(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công suất 1000m3 ngày và tái sử dụng 30% nước thải sinh hoạt cho công ty TNHH esprinta việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CÔNG SUẤT 1000M3/NGÀY VÀ TÁI SỬ DỤNG 30% NƯỚC THẢI SINH HOẠT CHO CÔNG TY TNHH ESPRINTA VIỆT NAM” GVHD: NGUYỄN QUỲNH MAI SVTH: MAI NGUYỄN HỒNG ANH MSSV:15150051 SKL006773 Tp Hồ Chí Minh, tháng 12/2019 ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC & THỰC PHẨM Độc lập – Tự – Hạnh phúc - - BM CNKT MÔI TRƢỜNG - - NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: MAI NGUYỄN HỒNG ANH MSSV:15150051 I TÊN ĐỀ TÀI: “ Thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải sinh hoạt công suất 1000m / ngày tái sử dụng 30% nƣớc thải sinh hoạt cho công ty TNHH ESPRINTA Việt Nam” Lĩnh vực: Nghiên cứu Thiết kế Quản lý    II NỘI DUNG VÀ NHIỆM VỤ Lựa chọn công nghệ thích hợp với thơng số chất lƣợng nƣớc thải đầu vào thuyết minh cơng nghệ Tính tốn thiết kế chi tiết cơng trình đơn vị Lựa chọn phƣơng án tối ƣu Vẽ vẽ cần thiết BI THỜI GIAN THỰC HIỆN: từ 01/09/2019 đến 23/12/2019 IV CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: Tiến sĩ: Nguyễn Quỳnh Mai Đơn vị công tác: Trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh Kỹ sƣ: Huỳnh Tấn Đạt Đơn vị công tác: Công ty TNHH MTV Công nghệ Môi trƣờng Lê Huỳnh TP.HCM, ngày tháng năm 2019 CÁN BỘ HƢỚNG DẪN TRƢỞNG BỘ MƠN i LỜI CẢM ƠN Kính gửi lời cám ơn chân thành đến tập thể giảng viên Bộ môn Công nghệ Kỹ thuật Môi trƣờng - Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật TP.HCM, thời gian em đƣợc học tập trƣờng Sƣ phạm Kỹ Thuật, dƣới dẫn dắt thầy cô môn, đƣợc thầy cô trực tiếp truyền đạt kiến thức chuyên môn, thái độ nghề nghiệp, kỹ sống… Đó hành trang quý giá để trƣờng bƣớc vào xã hội chúng em trở thành kỹ sƣ thực thụ, đảm đƣơng, hồn thành tốt cơng việc, đóng góp vào phát triển lên xã hội, đồng hành nghiệp bảo vệ môi trƣờng nhƣ tôn đ đề vào ngày đầu nhập môn ngành Đặc biệt xin gửi lời tri ân đến Tiến sĩ Nguyễn Quỳnh Mai Kỹ sƣ Huỳnh Tấn Đạt ngƣời ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn em thực đề tài nhƣ hội mà cô anh giới thiệu để em đƣợc trực tiếp tham gia vào thi công, vận hành hệ thống xử lý nƣớc thải để qua em tích lũy đƣợc kiến thức thực tế áp dụng vào luận văn chuẩn bị tốt tảng kiến thức, kinh nghiệm để trƣờng đáp ứng đƣợc u cầu cơng việc doanh nghiệp Cảm ơn tập thể bạn bè, lớp anh chị đồng môn trƣớc, doanh nghiệp đ động viên, đóng góp ý kiến, bổ sung kiến thức, tạo điều kiện cho em hoàn thành luận văn tốt khả Các sơ hở, thiếu sót khơng thể tránh khỏi, mong nhận đƣợc ý kiến nhận xét trung thực để em hoàn thiện kiến thức Em xin chân thành cám ơn! Sinh viên thực luận văn ii LỜI CAM ĐOAN Em tên Mai Nguyễn Hồng Anh, sinh viên khóa K15, chuyên ngành Công Nghệ Môi Trƣờng, mã số sinh viên: 15150051 Em xin cam đoan: Đồ án tốt nghiệp cơng trình nghiên