tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty dệt nhuộm xuân hương – khu cn tân tạo công suất 1400m3 ngày đêm

TĨM TẮT Đồ án tính tốn thiết kế trạm xử lý nước thải cho Công ty Dệt Nhuộm Xuân Hương – Khu CN Tân Tạo với công suất 1400 m3/ngày.đêm, với tiêu nhiễm BOD5 (800 mg/l), COD (1250 mg/l), SS (200 mg/l), độ màu (500 Pt-Co) Yêu cầu nước thải sau xử lý phải đạt QCVN 13-MT:2015 BTNMT trước thải môi trường Công nghệ đề xuất thiết kế đồ án xử lý hóa lý kết hợp sinh học Đầu tiên nước thải xử lý học qua thiết bị như: song chắn rác, để điều hòa, sau nước thải dẫn đến bể keo tụ tạo để xử lý độ màu cặn lơ lửng, sau nước thải dẫn đến bể sinh học (bể aerotank) để xử lý chất hữu lại nước Phần bùn dư bể thu gom mang ép bùn để làm khô bùn Hiệu suất công nghệ đề xuất tiêu ô nhiễm nước thải 90,3% COD, 95,9% BOD, 91,2% SS, 96,7% độ màu ii ABSTRACT This project design calculations for the wastewater treatment plant Dyeing Textile Company Xuan Huong - Tan Tao Industrial Park with a capacity of 1400 m3/day, with the main pollution indicators BOD5 (800 mg/l), COD (1250 mg/l), SS (200 mg/l), color temperature (500 Pt-Co) Treated wastewater reaches the column B sect QCVN 13-MT:2015 BTNMT before discharged into the environment The treated technology proposed in this project was a combination of chemical and physical processes combived biological wastewater was first treated through a mechanical device, such as screen, equalization, then the wastewater is leading to flocculat tank to handle color and suspended solids, then wastewater to the biological tank (Aerotank) to treated the remaining organic matter Part of excess sludge in the tanks was collected and taken away to dry sludge dewatering sludge, then dewatering machine The effectiveness of the proposed treatment technologies for wastewater was 90.3% for COD, 95.9% for BOD, 91.2% for SS, 96.7% for color iii NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… iv NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… v MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG xi DANH MỤC HÌNH ẢNH xiii MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI MỤC TIÊU ĐỀ TÀI PHẠM VI NGHIÊN CỨU NỘI DUNG NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM VÀ GIỚI THIỆU CÔNG TY DỆT NHUỘM XUÂN HƯƠNG 1.1 GIỚI THIỆU NGÀNH DỆT NHUỘM 1.2 QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ TỔNG QUÁT CỦA NGÀNH DỆT NHUỘM 1.2.1 Đặc điểm ngành dệt nhuộm 1.2.1.1 Nguyên liệu dệt 1.2.1.2 Các loại thuốc nhuộm thường dùng ngành 1.2.2 Quy trình cơng nghệ dệt nhuộm 1.2.2.1 Quy trình dệt nhuộm 1.2.2.2 Thuyết minh quy trình 1.3 ĐẶC TRƯNG NƯỚC THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM 11 1.3.1 Nguồn phát sinh 11 1.3.2 Thành phần tính chất nước thải dệt nhuộm 12 1.3.3 Khả gây ô nhiễm nước thải ngành dệt nhuộm 13 1.3.3.3 Các biện pháp ngăn ngừa, giảm thiểu ô nhiễm nước thải dệt nhuộm16 1.4 GIỚI THIỆU CÔNG TY DỆT NHUỘM XUÂN HƯƠNG 17 1.4.1 Giới thiệu sơ lược công ty 17 1.4.1.1 Vị trí xây dựng 17 1.4.1.2 Chức hoạt động công ty 18 vi 1.4.1.3 Hiện trạng nhà xưởng 18 1.4.1.4 Nguồn cung cấp điện nước 18 4.1.5 Nguồn tiếp nhận nước thải 18 1.4.2 Quy trình nhuộm Công ty Dệt Nhuộm Xuân Hương 18 1.4.3 Hiện trạng môi trường Công ty Dệt Nhuộm Xuân Hương 20 1.4.3.1 Nước thải 20 1.4.3.2 Khí thải 21 1.4.3.3 Chất thải rắn 21 CHƯƠNG 