tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế biến tinh bột khoai mì tân trường hưng, tỉnh tây ninh, công suất 900 m3 ngày đêm

MỤC LỤC MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI MỤC TIÊU ĐỀ TÀI .1 PHẠM VI NGHIÊN CỨU .2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT KHOAI MÌ CƠNG TY TNHH TÂN TRƢỜNG HƢNG 1.1 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG .4 1.2 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SẢN PHẨM VÀ PHÁT THẢI .8 1.3 TÁC ĐỘNG CỦA HOẠT ĐỘNG SẢN XUẤT ĐẾN MÔI TRƢƠNG 10 CHƢƠNG CÁC PHƢƠNG PHÁP CƠ BẢN XỬ LÝ NƢỚC THẢI 11 2.1 CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHO NGÀNH SẢN XUẤT TINH BỘT KHOAI MÌ 11 2.1.1 Phương pháp học 11 2.1.2 Phương pháp xử lý hóa lý 18 2.1.3 Phương pháp xử lý hóa học .26 2.1.4 Phương pháp xử lý sinh học 27 2.2 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI NGHÀNH CHẾ BIẾN TINH BỘT KHOAI MÌ .38 CHƢƠNG ĐỀ XUẤT, PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ XỬ LÝ .44 3.1 THÀNH PHẦN NƢỚC THẢI 44 3.2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI .44 3.1.1 Phương án .48 3.1.2 Phương án 57 3.3 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 59 CHƢƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ .61 4.1 TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 61 4.1.1 Tính tốn lưu lượng thiết kế 61 4.1.2 Song chắn rác .62 4.1.3 Máy sàng rác 65 4.1.4 Bể lắng cát-hố thu gom 66 4.1.5 Bể lắng đứng đợt .71 4.1.6 Bể Acid hóa 77 4.1.7 Bể điều hòa 85 4.1.8 Bể trung gian 90 4.1.9 Bể UASB 91 4.1.10 Bể Aerotank 103 4.1.11 Bể lắng 115 4.1.12 Hồ hoàn thiện 120 4.1.13 Bể chứa bùn 122 4.1.14 Bể nén bùn (kiểu lắng đứng) 124 4.1.15 Máy ép bùn băng tải .128 4.2 BỐ TRÍ ĐƢỜNG ỐNG CÔNG NGHỆ 129 4.3 BỐ TRÍ MẶT BẰNG 130 CHƢƠNG TÍNH KINH TẾ .131 5.1 CHI PHÍ ĐẦU TƢ .131 5.1.1 Dự tốn chi phí xây dựng 131 5.1.2 Dự tốn chi phí phần thiết bị 134 5.2 CHI PHÍ XỬ LÝ 138 5.2.1 Chi phí xây dựng 138 5.2.2 Chi phí vận hành 139 5.2.3 Chi phí xử lý 1m3 nước thải .142 CHƢƠNG QUẢN LÝ – VẬN HÀNH – SỰ CỐ VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 143 6.1 GIAI ĐOẠN ĐƢA CƠNG TRÌNH VÀO HOẠT ĐỘNG 143 6.2 GIAI ĐOẠN VẬN HÀNH 145 6.3 NGUYÊN NHÂN VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC SỰ CỐ VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI 147 6.4 TỔ CHỨC QUẢN LÝ, KỸ THUẬT AN TỒN VÀ BẢO TRÌ 149 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 151 7.1 KẾT LUẬN 151 7.2 KIẾN NGHỊ .151 TÀI LIỆU THAM KHẢO 153 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: cơng ty thuộc công ty TNHH Tân Trường Hưng Hình 1.2 Giấy chứng nhận đăng ký nhãn hiệu công ty Tân Trường Hưng Hình 1.3: giấy chứng nhận Hình 1.4: Quy trình sản xuất nhà máy 10 Hình 2.1: Bể điều hòa 18 Hình 2.2: Bể lắng cát 19 Hình 3: Bể keo tụ tạo bơng .21 Hình 2.4: Bể tuyển 22 Hình 5: Bể Aerotank .34 Hình 6: Mương Oxy hóa 35 Hình 2.7: Cơng nghệ SBR 36 Hình 8: Bể lọc sinh học nhỏ giọt .37 Hình 2.9: Hệ thống xử lý nước thải nhà máy Phước Long 42 Hình 2.10: Hệ thống xử lý nước thải nhà máy Hoàng Minh .43 Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn khả phân hủy CN bể acid hóa 49 Hình 3.2: Qui trình xử lý nước thải 51 Hình 3.3 : Qui trình xử lý nước thải, phương pháp 59 Hình 4.1 : Sơ đồ lắp đặt song chắn rác 67 Hình 4.2 : Cấu tạo bể lắng cát .73 Hình 4.3 : Sơ đồ cấu tạo bể UASB 95 Hình 4.4: Tấm chắn khí hướng dòng UASB 98 Hình 4.5: Tấm hướng dòng UASB 99 Hình 4.6 : Sơ đồ cưa thu nước 101 Hình 4.7: Sơ đồ làm việc hệ thống bể Aerotank 105 Hình 4.8: Sơ đồ ống phân phối khí 113 