cứu khoa học thực thân em, đƣợc thực dƣới hƣớng dẫn Tiễn sĩ Nguyễn Quỳnh Mai Kỹ sƣ Huỳnh Tấn Đạt Các thông tin tham khảo đề tài đƣợc thu thập từ nguồn đáng tin cậy, đ đƣợc kiểm chứng, đƣợc công bố rộng r i đƣợc em trích dẫn nguồn gốc rõ ràng phần Danh mục tài liệu tham khảo Các kết tính tốn, thiết kế đồ án em thực cách nghiêm túc, trung thực không trùng lặp với đề tài khác Em xin đƣợc lấy danh dự uy tín thân để đảm bảo cho lời cam đoan TP.Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực iii MỤC LỤC CHƢƠNG MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục tiêu đề tài Phạm vi giới hạn đề tài Nội dung đề tài Phƣơng pháp thực đề tài Ý nghĩa đề tài CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan Công ty TNHH ESPRINTA Việt Nam .4 1.2 Tổng quan nƣớc thải sinh hoạt 1.2.1 Nguồn phát sinh nƣớc thải sinh hoạt 1.2.2 Thành phần, tính chất nƣớc thải sinh hoạt 1.2.3 Các thông số ô nhiễm đặc trƣng nƣớc thải 1.3 Phƣơng pháp xử lý nƣớc thải sinh hoạt 10 1.3.1 Xử lý nƣớc thải phƣơng pháp học 10 1.3.2 Xử lý nƣớc thải phƣơng pháp hóa học 12 1.3.3 Xử lý nƣớc thải phƣơng pháp sinh học 13 1.4 Tổng quan công nghệ xử lý nƣớc thải sinh hoạt 17 1.4.1 Công Nghệ xử lý nƣớc thải sinh hoạt Aerotank 17 1.4.2 Công nghệ xử lý nƣớc thải sinh hoạt UASB 17 1.4.3 Công nghệ xử lý nƣớc thải MBBR 17 1.4.4 Công nghệ xử lý nƣớc thải sinh hoạt – AAO 18 1.4.5 Công nghệ xử lý nƣớc thải SBR 18 1.4.6 Công nghệ xử lý nƣớc thải sinh hoạt MBR 18 1.4.7 Công nghệ xử lý nƣớc thải sinh hoạt công nghệ sinh học tăng trƣởng dính bám 19 1.4.8 Công nghệ xử lý nƣớc thải sinh hoạt công nghệ lọc sinh học .19 CHƢƠNG 2: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 20 2.1 Cơ sở đề xuất lựa chọn công nghệ 20 iv 2.1.1 Nguyên tắc lự 2.1.2 Thành phần v 2.2 Đề xuất lựa chọn công nghệ xử lý 2.2.1 Phƣơng án 2.2.2 Phƣơng án CHƢƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ XỬ LÝ 3.1 Xác định lƣu lƣợng nƣớc thải 3.2 Tính tốn cơng trình theo phƣơng án 3.2.1 Song chắn rác 3.2.2 Hố thu gom 3.2.3 Bể điều hòa 3.2.4 Bể điều chỉnh 3.2.5 Bể Aerotank 3.2.6 Bể Anoxic 3.2.7 Bể lắng 3.2.8 Bể trung gian 3.2.9 Bồn lọc cát 3.2.10 Bồn lọc than h 3.2.11 Bể khử trùng 3.2.12 Bể nén bùn 3.2.13 Máy ép bùn 3.2.14 Màng lọc UF 3.2.15 Bể chứa nƣớc 3.3 Tính tốn cơng trình theo phƣơng án 3.3.1 Song chắn rác 3.3.2 Hố thu gom 3.3.3 Bể điều hòa 3.3.4 Bể điều chỉnh 3.3.5 Bể trung gian 3.3.6 Bể SBR v 3.3.7 Bồn lọc cát 93 3.3.8 Bồn lọc than hoạt tính 98 3.3.9 Bể khử trùng 103 3.3.10 Bể nén bùn 106 3.3.11 Máy ép bùn 108 3.3.12 Màng lọc UF 108 3.3.13 Bể chứa nƣớc 109 CHƢƠNG 4: KHÁI TOÁN KINH TẾ 110 4.1 Khái tốn chi phí cho phƣơng án 110 4.1.1 Khái tốn chi phí xây dựng phần thô 110 4.1.2 Chi phí thiết bị cho hạng mục 111 4.1.3 Chi phí vận hành 113 4.1.4 Chi phí nƣớc cấp 115 4.2 Khái tốn chi phí cho phƣơng án 115 4.2.1 Khái tốn chi phí xây dựng phần thơ 116 4.2.2 Chi phí thiết bị cho