tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm công ty samil vina – kcn long thành, đồng nai, công suất 1000 m3 ngày đêm

MỤC LỤC DANH MỤC KÍ HIỆU VIẾT TẮT xiv DANH MỤC BẢNG xv DANH MỤC HÌNH ẢNH xvii MỞ ĐẦU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 1.4 PHẠM VI VÀ GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI 1.5 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM 2.1 GIỚI THIỆU NGÀNH DỆT NHUỘM 2.2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ TỔNG QUÁT CỦA NGÀNH DỆT NHUỘM 2.2.1 Đặc điểm ngành dệt nhuộm 2.2.1.1 Nguyên liệu dệt 2.2.1.2 Các loại thuốc nhuộm thường dùng ngành 2.2.2 Quy trình cơng nghệ dệt nhuộm 10 2.2.2.1 Quy trình dệt nhuộm 10 2.2.2.2 Thuyết minh quy trình 11 2.3 NHU CẦU VỀ NƯỚC VÀ NƯỚC THẢI TRONG XÍ NGHIỆP DỆT NHUỘM 19 2.4 CÁC NGUỒN PHÁT SINH CHẤT THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM 20 2.4.1 Nước thải 20 2.4.1.1 Nguồn gốc 20 2.4.1.2 Thành phần tính chất 20 2.4.2 Khí thải 24 vii 2.4.3 Chất thải rắn 25 2.5 KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM CỦA NƯỚC THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM 25 2.5.1 Những chất thải đáng quan tâm 25 2.5.2 Các vấn đề môi trường ngành công nghệ dệt nhuộm 26 2.5.3 Các biện pháp ngăn ngừa, giảm thiểu ô nhiễm nước thải dệt nhuộm 28 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 31 3.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP CƠ BẢN XỬ LÝ NƯỚC THẢI 31 3.1.1 Phương pháp học 31 3.1.1.1 Song chắn rác 31 3.1.1.2 Thiết bị nghiền rác 32 3.1.1.3 Bể lắng cát 32 3.1.1.4 Bể điều hòa 33 3.1.1.5 Bể lắng 34 3.1.1.6 Lọc… 36 3.1.1.7 Bể tách dầu mỡ 37 3.1.2 Phương pháp xử lý hóa lý 37 3.1.2.1 Phương pháp keo tụ, tạo 37 3.1.2.2 Phương pháp tuyển 40 3.1.2.3 Phương pháp hấp thụ 41 3.1.2.4 Phương pháp hấp phụ 41 3.1.2.5 Phương pháp trao đổi ion 43 3.1.2.6 Phương pháp chưng bay 44 3.1.3 Phương pháp hóa học 44 3.1.3.1 Phương pháp trung hòa 44 3.1.3.2 Oxy hóa khử 45 3.1.3.3 Phương pháp điện hóa 45 3.1.4 Phương pháp sinh học 46 viii 3.1.4.1 Xử lý sinh học điều kiện tự nhiên 46 3.1.4.2 Xử lý sinh học điều kiện nhân tạo 50 3.1.5 Phương pháp khử trùng 58 3.1.5.1 Clo hóa sơ 58 3.1.5.2 Khử trùng nước Clo hợp chất 58 3.1.5.3 Khử trùng nước Ozon 59 3.1.6 Phương pháp xử lý cặn 59 3.2 CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM 61 3.2.1 Phương pháp điều hòa lưu lượng, nhiệt độ pH 61 3.2.2 Phương pháp học 61 3.2.3 Phương pháp keo tụ 62 3.2.4 Phương pháp hấp phụ 62 3.2.5 Phương pháp oxy hóa 62 3.2.6 Phương pháp màng 63 3.2.7 Phương pháp sinh học 63 3.3 HIỆU SUẤT XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP 64 3.4 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM HIỆN NAY 66 3.4.1 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm nước 66 3.4.2 Một số công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm giới 68 CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY DỆT NHUỘM SAMIL VINA – KCN LONG THÀNH, ĐỒNG NAI 71 4.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TY 71 4.1.1 Vị trí xây dựng 71 4.1.2 Chức hoạt động công ty 72 4.1.3 Hiện trạng nhà xưởng 72 4.1.4 Nguồn cung cấp nước lượng 73 4.1.5 Nguồn tiếp nhận nước thải 73 ix 4.2 QUY TRÌNH SẢN XUẤT CỦA CƠNG TY DỆT NHUỘM SAMIL VINA – KCN LONG THÀNH, ĐỒNG NAI 73 4.2.1 Quy trình sản xuất phát thải 73 4.2.2 Thuyết minh quy trình 77 4.3 HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG TẠI CÔNG TY 78 4.3.1 Nước thải 78 4.3.2 Khí thải 79 4.3.3 Chất thải rắn 79 4.3.4 Tiếng ồn 79 4.3.5 Ô nhiễm nhiệt dư 79 CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG ÁN ĐỀ XUẤT VÀ TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 81 5.