tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty cổ phần giấy an bình công suất 4000 m3 ngày đêm

Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty cổ phần giấy An Bình, cơng suất 4000m3/ngày MỤC LỤC TĨM TẮT………………………………………………………………………………… ……………….……………………… LỜI CẢM ƠN…………………………………………………………………….………………………………………………….2 MỞ ĐẦU…………………………………………………………………………………………………… CHƯƠNG I TỔNG QUAN .10 1.1 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH GIẤY: 10 a Song chắn rác 10 b Bể lắng, bể lắng cát .10 c Bồn lọc…… .14 d Bể điều hòa… .15 a Phương pháp hiếu khí 16 e Phương pháp kị khí .21 a Phương pháp trung hòa 23 f Phương pháp oxy hóa – khử 24 g Phương pháp hấp phụ 24 h Keo tụ, tạo 26 i Phương pháp tuyển 28 1.2 Các công nghệ thiết bị xử lý nước thải sản xuất giấy nay: 29 CHƯƠNG II GIỚI THIỆU CƠNG TY CỔ PHẦN GIẤY AN BÌNH VÀI NÉT VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP VÀ NƯỚC THẢI NGÀNH GIẤY 33 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY: 33 2.2 NHU CẦU NGUYÊN LIỆU, SẢN PHẨM, THỊ TRƯỜNG 36 2.3 QUY TRÌNH SẢN XUẤT GIẤY 37 2.4 VÀI NÉT VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY: .39 2.5 TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG CỦA NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY 40 2.5.1 Chất thải rắn 41 2.5.2 Khí thải…… 42 2.5.3 Nước thải… 42 2.6 ĐẶC TÍNH CỦA NƯỚC THẢI NGÀNH CƠNG NGHIỆP GIẤY .42 2.7 CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU NƯỚC THẢI CHO NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY 44 a Áp dụng biện pháp sản xuất .44 b Các biện pháp khác 45 2.8 VẤN ĐỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY VIỆT NAM 46 CHƯƠNG III ĐỀ XUẤT – PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHO CƠNG TY GIẤY AN BÌNH .48 3.1 CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT KẾ .48 SVTH: Phan Huỳnh Minh Khải GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty cổ phần giấy An Bình, cơng suất 4000m3/ngày 3.2 CƠ SỞ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ XỬ LÝ: 48 3.3 ĐỀ XUẤT, PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ XỬ LÝ:………………… 49 3.3.1 Phương án 1:…… 49 3.3.2 Phương án 2:…… 51 3.3.3 Phân tích ưu nhược điểm lựa chọn cơng nghệ thiết bị xử lý: 53 3.3.4 Lựa chọn công nghệ xử lý 57 CHƯƠNG IV TÍNH TỐN THIẾT KẾ 59 4.1 SONG CHẮN RÁC 60 4.2 BỂ THU GOM 62 4.3 BỂ ĐIỀU HOÀ 63 4.4 HỆ THỐNG TUYỂN NỔI 69 4.5 BỂ UASB 78 4.6 BỂ MBBR .86 4.7 BỂ LẮNG 94 4.8 BỂ CHỨA BÙN 97 4.9 BỂ NÉN BÙN .98 4.10 THIẾT BỊ ÉP BÙN .98 4.11 BỒN LỌC ÁP LỰC 99 4.12 BỂ KHỬ TRÙNG .101 CHƯƠNG V DỰ TỐN KINH PHÍ VÀ 103 VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 103 5.1 PHẦN HỆ THỐNG .103 5.2 CHI PHÍ VẬN HÀNH VÀ QUẢN LÝ HỆ THỐNG 105 5.3 GIÁ THÀNH XỬ LÝ MỘT MÉT KHỐI NƯỚC THẢI 107 5.4 VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI .107 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .115 TÀI LIỆU THAM KHẢO 116 SVTH: Phan Huỳnh Minh Khải GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cơng ty cổ phần giấy An Bình, công suất 4000m3/ngày DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Chất thải rắn sinh từ chế biến giấy loại 41 Bảng 2.2 Nguồn gốc số chất thải dạng khí bụi .42 Bảng 2.3 Tải lượng ô nhiễm dòng nước thải cơng đoạn tẩy .43 Bảng 2.4 Đặc tính nước tuần hồn nhà máy giấy 44 Bảng 2.5 Tải lượng nước thải cod số loại giấy .44 Bảng 3.1 Các thông số đầu vào tiêu chuẩn đầu nước thải 48 Bảng 3.2 Đánh giá Hiệu suất xử lý nước thải công nghiệp .48 Bảng 3.3 Hiệu suất phương án .54 Bảng 3.4 Hiệu suất phương án .55 Bảng 4.1 Hệ số không điều hòa 59 Bảng 4.2 Các thông số phục vụ tính tốn cho song chắn rác 60 Bảng 4.3 