T tc = Tđ + Thc + Tnc + Tbt = 1.834 + 93 + 1.333,3 + 7,3 = 3.267,6 (đồng/m3 nước thải)
5.2. DỰ TOÁN KINH PHÍ PHƯƠNG ÁN 2
5.2.1. Dự toán kinh phí phần xây dựng
Bảng 5.5 Dự toán kinh phí phần xây dựng.
STT Tên công trình Thể tích Đơn giá (VND) Thành tiền
(VND) 1 Bể thu gom 10,12 m3 2.000.000 20.240.000 2 Bể tách dầu 9,8 m3 2.000.000 19.600.000 3 Bể điều hòa 180 m3 2.000.000 360.000.000 4 Bể lắng 1 36,3 m3 2.000.000 105.400.000 5 Bể trung gian 10,12 m3 2.000.000 20.240.00 6 Bể UASB 81,51 m3 2.000.000 163.020.000
GVHD: TS. Huỳnh Thị Ngọc Hân SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Linh 114 7 Bể MBBR 109,4 m3 2.000.000 218.800.000 8 Bể lắng 2 60 m3 2.000.000 120.000.000 9 Bể khử trùng 7,5 m3 2.000.000 15.000.000 10 Bể nén bùn 10,6 m3 2.000.000 21.200.000 11 Nhà điều hành 12 m2 1.700.000 20.400.000 Tổng cộng 1.046.960.000
5.2.2. Dự toán chi phí phần thiết bị
Bảng 5.6 Dự toán kinh phí phần thiết bị
STT Tên thiết bị Số lượng Đơn giá
(VND)
Thành tiền (VND)
1 Song chắn rác 1 5.000.000 5.000.000
Bể thu gom
2 Bơm chìm nước thải
Tsurumi KTZ31.5
2 15.500.000 31.000.000
Bể tách dầu
3 Thiết bị gạt bùn 1 20.000.000 20.000.000
Bể điều hòa
4 Máy thổi khí Tsurumi
TSR2-50
2 25.565.000 51.130.000
5 Bơm chìm nước thải
Tsurumi KTZ32.2
2 18.450.000 36.900.000
6 Đĩa phân phối khí Jaeger 24 290.000 6.960.000
7 Hệ thống van, đường ống
dẫn khí và các phụ kiện
1 10.000.000 10.000.000
GVHD: TS. Huỳnh Thị Ngọc Hân SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Linh 115 10 Máy bơm chìm hút bùn HSF250-1-75 2 3.820.000 7.640.000 Bể UASB 11 Máy bơm chìm hút bùn Everugsh EF-20T 2HP 2 6.563.000 13.126.000 Bể MBBR
12 Đĩa phân phối khí 35 350.000 12.250.000
13 Hệ thống van, đường ống
dẫn khí và các phụ kiện
1 10.000.000 10.000.000
14 Máy thổi khí LongTech
LT80 2 40.031.000 80.062.000 Bể lắng 2 15 Máy bơm chìm hút bùn HSF250-1-75 2 3.820.000 7.640.000 Bể nén bùn 16 Máy bơm chìm hút bùn HSF250-1-75 2 3.820.000 7.640.000 Tổng cộng 299.348.000
Tổng chi phí đầu tư ban đầu = Chi phí phần xây dựng + Chi phí phần thiết bị = 1.046.960.000 + 299.348.000
= 1.346.308.000 (đồng) Suất đầu tư cho 1m3 nước thải: 1.346.308.000
300 = 4.488.000 (đồng/m3 nước thải) Niên hạn thiết kế : 20 năm.
5.2.3. Chi phí điện năng
Điện năng sử dụng trong hệ thống như sau:
Bảng 5.7 Điện năng tiêu thụ trong ngày của hệ thống.