22 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 22 2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM 22 2.1.1 Phương pháp học 22 2.1.1.1 Song chắn rác 22 2.1.1.2 Bể lắng cát 22 2.1.1.3 Bể điều hòa 23 2.1.1.4 Bể lắng 23 2.1.2 Phương pháp xử lý hóa lý 25 2.1.2.1 Bể keo tụ, tạo 25 2.1.2.2 Bể tuyển 25 2.1.2.3 Phương pháp hấp thụ 26 2.1.2.4 Phương pháp hấp phụ 26 2.1.2.5 Phương pháp trao đổi ion 26 2.1.3 Phương pháp hóa học 27 2.1.3.1 Phương pháp trung hòa 27 2.1.3.2 Oxy hóa khử 27 2.1.3.3 Phương pháp điện hóa 28 2.1.4 Phương pháp sinh học 28 2.1.4.1 Xử lý sinh học điều kiện tự nhiên 28 2.1.4.2 Xử lý sinh học điều kiện nhân tạo 29 vii 2.1.5 Phương pháp xử lý cặn 34 2.2 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM HIỆN NAY34 2.2.1 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm nước 35 2.2.2 Một số công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm giới 37 CHƯƠNG 39 ĐẾ XUẤT LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 39 3.1 THÀNH PHẦN NƯỚC THẢI 39 3.2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 39 3.2.1 Phương án 40 3.2.2 Phương án 43 3.2.3 So sánh lựa chọn phương án 47 3.3 TÍNH TỐN CƠNG TRÌNH THIẾT BỊ 49 3.3.1 Lưu lượng tính tốn 49 3.3.2 Song chắn rác 49 3.3.2.1 Tính tốn mương dẫn 50 3.3.2.2 Tính tốn song chắn rác 50 3.3.3 Hầm tiếp nhận 54 3.3.3.1 Kích thước bể 54 3.3.3.2 Đường kính ống dẫn 54 3.3.3.3 Bơm nước sang bể điều hòa 54 3.3.4 Bể điều hòa 55 3.3.4.1 Kích thước bể 55 3.3.4.2 Tính tốn máy thổi khí 56 3.3.4.3 Tính bơm cho bể điều hòa: 57 3.3.5 Bể keo tụ-tao 58 3.3.5.1 Bể keo tụ (bể phản ứng) 58 3.3.5.2 Bể tạo 61 3.3.6 Bể lắng 64 viii 3.3.6.1 Kích thước kể 64 3.3.6.2 Tính tốn lượng bùn sinh 67 3.3.7 Bể aerotank 69 3.3.7.1 Hiệu xử lý BOD5 bể aerotank 70 3.3.7.2 Lượng bùn thải 71 3.3.7.3 Lượng oxy cần cung cấp 73 3.3.8 Bể lắng 76 3.3.8.1 Tính tốn kích thước bể 76 3.3.8.2 Tính tốn máng cưa – máng thu nước 79 3.3.8.3 Tính toán lượng bùn 79 3.3.9 Bể chứa bùn 81 3.3.10 Bể nén bùn 83 3.3.10.1 Thiết kế bể nén bùn đứng: 83 3.3.10.2 Lượng bùn nước tách bùn sau nén: 84 3.3.11 Máy ép bùn 85 3.4 TÍNH TỐN KINH PHÍ 86 3.4.1 Chi phí đầu tư 86 3.4.1.1 Chi phí xây dựng 86 3.4.1.2 Chi phí đầu tư trang thiết bị 87 3.4.2 Chi phí quản lý vận hành 88 3.4.2.1 Chi phí điện 88 3.4.2.2 Chi phí hóa chất 88 3.4.2.3 Chi phí nhân cơng 89 3.4.2.4 Chi phí bảo dưỡng 89 3.4.2.5 Tổng chi phí quản lý vận hành: 89 3.4.3 Tổng chi phí cho hệ thống 89 3.5 TỔ CHỨC QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH VÀ KHẮC PHỤC SỰ CỐ HỆ THỐNG 90 3.5.1 Giai đoạn khởi động 90 ix 3.5.2 Giai đoạn vận hành 90 3.5.3 Nguyên nhân biện pháp khác phục cố vận hành hệ thống 92 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 x DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Một số thông số kỹ thuật trình nhuộm 10 Bảng 1.2 Thành phần nước thải dệt nhuộm số nhà máy dệt nhuộm 13 Bảng 1.3 Các vấn đề môi trường công nghệ dệt nhuộm 14 Bảng 1.4 Mô tả quy trình cơng nghệ nhuộm vải .20 Bảng 3.1 Đặc trưng nước thải Công ty Dệt Nhuộm Xuân Hương 39 Bảng 3.2 Bảng hiệu suất xử lý công trình đơn vị phương án 43 Bảng 3.3 Hiệu suất xử lý cơng trình đơn vị phương án 47 Bảng 3.4 So sánh hai phương án xử lý .47 Bảng 3.6 Hệ số khơng điều hòa chung 49 Bảng 3.7 Hệ số tính đến sức cản cục song chắn 51 Bảng 3.8 Nồng độ chất ô nhiễm sau song chắn rác .53 Bảng 