Hệ số trở lực chắn rác theo hình dạng .61 Bảng 4.4 Kích thước xây dựng bể thu gom .63 Bảng 4.5 Các thông số cho thiết bị khuyếch tán khí .65 Bảng 4.6 Đường kính theo vận tốc khí ống .66 Bảng 4.7 Thơng số thiết kế bể điều hòa 69 Bảng 4.8 Thơng số thiết kế cho bể tuyển khí hòa tan 70 Bảng 4.9 Độ hòa tan khơng khí theo nhiệt độ 73 Bảng 4.10 Bảng thống kê thiết kế hệ thống tuyển 78 Bảng 4.11 Các thông số thiết kế cho bể UASB …………… .79 Bảng 4.12 Tải trọng thể tích hữu bể UASB bùn hạt có hàm lượng bùn trung bình 25 kgVSS/m3 79 Bảng 4.13 Đường kính theo vận tốc khí ống .91 Bảng 4.14 Thông số thiết kế bể MBBR 93 Bảng 4.15 Thông số thiết kế bể lắng 97 Bảng 4.16 Thông số thiết kế bể khử trùng 102 Bảng 5.1 Chi phí xây dựng cho hạng mục cơng trình 103 Bảng 5.2 Chi phí mua thiết bị cho hạng mục cơng trình 104 Bảng 5.3 Chi phí lượng vận hành hệ thống 105 SVTH: Phan Huỳnh Minh Khải GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cơng ty cổ phần giấy An Bình, cơng suất 4000m3/ngày DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Song chắn rác .10 Hình 1.2 Bể lắng ngang .12 Hình 1.3 Bể lắng đứng 13 Hình 1.4 Bồn lọc .14 Hình 1.5 Bể điều hòa 15 Hình 1.6 Bể aerotank 16 Hình 1.7 Bể lọc sinh học nhỏ giọt 18 Hình 1.8 Bể uasb 22 Hình 1.9 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy công ty Roemond Hà Lan…………… .29 Hình 1.10 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải công nghiệp giấy eerbecb… 30 Hình 1.11 Dây chuyền xử lý nước thải cơng ty giấy hòa phương……… .31 Hình 2.1 Cơng ty cổ phần giấy an bình .33 Hình 2.2 Cơng ty cổ phần giấy an bình nhìn từ cao .34 Hình 2.3 Sơ đồ tổ chức công ty cổ phần giấy an bình 35 Hình 2.4 Mặt nhà máy giấy an bình 36 Hình 2.5 Các sản phẩm cơng ty cổ phần giấy an bình .37 Hình 2.6 Quy trình sản xuất giấy dùng làm bao bì .38 Hình 2.7 Kết phân hạng ngành sản xuất giấy thành phố đà nẵng 46 Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ phương án 50 Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ phương án 52 SVTH: Phan Huỳnh Minh Khải GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cơng ty cổ phần giấy An Bình, cơng suất 4000m3/ngày MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Để đáp ứng nhu cầu sử dụng giấy ngày tăng, nhà máy, xí nghiệp sản xuất giấy xuất nhiều năm gần tỉnh thành phố lớn Với thiết bị công nghệ sản xuất đại đem lại hiệu kinh tế cho chủ đầu tư, song nghành công nghiệp khác bên cạnh lợi nhuận đem lại trước mắt vấn đề nhiễm mơi trường từ ngành công nghiệp làm đau đầu nhà đầu tư toàn xã hội Trong dòng thải nước thải từ ngành cơng nghiệp gây nhiều vấn đề ô nhiễm đáng quan tâm Nước thải nhà máy sản xuất giấy có hàm lượng BOD5, COD, SS cao gấp nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép Nếu thải môi trường gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái Để giải nhiễm, nhà máy, xí nghiệp cần phải có hệ thống xử lý nước thải trước thải môi trường Đối với nhà máy có sẵn hệ thống xử lý cần phải nâng cấp nhằm đem lại hiệu Cũng nhà máy sản xuất giấy khác, nhà máy sản xuất giấy An Bình cần phải có hệ thống xử lý nước thải cho hệ thống sản xuất (công suất 4000 m3/ngày) nhằm giải vấn đề ô nhiễm nước góp phần cải thiện mơi trường Do nước thải trình sản xuất thải trực tiếp môi trường gây ảnh hưởng không nhỏ đến mơi trường nên với đề tài “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty cổ phần giấy An Bình, cơng suất 4000m3/ngày” em muốn đóng góp phần nhỏ vào nổ lực hạn chế ô nhiễm môi trường nước nước thải ngành giấy gây MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI Tìm hiểu thành phần, tính chất nước thải đặc trưng ngành giấy quy