Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm acecook việt nam

LỜI CAM ĐOAN Tên tác giả: Bùi Tiến Đạt Học viên cao học lớp: 23CTN21 Mã số học viên: 1582580210002 Người hướng dẫn: PGS TS Đoàn Thu Hà Tên đề tài luận văn: “Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cao cho Nhà máy sản xuất thực phẩm Acecook Việt Nam” Tác giả xin cam đoan đề tài Luận văn làm dựa số liệu, tư liệu thu thập từ nguồn thực tế… để tính tốn kết quả, đánh giá đưa số đề xuất giải pháp Các số liệu, kết Luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Hà Nội, ngày……tháng….năm 2017 Tác giả luận văn Bùi Tiến Đạt i LỜI CÁM ƠN Sau trình học tập, nghiên cứu hướng dẫn tận tình PGS TS Đồn Thu Hà, ủng hộ động viên gia đình, bạn bè, đồng nghiệp, với nỗ lực phấn đấu thân, tác giả hoàn thành luận văn thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật sở hạ tầng thời hạn nhiệm vụ với đề tài “Nghiên cứu cơng nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cao cho Nhà máy sản xuất thực phẩm Acecook Việt Nam” Trong trình làm luận văn, tác giả có hội học hỏi tích lũy thêm nhiều kiến thức kinh nghiệm quý báu phục vụ cho cơng việc Tuy nhiên thời gian có hạn, trình độ cịn hạn chế, số liệu công tác xử lý số liệu với khối lượng lớn nên thiếu sót luận văn khơng thể tránh khỏi Do tác giả mong tiếp tục nhận bảo giúp đỡ thầy cô giáo ý kiến đóng góp bạn bè đồng nghiệp Qua tác giả xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới PGS TS Đoàn Thu Hà, người trực tiếp tận tình hướng dẫn, giúp đỡ cung cấp tài liệu, thông tin cần thiết cho tác giả hoàn thành Luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn Trường Đại Học Thủy Lợi, thầy giáo, cô giáo Khoa Kỹ thuật Tài nguyên nước, thầy cô giáo môn truyền đạt kiến thức chun mơn suốt q trình học tập Tác giả xin trân trọng cảm ơn quan, đơn vị nhiệt tình giúp đỡ tác giả trình điều tra thu thập tài liệu cho Luận văn Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đồng nghiệp động viên, giúp đỡ tác giả suốt q trình học tập hồn thành Luậnvăn Xin chân thành cảm ơn./ Hà Nội, ngày……tháng….năm 2017 Tác giả Bùi Tiến Đạt ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i LỜI CÁM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH ẢNH .v DANH MỤC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ vii CHƯƠNG MỞ ĐẦU .1 Tính cấp thiết Đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1.Tổng quan nước thải có hàm lượng chất hữu cao 1.1.1 Nguồn gốc, thành phầnvà số lượng nước thải 1.1.2 Các tính chất nước thải 1.1.3 Đặc trưng nước thải có hàm lượng chất hữu cao 10 1.1.4 Hiện trạng ô nhiễm nước thải giàu chất hữu 12 1.1.5 Một số cơng trình nghiên cứu xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cao……… 14 1.2 Tình hình chung giới Việt Nam xử lý nước thải 15 1.2.1 Trên giới 15 1.2.2 Tại Việt Nam 15 1.3 Tổng quan Cơng ty Acecook Việt Nam tình hình xử lý nước thải Công ty…… 17 1.3.1 Lịch sử hình thành phát triển 17 1.3.2 Loại hình quy mơ sản xuất 18 1.3.3 Nước thải tình hình xử lý nước thải nhà máy thuộc Acecook 18 1.4 Kết luận 20 CHƯƠNG CƠ SỞ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI VÀ ĐỀ XUẤT CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CĨ HÀM LƯỢNG CHẤT HỮU CƠ CAO .21 2.1 Cơ sở lý thuyết phương pháp, công nghệ xử lý nước thải phổ biến 21 2.1.1 Phương pháp xử lý