Đề tài Nghiên cứu thiết kế cải tạo hệ thống xử lý nước thải tập trung của 06 hộ sản xuất tinh bột sắn tại xóm Thanh Tân, thôn phụng du 2 xã Hoài Hảo huyện Hoài Nhơn tỉnh Bình Định
Chương I – MỞ ĐẦU 1.1. Lý do chọn đề tài Sản xuất hộ gia đình tập trung tại các làng nghề vẫn còn là một hình thức khá phổ biến trong nền kinh tế Việt Nam. Các làng nghề góp phần tạo công việc làm ổn định cho lực lượng lao động nhàn rỗi, mang tính chất gia đình và đồng thời đóng góp một phần vào ngân sách, giúp duy trì các truyền thống tốt đẹp tại địa phương. Tuy nhiên, do phát triển tự phát, đồng thời nhận thức về môi trường của người dân chưa cao nên hoạt động của làng nghề đã phát sinh các vấn đề môi trường như: nước thải, khí thải, chất thải rắn Do đặc điểm các cơ sở sản xuất nằm sát nhà dân và chất thải hoàn toàn chưa có biện pháp xử lý nên đã lan truyền và gây ô nhiễm môi trường ngày càng nghiêm trọng. Sự ô nhiễm môi trường không chỉ ảnh hưởng đến điều kiện sinh hoạt, sức khỏe của người dân mà còn ảnh hưởng đến các hoạt động sản xuất khác như trồng trọt chăn nuôi Trước tình hình đó dân cư xung quanh đã có các phản ứng mạnh, đòi hỏi phải có các biện pháp khắc phục kịp thời. Hiện nay, tại tỉnh Bình Định trong số các làng nghề đang hoạt động và góp phần gây ô nhiễm môi trường phải kể đến làng nghề chế biến tinh bột mì. Làng nghề chế biến tinh bột mì là nghề truyền thống có từ lâu đời của huyện Hoài Nhơn. Nghề sản xuất tinh bột mì trog huyện có ở các xã Hoài Hảo, Hoài Thanh, Hoài Tân và thị trấn Tam Quan, nhưng tập trung nhiều nhất là ở xã Hoài Hảo. Trước đây làng nghề này đã ứng dụng kết quả của đề tài nghiên cứu khoa học cấp tỉnh về công nghệ xử lý nước thải tinh bột sắn để xử lý nước thải sản xuất tinh bột mì. Nước thải sau khi xử lý đạt TCVN 5945 – 1995 (loại B). Tuy nhiên hiện nay các cơ sở sản xuất đang áp dụng các tiến bộ khoa học vào trong dây chuyền sản xuất nên công suất sản xuất của các hộ đều tăng lên. Các hộ tăng công suất lên từ 2 – 4 lần, thậm chí có hộ tăng lên gấp 5 lần. Công suất sản xuất tăng lên thì kéo theo các vấn đề môi trường như rác thải, nước thải, khí thải cũng tăng theo; đặc biệt là nước thải. Lượng nước thải tăng lên làm cho hệ thống xử lý quá tải, nước thải sau xử lý không đạt được tiêu chuẩn môi trường. Đặc biệt là hàm lượng Cyanua trong nước thải chưa được phân huỷ hoàn toàn làm bốc mùi hôi thối ra môi trường xung quanh. Nước thải sắn tồn đọng lâu ngày là môi trường tốt cho vi khuẩn gây bệnh hoạt động, . từ đó ảnh hưởng không nhỏ đến cảnh quan, môi trường sống nơi đây. Đứng trước thực trạng môi trường làng nghề chế biến tinh bột sắn đang bị tái ô nhiễm, để duy trì được nghề phụ truyền thống, đem lại thu nhập đáng kể cho nhân dân và giải quyết được công ăn việc làm cho nhiều người lao động, đề tài đã tiến hành nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải tại làng nghề. Tuy nhiên phần lớn các hộ sản xuất tập trung thành từng cụm, gần nhau cho nên đa số hệ thống xử lý ở đây được xây dựng theo mô hình tập trung, chỉ có những hộ nằm riêng lẻ thì xây dựng hệ thống xử lý theo mô hình cục bộ. Ở xóm Thanh Tân – thôn Phụng Du 2 hệ thống xử lý nước thải tập trung của 06 hộ dân này đang quá tải do các hộ này sản xuất đều tăng lên gấp 5 lần so với trước đây. Cho nên đề tài “Nghiên cứu thiết kế cải tạo hệ thống xử lý nước thải tập trung của 06 hộ sản xuất tinh bột sắn tại xóm Thanh Tân – thôn Phụng Du 2 – xã Hoài Hảo – huyện Hoài Nhơn – tỉnh Bình Định” được thực hiện để giải quyết vấn đề nêu trên và đồng thời cũng là một mô hình để áp dụng cải tạo các hệ thống xử lý nước thải còn lại 1.2. Mục tiêu nghiên cứu Khảo sát và nghiên cứu hệ thống xử lý nước thải tập trung hiện hữu của 06 hộ sản xuất tinh bột sắn tại xóm Thanh Tân – thôn Phụng Du 2 – xã Hoài Hảo – huyện Hoài Nhơn – tỉnh Bình Định để thiết kế cải tạo hệ thống xử lý nước thải tập trung hiện hữu đạt tiêu chuẩn thải quy định (TCVN 5945 – 2005 (loại B)) 1.3. Phạm vi nghiên cứu Do giới hạn về thời gian và một số điều kiện trong suốt quá trình làm đồ án nên đề tài không bao quát hết tất cá các lĩnh vực môi trường liên quan mà chỉ tiến hành trong phạm vi sau: Đề tài này thực hiện trong phạm vi tìm hiểu về tính chất và lưu lượng nước thải phát sinh từ các cơ sở sản xuất tinh bột sắn ở xã Hoài Hảo – huyện Hoài