tính toán, thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp trảng bàng công suất 5000m3 ngày đêm

Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất 5000m3/ngày.đêm MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP 1.1 Khái quát khu công nghiệp 1.2 Tính chất nước thải công nghiệp 1.3 Các thông số đặc trưng nước thải khu công nghiệp 10 1.3.1 Các thông số vật lý 10 1.3.2 Các thông số hóa học 11 1.3.3 Các thông số vi sinh vật học 13 1.4 Các phương pháp xử lý nước thải khu công nghiệp 14 1.4.1 Các phương pháp xử lý học .14 1.4.2 Phương pháp xử lý hóa lý .19 1.4.3 Phương pháp xử lý hóa học 21 1.4.4 Phương pháp xử lý sinh học 22 1.4.4.1 Phương pháp hiếu khí 22 1.4.4.2 Phương pháp lọc sinh học 23 1.4.4.3 Các phương pháp kỵ khí 23 1.4.4.4 Cơng trình xử lý sinh học 24 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC – XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG, THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI CỦA KCN TRẢNG BÀNG 27 2.1 Giới thiệu sơ lược KCN Trảng Bàng 27 2.1.1 Vị trí địa lý 27 2.1.2 Điều kiện tự nhiên 27 2.1.2.1 Điều kiện địa chất 27 2.1.2.2 Điều kiện khí tượng 28 2.1.2.3 Điều kiện thủy văn 28 2.1.2.4 Cơ sở hạ tầng 28 2.2 Địa điểm thực dự án .30 2.3 Nguồn phát sinh nước thải .30 SVTH: Vũ Xuân Tâm GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất 5000m3/ngày.đêm 2.3.1 Nước mưa chảy tràn 30 2.3.2 Nước thải sinh hoạt sản xuất 31 2.4 Thành phần, tính chất nước thải KCN Trảng Bàng .32 2.5 Lưu lượng nước thải cần xử lý .33 2.6 Tiêu chuẩn xử lý nước thải 34 2.7 Một số hệ thống xử lý nước thải tập trung số KCN khác 35 CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT – LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ XỬ LÝ VÀ TÍNH TỐN THIẾT BỊ 39 3.1 Nguyên tắc lựa chọn công nghệ xử lý 39 3.1.1 Thông số thiết kế 39 3.1.2 Yêu cầu thiết kế vận hành 40 3.2 Đề xuất công nghệ xử lý 40 3.2.1 Công nghệ 40 3.2.2 Công nghệ 42 3.2.3 So sánh lựa chọn công nghệ .45 3.3 Ước tính hiệu suất xử lý cơng trình đơn vị .46 3.4 Tính tốn cơng trình đơn vị .47 3.4.1 Bể thu gom nước thải 47 3.4.2 Bể điều hòa .48 3.4.3 Bể keo tụ - tạo 52 3.4.4 Bể lắng I: .58 3.4.5 Bể Aerotank 63 3.4.6 Bể anoxic 71 3.4.7 Bể lắng II 72 3.4.8 Bể keo tụ - tạo 77 3.4.9 Bể lắng III .83 3.4.10 Bể khử trùng 88 3.4.11 Bể chứa bùn 89 3.4.12 Bể nén bùn 90 SVTH: Vũ Xuân Tâm GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng cơng suất 5000m3/ngày.đêm 3.5 Tính tốn chi phí: 92 3.5.1 Chi phí xây dựng: 92 3.5.2 Chi phí thiết bị 98 3.5.3 Chi phí xử lý cho m3 nước thải: 101 CHƯƠNG 4: QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG 105 4.1 Điều khiển, vận hành hệ thống ổn định 105 4.1.1 Các điều kiện hệ thống hoạt động tốt .105 4.1.2 Các đặc tính dòng vào (những chất vào hệ thống) 105 4.1.3 Môi trường bể thông khí .105 4.1.4 Bể lắng sinh học 106 4.1.5 Nước thải sau xử lý .106 4.1.6 Điều khiển trình 106 4.1.7 Tỷ số F/M 107 4.1.8 Duy trì tỷ số tải trọng F/M 108 4.1.9 Q trình thải bùn hoạt tính 108 4.1.10 Các thủ tục cần thực ca trực điều kiện hoạt động bình thường 109 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 111 SVTH: Vũ Xuân Tâm GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất 5000m3/ngày.