học 21 2.1.2 Phương pháp xử lý hóa lý 22 2.1.3 Phương pháp xử lý hóa học 24 2.1.4 Phương pháp xử lý sinh học 25 iii 2.2 Cơ chế chuyển hóa sinh học chất bẩn hữu nước thải 30 2.2.1 Cơ chế chuyển hóa sinh học chất bẩn hữu chất dinh dưỡng cơng trình XLNT 30 2.2.2 Cơ chế XLNT phương pháp sinh học điều kiện hiếu khí 32 2.2.3 Cơ chế xử lý nước thải phương pháp sinh học điều kiện yếm khí 35 2.3 Phân tích, đề xuất cơng nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cao cho Công ty Acecook Việt Nam 38 2.3.1 Tiêu chí lựa chọn công nghệ 38 2.3.2 Phân tích sở lý thuyết số công nghệ xử lý 39 2.3.3 Đề xuất lựa chọn cơng nghệ XLNT có hàm lượng chất hữu cao cho Công ty Acecook Việt Nam 51 2.4 Kết luận 54 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÓ HÀM LƯỢNG CHẤT HỮU CƠ CAO CHO NHÀ MÁY ACECOOK VIỆT NAM – CHI NHÁNH HƯNG YÊN 55 3.1 Giới thiệu Nhà máy Acecook Việt Nam – Chi nhánh Hưng Yên 55 3.1.1 Sản phẩm công nghệ sản xuất 56 3.1.2 Nước thải tình hình xử lý nước thải Nhà máy Acecook Hưng n 58 3.2 Nghiên cứu, tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà máy Aecook Việt Nam – Chi nhánh Hưng Yên 62 3.2.1 Yêu cầu chung 62 3.2.2 Chất lượng nước thải đầu vào yêu cầu chất lượng nước thải đầu 62 3.2.3 Công suất trạm xử lý 63 3.2.4 Thuyết minh dây chuyền công nghệ xử lý 64 3.2.5 Tính tốn, thiết kế số hạng mục cơng trình 70 3.2.6 Đánh giá kinh tế - kỹ thuật 80 3.3 Kết luận 84 KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ 85 Kết luận 85 Kiến nghị 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Các loại chất rắn nước thải Hình 1.2 Mối quan hệ đại lượng đặc trưng cho chất hữu nước Hình 2.1 Sơ đồ tổng hợp hệ thống cơng trình XLNT phương pháp học 22 Hình 2.3 Sơ đồ tổng hợp hệ thống cơng trình XLNT phương pháp hố học 24 Hình 2.4.Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ XLNT theo phương pháp sinh học điều kiện tự nhiên 26 Hình 2.5 Sơ đồ dây chuyền công nghệ XLNT theo phương pháp sinh học điều kiện nhân tạo 28 Hình 2.6 Sơ đồ cân BOD cơng trình XLNT PP sinh học hiếu khí 31 Hình 2.7.Sơ đồ tổng qt q trình chuyển hố chất bẩn cơng trình XLNT phương pháp sinh học điều kiện hiếu khí 33 Hình 2.9.Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải sử dụng cơng nghệ bùn hoạt tính gián đoạn theo mẻ SBR 40 Hình 2.10.Các giai đoạn hoạt động chu kỳ bể SBR 41 Hình 2.11 Mơ hoạt động bể SBR để xử lý Cacbon, Nito Photpho 42 Hình 2.12 Mơ hình hoạt động q trình AAO truyền thống 44 Hình 2.13 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải AA/O 45 Hình 2.14 Mặt cắt lớp màng vi sinh vật giá thể mang K1 48 Hình 2.15 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải AA/O & MBBR 49 Hình 3.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất mì ăn liền 57 Hình 3.2 Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất phân xưởng bột nêm 58 Hình 3.3 Sơ đồ quy trình sản xuất phân xưởng dầu sa tế 58 Hình 3.4.Sơ đồ cơng nghệ XLNT cơng nghệ AAO&MBBR 66 Hình 3.5 Mặt đứng Modul xử lý bậc – Bể lọc kỵ khí dịng chảy ngược UAFB 72 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thành phần nước thải ngành sản xuất công nghiệp Bảng 1.2 Một vài đặc trưng nước thải số ngành công nghiệp 11 Bảng 1.3 Hệ số ô nhiễm nước thải cho sản phẩm mì ăn liền 13 Bảng 1.4 Chất lượng nước thải nhà máy sản xuất Acecook Việt Nam 19 Bảng 2.1 