Nhơn,đặc biệt là 06 hộ sản xuất tinh bột sắn tại xóm Thanh Tân – thôn Phụng Du 2 – xã Hoài Hảo – huyện Hoài Nhơn – tỉnh Bình Định. Khảo sát và nghiên cứu thiết kế cải tạo hệ thống xử lý nước thải tập trung hiện hữu của 06 hộ sản xuất tinh bột sắn tại xóm Thanh Tân – thôn Phụng Du 2 – xã Hoài Hảo – huyện Hoài Nhơn – tỉnh Bình Định 1.4. Phương pháp nghiên cứu Đề tài nghiên cứu bằng các phương pháp sau đây: Khảo sát thực địa làng nghề chế biến tinh bột sắn tại xã Hoài Hảo – huyện Hoài Nhơn – tỉnh Bình Định. Thu thập, phân tích tổng hợp dữ liệu để tính toán cải tạo hệ thống xử lý nước thải tập trung hiện hữu Nghiên cứu tư liệu: đọc và thu thập số liệu về tình hình nước thải của Làng nghề cũng như về hiện trạng xử lý của hệ thống xử lý tập trung hiện hữu của 06 hộ sản xuất tinh bột sắn tại xóm Thanh Tân. Tìm hiểu các phương pháp xử lý nước thải đối với ngành nghề chế biến tinh bột sắn Phương pháp phân tích chi phí lợi ích: nhằm đánh giá hiệu quả kinh tế trong quá trình xử lý nước thải của các phương pháp xử lý 1.5. Nội dung đề tài Đồ án tập trung nghiên cứu những nội dung chính sau: Nghiên cứu tổng quan các phương pháp xử lý nước thải đối với ngành nghề chế biến tinh bột sắn. Khảo sát và nghiên cứu thiết kế cải tạo hệ thống xử lý nước thải tập trung cho 06 hộâ sản xuất tinh bột sắn xóm Thanh Tân – thôn Phụng Du 2 – xã Hoài Hảo –huyện Hoài Nhơn – tỉnh Bình Định. Khái toán kinh phí đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung của 06 hộ sản xuất tinh bột sắn sau khi cải tạo 1.6. Ý nghĩa của đề tài Đề tài được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu tìm hiểu về lưu lượng, thành phần tính chất nước thải phát sinh tại làng nghề, đặc biệt là 06 hộ sản xuất tinh bột sắn tại xóm Thanh Tân – thôn Phụng Du 2 – xã Hoài Hảo – huyện Hoài Nhơn để cải tạo hệ thống xử lý nước thải tập trung hiện hữu của 06 hộ này một cách hợp lý. Ngoài ra việc nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải tập trung này có thể áp dụng để cải tạo các hệ thống xử lý nước thải còn lại trong làng nghề chế biến tinh bột sắn xã Hoài Hảo – huyện Hoài Nhơn – tỉnh Bình Định. Việc nghiên cứu thiết kế cải tạo hệ thống xử lý nước thải tại làng nghề đảm bảo cho môi trường tại làng nghề luôn xanh sạch đẹp, duy trì được làng nghề truyền thống, hạn chế đến mức thấp nhất các tác động tiêu cực của nước thải đến môi trường.
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Nghiên cứu thiết kế cải tạo hệ thống xử lý nước thải tập trung của 06 hộ sản xuất tinh bột sắn tại xóm Thanh Tân, thôn phụng du 2 xã Hoài Hảo huyện Hoài Nhơn tỉnh Bình Định, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Heä thoáng Scada ñieàu khieån chöùc naêng cuûa beå SBR töï ñoäng toaøn phaàn vaø kieåm soaùt lieân tuïc. Beå SBR seõ hoaït ñoäng lieân tuïc tröôùc vaø sau khi caáp nöôùc. Neáu löu löôïng thaáp, chu kyø seõ ñöôïc khôûi ñoäng laïi.
Theå tích caáp nöôùc lôùn nhaát cho moät chu kyø 25m3/beå SBR.
Khi ñaõ hoaøn thaønh chu kyø caáp nöôùc cho beå SBR heä thoáng Scada baùo tín hieäu vaø ñoùng van caáp nöôùc vaøo beå SBR hoaëc ngöng bôm cuûa beå ñeäm.
Beå khöû truøng
Nöôùc thaûi sau khi xöû lyù baèng phöông phaùp sinh hoïc coøn chöùa nhieàu vi khuaån. Haàu heát caùc loaïi vi khuaån coù trong nöôùc thaûi khoâng phaûi laø vi truøng gaây beänh nhöng khoâng loaïi tröø khaû naêng toàn taïi moät vaøi loaïi vi khuaån gaây beänh naøo ñoù. Vì vaäy tröôùc khi xaû ra moâi tröôøng, nöôùc ñöôïc ñöa ñeán beå khöû truøng, moät löôïng hoùa chaát Clorua voâi ñöôïc chaâm vaøo ñeå tieâu dieät caùc vi khuaån trong doøng nöôùc ra.
Beå chöùa buøn
Buøn caën cuûa nöôùc thaûi laø hoãn hôïp cuûa nöôùc vaø caën laéng coù chöùa nhieàu hôïp chaát höõu cô coù khaû naêng phaân huûy, deã bò thoái röõa vaø coù caùc vi khuaån coù theå gaây ñoäc haïi cho moâi tröôøng vì theá caàn phaûi xöû lyù tröôùc khi thaûi ra nguoàn tieáp nhaän.
Buøn dö töø beå laéng sô boä, beå UASB, beå SBR ñöôïc ñöa veà beå chöùa buøn. Coù taùc duïng laøm oån ñònh buøn tröùôc khi ñöa ñeán saân phôi buøn
Saân phôi buøn
Buøn töø beå chứa buøn ñöôïc daãn ñeán saân phôi buøn coù maùi che. Saân phôi buøn laøm vieäc theo nguyeân taéc thaám loïc vaø boác hôi töï nhieân. Phaàn nöôùc thaám loïc qua caùt thöôøng chieám 22 – 55% tuøy loaïi caën, coøn laïi laø phaàn boác hôi.