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ 81 5.1.1 Cơ sở đề xuất 81 5.1.2 Thành phần nước thải 81 5.1.3 Cơ sở lựa chọn phương án: 82 5.2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 83 5.2.1 Phương án 83 5.2.2 Phương án 89 5.2.3 So sánh công nghệ xử lý 91 5.3 TÍNH TỐN CƠNG TRÌNH THIẾT BỊ 93 5.3.1 Các thơng số tính tốn 93 5.3.2 Lưu lượng tính toán 94 5.3.3 Song chắn rác 95 5.3.3.1 Tính toán mương dẫn 95 5.3.3.2 Tính tốn song chắn rác 95 5.3.4 Hầm tiếp nhận 100 5.3.4.1 Kích thước bể 100 x 5.3.4.2 Đường kính ống dẫn 100 5.3.4.3 Bơm nước lên giàn mưa làm nguội 101 5.3.5 Giàn mưa làm nguội nước 102 5.3.5.1 Kích thước giàn mưa 102 5.3.5.2 Sàn tung hệ thống phân phối nước ngăn 104 5.3.6 Bể điều hòa …………………………………………………………… 106 5.3.6.1 Kích thước bể 106 5.3.6.2 Tính tốn máy thổi khí 107 5.3.6.3 Đường kính ống dẫn nước sang bể keo tụ - tạo bông: 110 5.3.6.4 Tính bơm cho bể điều hòa: 110 5.3.7 Bể keo tụ - tạo 111 5.3.7.1 Bể keo tụ (bể phản ứng) 111 5.3.7.2 Bể tạo 114 5.3.8 Bể lắng 1…… 117 5.3.8.1 Kích thước kể 118 5.3.8.2 Tính tốn ống dẫn: 122 5.3.8.3 Tính bơm bùn cho bể lắng hóa lý: 123 5.3.9 Bể kỵ khí UASB 124 5.3.9.1 Tính nhu cầu dinh dưỡng cho bể UASB 124 5.3.9.2 Tính kích thước bể UASB 125 5.3.9.3 Tính tốn lượng khí mêtan sinh ống thu khí 129 5.3.9.4 Tính tốn ống phân phối nước vào – bể UASB 130 5.3.9.5 Tính tốn lượng bùn sinh ống thu bùn 130 5.3.10 Bể Aerotank 133 5.3.10.1 Hiệu xử lý BOD5 bể Aerotank 135 5.3.10.2 Lượng bùn thải 136 5.3.10.3 Lượng oxy cần cung cấp 139 5.3.10.4 Tính tốn máy thổi khí: 140 5.3.10.5 Đường ống dẫn: 142 xi 5.3.10.6 Lượng chất dinh dưỡng cần bổ sung vào bể Aerotank 143 5.3.11 Bể lắng 2………………………………………………………………144 5.3.11.1 Tính tốn kích thước bể 144 5.3.11.2 Tính tốn máng cưa – máng thu nước 146 5.3.11.3 Tính tốn lượng bùn 147 5.3.12 Bể chứa bùn 151 5.3.12.1 Kích thước bể 151 5.3.12.2 Bơm bùn cho bể chứa bùn 151 5.3.13 Bể nén bùn 153 5.3.13.1 Thiết kế bể nén bùn đứng: 153 5.3.13.2 Lượng bùn nước tách bùn sau nén: 154 5.3.13.3 Tính bơm cho bể nén bùn 155 5.1.13.4 Đường ống dẫn 155 5.3.14 Máy ép bùn 156 5.3.14.1 Tính tốn, lựa chọn máy ép bùn 156 5.3.14.2 Lượng Polymer sử dụng 157 5.3.15 Hồ chứa nước thải sau xử lý 158 5.3.16 Hiệu suất xử lý nước thải hệ thống qua công trình 158 CHƯƠNG TÍNH TỐN KINH PHÍ 160 6.1 CHI PHÍ ĐẦU TƯ 160 6.1.1 Chi phí xây dựng 160 6.1.2 Chi phí đầu tư trang thiết bị 161 6.2 CHI PHÍ QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH 163 6.2.1 Chi phí điện 163 6.2.2 Chi phí hóa chất 164 6.2.3 Chi phí nhân cơng 164 6.2.4 Chi phí bảo dưỡng 164 6.2.5 Tổng chi phí quản lý vận hành: 164 xii 6.3 TỔNG CHI PHÍ CHO HỆ THỐNG HOẠT ĐỘNG 165 CHƯƠNG TỔ CHỨC QUẢN LÝ, VẬN HÀNH VÀ KHẮC PHỤC SỰ CỐ HỆ THỐNG166 7.1 GIAI ĐOẠN KHỞI ĐỘNG 166 7.2 GIAI ĐOẠN VẬN HÀNH 169 7.3 NGUYÊN NHÂN VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC SỰ CỐ TRONG VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ 171 7.4 TỔ CHỨC QUẢN LÝ VÀ KỸ THUẬT AN TOÀN 172 7.4.1 