trình sản xuất cơng đoạn sinh nước thải cơng ty cổ phần giấy An Bình Từ đề xuất cơng nghệ xử lý nước thải, tính tốn thiết kế cơng trình đơn vị để nước thải đầu đạt QCVN 12-MT : 2015/BTNMT, cột B1, phù hợp với điều kiện thực tế cơng ty cổ phần giấy An Bình NỘI DUNG THỰC HIỆN ĐỀ TÀI  Tổng quan ngành công nghiệp giấy, tổng quan cơng ty giấy An Bình  Dây chuyền công nghệ sản xuất giấy  Nhu cầu nhiên, nguyên liệu sản xuất giấy  Tác động ngành công nghiệp giấy đến môi trường SVTH: Phan Huỳnh Minh Khải GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty cổ phần giấy An Bình, cơng suất 4000m3/ngày  Biện pháp giảm thiểu nước thải  Phân tích tiêu nhiễm đầu vào nước thải  Đề xuất phương án xử lý nước thải  Tính tốn, thiết hế hệ thống xử lý nước thải  Khai tốn kinh phí thực PHẠM VI ĐỀ TÀI Thời gian thực hiện: 19/06/2017 đến ngày 29/12/2017 Với thời gian đề tài xoay quanh vấn đề nhiên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Những vấn đề mà đề tài nêu được:  Thành phần, tính chất nước thải  Các cơng nghệ xử lý nước thải cơng nghiệp nói chung ngành giấy nói riêng  Đưa cơng nghệ xử lý thích hợp với thành phần, tính chất nước thải mặt địa hình chi phí xây dựng  Tính tốn cơng trình đơn vị PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN  Phương pháp kế thừa: tham khảo thu thập tài liệu có liên quan đến đề tài  Phương pháp trao đổi ý kiến: trình thực đề tài tham khảo ý kiến giáo viên hướng dẫn vấn đề có liên quan  Phương pháp tính: sử dụng cơng thức để tính tốn cơng trình đơn vị hệ thống xử lý nước thải, chi phí xây dựng vận hành hệ thống theo quy định hành  Phương pháp vẽ: sử dụng phần mềm AutoCad để vẽ vẽ chi tiết cơng trình SVTH: Phan Huỳnh Minh Khải GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty cổ phần giấy An Bình, cơng suất 4000m3/ngày CHƯƠNG I TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH GIẤY 1.1 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH GIẤY: 1.1.1 Phương pháp học a Song chắn rác [1] Hình 1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại tạp chất thô giấy, rác, túi nilon, vỏ tạp chất lớn có nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, công trình thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định Người ta phân loại song chắn rác theo cách vớt rác sau: - Song chắn rác vớt rác thử công, dùng cho trạm XLNT công suất nhỏ lượng rác hàng ngày 0,1 m3/ngày - Song chắn rác vớt rác giới băng cào dùng cho trạm XLNT có lượng rác lớn 0,1m3/ngày b Bể lắng, bể lắng cát [1] Trong xử lý nước thải, trình lắng sử dụng để loại tạp chất dạng huyền phù thô khỏi nước Sự lắng hạt xảy tác dụng trọng lực Theo chức năng, bể lắng phân thành: bể lắng cát, bể lắng cấp I bể lắng SVTH: Phan Huỳnh Minh Khải GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 10 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cơng ty cổ phần giấy An Bình, cơng suất 4000m3/ngày (cấp II) Bể lắng cấp I có nhiệm vụ tách chất rắn hữu (60%) chất rắn khác, bể lắng cấp II có nhiệm vụ tách bùn sinh học khỏi nước thải  Bể lắng cát Bể lắng cát thường đặt sau song chắn, lưới chắn đặt trước bể điều hòa với nhiệm vụ tách chất vơ khơng tan có kích thước từ 0,2mm lớn mà thành phần cát khỏi nước thải Điều đảm bảo cho thiết bị khí (như loại bơm) khơng bị cát, sỏi bào mòn, tránh tắc đường ống dẫn ảnh hưởng xấu việc tăng tải lượng vơ ích cho thiết bị xử lý sinh học Theo nguyên lý làm việc người ta chia bể lắng cát thành loại: bể lắng cát ngang bể lắng cát đứng Căn vào yếu tố: lưu lượng nước thải nồng độ chất lơ lửng để chọn bể lắng cát thích hợp Thơng dụng bể lắng cát ngang Bể lắng cát ngang kênh hở hình chữ nhật, hình