Tính toaùn caùc coâng trình ñôn vò theo phöông aùn caûi taïo
Caùc thoâng soá ñaàu vaøo
Caùc chaát oâ nhieãm
Ñôn vò tính
Keát quaû
TCVN 5945 – 2005
(loaïi B)
Q
m3/ngaøy ñeâm
150
pH
5,2
6 – 9
COD
mg/l
6152
80
BOD5
mg/l
4286
50
CN-
mg/l
12,35
0,07
N toång
mg/l
196,7
60
P toång
mg/l
25,5
6
Chaát raén lô löûng (SS)
mg/l
625,5
100
Song chaén raùc
Chöùc naêng
Song chaén raùc coù nhieäm vuï taùch caùc loaïi raùc vaø taïp chaát thoâ coù kích thöôùc lôùn trong nöôùc thaûi tröôùc khi ñöa nöôùc thaûi vaøo caùc coâng trình xöû lyù phía sau. Vieäc söû duïng song chaén raùc trong caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi traùnh ñöôïc caùc hieän töôïng taéc ngheõn ñöôøng oáng, möông daãn vaø gaây hö hoûng bôm.
Tính toaùn
Löu löôïng tính toaùn trung bình theo ngaøy:
Qtbngaøy= 150 (m3/ngaøy ñeâm)
Löu löôïng tính toaùn trung bình theo giôøø :
Qtbgiôø= = 6,25(m3/h)
Löu löôïng tính toaùn trung bình theo giaây:
Qtbgiaây = = 0,00174 (m3/s)
Löu löôïng tính toaùn theo giôø lôùn nhaát
Qhmax = Kh * Qhtb = 3 * 6,25 = 18,75(m3/h) = 0,0052 (m3/s)
Vôùi Kh laø heä soá khoâng ñieàu hoaø, choïn Kh = 3 ( TCXD 51-84)
Tính toaùn thuûy löïc cuûa möông daãn:
Choïn möông daãn nöôùc thaûi vaøo coù:
Chieàu roâng: Bm = 150mm
Vaän toác nöôùc chaûy: v = 0,8m/s
Ñoä doác: I = 0,0008
Ñoä ñaày tính toaùn cuûa möông daãn öùng vôùi Qmax
hmax = = 0,043m
Soá khe hôû cuûa song chaén raùc:
n = *K = * 1,05 = 9,92 khe
Choïn n = 10 khe.
Trong ñoù:
v : Vaän toác nöôùc thaûi qua khe hôû cuûa song chaén raùc, v = 0,8 ÷ 1 m/s, choïn v = 0,8 m/s.
K :Heä soá tính ñeán hieän töôïng thu heïp doøng chaûy khi qua song chaén raùc, vôùi K=1,05
b : Khoaûng caùch khe hôû cuûa song chaén raùc, b = 16 ÷ 25 mm, choïn b = 16 mm.
h : Chieàu saâu cuûa lôùp nöôùc ôû song chaén raùc, baèng ñoä ñaày tính toaùn cuûa möông daãn öùng vôùi Qmaxs, h = hmax = 0,043 m
Tieát dieän thanh song chaén raùc:
Thanh song chaén raùc hình chöõ nhaät coù kích thöôùc s * l = 8mm*50mm
Chieàu roäng cuûa song chaén raùc:
Bs = S*(n-1)+b*n = 0,008*(10-1)+0,016*10 = 0,232 m
Trong ñoù:
S : Chieàu daøy cuûa thanh song chaén, S = 0,008 m
Kieåm tra söï laéng caën ôû phaàn môû roäng tröôùc song chaén raùc:
Vaän toác nöôùc thaûi tröôùc song chaén raùc Vkt khoâng ñöôïc nhoû hôn 0,4 m/s
(Theo Giaùo trình Xöû lyù nöôùc thaûi_ PGS.PTS Hoaøng Hueä)
Vkt = = = 0,52 m/s
Vkt = 0,52 m/s > 0,4 m/s→ thoaû ñieàu kieän laéng caën
Choïn goùc môû cuûa buoàng ñaët song chaén raùc baèng 200. Chieàu daøi ñoaïn môû roäng tröôùc song chaén raùc:
l1 = = = 0,11 m
Chieàu daøi ñoaïn thu heïp sau song chaén raùc:
l2 =0,5*l1
= 0,5*0,11 = 0,055 m
Chieàu daøi ñoaïn ñaët song chaén raùc coù chieàu roäng Bs:
l ≥ 1 m (Theo Giaùo trình Xöû lyù nöôùc thaûi_ PGS.TS Hoaøng Hueä)
Choïn l = 1,035 m
Chieàu daøi xaây döïng cuûa möông ñaët song chaén raùc:
l = l1+l2+l = 0,11 + 0,055 + 1,035 = 1,2 m
Toån thaát aùp löïc qua song chaén raùc:
hs = x**K1
Trong ñoù:
vmax : Vaän toác doøng chaûy qua khe hôû .
vmax = = » 0,76 m/s
K1 : Heä soá tính ñeán söï taêng toån thaát do vöôùng maéc raùc, K1 = 2¸3, choïn K1=2. (Nguoàn: Xöû lyù nöôùc thaûi- PGS.TS Hoaøng Hueä).
x : Heä soá toån thaát cuïc boä cuûa song chaén,phuï thuoäc vaøo hình daùng tieát dieän thanh.
x = b**sina = 2,42 **sin60o = 0,83
Hình 4.1: Tieát dieän ngang caùc loaïi thanh chaén raùc
Baûng 4.4: Heä soá ñeå tính söùc caûn cuïc boä cuûa song chaén raùc
Tieát dieän thanh
a
b
c
d
e
Heä soá
2,42
1,83
1,67
1,02
1,76
(Nguoàn: Baûng 3-7, Xöû lí nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp- Tính toaùn thieát keá coâng trình, Laâm Minh Trieát (Chuû bieân-2004))
b : Heä soá phuï thuoäc tieát dieän ngang thanh chaén, vì thanh chaén coù tieát dieän hình chöõ nhaät → b = 2,42.
g : Gia toác troïng tröôøng; g = 9,81 m2/s
a : Goùc nghieâng cuûa song chaén raùc so vôùi maët phaúng naèm ngang, a = 450÷600, choïn a = 600
ð hs = x**K1 = 0,83 * * 2 = 0,05 m.