3.9 Thông số thiết kế song chắn rác .53 Bảng 3.10 Thông số thiết kế hầm tiếp nhận 55 Bảng 3.11 Các dạng khuấy trộn bể điều hòa 56 Bảng 3.12 Thơng số nhiễm sau bể điều hòa .58 Bảng 3.13 Thông số thiết kế bể điều hòa 58 Bảng 3.14 Thông số thiết bể phảng ứng 60 Bảng 3.15 Thông số thiết kế bể tạo 63 Bảng 3.16 Thông số ô nhiễm sau bể keo tụ - tạo 64 Bảng 3.17 Các thông số thiết kế đặc trưng cho bể lắng ly tâm 65 Bảng 3.18 Thông số thiết kế bể lắng 69 Bảng 3.19 Thông số ô nhiễm sau bể lắng 69 Bảng 3.20 Thông số thiết kế bể aerotank .76 Bảng 3.21 Thông số ô nhiễm sau bể aerotank 76 Bảng 3.22 Thông số thiết kế bể lắng 81 Bảng 3.23 Nồng độ ô nhiễm sau bể lắng 81 Bảng 3.24 Thông số thiết kể bể chứa bùn .82 xi Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty Dệt Nhuộm Xuân Hương – Khu CN Tân Tạo, công suất 1400m3/ngày đêm √ √ Chọn ống nhựa PVC xả bùn dư với đường kính dbùn = 60 mm  Trong đó: M: lượng bùn sinh bể lắng 2, Qb = 61,1 m3/ngày.đêm v: vận tốc bùn ống dẫn bùn, v = 1,2 m/s n: số bể lắng 2, n = Thời gian hút bùn 20 phút/lần, tiếng hút lần Thông số thiết kể bể lắng nồng độ chất ô nhiễm sau bể lắng thể bảng 3.22 3.23 Bảng 3.21 Thông số thiết kế bể lắng Thông số Lưu lượng nước thải Thời gian lưu nước Đường kính bể Đường kính ống trung tâm Đường kính máng cưa Đường kính máng thu nước Chiều cao tổng cộng bể Chiều cao ống trung tâm Đường kính ống xả bùn dư Đường kính ống dẫn bùn tuần hồn Đường ống dẫn nước Ký hiệu Q + Qr t D d dmáng dthu H htt dbùn d D Giá trị 103,8 1,79 8,8 1,8 7,1 6,9 4,7 60 90 140 Đơn vị m3/h m m m m m m mm mm mm Bảng 3.22 Nồng độ ô nhiễm sau bể lắng Đầu vào (mg/l) Hiệu suất (%) Đầu COD 135,4 20 108,3 BOD5 36,0 20 28,8 SS 82,5 80 16,5 Độ màu 29,7 60 11,9 3.3.9 Bể chứa bùn Lượng bùn vào bể nén bùn đứng: Trong đó: SVTH: Đỗ Thị Thảo GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 81 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Cơng ty Dệt Nhuộm Xuân Hương – Khu CN Tân Tạo, công suất 1400m3/ngày đêm M1: lưu lượng bùn từ bể lắng 1, M1 = 1,72m3/ngày M2: lưu lượng bùn từ bể lắng 2, M2 = 61,1m3/ngày Lưu lượng bùn thiết kế 1,2 lưu lượng bùn tính tốn: Thể tích bể chứa:  Trong đó: Q: lưu lượng bùn dẫn đến bể chứa, Q = 75,4m3/ngày.đêm t: thời gian lưu bùn, chọn t = 12giờ Diện tích bể chứa:  Trong đó: V: thể tích bể chứa bùn, V = 37,7m3 h: chiều cao công tác bể chứa, chọn h = 3m Chọn chiều cao bảo vệ bể: hbv = 0,3m => H = 3,3m Chọn kích thước bể: V = Dài x Rộng x Cao = L x B = x 3,2 x 3,3 = 42,24m3 Đường kính ống dẫn bùn ra: Bùn bơm tiếng lần, lần bơm 10 phút lần từ bể chứa bùn sang bể nén bùn: √ √ Chọn đường ống có đường kính Db = 110 mm làm ống dẫn bùn Thống số thiết kế bể chứa bùn thể bảng 3.24 Bảng 3.23 Thông số thiết kể bể chứa bùn Thông số Chiều dài bể Chiều rộng bể Chiều cao bể SVTH: Đỗ Thị Thảo GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà Ký hiệu L B H Giá trị 3,2 3,3 Đơn vị m m 82 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty Dệt Nhuộm Xuân Hương – Khu CN Tân Tạo, công suất 1400m3/ngày đêm Thông số Ký hiệu Giá trị Đơn vị Thời gian lưu T 12 Giờ Ống dẫn bùn Db 110 mm Công suất bơm N HP 3.3.10 Bể nén bùn 3.3.10.1 Thiết kế bể nén bùn đứng: Diện tích mặt thống bể nén bùn:  Trong đó: Mtk : tổng lượng bùn dư, Mtk = 75,4m3/ngày v1: vận tốc dòng bùn vùng lắng, chọn v1 = 0,05mm/s, (theo “Xử lý nước thải đô thị khu công