Tổ chức quản lý 172 7.4.2 Kỹ thuật an toàn 173 7.4.3 Bảo trì 173 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 174 TÀI LIỆU THAM KHẢO 176 xiii DANH MỤC KÍ HIỆU VIẾT TẮT BOD : Nhu cầu oxy sinh học COD : Nhu cầu oxy hóa học SS : Nồng độ chất rắn lơ lửng F/M : Tải lượng sinh khối MLSS : Nồng độ vi sinh vật (hay bùn hoạt tính bể) MLVSS : Hàm lượng chất rắn lơ lửng dễ bay TSS : Tổng chất rắn lơ lửng VSS : Các chất rắn lơ lửng dễ bay TDS : Tổng hàm lượng chất rắn tan SVI : Chỉ số thể tích bùn SV : Thể tích sinh khối KCN : Khu công nghiệp XLTT : Xử lý tập trung XLNTTT : Xử lý nước thải tập trung CRT : Chất thải rắn TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam QCVN : Quy chuẩn Việt Nam BTCT : Bê tông cốt thép xiv DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Các tiêu chủ yếu chiến lược phát triển ngành Dệt May Việt Nam đến năm 2015, định hướng đến năm 2020 Bảng 2.2 Một số loại thuốc nhuộm thường gặp 23 Bảng 2.3 Các phần lớp thuốc nhuộm phần trăm màu vào dòng thải 10 Bảng 2.4 Một số thông số kỹ thuật trình nhuộm 26 Bảng 2.5 Các chất gây ô nhiễm đặc tính nước thải ngành dệt nhuộm .64 Bảng 2.6 Đặc tính nước thải số xí nghiệp dệt nhuộm Việt Nam .22 Bảng 2.7 Thành phần nước thải dệt nhuộm số nhà máy dệt nhuộm 23 Bảng 2.8 nồng độ chất ô nhiễm nước thải ngành dệt nhuộm nước ta 23 Bảng 2.9 Nguồn gốc phát sinh khí thải ngành dệt nhuộm 24 Bảng 2.10 Các vấn đề môi trường công nghệ dệt nhuộm .26 Bảng 3.1 Đánh giá hiệu suất xử lý nước thải công nghiệp 64 Bảng 3.2 Hiệu suất đánh giá cơng trình 65 Bảng 4.1 Thông số nước thải sản xuất trạm SAMIL VINA .78 Bảng 5.1 Đặc trưng nước thải dệt nhuộm công ty SAMIL VINA 81 Bảng 5.2 Hiệu suất xử lý cơng trình đơn vị phương án 88 Bảng 5.3 Kết phân tích chất lượng nước đầu hệ thống XLNT công ty SAMIL VINA 91 Bảng 5.4 So sánh phương án xử lý .92 Bảng 5.5 Thông số nước thải công ty dệt nhuộm SAMIL VINA 94 Bảng 5.6 Hệ số khơng điều hòa chung 95 Bảng 5.7 Hệ số 𝛽 tính đến sức cản cục song chắn 97 Bảng 5.8 Nồng độ chất ô nhiễm sau song chắn rác .99 Bảng 5.9 Thông số thiết kế song chắn rác .99 Bảng 5.10 Thông số thiết kế hầm tiếp nhận 101 Bảng 5.11 Thông số thiết kế giàn mưa làm nguội .106 Bảng 5.12 Các dạng khuấy trộn bể điều hòa 107 Bảng 5.13 Thông số ô nhiễm sau bể điều hòa .110 xv Bảng 5.14 Thông số thiết kế bể điều hòa 111 Bảng 5.15 Thông số thiết bể phản ứng 114 Bảng 5.16 Thông số thiết kế bể tạo 117 Bảng 5.17 Thông số ô nhiễm sau bể keo tụ - tạo 117 Bảng 5.18 Các thông số thiết kế đặc trưng cho bể lắng ly tâm 118 Bảng 5.19 Thông số thiết kế bể lắng 123 Bảng 5.20 Thông số ô nhiễm sau bể lắng .123 Bảng 5.21 Thông số ô nhiễm bể UASB 132 Bảng 5.22 Thông số thiết kế bể UASB .132 Bảng 5.23 Thông số ô nhiễm sau bể Aerotank 143 Bảng 5.24 Thông số thiết kế bể Aerotank 144 Bảng 5.25 Thông số thiết kế bể lắng 150 Bảng 5.26 Nồng độ ô nhiễm sau bể lắng 150 Bảng 5.27 Thông số thiết kể bể chứa bùn 152 Bảng 5.28 Thông số thiết kế bể nén bùn 156 Bảng 5.29 Hiệu suất xử lý nước thải hệ thống qua cơng trình .159 Bảng 6.1 Dự kiến chi phí xây dựng hệ thống xử lý 160 Bảng 6.2 Dự kiến chi phí trang thiết bị .161 Bảng 6.3 Dự tính chi phí hóa chất .164 Bảng 6.4 Dự kiến tổng chi phí quản lý vận hành 164 Bảng 7.1 Vi sinh lựa chọn cho trình xử lý sinh học .167 xvi Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty SAMIL VINA – KCN Long Thành, Đồng Nai, công suất 1.000m3/ngày.