Chieàu cao xaây döïng cuûa möông ñaët song chaén raùc:
H = h+hs+hbv = 0,043+0,05+0,3 = 0,393 m
Trong ñoù:
hbv : Chieàu cao baûo veä cuûa song chaén raùc, hbv = 0,3 m
Haøm löôïng chaát baån coøn laïi trong nöôùc thaûi sau khi qua song chaén raùc:
Chaát lô löûng giaûm 4%, coøn laïi:
CSS1 = C SS0(100-4)%
Vôùi CSS0 laø haøm löôïng chaát lô löûng ban ñaàu, CSS0 = 625,5 mg/l
ð CSS1 =625,5(100 – 4)% = 600,48 mg/l
BOD20 giaûm 5%, coøn laïi
CBOD1 = CBODvaøo (100-5)%
Vôùi CBOCvaøo laø haøm löôïng BOD5 ban ñaàu, CBODvaøo = 4286mg/l
ð CBOD1 = 4286 (100-5)% = 4071,7mg/l
COD giaûm 5% coøn laïi:
CCOD1 = CCODvaøo (100 – 5)%
Vôùi CCODvaøo laø haøm löôïng COD ban ñaàu, CCODvaøo = 6152mg/l
ð CCOD1 = 6152 (100-5)% = 5844,4mg/l
Baûng 4.5: Caùc thoâng soá thieát keá möông vaø song chaén raùc
STT
Teân thoâng soá
Soá lieäu duøng thieát keá
Ñôn vò
1
Beà roäng möông (Bk)
0,15
m
2
Chieàu roäng song chaén raùc (Bs)
0,232
m
3
Chieàu cao möông (H)
0,393
m
4
Soá khe hôû cuûa song chaén raùc
10
khe
5
Chieàu roäng khe hôû (b)
16
mm
6
Beà daøy thanh song chaén
8
mm
7
Beà roäng thanh song chaén
50
mm
Beå ñieàu hoaø:
Chöùc naêng:
Do tính chaát nöôùc thaûi thay ñoåi theo töøng giôø saûn xuaát vaø phuï thuoäc vaøo töøng loaïi nöôùc thaûi cuûa töøng coâng ñoaïn. Vì vaäy, caàn thieát xaây döïng beå ñieàu hoøa ñeå ñieàu hoøa veà löu löôïng, noàng ñoä vaø nhieät ñoä, taïo ñieàu kieän toái öu cho caùc coâng trình phía sau.
Thu gom vaø ñieàu hoøa veàø löu löôïng vaø thaønh phaàn caùc chaát oâ nhieãm nhö: COD, BOD5, SS, pH. Ñoàng thôøi caùc maùy neùn khí cung caáp oâxy vaøo nöôùc thaûi nhaèm traùnh sinh muøi hoâi thoái taïi ñaây vaø laøm giaûm khoaûng 20 -30% haøm löôïng COD, BOD coù trong nöôùc thaûi.
Tính toaùn
Kích thöôùc beå
Theå tích beå:
V = Qmaxh* t = 18,75 * 4 = 75 m3
Trong ñoù:
Qmaxh: Löu löôïng nöôùc thaûi theo giôø lôùn nhaát, Qmaxh = 18,75m3/h
t : Thôøi gian löu nöôùc trong beå, t phaïm vi töø 2 – 6h, choïn t = 4h
Choïn chieàu saâu beå:
H = Hi+hbv = 3+0,5 = 3,5 m
Trong ñoù:
Hi : Chieàu saâu höõu ích cuûa beå, Hi = 3 m
hbv : Chieàu cao baûo veä, hbv = 0,5 m
Choïn beå coù tieát dieän ngang hình chöõ nhaät. Tieát dieän beå ñieàu hoøa:
F = = = 25 m2
Choïn chieàu daøi beå: L = 6m
Choïn chieàu roäng beå: B = 4,5 m
Theå tích thöïc cuûa beå:
Vt = L*B*H = 6*4,5*3,5 = 94,5 m3
Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc vaøo beå
D =
Trong ñoù:
vo: Vaän toác nöôùc chaûy trong oáng do cheânh leäch cao ñoä
vo = [0,30,9m/s]; choïn vo = 0,8 m/s.
ð D = = 0,05 (m). Choïn F=50 mm.
Coâng suaát bôm nöôùc thaûi
N = = =0,213KW
Trong ñoù
Q – löu löôïng nöôùc thaûi trung bình Q =Qtbgiaây = 0,00174m3/s
H – chieàu cao coät aùp H = 10m .
= 80% - hieäu suaát maùy bôm .
Coâng suaát thöïc maùy bôm laáy baèng 120% coâng suaát tính toaùn .
Nthöïc = 1,2*N = 1,2*0,213 = 0,256KW
Tính toaùn heä thoáng caáp khí cho beå ñieàu hoaø
Löôïng khí caàn cung caáp cho beå ñieàu hoaø
Qkk = q * V * 60
Trong ñoù
q: Löôïng khí caàn cung caáp cho 1m3 dung tích beå trong 1 phuùt, q = 0,010,015 m3khí/m3beå.phuùt; choïn q = 0,01 m3khí/m3beå.phuùt (Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lí nöôùc thaûi – Trònh Xuaân Lai-2004)
V : theå tích thöïc teá cuûa beå ñieàu hoaø
ð Qkk = 0,01*94,5*60 = 56,7(m3/h) = 0,016 (m3/s)
Ñöôøng kính oáng phaân phoái khí chính
Dk =
Trong ñoù
vk: Vaän toác khí trong oáng daãn chính, vk = 10 m/s
ð Dk = = 0,045m
Choïn oáng daãn khí F =50 mm vaøo beå ñieàu hoaø laø oáng nhöïa PVC.
