THIẾT kế NHÀ máy xử lý nước THẢI cồn từ rỉ ĐƯỜNG

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống XLNT nhà máy sản xuất cồn LỜI CẢM ƠN (bổ sung) Nguyễn Ngọc Linh – 20142584 1|Trang Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống XLNT nhà máy sản xuất cồn MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ MỞ ĐẦU PHẦN TỔNG QUAN 1.1 Nguyên liệu sản xuất cồn 1.2 Quy trình sản xuất cồn dòng thải dây chuyền 1.3 Đánh giá nguồn thải tính chất nước thải 11 1.3.1 Các nguồn thải 11 1.3.2 Tính chất nước thải 13 1.4 Tổng quan phương pháp xử lý nước thải 14 1.4.1 Xử lý học 14 1.4.2 Xử lý hóa học 16 1.4.3 Xử lý hóa lý 16 1.4.4 Xử lý sinh học 17 1.5 Cơ sở lý thuyết phương pháp xử lý sinh học 18 1.5.1 Vi sinh vật 18 1.5.2 Động lực trình xử lý 20 1.5.3 Phương pháp xử lý yếm khí 22 1.5.4 Phương pháp xử lý hiếu khí 23 1.5.5 Khử nitơ phương pháp sinh học 25 PHẦN LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ 30 2.1 Giải pháp xử lý nhiễm nói chung công nghệ xử lý nước thải cồn……………………………………………………………………………… 30 2.1.1 Giải pháp xử lý ô nhiễm cho nhà máy sản xuất cồn 30 2.1.2 Tham khảo công nghệ xử lý nước thải sản xuất cồn đưa vào sử dụng 32 2.2 Đề xuất thuyết minh hệ thống xử lý nước thải 34 2.2.1 Yêu cầu thiết kế 34 2.2.2 Nguyên tắc lựa chọn công nghệ xử lý 35 Nguyễn Ngọc Linh – 20142584 2|Trang Đồ án tốt nghiệp 2.2.3 Thiết kế hệ thống XLNT nhà máy sản xuất cồn Đề xuất công nghệ xử lý 35 2.2.4 Các cố thường gặp cách khắc phục, sửa chữa trình vận hành hệ thống xử lý nước thải 38 PHẦN TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ 39 3.1 Thông số chung hệ thống xử lý nước thải 39 3.2 Song chắn rác 41 3.3 Bể điều hòa 42 3.4 Bể lắng sơ cấp (Bể lắng I) 44 3.5 Bể UASB 49 3.5.1 Pha axit 50 3.5.2 Pha metan 52 3.5.3 Tính tốn nhu cầu dinh dưỡng cho bể UASB 54 3.5.4 Tính tốn vật liệu tồn bể 55 3.6 Bể Aeroten 57 3.6.1 Các thông số giả thiết ban đầu 57 3.6.2 Tính tốn ngăn hiếu khí 57 3.6.3 Tính tốn cho ngăn thiếu khí 64 3.6.4 Tổng hợp thông số bể Aeroten 66 3.7 Bể lắng thứ cấp 67 PHẦN TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ 68 4.1 Tính tốn mương dẫn nước thải 68 4.2 Tính tốn song chắn rác 70 4.3 Hố gom 73 4.4 Bể điều hòa 74 4.5 Bể lắng sơ cấp (bể lắng I) 78 4.6 Bể UASB 81 4.7 Bể Aeroten/thiếu khí 85 4.8 Bể lắng thứ cấp (bể lắng II) 88 4.9 Bể khử trùng Clo 90 4.10 Bể nén bùn 92 Nguyễn Ngọc Linh – 20142584 3|Trang Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống XLNT nhà máy sản xuất cồn PHẦN TÍNH TỐN KINH TẾ 94 5.1 Mục đích ý nghĩa đồ án 94 5.2 Phần tính tốn kinh tế 95 5.2.1 Chi phí xây dựng 95 5.2.2 Chi phí máy móc thiết bị 97 5.2.3 Chi phí điện 99 5.2.4 Chi phí nhân công 102 5.2.5 Chi phí sửa chữa nhỏ (1% chi phí đầu tư) 102 5.3 Lợi ích mang lại dự án 103 5.3.1 Lợi ích môi trường 103 5.3.2 Lợi ích cho chủ đầu tư 103 KẾT LUẬN 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO 105 Nguyễn Ngọc Linh – 20142584 4|Trang Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống XLNT nhà máy sản xuất cồn DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH (bổ sung) Nguyễn