Các tiêu chí cơng nghệ xử lý nước thải 38 Bảng 2.2 Đánh giá lựa chọn công nghệ XLNT giàu chất hữu 51 Bảng 3.1 Tổng hợp nguồn gốc thành phần nước thải Nhà máy Acecook Chi nhánh Hưng Yên 59 Bảng 3.2 Kết phân tích chất lượng nước thải Nhà máy Acecook (Chi nhánh Hưng Yên) 60 Bảng 3.3 Kết phân tích chất lượng nước thải Công ty Cổ phần Acecook 62 (Chi nhánh Hưng Yên) 62 Bảng 3.4 Quy chuẩn nước thải đầu ra, mức A theo QCVN 40:2011/BTNMT 63 Bảng 3.5 Chất lượng nước thải trước sau qua cơng trình xử lý bậc 73 Bảng 3.6 Khái toán tổng mức đầu tư xây dựng cơng trình 80 Bảng 3.7 Bảng khái tốn chi phí vận hành 84 vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt AAO Anaerobic– Anoxic– Oxic Kỵ khí - Thiếu khí - Hiếu khí kết hợp BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu ôxy sinh hóa BOD Nhu cầu ơxy sinh học sau ngày BTNMT Bộ Tài Nguyên Môi Trường COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu ơxy hố học DOC Dissolved Organic Carbon Lượng cacbon hữu hồ tan DO Dissolved Oxygen Ơxy hồ tan MBBR Moving Bed Biofilm Reactor Cơng nghệ Màng vi sinh tầng chuyển động SBR Sequencing Batch Reator Aeroten hoạt động gián đoạn theo mẻ SS Suspended Solids Cặn lơ lửng TOC Total Organic Carbon Tổng cacbon hữu UAFB Upflow Anaerobic Floating Blanket Bể lọc ngược kỵ khí vật liệu XLNT Xử lý nước thải KCN Khu công nghiệp TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam QCVN Quy chuẩn Việt Nam vii CHƯƠNG MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Đề tài Q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa diễn mạnh mẽ nước làm thay đổi hàng ngày kinh tế xã hội mặt sống Bên cạnh phát triển gây vấn đề nhiễm mơi trường nói chung nhiễm mơi trường nước nói riêng mà nhiễm chất hữu nguồn nước có chiều hướng gia tăng mạnh mẽ Nguồn nước thải có hàm lượng hữu cao thường xuất nước thải công nghiệp liên quan chủ yếu tới chế biến thực phẩm số ngành khác Đây ngành công nghiệp sử dụng lượng nước đầu vào lớn nên lượng nước thải từ ngành công nghiệp cao Tuy thành phần nước thải công nghiệp chế biến thực phẩm giống với nước thải sinh hoạt thành phần chất nước thải như: C, N, P… lại cao hẳn Yêu cầu xử lý nước thải có hàm lượng hữu cao ngành cơng nghiệp thực phẩm cấp bách, cần phải giải Là công ty thực phẩm tổng hợp hàng đầu Việt Nam với hệ thống 10 nhà máy sản xuất từ Bắc đến Nam, Acecook đóng góp phần quan trọng thị trường chế biến thực phẩm Việt Nam Bên cạnh thành đạt được, Acecook phải đối mặt với vấn đề xử lý nước thải trước đưa môi trường tiếp nhận cho hiệu kinh tế Xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cao đạt yêu cầu xả thải vấn đề đặt lựa chọn công nghệ xử lý Nước thải sản xuất sở sản xuất Acecook có tiêu thị ô nhiễm hữu COD, BOD, N, P, dầu mỡ vượt tiêu chuẩn cho phép xả vào nguồn nhiều lần Cụ thể BOD vượt 10 - 24 lần, tổng Nito vượt từ 5- 11 lần, tổng Photpho vượt 3-7 lần Do có hàm lượng hữu cao, cặn lơ lửng lớn không xử lý triệt để vào nguồn tiếp nhận bị phân hủy vi sinh giải phóng chất khí CO , CH , H S gây mùi hôi thối giảm nồng độ oxy hoà tan nước nguồn nước tiếp nhận Mặt khác muối nitơ, phốt nước thải dễ gây tượng phú dưỡng cho thuỷ vực, làm hạn chế việc sử dụng tài nguyên nước Mặt khác, muối nito, phốt pho…trong nước thải dễ gây tượng phú dưỡng cho thủy vực, làm hạn chế việc sử dụng tài nguyên nước Xuất