Löôïng khí qua moãi oáng nhaùnh
Chọn số ống nhaùnh laø 4 oáng
qkhí = = = 14,175 (m3/h)
Ñöôøng kính oáng nhaùnh daãn khí
d =
Trong ñoù
vkhí: Vaän toác khí trong oáng nhaùnh,vkhí = 1015m/s, choïn vkhí = 12m/s
ð d = = 0,02(m) = 20(mm)
Choïn oáng nhaùnh baèng nhöïa PVC , coù ñöôøng kính F = 20 mm
Cöôøng ñoä suïc khí treân 1m chieàu daøi oáng :
q = = 2,4 (m3/h.mdaøi)
Löu löôïng khí qua 1 loã
qloã =
Trong ñoù
vloã : Vaän toác khí qua loã; vloã = [520 m/s] ( TCXD – 51 – 84); choïn vloã = 15 m/s
dloã: Ñöôøng kính loã; dloã = [25 mm]; choïn dloã = 5 mm
ð qloã = =2,944*10-4 (m3/s) = 1,0598 (m3/h)
Soá loã treân 1 oáng
N = = = 14 (loã)
Soá loã treân 1m oáng nhaùnh
n = = = 2,33 loã/m ; choïn n = 3 loã/m
Tính toaùn maùy thoåi khí
AÙp löïc caàn thieát cuûa heä thoáng phaân phoái khí
Hk = hd + hc + hf + H
Trong ñoù
hd: Toån thaát aùp löïc do ma saùt doïc theo chieàu daøi oáng daãn;
hc: Toån thaát cuïc boä; hd+hc £ 0,4 (m); chọn hd + hc = 0,3
hf: Toån thaát qua thieát bò phaân phoái khí; hf 0,5 m; choïn hf = 0,5 m
H: Chieàu saâu höõu ích cuûa beå ñieàu hoøa; H = 3 m
ð Hk = 0,3 + 0,5 + 3 = 3,8 (m)
Aùp löïc khoâng khí
P = =1,37(atm)
Coâng suaát maùy neùn:
N = = 0,64KW
Trong ñoù: h: hieäu suaát maùy neùn khí, h = 0,7 – 0,9, choïn h = 0,8
q: löu löôïng khí Qkhí = 0,016m3/s
Haøm löôïng SS, BOD va COD coøn laïi sau khi qua beå ñieàu hoaø
Tính toaùn hieäu quaû xöû lyù sau khi ra beå laéng sô boä :
Hieäu quaû xöû lyù theo SS : ESS = 60%,Haøm löôïng SS coøn laïi:
CSS2 = CSS1(100 – 60)%
Vôùi CSS1 =600,48mg/l,haøm löôïng chaát lô löûng sau khi qua song chaén raùc
CSS2 = 600,48(100 – 60)% = 240,192mg/l
Haøm löôïng BOD5 qua beå laéng giaûm 30% vaø coøn laïi
CBOD2 = CBOD1(100 – 30)%
Vôùi CBOD1 = 4071,7mg/l , haøm löôïng BOD coøn laïi sau khi qua song chaén raùc.
CBOD2 = 4071,7(100 – 30)% = 2850,19mg/l
Haøm löôïng COD qua beå laéng giaûm 30% vaø coøn laïi
CCOD2 = CCOD1(100 – 30)%
Vôùi CCOD1 = 5844,4mg/l, haøm löôïng COD coøn laïi sau khi qua song chaén raùc
CCOD2 =5844,4(100 – 30)% = 4091,083068,31mg/l
Sau khi qua beå ñieàu hoøa, Haøm löôïng SS cuûa nöôùc thaûi giaûm 4%, BOD vaø COD giaûm 25% , haøm löôïng CN- giaûm 25% vaø coøn laïi
Haøm löôïng SS coøn laïi:
CSS3 = CSS2(100 – 4)%
Vôùi CSS1 = 240,192mg/l,haøm löôïng chaát lô löûng sau khi qua beå laéng sô boä
CSS3 = 240,192(100 – 4)% = 230,584mg/l
Haøm löôïng BOD coøn laïi
CBOD3 = CBOD2(100 – 25)%
Vôùi CBOD2 = 2850,19mg/l , haøm löôïng BOD coøn laïi sau khi qua beå laéng sô boä
CBOD3 = 2850,19(100 – 25)% = 2137,6425mg/l
Haøm löôïng COD coøn laïi
CCOD3 = CCOD2(100 – 25)%
Vôùi CCOD2 = 4091,08mg/l, haøm löôïng COD coøn laïi sau khi qua beå laéng sô boä
CCOD3 =4091,08(100 – 25)% = 3068,31mg/l
Haøm löôïng CN- coøn laïi:
CCN1 = CCNvaøo(100 – 25)%
Vôùi CCNvaøo = 12,35mg/l, haøm löôïng CN- ban ñaàu
CCN1 =12,35(100 – 25)% = 9,2625mg/l
Baûng 4.6: Caùc thoâng soá thieát keá beå ñieàu hoaø
STT
Teân thoâng soá
Soá lieäu duøng thieát keá
Ñôn vò
1
Chieàu daøi beå (L)
6
m
2
Chieàu roäng beå (Bs)
4,5
m
3
Chieàu cao beå (H)
3,5
m
4
Thôøi gian löu nöôùc
4
giôø
5
Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc
50
mm
6
Coâng suaát bôm nöôùc thaûi
0,256
KW
7
Ñöôøng kính oáng khí chính
50
mm
8
Ñöôøng kính oáng khí nhaùnh
20
mm
9
Soá loã treân 1m oáng nhaùnh
3
loã
10
Coâng suaát maùy neùn khí
0,64
KW
Beå acid hoùa
Chöùc naêng
Chuyeån hoùa caùc chaát höõu cô phöùc taïp thaønh caùc axit hoaëc caùc chaát höõu cô ñôn giaûn, ñoàng thôøi caùc hôïp chaát cyanua hoaø tan trong nöôùc thaûi ñöôïc phaân giaûi phaàn lôùn taïi beå naøy
Tính toaùn
Theå tích beå:
V = Qngaøytb * t = 150 * 2 = 300m3
Trong ñoù:
Qtbngay: löu löôïng nöôùc thaûi trung bình theo ngaøy , Qtbngay = 150m3/ngayø ñeâm
t : thôøi gian löu nöôùc trong beå acid hoùa, t= 2 ngaøy
Xaây döïng beå Acid hoùa môùi coù tieát dieän hình chöõ nhaät,chia laøm 4 ngaên, theå tích cuûa moãi ngaên:
V1 = V2 = V3 = V4 = = 75m3
Vậy kích thước của mỗi ngăn:
L*B*H = 5m*4,8m*3,2m
Hieäu suaát xöû lyù cuûa beå Acid hoùa:
Beå Acid hoùa chuû yeáu chuyeån hoùa caùc hôïp chaát höõu cô phöùc taïp thaønh caùc axit hoaëc caùc chaát höõu cô ñôn giaûn neân hieäu quaù xöû lyù ñoái vôùi caùc chaát höõu cô khoâng cao. Haøm löôïng COD,BOD5 sau khi qua beå acid hoùa giaûm khoaûng 5 – 10%. Trong khi ñoù, haøm löôïng CN- laïi ñöôïc xöû lyù coù hieäu quaû hôn,ñaït hieäu suaát töø 90 - 95%.
