywel, RSS 40 SVTH: Dương Mộng Thúy Duy GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng 76 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP HCM, công suất 30m3/ngày đêm Catalogue bơm lọc áp lực SVTH: Dương Mộng Thúy Duy GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng 77 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP HCM, công suất 30m3/ngày đêm Catalogue Bồn lọc áp lực Chihon Van ngã bồn lọc áp lực Các dạng bồn lọc Các kích thước bồn lọc Composite SVTH: Dương Mộng Thúy Duy GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng 78 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP HCM, công suất 30m3/ngày đêm Catologue Đĩa thổi khí Jaeger Model HD 270 SVTH: Dương Mộng Thúy Duy GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng 79 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP HCM, công suất 30m3/ngày đêm Một số loại giá thể thông số SVTH: Dương Mộng Thúy Duy GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng 80 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP HCM, công suất 30m3/ngày đêm Catalogue ống nhựa uPVC SVTH: Dương Mộng Thúy Duy GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng 81 ... tài Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, công suất 30 m3 /ngày. đêm thực Nhằm thiết kế hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn cho nhà hàng từ thiết kế thêm cho hệ thống xử lý quy... Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP HCM, công suất 30m3/ ngày đêm Các công nghệ áp dụng phương pháp xử lý sinh học xử lý nước thải nhà hàng: - Aeroten: Công nghệ áp... Lãng 14 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP HCM, công suất 30m3/ ngày đêm 1.3 Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt Nước thải nói chung có chứa