tam giác parabol Chiều dài bể tùy thuộc vào chiều sâu cần thiết, vận tốc lắng tiết diện kiểm soát bể Chiều sâu bể nằm khoảng 0,25-1 m tỉ lệ chiều rộng chiều sâu B/H = 1:2 Vận tốc dòng chảy bể thay đổi từ 0,15m/s đến 0,3 m/s với tốc độ vậy, hạt cát, sỏi hạt vô khác lắng xuống đáy, hầu hết hạt hữu nhẹ nhỏ qua bể theo dòng  Bể lắng cấp I, cấp II Bể lắng dùng để tách chất rắn có kích thước nhỏ 0,2 mm trước bước vào giai đoạn xử lý sinh học gọi bể lắng cấp I Bể lắng dùng để tách bùn khỏi nước thải sau qua bể xử lý sinh học gọi bể lắng cấp II Theo chiều dòng chảy, bể lắng phân thành: bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng Radian - Bể lắng ngang SVTH: Phan Huỳnh Minh Khải GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 11 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty cổ phần giấy An Bình, cơng suất 4000m3/ngày Hình 1.2 Bể lắng ngang Bể có dạng hình chữ nhật, làm vật liệu khác như: bêtông, bêtông cốt thép, gạch đất tùy thuộc vào kích thước, yêu cầu trình lắng điều kiện kinh tế Trong bể lắng ngang, dựa vào dòng chảy người ta chia bể thành vùng: + Vùng hoạt động: vùng quan trọng bể lắng + Vùng bùn (vùng lắng đọng): vùng bùn lắng tập trung + Vùng trung gian: nước thải bùn lẫn lộn với + Vùng an toàn Các bể lắng ngang thường có chiều sâu H từ 1,5-3,0m (có thể tới 4,0m trường hợp đặc biệt), chiều dài khoảng (8÷12)H, tỷ lệ chiều rộng so với chiều dài 1/4 Để phân phối nước người ta thường chia bể thành nhiều ngăn thành vách ngăn Các bể lắng ngang thường xử dụng lưu lượng nước thải 15,000 m3/ngày Vận tốc dòng chảy nước thải bể lắng thường chọn không 0.01 m/s, thời gian lưu từ 1-3 h Hiệu suất lắng thường đạt từ 50 - 60% - Bể lắng đứng SVTH: Phan Huỳnh Minh Khải GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 12 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty cổ phần giấy An Bình, cơng suất 4000m3/ngày Hình 1.3 Bể lắng đứng Bể lắng đứng thường có dạng hình tròn mặt (trong số trường hợp dùng bể dạng hình vng) Nước thải đưa vào ống phân phối tâm bể với vận tốc không 30 mm/s Nước thải chuyển động theo phương đứng từ lên tới vách tràn với vận tốc 0,5-0,6 m/s Thời gian nước lưu lại bể từ 1,0 đến 2,0h xả áp lực thủy tĩnh Chiều cao vùng lắng từ 2,7 – 3,8m Trong bể lắng, hạt chuyển động với nước từ lên với vận tốc W lắng tác động trọng lực với vận tốc W1 Do hạt có kích tước khác chiếm vị trí khác bể lắng Khi W1>W, hạt lắng nhanh, ngược lại chúng bị theo dòng chảy lên Hiệu suất lắng bể lắng đứng thấp, khoảng 45 – 48% - Bể lắng Radian Bể có tiết diện hình tròn, nước thải chuyển động từ tâm xung quanh (lắng ly tâm), nước từ xung quanh thành bể chuyển động trung tâm (lắng hướng tâm) SVTH: Phan Huỳnh Minh Khải GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 13 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cơng ty cổ phần giấy An Bình, cơng suất 4000m3/ngày Tổng diện tích 10 ngăn là: 20 x = 60 m2 > 55,7 m2 theo u cầu  Tính tốn đường ống dẫn nước thải Chọn vận tốc nước thải chảy ống v = 1,2m/s Đường kính ống dẫn nước thải: D=√ 4×Q × 167 =√ = 0,2⁡m π×v π × 1,2 × 3600 Chọn ống dẫn nước thải vào bể khử trùng ống PVC có D = 220 mm Bảng 4.16 Thông số thiết kế bể khử trùng TT Nội dung Ký hiệu Đơn vị Giá trị Dung tích cơng tác V m3 83,5 Thời gian nước lưu vùng tiếp xúc khử trùng  0,5 Diện tích mặt thống F m2 60 Chiều cao H m Chiều dài x rộng LxB m 20 x SVTH: Phan Huỳnh Minh Khải GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 102 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cơng ty cổ phần giấy An Bình, cơng suất 4000m3/ngày CHƯƠNG V DỰ TỐN KINH PHÍ VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 