Haøm löôïng BOD coøn laïi
CBOD4 = CBOD3(100 – 10)%
Vôùi CBOD3 = 2137,6425mg/l , haøm löôïng BOD coøn laïi sau khi qua beå điều hòa
ð CBOD4 = 2137,6425(100 – 10)% = 1923,88mg/l
Haøm löôïng COD coøn laïi
CCOD4 = CCOD3(100 – 10)%
Vôùi CCOD3 = 3068,31mg/l, haøm löôïng COD coøn laïi sau khi qua beå điều hòa
ð CCOD4 = 3068,31(100 – 10)% = 2761,479mg/l
Haøm löôïng CN- coøn laïi:
CCN2 = CCN1(100 – 25)%
Vôùi CCNvaøo = 9,2625mg/l, haøm löôïng CN- sau khi qua beå điều hòa
CCN1 = 9,2625(100 – 95)% = 0,46mg/l
Baûng 4.7: Caùc thoâng soá thieát keá beå Acid hoùa
STT
Teân thoâng soá
Soá lieäu duøng thieát keá
Ñôn vò
1
Soá ngaên cuûa beå
4
ngaên
2
Kích thöôùc moãi ngaên(L*B*H)
5m*4,8m*3,2m
m
3
Thôøi gian löu nöôùc
2
ngaøy
Beå trung hoøa
Chöùc naêng
Coù nhieäm vuï trung hoøa nöôùc thaûi ñeán pH thích hôïp cho caùc quaù trình xöû lyù sinh hoïc tieáp theo.
Tính toaùn
Theå tích beå:
V = L*B*H = 5m * 0,5m * 2,8 = 7m3
Thôøi gian löu nöôùc cuûa beå:
t = = 0,37h = 22phuùt
Tính toaùn thieát bò khuaáy troän:
Duøng maùy khuaáy chaân vòt ba caùnh, nghieâng goùc 45°C höôùng leân treân ñeå ñöa nöôùc töø döôùi leân treân.
Choïn : Ñöôøng kính maùy khuaáy: Dkh = 0,3m
Chieàu roäng caùnh khuaáy: Wkh = 0,07m
Chieàu daøi caùnh khuaáy: Lkh = 0,09m
Maùy khuaáy ñaët caùch ñaùy moät ñoaïn: h = 0,3m
Naêng löôïng truyeàn vaøo nöôùc:
P = G2Vm
Trong ñoù:
G: giadient vaän toác, G = 160 s-1
V: theå tích beå, V = 7m3
m : ñoä nhôùt ñoäng löïc hoïc cuûa nöôùc, öùng vôùi t=25°C, m = 0,9.10-3 Ns/m2
Þ P = 1602 x 7 x 0,9.10-3 = 162 J/s = 0,162KW
Hieäu suaát ñoäng cô h = 0,8
Coâng suaát ñoäng cô laø:
N = = 0,2025 kW
Tính toaùn löôïng hoùa chaát ñöa vaøo beå:
Nöôùc thaûi sau khi qua beå Acid hoùa thì pH giaûm xuoáng caàn phaûi trung hoøa baèng NaOH, pH = 4,5
pHv aøo = 4,5
Noàng ñoä ion [H+] trong nöôùc thaûi ñaàu vaøo beå trung hoøa
pHvaøo = -lg[H+] = 4,5
® [H+]vaøo = 10-4,5 mol/l
pHtrung hoøa = 7
Noàng ñoä ion [H+] trong nöôùc thaûi sau khi trung hoøa
pHtrung hoøa = -lg[H+]trung hoøa = 7
® [H+]nöôùc thaûi = 10-7 mol/l
Phaûn öùng trung hoøa:
[H+] + [OH-] H2O
Ban ñaàu 10-4,5 mol/l x mol/l 10-7 mol/l
Caân baèng 10-4,5 - x mol/l 10-7 + x mol/l
Löôïng [OH-] caàn boå sung
pHtrung hoøa = pHvao +lg
Beå chöùa dung dòch NaOH vaø bôm chaâm NaOH
Löu löôïng thieát keá: Q = 6,25 m3/h = 6,25 x 1000 l/h
pHvaøo = 4,5
pHtrung hoaø = 7
x = 0,00003 mol/l
Khoái löôïng phaân töû NaOH = 40 g/mol
Noàng ñoä dung dòch NaOH = 20% = 200kg/m3
Troïng rieâng cuûa dung dòch = 1,53
Lieàu löôïng chaâm vaøo = = 0,03 l/h
Choïn: 02 bôm chaâm NaOH (moät bôm hoaït ñoäng, moät döï phoøng)
Ñaët tính bôm ñònh luôïng: Q = 0,03 l/h
Baûng 4.8: Caùc thoâng soá thieát keá beå trung hoøa
STT
Teân thoâng soá
Soá lieäu duøng thieát keá
Ñôn vò
1
Kích thöôùc beå(L*B*H)
5m*0,5m*2,8m
m
2
Ñöôøng kính maùy khuaáy
0,3
m
3
Chieàu roäng caùnh khuaáy
0,07
m
4
Chieàu daøi caùnh khuaáy
0,09
m
5
Coâng suaát ñoäng cô
0,2025
KW
6
Löôïng hoùa chaát
0,03
l/h
Beå UASB
Chöùc naêng
Chöùc naêng cuûa beå UASB laø thöïc hieän phaân huûy caùc chaát höõu cô trong ñieàu kieän kò khí thaønh caùc daïng khí sinh hoïc vaø caùc saûn phaåm höõu cô khaùc.
