Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản cá chả cá công ty cổ phần thủy sản Kiên Giang xí nghiệp chế biến thủy sản xuất khẩu Tắc Cậu

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản cá chả cá công ty cổ phần thủy sản Kiên Giang xí nghiệp chế biến thủy sản xuất khẩu Tắc Cậu Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản cá chả cá công ty cổ phần thủy sản Kiên Giang xí nghiệp chế biến thủy sản xuất khẩu Tắc Cậu luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN (CÁ, CHẢ CÁ) CÔNG TY CỔ PHẦN THỦY SẢN KIÊN GIANG XÍ NGHIỆP CHẾ BIẾN THỦY SẢN XUẤT KHẨU TẮC CẬU NGÀNH : MÔI TRƯỜNG CHUYÊN NGÀNH : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : TS LÊ ĐỨC TRUNG SINH VIÊN THỰC HIỆN : NGUYỄN VIỆT ANH MSSV : 09B1080102 LỚP : 09HMT4 TP.HỒ CHÍ MINH, NĂM 2011 Khoa: Môi trường Công nghệ sinh học PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Phiếu dán trang báo cáo ĐATN) Họ tên sinh viên giao đề tài: MSSV : 09B1080102 Lớp : 09HMT 04 NGUYỄN VIỆT ANH Ngành : MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Tên đề tài : THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN (CÁ, CHẢ CÁ) CÔNG TY CỔ PHẦN THỦY SẢN KIÊN GIANG – XÍ NGHIỆP CHẾ BIẾN THỦY SẢN XUẤT KHẨU TẮC CẬU Các liệu ban đầu : Các yêu cầu chủ yếu : Kết tối thiểu phải có: 1) 2) 3) 4) Ngày giao đề tài: ……./…… /……… Ngày nộp báo cáo: ……./…… /……… Chủ nhiệm ngành (Ký ghi rõ họ tên) TP HCM, ngày … tháng … năm ……… Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Giảng viên hướng dẫn phụ (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp em, em tự thực hiện, không chép Những kết số liệu đồ án chưa cơng bố hình thức Em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước nhà trường cam đoan Tp.HCM, ngày 08 tháng 08 năm 2011 2011 Sinh viên Nguyễn Việt Anh LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy Cô,cán Khoa kỹ thuật môi trường, Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp.HCM tận tình giảng dạy hướng dẫn em suốt năm qua Những kiến thức mà em tiếp thu từ Thầy, Cô làm hành trang cho em bước tiếp vào đời Em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy TS Lê Đức Trung Trong trình thực Đồ án tốt nghiệp, thầy tận tình hướng dẫn, bảo, cung cấp cho em kiến thức, kinh nghiệm quý báu thầy tạo điều kiện thuận lợi để em làm thành tốt luận văn Cảm ơn người bạn thân, tốt bụng mà tơi có may mắn suốt thời gian theo học Cuối cùng, thiếu lịng biết ơn gia đình, người thân yêu động viên tinh thần giúp đỡ em trình thực Đồ án tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn! Tp.HCM, ngày… tháng… năm 2011 Sinh viên Nguyễn Việt Anh MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU A B C D E Đặt vấn đề Mục đích Phạm vi Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa đề tài CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH THUỶ HẢI SẢN VÀ CÁC VẤN ĐỀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN THUỶ HẢI SẢN Ở VIỆT NAM .5 1.2 CÁC VẤN ĐỀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐỐI VỚI NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN THUỶ SẢN 1.3 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XN CHẾ BIẾN THỦY SẢN XUẤT KHẨU TẮC CẬU .9 1.4 VẤN ĐỀ GÂY Ô NHIỄM CỦA XÍ NGHIỆP 12 Đặc trưng nước thải 13 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI THỦY SẢN & CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 17 2.1 CÁC THÔNG SỐ Ô NHIỄM ĐẶC TRƯNG CỦA NƯỚC THẢI .17 2.1.1 Thông số vật lý 17 2.1.1 Thơng số hóa học .17 2.1.2 Thông số vi sinh vật học 19 2.