Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu công nghiệp công nghệ cao long thành giai đoạn 1

Đồ án tốt nghiệp Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1” MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN I NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN II NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN III DANH MỤC BẢNG VII DANH MỤC HÌNH VIII DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT IX MỞ ĐẦU 10 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 11 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 11 1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 13 1.2.1 Phương pháp học 13 1.2.2 Phương pháp hóa lý, hóa học 23 1.2.3 Phương pháp sinh học 30 1.3 MỘT SỐ CƠNG NGHỆ XỬ LÝ ĐIỂN HÌNH Ở CÁC KHU CƠNG NGHIỆP 40 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ ĐỀ XUẤT, LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 44 2.1 GIỚI THIỆU KHU CÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO LONG THÀNH 44 2.1.1 Vị trí địa lí 44 2.1.2 Cơ cấu sử dụng đất 45 2.1.3 Ngành nghề kinh doanh 46 2.1.4 Cơ sở hạ tầng 48 2.2 CỞ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 49 2.2.1 Nguồn gốc, lưu lượng nước thải 49 2.2.2 Thành phần tính chất nước thải 50 2.2.3 Yêu cầu chất lượng nước sau xử lý 53 2.2.4 Một số yêu cầu khác 53 SVTH: Võ Thị Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn IV Đồ án tốt nghiệp Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1” CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CƠNG NGHỆ -TÍNH TỐN THIẾT KẾ 54 3.1 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ 54 3.1.1 Phương án 55 3.1.2 Phương án 56 3.2 TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 62 3.2.1 Hố thu 62 3.2.2 Bể tách dầu 63 3.2.3 Bể điều hòa 63 3.2.4 Bể trung hòa 66 3.2.5 Bể keo tụ 66 3.2.6 Bể tạo 67 3.2.7 Bể lắng hóa lý 69 3.2.8 Bể Anoxic 72 3.2.9 Bể Aerotank 72 3.2.10 Bể lắng sinh học 77 3.2.11 Bể khử trùng 80 3.2.12 Bể nén bùn 80 3.2.13 Các cơng trình phụ trợ 82 3.3 DỰ TỐN CHI PHÍ 83 3.3.1 Xây dựng 83 3.3.2 Các hạng mục lắp đặt 85 3.3.3 Chi phí vận hành 87 SVTH: Võ Thị Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn V Đồ án tốt nghiệp Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1” 3.4 XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN VẬN HÀNH 89 3.4.1 Nguyên tắc vận hành nhà máy xử lý nước thải 89 3.4.2 Nguyên tắc vận hành thiết bị 89 3.4.3 Nguyên tắc bảo dưỡng thiết bị 90 3.4.4 Vận hành thiết bị 90 3.4.5 Sự cố thường gặp bể Aerotank, nguyên nhân cách khắc phục 92 KẾT LUẬN –KIẾN NGHỊ 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO 99 SVTH: Võ Thị Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn VI Đồ án tốt nghiệp Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1” DANH MỤC BẢNG Bảng Cơ cấu sử dụng đất KCN công nghệ cao Long Thành 45 Bảng 2 Hệ thống giao thông KCN công nghệ cao Long Thành 48 Bảng Lưu lượng ước tính KCN cơng nghệ cao Long Thành 50 Bảng Tiêu chuẩn đấu nối nước thải từ nhà máy, xí nghiệp KCN TXLNTTT 50 Bảng Hiệu suất xử lý phương án 57 Bảng Hiệu suất xử lý phương án 58 Bảng 3 So sánh, lựa chọn phương án xử lý 58 Bảng Hệ số không điều hòa 62 Bảng Liều lượng PAA cho vào nước 69 Bảng Chi phí xây dựng 83 Bảng Chi phí lắp đặt 85 Bảng Chi phí điện 87 SVTH: Võ Thị Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn VII Đồ án tốt nghiệp Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1” DANH MỤC HÌNH Hình 1: Song chắn rác 14 Hình 2: Sơ đồ song chắn rác giới 15 Hình 3: Sơ đồ thiết kế bể lắng cát ngang 16 Hình 4: Bể lắng cát thổi khí 18 Hình 5: Bể điều hòa 19 Hình 6: Bể lắng đứng 21 Hình 7: Bể lắng ngang 22 Hình 8: Bể lắng ly tâm 23 Hình 9: Cụm bể keo tụ tạo lắng 24 Hình 10: Bể tuyển 27 Hình 11: BỂ UASB 33 Hình 12: Mơ hình bể Aerotank 35 Hình 13: Bể SBR 36 Hình 14: Bể MBBR 38 Hình 15: Các loại giá thể Kaldnes 39 Hình 16: Sơ đồ công nghệ HTXLNT KCN Việt Nam – Singapore 40 Hình 17: Sơ đồ công nghệ HTXLNT khu chế xuất Linh