STT Tên thiết bị Công suất Số
lượng
Thời gian
GVHD: TS. Huỳnh Thị Ngọc Hân
SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Linh 116
( kW) (h/ngày) ( kW.h/ngày)
1 Bơm nước thải bể
thu gom
1,4 2 12 33,6
2 Thiết bị gạt bùn 0,4 1 24 9,6
3 Máy thổi khí bể điều
hòa
5 2 24 240
4 Bơm nước thải bể
điều hòa 2,2 2 12 52,8 5 Bơm bùn bể lắng 1 0,4 2 12 9,6 6 Bơm bùn bể UASB 1,5 2 12 36 7 Máy thổi khí bể Aerotank 1,7 2 24 81,6 8 Bơm bùn bể lắng 2 0,4 2 12 9,6 9 Bơm bùn bể nén bùn 0,6 2 12 14,4 Tổng cộng 487,2
Đơn giá điện: 1000 đ/ kW.
Chi phí điện hàng ngày là: 487,2 × 1000 = 487.200 (đồng/ngày)
Chi phí điện xử lý 1 m3 nước thải: Tđ = 487.200 / 300 = 1.624 (đồng/m3 nước thải)
5.2.4. Chi phí hóa chất
Hoá chất sử dụng trong hệ thống là chlorine. Chi phí hoá chất xử lý 1 m3 nước thải là :
Bảng 5.8 Lượng hóa chất tiêu thụ trong ngày của hệ thống.
GVHD: TS. Huỳnh Thị Ngọc Hân
SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Linh 117
(lít/ngày) (đồng/lít) (đồng)
1 Clorine (Javel 10%) 10 2.800 28.000
Chi phí hoá chất xử lý 1 m3 nước thải là : Thc = 28.000/300 = 93 (đồng/m3 nước thải)
5.2.5. Chi phí nhân công
Vận hành hệ thống cần 2 nhân viên. Mức lương trung bình cho mỗi nhân viên là 6.000.000 đồng/tháng.
Chi phí nhân công vận hành xử lý 1 m3 nước thải là :
Tnc = (6.000.000 × 2) / (30 × 300) = 1.333,3 (đồng/m3 nước thải)
5.2.6. Chi phí bảo trì, sửa chữa
Chi phí sửa chữa nhỏ như tra dầu mỡ, chi phí kiểm tra máy móc định kỳ. Chi phí này chiếm 1% tổng chi phí đầu tư ban đầu tính cho một năm.
Tbt = 0,01 × 1.595.584.000
20×365×300 = 7,3 (đồng/m3 nước thải)
5.2.7. Chi phí vận hành xử lý 1m3 nước thải
T tc = Tđ + Thc + Tnc + Tbt = 1.624 + 93 + 1.333,3 + 7,3 = 3.057,6 (đồng/m3 nước thải)
5.3. Lựa chọn phương án xử lí
Theo tính toán mục 5.1 và 5.2:
Chi phí xây dựng và mua thiết bị của Phương án 1 và phương án 2: PA1 = 1.326.228.500 VNĐ
PA2 = 1.346.308.000 VNĐ
Bảng 5.9 So sánh hai phương án
Tuyển nổi DAF Bể vớt dầu
Ưu điểm
- Xử lý SS, COD, BOD - Xử lý dầu mỡ hiệu quả - Dễ lấy bùn cặn
- Xử lý dầu mỡ hiệu quả
Nhược điểm
- Sử dụng năng lượng cho việc cấp khí và khuấy trộn ở bể điều hòa
GVHD: TS. Huỳnh Thị Ngọc Hân
SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Linh 118
UASB + Anoxic + Aerotank UASB + MBBR
Ưu điểm
- Bể Aerotank thông dụng hơn, không cần sử dụng giá thể.
- Sử dụng phương pháp xử lý bằng vi sinh.
- Vận hành đơn giản, an toàn - Hiệu quả xử lý BOD, N cao - Ít gây ảnh hưởng đến môi trường - Quy trình XL từng công đoạn riêng biệt giúp cho việc vận hành hệ thống thuận tiện, dễ dàng kiểm soát.