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 20 2.2.1 Phương pháp xử lý học .20 2.2.2 Phương pháp xử lý hoá lý 22 2.2.3 Phương pháp xử lý hoá học .23 2.2.4 Phương pháp xử lý sinh học 24 2.2.4.1Xử lý sinh học điều kiện tự nhiên 24 2.2.4.2Xử lý sinh học điều kiện nhân tạo 25 CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI VÀ TIÊU CHUẨN XẢ THẢI 29 3.1 TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO .29 3.2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ .29 3.2.1 Phương án .30 3.2.2 Phương án .37 3.3 THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ĐÃ CHỌN 42 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CHI TIẾT CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 45 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 62 KẾT LUẬN 62 KIẾN NGHỊ 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 GVHD: TS Lê Đức Trung SVTH: Nguyễn Việt Anh Tính tốn, thiết kế hệ thống XLNT thủy sản (cá, chả cá),Xí Nghiệp Chế Biến Thủy Sản Xuất Khẩu Tắc Cậu PHẦN MỞ ĐẦU A ĐẶT VẤN ĐỀ Nguồn gốc biến đổi mơi trường sống xảy giới nước ta hoạt động kinh tế, phát triển xã hội loài người Các hoạt động này, mặt làm cải thiện chất lượng sống người, mặt khác lại tạo hàng loạt khan hiếm, cạn kiệt nguồn tài ngun thiên nhiên, gay nhiễm, suy thối mơi trường khắp nơi giới Vì vậy, bảo vệ mơi trường trở thành vấn đề tồn cầu, quốc sách hầu giới Việt Nam giai đoạn thực cơng nghiệp hố, đại hoá đất nước Nền kinh tế thị trường động lực thúc đẩy phát triển ngành kinh tế, có ngành chế biến lương thực, thực phẩm tạo sản phẩm có giá trị phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng nước xuất Tuy nhiên, ngành tạo lượng lớn chất thải rắn, khí, lỏng… nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường chung đất nước Cùng với ngành công nghiệp chế biến lương thực, thực phẩm ngành chế biến thuỷ sản tình trạng Do đặc điểm công nghệ ngành, ngành chế biến thuỷ sản thải môi trường lượng nước lớn với chất thải rắn khí thải Vì vậy, vấn đề ô nhiễm công ty chế thủy sản mối quan tâm hàng đầu nhà quản lý môi trường Việc nghiên cứu xử lý nước thải cho ngành chế biến thuỷ sản, ngành công nghiệp khác yêu cầu cấp thiết đặt nhà làm cơng tác bảo vệ mơi trường mà cịn cho tất người B MỤC ĐÍCH Nghiên cứu đề xuất cơng nghệ xử lý thích hợp cho Công Ty Cổ Phần Thủy Sản Kiên Giang - Xí Nghiệp Chế Biến Thủy Sản Xuất Khẩu Tắc Cậu GVHD: TS Lê Đức Trung SVTH: Nguyễn Việt Anh Tính tốn, thiết kế hệ thống XLNT thủy sản (cá, chả cá),Xí Nghiệp Chế Biến Thủy Sản Xuất Khẩu Tắc Cậu C PHẠM VI Việc ứng dụng công nghệ xử lý chung cho ngành cơng nghiệp khó khăn, nhà máy có đặc trưng riêng công nghệ, nguyên liệu, nhiên liệu… nên thành phần tính chất nước thải khác Đề tài nghiên cứu đưa công nghệ xử lý nước thải Công Ty Cổ Phần Thủy Sản Kiên Giang số cơng ty khác có đặc tính chất thải đặc trưng D PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu dân số, điều kiện tự nhiên làm sở để đánh giá trạng tải lượng ô nhiễm nước thải thủy sản gây xí nghiệp hoạt