phát từ thực tiễn đó, cần có nghiên cứu công nghệ phù hợp với điều kiện Việt Nam để XLNT có hàm lượng chất hữu cao ngành cơng nghiệp thực phẩm nước ta nói chung Cơng ty Acecook nói riêng đặt Đây yêu cầu cấp thiết góp phần đưa ngành công nghiệp thực phẩm nước ta phát triển bền vững gắn với bảo vệ môi trường Mục tiêu nghiên cứu - Xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cao - Đề xuất công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng hữu cao thích hợp, áp dụng cho đối tượng điển hình Nhà máy sản xuất thực phẩm Acecook Việt Nam (Chi nhánh Hưng Yên) - Xác định quy mô, công suất thiết kế hệ thống xử lý cho Nhà máy Acecook Việt Nam, chi nhánh Hưng Yên Đối tượng phạm vi nghiên cứu a Đối tượng đề tài Nước thải có hàm lượng chất hữu cao b Phạm vi đề tài - Các Nhà máy sản xuất thực phẩm Acecook Việt Nam; - Địa điểm nghiên cứu điển hình: Nhà máy Acecook chi nhánh Hưng Yên (thị trấn Như Quỳnh, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên) Nội dung nghiên cứu - Đánh giá tổng quan nước thải có hàm lượng chất hữu cao tình hình xử lý Cơng ty Acecook Việt Nam; - Cơ sở khoa học cơng nghệ xử lý nước thải có hàm lượng hữu cao; tự (Denitrification - thiếu khí), Phốt bị lắng bỏ bùn sinh khối Sau xử lý loại bỏ thành phần dinh dưỡng (N, P) chất nhiễm hữu (BOD, COD, SS) xử lý loại bỏ Tính tốn bể xử lý sinh học AO&MBBR Cơng suất = 250 m3/ngđ Số lượng n = - Tính tốn ngăn xử lý hiếu khí: Lưu lượng nước thải vào bình: q1 =125m3/ngđ = 5,2 m3/h Hàm lượng BOD vào bể hiếu khí: S1 =300mg/l ;S0 = 20 mg/l Hàm lượng COD nước thải vào bể:COD = 375 mg/l Tỷ lệ BOD/COD = 0,80 Nhiệt độ nước thải : to =20 o Hàm lượng cặn lơ lửng: SS =220 mg/l (Trong đó: 0.65 cặn hữu cơ) Nồng độ bùn hoạt tính bể: X =2.500 mg/l Nồng độ cặn tuần hoàn: A =10.000 mg/l Độ tro cặn: Z =0,3 (Trong đó: 0,7 cặn bay hơi) Thời gian lưu bùn hoạt tính: T =10 ngày C (cặn bay hơi) (Tuổi thọ bùn) Chế độ thuỷ lực bể: khuấy trộn hồn chỉnh: Thơng số động học: Y =0,4 gSK/gBOD Kd =0,06 Ngày-1 Tính tốn Dung tích phần chứa mang vi sinh lưu động: Diện tích đơn vị: Fa = 74 600,0 m2/m3 Độ rỗng: P = 90,00 % Nhiệt độ thấp nhất: T= 15 o BOD5 nước thải đưa vào bể: S4 = 300 mg/l BOD5 nước thải xử lý: S5 = 20 mg/l Chọn chiều cao đệm vi sinh: H = 1,00 m (H=0.8-1.2m) C Hệ số Ƞ: Ƞ = 2,60 (Tra bảng Giá trị hệ số Ƞ - Tính tốn thiết kế cơng trình XLNT – Trịnh Xuân Lai, NXB Xây dựng, 2009, trang 184) Hệ số nhiệt độ: Kt =0,158 (Tra bảng theo Tính tốn thiết kế cơng trình XLNT – Trịnh Xn Lai, NXB Xây dựng, 2009, trang 184) Tải trọng BOD cho phép: Tải trọng thủy lực cho phép: 5,47 g/ m2 ngày q0 =CoFa/(S4-S5) = 11,72 m3/ ngày W vl =Q/qo = 10,67 m3 C0 =P*H*Kt/Ƞ = Thể tích khối vật liệu: Để cho khối vật liệu MBC1 hoạt động hiệu khơng gian lưu khơng khối vật liệu cần đạt: Hlk = 2,00 m Vậy thể tích hoạt động khối MBC1: W hd =Q/qo =21,33 m3 Để đảm bảo xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn QCVN 40: 2011 phải đảm bảo độ lưu thủy lực thời gian t = h Dung tích khối vật liệu chiếm 15-20% dung tích phần hoạt động bình xử lý sinh học có bổ sung MBBR: Thể tích dung tích chứa nước đảm bảo lưu nước 4h: W bVIC =Q*t = 20,83 m3 Vậy thể tích khối bể là: W bVIC =W nc +W hd = 42,16 m3 Hệ số sử dụng vật liệu lọc MBBR: Mc = 0,45 (Moving bed biofilm reactor) = 0,4-0,5 Xác định hiệu xử lý: 75 Hàm lượng cặn lơ lửng: 64,35 mg/l Hiệu xử lý theo BOD hòa tan: E = 𝐵𝑂𝐷𝑣 −𝐵𝑂𝐷𝑅 𝐵𝑂𝐷𝑉 Thời gian lưu nước lại bể - kiểm tra lại: T 01 = Lượng bùn hữu lơ lửng BOD đến 93.33% - 100% =93,33% 𝑉 𝑄 =0,36 ngày = 8,6 Tính tốn bùn tích trữ + bùn tuần hoàn: Tốc độ tăng trưởng bùn hoạt tính: (Cơng thức theo Tính tốn thiết kế cơng trình XLNT – Trịnh Xuân Lai, NXB Xây dựng, 2009- trang 94) 𝑦𝑏 = 𝑌 1+ 𝑂𝑐 ∗𝐾𝑑 =0,113 Lượng bùn hoạt tính sinh ngày: A bùn = y.Q.