hạng mục 117 4.2.3 Chi phí vận hành 119 4.2.4 Chi phí nƣớc cấp 120 CHƢƠNG 5: ĐÁNH GIÁ CÁC PHƢƠNG ÁN XỬ LÝ VÀ ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN TÁI SỬ DỤNG 30% NƢỚC THẢI SINH HOẠT 121 5.1 Đánh giá phƣơng án 121 5.2 Đề xuất phƣơng án tái sử dụng nƣớc thải sinh hoạt 122 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 123 TÀI LIỆU THAM KHẢO 124 vi DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Thành phần tính chất nƣớc thải sinh hoạt cơng ty TNHH ESPRINTA Việt Nam 20 Bảng 2.2: Ƣớc tính hiệu suất xử lý phƣơng án 24 Bảng2.3:Uớc tính hiệu suất xử lý phƣơng án 27 Bảng 3.1: Hệ số khơng điều hịa chung 28 Bảng 3.2: Các thông số kích thƣớc song chắn rác 31 Bảng 3.3: Các thơng số kích thƣớc hố thu gom 33 Bảng 3.4: Thông số thiết kế đĩa phân phối khí EDI thơ 34 Bảng 3.5: Thơng số kích thƣớc bể điều hịa 37 Bảng 3.6: Thơng số kích thƣớc bể điều chỉnh pH 39 Bảng 3.9: Chất lƣợng nƣớc thải đầu vào bể Aerotank 39 Bảng 3.10: Thơng số đĩa thổi khí EDI tinh 46 Bảng 3.11: Thơng số kích thƣớc bể Aerotank 49 Bảng 3.7: Chất lƣợng nƣớc thải đầu vào bể Anoxic 50 Bảng 3.8: Thông số kích thƣớc bể Anoxic 53 Bảng 3.12: Thơng số kích thƣớc bể lắng 58 Bảng 3.13: Thơng số kích thƣớc bể trung gian 59 Bảng 3.14: Thơng số kích thƣớc bồn lọc cát 64 Bảng 3.14: Thông số kích thƣớc bồn lọc than hoạt tính 70 Bảng 3.15: Thơng số kích thƣớc bể khử trùng 72 Bảng 3.16: Thơng số kích thƣớc bể nén bùn 74 Bảng 3.17: Thơng số kích thƣớc bể chứa nƣớc 76 Bảng 3.18: Thơng số kích thƣớc bể điều chỉnh pH 78 Bảng 3.19: Thơng số kích thƣớc bể trung gian 79 Bảng 3.20: Chất lƣợng nƣớc thải đầu vào bể SBR 79 Bảng 3.21: Thơng số đĩa thổi khí tinh EDI 90 Bảng 3.22: Thông số kích thƣớc bể SBR 93 Bảng 3.23:Thơng số thơng số kích thƣớc bồn lọc cát 98 Bảng 3.24: Thơng số thơng số kích thƣớc bồn lọc than 103 Bảng 3.25: Thơng số kích thƣớc bể khử trùng 106 Bảng 3.26: Thơng số kích thƣớc bể nén bùn 108 Bảng 3.27: Thơng số kích thƣớc bể chứa nƣớc 109 Bảng 4.1: Khái tốn chi phí xây dựng hạng mục 110 Bảng 4.2: Chi phí thiết bị 111 Bảng 4.3: Chi phí hóa chất 113 Bảng 4.4: Chi phí điện 114 vii Bảng 4.5: Chi phí nhân cơng 115 Bảng 4.6: Chi phí nƣớc cấp 115 Bảng 4.7: Khái tốn chi phí xây dựng hạng mục 116 Bảng 4.8: Chi phí thiết bị 117 Bảng 4.9: Chi phí hóa chất 119 Bảng 4.10: Chi phí điện 119 Bảng 4.11: Chi phí nhân cơng 120 Bảng 4.12: Chi phí nƣớc cấp 120 Bảng 5.1: So sánh phƣơng án 121 viii 4.2.1 Khái tốn chi phí xây dựng phần thơ Bảng 4.7: Khái tốn chi phí xây dựng hạng mục STT Tên hạng mục Quy hoạch mặt gia cố móng -Đào mặt bằng: 24m × 23 × -Dựng cọc, đổ bê tơng Hố thu gom 3m × 2m × 4.5m -Vật liệu bê tông cốt thép, 300mm, thành bể dày 200mm -Sơn chống thấm bên trong, nƣớc Bể điều hịa: 12m × 12m × 5.5m Vật liệu, sơn nhƣ Bể điều chỉnh pH: 3m × 3m × 5.5m Vật liệu, sơn nhƣ Bể SBR 8m × 7m × 5.5m Vật liệu, sơn nhƣ Bể trung gian 3m × 3m × 5.5m Vật liệu, sơn