- Bể MBBR thường dùng cho công trình có tải trọng cao
- Sử dụng vi sinh vật bám dính lơ lửng. - Hiệu quả BOD, N cao
- Không tuần hoàn bùn - Diện tích xây dựng nhỏ
Nhược điểm
- Diện tích xây dựng lớn
- Cần thời gian nuôi cấy vi sinh - Lượng bùn sinh ra nhiều và phải thu gom xử lý định kỳ.
- Quá trình khuấy trộn và sục khí sẽ làm tăng năng lượng cần cung cấp cho hệ thống.
- Có chế độ tuần hoàn bùn, tuần hoàn dòng Nitrat
- Vận hành phức tạp, nhân viên vận hành cần có tay nghề cao, chi phí đầu tư lớn
- Khó xác định thời gian lưu bùn
- Cần cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng, tránh hiện tượng giá thể dễ bị bong tróc.
- Khi vận hành cần đảm bảo giá thể chuyển động hoàn toàn trong bể, cần duy trì độ xáo trộn cần thiết cho VSV.
Lựa chọn công nghệ phù hợp
Việc lựa chọn phương án tối ưu cần căn cứ về các mặt ưu nhược điểm của hệ thống của từng phương án, kinh tế, kỹ thuật, tính khả thi trong thi công, tính kinh tế và đơn giản trong quá trình vận hành của hệ thống.
Cả 2 phương án đều cho hiệu quả xử lý nước thải đạt: QCVN 40:2011/BTNMT
Cột A.
Phương án 1 sử dụng bể tuyển nổi DAF cho hiệu quả xử lý (SS, COD, BOD,
GVHD: TS. Huỳnh Thị Ngọc Hân
SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Linh 119
Phương án 2 tốn chi phí giá thể.
Chi phí vận hành Phương án 1 thấp hơn và kiểm soát quá trình dễ dàng hơn phương án 2, giá thể MBBR thường bị tập trung ở góc bể dẫn đến hiệu suất xử lý giảm.
GVHD: TS. Huỳnh Thị Ngọc Hân
SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Linh 120
CHƯƠNG 6
QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
6.1. Khởi động hệ thống xử lý nước thải
6.1.1. Từ lúc thiết kế đến khi thi công xây dựng
Căn cứ vào bản vẽ mặt bằng tổng thể và các bản vẽ chi tiết, chúng ta xác định được hiện trạng mặt bằng sẽ xây dựng cũng như các hạng mục công trình: kích thước, cao trình, vị trí. Xác định các sai số trong thiết kế và thực tế để thống nhất với nhà đầu tư chọn phương án giải quyết. Lập các bản vẽ triển khai cụ thể để chế tạo gia công, lắp đặt các thiết bị, tủ điện điều khiển, đường ống kỹ thuật...
Vị trí đặt hệ thống xử lý nước thải ngay cạnh xưởng cơ điện. Tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật khi thi công công trình như tiêu chuẩn thử xi măng, công tác kiểm tra độ bền nén của gạch, bảo trì kết cấu bê tông cốt thép, qui trình lập thiết kế tiêu chuẩn xây dựng và thiết kế thi công... cũng như trong công tác hoàn thiện xây dựng công trình.
6.1.2. Lắp đặt hệ thống đường ống
Được tiến hành sau khi biết được vị trí các thiết bị và cao độ một cách chính xác. Trong lúc thi công, cao trình của đường ống sẽ được kiểm tra thường xuyên nhằm bảo đảm độ chính xác. Phần lớn các đường ống công nghệ là ống thép tráng kẽm và ống nhựa PVC và các đường kính không quá lớn nên sẽ được hàn với nhau một cách cẩn thận để đảm bảo chất lượng các mối ghép và tuổi thọ công trình.
Các đường ống công nghệ được cố định bằng các móc nhựa, móc sắt. Các đường ống đặt chìm dưới đất dẽ được đi chìm và san lấp lại mặt bằng. Chúng chỉ được lấp lại sau khi đã thử nước và xử lý các chỗ rò rỉ.