(S – S ) = 7.875 gr = 7,875 kg Tính tốn lượng bùn xả: Q xả tính theo cơng thức (Tính tốn thiết kế cơng trình XLNT – Trịnh Xn Lai, NXB Xây dựng, 2009- trang 93) Qx = 𝑉.𝑋−𝑄𝑟 𝑋𝑟 𝜃𝑐 𝑋𝑡 𝜃𝑐 = 5,22 m3/ngđ Trong đó: + V = 168,7 m3(Dung tích bể điều hịa bể xử lý SH) + Q r = Q v = 125,00 m3/ngđ + X = 2.500 mg/l (Nồng độ bùn để bùn oxy hóa) + θc = 10 ngày (Tuổi bùn) + Xt = 7.000 mg/l (Nồng độ bùn độ ẩm 70%) + X r = 64,35*0,7 = 45,045 (0,7 tỷ lệ lượng cặn bay tổng số cặn hữu cơ, cặn không tro) 76 Lượng bùn hữu xả hàng ngày: B = Q x 10000 = 52,192 g/ngđ = 52,2 kg/ngày Lượng cặn bay hơi: B' = 36,5 kg/ngày Lượng cặn bay bể nước xử lý khỏi bể lắng: B’’ = Q r X r = 11,3 kg/ngày Hệ số giảm bùn hoạt tính sử dụng Mang Vi sinh MBC1 Mb =90 % (Khoảng khống chế: 80-90%) Tổng hàm lượng cặn hữu cơ: B'+B'' = 4,8 kg/ngày Xác định lưu lượng tuần hoàn Qt Để nồng độ bùn bể giữ giá trị, X = 2.500 mg/l Qt.Xt = (Qv + Qt).X Suy 𝑄𝑡 𝑄𝑣 = 𝑋 𝑋𝑡 −𝑋 = 0,6 Hệ số giảm bùn hoạt tính sử dụng Mang Vi sinh MBC1: Mb = 90 % (Khoảng khống chế: 80-90%) Qt = 6,9 m3/ngày Kích thước ngăn xử lý hiếu khí: Đường kính: D =3,00 m Chiều dài phần hiếu khí khối bể: L1 = 6,0m - Tính tốn phần sục khí: Lượng oxy cần thiết điều kiện tiêu chuẩn; Theo lý thuyết, lượng oxy cần thiết cho xử lý nước thải sinh học gồm lượng oxy cần để làm BOD, oxy hoá amonni NH + thành NO -, khử NO - (CT theo Tính tốn thiết kế cơng trình XLNT – Trịnh Xuân Lai, NXB Xây dựng, 2009- trang 157) OC = 𝑄.(𝑆0 −𝑆).10−3 𝑓 − 1,42 𝑃𝑥 = 39,28 (KgO /ngày) 77 Trong đó: + OC = Lượng oxy cần thiết theo điều kiện tiêu chuẩn phản ứng 200C; + Q = 125,00 m3/ngày ; + S0, S = 2.500 mg/l (BOD nước thải ban đầu cuối); + f = BOD /COD = 0,80 (Hệ số chuyển đổi BOD sang COD); + Px = 3,15kg (Phần tế bào dư xả theo bùn dư); + 1,42 Hệ số chuyển đỏi từ tế bào sang COD Lượng oxy cần thiết điều kiện thực: (Tính tốn thiết kế cơng trình XLNT – Trịnh Xuân Lai, NXB Xây dựng, 2009) 40,69 (KgO /ngày) Trong đó: + C S20 o= 9,8 mg/l (Nồng độ ô xy 200C) + C L = mg/l (Nồng độ ơxy trì bể xử lý hiếu khí, C L = 1,5-2 mg/l) Dùng hệ thống phân phối khí có bọt khí kích thước nhỏ mịn với α = 0,7 Cơng suất hồ tan oxy thiết bị: Ou =7 gO /m3 Năng suất hoà tan oxy vào nước thải: OU =O u h = 21 gO /m3 Lượng khơng khí cần thiết tính để xử lý kg BOD: (CT theo Tính tốn thiết kế cơng trình XLNT – Trịnh Xn Lai, NXB Xây dựng, 2009- trang 107) 1,28 KgO /kgBOD - Tính tốn máy sục khí: Loại thiết bị sục khí chìm, kiểu tỏa tia Khối lượng Oxi cần thiết để phân hủy hết kg BOD: 78 Odv = 1,28 KgO /kgBOD Khối lượng BOD giờ: B= (S1/1000)*Qh = 1,56 kgBOD/h Nhu cầu Oxi là: O= B*Odv*k = 3,6 KgO /h Hệ số thất ơxi sục khí: k = 1,8 (Hệ số: k = 1,3 -2,2) Cho máy sục khí chìm kiểu Tỏa tia: Số lượng bể: bể Số lượng máy bơm sục khí cho bể: máy Công suất / máy: 1,8 KgO /h 2.3.5.4 Bể khử trùng - Nhiệm vụ: Phá hủy, tiêu diệt loại vi khuẩn gây bệnh nguy hiểm chưa khơng thể khử