động Phương pháp so sánh: So sánh ưu khuyết điểm công nghệ xử lý để đưa giải pháp xử lý chất thải có hiệu Phương pháp trao đổi ý kiến: Trong trình thực đề tài tham khảo ý kiến giáo viên hướng dẫn vấn đề có liên quan Phương pháp tính tốn: Sử dụng cơng thức tốn học để tính tốn cơng trình đơn vị hệ thống xử lý nước thải, chi phí xây dựng vận hành hệ thống Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm Autocad để mô tả kiến trúc công nghệ xử lý nước thải E Ý NGHĨA ĐỀ TÀI Đề tài góp phần vào việc tìm hiểu thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản (cá, chả cá) Cơng Ty Cổ Phần Thủy Sản Kiên Giang - Xí Nghiệp Chế Biến Thủy Sản Xuất Khẩu Tắc Cậu; Ấp Minh Phong, Xã Bình An, Huyện Châu Thành, Tỉnh Kiên Giang từ góp phần vào cơng tác bảo vệ môi trường, cải thiện tài nguyên nước ngày Giúp nhà quản lý làm việc hiệu dễ dàng Hạn chế việc xả thải bừa bãi làm suy thối nhiễm tài ngun nước GVHD: TS Lê Đức Trung SVTH: Nguyễn Việt Anh Tính tốn, thiết kế hệ thống XLNT thủy sản (cá, chả cá),Xí Nghiệp Chế Biến Thủy Sản Xuất Khẩu Tắc Cậu CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGÀNH THUỶ HẢI SẢN VÀ CÁC VẤN ĐỀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN THUỶ HẢI SẢN Ở VIỆT NAM Nước ta có khí hậu nhiệt đới gió mùa, ẩm ướt chịu chi phối yếu tố gió, mưa, địa hình, thổ nhưỡng, thảm thực vật nên tạo điều kiện hình thành dịng chảy với hệ thống sơng ngịi dày đặc Khơng kể đến sơng suối khơng tên tổng chiều dài sông 41.000 km Theo thống kê Bộ thuỷ sản có 1.470.000 mặt nước sơng ngịi dùng cho ni trồng thuỷ sản Ngồi cịn có khoảng 544.500.000 ruộng trũng khoảng 56.200.000 hồ dùng để ni cá Tính đến nước xây dựng 650 hồ, đập vừa lớn, 5.300 hồ đập nhỏ với dung tích xấp xỉ 12 tỉ m3, đặc biệt có nhiều hồ thiên nhiên nhân tạo lớn hồ Tây ( 10 – 14 triệu m3), hồ Thác Bà (3000 triệu m3), hồ Cấm Sơn (250 triệu m3) Mặt khác, có bờ biển dài 3200 km, có nhiều vịnh thuận lợi kết hợp với hệ thống sông ngòi, ao hồ nguồn lợi to lớn để phát triển ngành nghề nuôi trồng, đánh bắt chế biến động thực vật chế biến thuỷ hải sản Rong biển loài thuỷ sản thân mềm, cá lồi nhuyễn thể, giáp xác có biển, ao, hồ, sơng suối nguồn protit có giá trị to lớn, giàu vitamin nguyên tố vi lượng, nguồn nguyên liệu cho ngành công nghiệp, kho tàng tài nguyên vô tận động vật, thực vật Biển Việt Nam thuộc vùng biển nhiệt đới nên có nguồn lợi vơ phong phú Theo số liệu điều tra năm 1980- 1990 hệ thực vật thuỷ sinh có tới 1300 lồi phân lồi gồm loài cỏ biển gần 650 loài rong, gần 600 lồi phù du, khu hệ động vật có 9250 lồi phân lồi có khoảng 470 loài động vật nổi, 6400 loài động vật đáy, 2000 loài cá, loài rùa biển, 10 loài rắn biển Tổng trử lượng cá tầng vùng biển Việt Nam khoảng 1.2 – 1.3 triệu tấn, khả khai thác cho phép 700-800 nghìn tấn/ năm Theo số liệu thống kê chưa đầy GVHD: TS Lê Đức Trung SVTH: Nguyễn Việt Anh Tính tốn, thiết kế hệ thống XLNT thủy sản (cá, chả cá),Xí Nghiệp Chế Biến Thủy Sản Xuất Khẩu Tắc Cậu đủ tơm he khoảng 55- 70 nghìn tấn/năm khả cho phép 50 nghìn tấn/năm Các nguồn lợi giáp xác khác 22 nghìn tấn/năm Nguồn lợi nhuyễn thể (mực) 64-67 nghìn tấn/năm với khả khai thác cho phép 13 nghìn /năm Như nguồn lợi thuỷ sản chủ yếu tơm cá, có khoảng triệu tấn/ năm khai thác triệu tấn/năm Cùng với