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 : Tiêu chuẩn tinh bột nhà máy (áp dụng Starch UDC 664.227 tinh bột khoai mì) .8 Bảng 1.2 : Sản lượng sản phẩm nhà máy .9 Bảng 1.3: Thành phần tính chất nước thải 12 Bảng 1: Hiệu suất xử lý phương pháp xử lý nước thải khác 31 Bảng Đặc trưng nước thải Nhà máy chế biến tinh bột khoai mì Tân Trường Hưng, tỉnh Tây Ninh 38 Bảng 3.2: So sánh phương pháp xử lý kỵ khí .47 Bảng 3.3: Bảng hiệu suất xử lý cơng trình đơn vị phương án 54 Bảng 3.4 Hiệu suất xử lý phương án 59 Bảng 3.5 So sánh ưu nhược điểm phương án 62 Bảng 4.1 Thông số thiết kế song chắn rác 66 Bảng 4.2 Tải trọng thủy lực bể lắng cát hay độ lớn thủy lực theo đường kính thước hạt nước thải đô thị 15oc 68 Bảng 4.3 thông số thiết kế bể lắng cát 70 Bảng 4.4 thông số thiết kế hố thu gom 72 Bảng 4.5 thông số thiết kế bể lắng I 78 Bảng 4.6 Khả phân hủy CN bể acid 79 Bảng 4.7 thông số thiết kế bể Acid 85 Bảng 4.8 Các dạng khuấy trộn bể điều hòa 87 Bảng 4.9 Thơng số thiết kế bể điều hòa 90 Bảng 10 Thông số thiết kế bể điều hòa 92 Bảng 4.11 Thông số thiết kế bể UASB 102 Bảng 12 Thông số thiết kế bể aerotank 115 Bảng 13 Thông số thiết kế bể lắng .120 Bảng 4.14 Tóm tắt thơng số thiết kế hồ sinh học .122 Bảng 15 Thông số thiết kể bể chứa bùn 124 Bảng 16 Thông số thiết kế bể nén bùn 128 Bảng 17 Catalogue thiết bị máy ép lọc băng tải .129 Bảng 1: Dự tốn chi phí xây dựng 131 Bảng 2: Dự tốn chi phí phần thiết bị .134 Bảng Chi phí điện năngcho thiết bị .139 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà Máy Chế Biến Tinh Bột Khoai Mì Tân Trường Hưng, tỉnh Tây Ninh, cơng suất 900m3/ngày đêm MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Sắn (hay gọi khoai mì) có tên khoa học Manihot Esculenta lương thực ưa ẩm, phát nguồn từ lưu vực sơng Amazone Nam Mỹ Đến kỉ XVI trồng châu Á Phi Ở nước ta, khoai mì trồng khắp nơi từ nam chí bắc trình sinh trưởng phát dục khoai mì kéo dài, khoai mì giữ đất lâu nên tỉnh trung du thượng du Bắc Bộ như: Phú Thọ, Tun Quang, Hòa Bình điều kiện trồng trọt thích hợp Khoai mì Việt Nam bao gồm nhiều loại giống Nhân dân ta thường vào kích tấc, màu sắc củ, thân, gân tính chất khoai mì đắng hay (quyết định hàm lượng axit HCN cao hay thấp) mà tiến hành phân loại Tuy nhiên công nghệ sản xuất tinh bột người ta phân thành hai loại: khoai mì đắng khoai mì Chế biến khoai mì phổ biến nước ta từ kỷ 16 Những năm gần đây, yêu cầu phát triển ngành chăn ni ngành chế biến thực phẩm từ khoai mì gia tăng Sản lượng khoai mì năm đạt khoảng triệu Việc sản xuất nhiều lượng chất thải lớn Ước tính trung bình năm gần ngành chế biến tinh bột khoai mì (bao gồm nhà máy chế biến hộ gia đình) thải môi trường 500.000 thải bã 15 triệu m3 nước thải Thành phần loại chất thải chủ yếu hợp chất hữu cơ, chất dinh dưỡng thải môi trường Trong điều kiện khí hậu nước ta nhanh chóng bị phân hủy gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường đất, nước, khơng khí, ảnh hưởng đến mơi trường sống cộng đồng dân cư khu vực Hiện nay, số nhà máy chế biến tinh bột nồng độ COD nước thải lên đến 13.000 mg/l, vượt gấp trăm lần so với tiêu cho phép Điều cho thấy ngành tinh bột đứng trước nhu cầu phải phát triển môi trường khu vực tương lai lại phải đứng trước nguy gánh chịu hậu chất thải tinh bột mang lại Trong phạm vi hẹp, em chọn đề tài “ Tính tốn thiết kế trạm xử lý nước thải nhà máy chế biến tinh bột khoai mì Cơng ty TNHH Tân Trường Hưng, tỉnh Tây Ninh” với mong muốn góp phần vào phát triển bền vững ngành chế biến tinh bột khoai mì Đề tài “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý thải cho nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Tân Trƣờng Hƣng, tỉnh Tây Ninh, công suất 900 m3/ngày.