đêm DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Khu cơng nghiệp Trảng Bàng Hình 1.1: Song chắn rác 14 Hình 1.2: Hố thu – Bể thu gom .15 Hình 1.3: Bể điều hòa 16 Hình 1.4: Bể lắng cát ngang 17 Hình 1.5: Bể tách dầu mỡ 17 Hình 1.6: Bể lắng ngang .18 Hình 1.7: Bể lắng đứng 18 Hình 1.8: Bể lọc 19 Hình 1.9: Bể tuyển 20 Hình 1.10: Keo tụ - tạo bơng .21 Hình 1.11: Bể Aeroten 23 Hình 1.12: Bể UASB 24 Hình 2.1: KCN Trảng Bàng 27 Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống cống thu gom nước mưa KCN 31 Hình 2.3: Sơ đồ hệ thống cống thu gom nước thải KCN 32 SVTH: Vũ Xuân Tâm GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất 5000m3/ngày.đêm DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Số liệu chất lượng nước nguồn……………………………………………32 Bảng 2.2: Tiêu chuẩn nước thải sau xử lý……………………………………………34 Bảng 3.1: Thông số đầu vào nước thải KCN Trảng Bàng……………… …… …38 Bảng 3.2: So sánh công nghệ …………………………………………………… .44 Bảng 3.3: Hiệu suất cơng trình đơn vị……………………………………………… 45 Bảng 3.4: Tổng hợp tính tốn bể keo tụ……………………….…………………… 53 Bảng 3.5: Tổng hợp tính tốn bể tạo bơng………………………………………… 57 Bảng 3.6: Tổng hợp tính tốn bể lắng I………………………………………………61 Bảng 3.7: Tóm tắt thơng số thiết kế bể Aerotank……………………………… 69 Bảng 3.8: Thông số thiết kế lắng II………………………………………… 72 Bảng 3.9: Tổng hợp tính tốn bể keo tụ…………………………………………… 78 Bảng 3.10: Tổng hợp tính tốn bể tạo bơng………………………………………… 82 Bảng 3.11: Tổng hợp tính tốn bể lắng III……………………………………………86 Bảng 3.12: Kích thước bể cần xây dựng………………………………………….92 Bảng 3.13: Khối lượng bê tông bể……………………………………………… 93 Bảng 314: Thành tiền vật liệu xây dựng…………………………………………… 94 Bảng 3.15: Lượng sắt cần xây dựng bể………………………………………… 96 Bảng 3.16: Thiết bị phụ trợ……………………………………………………….… 97 Bảng 3.17: Thống kê điện tiêu thụ thiết bị…………………………………100 SVTH: Vũ Xuân Tâm GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất 5000m3/ngày.đêm LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp kết đúc kết kiến thức lý thuyết học trường Đại học Tài nguyên – Môi trường Tp.HCM bốn năm đại học vận hành vào thực tế thực đề tài “tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng cơng suất 5000m3/ngày.đêm” Để hồn thành tốt khóa luận này, em nỗ lực hết khả nhận giúp đỡ nhiều người đặc biệt thầy PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Tuy nhiên lần kiến thức học áp dụng vào thực tế nên không tránh khỏi hạn chế thiếu sót, kính mong thầy góp ý sửa chữa để em hồn thiện Luận văn tốt nghiệp cơng trình nghiên cứu thực tế em, đánh dấu cọc mốc quan trọng đường học vấn Nhân dịp em xin gởi lời tri ân đến thầy cô giáo trường Đại học Tài nguyên – Môi trường, bạn sinh viên giảng dạy trang bị kiến thức cần thiết cho em suốt thời gian học tập trường SVTH: Vũ Xuân Tâm GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất 5000m3/ngày.