ngành nuôi trồng thuỷ sản , khai thác thuỷ sản ngành chế biến thuỷ sản đóng góp xứng đáng chung thành tích ngành thuỷ sản Việt Nam Nguồn ngoại tệ ngành đem lại cho đất nước ngành chế biến thuỷ sản Trong mặt hàng đơng lạnh chiếm khoảng 80% Trong năm (1991-1995) ngành thu 13 triệu USD, tăng 529,24% so với kế hoạch năm (1982-1985) tăng 143% so với kế hoạch năm (1986-1990), tăng 49 lần 15 năm Tốc độ trung bình năm (1991-1995) đạt 21% / năm, thuộc nhóm hàng tăng trưởng mạnh ngành kinh tế quốc doanh Việt Nam ( năm 1995 đạt 550 triệu USD ) Tổng kim ngạch xuất (1991-1995) có ngành xuất 127.700 sản phẩm ( tăng 156,86% so với năm 1990 ) cho 25 nước giới, có tới 75% lượng hàng nhập cho thị trường Nhật, Singapore, Hong Kong, EU, đạt 30 triệu USD/ năm Sản phẩm thuỷ hải sản Việt Nam đứng thứ 19 sản lượng, đứng thứ 30 kim ngạch xuất khẩu, đứng hàng thứ năm nuôi tôm Ngành chế biến thuỷ sản phần ngành thuỷ sản, ngành có hệ thống sở vật chất tương đối lớn, bước đầu tiếp cận với trình độ khu vực, có đội ngũ quản lý có kinh nghiệm, cơng nhân kỹ thuật có tay nghề giỏi Sản lượng xuất 120.000 – 130.000 tấn/ năm, tổng dung lượng kho bảo quản lạnh 230 ngàn tấn, lực sản xuất nước đá 3.300 tấn/ ngày, đội xe vận tải lạnh 1000 với trọng tải 4000 tấn, tàu vận tải lạnh khoảng 28 chiếc, với tổng trọng tải 6150 Chế biến nước nắm trì mức 150 triệu lít/ năm Đối với hàng chế biến xuất khẩu, ngành chuyển dần từ hình thức bán nguyên liệu sang xuất sản phẩm tươi sống, sàn phẩm ăn liền sản phẩm bán lẻ siêu thị có giá trị cao Tuy vây, giá trị mặt hàng đông lạnh nước ta 1/2 hay 2/3 giá trị xuất mặt hàng tương tự Trung Quốc, Đài Loan, Thái Lan Hiện nước có GVHD: TS Lê Đức Trung SVTH: Nguyễn Việt Anh Tính tốn, thiết kế hệ thống XLNT thủy sản (cá, chả cá),Xí Nghiệp Chế Biến Thủy Sản Xuất Khẩu Tắc Cậu Chọn hệ thống phân phối khí đĩa d = 250 (4.2 m 3/h), hệ thống gồm ống ống nhánh Hệ thống bố trí bảng vẽ Đường kính ống dẫn khí chính: Chọn Dc = 50 mm Trong đó: Vống : Vận tốc khí ống, Vống = 10 – 15 m/s, chọn Vống = 10 m/s Đường kính ống nhánh: Chọn Dn = 25mm Trong đó: qkk : Lưu lượng khơng khí ống Số lượng đĩa thổi khí: • qđĩa : lưu lượng riêng đĩa phân phối khí, qđĩa = 1-6m3/h Chọn Nđĩa = 15 cái, bố trí diện tích bể điều hịa Cơng suất máy thổi khí: Cơng suất bơm: • Nmtk = 1.2 x N = 1.2 x 0.86 = kw/h 1.2 : Hệ số an toàn Chọn máy thổi khí có cơng suất Kw/h, máy chạy, máy nghĩ ln phiên Trong đó: • Qkk : lưu lượng khơng khí cần cung cấp, Qkk = 61.8 m3/h • : Hiệu suất máy thổi khí, chọn • : Áp lực khí nén GVHD: TS Lê Đức Trung SVTH: Nguyễn Việt Anh = 0.75 49 Tính tốn, thiết kế hệ thống XLNT thủy sản (cá, chả cá),Xí Nghiệp Chế Biến Thủy Sản Xuất Khẩu Tắc Cậu • Hd : Áp lực cho hệ thống ống khí nén dược xác định theo cơng thức: Hd = hd + hc + hf + H = 0.4 + 0.5 + 3.65 = 4.55 m Trong đó: • • hd hc : Tổn thất áp lực ma sát dọc theo chiều dài ống dẫn, m : Tổn thất cục ống phân phối khí Tổn thất hd + hc không vược qua 0.4 m, chọn hd + hc = 0.4 • hf : Tổn thất qua thiết bị phân phối, không vược 0.5 m chọn hf = 0.5 m • H : Chiều cao hữu ích, H = 3.65 m  Bảng tổng hợp tính tốn bể điều hịa Thơng số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Chiều dài Chiều rộng Chiều cao L B Hxd mm mm mm Thể tích bể Wt m3 6000 5500 4000 ((6x5.5) – (1.4x3))x4 =115 Bể phản ứng Thể tích bể: Trong đó: Qmax : lưu lượng tính tốn lớn (m3/s), k = 1.5, Qmax = 15.6 m3/h T : thời gian lưu nước, t = 20 phút Kích thước bể: Chọn chiều cao bể: H = 2.3 m Tiết diện bể: Chọn bể vuông : GVHD: TS Lê Đức Trung SVTH: Nguyễn Việt Anh 50 Tính tốn, thiết kế hệ thống XLNT thủy sản (cá, chả cá),Xí Nghiệp Chế Biến Thủy Sản Xuất Khẩu Tắc Cậu Chọn chiều cao bảo vệ: h = 0.45m  Bảng tổng hợp tính tốn bể phản ứng Thơng số Chiều dài Chiều rộng Chiều cao Thể tích bể Kí hiệu Đơn vị Giá trị L B Hxd Wt mm mm mm m3 1400 1400 2300 4.508 Bể tuyển nổi(bài nghiên cứu tách mủ dư nước thải cao su-cty MT hành trình xanh ) CODvào = 1416 mg/l, CODsau bể điều hòa = 1345 mg/l (Hxử lý = 5%) CODvào bể tuyển = 1345 mg/l CODsau bể tuyển = 874.25 mg/l ( test mẫu), BODsau bể tuyển = 594.49 mg/l Hiệu suất xử lý theo COD: Tiêu chuẩn thiết kế bể tuyển lấy giới hạn: - Tải trọng bề mặt : 3-10m3/m2.h Thời gian lưu nước bể : 20-40 phút Lưu lượng khơng khí têu thụ : 15-50 lít khí/m3 nước Cấu tạo bể tuyển nổi: + Bể tuyển có bề mặt hình chữ nhật + Bể tuyển hình trịn - Chiều cao ngăn tạo bọt: Hk = 1.5 m Diện tích bề mặt ngăn tạo bọt: Trong đó: • - Q : Lưu lượng nước xử lý m3/h • Vk : Vận tốc nước ngăn, lấy 6mm/s = 21,6m/h • 0.6 : Hệ số đổi đơn vị Chiều cao vung H0 = 1.5m GVHD: TS Lê Đức Trung SVTH: Nguyễn Việt Anh 51 Tính tốn, thiết kế hệ thống XLNT thủy sản (cá, chả cá),Xí Nghiệp Chế Biến Thủy Sản Xuất Khẩu Tắc Cậu Diện tích mặt bể: Trong đó: • • t0 : Thời gian lưu nước bể, 20-40 phút, lấy t = 35 phút Qt : lưu lượng nước vào bể tuyển Qt = Q + Qth = 10.42 + (10.42x0.25) = 13 m3/h Chọn : chiều rộng R = 1.4 m, chiều dài L = 2.3 m Tải trọng bề mặt: Tải trọng chất rắn: Trong đó: Cr : Hàm lượng chất rắn, Cr = 1500 mg/l Bình áp lực: h = 1500 (mm) ; D = 500 (mm)  Bảng tổng hợp tính tốn bể tuyển Thơng số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Chiều dài Chiều rộng Chiều cao Thể tích bể L B Hxd Wt mm mm mm m3 2300 1400 1500 4.8 Bể aerotank xử lý BOD Nitơ (Trịnh Xuân Lai) Thông số thiết kế: - Lưu lượng nước thải : Qtb = 250m3/ngày Nhiệt độ nước thải : t = 25oC Hàm lượng đầu vào BOD5 = 595mg/l Hàm lượng đầu vào Nitơ = 150mg/l Hàm lượng đầu BOD5 = 50mg/l GVHD: TS Lê Đức Trung SVTH: Nguyễn Việt Anh 52 Tính tốn, thiết kế hệ thống XLNT thủy sản (cá, chả cá),Xí Nghiệp Chế Biến Thủy Sản Xuất Khẩu Tắc Cậu - Hàm lượng đầu Nitơ = 30mg/l Bảng: Các hệ số động học trình Nitrate 200C Hệ số Đơn vị dãy giá trị đặc trưng µmax Kn Yn Kdn fd Ko gVSS/gVSS.ngày gNH4-N/m³ gVSS/gNH4-N.ngày gVSS/gVSS.ngày 0.2-0.9 0.5-1 0.1-0.15 0.05-0.15 0.08-0.2 0.4-0.6 0.2 0.5 0.1 0.09 0.1 0.5 g/m³ (Nguồn wastewater engineering; Trịnh Xuân Lai) Hiệu xử lý tính theo nitơ Hiệu xử lý tính theo BOD5 a Tính tốn thời gian sử lý theo điều kiện Nitrat hóa Xác định tốc độ tăng trưởng riêng vi khuẩn Nitrat hóa điều kiện vận hành bể ổn định: Trong đó: • • • • T = 25oC = 0.2 ngày-1 20oC N = 150mg/l; KN = 100.051T – 1.1581 = 100.051x25 – 1.1581 = 1.3 DO = 4mg/l; Ko2 = 1.3mg/l; pH = 7.2 = 0.244 ngày-1 Xác định tốc độ sử dụng NH+4 vi khuẩn nitrat hóa theo yêu cầu đầu vào 150mg/l, đầu 30mg/l GVHD: TS Lê Đức Trung SVTH: Nguyễn Việt Anh 53 Tính tốn, thiết kế hệ thống XLNT thủy sản (cá, chả cá),Xí Nghiệp Chế Biến Thủy Sản