Trung 42 Hình 18: Sơ đồ công nghệ HTXLNT KCX Tân Thuận 43 Hình 1: Vị trí KCN địa bàn huyện Long Thành 44 Hình 1: Sơ đồ cơng nghệ phương án 55 Hình 2: Sơ đồ cơng nghệ phương án 56 SVTH: Võ Thị Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn VIII Đồ án tốt nghiệp Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1” DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BOD: Nhu cầu Oxy sinh hóa BTNMT: Bộ tài ngun mơi trường COD: Nhu cầu Oxy hóa học DO: Lượng oxy hòa tan nước HTXLNT: Hệ thống xử lý nước thải KCN: Khu công nghiệp KCX: Khu chế xuất PCL: Thiết bị điều khiển lập trình QCVN: Quy chuẩn Việt Nam SS: Chất rắn lơ lửng TSS: Tổng chất rắn lơ lửng TXLNTTT: Trạm xử lý nước thải tập trung XLNT: Xử lý nước thải SVTH: Võ Thị Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn IX Đồ án tốt nghiệp Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1” MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Trong năm qua, với phát triển nhanh chóng đất nước, ngành cơng nghiệp Việt Nam có tiến khơng ngừng số lượng nhà máy chủng loại sản phẩm chất lượng ngày cải thiện, đóng vai trò đáng kể kinh tế quốc dân Bên cạnh tác động tích cực ngành cơng nghiệp mang lại phải kể đến tác động tiêu cực, nước thải phát sinh trình sản xuất sinh hoạt nguyên nhân gây nên ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến môi trường sống sức khỏe người Trong KCN có nhiều nhà máy hoạt động nhiều lĩnh vực sản xuất, khối lượng tính chất nước thải phức tạp nước thải sinh hoạt cơng nghiệp, đặc biệt ngành cơng nghiệp hóa chất từ KCN gây ô nhiễm nặng nề môi trường nước ngày trở thành vấn đề cấp bách mang tính xã hội trị cộng đồng Việc xử lý loại nước thải quan trọng trước thải môi trường Nên nhà máy xử lý nước thải phân khu thiếu mỗi KCN Nhận định điều đó, em lựa chọn thực đề tài “ Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung khu công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1” nhằm góp phần nhỏ vào việc giảm thiểu nhiễm môi trường nước MỤC TIÊU CỦA ĐỒ ÁN Đáp ứng nhu cầu xử lý nước thải cho khu công nghiệp công nghệ cao Long Thành, nước thải xử lý đạt QCVN 40:2011/ BTNMT, cột A, Kq= 0,9, Kf = Ngăn chặn, giảm thiểu vấn đề ô nhiễm môi trường khu vực Đảm bảo hoạt động phát triển lâu dài KCN PHẠM VI THỰC HIỆN Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu cơng nghiệp cơng nghệ cao Long Thành TĨM TẮT NỘI DUNG - Giới thiệu sơ lược KCN công nghệ cao Long Thành; - Dựa vào lưu lượng, thông số nước thải làm sở đề xuất công nghệ xử lý; - Đề xuất phương án, ước tính hiệu suất lựa chọn phương án tối ưu; - Tính tốn hạng mục thiết kế; - Dự toán kinh tế xây dựng hệ thống; - Đưa quy trình vận hành hệ thống SVTH: Võ Thị Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 10 Đồ án tốt nghiệp Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1” CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP Trong sản xuất cơng nghiệp, nước thải tạo trình khai thác chế biến nguyên liệu hữu cơ, vô phần hoạt động sinh hoạt công nhân viên làm việc khu cơng nghiệp Trong q trình cơng nghệ, 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 vơ độc  Các hợp chất gen sinh học  Các chất độc đặc biệt bao 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 tạp chất phân tán lơ lửng thơ mịn mà khối lượng riêng chúng lớn hay nhỏ khối lượng riêng nước Tính chất vật lý nước thải: xác định dựa tiêu màu sắc, mùi, nhiệt độ lưu lượng Màu thực nước màu tạo chất hòa tan dạng hạt keo Màu bên ngồi gọi độ màu biểu kiến nước, màu chất lơ lửng nước tạo nên Trong thực tế, người ta xác định màu thực nước, nghĩa sau lọc bỏ chất không tan Màu nước thải có màu nâu sáng, nhiên thường có màu xám vẩn đục Màu sắc nước thải thay đổi đáng kể bị nhiễm khuẩn, có màu đen tối Màu xác định phương pháp so màu với dung dịch chuẩn Pt-Co   Mùi nước thải, mùi xuất khí sinh q trình phân hủy hợp chất hữu hay số chất đưa thêm vào SVTH: Võ Thị Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 11 Đồ án tốt