đêm STT Số lượng Đơn giá Thành tiền (cái) (triệu VNĐ) (triệu VNĐ) Máy khuấy 30 60 Bơm định lượng 25 100 Thùng chứa dung dịch Ống trung tâm 3 Máng cưa 4,5 4,5 Bơm bùn 20 20 Thanh gạt bùn 5 Bơm bùn 20 20 Phễu thu khí 20 20 Đĩa thổi khí 84 0,3 25,2 Máy thổi khí 30 60 Ống trung tâm Máng cưa 4,5 Bơm bùn 20 40 Bơm bùn tuần hoàn 20 40 Tên thiết bị Bể keo tụ - tạo Bể lắng Bể UASB Bể Aerotank Bể lắng SVTH: Bùi Thị Xuân Lan GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 162 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty SAMIL VINA – KCN Long Thành, Đồng Nai, công suất 1.000m3/ngày.đêm STT Số lượng Đơn giá Thành tiền (cái) (triệu VNĐ) (triệu VNĐ) 10 20 40 Bơm bùn 20 40 Máy ép bùn 300 300 Bơm định lượng 25 25 Thùng chứa dung dịch 2 Tên thiết bị Thanh gạt bùn 10 Bể chứa bùn Bơm bùn 11 12 Bể nén bùn Tổng cộng 1007,9 Tổng chi phí đầu từ xây dựng trang thiết bị: S  Sxd  Stb  4007,8  1007,9  5015,7 (triệu VNĐ)  Chi phí khấu hao Phần đầu tư xây dựng thiết bị tính khấu hao 10 năm, tổng chi phí khấu hao: Sdautu  S 5015,   501,57 (triệu VNĐ/năm) 10 10 6.2 CHI PHÍ QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH 6.2.1 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: P  300  365  2500  273,75 (triệu VNĐ/năm) Với giá điện sản xuất: 2,500kWh SVTH: Bùi Thị Xuân Lan GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 163 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty SAMIL VINA – KCN Long Thành, Đồng Nai, công suất 1.000m3/ngày.đêm 6.2.2 Chi phí hóa chất Dưới bảng dự tính chi phí hóa chất ngày cho hệ thống xử lý nước thải: Bảng 6.3 Dự tính chi phí hóa chất STT Hóa chất Đơn vị Lượng tiêu thụ Đơn giá ( VNĐ) Thành tiền (VNĐ/ngày) PAC Kg/ngày 200 6.300 1.260.000 Polymer Kg/ngày 0,25 + 0,41 53.500 35.310 Tổng cộng 1.295.310 Chi phí hóa chất năm = 1.295.310 x 365 = 472,79 (triệu VNĐ/Năm) 6.2.3 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: 3,5 triệu VNĐ/tháng Số tiền phải trả cho nhân công năm: S  12  (5  3,5)  102 (triệu VNĐ/năm) 6.2.4 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 = 60 triệu VNĐ/năm 6.2.5 Tổng chi phí quản lý vận hành: Bảng 6.4 Dự kiến tổng chi phí quản lý vận hành STT Hạng mục Đơn vị Trung bình năm Chi phí điện Triệu VNĐ/năm 273,75 Chi phí hóa chất Triệu VNĐ/năm 472,79 Chi phí nhân cơng Triệu VNĐ/năm 102 Chi phí bảo dưỡng Triệu VNĐ/năm 60 Tổng cộng SVTH: Bùi Thị Xuân Lan GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 908,54 164 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty SAMIL VINA – KCN Long Thành, Đồng Nai, công suất 1.000m3/ngày.đêm 6.3 TỔNG CHI PHÍ CHO HỆ THỐNG HOẠT ĐỘNG Tổng chi phí hoạt động cho hệ thống xử lý năm: S  S xd  Sql vh  501,57  908,54  1, 410 (tỷ VNĐ/năm) Tổng vốn đầu tư: Chi phí xử lý 1m3 nước thải với lãi suất ngân hàng i = 0,5% T S  (1  0.05) 1410,11 (1  0, 05)   4.056 (VNĐ/m3 nước thải) Q  365 1000  365 SVTH: Bùi Thị Xuân Lan GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 165 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty SAMIL VINA – KCN Long Thành, Đồng Nai, công suất 1.000m3/ngày.