5.1 PHẦN HỆ THỐNG  Phần xây dựng Bảng 5.1 Chi phí xây dựng cho hạng mục cơng trình Đơn giá Thành tiền VNĐ/m3 (VNĐ) 0,12 2.000.000 240.000 m3 28 2.000.000 56.000.000 Bể điều hòa m3 193 2.000.000 386.000.000 Bể tuyển m3 56 2.000.000 112.000.000 Bể MBBR m3 256 2.000.000 512.000.000 Bể lắng m3 150 2.000.000 300.000.000 Bể nén bùn m3 14,1 2.000.000 28.100.000 Bể khử trùng m3 16,7 2.000.000 33.400.000 Bể chứa bùn m3 2.000.000 16.000.000 STT Tên cơng trình Đơn vị tính Khối tích Song chắn rác m3 Bể thu gom 1.443.740.000 Tổng cộng SVTH: Phan Huỳnh Minh Khải GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 103 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cơng ty cổ phần giấy An Bình, cơng suất 4000m3/ngày  Phần thiết bị công nghệ Bảng 5.2 STT Chi phí mua thiết bị cho hạng mục cơng trình Số Đơn giá Thành tiên lượng (đồng) (đồng) 1.000.000 1.000.000 51.000.000 102.000.000 - Máy thổi khí Longtech(30KW) 67.000.000 134.000.000 - Đĩa thổi khí EDI 206 300.000 61.800.000 - Bơm chìm EBARA (7,5KW) 51.000.000 102.000.000 -Bơm tuần hòa EBARA 3KW 14.000.000 28.000.000 -Bồn áp 5000 lít 52.000.000 52.000.000 6.500.000 6.500.000 Tên thiết bị & Thông số kỹ thuật Song chắn rác Hố thu gom - Bơm chìm EBARA7,5KW Bể điều hòa Bể tuyển -Máy nén khí - Hệ thống gạt bột bể tuyển - Bơm nước thải EBARA 7,5KW 1 79.750.000 51.000.000 79.750.000 102.000.000 Bể MBBR - Máy thổi khí Tsurumi TSR2-200 160.000.000 320.000.000 - Đĩa thổi khí EDI 482 300.000 144.600.000 - Máng cưa (51m) 5.000.000 5.000.000 - Bơm bùn Ebara DWO 200 14.000.000 14.000.000 - Hệ thống gạt bùn 20.000.000 20.000.000 Bể lắng SVTH: Phan Huỳnh Minh Khải GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 104 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cơng ty cổ phần giấy An Bình, cơng suất 4000m3/ngày Bể nén bùn -Máng cưa 1.500.000 1.500.000 -Bơm bùn sang máy ép bùn 14.000.000 14.000.000 -Bơm nước bể gom Ebara 3KW 14.000.000 14.000.000 Bồn lọc áp lực 100.000.000 400.000.000 Bơm EBARA 7,5KW 51.000.000 102.000.000 Máy ép bùn dây đai 250.000.000 250.000.000 kiện khác 100.000.000 100.000.000 Tủ điều khiển hệ thống điều khiển 50.000.000 50.000.000 Bể khử trùng 10 11 12 Hệ thống đường ống, van, phụ TỔNG CỘNG 2.104.150.000 Vậy tổng chi phí đầu tư cho hệ thống: S1 = 1.443.740.000 + 2.104.150.000= 3.547.890.000 VNĐ 5.2 CHI PHÍ VẬN HÀNH VÀ QUẢN LÝ HỆ THỐNG  Chi phí điện Bảng 5.3 Chi phí lượng vận hành hệ thống suất Giờ làm Điện việc(h) tiêu thụ Hạng mục Công (kW) Bơm nước thải bể thu gom 7,5 24 180 Bơm nước thải bể điều hòa 7,5 24 180 Bơm nước thải bể tuyển 7,5 24 180 Bơm nước tuần hoàn bể tuyển 3,5 24 84 SVTH: Phan Huỳnh Minh Khải GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 105 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty cổ phần giấy An Bình, cơng suất 4000m3/ngày Máy thổi khí bể điều hòa 30 24 720 Máy thổi khí bể MBBR 45 24 1080 Bơm bùn bể lắng 1,5 Bơm bùn tuần hoàn 24 120 Bơm định lượng dung dịch hóa chất 0.0375 24 Thiết bị gạt bùn 1.125 24 27 Máy nén khí 1,5 24 36 Tổng cộng 2611 Chi phí cho kW điện : 1500 đồng Chi phí điện cho ngày vận hành: 2611 x 1500 = 3.916.500 Chi phí điện cho năm vận hành: Mđiện = 3.916.500 x 350 = 1.370.775.500 (VNĐ/năm)  Chi phí nhân cơng Hệ thống cần kỹ sư môi trường làm việc thay ca (3 ca) với lương tháng khoảng liên quan triệu/người.tháng Mnc = người x5.000.000 đồng/tháng x12 tháng = 180.000.000 (VNĐ/năm)  Chi phí hóa chất Lượng Chlorine tiêu thụ hàng ngày: Yngày = 24 x Ya Yngày = 24 x 0,5 = 12 (kg/ngày) Lượng Chlorine phép dự trữ tối đa cho tháng Ym = Yngày 30 = 12 x 30 = 360 (kg) Chi phí Chlorine: Mhc = 12 kg/ngày x 60.000 