nghiệp Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1”  Nhiệt độ nước thải thường cao so với nguồn nước ban đầu, có gia nhiệt vào nước từ dụng cụ máy móc sản xuất Lưu lượng nước thải phụ thuộc vào: loại hình, cơng nghệ sản xuất, loại thành phần nguyên vật liệu, công suất nhà máy,…Công nghệ sản xuất ảnh hưởng lớn đến lượng nước tiêu thụ, lượng nước thải tạo thành, chế độ xả thải thành phần tính chất nước thải Áp dụng cơng nghệ tiên tiến trang thiết bị đại, lượng nước sử dụng giảm nhiều  Tính chất hóa học nước thải: thể qua số thông số đặc trưng độ kiềm, nhu cầu oxi sinh hóa, nhu cầu oxy hóa học, chất khí hòa tan, hợp chất N,…  Độ pH nước pH số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có dung dịch, thường dùng để biểu thị tính axit tính kiềm nước.Độ pH nước có liên quan dạng tồn kim loại khí hồ tan nước pH có ảnh hưởng đến hiệu tất trình xử lý nước Độ pH có ảnh hưởng đến trình trao chất diễn bên thể sinh vật nước Do có ý nghĩa khía cạnh sinh thái mơi trường  Nhu cầu oxy hóa học Theo định nghĩa, nhu cầu oxy hóa học lượng oxy cần thiết để oxy hóa chất hữu nước phương pháp hóa học (sử dụng tác nhân oxy hóa mạnh) Về chất, thông số sử dụng để xác định tổng hàm lượng chất hữu có nước, bao gồm nguồn gốc sinh vật phi sinh vật COD thông số quan trọng để đánh giá mức độ nhiễm chất hữu nói chung với thông số BOD, giúp đánh giá phần ô nhiễm khơng phân hủy sinh học nước từ lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp  Nhu cầu oxy sinh học BOD thông số quan trọng: - Là tiêu để xác định lượng chất hữu có khả phân huỷ sinh học nước nước thải - Là tiêu chuẩn kiểm sốt chất lượng dòng thải chảy vào thuỷ vực thiên nhiên - Là thông số bắt buộc để tính tốn mức độ tự làm nguồn nước phục vụ công tác quản lý môi trường  Oxy hòa tan Tất sinh vật sống phụ thuộc vào oxy dạng hay dạng khác để trì tiến trình trao đổi chất nhằm sinh lượng phục vụ cho trình phát triển SVTH: Võ Thị Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 12 Đồ án tốt nghiệp Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1” sinh sản Oxy yếu tố quan trọng người thủy sinh vật khác  Nitơ hợp chất chứa nitơ - Các hợp chất hữu thô phân hủy thường tồn dạng lơ lửng nước, diện với nồng độ đáng kể loại nước thải nước tự nhiên giàu protein - Các hợp chất chứa Nito dạng hòa tan bao gồm Nito hữu Nito vô (NH4+, NO2-, NO3-) Thuật ngữ “Nito tổng” tổng Nito tồn tất dạng Nito chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết phát triển sinh vật  Phospho hợp chất chứa phospho Phospho chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết phát triển sinh vật Việc xác định P tổng thơng số đóng vai trò quan trọng để đảm bảo trình phát triển bình thường vi sinh vật hệ thống xử lý chất thải phương pháp sinh học (tỉ lệ BOD:N:P = 100:5:1) 1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.2.1 Phương pháp học Xử lý học nhằm mục đích  Tách chất khơng hòa tan, vật chất có kích thước lớn nhánh cây, gỗ, nhựa, cây, giẻ rách, dầu mỡ khỏi nước thải  Loại bỏ cặn nặng sỏi, thủy tinh, cát  Điều hòa lưu lượng nồng độ chất ô nhiễm nước thải  Nâng cao chất lượng hiệu bước xử lý a Song chắn rác Cơ chế hoạt động: Song chắn rác gồm kim loại tiết diện chữ nhật hình tròn, hình chữ nhật hình bầu dục Song chắn rác chia làm loại, loại di động loại cố định Song chắn rác đặt nghiêng góc 60 – 900 theo hướng dòng chảy Song chắn rác nhằm chắn giữ cặn bẩn có kích thước lớn dạng sợi: giấy, rau cỏ, rác SVTH: Võ Thị Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 13 ... án tốt nghiệp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ -TÍNH TỐN THIẾT KẾ 54 3 .1 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ ... Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1 đoạn xử lý độc lập xử lý với phương pháp học, hố học, sinh học cơng nghệ xử lý nước thải hoàn chỉnh... tốt nghiệp Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1 DANH MỤC BẢNG Bảng Cơ cấu sử dụng đất KCN công nghệ cao Long Thành 45 Bảng 2 Hệ thống