Ngọc Linh – 20142584 5|Trang Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống XLNT nhà máy sản xuất cồn DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ BTNMT: Bộ Tài nguyên Môi trường QCVN: Quy chuẩn Việt Nam COD (Chemical Oxygen Demand): nhu cầu oxy hóa học BOD (Biologycal Oxygen Demand): nhu cầu oxy sinh học SS (Suspended Solid): nồng độ chất rắn lơ lửng VSS (Volatile Suspended Solid): nồng độ chất rắn bay RAS (Return Activated Sludge): bùn hoạt tính tuần hồn SVI (Sludge Volume Index): số lắng bùn MLSS (Mixed Liquor Suspended Solid): nồng độ chất rắn bể bùn hoạt tính MLVSS (Mixed Liquor Volatile Suspended Solid): nồng độ chất rắn bay bể bùn hoạt tính Nguyễn Ngọc Linh – 20142584 6|Trang Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống XLNT nhà máy sản xuất cồn MỞ ĐẦU Ở Việt Nam, phát triển đặc thù ngành công nghiệp bia rượu, y tế, thực phẩm, đặc biệt 10 năm trở lại ngành công nghiệp xăng dầu nhằm đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng đóng góp lớn cho ngân sách nhà nước, góp phần tạo cơng ăn việc làm cho người lao động phổ thơng Chính điều thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp sản xuất cồn nước nhu cầu sử dụng sản lượng cồn lớn từ ngành công nghiệp nêu Tuy nhiên, bên cạnh nhiều lợi ích to lớn kinh tế mang lại cách rõ ràng, sở sản xuất cồn đem lại nhiều hệ xấu tới môi trường sinh thái chất lượng đợi sống cộng đồng… Tại báo cáo gửi Quốc hội khóa XIV chất vấn trả lời chất vấn, Bộ Công thương cho biết ba dự án thuộc Tập đồn Dầu khí quốc gia Việt Nam (PVN) đầu tư từ năm 2009 với số vốn 1.887 tỷ đồng song tháng năm 2018 chưa vào hoạt động Nhà máy sản xuất nhiên liệu sinh học Quảng Ngãi (cụ thể cồn ethanol) Nguyên nhân nhà máy chưa hồn thành việc hồn thiện khắc phục hệ thống xử lý nước thải hoàn thiện chạy thử nghiệm thu toàn Nhà máy Dẫn chứng vừa nêu cho thấy rằng, vấn đề mơi trường ln tiêu chí quan trọng để sản phẩm nhà máy đưa thị trường, có khả cạnh trạnh nước xuất nước giới Trước thực trạng môi trường ngày xấu đi, việc xây dựng hệ thống xử lý dòng thải cho nhà máy cơng nghiệp nói chung, nhà máy sản xuất cồn nói riêng hồn tồn cần thiết để bảo vệ môi trường sống, đặc biệt nguồn nước môi trường sinh thái thủy sinh Theo đó, đề tài “Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất cồn với công suất nhà máy 20 triệu lít/năm” nhằm đặt tảng để giải vấn đề môi trường nêu Nội dung đề tài bao gồm: + Phân tích, đánh giá nguồn thải ô nhiễm + Thu thập, tham khảo thông tin giải pháp khắc phục + Lựa chọn đề xuất dây chuyền xử lý nước thải cho nhà máy + Tính tốn thiết kế hệ thống dây chuyền xử lý + Tính tốn kinh tế xử lý nước thải Nguyễn Ngọc Linh – 20142584 7|Trang Đồ án tốt nghiệp 1.1 Thiết kế hệ thống XLNT nhà máy sản xuất cồn PHẦN TỔNG QUAN Nguyên liệu sản xuất cồn Tùy với quy mô sản xuất mà người ta lựa chọn vài nhiều loại nguyên liệu để sản xuất cồn như: gạo, ngô, sắn… Và số nguyên liệu chứa tinh bột đường, sắn sản phẩm có tỷ suất thu hồi ethanol cho cao Chính vâỵ, sắn nguyên liệu thuộc nhóm “tinh bột” sử dụng phổ biến cho sản xuất ethanol