nghiệp – Tính tốn thiết kế cơng trình”, Lâm Minh Triết, trang 221) Diện tích ống trung tâm bể nén: Trong đó: Mtk: lưu lượng bùn hoạt tính dẫn vào bể nén bùn, Mtk = 75,4m3/ngày v2: tốc độ di chuyển bùn ống trung tâm, v2 = 28-30mm/s, chọn v2 = 28 mm/s, (theo “Xử lý nước thải thị khu cơng nghiệp – Tính tốn thiết kế cơng trình”, Lâm Minh Triết, trang 221) Diện tích tổng cộng bể nén bùn đứng: Chọn bể nén bùn hoạt động luân phiên Đường kính 1bể nén bùn √ √ Đường kính ống trung tâm: SVTH: Đỗ Thị Thảo GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 83 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty Dệt Nhuộm Xuân Hương – Khu CN Tân Tạo, công suất 1400m3/ngày đêm √ √ Đường kính phần ống loe 1,35 lần đường kính ống trung tâm: Đường kính chắn: Chiều cao phần lắng bể nén bùn đứng:  Trong đó: T: thời gian bùn lắng, chọn= t = 8h v1: vận tốc dòng bùn vùng lắng, v1 = 0,1mm/s (“Xử lý nước thải đô thị khu cơng nghiệp-Lâm Minh Triết”) Chiều cao phần nón đáy bể: ( ) ( ) Chọn chiều cao bảo vệ bể: hbv = 0,3m Chiều cao bể nén bùn  Trong đó: h1: chiều cao phần lắng, h1 = 2,9m h2: chiều cao phân nón đáy bể, h2 = 1,5m hbv: chiều cao bảo vệ, hbv = 0,3m 3.3.10.2 Lượng bùn nước tách bùn sau nén: Lượng bùn sau nén:  Trong đó: M: lưu lượng bùn nén, M = 62,9 /ngày P1: độ ẩm ban đầu bùn, P1 = 99,2 % SVTH: Đỗ Thị Thảo GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 84 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty Dệt Nhuộm Xuân Hương – Khu CN Tân Tạo, công suất 1400m3/ngày đêm P2: độ ẩm sau nén bùn, P1 = 96 % (“Xử lý nước thải thị khu cơng nghiệp - Tính tốn thiết kế cơng trình”, Lâm Minh Triết) Lượng nước tách từ bể nén bùn:  Trong đó: M: lưu lượng bùn nén, M = 62,9 /ngày P1: độ ẩm ban đầu bùn, P1 = 99,2% P2: độ ẩm sau nén bùn, P1 = 96% Thông số thiết kể bể nén bùn thể bảng 3.25 Bảng 3.24 Thông số thiết kế bể nén bùn Thơng số Đường kính bể Chiều cao bể Đường kính ống trung tâm Đường kính ống loe trung tâm Đường kính chắn Đường ống dẫn bùn vào Đường ống dẫn bùn Đường ống dẫn nước hầm tiếp nhận Ký hiệu D H d dl dch Dv Db Dn Giá trị 3,4 4,9 140 200 300 40 70 40 Đơn vị m m mm mm mm mm mm mm 3.3.11 Máy ép bùn Máy ép bùn lọc ép dây đai thiết bị dùng để khử nước khỏi bùn vận hành cách cho bùn liên tục vào thiết bị Khối lượng bùn cần ép từ bể lắng lắng 2:  Trong đó: G: lượng bùn từ bể lắng 1, G = 137,2kg/ngày M: lượng bùn từ bể lắng 2, M = 317,3kg/ngày Nồng độ bùn sau nén: 2%, nồng độ bùn sau ép: 18% SVTH: Đỗ Thị Thảo GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 85 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty Dệt Nhuộm Xuân Hương – Khu CN Tân Tạo, công suất 1400m3/ngày đêm Khối lượng bùn sau ép: Chiều rộng băng ép:  Trong đó: C: lượng bùn cần ép từ lắng lắng 2, C = 456 kg/ngày t: thời gian hoạt động máy ép, t = 8h L: tải trọng bùn tính 1m chiều rộng băng ép chọn 90kg/m.h (“Xử lý nước thải đô thị khu cơng nghiệp – Tính tốn thiết kế cơng trình”, Lâm Minh Triết, trang 401) 3.4 TÍNH TỐN KINH PHÍ 3.4.1 Chi phí đầu tư 3.4.1.1 Chi phí xây dựng Hệ thống xử lý nước thải cơng trình xây dựng bê tơng cốt thép (BTCT) nên ước tính theo sức chứa cơng tình Giá thành dự kiến xây dựng dùng đề tính toán sơ 2.000.000 (VNĐ/m3 xây dựng BTCT) Dưới bảng dự kiến chi phí xây dựng hệ thống xử lý nước thải Công ty Dệt Nhuộm Xuân Hương Chi phí dự kiến xây dựng hệ thống