đêm.” em chọn thực hiện, để hoàn thành đồ án tốt nghiệp mình, sau để thử nghiệm tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải phù hợp với điều kiện sản xuất tồn xử lý nguồn thải từ Công ty bối cảnh MỤC TIÊU ĐỀ TÀI  Tìm hiểu thành phần, tính chất đặc trưng nước thải ngành sản xuất tinh bột SVTH: Huỳnh Hải Sơn GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà Máy Chế Biến Tinh Bột Khoai Mì Tân Trường Hưng, tỉnh Tây Ninh, cơng suất 900m3/ngày đêm khoai mì nói chung nhà máy chế biến sữa Nutifood nói riêng  Tìm hiểu tình hình hoạt động quy trình sản xuất nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Tân Trường Hưng  Từ đó, đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp với điều kiện thực tế nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Tân Trường Hưng đạt tiêu chuẩn đầu tính tốn, thiết kế chi tiết cơng trình đơn vị PHẠM VI NGHIÊN CỨU  Giới hạn mặt không gian: Đối tượng nghiên cứu đề tài nước thải trình sản xuất tinh bột khoai mì nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Tân Trường Hưng  Ngồi đề tài áp dụng cho sở sản xuất tinh bột khoai mì khác nước với qui mô tương tự  Giới hạn mặt thời gian: Đề tài thực từ 4/7/2017 – 1/12/2017  Giới hạn mặt nội dụng: Đề xuất công nghệ xử lý phù hợp tính tốn thiết kế cơng trình đơn vị cho hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Tân Trường Hưng NỘI DUNG NGHIÊN CỨU  Thu thập tài liệu, giới thiệu nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Tân Trường Hưng, tỉnh Tây Ninh  Thu thập số liệu, tài liệu, đánh giá tổng quan công nghệ sản xuất, khả gây ô nhiễm môi trường xử lý nước thải nghành chế biến tinh bột khoai mì.Thu thập số thơng tin tình hình sản xuất, cơng nghệ sản xuất  Lựa chọn công nghệ, thiết kế hệ thống xử lý nước thải đáp ứng yêu cầu kinh tế điều kiện nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Tân Trường Hưng  Dự trù kinh phí thực cho việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Tân Trường Hưng  Thực vẽ kỹ thuật cho cơng trình đơn vị hệ thống  Hướng dẫn vận hành đưa số biện pháp khắc phục cố cho hệ thống xử lý SVTH: Huỳnh Hải Sơn GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà Máy Chế Biến Tinh Bột Khoai Mì Tân Trường Hưng, tỉnh Tây Ninh, cơng suất 900m3/ngày đêm PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU  Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu công nghệ sản xuất, thành phần tính chất nước thải số công nghệ áp dụng  Tổng hợp nghiên cứu tài liệu có liên quan đến nước thải nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Tân Trường Hưng  Phương pháp so sánh: So sánh ưu khuyết điểm công nghệ xử lý để đưa giải pháp xử lý có hiệu  Phương pháp trao đổi ý kiến: Trong trình thực đề tài tham khảo ý kiến giáo viên hướng dẫn anh chị ngành vấn đề có liên quan  Phương pháp tính tốn: 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 đồ họa: Dùng phần mềm Autocad để vẽ cơng trình xử lý nước thải tính toán SVTH: Huỳnh Hải Sơn GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà Máy Chế Biến Tinh Bột Khoai Mì Tân Trường Hưng, tỉnh Tây Ninh, công suất 900m3/ngày đêm CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT KHOAI MÌ CƠNG TY TNHH TÂN TRƢỜNG HƢNG 1.1 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG Hình 1.1: công ty thuộc công ty TNHH Tân Trƣờng Hƣng  Nhà máy đặt xã Thạnh Bắc, Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh  Nhà máy chế biến tinh bột khoai mì thuộc cơng ty TNHH Tân Trường Hưng vào hoạt động sản xuất tinh bột khoai mì từ năm 2005  Hoạt động với công suất 60 tấn/ngày  Về bản, vị trí nhà máy có thuận lợi sau :  Nhà máy toạ lạc ấp Thanh Hiệp, Xã Thạnh Bắc, Huyện Tân Biên, Tỉnh Tây Ninh, vùng rộng lớn trồng khoai mì làm nguyên liệu cho ngành chế biến tinh bột khoai mì tỉnh Tây Ninh  Khu vực có hệ thống chuyển tải điện đủ khả cung cấp điện cho hoạt động nhà máy  Vị trí cơng ty TNHH Tân Trường Hưng đồ hành tỉnh Tây Ninh SVTH: Huỳnh Hải Sơn GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà Máy Chế Biến Tinh Bột Khoai Mì Tân Trường Hưng, tỉnh Tây Ninh, cơng suất 900m3/ngày đêm 5.2.2 Chi phí vận hành: Chi phí điện năng(D) Bảng Chi phí điện năngcho thiết bị S T THIẾT BỊ T SỐ CÔNG LƢỢNG SUẤT (Kw) (cái) THỜI GIAN TỔNG HOẠT ĐỘNG NĂNG THỤ (h/ngày) ĐIỆN TIÊU (kwh/ngày) 01 Máy sàng rác 02 1,5 12 x 36 02 Bơm chìm nước thải hố Bơm nước vào bể lắng thu gom cát 02 12 x 24 03 Bơm nước thải hố thu gom bơm nước thải bể trung hòa 04 1,5 12x2 36 04 Thiết bị hòa trộn NaOH 01 1,2 12 14,4 05 Bơm nước thải từ bể điều 02 hòa sang bể trung hòa 12 x 96 06 Bơm bùn thải bể Acid 02 0,4 12 x 9,6 07 Bơm nước vào bể Acid 02 12 x 72 08 Máy thổi khí bể điều hòa 02 Aerotank 14,2 24 x 681,6 09 Bơm bùn tuần hoàn từ bể 02 lắng II bể Aerotank 12x2 24 10 Bơm bùn dư sang bể nén 02 bùn 4x2 SVTH: Huỳnh Hải Sơn GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 139 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà Máy Chế Biến Tinh Bột Khoai Mì Tân Trường Hưng, tỉnh Tây Ninh, công suất 900m3/ngày đêm 11 Bơm bùn từ bể nén bùn 02 sang máy ép bùn 0,5 12x2 12 12 Máy khuấy hóa chất 03 0.25 1x3 0,75 13 Máy ép bùn băng tải 01 8 14 Bơm bùn UASB đến bể chứa bùn 02 12x2 24 15 Bơm nước thải khỏi hồ 01 tự nhiên 12x2 96 0,3 12x2 7,2 Bơm bùn từ bể lắng I đến 02 bể chứa bùn TỔNG CỘNG 16 1050 Điện tiêu thụ 01 ngày = 1050kwh Lấy chi phí cho 01 Kwh = 1.500 VNĐ Chi phí điện cho 01 ngày vận hành: D = 1050x 1.500 =1.575.000 (VNĐ/ngày) Chi phí điện cho 01 ngày vận hành cho 1m3 nước thải: D’ = 1.500.000/900 = 1.750 (VNĐ/m3 ngày) SVTH: Huỳnh Hải Sơn GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 140 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà Máy Chế biến Tinh bột Khoai mì Tân Trường Hưng, Tây Ninh, cơng suất 900m3/ngày đêm a Chi phí hố chất (H): Theo số nhà máy xử lý nước thải tinh bột khoai mì lượng hóa chất sử dụng cho ngày là: Lượng NaOH cho ngày: (80 g/m3 x 1170m3/ng)/1000 = 93,6 kg/ng Lượng polymer: (1g.m3 x 1170 m3/ng)/1000 = 1,17 kg/ng Chi phí hóa chất ngày: H  H NAOH  H polymer  93,6  2.500đ / kg  1,17  90.000đ / kg  339.300đ / ngày Chi phi hóa chất cho 1m3 nước thải ngày H,  339.300  290 (đ/m ngày) 1170 b Chi phí nhân cơng (N): Số lượng cơng nhân: người Chi phí nhân cơng cho ngày: N = 150.000đ/ngày Chi phí nhân cơng cho 1m3 nước thải: N’ = x150.000/900 = 500 VNĐ/m3 c Chi phí sữa chữa nhỏ (S): Chi phí sữa chữa nhỏ năm ước tính 0,5% tổng số vốn đầu tư vào cơng trình xử lý: S = 0,005 x T1 = 0,005 x 8.211.120.000 = 41.055.600 (VNĐ/năm) Chi phí sữa chữa tính ngày cho 1m3 nươc thải: S,  41.055.600  125 (VNĐ/m ) 365  900 SVTH: Huỳnh Hải Sơn GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 141 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà Máy Chế biến Tinh bột Khoai mì Tân Trường Hưng, Tây Ninh, cơng suất 900m3/ngày đêm 5.2.3 Chi phí xử lý 1m3 nƣớc thải: Tổng chi phí cho 01 ngày vận hành hệ thống xử lý 1m3 nước thải : Tvh = D’ + H’ + N’ + S’ = 1.750+ 290 + 500 + 125 =2.665 (VNĐ/m3) Chi phí xử lý cho m3 tính chi phí đầu tư: T = T’+ Tvh = 1.77+2.665  4.435 VNĐ/m3 Vậy chi phí xử lý 1m3 nƣớc thải 4.435 VNĐ/m3 SVTH: Huỳnh Hải Sơn GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 142 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà Máy Chế biến Tinh bột Khoai mì Tân Trường Hưng, Tây Ninh, cơng suất 900m3/ngày đêm CHƢƠNG QUẢN LÝ – VẬN HÀNH – SỰ CỐ VÀ CÁC BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 6.1 GIAI ĐOẠN ĐƢA CƠNG TRÌNH VÀO HOẠT ĐỘNG: Xun suốt giai đoạn khởi động hệ thống xử lý nước thải, phải kiểm tra điều chỉnh chế độ làm việc cơng trình cho hiệu cao nhất, đa số hệ thống xử lý nước thải đưa vào chạy chế độ người ta dùng nước để đảm bảo yêu cầu vệ sinh cần sửa chữa Mỗi cơng trình đơn vị có khoảng thời gian dài ngắn khác trước bước vào hoạt động ổn định Đối với cơng trình xử lý sinh học, khoảng thời gian để hệ thống bước vào hoạt động ổn định tương đối dài (1 – tháng) Khoảng thời gian vi sinh vật thích nghi phát triển Trong thời gian phải thường xuyên lấy mẫu phân tích, xem hiệu làm việc hệ thống ổn định hay có cố xảy 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 SVTH: Huỳnh Hải Sơn GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 143 Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà Máy Chế biến Tinh bột Khoai mì Tân Trường Hưng, Tây Ninh, công suất 900m3/ngày đêm 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 d i thông 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 thông 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 Bể Acid hóa kết hợp điều hòa Bùn bể lấy từ bể tự hoại sau thời gian cho dần nước thải để tạo bùn Khi bể vào hoạt động ổn định lượng bùn chiếm 1/3 bể Cách vận hành gần giống UASB đơn giản Bể UASB Vì khí CH4, CO2 hỗn hợp khí sinh vật khác hình thành hoạt động phân hủy vi khuẩn kỵ khí nên yêu cầu bể UASB phải tuyệt đối kín Vi khuẩn sinh metan mẫn cảm cao với oxy, khơng giữ kín hoạt động vi khuẩn khơng bình thường bể khơng có khả giữ khí Chuẩn bị bùn Bùn sử dụng bể UASB lấy từ bể UASB cơng trình xử lý nước thải nhà máy Hòang Minh Nồng độ bùn dao động từ 10 đến 20g/l, hàm lượng chất rắn bay 6,2% tính khối lượng bùn ướt Thời gian hiệu xử lý bể UASB giai đoạn khởi động phụ thuộc vào thích nghi mơi trường xử lý vi sinh vật Thể tích bùn cấy vào bể thường chiếm khoảng 1/4 - 1/3 bể Thời gian thích nghi vi sinh vật lên men kỵ khí diễn chậm, thời gian thích nghi bùn kéo dài khoảng 30 ngày điều kiện nhiệt độ từ 25 đến 350, pH trung tính Thời gian thích nghi vi khuẩn lên men nhanh xảy ngày, thời gian thích nghi vi khuẩn phân hủy protein, axit béo, lipit lại chậm từ đến 10 ngày Kiểm tra bùn Chất lượng bùn : hạt bùn phải có kích thước nhau, bán kính hạt khỏang 0,6mm, bùn phải có màu đen sậm SVTH: Huỳnh Hải Sơn GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 144 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà Máy Chế biến Tinh bột Khoai mì Tân Trường Hưng, Tây Ninh, cơng suất 900m3/ngày đêm 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 Khởi động hệ thống thực bước tiến hành sau: Bơm nước thải chỉnh lưu lượng cho tải trọng bể đạt giá trị ổn định kg/m3ngày tăng dần lên theo hiệu xử lý bể đến 9kgCOD/m3/ngày Để thời gian từ đến ngày bơm tuần hoàn 100% lượng nước thải với mục đích làm vi sinh vật phục hồi Sau trì chế độ hoạt động liên tục Trong giai đoạn khởi động, lấy mẫu phân tích cần thiết chúng giúp cho người vận hành điều chỉnh thông số hoạt động thiết bị, cơng trình xử lý Thơng số kiểm sốt tiêu pH, nhiệt độ, lưu lượng, nồng