(Đồ án tốt nghiệp) tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải nhà máy chế biến cá trường giang công suất 2000m3 ngày

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI NhÀ MÁY CHẾ BIẾN CÁ TRƯỜNG GIANG CÔNG SUẤT 2000M3/NGÀY GVHD: TRẦN THỊ KIM ANH SVTH : NGUYỄN NGỌC HỒNG MSSV: 15150011 SKL006735 Tp Hồ Chí Minh, tháng 12/2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH  LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CÁ TRƯỜNG GIANG CÔNG SUẤT 2000M /NGÀY SVTH: NGUYỄN NGỌC HỒNG MSSV: 15150011 GVHD: TS TRẦN THỊ KIM ANH Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2019 I LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn Cô – Tiến Sỹ Trần Thị Kim Anh hướng dẫn tận tình, giúp đỡ em hoàn thành luận văn tốt nghiệp Những lời dạy, kiến thức chuyên môn Cô truyền đạt, chia sẻ với thúc giục, động viên, nhắc nhở Cơ em sai sót, tập trung, góp phần lớn cho việc hoàn thành luận văn Đồng thời hành trang, tảng vững cho em sau tốt nghiệp làm việc Em xin gửi lời tri ân chân thành đến quý thầy, cô giảng viên Bộ môn Công nghệ Môi trường – Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM truyền cảm hứng, niềm đam mê cho em giảng sinh động, tạo điều kiện cho em vừa học tập, vừa giải trí sau học căng thẳng, giúp em tích lũy kiến thức, kinh nghiệm, đáp ứng nhu cầu nhà tuyển dụng Trong trình thực luận văn, với nhiều nỗ lực cố gắng hết mình, sai sót khơng thể tránh khỏi Em hy vọng nhận góp ý Thầy, Cơ để luận văn em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực luận văn I LỜI CAM ĐOAN Tôi tên Nguyễn Ngọc Hồng, sinh viên niên khóa 2015; mã số sinh viên: 15150011; ngành Công nghệ Kỹ thuật Môi trường Tôi xin cam đoan đề tài luận văn hoàn toàn tơi thực hướng dẫn chun môn từ Tiến sĩ Trần Thị Kim Anh Các số liệu trích dẫn, tài liệu tham khảo sử dụng đề tài thu thập tham khảo từ nguồn đáng tin cậy, kiểm chứng, công nhận rộng rãi, phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật Khi trích dẫn phần tham khảo tơi có ghi nguồn gốc tài liệu tham khảo rõ ràng, phù hợp Các kết tính tốn luận văn hồn tồn tơi tự thực cách nghiêm túc trung thực dựa phương án thuyết minh trùng khớp với chi tiết liên quan vẽ kèm theo Tơi xin lấy danh dự uy tín thân để đảm bảo lời cam đoan II MỤC LỤC GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI Đặt vấn đề Mục tiêu đề tài Đối tượng phạm vi đề tài Nội dung Phương pháp thực Ý nghĩa đề tài CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CÁ TRƯỜNG GIANG NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN 1.1 Tổng quan nhà máy chế biến cá Trường Giang 1.2 Tổng quan ngành chế biến thủy sản 1.2.1 Vài nét ngành chế biến thủy sản 1.2.2 Các trình ngành chế biến thủy sản 1.2.3 Đặc trưng nước thải chế biến cá tác động đến môi trường 2.1 Các công nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản 2.1.1 Các công nghệ xử lý 2.1.2 Các phương pháp xử lý 2.2 Một số công trình xử lý nước thải chế biến thủy sản 2.2.1 Công nghệ xử