VNĐ/kg =720.000(VNĐ/ngày) = 252.000.000 (VNĐ/năm) Vậy tổng chi phí quản lý vận hành hệ thống là: SVTH: Phan Huỳnh Minh Khải GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 106 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cơng ty cổ phần giấy An Bình, cơng suất 4000m3/ngày S2 = Mđiện + Mnc + Mhc = 1.370.775.500 + 180.000.000 + 252.000.000 = 1.802.775.000(VNĐ/năm) 5.3 GIÁ THÀNH XỬ LÝ MỘT MÉT KHỐI NƯỚC THẢI - Tổng chi phí đầu tư: S = S1 + S2 = 3.547.890.000 + 1.802.775.000 = 5.350.665.000 (VNĐ/năm) - Lãi suất ngân hàng i = 5% năm - Tổng vốn đầu tư: So = (1+i)xS = (1 +0,05) x 5.350.665.000 = 5.618.198.250 (đồng) - Giá thành 1m3 nước thải: S 5.4 S0 5.618.198.250   4013 (VNĐ/m3) Qx 350 4000 x350 VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI  Vận hành thiết bị phạm vi điều khiển tủ điều khiển trung tâm Sau tiến hành bước kiểm tra chuẩn bị hóa chất, ta tiến hành cho hệ thống vào hoạt động theo quy trình sau: - Bước 1: Mở cửa tủ điều khiển (TĐK) trung tâm, kéo công tắc CB để chuyển tất CB sang vị trí ON (nếu trước chưa bật) Điều cho phép điện sẵn sàng tiếp điện vào tất khởi động từ - Bước 2: Đóng cửa tủ điều khiển - Bước 3: Sau chuẩn bị xong TĐK, chuyển sang bước bắt đầu tiến hành cho hệ thống vào hoạt động Trường hợp có cố, dừng kiểm tra, tìm ngun nhân khắc phục, sau giải xong chuyển sang bước  Vận hành chế độ tự động - Bước 4: Bật công tắc thiết bị vị trí “AUTO” Lúc thiết bị điều khiển PLC hệ thống SCADA, thiết bị hoạt động theo chương trình cài đặt nêu bảng  Vận hành chế độ không tự động Chế độ vận hành không tự động sử dụng trường hợp thử máy Khi cần bật máy sáng chế độ MAN Lưu ý vận hành máy bơm chế độ không tự động, cần theo dõi mực nước, khơng để bị cạn, cháy bơm  Dừng cố SVTH: Phan Huỳnh Minh Khải GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 107 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cơng ty cổ phần giấy An Bình, cơng suất 4000m3/ngày - Khi hệ thống điện gặp cố chạm đất, CB tổng tự động ngắt Trước khởi động lại hệ thống cần phải kiểm tra khắc phục thiết bị bị chạm - Khi đèn vàng bảng điều khiển bật sáng báo hiệu máy/thiết bị vị trí tương ứng gặp cố => bật cơng tắc CB thiết bị sang vị trí “OFF”để kiểm tra phát cố * Lưu ý: Trong trường hợp dừng hệ thống nút EM.STOP đóng CB tổng TĐK cúp điện khởi động lại nên bật tất công tắc trạng thái OFF thực lại trình vận hành từ Bước Điều giúp tránh máy đồng loạt khởi động gây sụt áp hệ thống  Vận hành máy ép bùn  Phương pháp vận hành - Mở bảng điều khiển bật tất công tắc CB hộp điều khiển, sau đóng tủ lại Bật cơng tắc nguồn chuyển vị trí “ON”, đèn màu trắng thị sáng lên Tại thời điểm này, máy sẵn sàng vận hành - Muốn hoạt động máy, trước tiên máy nén khí phải bật lên Bật cơng tắc máy nén khí đến vị trí ON Vào lúc này, máy nén bắt đầu hoạt động áp lực tăng dần Chỉ bắt đầu bước áp lực đạt đến giá trị định (trong khoảng kg/cm2 – kg/cm2) Vì an tồn máy, máy thiết kế để khóa tất hoạt động máy nén không bật không đạt yêu cầu áp lực - Kiểm tra áp lực đồng hồ điện áp - Cân chỉnh vải lọc căng - Sau hoàn tất bước trên, bắt đầu vận hành máy Máy vận hành tay (MAN) tự động (AUTO)  Chế độ vận hành tay (MAN) - Bật công tắc động truyền động vị trí tay (MAN)  Kiểm tra tình trạng hoạt động động truyền động  Kiểm tra tốc độ chế độ làm việc băng tải  Kiểm tra hệ thống kiểm soát băng tải hoạt động bình thường khơng - Bật cơng tắc bơm rửa sang vị trí “MAN” cho bơm hoạt động phút  Kiểm tra nguồn nước có bình thường khơng  Kiểm tra áp lực nước vòi phun có bình thường khơng - Bật cơng tắc máy khuấy bồn khuấy trộn bùn & hóa chất máy ép bùn sang vị trí “MAN” - Bật cơng tắc bơm