xử lý nước thải Công ty Dệt Nhuộm Xuân Hương thể bảng 3.26 Bảng 3.25 Dự kiến chi phí xây dựng hệ thống xử lý STT Cơng trình Hầm tiếp nhận Bể điều hòa Bể keo tụ tạo bơng Bể lắng Bể aerotank Bể lắng Loại vật Đơn vị Thể tích liệu (m3) Đơn giá (triệu VNĐ) BTCT BTCT BTCT m3 m3 m3 2 BTCT BTCT BTCT SVTH: Đỗ Thị Thảo GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà m m3 m3 45 520 38,6 170,6 675 572 2 Thành tiền (triệu VNĐ) 90 1.040 77,2 341,2 1.350 1.144 86 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Cơng ty Dệt Nhuộm Xuân Hương – Khu CN Tân Tạo, cơng suất 1400m3/ngày đêm STT Cơng trình Loại vật Đơn vị Thể tích Đơn giá Thành tiền liệu (m ) (triệu VNĐ) (triệu VNĐ) Bể chứa bùn BTCT m 42,24 84,48 Bể nén bùn BTCT m 45,2 90,4 10 Máy ép bùn Cơ khí 145 16,8 Tổng 4234,1 3.4.1.2 Chi phí đầu tư trang thiết bị Chi phí dự kiến đầu tư trang thiết bị cho hệ thống xử lý nước thải Công ty Dệt Nhuộm Xuân Hương thể bảng 3.27 Bảng 3.26 Dự kiến chi phí trang thiết bị STT Tên thiết bị Lưới chắn rác Hầm tiếp nhận Bơm chìm Bể điều hòa Bơm chìm Đĩa phân phối khí Máy thổi khí Bể trộn Máy khuấy Bơm định lượng Thùng chứa dung dịch Bể tạo Máy khuấy Bể lắng Ống trung tâm Máng cưa Bơm bùn Thanh gạt bùn Bể aerotank Đĩa thổi khí Máy thổi khí Bể lắng SVTH: Đỗ Thị Thảo GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà Số lượng (cái) Đơn giá (triệu VNĐ) Thành tiền (triệu VNĐ) 25 50 32 25 0,3 30 50 9,6 60 3 20 25 20 75 30 60 1 1 4,5 20 4,5 20 126 0,3 35 37,8 70 87 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty Dệt Nhuộm Xuân Hương – Khu CN Tân Tạo, công suất 1400m3/ngày đêm STT Tên thiết bị Số lượng Đơn giá Thành tiền (cái) (triệu VNĐ) (triệu VNĐ) Ống trung tâm Máng cưa 4,5 Bơm bùn 20 40 Thanh gạt bùn 10 10 Bể nén bùn Bơm nén bùn 20 20 Tổng cộng 573,9 Tổng chi phí đầu từ xây dựng trang thiết bị ( )  Chi phí khấu hao Phần đầu tư xây dựng thiết bị tính khấu hao 10 năm, tổng chi phí khấu hao: ( ) 3.4.2 Chi phí quản lý vận hành 3.4.2.1 Chi phí điện Với số lượng bơm liệt kê trên, với nhu cầu thắp sáng hoạt động sinh hoạt nhân viên vận hành trạm, ước tính điện tiêu thụ hàng ngày khoảng 300KWh Vậy chi phí điện cho năm là: ( ) Với giá điện sản xuất : 1,200kWh 3.4.2.2 Chi phí hóa chất Dưới bảng dự tính chi phí hóa chất ngày cho hệ thống xử lý nước thải: SVTH: Đỗ Thị Thảo GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 88 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty Dệt Nhuộm Xuân Hương – Khu CN Tân Tạo, công suất 1400m3/ngày đêm Bảng 3.27 Dự tính chi phí hóa chất Đơn vị STT Hóa chất Lượng tiêu thụ Đơn giá ( VNĐ) Thành tiền (VNĐ/ngày) PAC Kg/ngày 280 6.300 1.764.000 Polymer Kg/ngày 0,35 53.500 18.700 Urê Kg/ngày 27,68 3.650 101.032 Tổng cộng 1.883.732 Chi phí hóa chất năm: = 1.883.732 x 365 = 687.562.180 (triệu VNĐ/Năm) 3.4.2.3.Chi phí nhân cơng Với hệ thống xử lý nước thải cần kỹ sư công nhân vận hành hệ thống, công nhân vận hành với mức lương sau:  Kỹ sư: triệu VNĐ/tháng  Công nhân: triệu VNĐ/tháng Số tiền phải tra cho nhân công năm: ( ) 3.4.2.4 Chi phí bảo dưỡng Q trình vận hành nhà máy cần đến bảo dưỡng, bảo trì máy móc định kỳ, ước tính chi phí bảo dưỡng khoảng triệu VNĐ/tháng = 36 triệu VNĐ/năm 3.4.2.5 Tổng chi phí quản lý vận hành: Tổng chi phí q trình vận hành: Svh = 109,5 + 687,6 + 72 + 36 = 905,1 (Triệu VNĐ/năm) 3.4.3 Tổng chi phí cho hệ thống Tổng