đêm CHƯƠNG TỔ CHỨC QUẢN LÝ, VẬN HÀNH VÀ KHẮC PHỤC SỰ CỐ HỆ THỐNG 7.1 GIAI ĐOẠN KHỞI ĐỘNG  Bể UASB Kiểm tra bể: - Kiểm tra thiết bị phân tách bùn - khí có lắp đặt hay khơng Kiểm tra water - lock có lắp đặt hay không Kiểm tra điểm thử mẫu có đủ hay khơng Thơng thường số lượng mẫu thử khoảng – điểm dọc theo chiều cao bể Kiểm tra nước thải: Kiểm tra nồng độ hợp chất hữu nước thải: nồng độ COD < 100 mg/l có vấn đề, hệ thống UASB xử lý nguồn nước thải Khi nồng độ COD > 50.000 mg/l pha lỗng nước thải tuần hồn dòng thải Nhiệt độ thích hợp để vận hành hệ thống từ 20 – 42oC Khởi động: Bước để khởi động hệ thống quan trọng Khi khơng có chất ban đầu tốt, vận hành bể phải cẩn thận Khi vận tốc dòng chảy ngược lớn, vi khuẩn bị đẩy khỏi bể phản ứng, khởi động phải bắt đầu lại từ đầu để khởi động hệ thống hiệu quả, tải trọng chất vào khoảng kg COD/m3 ngày, với thời gian lưu nước tối thiểu 24  Bể Arotank 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 mơi 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 dệt nhuộm 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 SVTH: Bùi Thị Xuân Lan GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 166 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty SAMIL VINA – KCN Long Thành, Đồng Nai, cơng suất 1.000m3/ngày.đêm Khởi động: Q 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, 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 dõi thông số pH, nhiệt độ, nồng độ COD, nồng độ MLSS, SVI, DO kiểm tra hàng ngày, tiêu BOD5 nitơ, photpho chu kỳ kiểm tra 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  Vi sinh dùng cho trình xử lý sinh học Vi sinh lựa chọn loại vi sinh phù hợp với tính chất nước thải dệt nhuộm để nuôi cấy Các chủng vi sinh an toàn, tự nhiên với mật độ cao giải vấn đề nan giải nước thải dệt nhuộm Bảng 7.1 Vi sinh lựa chọn cho trình xử lý sinh học [21] Bể UASB Bể Aerotank Vi sinh kỵ khí EcoCleanTM 105 Vi sinh Xử lý nước thải dệt nhuộm EcoCleanTM 200T Nâu nhạt Nâu nhạt Mùi Mùn đặc trưng Mùn đặc trưng Dạng Bột Bột pH 6,8 - 8,5 6,8 - 8,5 pH hiệu 5,2 – 9,5 5,2 – 9,5 Nhiệt độ – 55oC – 55oC năm năm Sản phẩm Đặc điểm Điều kiện hoạt động Hình thức Hạn sử dụng SVTH: Bùi Thị Xuân Lan GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 167 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty SAMIL VINA – KCN Long Thành, Đồng Nai, công suất 1.000m3/ngày.đêm Vi sinh có bán thị trường Tùy thuộc vào loại nước thải có chủng vi sinh khác Với nước thải dệt nhuộm ta tìm mua Cơng ty TNHH Hóa Chất Kỹ Thuật KIM PHONG, Địa chỉ: 144 Nguyễn Sĩ Sách, Phường 15, Quận Tân Bình, Thành phố Hồ Chí Minh Điện thoại: (08) 8143 585 - Fax :(08) 8158 729 a) Xác định lượng bùn vi sinh cần thiết xử lý nước thải Để xác định lượng bùn vi sinh cần thiết ta cần xác định nồng độ bùn hoạt tính cần thiết để trì khả xử lý hệ thống xử lý nước thải Nồng độ bùn hoạt tính thường người thiết kế hệ thống xử lý nước thải lựa chọn theo tính chất nước thải Nồng độ bùn bể kỵ khí UASB nồng độ bùn 400 - 7000mg/lít, bể sinh học hiếu khí (Aerotank) thường trì từ 2000 - 5000 mg/l Sau xác định nồng độ bùn cần thiết bể xử lý sinh học ta tính lượng bùn cần thiết để cung cấp cho bể xử lý sinh học sau: Vbun  - Vb  C 1000 Trong đó: Vb: thể tích bể, m3 C: nồng độ bùn, mg/l Khi đó, lượng bùn cần cấp cho bể UASB là: Vbun  362,  3000  1087,8 kg 1000 Lượng bùn cần thiết cho bể Aerotank là: Vbun  - 292,5  3500  1023, 75 kg 1000 b) Quy trình ni cấy bùn vi sinh Bước 1: Kiểm tra hệ thống bơm, hệ thống cấp khí, hệ thống điện có ổn định không Bước 2: Vệ sinh bể sinh học (bể nuôi cấy vi sinh vào), bể lắng sinh học Bước 3: Bơm nước thải vào bể khoảng 0,5m tiến hành sục khí để cấp DO cho nước thải Bước 4: Tính tốn lượng bùn vi sinh cần thiết cho quy trình ni cấy Bước 5: Mua bùn vi sinh chất lượng, phù hợp với hệ thống xử lý nước thải, để nuôi cấy bùn vi sinh SVTH: Bùi Thị Xuân Lan GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 168 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty SAMIL VINA – KCN Long Thành, Đồng Nai, công suất 1.000m3/ngày.đêm Bùn vi sinh dạng khô (bùn ép): bùn đựng bao tải loại 40kg Màu bùn bên vàng, bên xám đen Lấy khoảng 30kg cho vào chai nhựa lít, lắc cho bùn tan → hình thành bùn lỏng với thông số bùn vi sinh dạng lỏng - Bước 6: Tiến hành nuôi cấy (thời gian 3-5 ngày), tùy theo tính chất nước thải mà thời gian ngắn dài c) Những yếu tố ảnh hưởng đến bùn vi sinh hoạt tính Trong q trình ni cấy vi sinh, số yếu tố ảnh hưởng đến phát triển sinh trưởng vi sinh như: chất dinh dưỡng, nhiệt độ, pH,… 7.2 GIAI ĐOẠN VẬN HÀNH  Bể UASB Bắt đầu vận hành bể phản ứng cách cung cấp tải lượng vào đến nửa thể tích bể, với nồng độ tối thiểu 0,2 kg COD/m3 ngày, thời gian lưu nước tối thiểu 24 (trước bể phản ứng vận hành hoàn hảo) Sau chờ ngày đầu tiên, kiểm tra xem lượng khí có đạt 0,1m3 /m3 ngày Nếu không đạt giá trị này, tốt nên dừng cung cấp dòng vào chờ đến sản lượng khí tạo gia tăng ngày kế tiếp, sau lại tiếp tục cung cấp nước thải Một trì tải trọng liên tục mức 0,2 kg COD/m3 ngày, pha q trình khởi động hồn thành Bây gia tăng tải trọng hữu mức cao  Bể Aerotank 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 sẽ 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 hòa 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 2mg/l SVTH: Bùi Thị Xuân Lan GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 169 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty SAMIL VINA – KCN Long Thành, Đồng Nai, công suất 1.000m3/ngày.đêm Thành phần dinh dưỡng: Bể UASB Aerotank dinh dưỡng 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 nguyên tố khoáng Magiê, Canxi, Kali, Mangan, Sắt… Mặt dù dinh dưỡng nước thải nằm đảm bảo cần thường xuyên kiểm tra để điều chỉnh cho phù hợp Có thể kiểm bùn cách: xem màu bùn, độ lắng bùn, kích thước bơng bùn Thiếu dinh dưỡng làm 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 : : bể Aerotank 350 : : bể UASB Điều chỉnh lượng bùn tuần hoàn phù hợp Nồng độ bùn vi sinh bổ xung xác định sau: Xcung cấp = X – Xhiện Bùn tự sinh – người vận hành, vận hành hệ thống tốt cách, cần bổ sung 1-2 lần bùn vi sinh cho hệ thống xử lý nước thải Bùn vi sinh (bùn hoạt tính) chết nhiều yếu tố: dinh dưỡng, pH, nhiệt độ, điều kiện Oxy,… Nếu trì yếu tố cách hợp lý bùn vi sinh sống không cần mun thêm bùn nuôi cấy lại Tỉ số F/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 bể sinh học 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 SVTH: Bùi Thị Xuân Lan GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 170 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty SAMIL VINA – KCN Long Thành, Đồng Nai, công suất 1.000m3/ngày.