bỏ q trình xử lý nước thải trước xả môi trường - Tính tốn kích thước bể: Thể tích hữu ích bể tiếp xúc xác định theo công thức: W = Q×t Với: - Q: Lưu lượng nước vào bể, Q = 10,4 m3/h - Thời gian tiếp xúc bể, t = 30 (phút) Do đó: 30 W= 10,4 × = 5.2(m3) 60 Chọn chiều cao cơng tác bể tiếp xúc H = (m) 𝑊 Diện tích mặt thống bể tiếp xúc: F= = 𝐻 5,2 Chọn: Chiều dài bể tiếp xúc: L = 2,6 (m); - Chiều rộng bể tiếp xúc: B = (m); - Chiều cao bảo vệ, H bv = 0,5(m) Liều lượng clo dùng C = g m3 79 = 2,6 (m2) Lượng clo tiêu thụ ngày : M= Q × C = 250 × =1.250 (g/ngày)  Chi tiết hạng mục cơng trình: Tổng hợp hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Acecook Hưng Yên thiết kế bao gồm cơng trình sau: - Hệ thống bể tách dầu: - Hệ thống bể điều hịa dung tích bể điều hòa 75 m3 - Modul xử lý bậc – Bể lọc sinh học kỵ khí, D= 1,7m; H=4,6m - Hệ thống thiết bị xử lý sinh học nước thải theo nguyên tắc AO&MBBR: Bao gồm 02 mô đun thiết bị; D=3m; L=6m - Hệ thống bể lắng đợt II dạng tròn: 01 hệ - Hệ thống khử trùng nước thải: 01 hệ - Hệ thống ép bùn băng tải: 01 hệ - Nước thải sau q trình xử lý sinh học, thơng số BOD , N, P đạt yêu cầu dẫn qua ngăn khử trùng sau xả ngồi 3.2.6 Đánh giá kinh tế - kỹ thuật - Dự tính chi phí xây lắp hệ thống: Bảng 3.6 Khái tốn tổng mức đầu tư xây dựng cơng trình TT Hạng mục cơng trình Thành tiền Chi phí thiết kế 60,000,000 Chi phí xây lắp 690,000,000 2.1 Song chắn rác nước thải 20,000,000 2.2 Bể tách dầu 50,000,000 2.3 Bể điều hòa 2.4 Modul xử lý bậc 250,000,000 ` 10,000,000 80 TT Hạng mục cơng trình Thành tiền 2.5 Modul xử lý sinh học AO&MBBR 50,000,000 2.6 Bể lắng đợt II 10,000,000 2.7 Bể nén bùn 25,000,000 2.8 Bể khử trùng 75,000,000 2.9 Nhà hóa chất, quản lý vận hành đặt máy nén bùn Chi phí thiết bị phần cơng nghệ 200,000,000 1,892,500,000 3.1 Song chắn rác nước thải tự động, thủ công 3.2 Máy bơm chìm nước thải 180,000,000 3.3 Thiết bị tách dầu mỡ 100,000,000 3.4 Thiết bị khử trùng 50,000,000 3.5 Modul xử lý bậc 600,000,000 3.6 Modul xử lý sinh học AO&MBBR 260,000,000 3.7 Bể lắng đợt II 550,000,000 3.8 Máy nén bùn băng tải 72,500,000 80,000,000 Chi phí thiết bị phần điện - điều khiển 140,000,000 4.1 Thiết bị sản xuất, gia cơng ngồi nước 35,000,000 4.2 Thiết bị sản xuất, gia công nước 105,000,000 Chi phí vận hành chạy thử, chuyển giao cơng nghệ Chi phí khác 100,000,000 50,000,000 Cộng 2,932,500,000 Thuế VAT 10% 293,250,000, Tổng cộng (làm tròn) Suất đầu tư 1m3 nước thải 81 3,225,750,000 12,903,000 - Chi phí vận hành: Sử dụng phương pháp đánh giá kinh tế đề xuất phương pháp chi phí vịng đời (LCC) Theo phương pháp này, tồn chi phí phát sinh suốt thời gian vận hành dự án tổng hợp, quy giá trị thông qua hệ số chiết khấu để so sánh với phương án khác đáp ứng yêu cầu- phương án sử dụng công nghệ truyền thống Nếu LCC dự án thấp đáng kể so với LCC phương án sử dụng cơng nghệ truyền thống dự án coi có hiệu mặt kinh tế LCC = C+M+F+R Chi phí đầu tư (C): chi phí ban đầu để mua sắm lắp đặt thiết bị, chi trước hệ thống bắt đầu vận hành Do khoản chi phí giả thiết phát sinh vào năm nên giá trị thành phần giữ nguyên Chi phí vận hành bảo dưỡng hàng năm (M): thể chi phí hàng năm cho việc vận hành bảo dưỡng hệ thống Tổng giá trị chi phí vận hành bảo dưỡng năm N tính bằng: N  + eo    + eo   M = MO ∗  ∗ 1 −     d − eo    + d   Trong đó: - M o : chi phí vận hành bảo dưỡng hàng năm; - e o : thể mức độ trượt giá; - d : hệ số chiết khấu; - N : thời gian phân tích tính năm Chi phí điện (F): thể phần chi phí hàng năm cho điện Tổng giá trị chi phí điện tính bằng: 82  1+ ef F = Ff ∗    d − ef N    1+ ef    ∗ 1 −    + d       Trong đó: - F f : chi phí điện năng; - e f : tỷ lệ trượt giá điện; Chi phí thay (R): thể chi phí thay cho phận thành phần có đời sống ngắn thời gian phân tích Gía trị chi phí thay tính bằng: v   + eo  RY  R = ∑  Ro    i =1    + d   Trong đó: - R o : chi phí thay thời điểm tiến hành; - RY : năm tiến hành thay thế; - e o : tỷ lệ trượt giá chung; Chi phí tiết kiệm hàng năm = Chi phí điện tiết kiệm hàng năm+chi phí vận hành bảo dưỡng tiết kiệm hàng năm+ chi phí thay tiết kiệm hàng năm Các thơng số chung cần thiết cho việc tính tốn, bao gồm: Hệ số chiết khấu: lấy 10% theo thông lệ phân tích kinh tế Gía điện: giá điện cho cơng nghiệp, tạm tính 1600 VND/kWh Hệ số trượt giá chung: tính chung 3% Hệ số áp dụng cho chi phí vận hàn chi phí thay Thời gian vận hành năm: Thời gian vận hành hệ thống 24giờ/ngày với 365 ngày/năm nên tổng thời gian vận hành hệ thống 8760 giờ/năm 83 Bảng 3.7 Bảng khái tốn chi phí vận hành TT Thành phần Giá trị Đơn vị 1600 VND/kWh 0,9 kWh/m3 Gía thành điện Nhu cầu lượng đơn vị Chi phí cho điện 1440 VND/m3 Gía thành hóa chất 1500 VND/kg Nhu cầu vận hành sử dụng hóa chất 0,007 kg/m3 Tổng chi phí hóa chất 10,5 VND/m3 Tổng chi phí xử lý 1450,5 VND/m3 Công suất cần xử lý 250 m3/ngày Số ngày hoạt động 365 ngày/năm 10 Ước tính chi phí hàng năm (A) 132.358.125 VND/năm 11 Ước tính chi phí thay hàng năm (B) B= 5%A = 6.617.906,25 VND/năm 12 Tổng chi phí ước tính 138.976.031,25 VND/năm 3.3 Kết luận chương Từ kết chất lượng nước thải sau xử lý, thông số BOD, COD, tổng N, tổng P đảm bảo giới hạn so với giá trị cột A, QCVN 40: 2011/BTNMTQuy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải cơng nghiệp Tổng kinh phí vận hành hệ thống cơng trình xử lý 139 triệu/ năm là tương đối thấp đảm bảo chi phí cho cơng tác quản lý vận hành Suất đầu tư cơng trình khoảng 13,000,000 VNĐ/m3khá hợp lý thị trường Do đó, việc xử lý nước thải cho Nhà máy Acecook Hưng Yên theo công nghệ AAO&MBBR phù hợp đạt hiệu cao xử lý nước thải hiệu kinh tế đảm bảo môi trường 84 KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ Kết luận Công nghiệp sản xuất mì ăn liền nước ta phát triển nhanh chóng có mức xả nước thải lớn vào mơi trường Nước thải ngành có hai đặc điểm trưng là: ô nhiễm hữu nồng độ cao (BOD, COD); ô nhiễm dầu mỡ cao (chủ yếu loại dầu thực vật) Do đó, để xử lý loại nước thải cần xử lý sinh học kết hợp hai bước kỵ khí hiếu khí để đảm bảo u cầu mơi trường sau xử lý yêu cầu kinh tế đầu tư Công nghệ AAO & MBBR công nghệ đáp ứng yêu cầu Xét khía cạnh kinh tế, đầu tư vào cơng nghệ AAO&MBBR kế hoạch hợp lý, bước triển khai theo đợt xây dựng, theo quy mô giai đoạn Do nhỏ gọn nên cụm xử lý đặt đâu, tầng hầm nhà xe, góc nhỏ khuôn viên nhà máy, nhiều nghiên cứu khác cho thấy công nghệ không phát sinh mùi, loại bỏ vi khuẩn đảm bảo yêu cầu trước xả bên ngồi mơi trường Cịn nhìn nhận góc độ mơi trường – xã hội AAO&MBBR thực cơng nghệ thân thiện mơi trường, đem lại hiệu xã hội to lớn Không trả lại môi trường nguồn nước chất lượng cao, khơng cịn chất độc hại hay mầm bệnh