6.1.3. Lắp đặt hệ thống dây điện
Tất cả các thiết bị điện, dây điện được lựa chọn phù hợp cới công suất và có độ an toàn cao cho động cơ và người sử dụng. Dây điện đều được đi trong máng dẫn hay ống PVC, hạn chế tối đa các mối nối dây điện trên đường dẫn. Đối với các thiết bị ở xa tủ điện điều khiển, ngoài thiết bị bảo vệ tại tủ điện điều khiển trạm xử lý còn có cầu dao ngắt điện động cơ tại chỗ để cắt điện khi cần thiết.
Các động cơ điện hoạt động theo hai chế độ: tự động và điều khiển bằng tay. Nguồn điện cung cấp cho hệ thông xử lý nước thải được lấy từ khu vực xưởng Cơ điện và trạm xử lý nước cấp để phân phối đến các thiết bị điện trong dây chuyền xử lý nước thải.
GVHD: TS. Huỳnh Thị Ngọc Hân
SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Linh 121
6.2.1. Công tác chuẩn bị
Hệ thống xử lý bao gồm các công trình: hố thu gom, bể điều hoà, bể tuyển nổi, bể trung gian, bể UASB, bể Anoxic, bê AEROTANK, bê lăng đứng, bế khử trùng, bể nén bùn. Trước khi đưa hệ thống vào hoạt động ta cần kiêm tra các thiết bị, hạng mục và các công trình như kiểm tra hệ thống điện có hoạt động tốt không, tình trạng đóng mở các van trong hệ thống và các đoạn ống nối.
6.2.2. Công tác chạy thử không tải
Công tác này được tiến hành ngay sau khi toàn bộ hệ thống được lắp đặt xong và được tiến hành bằng nước sạch. Trong quá trình chạy thử, các thông số như áp lực, cường độ dòng điện làm việc của các động cơ, lưu lượng bơm được theo dõi và điều chỉnh thích hợp.
6.2.3. Kiểm tra các thông số vận hành
1. Kiểm soát chất lượng nước đầu vào
Khi lưu lượng và chất lượng nước thải tiếp nhận thay đổi, thì môi trường của bể làm thoáng và bể lắng thứ cấp thay đổi theo. Nếu quá trình bùn hoạt tính được thiết lập tốt, BOD và SS sau khi xử lý phải nhỏ hơn 20 đến 25 mg/l. Nếu lưu lượng và/hoặc nồng độ chất ô nhiễm trong dòng vào tăng đáng kể (quá 10%), cần phải điều chỉnh thông số vận hành.
Kiểm tra lưu lượng nước thải là cần thiết cho sự duy trì hoạt động ổn định của
hệ thống. Ở giai đoạn ổn định, lưu lượng cần duy trì là 12,5 m3/h (300m3/ngày). Lưu
lượng cùng với nồng độ BOD, COD xác định tải trọng của bể sinh học.
2. Kiểm soát bể sinh học hiếu khí
Tải trọng chất hữu cơ – BOD, COD
Sự quá tải dẫn đến giảm hiệu suất của quá trình. Do đó cần có sự kiểm soát BOD, COD để giữ cho tải trọng bể ổn định và đạt hiệu suất tối ưu. Việc quá tải các giá trị thiết kế có thể dẫn đến:
Tăng hàm lượng BOD, COD của nước thải sau xử lý.
Trương bùn.
GVHD: TS. Huỳnh Thị Ngọc Hân
SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Linh 122
Nồng độ oxy tối ưu là 1,5 – 2,5 mg/l.
Sự thiếu oxy trong bể phản ứng dẫn đến:
Giảm hiệu suất xử lý và chất lượng nước sau xử lý.
Giảm khả năng lắng, tăng số lượng vi khuẩn dạng sợi.
Ức chế quá trình oxy hóa.
Nồng độ oxy cao dẫn đến:
Ngăn chặn quá trình hình thành bông của bùn.
Giảm khả năng lắng, nước sau xử lý bị đục.
Tốn năng lượng.
Kiểm soát bùn
Đối với hoạt động của bể làm thoáng phải theo dõi chặt chẽ sự hình thành bùn trong bể. Tính quan trọng của bùn là khả năng tạo bông bùn.