chi phí hoạt động cho hệ thống xử lý năm: ( ) Tổng vốn đầu tư: Chi phí xử lý 1m3 nước thải với lãi suất ngân hàng i = 0,5% ( ) SVTH: Đỗ Thị Thảo GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà ( ) ( ) 89 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty Dệt Nhuộm Xuân Hương – Khu CN Tân Tạo, công suất 1400m3/ngày đêm 3.5 TỔ CHỨC QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH VÀ KHẮC PHỤC SỰ CỐ HỆ THỐNG 3.5.1 Giai đoạn khởi động  Bể aerotank Chuẩn bị bùn: Bùn sử dụng loại bùn xốp có chứa nhiều vi sinh vật có khả oxy hóa khống hóa chất hữu có nước thải Tùy theo tính chất điều kiện môi trường nước thải mà sử dụng bùn hoạt tính cấy vào bể xử lý khác Bùn lấy từ cơng trình xử lý hiếu khí cơng ty thủy sản có tính chất tương tự Nồng độ bùn ban đầu cần cung cấp cho bể hoạt động 1g/l – 1,5g/l Kiểm tra bùn: Chất lượng bùn: Bơng bùn phải có kích thước Bùn tốt có màu nâu Nếu điều kiện cho phép tiến hành kiểm tra chất lượng thành phần quần thể vi sinh vật bể định lấy bùn sử dụng trước lấy bùn ngày Vận hành: Quá trình phân hủy hiếu khí thời gian thích nghi vi sinh vật diễn bể aerotank thường diễn nhanh, thời gian khởi động bể ngắn Các bước tiến hành sau: Kiểm tra hệ thống nén khí, van cung cấp khí Cho bùn hoạt tính vào bể Trong bể aerotank, q trình phân hủy vi sinh vật phụ thuộc vào điều kiện sau: pH nước thải, nhiệt độ, chất dinh dưỡng, nồng độ bùn tính đồng nước thải Do cần phải theo d i thơng số pH, nhiệt độ, nồng độ COD, nồng độ MLSS, SVI, DO kiểm tra hàng ngày, Chỉ tiêu BOD nitơ, photpho chu kỳ kiểm tra1 lần/ tuần Cần có kết hợp quan sát thơng số vật lý độ mùi, độ màu, độ đục, lớp bọt bể dòng chảy Tần số quan sát hàng ngày Chú ý: Trong giai đoạn khởi động cần làm theo hướng dẫn người có chun mơn Cần phải sửa chữa kịp thời gặp cố 3.5.2 Giai đoạn vận hành  Bể aerotank SVTH: Đỗ Thị Thảo GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 90 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty Dệt Nhuộm Xuân Hương – Khu CN Tân Tạo, công suất 1400m3/ngày đêm Đối với hoạt động bể aerotank giai đoạn khởi động ngắn nên khác với giai đoạn hoạt động không nhiều Giai đoạn hệ thống hoạt động có số lần phân tích giai đoạn khởi động Các yếu tố sau s ảnh hưởng đến hoạt động bể aerotank: Các hợp chất hóa học: Nhiều hóa chất phênol, formaldêhyt,các chất bảo vệ thực vật, thuốc sát khuẩn… có tác dụng gây độc cho hệ vi sinh vật trongbùn hoạt tính, ảnh hưởng tới hoạt động sống chúng, chí gây chết Nồng độ oxi h a tan DO: Cần cung cấp liên tục để đáp ứng đầy đủ cho nhu cầu hiếu khí vi sinh vật sống bùn hoạt tính Lượng oxy coi đủ nước thải đầu bể lắng có DO mg/l Thành phần dinh dư ng: Chủ yếu cacbon, thể BOD (nhu cầu oxi sinh hóa), ngồi cần có nguồn Nitơ (thường dạng NH+4 ) nguồn Phốtpho (dạng muối Phốt phat), cần ngun tố khống Magiê, Canxi, Kali, Mangan, Sắt… Thiếu dinh dưỡng: tốc độ sinh trưởng vi sinh giảm, bùn hoạt tính giảm, khả phân hủy chất bẩn giảm Thiếu Nitơ kéo dài: cản trở q trình hóa sinh, làm bùn bị phồng lên, lên khó lắng Thiếu Phốtpho: vi sinh vật dạng sợt phát triển làm cho bùn kết lại, nhẹ nước lên, lắng chậm, giảm hiệu xử lí Khắc phục: cho tỉ lệ dinh dưỡng BOD : N : P = 100 : : Ở ta cần kiểm tra lượng nitơ photpho để bổ sung cho phù hợp Nitơ: BOD5 đầu vào bể aerotank là: 485,9 mg/l, áp dụng quy tắc tam suất ta tính lượng N cần thiết cho bể aerotank: Lượng nitơ đầu vào bể 15mg/l, lượng nitơ cần bổ sung thêm là: SVTH: Đỗ Thị Thảo GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 91 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty Dệt Nhuộm Xuân Hương – Khu CN Tân Tạo, công suất 1400m3/ngày đêm Dùng urê (H2N-CO-NH2) để bổ sung nitơ cho bể aerotank, lượng urê cần là: Với 60/28: Tỉ lệ khối lượng N/Urê Lượng urê cần bổ sung ngày là:  Trong đó: Q: lưu lượng nước thải, Q = 1400 m3/ngày.