lý công ty chế biến thủy sản Thanh Bình 2.2.2 Cơng nghệ xử lý công ty chế biến thủy sản Út Xi 2.3.1 Tính chất nước thải đầu vào 2.3.2 Đề xuất quy trình cơng nghệ CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ CỦA PHƯƠNG ÁN 3.1 Các thông số tính tốn 3.2 Tính tốn cơng trình phương án III 3.2.1 Song chắn rác 30 3.2.2 Bể tách dầu mỡ 33 3.3.3 Hố thu gom 36 3.2.4 Bể điều hòa 38 3.2.5 Bể lắng (lắng đứng) 44 3.2.6 Bể trung gian 49 3.2.7 Bể UASB (UASB – Upflow Anaerobic Sludge Blanket) 51 3.2.8 Bể Anoxic 62 3.2.9 Bể Aerotank 65 3.2.10 Bể Lắng (bể lắng sau sinh học) 78 3.2.11 Bể nén bùn 83 3.2.12 Bể khử trùng 86 3.3 Tính kinh tế phương án 88 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ .101 4.1 Các thơng số tính tốn .101 4.2 Tính tốn cơng trình phương án 101 4.2.1 Bể trung gian 101 4.2.2 Bể SBR (SBR - Sequencing Batch Reactor) 104 4.2.3 Bể trung gian 117 4.3 Tính kinh tế phương án 118 CHƯƠNG 5: ĐÁNH GIÁ CÁC PHƯƠNG ÁN 130 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 133 TÀI LIỆU THAM KHẢO 135 PHỤ LỤC 136 IV DANH MỤC HÌNH Hình Quy trình chế biến cá Hình Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải công ty chế biến thủy sản Thanh Bình 14 Hình Sơ đồ cơng nghệ xử lý công ty chế biến thủy sản Út Xi 16 Hình Sơ đồ cơng nghệ phương án 19 Hình Sơ đồ cơng nghệ phương án 24 Hình Sơ đồ dịng chảy tuần hoàn từ bể lắng sang Aerotank 71 VI DANH MỤC BẢNG Bảng Thông số nước thải đầu vào 17 Bảng Dự kiến hiệu xử lý phương án 21 Bảng Dự kiến hiệu xử lý phương án 26 Bảng Hệ số không điều hòa chung 29 Bảng Thông số nước thải đầu vào song chắn rác 30 Bảng Hệ số β để tính sức cản cục song chắn rác 31 Bảng Thông số thiết kế song chắn rác 33 Bảng Thông số nước thải đầu vào bể tách dầu mỡ 34 Bảng Thông số thiết kế bể vớt dầu mỡ 36 Bảng 10 Thông số nước thải đầu vào hố thu gom 36 Bảng 11 Thông số thiết kế hố thu gom 38 Bảng 12 Thông số nước thải đầu vào bể điều hòa 39 Bảng 13 Thông số thiết kế bể điều hòa 43 Bảng 14 Thông số nước thải đầu vào bể lắng 44 Bảng 15 Thông số thiết kế bể lắng 49 Bảng 16 Thông số nước thải đầu vào bể trung gian 50 Bảng 17 Thông số thiết kế bể trung gian 51 Bảng 18 Thông số nước thải đầu vào bể UASB 51 Bảng 19 Thông số thiết kế bể UASB 61 Bảng 20 Thông số nước thải đầu vào bể Anoxic 62 Bảng 21 Thông số thiết kế bể Anoxic 65 Bảng 22 Thông số nước thải đầu vào bể Aerotank 66 Bảng 23 Các kích thước điển hình bể aerotank 69 Bảng 24 Thông số thiết kế bể Aerotank 77 Bảng 25 Thông số nước thải đầu vào bể lắng 78 Bảng 26 Thông số thiết kế bể lắng 83 Bảng 27 Thông số thiết kế bể nén bùn 86 Bảng 28 Thông số thiết kế bể khử trùng 88 Bảng 29 Khái tốn chi phí hạng mục xây dựng phương án 88 Bảng 30 Khái toán thiết bị cho phương án 92 Bảng 31 Chi phí hóa chất sử dụng ngày theo phương án 95 VII Bảng 32 Điện sử dụng ngày theo phương án 96 Bảng 33 Chi phí nhân cơng 99 Bảng 34 Hệ số khơng điều hịa chung 101 Bảng 35 Thông số nước thải đầu vào bể trung gian 102 Bảng 36 Thông số thiết