nước xuất với số lượng lớn năm gần Tuy nhiên, theo đánh giá chuyên gia đến từ Cơng ty TNHH Cơng nghệ Mơi trường Hòa Bình Xanh (theo trang xylynuocthai.net), việc xử dụng nguyên liệu nguồn tinh bột dẫn đến tính chất nước thải cuối quy trình sản xuất có pH thấp (dưới 4), bên cạnh nồng độ N, P cao Việc nhập nguyên liệu (cụ thể sắn) bị ảnh hưởng vào vụ mùa trồng trọt Do đó, ngồi nguồn nguyên liệu sản xuất cồn từ tinh bột, có nguồn nguyên liệu khác ổn định rỉ đường Rỉ đường phế thải nhà máy đường, thường chiếm khoảng 2,5 – 5% nguyên liệu đầu vào (ở tính theo mía) Hiện nước ta có khoảng 64 nhà máy đường hoạt động với tổng sản lượng 1,2 triệu đường/năm, lớn mạnh phát triển ngành công nghiệp sản xuất đường động lực thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp sản xuất cồn từ rỉ đường Việc tận thu rỉ đường từ nhà máy đường góp phần xử lý phần nguồn thải nhiễm mơi trường, đóng vài trò lớn kinh tế quốc dân, đem lại lợi nhuận cho nhà máy Do đó, khn khổ nhà máy với cơng suất 20 triệu lít cồn/năm, ta sử dụng cơng nghệ sản xuất cồn từ nguyên liệu rỉ đường Nguyễn Ngọc Linh – 20142584 8|Trang Đồ án tốt nghiệp 1.2 Thiết kế hệ thống XLNT nhà máy sản xuất cồn Quy trình sản xuất cồn dòng thải dây chuyền Hình 1-1 Dây chuyền sản xuất cồn từ rỉ đường dòng nước thải Các cơng đoạn cơng nghệ sản xuất cồn từ rỉ đường gồm: Pha lỗng axit hóa Chúng ta cần phải pha lỗng axit hóa rỉ đường rỉ đường thường có nồng độ chất khơ cao từ 80 – 85 oBx, lên men rượu được, cần phải pha lỗng tới nồng độ thích hợp Trong thực tế, với nồng độ rỉ đường thích hợp 45 – 50oBx tiến hành xử lý cho hiệu tốt, đảm bảo cho kết tủa cặn rỉ đường Quá trình axit trùng Sau pha lỗng dùng H2SO4 để axit hóa, tùy theo pH ban đầu rỉ đường sau pha loãng để bổ sung axit phù hợp cho đạt độ pH = 4,5 – 4,8 Đây điều kiện tốt cho trình lên men rượu – cồn Lượng axit tiêu hao tính theo HCl khoảng 23,5 kg/1000 lít cồn sản xuất Nguyễn Ngọc Linh – 20142584 9|Trang Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống XLNT nhà máy sản xuất cồn Mục đích q trình để tách bớt tạp chất tro, keo, tạo độ pH thích hợp cho q trình lên men Tiếp sau đó, tiến hành sát trùng dịch rỉ đường Có thể sử dụng nhiều chất sát trùng khác như: Pentaclorophenol, formalin, clorua vôi, phổ biến Việt Nam, người ta sử dụng thuốc trừ sâu (Na2SiF6) Lượng chất chiếm khoảng 12 – 13 kg/1 rỉ đường Mục đích việc sát trùng để tiêu diệt vi sinh vật có dấm chín, nhằm tạo điều kiện tốt cho q trình lên men Sau dịch rỉ đường làm lạnh tới nhiệt độ lên men thích hợp chuyển sang giai đoạn lên men Ở giải đoạn ta cần bổ sung chất dinh dưỡng cho trình sinh trưởng nấm men, đặc biệt đạm photpho Quá trình lên men Sau pha lỗng, axit hóa trùng dung dịch rỉ đường có điều kiện thích hợp ta cho tiến hành lên men Phản ứng q trình lên men sau: 𝐶6 𝐻12 𝑂6 Men giống To = 30oC, pH = 4,3 – 4,5 𝐶2 𝐻5 𝑂𝐻 + 𝐶𝑂2 + 𝑄 Ngoài phản ứng nêu trên, q trình lên men xảy nhiều phản ứng khác tạo tạp chất dấm chín như: fufurol, axit hữu cơ, este, hợp chất cao phân tử khác,… Phản ứng lên men thuộc trình chuyển khối, trao đổi nhiệt: Đường thẩm thấu qua mảng tế bào nấm men Phản ứng vi sinh tạo rượu CO2 Khuếch tán sản phẩm bên qua màng tế bào nấm men C2H5OH dễ hòa tan nhanh chơng khuếch tán vào nước Khí CO2 khó hòa tan nhanh chóng bão hòa thoa lên Trong gia đoạn này, bọt khí CO2 bám quanh tế bào nấm men, kéo VSV lên, lên đến bề mặt chất lỏng, khí CO2 ra, tế bào lại chìm vào lòng dung dịch lên men, trình lặp lặp lại làm tăng trình chuyển khối, tăng hiệu lên men Quá trình tỏa nhiệt làm cho nhiệt độ thùng lên men tăng cao, giai đoạn chuyển hóa từ rỉ đường thành axit acetic thành etanol làm pH thùng giảm, Nguyễn Ngọc Linh – 20142584 10 | T r a n g Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống XLNT nhà máy sản xuất cồn Lượng Clo tiêu thụ ngày với nồng độ mg/l = g/m3 là: mCl = 1020  = 3060 g Clo/ ngày = 3,1 kg Clo/ ngày = 95 kgClo/tháng Để xáo trộn nước thải với Clo, chọn máng trộn vách ngăn có lỗ để tính tốn thiết kế Thời gian xáo trộn khoảng – phút, gồm ngăn với lỗ 20 -100 mm, chọn dlỗ = 30 mm Chọn chiều rộng máng: b = 0,5 (m) Khoảng cách vách ngăn: l’ = 1,4 × 𝑏 = 1.5 × 0.5 = 0.7(m) Chiều dài tổng cộng máng trộn với vách ngăn có lỗ: l = × 𝑙′ + × 𝛿 = × 0,7 + × 0,2 = 2,5(m) Chọn thời gian xáo trộn phút Thời gian nước lưu lại máng trộn tính cơng thức: 𝑡 = ℎ × 𝑏 ×𝑙 ℎ × 0,5 × 2,5 = = × 60 (𝑔𝑖â𝑦) 𝑄𝑚𝑎𝑥 0,0035 Vậy chiều cao ngăn xáo trộn H1 = 0,34 m Thể tích hữu ích bể tiếp xúc tính theo cơng thức: 𝑉 = 𝑄 × 𝑡 = 42,5 × 30 = 21,25 𝑚3 60 Trong đó: t thời gian lưu nước, t = 30 phút Chọn chiều cao bể 0,8 m Chiều cao bảo vệ 0,2 m Diện tích bể mặt bể: 𝐹= 𝑉 21,25 = = 21,25 𝑚3 𝐻 0,8 Bể chia thành ngăn, diện tích bề mặt ngăn: 𝐹𝑛𝑔ă𝑛 = 𝐹 21,25 = = 5,3 𝑚3 5 Chọn chiều dài ngăn: 2,5 m Chiều rộng 2,1 m Nguyễn Ngọc Linh – 20142584 91 | T r a n g Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống XLNT nhà máy sản xuất cồn Các ngăn xếp thành hàng, vách ngăn thành bể xây dày 0,3m Bảng 4-10 Thơng số tính tốn bể khử trùng Thơng số Đơn vị Giá trị Thời gian lưu nước phút 30 Thể tích bể m3 21,25 - Số ngăn ngăn - Chiều dài ngăn m 2,5 - Chiều rộng ngăn m 2,1 - Chiều cao xây dựng m Kích thước bể: Lượng Clo tiêu thụ ngày kg/ngày 3,1 4.10 Bể nén bùn Bể nén bùn có nhiệm vụ làm giảm độ ẩm bùn dư từ bể chứa bùn đưa sang có độ ẩm 99 - 99,2% xuống 95 - 97%, tức đặc nồng độ bùn từ 0,8 - 1% lên 3-5% Sử dụng phương pháp cô đặc cặn trọng lực Tại nén bùn dư aeroten, cặn SS lắng bể lắng phần bùn xả từ bể UASB sau 9,57 ngày Các thơng số tính tốn, thiết kế bể nén bùn đứng: - Lượng bùn dư: Qb = 7,85 + 2,79 = 10,64 m3/ngày - Vận tốc lắng: vL = 0,1 mm/s - Vận tốc bùn ống trung tâm: chọn vtt = 20 mm/s - Thời gian lắng bùn: chọn  = 8h + Diện tích hữu ích bể nén bùn: 𝑄𝑏 10,64 × 1000 𝐴1 = = = 1,23 𝑚2 𝑣𝐿 0,1 × 24 × 3600 + Diện tích ống trung tâm: 𝑄𝑏 10,64 × 1000 𝐴2 = = = 6,16 10−3 𝑚2 = 0,006 𝑚2 𝑣𝑡𝑡 20 × 24 × 3600 + Diện tích tổng cộng bể: A = A1 + A2 = 1,23 + 0,006 = 1,24 m2 + Đường kính bể nén bùn: 𝐷=√ × 𝐴1 × 1,24 =√ = 1,26 𝑚 𝜋 3,14 Nguyễn Ngọc Linh – 20142584 92 | T r a n g Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống XLNT nhà máy sản xuất cồn Chọn đường kính D = 1,3 m + Đường kính ống trung tâm: 𝑑=√ × 𝐴2 × 0,006 =√ = 0,09 𝑚 𝜋 3,14 Chọn d = 0,1 m + Đường kính phần lọc ống trung tâm: d1 = 1,35 × d = 1,35 × 0,1 = 0,135 m + Đường kính chắn: d2 = 1,3 × d1 = 1,3 × 0,135 = 0,176 m + Chiều cao phần lắng bể nén bùn: hL = vL ×  = 0,0001 × × 3600 = 2,88 m Chọn hL = 2,9 m + Chiều cao phần lắng với góc nghiêng 45º, đường kính D = 1,26 m đường kính đáy bể 0,15 m 1,26 0,15 ℎ2 = ( − ) × 𝑡𝑔45° = 0,555 𝑚 2 + Chiều cao tổng cộng bể nén bùn: Htc = hL + h2 + h3 = 2,9 + 0,555 + 0,345 = 3,8 m Trong đó: h3 – chiều cao bảo vệ, h3 = 0,345 m Nước tách từ bể nén bùn dẫn lại bể aeroten để tiếp tục xử lý • Lượng bùn thu sau qua bể nén: 100 − 99,2 0,8 𝑞 = 𝑄𝑏 × = 10,64 × = 2,128 𝑚3 /𝑛𝑔à𝑦 100 − 96 Trong đó: độ ẩm đầu vào 99,2% độ ẩm 96% Từ đưa sân phơi bùn cho xe chở bùn sử dụng vào mục đích khác định kỳ Bảng 4-11 Thơng số bể nén bùn Thơng số Đơn vị Giá trị Thể tích làm việc, V m3 4,25 Thời gian lưu,  Đường kính bể, D m 1,26 Chiều cao bể, H m 3,8 Chiều cao an toàn m 0,345 Chiều cao chóp đáy, h4 m 0,555 Nguyễn Ngọc Linh – 20142584 93 | T r a n g Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống XLNT nhà máy sản xuất cồn Công suất máy bơm bùn từ bể nén bùn đến sân phơi Chọn thời gian bơm bùn kéo dài ngày (bơm vào 16h hàng ngày) 𝑁= 𝑞 × 𝜌 × 𝑔 × 𝐻 2,128 × 1055 × 9,81 × = = 0,06 𝑘𝑊 1000 × 𝜂 3600 × 1000 × 0,8 Trong đó: 𝜌: khối lượng riêng bùn, 𝜌 = 1055 kg/m3 H: cột áp bơm, H = mH2O η: công suất bơm, chọn η = 0,8 Đường kính ống dẫn với tốc độ dòng ống v = m/s 𝐷=√ 4×𝑞 × 2,128 =√ = 0,027 𝑚 𝜋×𝑣 3,14 × × 3600 Chọn đường kính ống D = 30 mm Chọn bơm có cơng suất 0,06 kW PHẦN TÍNH TỐN KINH TẾ 5.1 Mục đích ý nghĩa Phân tích khía cạnh kinh tế xã hội dự án đầu tư nội dung trình lập thẩm định dự án đầu tư Đối với nhà đầu tư: Là chủ yếu để nhà đầu tư thuyết phục quan có thẩm quyền chấp thuận dự án thuyết phục định chế tài (ngân hàng, quan viện trợ song phương đa phương) tài trợ vốn Là thước đo chủ yếu động lực thúc đẩy bỏ vốn nhà đầu tư khả sinh lợi dự án cao Đối với nhà nước: Là quan trọng để định cho phép đầu tư Một dự án dễ dàng chấp nhận thực có đóng góp cho kinh tế xã hội đáp ứng u cầu đòi hỏi phát triển kinh tế xã hội đất nước Nguyễn Ngọc Linh – 20142584 94 | T r a n g Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống XLNT nhà máy sản xuất cồn Đối với định chế tài chính: Là chủ yếu để họ định có tài trợ vốn hay khơng Một số u cầu quan trọng tính tốn: Đảm bảo độ xác cơng đoạn Đảm bảo tính hợp lý thời điểm kinh tế 5.2 Phần tính tốn kinh tế 5.2.1 Chi phí xây dựng (VNĐ) Thể tích bê tơng cần sử dụng để xây bể, bao gồm lớp lót dày 0.5m, diện tích lớp lót diện tích đáy bể + thành đáy bể dày 0.3m Sử dụng bêtông cốt thép M300 chịu lực để xây bể chìm Mương dẫn nước thải kè đá bên, phủ bê tông chống thấm STT Cơng trình 4 Bể gom ban đầu Chiều dài: 2,8 m Chiều rộng: 1,7 m Chiều cao: 2,7 m Bể điều hòa Chiều dài: 12,55 m Chiều rộng: 10,3 m Chiều cao: 5,8 m Bể lắng sơ cấp Chiều dài 10,3 Chiều rộng: 3,18 m Chiều cao: 3,8 m Bể UASB Chiều dài: 8,3 m Chiều rộng: 8,3 m Chiều cao: 6,3 m Bể Aerotank Ngăn hiếu khí Nguyễn Ngọc Linh – 20142584 Thể tích tổng bể, m3 (A) Thể tích trong, m3 (B) Thể tích bê tơng lớp lót, m3 (C) Thể tích bê tông sử dụng (A – B +C) 12,85 8,4 1,4 5,85 749,74 673,75 38,8 114,79 124,47 m 97,3 9,83 37 434 384 20,67 70,67 611,04 544,43 34,59 101,2 95 | T r a n g Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống XLNT nhà máy sản xuất cồn Chiều dài: 9,45 m Chiều rộng: 6,75 m Chiều cao: 5,3 m Ngắn thiếu khí Chiều dài: 9,45 Chiều rộng: 5,75 Chiều cao: 5,3 Bể lắng thứ cấp 337 Đường kính: m Chiều cao: 5,3 m Bể khử trùng 44,77 Chiều dài: 12,3 m Chiều rộng: 2,8 m Chiều cao 1,3m Bể nén bùn 11,13 Đường kính: 1,86 m Chiều cao: 4,1 m 293,56 20 63,44 30,75 10,33 24,35 4,74 1,2 7,59 Dựa bảng tính tốn thể tích bê tơng cần dùng phía trên, ta có: Số lượng STT Hạng mục Mương nước thải Hố gom dẫn Đơn giá Đơn vị Thành tiền 500.000 m3 1.000.000 5,85 1.200.000 m3 7.020.000 Bể điều hòa 114,79 1.200.000 m3 137.748.000 Bể lắng I 37 1.200.000 m3 44.400.000 Bể UASB 70,67 1.500.000 m3 106.005.000 Bể Aeroten/thiếu khí 101,2 1.500.000 m3 151.800.000 Bể lắng II 63,44 1.500.000 m3 95.160.000 Bể khử trùng 24,35 1.200.000 m3 29.220.000 2,0 Nguyễn Ngọc Linh – 20142584 96 | T r a n g Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống XLNT nhà máy sản xuất cồn Bể nén bùn 7,6 1.500.000 m3 11.385.000 10 Phụ gia chống 8,5 thấm 90.000 m3 768.402 11 Phòng điều hành phòng 9.000.000 12 Phòng để hóa chất phòng 9.000.000 13 Đường nội 120.000.000 14 Nhân cơng xây dựng 250.000.000 Tổng (S1) 972.506.402 5.2.2 Chi phí máy móc thiết bị (VNĐ) STT Tên thiết bị Số lượng Đơn giá Thành tiền Hố gom Song chắn rác 1.200.000 1.200.000 Bơm nước thải 2,18kW 15.000.000 15.000.000 Máy nén 25kW khí 25.000.000 50.000.000 Máy đo nhiệt độ pH, 10.000.000 10.000.000 Bơm định lượng hóa chất 1.000.000 1.000.000 Bể điều hòa Nguyễn Ngọc Linh – 20142584 97 | T r a n g Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống XLNT nhà máy sản xuất cồn Bể lắng I Bơm nước thải sang bể UASB 0,08kW 10.000.000 10.000.000 Bơm hút biến tần 20.000.000 40.000.000 Máng cưa thu nước 1.000.000 1.000.000 Dàn cào cặn 40.000.000 40.000.000 Dàn cào cặn 40.000.000 40.000.000 10 Bơm hút biến tần 11 Máng cưa thu nước 1.000.000 1.000.000 12 Tắm chắn khí 2.700.000 21.600.000 13 Tấm hướng dòng 2.700.000 10.800.000 14 Đầu đốt biogas 225.000.000 225.000.000 40.000.000 120.000.000 bùn bùn khí dùng chung với lắng I Aeroten/Thiếu khí 15 Máy nén 40kW khí Nguyễn Ngọc Linh – 20142584 98 | T r a n g Đồ án tốt nghiệp 16 Bơm hút biến tần Thiết kế hệ thống XLNT nhà máy sản xuất cồn bùn dùng chung với lắng I Lắng II 17 Máng cưa thu nước 1.000.000 1.000.000 18 Hệ thống gạt bùn 40.000.000 40.000.000 19 Bơm tuần hoàn 15.000.000 15.000.000 20 Bơm hút biến tần dùng chung với lắng I bùn Bể nén bùn 21 Bơm hút bùn 10.000.000 10.000.000 Tủ điện điều khiển PLC 65.000.000 65.000.000 Thiết bị đo lưu lượng 20.000.000 20.000.000 Hệ thống điện 20.000.000 20.000.000 Hệ thống đường ống, van, cút,… 50.000.000 50.000.000 Các chi phí khác 50.000.000 50.000.000 Tổng (S2) 855.900.000 5.2.3 Chi phí điện (VNĐ) Nguyễn Ngọc Linh – 20142584 99 | T r a n g Đồ án tốt nghiệp STT Thiết bị Thiết kế hệ thống XLNT nhà máy sản xuất cồn Số lượng Công hoạt động suất Số Tổng điện hoạt Ghi động (kWh/ngày) Bơm từ bể điều hòa sang bể lắng I 2,2 24 52,8 Bơm bùn từ bể lắng I bể nén bùn 0,08 0,08 Bơm nước thải từ bể lắng I sang bể UASB 1,2 24 28,8 Bơm bùn tuần hoàn từ bể lắng II bể Aeroten 0,6 24 14,4 Bơm bùn dư từ bể lắng II bể nén bùn 0,25 0,25 Bơm định lượng 0,5 Máy nén khí bể điều hòa 15 12 360 Nguyễn Ngọc Linh – 20142584 Bơm biến tần Bơm biến tần 100 | T r a n g Đồ án tốt nghiệp Máy nén khí bể Aerotank Thiết kế hệ thống XLNT nhà máy sản xuất cồn 40 12 960 Tổng 1417,33 Theo bảng giá điện Bộ Công thương ban hành năm 2018 Giá bán bn điện phía trung áp trạm biến áp 110/35-22-10-6 kV ***Cấp điện áp từ 22 kV đến 110 kV STT Giờ Giá (VNĐ) Giờ bình thường 1.424 Giờ thấp điểm 901 Giờ cao điểm 2.621 Với chia sau: Khung Từ thứ đến thứ 4:00 - 9:30 Giờ Bình Thường 9:30 - 11:30 Giờ Cao Điểm 11:30 - 17:00 Giờ Bình Thường 17:00 - 20:00 Giờ Cao Điểm 20:00 - 22:00 Giờ Bình Thường 22:00 - 4:00 Giờ Thấp Điểm Giờ bình thường: 1.424 đồng/ kW bao gồm khung thời gian sau: Từ 04 00 đến 30 (05 30 phút); Từ 11 30 đến 17 00 (05 30 phút); Nguyễn Ngọc Linh – 20142584 101 | T r a n g Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống XLNT nhà máy sản xuất cồn Từ 20 00 đến 22 00 (02 giờ) Tổng cộng 13 Giờ thấp điểm: 901 đồng/ kW bao gồm khung thời gian sau: Từ 22 00 đến 04 00 sáng ngày hôm sau (06 giờ) Giờ cao điểm: 2.621 đồng/ kW Từ 09 30 đến 11 30 (02 giờ) Từ 17 00 đến 20 00 (03 giờ) Tổng cộng Như vậy, trung bình tiền điện ngày cho thiết bị công suất 1kW hoạt động 24h là: 1424 × 13 + 901 × + 2621 × = 37023 đồ𝑛𝑔/1𝑘𝑊𝑛𝑔à𝑦 = 1542 đồ𝑛𝑔/1𝑘𝑊ℎ Một năm hệ thống làm việc 12 tháng, tháng làm việc 25 ngày (nói cách khác, trung bình năm hệ thống làm việc 300 ngày), trung bình giờ, nhà máy sử dụng 108 kWh Do chi phí điện cho vận hành hệ thống năm là: 1542 1417,33  300 = 655.656.858 𝑉𝑁Đ 5.2.4 Chi phí nhân cơng (VNĐ) Số lượng nhân viên 04 người: 02 kỹ sư 02 lao động phổ thông Mức lương tháng: Kỹ sư: 7.000.000 đồng Lao động phổ thơng: 4.500.000 đồng Chi phí nhân cơng năm: 7.000.000   12 + 4.500.000   12 = 276.000.000 𝑉𝑁Đ 5.2.5 Chi phí sửa chữa nhỏ (1% chi phí đầu tư) (S1 + S2) × 1% = (972.506.402 + 857.900.000) × 1% = 18.304.064 𝑉𝑁Đ Chi phí xây dựng khấu hao 10 năm Vậy chi phí khấu hao năm là: Nguyễn Ngọc Linh – 20142584 102 | T r a n g Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống XLNT nhà máy sản xuất cồn 972.506.402 + 857.900.000 + 18.304.064 = 184.871.046 𝑉𝑁Đ 10 Tổng chi phí quản lý vận hành năm: 655.656.858 + 276.000.000 = 931.656.858 𝑉𝑁Đ Giá thành 1m3 nước thải: 184.871.046 + 931.656.858 = 3600 𝑉𝑁Đ 1020 × 300 5.3 Lợi ích mang lại dự án 5.3.1 Lợi ích mơi trường Trước thực trạng môi trường ngày xấu đi, việc xây dựng hệ thống xử lý dòng thải cho nhà máy cơng nghiệp nói chung, nhà máy sản xuất cồn nói riêng hồn tồn cần thiết để bảo vệ môi trường sống, đặc biệt nguồn nước mơi trường sinh thái thủy sinh Theo đó, đề tài “Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất cồn với công suất nhà máy 20 triệu lít/năm” nhằm đặt tảng để giải vấn đề môi trường như: Hệ sinh thái sông, hồ quanh khu vực nhà máy dược đảm bảo Giảm thiểu ảnh hưởng nguồn xả thải nhà máy khu vực dân cư lân cận nguồn nước khơng khí 5.3.2 Lợi ích cho chủ đầu tư Giả sử hệ thống xử lý nước thải không xử lý nội công ty mà thông qua công ty chuyên nước thải Với mức giá xử lý 1m3 nước thải thị trường 7500 VNĐ/m3 nước thải, công ty trả số tiền cho xử lý năm là: 7500  1020  300 = 2.295.000.000 𝑉𝑁Đ Có nghĩa năm, với hệ thống xử lý xây nội công ty, chủ đầu tư tiết kiệm số tiền cho thuê xử lý là: 2.295.000.000 – 1.101.600.000 = 1.193.400.000 𝑉𝑁Đ Nguyễn Ngọc Linh – 20142584 103 | T r a n g Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống XLNT nhà máy sản xuất cồn KẾT LUẬN (bổ sung) Nguyễn Ngọc Linh – 20142584 104 | T r a n g Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống XLNT nhà máy sản xuất cồn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS TS Lương Đức Phẩm, Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, NXB Giáo dục, Hà Nội, 2002 [2] Trịnh Xn Lai, Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải, NXB Xây dựng, Hà Nội, 2000 [3] Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh hùng, and Nguyễn Phước Dân, Xử lý nước thải đô thị cơng nghiệp, tính tốn thiết kế cơng trình, NXB Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2004 [4] Nguyễn Bin, Sổ tay trình thiết bị hóa chất tập 2, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 1999 [5] Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga, Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2006 [6] Diễm Nương, Thiết kế thi công hệ thống xử lý nước thải sản xuất cồn, Công ty TNHH Công nghệ mơi trường Hòa Bình Xanh, TP Hồ Chí Minh, 2016 [7] Nguyễn Ngọc Lân, Bài giảng công nghệ sản xuất cồn [8] Trịnh Xuân Lai, Nguyễn Trọng Dương, Xử lý nước thải Công nghiệp, NXB Xây dựng, Hà Nội, 2005 [9] Hồng Văn Huệ, Trần Đức Hạ, Thốt nước tập II, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2002 [10] Bộ Xây Dựng, QĐ 451/QĐ-BXD, 2015 [11] Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam, TCVN 4118:2012, Cơng trình thủy lợi – Hệ thống tưới tiêu – Yêu cầu thiết kế, Bộ Khoa học Công nghệ, 2012 [12] ThS Tô Thị Lan Phương, Nghiên cứu xử lý dịch hèm sản xuất cồn – rượu thu biogas, Khoa Môi trường, Trường Đại học Dân lập Hải Phòng, Hải Phòng, 2013 [13] Mc Graw Hill, Wastewater Engineering: Treatment and Reuse, 2002 Nguyễn Ngọc Linh – 20142584 105 | T r a n g ... pháp xử lý nhiễm nói chung cơng nghệ xử lý nước thải cồn …………………………………………………………………………… 30 2.1.1 Giải pháp xử lý ô nhiễm cho nhà máy sản xuất cồn 30 2.1.2 Tham khảo công nghệ xử lý nước thải. .. Giải pháp xử lý nhiễm nói chung cơng nghệ xử lý nước thải cồn 2.1.1 Giải pháp xử lý ô nhiễm cho nhà máy sản xuất cồn Giải pháp kỹ thuật giảm thiểu xử lý nhiễm khí bụi Nguồn nhiễm nhà máy bụi bay... xử lý nước thải 14 1.4.1 Xử lý học 14 1.4.2 Xử lý hóa học 16 1.4.3 Xử lý hóa lý 16 1.4.4 Xử lý sinh học 17 1.5 Cơ sở lý thuyết phương pháp xử