độ COD, nồng độ MLSS kiểm tra hàng ngày, Chỉ tiêu BOD5 nitơ, photpho chu kỳ kiểm tra1 lần/ tuần Các vị trí kiểm tra đo đạc trước vào bể, bể, khỏi bể Cần có kết hợp quan sát thông số vật lý độ mùi, độ màu, độ đục, lớp bọt bể dòng chảy Tần số quan sát hàng ngày 6.2 GIAI ĐOẠN VẬN HÀNH Bể UASB Khi bể hoạt động ổn định, giá trị thơng số kiểm sốt hầu hết giống với giai đoạn khởi động, có vài thông số thay đổi sau: + Lưu lượng nước thải nâng lên đến 42m3/h + Nồng độ COD nước thải lên tới 3000mg/l + Tải trọng xử lý bể trì giá trị 10kg/m3ngày + Lượng bùn hạt hình thành lớn + Lưu lượng khí thu lớn ln ổn định theo thời gian Các yếu tố sau ảnh hưởng đến hoạt động bể UASB: Nhiệt độ Nhiệt độ yếu tố điều tiết cường độ q trình, cần trì khoảng 30÷350C Nhiệt độ tối ưu cho trình 350C pH pH tối ưu cho trình dao động phạm vi hẹp, từ 6,5 đến 7,5 Sự sai lệch SVTH: Huỳnh Hải Sơn GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 145 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà Máy Chế biến Tinh bột Khoai mì Tân Trường Hưng, Tây Ninh, cơng suất 900m3/ngày đêm khỏi khoảng không tốt cho pha methane hóa Chất dinh dưỡng Cần đủ chất dinh dưỡng theo tỷ lệ COD:N:P = (400÷1000):7:1 để vi sinh vật phát triển tốt, thiếu bổ sung thêm Độ kiềm Độ kiềm tối ưu cần trì bể 1500÷3000 mg CaCO3/l để tạo khả đệm tốt cho dung dịch, ngăn cản giảm pH mức trung tính Muối (Na+, K+, Ca2+) Pha methane hóa acid hóa lipid bị ức chế độ mặn vượt 0,2 M NaCl Sự thủy phân protein cá bị ức chế mức 20 g/l NaCl IC50 = 7007600 mg/l Lipid Đây hợp chất khó bị phân hủy vi sinh vật Nó tạo màng VSV làm giảm hấp thụ chất vào bên Ngồi kéo bùn lên bề mặt, giảm hiệu trình chuyển đổi methane Đối với LCFA, IC50 = 500÷1250 mg/l  Hoạt động vi khuẩn khơng có hiệu chất hữu lên men không trộn Nếu bề mặt nước có lớp váng dày bao phủ cần phải khuấy trộn để phá tan lớp váng Nước thải vào bể cần có hàm lượng chất ổn định tránh tượng gây sốc cho bể  Do hoạt động lâu nên bể tích lũy ion NH4+, Ca, K, Na, Zn, SO4 Ở nồng độ cao ion ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển vi khuẩn sinh metan Để khắc phục tình trạng người ta lắng thu cặn sau thời gian dài hoạt động  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 ảnh hưởng đến hoạt động bể Aerotank: Các hợp chất hóa học Nhiều hóa chất phênol, formaldêhyt , 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 SVTH: Huỳnh Hải Sơn GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 146 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà Máy Chế biến Tinh bột Khoai mì Tân Trường Hưng, Tây Ninh, công suất 900m3/ngày đêm 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 oxi coi đủ nước thải đầu bể lắng có DO mg/l Thành phần dinh dƣỡng 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,… - 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 : : Điều chỉnh lượng bùn tuần hoàn phù hợp 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 ngồi giá trị ảnh hưởng đến q trình hóa sinh vi sinh vật, 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 6.3 NGUYÊN NHÂN VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC SỰ CỐ VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI 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, SVTH: Huỳnh Hải Sơn GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 147 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà Máy Chế biến Tinh bột Khoai mì Tân Trường Hưng, Tây Ninh, công suất 900m3/ngày đêm 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 Nh ng nguyên 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 