kế bể trung gian 104 Bảng 37 Thông số nước thải đầu vào bể SBR 104 Bảng 38 Thông số thiết kế bể SBR 117 Bảng 39 Thông số thiết kế bể trung gian 118 Bảng 40 Khái toán chi phí hạng mục xây dựng phương án .119 Bảng 41 Khái toán thiết bị cho phương án 122 Bảng 42 Chi phí hóa chất sử dụng ngày theo phương án 125 Bảng 43 Điện sử dụng ngày theo phương án 126 Bảng 44 Chi phí nhân cơng 129 Bảng 45 So sánh phương án công nghệ để xuất 130 VIII DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BOD Biochemical Oxygen Demand: Nhu cầu oxy sinh học BXD Bộ Xây dựng BTNMT trường Bộ Tài nguyên Môi COD Chemical Oxygen Demand: Nhu cầu oxy hóa học DO hịa tan Dissolved Oxygen: Oxy F/M Food per Mass: Tỷ lệ thức ăn sinh khối HRT Hydraulic Retention Time: Thời gian lưu nước MT Môi trường nbCOD non – biodegradated Chemical Oxygen Demand: Lượng COD phân hủy sinh học nbVSS Nonbiodegrable VSS: VSS khó phân hủy sinh học sCOD Soluble Chemical Oxygen Demand: Lượng COD hòa tan SS Suspended Solid: Chất rắn lơ lửng SBR Sequencing Batch Reactor: Bể bùn hiếu khí xử lý theo mẻ SRT Sludge Retention Time: Thời gian lưu bùn SVI Sludge Volume Index: Chỉ số thể tích bùn QCVN Quy chuẩn Việt Nam TSS Total Suspended Solid: Tổng rắn lơ lửng TK02 – Hố thu gom Máy bơm chìm Model: KTZ45.5 TK03 – Bể điều hịa Máy thổi khí Model: RSV-65 Đĩa thổi khí thơ Model: PermaCap Medium 3/4" Bồn chứa hóa chất NaOH Bồn nhựa 310 lít Bơm định lượng NaOH Model: X-003-XB Máy khuấy trộn tĩnh Model: AC – MP 1000 Bồn chứa hóa chất polymer Bồn nhựa 500 lít Bơm định lượng polymer Model: X-003-XB TK04 – Bể lắng 1 Ống tâm Tấm cưa Bơm hút bùn Model: Dwo150M TK05 – Bể Trung gian Máy bơm chìm Model: KTZ45.5 TK06 – Bể UASB Tấm chắn khí Tấm chắn khí Tấm hướng dịng Tấm cưa Bơm hút bùn Model: Dwo150M TK07 – Bể trung gian 1 Máy khuấy chìm Model: MR3032 Máy bơm chìm Model: KTZ611 TK08 – Bể SBR Đĩa thổi khí tinh Model: FlexAir Threaded EDI - USA 280 500 000 140 000 000 Tsurumi 175 984 000 879 920 000 Disc 9'' Micro Máy thổi khí 124 Model: TSR2-200 Bộ sensor DO Model: 6309PDTF TK10 – Bể nén bùn Ống tâm Tấm cưa Bơm hút bùn Model: Dwo150M TK11 – Bể khử trùng Bơm định lượng Chlorine Model: X-003-XB Bồn chứa hóa chlorine Bồn nhựa 310 lít Tổng chi phí đầu tư xây dựng trạm xử lý nước thải trước thuế theo phương án = chi phí xây dựng + chi phí thiết bị = 077 875 000 + 036 866 000 = 114 741 000 (VNĐ) Chi phí vận hành phương án Chi phí hóa chất vận hành phương án Bảng 42 Chi phí hóa chất sử dụng ngày theo phương án 125 TÊN STT HÓA CHẤT HÓA CHẤT XỬ LÝ NƯỚC (2000 m3/ngày) Chlorine (dạng rắn) Polymer Anion (dạng rắn) Xút vảy (dạng rắn) TỔNG CỘNG Chi phí điện vận hành phương án Bảng 43 Điện sử dụng ngày theo phư STT TÊN THIẾT BỊ Máy hút váng dầu Model: MB Máy bơm chìm (Hố thu gom) Model: KTZ45.5 Máy thổi khí (Bể điều hịa) Model: RSV- 65 Bơm định lượng (Bể điều hòa) Model: X-003XB Bơm hút bùn (Bể lắng 1) Model: Dwo150M Bơm chìm (Bể trung gian) Model: KTZ45.5 Bơm hút bùn (Bể