đêm MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Cơng nghiệp hóa, đại hóa chủ trương Đảng Nhà nước Tuy nhiên, hoạt động công nghiệp thải lượng lớn chất thải vượt khả tự làm môi trường gây ô nhiễm nghiêm trọng, dẫn đến cân sinh thái Việc nhà máy nằm rời rạc, chen lẫn với khu dân cư không phù hợp Điều gây ảnh hưởng đến sản xuất, mỹ quan, sức khỏe cộng đồng, gây ô nhiễm môi trường cách nghiêm trọng gây khó khăn cơng tác quản lý Bên cạnh đó, khu cơng nghiệp đời nhằm mục tiêu cung cấp sở hạ tầng, dịch vụ cho nhà máy sản xuất Khu công nghiệp có chức tập trung nhà máy sản xuất số loại hình định nhằm cách li hoạt động sản xuất với khu dân cư tạo thuận lợi cho việc kiểm sốt mơi trường công tác quản lý Cùng với tốc độ phát triển kinh tế nước, Khu công nghiệp Trảng Bàng lớn mạnh nhằm đáp ứng cho nhu cầu ngày nhiều đơn vị cần xây dựng khu cơng nghiệp Chính dự án “Xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng” đời Đó việc làm quan trọng, mang tính cấp thiết khơng thể thiếu môi trường phát triển bền vững khu cơng nghiệp Tính cấp thiết đề tài Với công suất 5000m3/ngày.đêm hàm lượng chất ô nhiễm nước thải theo kết khảo sát KCN cho thấy số: SS, COD, BOD,… vượt chuẩn quy định cho phép, khả gây ô nhiễm môi trường đặc biệt môi trường nước nước thải KCN Trảng Bàng gây lớn Trong KCN chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung cho KCN nhằm đảm bảo chất lượng môi trường sức khỏe cho cộng đồng dân cư quanh KCN Vì vậy, việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung cho KCN Trảng Bàng vô cần thiết cà cấp bách Mục tiêu đề tài Xây dựng hệ thống xử lý nước thải công suất 5000m3/ngày.đêm cho nhà máy xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng, với đầu đạt tiêu chuẩn cột A QCVN 40:2011/BTNMT Áp dụng kiến thức học suốt trình học tập trường với kinh nghiệm thực tế trình thực tập tốt nghiệp SVTH: Vũ Xuân Tâm GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất 5000m3/ngày.đêm Nội dung thực Thu thập số liệu, đánh giá tổng quan công nghiệp sản xuất, khả gây ô nhiễm môi trường phương pháp xử lý nước thải nhà máy xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng với công suất 5000m3/ngày.đêm Lựa chọn cơng nghệ tính tốn chi phí thực dự án Xây dựng kế hoạch quản lý vận hành cho hệ thống xử lý nước thải Phương pháp thực Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập tài liệu nước thải, tìm hiểu thành phần, tính chất nước thải số liệu cần thiết khác Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu công nghệ xử lý nước thải qua tài liệu chuyên ngành Phương pháp so sánh: So sánh ưu ngược điểm cơng nghệ xử lý có đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp Phương pháp tốn: Sử dụng cơng thức tốn học để tính tốn cơng trình đơn vị hệ thống xử lý ước thải, dự tốn chi phí xây dựng, vận hành trạm xử lý Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc công trình đơn vị hệ thống xử lý nước thải Ý nghĩa khoa học thực tiễn Xây dựng trạm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường giải vấn đề ô nhiễm môi trường nước thải xưởng sản xuất Góp phần nâng cao ý thức môi trường cho nhân viên ban quản lý SVTH: Vũ Xuân Tâm GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất 5000m3/ngày.