nhƣ Bể khử trùng: 5m × 3m × 5.5m Vật liệu, sơn nhƣ Bể nén bùn: 10 3m × 3m × 5.58 m Vật liệu, sơn nhƣ 11 4.2.2 Chi phí thiết bị cho hạng mục STT 3 4 Nhà chứa hóa chất, nhà vận hành: 6m × 3m × 3m Bồn lọc 4 1 TỔNG CỘNG Tổng chi phí đầu tƣ xây dựng trạm xử lý nƣớc thải trƣớc thuế theo phƣơng án 1: = Chi phí xây dựng + chi phí thiết bị = 11,032,185,000 + 2,855,442,000 = 13,887,627,000 đồng 4.2.3 Chi phí vận hành 4.2.3.1 Chi phí hóa chất vận hành Bảng 4.9: Chi phí hóa chất STT Hóa chất xử lý nƣớc (1 4.2.3.2 Chi phí điện vận hành STT 10 11 12 14 15 ĐƠN GIÁ ĐIỆN (VNĐ/KWH) THÀNH TIỀN (VNĐ) 4.2.3.3 Chi phí nhân cơng Bảng 4.11: Chi phí nhân cơng 4.2.4 Chi phí nƣớc cấp STT Khi hoạt động Cơng ty tái sử dụng nƣớc phí nƣớc cấp →Tổng chi phí vận hành ngày = Chi phí hóa chất + chi phí điện 377,600 + 1,864,550 + 1,000,000 = 2,243,150 VNĐ Chi phí cho 1m nƣớc thải: 2,243,150/1000 = 2244 VNĐ/m 120 CHƢƠNG 5: ĐÁNH GIÁ CÁC PHƢƠNG ÁN XỬ LÝ VÀ ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN TÁI SỬ DỤNG 30% NƢỚC THẢI SINH HOẠT 5.1 Đánh giá phƣơng án Bảng 5.1: So sánh phương án TIÊU CHÍ kết hợp lắng sinh họ thời gian dài hoạt động Kỹ thuật dƣỡng thuộc theo dõi lƣợng vi si lý 121 Chi phí xây dựng mua trang thiết bị ch 13,113,600,000 đồn Chi phí kinh tế Chi phí vận hành 1,728,757 đồng Chi phí cho m 1729 đồng Từ tính tốn, ta thấy hiệu xử lý phƣơng án gần nhƣ nhau, nhƣng so với phƣơng án phƣơng án đơn giản, dễ thi công vận hành đơn giản Thêm vào đó, chi phí để xử lý m nƣớc thải từ phƣơng án rẻ so với phƣơng án Do ta lựa chọn phƣơng án để tiến hành thi công hệ thống xử lý nƣớc thải sinh hoạt công nhân cho công ty TNHH ESPRINTA Việt Nam 5.2 Đề xuất phƣơng án tái sử dụng nƣớc thải sinh hoạt Cục Quản lý tài nguyên nƣớc (Bộ TN&MT) cho biết xem xét cho phép tái sử dụng nƣớc thải sinh hoạt đ đƣợc xử lý bảo đảm đạt Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nƣớc thải sinh hoạt cột A (QCVN 14: 2008/ BTNMT) bảo đảm đạt Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lƣợng nƣớc phù hợp cho mục đích tƣới cột B1 (QCVN 08MT:2015/ BTNMT) để tƣới phạm vi sở Vì phƣơng án đề tài tái sử dụng nƣớc thải để tƣới cảnh, thảm thực vật, tẩy rửa, rửa sàn nhà, vệ sinh lị quy trình sản xuất công ty, nhằm hạn chế tối đa chi phí nƣớc hàng tháng nhƣ cách tiết kiệm tài nguyên Tái sử dụng nƣớc giúp tiết kiệm chi phí mua nƣớc + chi phí xả thải Tất hành động cụ thể đồng nghĩa với việc giảm nhiều chi phí cho cơng ty, đồng thời nêu cao tinh thần bảo vệ môi trƣờng 122 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ Kết luận Nƣớc thải sinh hoạt chủ yếu có hàm lƣợng COD, BOD , SS cao, bên cạnh có hàm lƣợng Nito, photpho… tỷ lệ COD BOD phù hợp cho phƣơng pháp xử lý sinh học Công nghệ xử lý đơn giản, phổ biến dễ thi công, vận hành đơn giản , đạt hiệu cao, xử lý đƣợc triệt để hàm lƣợng chất thải nƣớc , đạt chuẩn đầu theo cột A theo QCVN 14:2008/BTNMT Với việc