UASB) Model: Dwo150M Máy khuấy trộn chìm (Bể trung gian 1)Cái Model: MR3032 127 Máy bơm chìm (Bể trung gian 1) Model: KTZ611 Máy thổi khí (Bể SBR) Model: TSR2150 Bơm hút bùn 10 (Bể SBR) Model: Dwo150M Bơm hút bùn 11 (Bể nén bùn) Model: Dwo150M Bơm định lượng 12 (Bể khử trùng) Model: X-003XB TỔNG CỘNG Đơn giá điện (VNĐ/kW) Thành tiền Tổng chi phí vận hành ngày = Chi phí hóa chất + chi phí điện = 748 656 + 649 000 = 397 656 VNĐ Chi phí cho m3 nước thải Chi phí xây dựng: Thời gian khấu hao cơng trình T = 15 năm Chi phí xây dựng tính theo ngày: pkh = 114 741 000 = 376 VNĐ/ngày 2000×365 Chi phí vận hành: Chi phí hóa chất: Phc = 748 656 VNĐ/ngày Chi phí điện năng: Pdn = 649 000 VNĐ/ngày Chi phí nhân cơng: Bảng 44 Chi phí nhân cơng TT NHÂN CƠNG Cơng nhân kỹ thuật Kỹ sư mơi trường CHI PHÍ NHÂN CƠNG MỘT NGÀY (VNĐ/day) Chi phí sửa chữa: Chi phí sửa chữa chiếm 0.25% tổng chi phí đầu tư ban đầu (Nguồn: Thơng tư 03/2017/TT-BXD) Psc = 0.25% × 114 741 000 = 15 286 853 VNĐ/năm = 41 882 VNĐ/ngày Tổng chi phi xử lý nước thải là: P = 376 + 748 656 + 649 000 + 450 000 + 41 882 = 897 914 VNĐ/ngày Chi phí xử lý cho m3 nước thải là: p = 129 CHƯƠNG 5: ĐÁNH GIÁ CÁC PHƯƠNG ÁN Qua trình tính tốn phương án cơng nghệ đề xuất ta so sánh ưu điểm, nhược điểm phương án mặt kinh tế lẫn trình thi cơng vận hành cho cơng trình sau Từ đó, phương án đem lại hiệu triển khai vẽ chi tiết Bảng 45 So sánh phương án cơng nghệ để xuất TIÊU CHÍ KỸ THUẬT NHƯỢC ĐIỂM 130 KINH TẾ Kết luận: Về hiệu quả: Phương án vận hành phương án phương án gần có hiệu 131 Về kinh tế: Phương án ưu điểm nhiều hẳn mặt chi phí đầu tư xây dựng, yêu cầu mặt thấp hẳn lại vướng phí vận hành cao phương án Tuy nhiên: + Phương án trội hẳn phương án mặt kỹ thuật, chi phí đầu tư xây dựng Mặt khác, nay, xử lý nước thải công nghệ Aerotank phương án rộng rãi, chứng tỏ công nghệ thật ổn định đáng tin cậy + Phương án với công nghệ SBR công nghệ cải tiến cho aerotank lắng nhiên cịn nhiều điểm bất cập chi phí thiết bị lớn, u cầu người vận hành có trình độ cao điều làm điểm rõ rệch bước thẩm định thầu nhà đầu tư + Số tiền để xử lý m nước thải phương án Vì vậy, từ trình so sánh đưa lựa chọn phương án, ta định chọn phương án để thực triển khai bảng vẽ chi tiết 132 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Nhà máy chế biến cá Trường Giang đường phát triển không ngừng, đem lại lợi ích kinh tế cho doanh nghiệp, hội việc làm cho người lao động, sản phẩm chất lượng phục vụ cho người tiêu dùng Chính vậy, để đón đầu xu hướng phát triển bền vững đồng thời hoạt động nhà máy mà đảm bảo vấn đề môi trường, trạm xử lý nước thải nhà máy chế biến cá Trường Giang xử lý triệt để chất ô nhiễm để đáp ứng chuẩn đầu theo cột A, QCVN 11-MT:2015/BTNMT Đối với nước thải thủy sản, thành phần ô nhiễm cần quan tâm xử lý COD, BOD, SS, nitơ, phốt Do đó, sử dụng cơng nghệ sinh học phương pháp xử lý học để xử lý phù hợp với yêu cầu đề Trong phương án đề xuất, cho khả xử lý đạt yêu cầu cột A, QCVN 