đêm Sử dụng urê với nồng độ 10% (tức 100kg/m3), vây lưu lượng dung dịch urê cần cung cấp:  Photpho: BOD5 đầu vào bể aerotank = 485,9 mg/l, áp dụng quy tắc tam suất ta tính lượng P cần thiết cho bể aerotank: Lượng P đầu vào bể 1mg/l => Vậy nồng độ photpho đủ để bể aerotank hoạt động bình thường Tỉ số /M: Nồng độ chất môi trường ảnh hưởng nhiều đến vi sinh vật, phải có lượng chất thích hợp, mối quan hệ tải trọng chất bẩn với trạng thái trao đổi chất hệ thống biểu thị qua tỉ số F/M pH: Thích hợp 6,5 – 8,5, nằm giá trị ảnh hưởng đến q trình hóa sinh vi sinh vật, q trình tạo bùn lắng Nhiệt độ: Hầu hết vi sinh vật nước thải thể ưa ấm, có nhiệt độ sinh trưởng tối đa 400C, 50C Ngồi ảnh hưởng đến q trình hòa tan oxi vào nước tốc độ phản ứng hóa sinh 3.5.3 Nguyên nhân biện pháp khác phục cố vận hành hệ thống SVTH: Đỗ Thị Thảo GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 92 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty Dệt Nhuộm Xuân Hương – Khu CN Tân Tạo, công suất 1400m3/ngày đêm Nhiệm vụ trạm xử lý nước thải bảo đảm xả nước thải sau xử lý vào nguồn tiếp nhận đạt tiêu chuẩn quy định cách ổn định Tuy nhiên, thực tế, nhiều nguyên nhân khác dẫn tới phá hủy chế độ hoạt động bình thường cơng trình xử lý nước thải, cơng trình xử lý sinh học Từ dẫn đến hiệu xử lý thấp, khơng đạt yêu cầu đầu Nh ng nguy n nhân chủ yếu phá hủy chế độ làm việc bình thường trạm xử lý nước thải:  Lượng nước thải đột xuất chảy vào lớn có nước thải sản xuất có nồng độ vượt tiêu chuẩn thiết kế  Nguồn cung cấp điện bị ngắt  Lũ lụt tồn vài cơng trình  Tới thời hạn không kịp thời sữa chữa công trình thiết bị điện  Cơng nhân kỹ thuật quản lý không tuân theo quy tắc quản lý kỹ thuật, kể kỹ thuật an toàn  Quá tải lưu lượng nước thải chảy vào trạm vượt lưu lượng thiết kế phân phối nước bùn không không cơng trình phận cơng trình phải ngừng lại để sữa chữa bất thường Phải có tài liệu hướng dẫn sơ đồ cơng nghệ toàn trạm xử lý cấu tạo cơng trình Ngồi số liệu kỹ thuật phải r lưu lượng thực tế lưu lượng thiết kế cơng trình Để định r lưu lượng thực tế cần phải có tham gia đạo cán chuyên ngành Khi xác định lưu lượng tồn cơng trình phải kể đến trạng thái làm việc tăng cường - tức phần cơng trình ngừng để sữa chữa đại tu Phải bảo đảm ngắt cơng trình để sữa chữa số lại phải làm việc với lưu lượng giới hạn cho phép nước thải phải phân phối chúng Để tránh tải, phá hủy chế độ làm việc cơng trình, phòng đạo kỹ thuật - cơng nghệ trạm xử lý phải tiến hành kiểm tra cách hệ thống thành phần nước theo tiêu số lượng, chất lượng Nếu có tượng vi phạm quy tắc quản lý phải kịp thời chấn chỉnh Khi cơng trình bị q tải cách thường xuyên tăng lưu lượng nồng độ nước thải phải báo lên quan cấp quan tra vệ sinh đề nghị mở rộng định chế độ làm việc cho cơng trình Trong chờ đợi, đề chế độ quản lý tạm thời mở rộng có biện pháp để giảm tải trọng trạm xử lý SVTH: Đỗ Thị