Xuất Khẩu Tắc Cậu Trong đó: • YN : mg bùn hoạt tính/mgNH+4, YN = 0.1-0.15, chọn YN = 0.1 Xác định thời gian lưu bùn • Chọn KdN = 0.09 ngày-1 = 6.67 ngày Tuổi bùn 6.67 ngày  Xác định thành phần hoạt tính vi khuẩn nitrat hóa bùn hoạt tính XN = fN x X YBOD : Hệ số sản sinh bùn, chọn YBOD = 0.6 XN = 0.035 x 3000 = 105mg/l Thời gian cần thiết để Nitrat hóa: b Tính tốn thời gian sử lý theo điều kiện khử BOD5 Xác định tốc độ oxy hóa (giảm) BOD5 mg/l cho mg/l bùn hoạt tính ngày Ta có: Trong đó: GVHD: TS Lê Đức Trung SVTH: Nguyễn Việt Anh 54 Tính tốn, thiết kế hệ thống XLNT thủy sản (cá, chả cá),Xí Nghiệp Chế Biến Thủy Sản Xuất Khẩu Tắc Cậu • • = 6.67 ngày theo tuổi bùn nitrat hóa Y = 0.5 , Kd = 0.08 (bảng 5.1 trang 71 Trịnh Xuân Lai) Thời gian cần thiết để khử BOD5:  Chọn dung tích bể theo thời gian lưu nước để nitrat hóa = 12.7 h Thể tích bể Aerotank: = 250 x 0.53 = 132.5 m3 V=Qx Kích thước bể aerotank: Dài = 7m Rộng = 4.6 m Cao =4m Hbảo vệ = 0.5 m  Bảng tổng hợp tính tốn bể Aerotank Thơng số Chiều dài Chiều rộng Chiều cao Thể tích bể - Kí hiệu Đơn vị Giá trị L B Hxd Wt mm mm mm m3 7000 4600 4500 145 Lưu lượng khí cần cung cấp cho bể aerotank: Lượng oxy cần thiết theo cơng thức: Trong đó: • • OC0 : lượng oxy cần thiết theo điều kiện tiêu chuẩn phản ứng 200C Q : lưu lượng nước thải cần xử lý (m3/ngày) GVHD: TS Lê Đức Trung SVTH: Nguyễn Việt Anh 55 Tính tốn, thiết kế hệ thống XLNT thủy sản (cá, chả cá),Xí Nghiệp Chế Biến Thủy Sản Xuất Khẩu Tắc Cậu • • • S0 : nồng độ BOD5 ban đầu (g/m3) S0 : nồng độ BOD5 đầu (g/m3) f : hệ số chuyển đổi từ BOD5 sang COD; f = BOD5/COD, f = 0.45-0.68 • Px : phần tế bào dư xả theo bùn dư; Px= YbQ(S0-S)10-3 = 0.3x250(595-50)x10-3 = 40.88(kg/ngày) • • • • 1.42: hệ số chuyển đổi từ tế bào sang COD N0 : tổng hàm lượng nitơ đầu vào (g/m3) N : tổng hàm lượng nitơ đầu (g/m3) 4.57: hệ số sử dụng oxy oxy hóa NH+4 thành NO3- Lượng oxy thực tế theo công thức: Trong đó: • • • T : nhiệt độ nước thải, T = 250C, độ muối < 5000 mg/l Cs : nồng độ khí bảo hịa nước, Cs = 9.08mg/l C : nồng độ oxy hòa tan bể, C = 4mg/l Lượng khơng khí cần: Trong khơng khí oxy chiếm 15% trọng lượng khối lượng riêng không khí 1,2kg/m3 20oC • f : hệ số an tồn Đường kính ống dẫn khí chính: Chọn Dc = 90 mm Trong đó: Vống : Vận tốc khí ống, Vống = 10 – 15 m/s, chọn Vống = 10 m/s Số lượng đĩa thổi khí: GVHD: TS Lê Đức Trung SVTH: Nguyễn Việt Anh 56 Tính tốn, thiết kế hệ thống XLNT thủy sản (cá, chả cá),Xí Nghiệp Chế Biến Thủy Sản Xuất Khẩu Tắc Cậu • qđĩa : lưu lượng riêng đĩa phân phối khí, qđĩa = 1-6m3/h Chọn Nđĩa = 40 cái, bố trí phía diện tích bể điều hịa Cơng suất máy thổi khí: Cơng suất bơm: • Nmtk = 1.2 x N = 1.2 x 2.48 = 2.976 kw/h = kw/h 1.2 : Hệ số an toàn Chọn máy thổi khí có cơng suất 3.75 Kw/h, máy chạy, máy nghĩ luân phiên Trong đó: • Qkk : lưu lượng khơng khí cần cung cấp, Qkk = 168 m3/h • : Hiệu suất máy thổi khí, chọn • : Áp lực khí nén • Hd = 0.75 : Áp lực cho hệ thống ống khí nén dược xác định theo cơng thức: Hd = hd + hc + hf + H = 0.4 + 0.5 + = 4.9 m Trong đó: • • hd hc : Tổn thất áp lực ma sát dọc theo chiều dài ống dẫn, m : Tổn thất cục ống phân phối khí Tổn thất hd + hc không vược qua 0.4 m, chọn hd + hc = 0.4 • hf : Tổn thất qua thiết bị phân phối, không vược 0.5 m chọn