Bùn trong bể sinh hoạt thường có tuổi lớn, từ 3 – 7 ngày. Hoạt tính của bùn giảm theo tuổi của bùn. Bùn có tuổi nhỏ hơn 1 ngày là bùn có hoạt tính lớn nhất. Do đó thời gian bùn hoạt tính lưu trong bể không được quá 5 ngày.
Khả năng lắng của bùn (SV) là một điều cần kiểm soát và phải theo dõi hằng ngày. Bùn hoạt tính tốt thể hiện qua khả năng lắng nhanh, SV tốt nhất của bùn phải nằm trong khoảng 150 – 200 ml/1000ml.
Lượng bùn ngày một gia tăng do sự phát triển của các vi sinh vật cũng như việc tách các chất bẩn ra khỏi nước thải. Số lượng bùn dư không giúp ích cho việc xử lý nước thải ngược lại nếu không lấy đi còn là trở ngại lớn. Lượng bùn dư này được bơm sang bể phân hủy bùn để tăng nồng độ, sau đó thải bỏ ở dạng đặc sệt.
Tỷ số F/M và MLSS
Điểm nổi bật của quá trình xử lý sinh học đó là quá trình xử lý phụ thuộc vào lượng bùn sinh học trong hệ thống và thể chất của vi sinh vật. Để vận hành thành
GVHD: TS. Huỳnh Thị Ngọc Hân
SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Linh 123
công, nhân viên vận hành cần thiết phải duy trì sự quan sát và kiểm tra liên tục hàng ngày hàm lượng bùn hoạt tính MLSS.
Tỷ số tải trọng F/M là tỷ số lượng thức ăn (BOD) cung cấp mỗi ngày cho khối lượng vi sinh vật trong bể sinh học. Tỷ số F/M được sử dụng để kiểm soát lượng MLSS trong bể sinh học của hệ thống xử lý theo thiết kế có giá trị 0,18 – 0,2.
Tạo bọt
Lớp bọt trắng nổi trong bể làm thoáng là nét đặc trưng hệ sinh học. Những bọt này biến rất nhanh sau khi ngưng sục khí.
Sự thay đổi màu và số lượng bọt cho biết tình trạng của bể trong khi vận hành quá trình.
Số lượng bọt trắng nhiều:
Trong giai đoạn khởi động, bùn non đang trong giai đoạn thích nghi.
Sự tăng chất tẩy rửa trong nước thải.
Quá tải bùn.
Có chất ức chế và độc chất.
pH cao hoặc quá thấp.
Thiếu oxy.
Thiếu dinh dưỡng.
Điều kiện nhiệt độ thất thường.
Bọt nâu:
Vi khuẩn dạng sợi – Nocardia cùng với bùn trương.
Tải lượng thấp của bể phản ứng.
Nước thải chứa dầu mỡ.
Bọt đen sẫm:
GVHD: TS. Huỳnh Thị Ngọc Hân
SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Linh 124
Thiếu oxy.
Mùi – màu
Mỗi loại nước thải có màu và mùi đặc trưng, tùy thuộc vào thành phần hóa học của nước thải ấy. Sự thay đổi của những tính chất này có thể do thành phần nước thải thay đổi và nó ảnh hưởng đến quá trình sinh học.
Bùn sinh học thường có màu nâu đặc biệt. Khi quá tải hoặc không đủ oxy thì màu nâu đặc biệt này sẽ trở thành màu xám đen. Do thiếu oxy, hỗn hợp lỏng thường phát triển mạnh, có mùi khó chịu của H2S, mercaptans… do xảy ra quá trình sinh học yếm khí.
Trong bể sinh học màu của bùn của các mẫu lấy từ độ cao khác nhau là nâu thể hiện bể hoạt động tốt. Nếu lớp bùn bông màu đen cần lập tức kiểm tra các thông số liên quan và tìm biện pháp khắc phục.
pH
Quá trình xử lý sinh học hiếu khí hoạt động tốt với giá trị pH trong khoảng 6,5