toàn vài cơng trình  Tới thời hạn khơng kịp thời sữa chữa cơng trình thiết bị điện  Công nhân kỹ thuật quản lý không tuân theo quy tắc quản lý kỹ thuật, kể kỹ thuật an tồn  Q tải lưu lượng nước thải chảy vào trạm vượt lưu lượng thiết kế phân phối nước bùn không khơng cơng trình phận cơng trình phải ngừng lại để sữa chữa bất thường Phải có tài liệu hướng dẫn sơ đồ cơng nghệ tồn 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 toàn cơng trình phải kể đến trạng thái làm việc tăng cường - tức phần công 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 - công 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 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 SVTH: Huỳnh Hải Sơn GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 148 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà Máy Chế biến Tinh bột Khoai mì Tân Trường Hưng, Tây Ninh, công suất 900m3/ngày đêm tải trọng trạm xử lý Để tránh bị ngắt nguồn điện, trạm xử lý nên dùng hai nguồn điện độc lập 6.4 TỔ CHỨC QUẢN LÝ, KỸ THUẬT AN TOÀN VÀ BẢO TRÌ: 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 Nhiệm vụ, chức phòng ban, cá nhân phải r ràng Quản lý mặt: kỹ thuật an toàn, phòng chống cháy nổ biện pháp tăng hiệu xử lý Tất cơng 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 sữa 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 công 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 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 toàn, 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 SVTH: Huỳnh Hải Sơn GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 149 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà Máy Chế biến Tinh bột Khoai mì Tân Trường Hưng, Tây Ninh, cơng suất 900m3/ngày đêm phận chuyên trách giải 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 đƣờng 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 khơng Khi máy bơm hoạt động không lên nước cần kiểm tra nguyên nhân sau : + Nguồn điện cung cấp có bình thường khơng + Cánh bơm có bị chèn vật lạ khơng + Động bơm có bị cháy hay khơng 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 súc rửa thiết bị, tránh tình trạng đóng cặn thành thiết bị (bằng cách cho nước thiết bị thời gian từ 30 - 60 phút) 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 đƣợc bảo dƣỡng sau năm hoạt động SVTH: Huỳnh Hải Sơn GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 150 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà Máy Chế biến Tinh bột Khoai mì Tân Trường Hưng, Tây Ninh, công suất 900m3/ngày đêm KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 7.1 KẾT LUẬN Với việc đầu tư tỷ đồng cho cơng trình xử lý nước thải chi phí cho xử lý 1m3 nước thải 3.752 VNĐ góp phần bảo vệ mơi trường tự nhiên cải thiện môi trường sống người dân khu vực Đồng thời nâng cao uy tín, chất lượng sản phẩm nhà máy giúp nhà máy giành thị trường quan trọng xuất Nước thải nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Cơng ty TNHH Tấn Tân Trường Hưng, tỉnh Tây Ninh có hàm lượng chất dinh dưỡng chất hữu dễ phân huỷ sinh học tương đối cao nên việc áp dụng phương pháp xử lý sinh học mang lại hiệu cao Đây phương pháp phổ biến nay, ưu điểm phương pháp chi phí đầu tư vận hành thấp, phù hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam, không gây độc hại cho môi trường, hiệu xử lý cao Có nhiều phương án để xử lý nước thải tinh bột, phương án trình bày có ưu điểm sau: - Bể acid hóa kết hợp điều hòa quy trình điểm đáng lưu ý: nước thải sản xuất tinh bột có hàm lượng