hf = 0.5 m • H : Chiều cao hữu ích, H = m Bể anoxic (thiếu khí) Chọn hiệu suất bể khử NO-3: E = 65% Đầu vảo NO-3 = (150 – 30) – ((150 – 30) x0.4) = 72 mg/l Đầu NO-3 = 72 – (72x0.65) = 25.2mg/l Nồng độ bùn hoạt tính bể X = 4100 mg/l Nhiệt độ thấp T = 200C : Tốc độ khử NO-3 nhiệt độ 200C = 0.1mg NO-3/mg bùn hoạt tính ngày GVHD: TS Lê Đức Trung SVTH: Nguyễn Việt Anh 57 Tính tốn, thiết kế hệ thống XLNT thủy sản (cá, chả cá),Xí Nghiệp Chế Biến Thủy Sản Xuất Khẩu Tắc Cậu Thời gian lưu: Thể tích bể: Kích thước bể thiếu khí: Dài Cao = 4.4m; Rộng = 1.6 m = m; Hbảo vệ = 0.5 m  Bảng tổng hợp tính tốn bể thiếu khí Thơng số Kí hiệu Đơn vị Giá trị L B Hxd Wt mm mm mm m3 4400 1600 4500 31.68 Chiều dài Chiều rộng Chiều cao Thể tích bể Bể lắng đứng (lắng II) Diện tích mặt bể lắng: Trong đó: • • • • Q : : C0 : Ct : Lưu lượng nước vào, Q = 10.42 m3/h Hệ số tuần hồn, = 0.5 (chọn) Nồng độ bùn hoạt tính bể aerotank, C0 = 3000 mg/l Nồng độ bùn dịng tuần hồn, Ct = 1/2C0 = 1/2x3000 = 1500mg/l • VL : Vận tốc lắng bề mặt phân chia ứng với nồng độ Ct Vmax = 7m/h, k = 720 Diện tích phần lắng bể: Diện tích mặt cắt ngang bể: Sbể = 1.1x13.13 = 14.44 m2 GVHD: TS Lê Đức Trung SVTH: Nguyễn Việt Anh 58 Tính tốn, thiết kế hệ thống XLNT thủy sản (cá, chả cá),Xí Nghiệp Chế Biến Thủy Sản Xuất Khẩu Tắc Cậu Chọn mặt bể hình vng có cạnh a = 3.8m Đường kính ống trung tâm Diện tích buồng phân phối trung tâm f = 0.785 m2 Diện tích vùng lắng bể: SL = 14.44 – 0.785 = 13.655 m2 Tải trọng thủy lực Vận tốc lên dịng nước bể Với diện tích bể làm việc với cao điểm Q = abảng x SL = 32.8 x 13.655 = 1.8 lần lưu lượng bình thường Máng thu nước đặt bên chu vi mặt bể, cách thành bể 0.3 m, chiều dài máng thu nước L = 12m Tải trọng thu nước m dài máng Chọn chiều cao bể: H = 4m, chiều cao dự trữ mặt thoáng: h1 = 0.5m, chiều cao cột nước bể 3.5m gồm: Chiều cao phần nước trong: h2 = 1.9m Chiều cao phần chóp bể có độ dốc 84% (450) tâm: h3= 0.84 x 1.9 = 1.6m Thời gian lưu nước bể lắng Dung tích bể lắng: V = (h2 x Sbể) + 1/3h3(B.B`+ ) = (1.9 x 14.44) + 1/3 x 1.6(14.44x0.36 + ) = 31.42 m3 Nước vào bể lắng: QL = (1+ )Q = (1 + 0.5) x 10.42 = 15.63 m3/h Thời gian lắng: T = V/QL = 31.42/15.63 = 2h GVHD: TS Lê Đức Trung SVTH: Nguyễn Việt Anh 59 Tính tốn, thiết kế hệ thống XLNT thủy sản (cá, chả cá),Xí Nghiệp Chế Biến Thủy Sản Xuất Khẩu Tắc Cậu  Bảng tổng hợp tính tốn bể lắng II Thông số Chiều dài Chiều rộng Chiều cao Thể tích bể Kí hiệu Đơn vị Giá trị L B Hxd Wt mm mm mm m3 3800 3800 4000 57.76 Bể khử trùng Thể tích bể tiếp xúc: Trong đó: • t : Thời gian lưu nước, chọn t = 30 phút (xử lý nước thải Hoàng Huệ) Chọn :chiều cao bể : H = 1.7 m Chiều cao bảo vệ : h = 0.3 m Diện tích mặt bể : F = V/H = 5.21/1.7 = m Chọn chiều dài bể : L = m, chiều rộng bể R = m  Bảng tổng hợp tính tốn bể khử trùng Thơng số Chiều dài Chiều rộng Chiều cao Thể tích bể GVHD: TS Lê Đức Trung SVTH: Nguyễn Việt Anh Kí hiệu Đơn vị Giá trị L B Hxd Wt mm mm mm m3 3000 1000 2000 60 Tính tốn, thiết kế hệ thống XLNT thủy sản (cá, chả cá),Xí Nghiệp Chế Biến Thủy Sản Xuất Khẩu Tắc Cậu KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Qua thời gian thực đề tài tốt nghiệp, nội dung mà đồ án làm thực bao gồm: - Ước tính lượng nươc thải thủy sản phát sinh từ Xí Nghiệp Chế Biển Thủy