polymer bơm bùn sang vị trí “MAN” Kiểm tra tình trạng hóa chất nước pha hóa chất Đảm bảo hóa chất pha sẵn đầy đủ trước vận hành máy  SVTH: Phan Huỳnh Minh Khải GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 108 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cơng ty cổ phần giấy An Bình, cơng suất 4000m3/ngày  Motor khuấy bồn hóa chất hoạt động pha hóa chất  Chế độ vận hành tự động (AUTO) Ở chế độ Auto, cần cho máy hoạt động chế độ không tự động để kiểm tra máy có hoạt động bình thường không Ở chế độ vận hành tự động, bật cơng tắc sang vị trí “AUTO” Lúc này, máy sẵn sàng xử lý bùn Bộ kiểm soát mực nước kiểm tra lượng bùn bể đạt đến mức cài đặt chưa Mực nước xác định kiểm soát mực nước: E1, E2, E3 Nếu bùn đạt mức trên, motor vận hành băng tải, bơm rửa, máy khuấy thùng khuấy trộn, bơm bùn bơm polymer bắt đầu hoạt động Nếu bùn xuống mực dưới, motor dừng hoạt động Bộ kiểm soát mực nước tự động khởi động lại mực bùn đạt lại mực  Quy trình dừng máy - Bật cơng tắc bơm bùn bơm hóa chất sang vị trí “STOP”  Đóng van đường ống  Đảm bảo khơng bùn thùng khuấy trộn  Đảm bảo khơng bùn băng tải - Bật công tắc motor vận hành máy khuấy thùng khuấy trộn sang trị trí “STOP” Sau tiến hành ép bùn xong, để bơm rửa hoạt động khoảng 30 phút Sau bật cơng tắt bơm sang vị trí “STOP”   Kiểm tra lỗ lọc băng tải chưa  Tắt motor vận hành băng tải - Tắt máy nén khí nguồn cấp khí - Tắt nguồn cấp điện - Vệ sinh máy - Nếu nhân viên vận hành có việc phải đi, để đảm bảo an tồn tắt nguồn cấp điện - Trong q trình vận hành máy, có cố bất thường xảy ra, bật cơng tắc máy nén khí sang vị trí “OFF”, lúc sau máy dừng Hoặc nhấn công tắc “EM.STOP” bên hông máy để dừng khẩn cấp máy Nếu muốn khởi động lại máy, xoay công tắc “EM.STOP” theo chiều mũi tên để nhả nút, lúc máy khởi động lại - Nếu phải mở tủ điện để kiểm tra, trước tiên phải đảm bảo tắt CB Tuy nhiên, đề nghị thực việc kiểm tra thợ điện đào tạo an toàn điện  Dừng khẩn cấp Thiết bị bảo vệ băng tải Máy ép bùn băng tải có trang bị hệ thống điều chỉnh băng tải (bằng công tắc van xy lanh khí nén) thiết bị bảo vệ băng tải (nhờ cơng tắc hành trình) Hệ thống  SVTH: Phan Huỳnh Minh Khải GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 109 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty cổ phần giấy An Bình, cơng suất 4000m3/ngày điều chỉnh băng tải dễ bảo trì điều chỉnh Lượng dầu nhớt tiêu hao cho kiểm sốt khí ít, hệ thống tiêu tốn chi phí thấp Hệ thống điều chỉnh băng tải gồm cảm biến vị trí đặt góc băng tải Nó vận hành rulơ điều chỉnh tăng khí riêng cho băng tải điều chỉnh băng tải vào vị trí Nếu hệ thống cân chỉnh băng tải hỏng, máy ép bùn dừng băng tải chạm vào thiết bị bảo vệ  Dừng khẩn cấp Trong suốt trình vận hành máy, xảy tình trạng bất thường, nhấn nút “EM.STOP” bên hơng máy để dừng máy khẩn cấp Nếu muốn khởi động lại máy, xoay công tắc theo chiều mũi tên để nhả nút, sau máy hoạt động lại   Kiểm soát chất lượng nước thải đầu vào Định kỳ lấy mẫu kiểm tra tiêu thông thường nước thải đầu vào như: pH, SS, BOD, COD, tổng Nitơ, tổng Phốtpho Khi lưu lượng chất lượng nước thải tiếp nhận thay đổi, mơi trường bể xử lý phía sau thay đổi theo Nên lưu lượng vào nồng độ chất ô nhiễm dòng vào tăng đáng kể (quá 10%), cần phải điều chỉnh thơng số vận hành kiểm sốt lại việc xả thải nhà máy sản xuất  Lưu lượng Kiểm tra lưu lượng nước thải cần thiết cho trì hoạt động ổn định hệ thống  BOD, COD Kiểm tra nồng độ COD để kiểm sốt q trình bể Tỉ số BOD/COD cho biết tỉ lệ chất hữu dễ phân huỷ sinh học có nước thải BOD thơng số thể lượng chất hữu bị oxy hoá vi sinh vật Chỉ số COD thể tồn chất hữu bị oxy hóa tuý tác nhân