đêm 7.3 NGUYÊN NHÂN VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC SỰ CỐ TRONG VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ 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, không đạt yêu cầu đầu Những nguyên nhân chủ yếu phá hủy chế độ làm việc bình thường trạm xử lý nước thải dự kiến trước trường hợp sau:     Cúp điện kéo dài Máy bơm ngưng hoạt động Trời mưa to Ô nhiễm vượt mức so với thiết kế hệ thống Lưu ý: Do hệ thống xử lý áp dụng công nghệ vi sinh trình xử lý hệ thống phải hoạt động 24h ngày Các bơm nước thải có cơng suất lớn cần phải điều chỉnh van hợp lý, không làm cho động bị giảm tuổi thọ hoạt động Cúp điện kéo dài: Cúp điện kéo dài làm cho máy bơm máy nén khí bị ngưng hoạt động Kinh nghiệm từ cơng trình xử lý nước thải mà Chúng tơi thổ hực việc ngưng hoạt động khoảng thời gian khơng có ảnh hưởng xấu đáng kể đến chất lượng nước đầu sau xử lý Tuy nhiên, cúp điện thường xuyên phải cân nhắc đến việc kết nối với khu vực cấp điện khác, hay cung cấp máy phát điện dự phòng cho hệ thống Bơm ngưng hoạt động: Trong trình hoạt động có xảy cố như: - Bơm có tiếng kêu khơng bình thường - Bơm khơng hút nước - Lưu lượng bơm không ổn định Nếu phát có xảy cố liệt kê bảng sau, cần ngừng hoạt động bơm báo đơn vị có trách nhiệm giải Khơng câu móc thiết bị khác vào hệ thống điện sử dụng cho bơm Trời mưa to SVTH: Bùi Thị Xuân Lan GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 171 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty SAMIL VINA – KCN Long Thành, Đồng Nai, công suất 1.000m3/ngày.đêm Khi mưa to, nước mưa gây tình trạng tràn bể xử lý có khả gây tràn bùn vi sinh khỏi bể Vì thế, mưa to cán vận hành cho ngừng hoạt động máy bơm (bơm nước thải, bơm bùn, bơm định lượng) cho máy thổi khí hoạt động nhằm trì hàm lượng oxi hồ tan bể sục khí Ơ nhiễm vượt q mức so với thiết kế hệ thống Do nguyên nhân đó, việc đổ hóa chất nguy hiểm vào tuyến ống thu nước thải hệ thống xử lý (như hóa chất độc hại q trình sản xuất, dầu hỏa, thuốc bảo vệ thực vật, …) làm cho hệ vi sinh vật bể kị khí aerotank bị tiêu diệt hết Khi việc sảy ra, cần thông báo gấp cho nhân viên vận hành hệ thống Bơm nước thải, bơm định lượng máy nén khí ngừng hoạt động Sau xả bỏ thải bị nhiễm độc chất phép đưa nước thải vào hệ thống xử lý Việc ngưng hoạt động không nên việc vận hành hệ thống không bị ảnh hưởng nghiệm trọng 7.4 TỔ CHỨC QUẢN LÝ VÀ KỸ THUẬT AN TOÀN 7.4.1 Tổ chức quản lý - - Quản lý trạm xử lý nước thải thực trực tiếp qua quan quản lý hệ thống Cơ cấu lãnh đạo, thành phần cán kỹ thuật, số lượng công nhân trạm tùy thuộc vào công suất trạm, mức độ xử lý nước thải mức độ giới tự động hóa trạm Ở trạm xử lý nước thải cần 02 cán kỹ thuật để quản lý, vận hành hệ thống xử lý nước thải Quản lý mặt: kỹ thuật an tồn, phòng chống cháy nổ biện pháp tăng hiệu xử lý Tất công trình phải có hồ sơ sản xuất Nếu có thay đổi chế độ quản lý cơng trình phải kịp thời bổ sung vào hồ sơ Đối với tất cơng trình phải giữ ngun khơng thay đổi chế độ công nghệ Tiến hành sữa chữa, đại tu thời hạn theo kế hoạch duyệt trước Nhắc nhở công nhân thường trực ghi sổ sách kịp thời sửa chữa sai sót Hàng tháng lập báo cáo kỹ thuật phận kỹ thuật trạm xử lý nước thải Nghiên cứu chế độ cơng tác cơng trình dây chuyền, đồng thời hồn chỉnh cơng trình dây chuyền Tổ chức cho cơng nhân học tập kỹ thuật để nâng cao tay nghề làm cho việc quản lý cơng trình tốt hơn, đồng thời cho họ học tập kỹ thuật an toàn lao động SVTH: Bùi Thị Xuân Lan GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 172 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty SAMIL VINA – KCN Long Thành, Đồng Nai, công suất 1.000m3/ngày.