thu thấp số liệu thành phần tính chất đặc trƣng nƣớc thải sinh hoạt, dựa vào công nghệ xử lý nƣớc thải đ đƣa đƣợc cơng nghệ xử lý Từ việc tính tốn thiết kế nhƣ khái tốn kinh phí hai phƣơng án đ lựa chọn đƣợc công nghệ tối ƣu để thực vẽ thiết kế Nƣớc thải sinh hoạt có nhiều phƣơng pháp xử lý, nhiên phƣơng pháp có nét riêng mà vào chi tiết so sánh xác đƣợc chúng Với công nghệ vẽ đề xuất phƣơng pháp tiết kiệm đồng thời đảm bảo hiệu xử lý Chi phí để xử lý m 1729 VNĐ, phù hợp cho công ty tiến hành thi công, xây dựng trạm xử lý nƣớc thải Kiến nghị Q trình chọn cơng nghệ nên đƣợc thực dựa thông số thiết kế chọn từ q trình thực nghiệm mơ hình thơng số thiết xác, đảm bảo hiệu quả, tiết kiệm, tăng tính chắn công nghệ Trƣớc vào hoạt động nhà máy, cần có q trình vận hành, chạy thử để điều chỉnh thông số cho phù hợp thực tế Thƣờng xuyên theo dõi, phân tích, kiểm tra tiêu SS, COD, BOD5… Cần tuân thủ nghiêm ngặc quy định vận hành hệ thống để chất lƣợng nƣớc ổn định đảm bảo tuổi thọ cơng trình Thƣờng xuyên kiểm tra máy móc thiết bị hệ thống để kịp thời khắc phục cố 123 TÀI LIỆU THAM KHẢO TS Trịnh Xuân Lai (2009), Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nƣớc thải, Nhà xuất xây dựng GS.TSKH Lâm Minh Triết (2008), Xử lý nƣớc thải đô thị công nghiệp, Nhà xuất đại học quốc gia TS Nguyễn Ngọc Dung (2005), Kỹ thuật xử lý nƣớc cấp, Nhà xuất xây dựng Tiêu chuẩn xây dựng việt nam TCXDVN 33:2006 GS.TSKH Nguyễn Bin (2006), Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 2, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Lâm Minh Triết (2013), Xử lý nƣớc thải đô thị & cơng nghiệp, tính tốn thiết kế cơng trình, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh Trần Hữu Uyển (2003), Các bảng tính tốn thủy lực cống mƣơng thoát nƣớc, Nhà xuất Xây dựng Tiêu chuẩn xây dựng quốc gia TCXDVN 51:2008 Trịnh Xn Lai (2013), Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nƣớc thải, Nhà xuất xây dựng 10 QCVN 14:2008/ BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nƣớc thải sinh hoạt 11 TS Trịnh Xn Lai (2000), Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nƣớc thải, Nhà xuất xây dựng 12 Metcaft & Eddy (2003), Wastewater Engineering Treament, Disposal, Reuse Third Endition 124 ... tốn thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải sinh hoạt Cụ thể tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải sinh hoạt tái sử dụng 30% nƣớc thải sinh hoạt cho công ty TNHH ESPRINTA Việt Nam với công suất. .. ĐỀ TÀI: “ Thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải sinh hoạt công suất 1000m / ngày tái sử dụng 30% nƣớc thải sinh hoạt cho công ty TNHH ESPRINTA Việt Nam? ?? Lĩnh vực: Nghiên cứu Thiết kế Quản lý   ... sử dụng 30% nƣớc thải sinh hoạt cho công ty TNHH ESPRINTA Việt Nam ” Mục tiêu đề tài Lựa chọn công nghệ phù hợp để xử lý tái sử dụng nƣớc thải sinh hoạt cho công ty TNHH ESPRINTA Việt Nam Đảm