11-MT:2015/BTNM Ở phương án 2, diện tích xây dựng nhỏ so với phương án 1, chi phí đầu tư vận hành lại cao so với phương án Bên cạnh việc vận hành hệ thống SBR lại cần người vận hành có kiến thức chun mơn cao Chi phí bảo trì có cố thay thiết bị vơ tốn Vì vậy, để đáp ứng cho nhu cầu xử lý mà đảm bảo tính kinh tế, vận hành đơn giản phương án nên áp dụng để thiết kế trạm xử lý KIẾN NGHỊ Để đảm bảo tính xác hiệu cơng trình xử lý, cần lấy mẫu nước thải chạy mơ hình thực nghiệm để điều chỉnh thông số phù hợp với thực tế Đội ngũ cán kỹ thuật cần đào tạo để vận hành hệ thống hiệu quy định Nhân viên vận hành cần theo dõi thường xuyên phân tích tiêu cần thiết COD, BOD, SS, nitơ, phốt Kết nên ghi chép vào sổ nhật kí vận hành Khi có cố xảy nước thải không đạt yêu cầu xử lý, cần báo cho kỹ sư phụ trách để có biện pháp xử lý kịp thời 133 Trong trình vận hành, định kì nên có kiểm tra máy móc bảo trì thiết bị để đảm bảo hệ thống vận hành hiệu quả, tránh cố bất ngờ 134 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tổng cục Thủy Sản (2018), “Thủy sản Việt Nam: Hướng đến phát triển bền vững” [2] Tổng cục môi trường (2011), “Sổ tay hướng dẫn xử lý nước thải số ngành công nghiệp – Tập 1’’ [3] Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam, TCXD 51:2008 – Thốt nước, mạng lưới cơng trình bên – Tiêu chuẩn thiết kế [4] QCVN 11-MT:2015/BTNMT [5] Metcalf & Eddy, (2003), ‘‘Wastewater Engineering – Treatment and Reuse’’, NXB McGraw-Hill Education [6] Trịnh Xuân Lai, (2000), ‘‘Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải’’, NXB Xây dựng [7] Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước dân, (2010), ‘‘Xử lý nước thải đô thị công nghiệp’’, NXB Đại học quốc gia TP.HCM [8] PGS.TS Hồng Huệ, (2010), ‘‘Giáo trình xử lý nước thải’’, NXB Xây dựng Hà Nội [9] Ths Lâm Vĩnh Sơn, ‘‘Bài giảng kỹ thuật xử lý nước thải’’ [10] Công ty Cổ phần Thủy sả Trường Giang [11] (2011), ‘‘Sổ tay hướng dẫn xử lý nước thải số ngành công nghiệp – Tập 1’’, NXB Hà Nội [12] Tiêu chuẩn Việt Nam, TCVN 8423 :2010 – Cơng trình thủy lợi – Trạm bơm tưới, tiêu nước – Yêu cầu thiết kế cơng trình thủy cơng [13] Nguyễn Ngọc Dung (1999), ‘‘Xử lý nước cấp’’, NXB Xây Dựng [14] Lê Văn Cát (2009), ‘‘Xử lý nước thải giàu N P’’, Nhà xuất khoa học tự nhiên công nghệ Hà Nội PHỤ LỤC Trang 136 ... NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 2.1 Các cơng nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản 2.1.1 Các công nghệ xử lý Xử lý nước thải để đảm bảo nước thải đầu đáp ứng yêu cầu khắt khe không ngừng nâng cao Nhà nước. .. tốn thiết kế trạm xử lý nước thải nhà máy chế biến cá Trường Giang công suất 2000 m3/ngđ” đưa hệ thống xử lý nước thải, hạn chế ảnh hưởng thành phần nguy hại, nhằm mang lại hiệu bảo vệ môi trường, ... 1.2.2 Các trình ngành chế biến thủy sản 1.2.3 Đặc trưng nước thải chế biến cá tác động đến môi trường 2.1 Các công nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản 2.1.1 Các công nghệ xử lý