hóa học Tỷ số BOD/COD dùng kiểm sốt nồng độ chất hữu thích hợp cho trình xử lý sinh học  Các chất dinh dưỡng Nitơ, phospho hai thành phần dinh dưỡng quan trọng cho phát triển vi sinh vật Nitơ phospho cần có số lượng đủ để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng vi sinh vật Tỷ lệ BOD:N:P bể cân cần trì 100:5:1 đáp ứng tương đối đủ cho nhu cầu phát triển vi sinh vật  pH Q trình xử lý sinh học hiếu khí hoạt động tốt pH = 6.5 - 8.5 Nếu pH thay đổi cần phải bổ sung axit/xút để đưa pH bể mơi trường thích hợp cho vi sinh vật hoạt động SVTH: Phan Huỳnh Minh Khải GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 110 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cơng ty cổ phần giấy An Bình, cơng suất 4000m3/ngày  Nhiệt độ Xử lý nước thải phương pháp xử lý sinh học hiếu khí thực chất q trình oxy hóa chất hữu vi sinh vật Do yêu cầu kiểm tra nhiệt độ nước tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển để nâng cao hiệu xử lý bể Điều kiện tốt trì nhiệt độ dòng nước thải khoảng 25 – 35oC (đây khoảng nhiệt độ bình thường Việt Nam)  Kiểm sốt thơng số vận hành bể UASB Trong q trình vận hành ngày, người vận hành phải trì hoạt động ổn định hiệu bể UASB, nhằm đảm bảo chất lượng nước sau xử lý Một số thơng số quan trọng cần kiểm sốt ngày trước bơm nước thải vào bể UASB  Nhiệt độ Nhiệt độ nước thải đầu vào bể UASB ảnh hưởng đến hiệu xử lý vi sinh vật Khoảng nhiệt độ từ 20 – 40oC khoảng tối ưu cho trình xử lý  pH Giá trị pH tối ưu cho trình xử lý kị khí –  Độ kiềm Phải trì độ kiềm nước khoảng 1000 – 1500mg/L để làm dung dịch đệm để giữ độ pH nước không nhỏ 6.3  Tỉ lệ COD chất dinh dưỡng N/P Nitơ, phospho hai thành phần dinh dưỡng quan trọng cho phát triển vi sinh vật Tỉ lệ (COD/Y): N:P = (50/Y):5:1 khoảng cần thiết trì bể, Y hệ số sản lượng tế bào (Y = 0.03 - 0.15)  TSS UASB không phù hợp cho TSS dòng vào > 3000 mg/L  Kiểm sốt q trình sinh học hiếu khí  pH Giá trị pH nước thải ảnh hưởng đến trình sinh hóa vi sinh vật, q trình tạo bùn lắng Q trình xử lý sinh học hiếu khí hoạt động tốt với giá trị pH khoảng 6.5 - 7.5 Trong bể xử lý sinh học, có hoạt động phân hủy vi sinh vật q trình giải phóng CO2 nên pH bể thay đổi Giá trị pH thay đổi theo chiều hướng giảm q trình khử nitrat hóa diễn làm giảm độ kiềm nước thải Các khoảng giá trị pH thể sau: pH = 6.5-7.5: Khoảng giá trị pH tốt cho vi sinh pH 7.5: Ức chế trình phân hủy chất hữu SVTH: Phan Huỳnh Minh Khải GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 111 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty cổ phần giấy An Bình, cơng suất 4000m3/ngày  Tải trọng hữu – BOD, COD Tải trọng hữu ảnh hưởng trực tiếp tới q trình xử lý sinh học hiếu khí Do cần có kiểm sốt BOD, COD để giữ cho tải trọng bể ổn định đạt hiệu suất tối ưu Sự tải dẫn đến:  Giảm hiệu suất trình  Tăng hàm lượng BOD, COD nước sau xử lý  Trương bùn  Nồng độ oxy hòa tan - DO Nồng độ oxy hòa tan tối ưu từ 1.5 – 4.0 mg/l Nhu cầu oxy tùy thuộc vào tải trọng hữu (BOD; COD) mật độ vi sinh vật bể phản ứng Nồng độ oxy hòa tan nên đo thường xuyên nhiều vị trí khác bể xử lý hiếu khí bùn hoạt tính lơ lửng Sự thiếu oxy bể phản ứng dẫn đến:  Giảm hiệu suất xử lý chất lượng nước sau xử lý  Giảm khả lắng, tăng số lượng vi khuẩn dạng sợi  Ức chế trình oxy hóa Nồng độ oxy cao dẫn đến:  Phá vỡ bùn  Giảm khả lắng, nước sau xử lý bị đục  Tốn lượng  Kiểm soát bùn Đối với bể xử lý sinh học hiếu khí, cần phải theo dõi chặt chẽ hình thành bùn bể Tính quan trọng bùn khả tạo bơng Hoạt tính bùn giảm theo tuổi bùn SVI giá trị thể tích (mL) có gram MLSS sau lắng 30 phút ống đong lít Thơng thường, q trình lắng sinh khối tốt 80