đêm CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP 1.1 Khái quát khu công nghiệp Khu công nghiệp khu tập trung doanh nghiệp chuyên sản xuất hàng công nghiệp thực dịch vụ cho sản xuất cơng nghiệp, có ranh giới địa lý xác định, khơng có dân cư sinh sống, Chính phủ Thủ tướng Chính phủ định thành lập, khu cơng nghiệp có doanh nghiệp chế xuất Hình 1.1: Khu cơng nghiệp Trảng Bàng Trong khu cơng nghiệp có loại hình doanh nghiệp sau: doanh nghiệp Việt Nam thuộc thành phần kinh tế, doanh nghiệp có vốn nước ngồi, bên tham gia Hợp đồng hợp tác kinh doanh theo Luật đầu tư nước Việt Nam Các doanh nghiệp hoạt động lĩnh vực xây dựng, khai thác hạ tầng, hoạt động sản xuất, gia công hàng xuất hay thị trường nội địa, cung ứng dịch vụ công nghiệp nghiên cứu phát triển sản phẩm Các khu cơng nghiệp thành lập khai thác doanh nghiệp Việt Nam, doanh nghiệp có vốn nước ngồi hay liên doanh, gọi chung Công ty phát triển hạ tầng khu công nghiệp Khu công nghiệp tỉnh thuộc quản lý hành chánh ban quản lý cấp tỉnh Ban quản lý Bộ kế hoạch đầu tư ủy quyền thực việc cấp, điều chỉnh, bổ sung, thu hồi giấy phép đầu tư nước đầu tư vào Khu công nghiệp theo Luật đầu tư nước ngồi 1.2 Tính chất nước thải cơng nghiệp SVTH: Vũ Xuân Tâm GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất 5000m3/ngày.đêm Trong sản xuất công nghiệp, nước thải tạo trình khai thác chế biến ngun liệu hữu cơ, vơ Trong q trình cơng nghệ, có nguồn nước thải như:  Nước tạo thành từ phản ứng hóa học  Nước dạng ẩm tự liên kết nguyên liệu chất ban đầu, tách trình chế biến  Nước rửa nguyên liệu, sản phẩm, thiết bị  Nước chiết, nước hấp thụ  Nước làm nguội Nước thải bị ô nhiễm chất khác Theo WHO, chất nhiễm hóa học nước phân loại sau:     Chất hữu không bền sinh học Các muối vô độc Các hợp chất gen sinh học Các chất độc đặc gồm kim loại nặng, hợp chất tổng hợp hữu không phân hủy sinh học Nước thải nhiều ngành sản xuất, chất hữu vơ hòa tan chứa tạp chất keo tapjc hất phân tán lơ lửng thô mịn mà khối lượng riêng chúng lớn hay nhỏ khối lượng riêng nước Số lượng thành phần nước thải tùy vào số doanh nghiệp ngành nghề sản xuất riêng khu công nghiệp 1.3 Các thông số đặc trưng nước thải khu công nghiệp 1.3.1 Các thông số vật lý Nhiệt độ : Nhiệt độ nước tự nhiên phụ thuộc vào điều kiện khí hậu thời tiết hay môi trường khu vực Nhiệt độ nước thải công nghiệp đặc biệt nước thải nhà máy nhiệt điện, nhà máy điện hạt nhân thường cao từ 10 – 25oC so với nước thương Nước nóng gây nhiễm có lợi tùy theo mùa vị trí địa lý Vùng có khí hậu ơn đới nước nóng có tác dụng xúc tiến triển vi sonh vật trình phân hủy Nhưng vùng nhiệt đới nhiệt độ cao nước sông hồ làm thay đổi q trình sinh, hóa, lý học bình thường hệ sinh thái nước, làm giảm lượng oxy hòa tan vào nước tăng nhu cầu oxy cá lên lần Một số lồi sinh vật khơng chịu nhiệt độ cao chết hoạc di chuyển nơi khác, có số lồi khác lại phát triển mạnh nhiệt độ thích hợp Màu sắc : Nước có màu, đặc biệt nước thải thường có màu nâu đen đỏ nâu :  Các chất hữu xác động, thực vật phân rã tạo thành SVTH: Vũ Xuân Tâm GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 10 ... thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất 5000m3/ ngày. đêm CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU CƠNG NGHIỆP 1.1 Khái qt khu cơng nghiệp Khu công nghiệp khu. .. tốt nghiệp Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất 5000m3/ ngày. đêm Là bể xử lý sinh học dòng chảy ngược qua tầng bùn kỵ khí UASB thiết kế cho nước thải. .. PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 25 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất 5000m3/ ngày. đêm cơng trình xử lý nước thải có mùi thối khó chịu (nhất cặn