Sản Xuất Khẩu Tắc Cậu - Thu thập, khảo sát số liệu thành phần tính chất đặc trưng nước thải thủy sản nói chung nước thải thủy sản Nghiệp Chế Biển Thủy Sản Xuất Khẩu Tắc Cậu nói riêng; - Từ thông số ô nhiễm nước thải thủy sản, đưa sơ đồ công nghệ phù hợp để xử lý; - Đã tiến hành tính tốn thiết kế chi tiết cơng trình đơn vị triển khai vẽ chi tiết cho toàn trạm xử lý nước thải sơ đồ cơng nghệ đề xuất; - Đã ước tính giá thành xử lý cho m3 nước thải KIẾN NGHỊ Nước thải thủy sản nói chung ảnh hưởng đến mơi trường người, cần lưu ý số vấn đề sau trình vận hành hệ thống xử lý : - Hệ thống phải kiểm soát thường xuyên khâu vận hành để đảm bảo chất lượng nước sau xử lý; tránh tình trạng xây dựng hệ thống không vận hành được; GVHD: TS Lê Đức Trung SVTH: Nguyễn Việt Anh 61 Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT thủy sản (cá, chả cá),Xí Nghiệp Chế Biến Thủy Sản Xuất Khẩu Tắc Cậu - Cần đào tạo cán kỹ thuật quản lý mơi trường có trình độ, có ý thức trách nhiệm để quản lý, giám sát xử lý cố vận hành hệ thống; - Thường xuyên quan trắc chất lượng nước thải xử lý đầu để quan chức thường xuyên kiểm soát, kiểm tra xem có đạt điều kiện xả vào nguồn theo QCVN 11:2008/BTNMT Cột B, QCVN 24:2009/BTNMT cột B GVHD: TS Lê Đức Trung SVTH: Nguyễn Việt Anh 62 Tính tốn, thiết kế hệ thống XLNT thủy sản (cá, chả cá),Xí Nghiệp Chế Biến Thủy Sản Xuất Khẩu Tắc Cậu TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Ngọc Dung, 2005, Xử lý nước cấp, NXB Xây dựng [2] Trần Đức Hạ, 2006, Xử lý nước thải đô thị, NXB Khoa học kỹ thuật [3] Trịnh Xn Lai, 2000, Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải, NXB Xây dựng [4] Trần Văn Nhân, Ngơ Thị Nga, 2005, Giáo trình công nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học kỹ thuật [5] Lương Đức Phẩm, 2003, Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, NXB Giáo dục [6] PGS TS Nguyễn Văn Phước, 2007, Giáo trình xử lý nước thải sinh hoạt phương pháp sinh học, NXB Xây Dựng [7] Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân, 2006, Xử lý nước thải đô thị cơng nghiệp - Tính tốn thiết kế cơng trình, NXB Đại học quốc gia TP HCM [8] TCXD 51- 2008, 2008, NXB Xây dựng [9] TCVN 7957 – 2008, 2008, NXB Xây dựng [9]Xử lý nước thải đô thị cơng nghiệp, Tính tốn thiết kế cơng trình - Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân – NXB DHQG TPHCM [10]Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải – Trịnh Xuân Lai – NXB Xây Dựng [11]Waste water engineering, treatment and reuse – Metcalt & Eddy – Mc CrawHill  GVHD: TS Lê Đức Trung SVTH: Nguyễn Việt Anh 63 ... THUẬT MÔI TRƯỜNG Tên đề tài : THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN (CÁ, CHẢ CÁ) CÔNG TY CỔ PHẦN THỦY SẢN KIÊN GIANG – XÍ NGHIỆP CHẾ BIẾN THỦY SẢN XUẤT KHẨU TẮC CẬU Các liệu ban đầu : ... góp phần vào việc tìm hiểu thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản (cá, chả cá) Công Ty Cổ Phần Thủy Sản Kiên Giang - Xí Nghiệp Chế Biến Thủy Sản Xuất Khẩu Tắc Cậu; Ấp Minh Phong, Xã Bình... Tính tốn, thiết kế hệ thống XLNT thủy sản (cá, chả cá) ,Xí Nghiệp Chế Biến Thủy Sản Xuất Khẩu Tắc Cậu CHƯƠNG ĐỀ XUẤT CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI VÀ TIÊU CHUẨN XẢ THẢI 3.1 TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI ĐẦU