chât hữu cơ, chất lơ lửng cao, đặc biệt thành phần nước thải chứa CN Các yếu tố gây trở ngại lớn cho trình xử lý giai đoạn sau Bể acid hóa kết hợp điều hòa xử lý hàm lượng CN nước thải, làm giảm đáng kể COD chất lơ lửng giảm nhẹ cho cơng trình xử lý sau Ngồi ra, bể có tác dụng giúp ổn định lượng nước thải vào bể UASB - Bùn từ bể UASB, bể lắng đợt có độ ẩm cao Cụm bể nén bùn máy lọc ép băng tải đề nghị để làm khô bùn cặn Hiện nay, việc làm khô cặn máy lọc ép băng tải phổ biến quản lý đơn giản, tốn điện, chiếm diện tích nhỏ mà hiệu suất cao 7.2 KIẾN NGHỊ Để hệ thống hoạt động hiệu phải kịp thời đào tạo cán chuyên trách môi trường, cán kỹ thuật để vận hành hệ thống xử lý, theo dõi trạng môi trường công ty Cần hạn chế ô nhiễm mùi phát sinh từ khí độc hại q trình phân hủy chất hữu biện pháp: Tăng cường sử dụng nước tái tuần hồn Kiểm sốt chặc chẽ nước thải khâu trích ly, tách ly, tránh thải tinh bột cặn bã hữu SVTH: Huỳnh Hải Sơn GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 151 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà Máy Chế biến Tinh bột Khoai mì Tân Trường Hưng, Tây Ninh, cơng suất 900m3/ngày đêm Thu gom triệt để mảnh vụn chất hữu Thường xuyên theo dõi trạng hệ thống thoát nươc, thiết bị sản xuất, nhằm giảm thiểu tối đa lượng chất thải phát sinh Để tránh cố đáng tiếc xảy ra, cần phải có biện pháp an tồn lao động phòng tránh cháy nổ Giáo dục ý thức bảo vệ mơi trường cho tồn cán bộ, cơng nhân viên tồn cơng ty SVTH: Huỳnh Hải Sơn GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 152 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà Máy Chế biến Tinh bột Khoai mì Tân Trường Hưng, Tây Ninh, công suất 900m3/ngày đêm Tài liệu tham khảo Trịnh Xn Lai_ Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải NXB Xây Dựng Trần Hiếu Nhuệ_ Thốt nước xử lý nước thải cơng nghiệp NXB Khoa Học Kỹ Thuật Trần Văn Nhân, Ngơ thị Nga_ Giáo trình Cơng nghệ xử lý nước thải NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 1999 Nguyễn Ngọc Dung_ Xử lý nước cấp NXB Xây dựng, 1999 Lâm Minh Triết (chủ biên)_ Xử lý nước thải đô thị cơng nghiệp Tính tốn thiết kế cơng trình CEFINEA_ Viện Môi trường Tài nguyên, 11/2002 Phan Thu Nga_ Nghiên cứu thực nghiệm công nghệ xử lý nước thải công nghệ chế biến thủy sản công ty Seaspimex Luận văn cao học, 1995 Trịnh Xuân Lai_ Cấp nước, tập 2, xử lý nước thiên nhiên cấp cho sinh hoạt công nghiệp NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 2002 Josepph F.Malina, Frederick G Pohland_ Design of anaerobic processes for the treatment of industrial and municipal wastes Metcalf & Eddy_ Waste water engineeringTreating, Disposal, Reuse MccGraw-Hill, Third edition, 1991 Tiu chuẩn xử lý nước thải TCVN 7957-2008 khoa công nghệ môi trường QCVN 24: 2009/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp Các trang web nước nhiều tài liệu khác SVTH: Huỳnh Hải Sơn GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà 153 ... nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà Máy Chế Biến Tinh Bột Khoai Mì Tân Trường Hưng, tỉnh Tây Ninh, công suất 90 0m3/ ngày đêm b Xử lý sinh học điều kiện nhân tạo Quá trình xử lý. .. tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà Máy Chế Biến Tinh Bột Khoai Mì Tân Trường Hưng, tỉnh Tây Ninh, công suất 90 0m3/ ngày đêm Sau kiểm tra xong, khoai mì đưa vào máy đập... nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà Máy Chế Biến Tinh Bột Khoai Mì Tân Trường Hưng, tỉnh Tây Ninh, công suất 90 0m3/ ngày đêm CHƢƠNG CÁC PHƢƠNG PHÁP CƠ BẢN XỬ LÝ NƢỚC THẢI 2.1