Tính toaùn
CODvaøo = 2761,479mg/l
BODvaøo = 1923,88
SS = 230,584mg/l
Sau khi ra khoûi beå UASB : CODra ≤ 500mg/l ñeå ñöa sang xöû lyù tieáp theo quy trình hieáu khí.
Hieäu quaû xöû lyù sau khi qua beå UASB 1 vaø beå UASB 2 :
E = = 82%
Löôïng COD caàn khöû trong moät ngaøy :
G = = 340KgCOD/ngaøy
Vaäy moãi beå UASB seõ phaûi khöû 170kgCOD/ngaøy
Taûi troïng khöû COD cuûa beå UASB laø 8÷10 kgCOD/m3ngaøy, choïn a = 10 kgCOD/m3ngaøy.
Dung tích xöû lyù kî khí caàn thieát cuûa moãi beå :
V = = 17m3
Trong ñoù :
G : löôïng COD caàn khöû trong ngaøy (kg/ngaøy).
a : taûi troïng COD caàn khöû cuûa beå (kgCOD/m3ngaøy).
Ñeå giöõ lôùp buøn ôû traïng thaùi lô löûng, toác ñoä nöôùc daâng trong beå phaûi naèm trong khoaûng 0,6÷0,9m/h. Choïn v = 0,6m/h
Dieän tích cuûa moãi beå UASB
F = = 10,42m2
Chieàu cao phaàn xöû lyù kò khí
H1 = = 1,6m
Toång chieàu cao xaây döïng cuûa beå :
H = H1 + H2 + H3
Trong ñoù:
H1 : chieàu cao phaàn xöû lyù kò khí, H1 = 1,6m.
H2 : chieàu cao vuøng laéng, chieàu cao naøy phaûi lôùn hôn 1m ñeå ñaûm baûo khoâng gian an toaøn cho vuøng laéng. Choïn H2 =1,1m.
H3: chieàu cao baûo veä, H3 = 0,3m.
ð H = 1,6 + 1,1 + 0,3 = 3m
Choïn kích thöôùc cuûa beå :
F = L´B = 3,5m*3m = 10,5m2
Theå tích thöïc moãi beå UASB :
Vb = F´H = 10,5´3 = 31,5m3.
Kieåm tra thôøi gian löu nöôùc trong beå :
t = = 5,04h.
Vôùi t = 5,04h naèm trong giôùi haïn t = 5(h) ÷ 10(h). (Theo tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi – Trònh Xuaân Lai).
Nöôùc tröôùc khi vaøo ngaên laéng seõ ñöôïc taùch khí baèng caùc taám chaén khí ñaët nghieâng so vôùi phöông ngang moät goùc töø 45÷600. Choïn goùc naøy laø 500
tg500 =
Þ Hlaéng + H3 = 2,1m
Þ Hlaéng = 2,1 – 0,3m = 1,8m
Toång chieàu cao ngaên laéng vaø chieàu cao döï tröõ chieám treân 30% chieàu cao beå
70%
Tính toaùn caùc taám chaén khí vaø caùc taám höôùng doøng trong beå
Trong beå laép ñaët 4 taám chaén khí vaø 2 taám höôùng doøng, caùc taám naøy ñöôïc ñaët song song vôùi nhau vaø nghieâng so vôùi phöông ngang moät goùc 500. Choïn khe hôû giöõa caùc taám chaén naøy baèng nhau. Toång dieän tích caùc khe hôû naøy chieám 15÷20% toång dieän tích beå. Choïn Fkhe = 0,15Fbeå
Trong ngaên coù 4 khe hôû, dieän tích moãi khe laø:
Fkhe = = 0,4m2
Khoaûng caùch giöõa caùc khe hôû:
l = = 0,1m = 100mm
Tính taám chaén khí 1
Chieàu daøi l1 = B = 3m
Chieàu roäng b1 = 0,9m
Tính taám chaén khí 2
Chieàu daøi l2 = B = 3m
Chieàu roäng b2:
h = 0,1sin(900 – 500) = 0,064m
Ñoä daøi cuûa taám chaén 2 choàng leân taám chaén 1, choïn 400mm = 0,4m
Þ b2 = 0,4 + = 2,14m
Taám höôùng doøng cuõng ñöôïc ñaët nghieâng so vôùi phöông ngang moät goùc 500 vaø caùch taám chaén khí laø 100mm
Khoaûng caùch giöõa 2 taám chaén khí laø L = 4X
Vôùi X = 100*cos500 = 64,3mm
Þ L = 4*64,3 = 257,2mm
Taám höôùng doøng coù chöùc naêng ngaên chaën buøn ñi leân töø phaàn xöû lyù yeám khí leân phaàn laéng (hay phaàn thu nöôùc) cho neân beà roäng ñaùy D giöõa 2 taám höôùng doøng phaûi lôùn hôn L.