Thảo GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 93 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty Dệt Nhuộm Xuân Hương – Khu CN Tân Tạo, công suất 1400m3/ngày đêm KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Đồ án thực việc đánh giá đặc tính nước thải dệt nhuộm đề xuất công nghệ phù hợp xử lý đạt yêu cầu loại nước thải Nước thải xử lý qua hai giai đoạn hóa lý sinh học Với công nghệ xử lý đơn giản, dễ vận hành tiết kiệm chi phí Đây cơng nghệ hồn tồn phù hợp với điều kiện phát sinh, đặc tính nước thải Cơng ty Dệt Nhuộm Xuân Hương – Khu CN Tân Tạo Hiệu suất công nghệ đề xuất tiêu ô nhiễm nước thải 90,3% COD, 95,9% BOD, 91,2% SS, 96,7% độ màu KIẾN NGHỊ Ngoài phương án lựa chọn để công nghệ xử lý cho Công ty, đồ án có đề xuất phương án 2, phương án công nghệ tốt đảm bảo xử lý nước thải đạt chuẩn đầu Khi so sánh phương án phương án có lợi mặt kinh tế Cơng ty, nhiên số trường hợp khác cân nhắc để lựa chọn phương án làm làm công nghệ xử lý Các đối tượng thiết bị sử dụng lựa chọn lại cho phù hợp với điều kiện thực tế dự án SVTH: Đỗ Thị Thảo GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 94 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty Dệt Nhuộm Xuân Hương – Khu CN Tân Tạo, công suất 1400m3/ngày đêm TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu hướng dẫn Sản xuất ngành dệt nhuộm, 2008 Cao Hữu Trượng, Hồng Thị Lĩnh, Hóa học thuốc nhuộm, NXB Khoa học Kỹ thuật HN, 2003 Trần Nhật Chương, Tơ hóa học – số vấn đề gia cơng chuẩn bị dệt, trường ĐH Bách Khoa HN, 1987 Lê Hoàng Nghiêm, Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải công nghiệp, 2015 Trần Văn Nhân – Ngô Thị Nga, Công nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa Học Kỹ thuật, 1999 Thông tin Công ty Dệt Nhuộm Xuân Hương – KCN Tân Tạo Nguyễn Thế Đồng cộng sự, Hướng dẫn đánh giá phù hợp công nghệ xử lý nước thải giới thiệu công nghệ xử lý nước thải ngành Dệt may, 2011 Lâm Vĩnh Sơn, Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải, 2015 Lâm Minh Triết, Trần Ngọc Hùng, Nguyễn Phước Dân, Xử lý nước thải đô thị cơng nghiệp –Tính tốn thiết kế cơng trình, NXB ĐHQG TPHCM, 2004 10 Hồng Văn Huệ, Thốt nước, Xử lý nước thải, NXB Khoa học Kỹ thuật HN, 2002 11 Trịnh Xn Lai, Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải, NXB Xây dựng Hà Nội, 2000 12 QCVN 13MT/2015 BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp dệt nhuộm 13 QCVN 40:2011/BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp 14 TCXD 7957-2008, Tiêu chuẩn thiết kế – Thốt nước – Mạng lưới cơng trình bên ngồi 15 TCXDVN 51-2008, Tiêu chuẩn thiết kế – Thốt nước – Mạng lưới cơng trình bên ngồi SVTH: Đỗ Thị Thảo GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 95 ... nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty Dệt Nhuộm Xuân Hương – Khu CN Tân Tạo, công suất 1400m3/ ngày đêm CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM VÀ GIỚI THIỆU CÔNG TY DỆT NHUỘM XUÂN HƯƠNG... nghệ sản xuất Công ty Dệt Nhuộm Xuân Hương  Nghiên cứu lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp cho Công ty Dệt Nhuộm Xuân Hương  Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải đề xuất cho công. .. tế công SVTH: Đỗ Thị Thảo GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty Dệt Nhuộm Xuân Hương – Khu CN Tân Tạo, công suất 1400m3/ ngày đêm ty Xuân Hương