đêm 7.4.2 Kỹ thuật an tồn Khi cơng nhân làm việc phải đặc biết ý an toàn lao động Hướng dẫn họ cấu tạo, chức cơng trình, kỹ thuật quản lý an tồn, hướng dẫn cách sử dụng máy móc thiết bị tránh tiếp xúc trực tiếp với nước thải Công nhân phải trang bị bảo hộ lao động tiếp xúc với hóa chất Phải an tồn xác vận hành Khắc phục nhanh chóng cố xảy ra, báo cho phận chuyên trách giải 7.4.3 Bảo trì Cơng tác bảo trì thiết bị, đường ống cần tiến hành thường xuyên để đảm bảo hệ thống xử lý hoạt động tốt, khơng có cố xảy Các cơng tác bảo trì hệ thống bao gồm: Hệ thống đường ống: Thường xuyên kiểm tra đường ống hệ thống xử lý, có rò rỉ hoăc tắc nghẽn cần có biện pháp xử lý kịp thời Các thiết bị: Máy bơm: Hàng ngày vận hành máy bơm nên kiểm tra bơm có đẩy nước lên hay không Khi máy bơm hoạt động không lên nước cần kiểm tra nguyên nhân sau: Nguồn điện, cánh bơm, động Khi bơm phát tiếng kêu lạ cần ngừng bơm tìm nguyên nhân để khắc phục cố Cần sửa chữa bơm theo trường hợp cụ thể Động khuấy trộn: Kiểm tra thường xuyên hoạt động động khuấy trộn Định kỳ tháng kiểm tra ổ bi thay dây cua-roa Các thiết bị khác: Định kỳ tháng vệ sinh xúc rửa thiết bị, tránh tình trạng đóng cặn thành thiết bị Đặc biệt ý xối nước mạnh vào lắng tránh tình trạng bám cặn bề mặt lắng Máy thổi khí cần thay nhớt định kỳ tháng lần Motơ trục quay, thiết bị liên quan đến xích kéo định kỳ tra dầu mỡ tháng lần Rulo bánh máy ép bùn định kỳ tra dầu mỡ tháng lần Toàn hệ thống bảo dưỡng sau năm SVTH: Bùi Thị Xuân Lan GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 173 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty SAMIL VINA – KCN Long Thành, Đồng Nai, công suất 1.000m3/ngày.đêm KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ  Kết luận Từ trình điều tra, khảo sát trạng nước thải đến tính tốn thiết kế, em thiết kế xong hệ thống xử lý nước thải cho công ty SAMIL VINA – KCN Long Thành, Đồng Nai với công suất xử lý 1.000m3/ngày.đêm với thông số ô nhiễm đầu vào như: BOD5 = 1950mg/l, COD = 3130mg/l, SS = 200mg/l, độ màu = 3900Co-Pt, nhiệt độ = 67oC Công nghệ xử lý: Nước thải → xử lý học → xử lý hóa lý → xử lý sinh học → nước đầu đạt tiêu chuẩn trạm XLNTTT KCN Long Thành, Đồng Nai Hệ thống xử lý bao gồm 11 công trình đơn vị bao gồm: STT Cơng trình đơn vị Số đơn nguyên Thể tích (m3) Kích thước (m) Thời gian lưu Song chắn rác - 0,008  0,24  - Hầm tiếp nhận 36 4 3 20 phút Giàn mưa làm nguội 23,6 4,5  3,5 30 phút Bể điều hòa 385 11   Bể phản ứng 14,58 2,4  2,4  2,5 15 phút Bể tạo 19,44  2,4  2,5 20 phút Bể lắng 1 124,11 5,8  4,7 1,82 Bể UASB 425,31 8,35  8,35  5,2 7,8 Bể Aerotank 292,5 10  6,5  4,5 6,3 Bể lắng 2 196,6 7,3  4,7 1,73 Bể chứa bùn 82,5   3,3 24 10 Bể nén bùn 85,5 3,8  11 Máy ép bùn - Rộng 1m 12 Hồ chứa nước 250 a  b =  12 a1  b1 = 12  16 H = 2, độ dốc 45o SVTH: Bùi Thị Xuân Lan GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 174 Đồ án tốt nghiệp Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty SAMIL VINA – KCN Long Thành, Đồng Nai, công suất 1.000m3/ngày.đêm Chất lượng nước đầu ra: BOD5 = 112,4 mg/l, COD = 50,04mg/l, SS = 16,2mg/l, Độ màu = 180,6 Co-Pt, Nhiệt độ: