Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ SBR cải tiến ứng dụng tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cty dụ đức tỉnh tiền giang

Đồ án tốt nghiệp MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Mơi trường, vấn đề nóng bỏng, giới quan tâm Nằm khung cảnh giới, đặc biệt khu vực Châu Á - Thái Bình Dương, mơi trường Việt Nam xuống cấp cục bộ, có nơi bị hủy hoại nghiêm trọng gây nên nguy sinh thái cân nghiêm trọng, cạn kiệt nguồn tài nguyên, làm ảnh hưởng tới chất lượng sống phát triển bền vững đất nước Do vậy, việc “Bảo vệ môi trường” không nhiệm vụ quốc gia đó, mà nghĩa vụ - nhiệm vụ người nói riêng tồn cầu nói chung Ngày với tốc độ phát triển kinh tế nhanh với lượng thải lớn nước thải mang nhiều chất độc hại thải từ hoạt động sinh hoạt, ăn uống, tắm giặt, sản xuất…thải trực tiếp vào nguồn nước Trong nước thải sinh hoạt chiếm tỷ lệ cao thải từ khách sạn, nhà nghỉ, trụ sở quan, văn phòng, trường học, sở nghiên cứu, cửa hàng bách hóa, siêu thị, chợ, nhà hàng ăn uống, cửa hàng thực phẩm, sở sản xuất, doanh trại lực lượng vũ trang, khu chung cư, khu dân cư,… Lượng nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu dễ phân hủy sinh học, hàm lượng COD, BOD cao Đây môi trường bền vững cho vi sinh vật gây bệnh phát triển Đặc biệt nước thải sinh hoạt chứa lượng lớn hàm lượng nguyên tố dinh dưỡng như: nitơ, phốt - Đây nguyên nhân gây nên tượng “phú dưỡng” nguồn nước sơng, hồ Trước tình hình cần phải có biện pháp quản lý, sử dụng, xử lý kịp thời đắn nguồn tài nguyên nước để đảm bảo phát triển kinh tế - xã hội bảo vệ mơi trường xanh - - đẹp Việc tìm hiểu, nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải tốt hơn, hiệu vấn đề đặt nhu cầu Hiện nay, công nghệ xử lý nước thải vi sinh vật theo mẻ liên tục (SBR - Sequential Batch Reactor) nghiên cứu mạnh triển khai nhiều thực tế Đồ án tốt nghiệp thay công nghệ sử dụng bể Aerotank truyền thống Đây phương pháp phát triển sở xử lý bùn hoạt tính, vận hành theo mẻ liên tục dễ dàng kiểm sốt theo thời gian, có cấu tạo đơn giản, hiệu xử lý cao, khử chất dinh dưỡng nitơ, phốt pho, dễ vận hành Để nâng cao hiệu xuất xử lý, người thực đề tài thực việc nghiên cứu tìm giải pháp để cải tiến cơng nghệ SBR Do đề tài “Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ SBR cải tiến - Ứng dụng tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty Dụ Đức, tỉnh Tiền Giang” lựa chọn để làm đồ án tốt nghiệp Mục tiêu đề tài - Xác định hiệu xử lý nước thải công nghệ SBR cải tiến so với công nghệ SBR thơng thường, tìm chu ky thích hợp để vận hành hệ thống - Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải (HTXLNT) sinh hoạt công ty Dụ Đức, tỉnh Tiền Giang theo QCVN 14:2008/BTNMT loại A (tái sử dụng nước) trước xả thải vào nguồn tiếp nhận Đối tượng nghiên cứu - Nước thải sinh hoạt - Mơ hình thí nghiệm SBR cải tiến Phương pháp nghiên cứu Phương pháp luận: Nước thải sinh hoạt loại nước thải phổ biến nay, việc tìm hiểu áp dụng cơng nghệ xử lý vấn đề cần thiết Như vậy, với mục tiêu đề ra, đồ án người thực đề tài tập trung nghiên cứu, phân tích số tiêu quan trọng để xem xét hiệu xử lý công nghệ SBR cải tiến so với SBR thơng thường tìm chu kỳ thích hợp để vận hành hệ thống, từ đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải áp dụng cho công ty Dụ Đức Phương pháp thực hiện: - Phương pháp thực tế: Với việc làm thực tế số cơng trình có xây dựng bể SBR, người thực đề tài nhận thấy nâng cao hiệu xuất xử lý nước Đồ án tốt nghiệp thải SBR, kết hợp với tài liệu có từ phía cơng ty Dụ Đức sử dụng phục vụ cho đề tài - Phương pháp kế thừa: Trong trình thực tham khảo mơ hình nghiên cứu SBR cơng trình thực tế cơng ty Chiline Việt Nam - Phương pháp phân tích: Lấy mẫu gửi phân tích tiêu BOD5, amoni, nitrat, phosphate Trung tâm tư vấn cơng nghệ mơi trường an tồn vệ sinh lao động - Phương pháp tính tốn: Tính tốn thiết kế HTXLNT sinh hoạt công ty Dụ Đức đạt quy chuẩn quy định - Phương pháp so sánh: So sánh ưu, nhược điểm công nghệ SBR cải tiến với SBR thơng thường - Phương pháp tốn: Sử dụng cơng thức tốn học để tính tốn cơng trình đơn vị hệ thống xử lý, dự tính chi phí xây dựng vận hành trạm xử lý - Phương pháp phần mềm: Sử dụng phần mềm Excel để tính, biểu diễn biểu đồ, Autocad để mơ tả cơng trình xây dựng - Phương pháp tham khảo ý kiến: Hỏi ý kiến giáo viên hướng dẫn Ý nghĩa đề tài Về mặt khoa học: Là sở cho đề tài nghiên cứu sau, cung cấp thông tin, số liệu thống kê nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt Về mặt kinh tế: - Góp phần xây dựng cơng trình xử lý nước thải đạt quy chuẩn cho phép với chi phí thấp cho công ty, khu dân cư, đô thị chưa có hệ thống xử lý - Giảm thiểu nhiễm môi trường đồng nghĩa với việc bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên Về mặt xã hội: - Giảm thiểu tác động xấu đến môi trường - Việc xây dựng HTXLNT chủ trương đắn theo quy định hướng phát triển bền vững Đảng Nhà Nước Đồ án tốt nghiệp Phạm vi nghiên cứu - Đề tài nghiên cứu thực nước thải sinh hoạt - Mơ hình thí nghiệm tiến hành điều kiện bình thường - Đánh giá khả xử lý BOD5, nitơ, phốt với 02 chu kỳ 10 h h - Thời gian thực đề tài: Từ 02/05/2012 đến 21/07/2012 Kết cấu đồ án tốt nghiệp - Mở đầu - Chương 1: Tổng quan nước thải sinh hoạt - Các phương pháp xử lý - Chương 2: Thí nghiệm mơ hình SBR cải tiến xử lý nước thải sinh hoạt - Chương 3: Tổng quan công ty Dụ Đức - Chương 4: Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty Dụ Đức - Kết luận - Kiến nghị Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT - CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 1.1 Tổng quan nước thải sinh hoạt 1.1.1 Nguồn gốc phát sinh nước thải Nước thải sinh hoạt sử dụng cho mục đích ăn uống, sinh hoạt, tắm rửa, vệ sinh nhà xưởng… khu dân cư, cơng trình cơng cộng, sở dịch vụ, công ty Như nước thải sinh hoạt hình thành trình sinh hoạt người Một số hoạt động dịch vụ công cộng bệnh viện, trường học, nhà ăn tạo loại nước thải có thành phần tính chất tương tự nước thải sinh hoạt Lượng nước thải sinh hoạt khu dân cư xác định sở nước cấp Tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt khu dân cư đô thị thường 100 - 250 l/người.ngày (đối với nước phát triển) từ 150 - 500 l/người.ngày (đối với nước phát triển) Tiêu chuẩn cấp nước đô thị nước ta dao động từ 120 - 180 l, khu vực nông thôn tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt từ 50 - 12 l tiêu chuẩn nước thải phụ thuộc vào tiêu chuẩn cấp nước Thông thường tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt lấy 80 - 100 % tiêu chuẩn cấp nước cho mục đích Ngồi lượng nước thải sinh hoạt khu dân cư phụ thuộc vào điều kiện trang thiết bị vệ sinh nhà ở, đặc điểm khí hậu thời tiết tập quán sinh hoạt nhân dân Lượng nước thải sinh hoạt sở dịch vụ, cơng trình cơng cộng, cơng ty phụ thuộc vào loại cơng trình chức số người tham gia, phục vụ Lượng nước thải tập trung đô thị lớn Lượng nước thải thành phố 20.000 dân khoảng 40.000 - 60.000 m3/ngày Tổng lượng nước thành phố Hà Nội năm 2006 gần 500.000 m3/ngày Trong trình sinh hoạt người xả vào hệ thống thoát nước lượng lớn chất bẩn định phần lớn loại cặn, chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng Đặc trưng nước thải sinh hoạt hàm lượng chất hữu lớn (50 - 55 %), chứa nhiều vi sinh vật, có vi sinh vật gây bệnh Đồng thời nước thải Đồ án tốt nghiệp cịn có nhiều vi khuẩn phân huỷ chất hữu cần thiết cho q trình chuyển hố chất bẩn nước Trong nước thải thị cịn có vi khuẩn gây bệnh phát triển tổng số coliform từ 106 - 109 MPN/100ml fecal coliform từ 104 - 107 MPN/100ml Như nước thải sinh hoạt đô thị, khu dân cư sở dịch vụ cơng trình cơng cộng có khối lượng lớn, hàm lượng chất bẩn cao nhiều vi khuẩn gây bệnh nguồn gây ô nhiễm môi trường nước 1.1.2 Thành phần nước thải 1.1.2.1 Thành phần vật lý Theo trạng thái vật lý, chất bẩn nước thải chia thành: - Các chất khơng hịa tan dạng lơ lửng, kích thước lớn 10 -4 mm, dạng huyền phù, nhũ tương dạng sợi, giấy, vải - Các tạp chất bẩn dạng keo với kích thước hạt khoảng 10-4 - 10-6 mm - Các chất bẩn dạng hào tan có kích thước nhỏ 10-6 mm, dạng phân tử phân li thành ion 1.1.2.2 Thành phần hoá học Các chất hữu nước thải chiếm khoảng 50 - 60 % tổng chất Các chất hữu bao gồm chất hữu thực vật: cặn bã thực vật, rau, hoa quả, giấy chất hữu động vật: chất thải tiết người Các chất hữu nước thải theo đặc tính hóa học gồm chủ yếu protein (chiếm 40 - 60 %), hydratcacbon (25 50 %), chất béo, dầu mỡ (10 %) Urê chất hữu quan trọng nước thải Nồng độ chất hữu thường xác định thông qua tiêu BOD, COD Bên cạnh chất nước thải chứa liên kết hữu tổng hợp: chất hoạt động bề mặt mà điển hình chất tẩy tổng hợp (Alkyl bezen sunfonat - ABS) khó xử lí phương pháp sinh học gây nên tượng sủi bọt trạm xử lý nước thải mặt nước nguồn - nơi tiếp nhận nước thải Các chất vô nước thải chiếm 40 - 42 % gồm chủ yếu: cát, đất sét, axit, bazơ vô cơ,… Nước thải chứa hợp chất hóa học dạng vơ sắt, magie, Đồ án tốt nghiệp canxi, silic, nhiều chất hữu sinh hoạt phân, nước tiểu chất thải khác như: cát, sét, dầu mỡ Nước thải vừa xả thường có tính kiềm, trở nên có tính axit thối rữa 1.1.2.3 Thành phần sinh học Trong nước thải có mặt nhiều dạng vi sinh vật: vi khuẩn, vi rút, nấm, rong tảo, trứng giun sán Trong số dạng vi sinh vật đó, có vi trùng gây bệnh, ví dụ: lỵ, thương hàn, có khả gây thành dịch bệnh Về thành phần hóa học loại vi sinh vật thuộc nhóm chất hữu Khi xét đến trình xử lí nước thải, bên cạnh thành phần vơ cơ, hữu cơ, vi sinh vật nói q trình xử lí cịn phụ thuộc nhiều trạng thái hóa lí chất trạng thái xác định độ phân tán hạt Theo đó, chất chứa nước thải chia thành nhóm phụ thuộc vào kích thước hạt chúng Nhóm 1: Gồm tạp chất phân tán thô, không tan dạng lơ lửng, nhũ tương, bọt Kích thước hạt nhóm nằm khoảng 10 -1 - 10-4 mm Chúng chất vô cơ, hữu cơ, vi sinh vật hợp với nước thải thành hệ dị thể không bền điều kiện xác định, chúng lắng xuống dạng cặn lắng lên mặt nước tồn trạng thái lơ lửng khoảng thời gian Do đó, chất chứa nhóm dễ dàng tách khỏi nước thải phương pháp trọng lực Nhóm 2: Gồm chất phân tán dạng keo với kích thước hạt nhóm nằm khoảng 10-4 - 10-6 mm Chúng gồm loại keo: keo ưa nước keo kị nước - Keo ưa nước đặc trưng khả liên kết hạt phân tán với nước Chúng thường chất hữu có trọng lượng phân tử lớn: hydratcacbon (xenlulo, tinh bột), protit (anbumin, hemoglobin) - Keo kị nước (đất sét, hydroxyt sắt, nhôm, silic) khơng có khả liên kết keo ưa nước Đồ án tốt nghiệp Thành phần chất keo có nước thải chiếm 35 - 40 % lượng chất lơ lửng Do kích thước nhỏ bé nên khả tự lắng hạt keo khó khăn Vì vậy, để hạt keo lắng được, cần phá vỡ độ bền chúng phương pháp keo tụ hóa học sinh học Nhóm 3: Gồm chất hịa tan có kích thước hạt phân tử nhỏ 10 -7 mm Chúng tạo thành hệ pha gọi dung dịch thật Các chất nhóm khác thành phần Một số tiêu đặc trưng cho tính chất nước thải: độ màu, mùi, BOD, COD,… xác định thông qua có mặt chất thuộc nhóm để xử lí chúng thường sử dụng biện pháp hóa lí sinh học Nhóm 4: Gồm chất nước thải có kích thước hạt nhỏ 10 -8 mm (phân tán ion) Các chất chủ yếu axit, bazơ muối chúng Một số muối amonia, phosphat hình thành q trình xử lí sinh học 1.1.3 Tính chất nước thải sinh hoạt Tính chất nước thải giữ vai trò quan trọng thiết kế, vận hành hệ thống xử lý quản lý chất lượng môi trường, dao động lưu lượng tính chất nước thải định tải trọng thiết kế cho công trình đơn vị Thành phần tính chất nhiễm bẩn nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào tập quán sinh hoạt, mức sống người công ty, mức độ hoàn thiện thiết bị, trạng thái làm việc thiết bị thu gom nước thải Lưu lượng nước thải thay đổi tuỳ theo điều kiện tiện nghi sống, tập quán dùng nước dân tộc, điều kiện tự nhiên lượng nước cấp Còn nồng độ bẩn nước thải sinh hoạt xác định theo tải lượng chất bẩn tính cho người ngày đêm 1.2 Tổng quan phương pháp xử lý 1.2.1 Phương pháp học Xử lý học gồm trình mà nước thải qua trình khơng thay đổi tính chất hóa học sinh học Xử lý học nhằm tách chất lơ Đồ án tốt nghiệp lửng, chất rắn dễ lắng khỏi nước thải, cặn có kích thước lớn loại bỏ song chắn rác Cặn vô (cát, sạn, mảnh kim loại…) tách qua bể lắng cát Xử lý học nhằm nâng cao chất lượng hiệu bước xử lý bước ban đầu cho xử lý sinh học Đối với nhà máy sản xuất, xử lý thường có thiết bị như: song chắn rác (SCR), bể vớt dầu, bể tuyển nổi, bể lắng đợt một, bể lọc Song chắn rác, lưới lọc: thường đặt trước trạm bơm đường tập trung nước thải chảy vào hầm bơm, nhằm bảo vệ bơm không bị rác làm nghẹt SCR lưới chắn rác thường đặt vng góc đặt nghiêng 45 - 90 o so với dòng chảy Vận tốc nước qua SCR giới hạn từ 0,6 - m/s Vận tốc cực đại dao động khoảng 0,75 - m/s nhằm tránh đẩy rác qua khe song Vận tốc nhỏ 0,4 m/s nhằm tránh phân hủy chất thải SCR lưới chắn rác dùng để chắn giữ cặn bẩn có kích thước lớn dạng sợi giấy, rau cỏ, rác loại khác gọi chung rác Rác lấy thủ công, hay thiết bị tự động bán tự động Rác sau thu gom thường vận chuyển đến bãi chôn lấp Bể tách dầu mỡ: sử dụng để vớt bọt giúp loại bỏ dầu, mỡ chất hoạt động bề mặt gây cản trở cho q trình oxy hóa khử màu… Bể lắng cát: tách khỏi nước thải chất bẩn vơ có trọng lượng riêng lớn xỉ than, đất, cát,… chủ yếu cát Trong trạm xử lý nước thải, cát không tách khỏi nước thải, ảnh hưởng lớn đến cơng trình phía sau cát lắng lại bể gây khó khăn cho công tác lấy cặn (lắng cặn ống, mương,…), làm mài mòn thiết bị, rút ngắn thời gian làm việc bể methane phải tháo rửa cặn khỏi bể Với trạm xử lý lưu lượng nước thải > 100 m3/ngày cần thiết phải có bể lắng cát Theo hướng dòng chảy nước thải bể lắng cát, người ta phân loại: bể lắng cát ngang (đơn giản, dễ thi công), bể lắng cát đứng (diện tích nhỏ, q trình vận hành phức tạp), bể lắng cát sục khí Trong thực tế xây dựng bể lắng ngang sử dụng rộng rãi Bể lắng đợt 1: có chức năng: Đồ án tốt nghiệp - Loại bỏ chất rắn lắng mà chất gây nên tượng bùn lắng nguồn tiếp nhận - Tách dầu, mỡ chất khác - Giảm tải trọng hữu cho cơng trình xử lý sinh học phía sau Bể lắng đợt vận hành tốt loại bỏ 50 - 70 % SS, 25 - 40 % BOD5 Hai thông số thiết kế quan trọng cho bể lắng tải trọng bề mặt (32 - 45 m3/m2.ngày) thời gian lưu nước (1,5 - 2,5 h) Bể lắng thường có dạng hình chữ nhật (lắng ngang) hình trịn (lắng ly tâm) Hệ thống thu gom bùn lắng gạn chất phận quan trọng bể lắng Bể lắng đợt đặt trước bể xử lý sinh học Trước vào bể Aerotank bể lọc sinh học, hàm lượng chất lơ lửng nước không 150 mg/l Thời gian lắng không 1,5 h Bể lắng đợt 2: có nhiệm vụ lắng bơng cặn có khả liên kết có nồng độ lớn 1.000 mg/l Tốc độ lắng bể phụ thuộc vào nồng độ cặn Thời gian lắng tải trọng bùn đơn vị diện tích bề mặt thơng số định Đó thơng số đặc tính bùn hoạt tính bể Aerotank dùng để thiết kế bể lắng đợt Bể lọc: Bể lọc có tác dụng tách chất trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ cách cho nước thải qua lớp vật liệu lọc, cơng trình sử dụng chủ yếu cho số loại nước thải công nghiệp Phương pháp xử lý nước thải học loại bỏ khỏi nước thải 60 % tạp chất khơng hịa tan 20 % BOD Hiệu xử lý đạt tới 75 % theo hàm lượng chất lơ lửng 30 - 35 % theo BOD biện pháp làm thoáng sơ đông tụ sinh học Các loại bể lọc giúp loại bỏ cặn lơ lửng làm cho nước trước xả nguồn tiếp nhận Nếu 10 Đồ án tốt nghiệp Nyct = 1,5  0,5 = 0,75 kW Chọn bơm chìm hiệu Shinmaywa model CN501 cơng suất 0,75 kW Chọn 02 bơm, 01 bơm hoạt động, 01 bơm dự phịng Bảng 4.14 Các thơng số xây dựng bể khử trùng STT Tên thông số Chiều cao, H Chiều dài, L Chiều rộng, B Thời gian lưu, t Đường kính ống dẫn nước, D Công suất máy bơm nước, N Đơn vị m m m phút 90 0,75 Giá trị 1,5 30 mm kW 4.2.9 Bể chứa nước Mục đích nơi cung cấp nước cho việc rửa lọc, vệ sinh máy ép bùn, chứa nước để phục vụ cho việc tưới cây, vệ sinh phòng vệ sinh, sân bãi,… Chọn h = 4,5 m hbv = 0,5 m Bể xây dựng hình chữ nhật có kích thước: L  B  Hxd =   = 125 m3 Bảng 4.15 Các thông số xây dựng bể chứa nước STT Tên thông số Chiều dài, L Chiều rộng, B Chiều cao, H Đơn vị m m m Giá trị 5 4.2.10 Bể nén bùn Lưu lượng bùn đưa từ bể SBR cải tiến đến bể nén bùn: Vc = 2,8 m3/ngày Lưu lượng bùn lớn nhất: Vmax = k  Vc = 1,2  2,8 = 3,36 m3/ngày Trong đó: o k: Hệ số khơng điều hịa tháng bùn hoạt tính dư, k = 1,15 - 1,2 Chọn k = 86 Đồ án tốt nghiệp 1,2 Chọn thời gian lưu bùn 10 ngày Thể tích bể nén bùn: W = Vmax  t = 3,36  10 = 33,6 m3 Chọn bể có bề mặt hình vng với L �B = �3 m Chiều cao phần lắng bể: hl = m Chiều cao buồng phân phối trung tâm: hb = 0,6 �hl = 0,6 �3 = 1,8 m Đường kính buồng phân phối trung tâm: d = 20 % �L = 0,2 �3 = 0,6 m Đường kính phần loe buồng phân phối trung tâm: dl = d �1,35 = 0,6 �1,35 = 0,81 m Chọn dl = 0,8 m Đường kính chắn : dc = 1,3 �dl = 1,3 �0,8 = 1,04 m Chiều cao phần hình nón với góc nghiêng 45o , hn = 1,5 m với diện tích phần đáy bể 0,25 m2 Chiều cao toàn phần bể nén bùn: H = h1 + hn + hbv = + 1,5 + 0,5 = m Trong đó: o hl : chiều cao vùng lắng bể nén, hl = m o hn : chiều cao phần hình nón bể nén, hn = 1,5 m o hbv: chiều cao dự trữ an toàn, chọn hbv = 0,5 m  Tính tốn máng thu nước: Máng thu có diện tích 0,8 diện tích bể nén Fm = 0,8 �L �B = 0,8 �3 �3 = 7,2 m2 Vậy khoảng cách từ thành bể đến máng thu nước 0,25 m Chiều dài máng thu nước: L = �1,8 = 7,2 m 87 Đồ án tốt nghiệp Tải trọng thu nước m dài máng: Ld  Qtbh 29,17   4,05 m3/mL.ngày L 7,2  Tính toán cưa: Chọn máng cưa inox Máng gồm nhiều cưa hình chữ V góc 90o đặt xung quanh máng nước - Chiều cao khe 60 mm - Chiều rộng khe 80 mm - Khoảng cách khe 120 mm - Chiều cao 250 mm Chọn mét dài có khe chữ V Tổng số khe chữ V máng cưa: N = L �5 = 7,2 �5 = 36 Nối máng cưa với máng thu nước đệm dày 10 mm bulong M10 Lưu lượng nước chảy qua khe: Qr  Qtbs 0,0081   2,25  10 4 m3/s N 36 Trong đó: o Qtbs: chiều cao vùng lắng bể nén, Qtbs = 0,0081 m3/s o N : Tổng số khe máng cưa, N = 36 khe  Tính tốn ống dẫn nước hố thu: Lưu lượng nước thải tách từ bế nén bùn: qx  Vmax  P1  P2 99  97  3, 36   2,24m3 / ngày 100  P2 100  97 Chọn ống dẫn nước ống uPVC có  48 mm  Tính toán ống dẫn bùn máy ép bùn: Lượng bùn sinh sau nén: Qr  Vmax  100  P1 100  99  3, 36   1,12 m3/ngày 100  P2 100  97 88 Đồ án tốt nghiệp Chọn bơm bùn chìm Nation Pump, Taiwan model HSF240 - 1.25; công suất 0,25 kW Sử dụng 02 bơm, 01 hoạt động, 01 dự phòng Chọn ống xả bùn ống uPVC có  42 mm Bảng 4.16 Các thông số xây dựng bể nén bùn STT Tên thông số Chiều dài bể, L Chiều rộng bể, B Chiều cao phần lắng, hl Đường kính buồng phân phối trung tâm Chiều cao buồng phân phối trung tâm Thời gian lưu bùn bể Đường kính ống dẫn nước Đường kính ống dẫn bùn Cơng suất máy hút bùn Giá trị 3 0,6 1,8 10 48 42 0,2 Đơn vị m m m m m ngày mm mm kW 4.2.11 Máy ép bùn Khối lượng bùn cần ép: M = Qr �ρ �Sb �Ps = 1,12 �1200 �1,03 �0,03 = 41,5 kg/ngày Trong đó: o Qr : Lưu lượng bùn sau nén, Qr = 1,12 m3/ngày o ρ : Khối lượng riêng bùn sau nén, ρ = 1200 kg/m3 o Sb : Tỉ trọng bùn, Sb = 1,03 o Ps : Nồng độ tính theo trọng lượng, Ps= - % Chọn Ps = % Nồng độ bùn sau nén: % Nồng độ bùn sau ép: 16 % Khối lượng bùn khô sau ép: 41,5  16  6,64 kg/ngày 100 Chất kết tủa polymer sử dụng cho thiết bị khử nước cho bùn: - Thời gian vận hành = h/ngày - Liều lượng polymer = kg/tấn bùn 89 Đồ án tốt nghiệp - Liều lượng polymer tiêu thụ = 6,64   0,033 kg/h = 0,792 kg/ngày 1000 Chọn bơm định lượng polymer (+) CP-03A/B Chọn bơm dạng cánh màng hiệu OBL model MB11 - 0,2 kW Chọn 02 bơm, 01 hoạt động, 01 dự phịng Bồn chứa hố chất polymer (+), chất liệu PE dung tích 0,5 m3 Ta chọn máy ép bùn dây đai hiệu ATA (APEC PUMP - Taiwan) model ATA 500, cơng suất ép: 0,5 - m3/h 4.3 Tính tốn kinh tế 4.3.1 Chi phí xây dựng, máy móc thiết bị Bảng 4.17 Chi phí xây dựng ST CÁC ĐV T HẠNG T SL THÔNG SỐ KỸ ĐƠN THÀNH THUẬT GIÁ TIỀN (VND) MỤC I CHI PHÍ CÁC HẠNG MỤC XÂY DỰNG Hố thu m³ 24 L  B  H= (VND) 2.500.000 3.904.150.000 60.000.000 nước loại trời L  B  H= 2.500.000 1.012.500.000   4m Vật liệu: BTCT gom M300, quét thấm Sika bên lớp, bên sơn Bể điều hòa m³ 405   5m Vật liệu: BTCT M300, quét thấm Sika bên lớp, bên sơn nước loại trời 90 Đồ án tốt nghiệp Bể điều m³ 9,68 L  B  H= 2.500.000 24.200.000 2,2  2,2  m chỉnh pH Vật liệu: BTCT M300, quét thấm Sika bên lớp, bên sơn Bể SBR m³ nước loại trời 337,5 L  B  H = 2.500.000 2 tiến ( bể) 1.687.500.000  7,5  m Vật liệu: BTCT M300, quét thấm Sika bên lớp, bên sơn Bể trung m³ 75 nước loại trời L  B  H= 2.500.000 187.500.000   3m Vật liệu: BTCT gian M300, quét thấm Sika bên lớp, bên sơn Bể khử m³ 22,5 nước loại trời L  B  H= 2.500.000 56.250.000  1,5  m Vật liệu: BTCT trùng M300, quét thấm Sika bên lớp, bên sơn Bể chứa nước m³ 125 nước loại trời L  B  H= 2.500.000   5m 91 312.500.000 Đồ án tốt nghiệp Vật liệu: BTCT M300, quét thấm Sika bên lớp, bên sơn Bể nén m³ 45 nước loại trời L  B  H= 2.500.000 112.500.000   5m Vật liệu: BTCT bùn M300, quét thấm Sika bên lớp, bên sơn Nhà điều m³ 188 nước loại trời L  B  H= 2.400.000 hành (bao 16,3  3,3  3,5 m gồm văn Tường xây gạch phòng, thẻ, dày 100 mm, nhà 451.200.000 vữa M100, quét sơn kho, ) nước lớp, qt mặt ngồi Móng đá kiềng BTCT, tráng xi măng, trần đóng la phơng nhựa, mái lợp tơn, cửa kính, khung nhơm, có thơng gió, Bảng 4.18 Chi phí máy móc, thiết bị STT CÁC HẠNG MỤC ĐVT SL 92 ĐƠN GIÁ THÀNH TIỀN (VND) (VND) Đồ án tốt nghiệp II CHI PHÍ MÁY MĨC, THIẾT BỊ Song chắn Một hệ thống hoàn chỉnh rác 1.861.450.000 Hệ 10.000.000 10.000.000 Cái 12.500.000 25.000.000 Cái 25 450 11.250.000 Cái 84.000.000 168.000.000 Cái 12.500.000 25.000.000 Cái 5.000.000 5.000.000 Cái 4.500.000 9.000.000 Cái 2.000.000 2.000.000 Cái 28.500.000 28.500.000 thống Bơm chìm nước thải CN80, Hố thu N = 2,2 kW - 3phase, gom autocopling, ShinMaywa Nhật Đĩa phân phối khí tinh: 20 260 lít/phút, D = 300, Kaishing, TaiWan Máy thổi khí cho điều hồ ARS - 80S, 5,74 m3/min, N Bể điều = 7,5 kW - 3phase - 380V hoà ShinMayWa - Nhật, motor ABB 7.5kw Bơm chìm nước thải CN80, N = 2,2 kW - phase, autocopling, ShinMaywa-Nhật Motor khuấy bồn hoá chất 60-80 RPM, 1/2Hp - 380 V - 3pha, cánh khuấy inox 304, Taiwan Bể điều Bơm hoá chất NaOH, N = chỉnh 0,2 kW/380/3pha ,OBLpH Italya Bồn chứa hoá chất NaOH m3 Thiết bị đo pH online, pH = 0-14, Mỹ 93 Đồ án tốt nghiệp Đĩa phân phối khí tinh: 20 260 lít/phút, D=300, Cái 36 450 16.200.000 Cái 115.000.000 230.000.000 Pump model HSF240 - 1.25 Cái 4.500.000 18.000.000 - 0,25 kW, Taiwan Thiết bị thu nước bề mặt Máy khuấy trộn chìm Bộ 5.000.000 10.000.000 Cái 30.000.000 60.000.000 Cái 10.000.000 20.000.000 Bồn 47.000.000 94.000.000 Cái 21.000.000 42.000.000 Bộ 10.000.000 20.000.000 Cái 5.000.000 5.000.000 0,2 kW/380/3pha ,OBL- Cái 4.500.000 9.000.000 Italya Bồn chứa hoá chất NaOCl Cái 2.000.000 2.000.000 Kaishing, Taiwan Máy thổi khí cho bể SBR cải tiến ARH - 100S , N = Bể 11 kW - 3phase - 380V, SBR ShinMayWa-Nhật cải tiến Bơm bùn chìm Nation GM17A471T1-4V2KA0 Bể trung gian Bơm trục ngang tới bồn lọc MD40-160/3.0, N = 3kW Bồn thép không rỉ dày mm, chân đỡ, bích dày 10 Bồn lọc mm Bơm trục ngang MD50áp lực 160/7.5, N = 7,5 kW, Ebara - Italya Bộ lọc hoàn chỉnh Bể khử Motor khuấy bồn hoá chất trùng 60-80 RPM, 1/2Hp - 380 V - 3pha, cánh khuấy inox 304, Taiwan Bơm hoá chất NaOCl, N = m3 94 Đồ án tốt nghiệp Bơm chìm CN501, N = 0.75kW, 3phase, Bộ 5.500.000 11.000.000 Cái 4.500.000 9.000.000 Cái 5.000.000 5.000.000 Cái 4.500.000 9.000.000 Bộ 1.000.000 1.000.000 Máy 350.000.000 350.000.000 26.500.000 26.500.000 Toàn 155.000.000 155.000.000 chiều chiều Hệ thống điện động lực Toàn 320.000.000 320.000.000 autocopling, ShinMaywa- Bể nén bùn Nhật Bơm bùn chìm Nation Pump model HSF240 - 1.25 - 0,25 kW, Taiwan Motor khuấy bồn hoá chất 60-80 RPM, 1/2Hp - 380 V - 3pha, cánh khuấy inox 304, Taiwan Máy ép Bơm hoá chất NaOH, N = bùn 0,2 kW/380/3pha, Q = 23lít/h ,OBL-Italya Bồn chứa polymer (+) 500 l Máy ép bùn ATA 500, APEC PUMP - Taiwan Hệ thống đường ống hoá chất van điều khiển Toàn PVC ,Việt Nam Hệ thống đường ống bơm nước thải , bơm bùn PVC : 8kpa, D = 48, D = 60, D = 90, D = 110,Việt Nam van điều cổng điều khiển: MCB, Contactor, Rờle, đèn báo, dây điều khiển, PLC tự động vận hành hệ thống 95 Đồ án tốt nghiệp nước thải Giá đỡ ống thổi khí, ống bơm nước, ống hố chất, Hệ thống chiếu sáng III CHI PHÍ KHÁC Chi phí lắp đặt, vận chuyển thiết bị Hướng dẫn vận hành, chuyển giao công nghệ, nghiệm thu công trình, xin Tồn Hệ thống 115.000.000 115.000.000 50.000.000 50.000.000 450.000.000 Toàn 220.000.000 220.000.000 Toàn 250.000.000 250.000.000 giấy phép mơi trường Tổng chi phí: I + II + III = 3.904.150.000 + 1.861.450.000 + 450.000.000 = 6.215.600.000 VND 4.3.2 Chi phí vận hành 4.3.2.1 Chi phí nhân công Nhân công vận hành gồm người chia làm ca làm việc Giả sử mức lương 130.000 VND/người/ngày Tổng chi phí nhân cơng là: 130.000  = 520.000 VND/ngày 4.3.2.2 Chi phí khấu hao Chi phí xây dựng khấu hao 15 năm; chi phí máy móc, thiết bị khấu hao năm Vậy tổng chi phí khấu hao năm sau: Tkh  I II  III 3.904.150.000 1.861.450.000  450.000.000     722.566.666, 7VND 15 15 4.3.2.3 Chi phí điện Điện tiêu thụ ngày: 600 kW Giá kWh = 1.500 VND 96 Đồ án tốt nghiệp Chi phí điện cho ngày: 600  1.500 = 900.000 VND/ngày 4.3.2.4 Chi phí hố chất Chi phí nạp hố chất NaOH: 0,28 l/h Chi phí: 0,28  24  3.200 = 21.504 VND/ngày Bồn chứa NaOH m3 Chi phí nạp hố chất NaOCl 10 %: 44,4 l/ngày Chi phí: 44,4  4.700 = 208.680 VND/ngày Bồn chứa NaOCl m3 Chi phí nạp hoá chất polymer (+) bột 100 %: 0,792 kg/ngày Chi phí: 0,792  105.000 = 83.160 VND/ngày Bồn chứa polymer (+) 0,5 m3 Tổng chi phí:  = 520.000 + 900.000 + 21.504 + 208.680 + 83.160 = 1.733.344 VND Chi phí cho m3 nước thải: 1.733.344  2.476VND 700 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ Kết luận Nước thải sinh hoạt sau xử lý công nghệ SBR cải tiến đạt hiệu suất cao so với công nghệ SBR Đề tài thực nghiên cứu áp dụng công nghệ SBR cải tiến xử lý nước thải sinh hoạt mơ hình thí nghiệm Hệ thống mơ hình thí nghiệm SBR cải tiến vận hành với 02 chu kỳ 10 h h Với kết đạt áp dụng hệ thống xử lý nước thải cho công ty Dụ Đức Từ kết nghiên cứu thu được, số kết luận rút ra: - Công nghệ SBR cải tiến có hiệu suất xử lý nước thải cao công nghệ SBR - Chu kỳ tốt cho hoạt động SBR cải tiến 10 h - Hệ thống xử lý nước thải công ty có hiệu suất xử lý BOD 5, nitơ, phốt cao - Kinh phí thực trạm xử lý 6.215.600.000 VND 97 Đồ án tốt nghiệp - Kinh phí cho m3 nước thải 2476 VND Đối với mục tiêu tái sử dụng nước thải, tiến hành so sánh với số tiêu chuẩn chất lượng nước tái sử dụng, nước sau xử lý đạt chất lượng trung bình áp dụng cho mục đích: Tưới đường, dội rửa toilet, cứu hỏa, vui chơi giải trí, tái tạo cảnh quan tưới cây, cơng viên, nước vệ sinh máy móc, nước cho dịch vụ xây dựng cải thiện cảnh quan môi trường phục vụ cho mục đích tưới tiêu Kiến nghị Đề tài tiến hành thời gian tương đối ngắn thí nghiệm với mơ hình nhỏ, đơn giản nên số hạn chế định, kết nghiên cứu thu tảng cho nhiều nghiên cứu sâu khả ứng dụng công nghệ SBR cải tiến với nhiều loại nước thải sau Dựa kết nghiên cứu, số kiến nghị đưa sau - Qua nghiên cứu này, chất lượng nước đầu sau q trình xử lý cơng nghệ SBR cải tiến tốt Vì vậy, kiến nghị áp dụng cơng nghệ SBR cải tiến để xử lý nước thải KCN hay sở sản xuất - Để có mức đánh giá bao quát khả xử lý mơ hình ta cần nhiều thời gian để vận hành thêm với tải trọng khác nhau, từ tìm điều kiện vận hành tốt - Cần có nghiên cứu áp dụng cơng nghệ SBR cải tiến với nhiều loại nước thải khác để so sánh hiệu xử lý khả áp dụng loại nước thải khác 98 Đồ án tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO Lâm Minh Triết - Nguyễn Thanh Hùng - Nguyễn Phước Dân, Xử lý nước thải đô thị công nghiệp - Tính tốn thiết kế cơng trình, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí minh, năm 2010 Trịnh Xn Lai, Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải, Nhà Xuất Xây dựng Hà Nội , năm 2000 Trịnh Xn Lai, Tính tốn thiết kế cơng trình hệ thống cấp nước sạch, Nhà Xuất Xây dựng Hà Nội, năm 2000 Nguyễn Ngọc Dung, Xử lý nước cấp, Nhà xuất Xây dựng Hà Nội, năm 2000 Hoàng Huệ, Giáo trình xử lý nước thải, Nhà Xuất Đại học Kiến trúc Hà Nội, năm 2001 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn 99 Đồ án tốt nghiệp Bộ Xây dựng, Tiêu chuẩn Xây dựng TCXD 33-2006, Cấp nước – Mạng lưới đường ống cơng trình – Tiêu chuẩn thiết kế Bộ Xây dựng, Tiêu chuẩn Xây dựng TCXD 51-2008 Thốt nước mạng lưới bên ngồi cơng trình Các trang wedsite môi trường 100 ... xuất xử lý, người thực đề tài thực việc nghiên cứu tìm giải pháp để cải tiến cơng nghệ SBR Do đề tài ? ?Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ SBR cải tiến - Ứng dụng tính tốn thiết kế hệ thống. .. 6000 2.2 Mơ hình SBR cải tiến 2.2.1 Cơ sở lý thuyết trình Cơng nghệ SBR cải tiến tương tự cơng nghệ SBR, công nghệ xử lý nước thải sử dụng bùn hoạt tính áp dụng xử lý nước thải sinh hoạt, cơng nghiệp... 2.4 Kết luận chung Qua mơ hình thí nghiệm cho biết hiệu xử lý cao công nghệ SBR cải tiến so với công nghệ SBR nay, dựa nguyên lý hoạt động công nghệ SBR, việc cải tiến công nghệ giúp trình sinh