từ vi khuẩn, virus, giảm tượng mùi nặng phát tán mơi trường khơng khí Đối với nhà máy mì ăn liền có cơng suất xả thải từ vài trăm đến hàng nghìn m3/ngày xử lý hệ thống bể lọc ngược kỵ khí vật liệu (Upflow Anaerobic Floating Blanket – UAFB) Modul xử lý sinh học hợp khối AO &MBBR sử dụng Mang vi sinh chuyển động tầng sôi (Moving Bed Carrier - MBC) hợp lý Ngoài ra, hệ thống hoạt động ổn định, hiệu xử lý chất ô nhiễm 90%, khả tự động hoá cao, giá thành hạ hợp khối cơng trình tiết kiệm diện tích xây dựng 85 Kiến nghị Rào cản đáng kể việc triển khai hệ thống công nghệ cho sản xuất cơng nghiệp tính chi phí cao đầu tư tồn Tuy nhiên có số yếu tố có lợi giảm nhẹ vấn đề Trước hết yếu tố pháp luật mơi trường, cần có mơt sách nghiêm ngặt việc bảo tồn hạn chế ô nhiễm nước Ở số quốc gia có Việt Nam có sách ưu đãi cho tổ chức, khuyến khích đầu tư tài cho nghiên cứu phát triển cơng nghệ cao, công nghệ hướng đến bảo vệ môi trường ứng phó với Biến đổi khí hậu Trong thời gian ngắn, đề tài dừng lại phạm vi nghiên cứu lý thuyết, chưa có điều kiện nghiên cứu thực nghiệm Do vậy, để đánh giá đầy đủ xác hiệu làm việc công nghệ xử lý nước thải AAO&MBBR cho nước thải giàu chất hữu điều kiện Việt Nam cần tiếp tục nghiên cứu thời gian tới Mục tiêu hướng tới nghiên cứu ứng dụng thành công nghệ xử lý nước thải AAO & MBBR để sản xuất cơng nghiệp Việt Nam 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS.TS Trần Đức Hạ (2006), Xử lý nước thải đô thị, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội; [2] Bộ Tài nguyên Môi trường (2005), Báo cáo trạng môi trường Quốc gia [3] PGS TS Lều Thọ Bách, ThS Lê Hạnh Chi (2013), Nghiên cứu xử lý nước thải cơng nghiệp đường cơng nghệ sinh học kỵ khí UASB, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Thủy lợi số 18 [4] Bộ Tài nguyên Môi trường (2013), Báo cáo trạng môi trường Quốc gia [5] Trang thông tin điện tử Công ty AceCook Việt Nam https://www.acecookvietnam.vn [6] Báo cáo quan trắc môi trường Nhà máy Acecook Vĩnh Long 1; Nhà máy Acecook Hưng Yên (2011) [7] PGS.TS Trần Đức Hạ (2006), Xử lý nước thải đô thị, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội; [8] GS.TS Lâm Minh Triết, ThS Lê Hoàng Việt (2009), Vi sinh vật nước nước thải, NXB Xây dựng, Hà Nội [9] GS Lê Văn Cát (2006), Xử lý nước thải giàu Nitơ Phốt pho, Viện Khoa học công nghệ Việt Nam; [10] Trần Hiếu Nhuệ (1990), Xử lý nước thải phương pháp sinh học, Trường Đại học Xây dựng, Hà Nội [11] Bộ Tài nguyên Môi trường (2011), Quy chuẩn Kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp - QCVN 40 : 2011/BTNMT 87 Đề cương Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Học viên: Bùi Tiến Đạt MSHV: 1582580210002 ... nghiên cứu - Xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cao - Đề xuất cơng nghệ xử lý nước thải có hàm lượng hữu cao thích hợp, áp dụng cho đối tượng điển hình Nhà máy sản xuất thực phẩm Acecook Việt. .. xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cao Hiện nay, có số cơng trình nghiên cứu xử lý nước thải hữu cao đạt số kết định Chẳng hạn cơng trình ? ?Nghiên cứu khả xử lý nước thải có nồng độ chấ hữu cao. .. Yên) Nội dung nghiên cứu - Đánh giá tổng quan nước thải có hàm lượng chất hữu cao tình hình xử lý Công ty Acecook Việt Nam; - Cơ sở khoa học cơng nghệ xử lý nước thải có hàm lượng hữu cao; - Đánh