Ñoaïn nhoâ ra cuûa taám höôùng doøng naèm beân döôùi khe hôû töø 10÷20cm. Choïn moãi beân nhoâ ra 20cm
Þ D = 257,2 + 400 = 657,2mm. Choïn D = 660mm
Chieàu roäng cuûa taám höôùng doøng = = 513mm
Heä thoáng phaân phoái nöôùc vaøo beå
Nöôùc thaûi ñöôïc daãn vaøo beå UASB baèng 1 oáng chính vaø 2 oáng nhaùnh,choïn vaän toác doøng chaûy trong oáng v = 1m/s
Ñöôøng kính oáng chính :
D = = 0,047m
Choïn D = 50mm
Ñöôøng kính oáng nhaùnh :
d = = 0,03m
Choïn d = 30mm
Löôïng khí sinh ra taïi beå trong 1 ngaøy
Qkhí = 0,5´ = 42,5 (m3/ngaøy)
Trong ñoù :
Löôïng khí sinh ra khi loaïi boû 1kgCOD laø 0,5(m3).
Thaønh phaàn khí CH4 chieám 70% toång löôïng khí sinh ra :
QCH4 = 0,7 ´ Qkhí = 0,7 ´ 42,5 = 29,75 m3/ngaøy
Theå tích khí ôû trong moãi beå:
Vkhi = Qkhí * t = = 8,925m3
Tính oáng thu khí
Vaän toác khí trong oáng töø 10÷15m/s. Choïn vkhí = 10m/s
Ñöôøng kính oáng daãn khí:
Dkhí = = 0,008m
Choïn Dkhí = 10mm
Löôïng buøn nuoâi caáy ban ñaàu cho vaøo mỗi beå (TS = 5%)
Mb = = 10,2 taán
Trong ñoù:
Css: laø haøm löôïng buøn trong beå, CSS = 30 kg/m3
V: laø dung tích xử lý kị khí cần thiết
TS: laø haøm löôïng chaát raén trong buøn nuoâi caáy ban ñaàu, TS = 5%
Tính toaùn maùng thu nöôùc :
Maùng thu nöôùc ñaët trong beå, caïnh trong cuûa beå laø caïnh ngoaøi cuûa maùng. Choïn chieàu cao cuûa maùng laø 0,7m, chieàu roäng cuûa maùng laø 0,2m, maùng ñaët song song vôùi 2 caïnh chieàu daøi cuûa beå.
Chieàu daøi cuûa maùng thu nöôùc:
lm = L´2 = 3,5´ 2 = 7m
Taûi troïng thu nöôùc treân 1m chieàu daøi cuûa maùng
am = = 21,43m3/m2ngaøy ñeâm = 0,89m3/m2.h
Maùng raêng cöa xeû khe thu nöôùc chöõ V, goùc 90o, chieàu cao khe laø 50 (mm), beà roäng moãi khe laø 100(mm , hai khe keá tieáp caùch nhau moät khoaûng 200(mm), vaäy treân 1(m) chieàu daøi coù 1000/200 = 5(khe), maùng daøi 7(m),vaäy coù 35(khe) xeû chöõ V.
Chieàu cao maùng laø150(mm),beà daøy maùng raêng cöa laø 5(mm), maùng ñöôïc baét dính vôùi maùng thu nöôùc.
Chieàu cao möïc nöôùc qua khe chöõ V
Aùp duïng coâng thöùc:
q0 = 1,4h5/2
ð h = = 0,006m
Dieän tích cuûa maùng raêng cöa
Sm = 0,00375 = 0,21m2
Vaän toác nöôùc qua maùng raêng cöa laø
vrc = = 0,008m/s
Löôïng sinh khoái buøn sinh ra moãi ngaøy ôû 2 beå:
Px = = 9,04kgVS/ngaøy
Trong ñoù :
Y : heä soá saûn löôïng teá baøo, .
: 0,025( ngaøy-1). Heä soá phaân huûy noäi baøo.
: 60 (ngaøy). Tuoåi buøn.
S0 = 2761,479mg/l: haøm löôïng COD vaøo.
S = 500mg/l : haøm löôïng COD ra khoûi beå UASB 2.
Löôïng buøn dö bôm ra moãi ngaøy :
Qb = = 0,603m3/ngaøy
Trong ñoù :
0,75 : tyû leä MLVS/MLSS (kgVS/kgSS).
:haøm löôïng buøn nuoâi caáy ban ñaàu trong beå : 20kgSS/m3
Löôïng chaát raén töø buøn dö :
MSS = Qb´CSS = 0,603´ 20 = 12,06kgSS/ngaøy
Hieäu suaát xöû lyù khí qua 2 beå UASB:
Haøm löôïng BOD coøn laïi
CBOD5 = CBOD4(100 – 85)%
Vôùi CBOD3 = 1923,88mg/l , haøm löôïng BOD coøn laïi sau khi qua beå Acid hoùa
ð CBOD5 = 1923,88(100 – 85)% = 288,582mg/l
Haøm löôïng COD coøn laïi
CCOD5 = CCOD4(100 – 82)%
Vôùi CCOD4 = 2761,479mg/l, haøm löôïng COD coøn laïi sau khi qua beå Acid hoùa
ð CCOD5 =2761,479(100 – 10)% = 497mg/l
Baûng4.9: Toùm taét caùc thoâng soá thieát keá moãi beå UASB :
STT
Teân thoâng soá
Soá lieäu duøng thieát keá
Ñôn vò
1
Chieàu daøi beå (L)
3,5
m
2
Chieàu roäng beå (B)
3
m
3
Chieàu cao toång coäng beå (H)
3
m
4
Chieàu cao phaàn xöû lyù kò khí(H1)
1,6
m
5
Ñöôøng kính oáng nöôùc chính(D)
50
mm
6
Ñöôøng kính oáng nöôùc nhaùnh(d)
30
mm
7
Soá oáng nhaùnh
2
oáng
8
Löôïng khí CH4 sinh ra
29,75
m3/ngaøy
9
Ñöôøng kính oáng daãn khí
10
mm
10
Chieàu daøi cuûa maùng thu(lm)
7
m
11
Chieàu roäng cuûa maùng thu(Bm)
0,2
m
12
Chieàu cao cuûa maùng thu(hm)
0,7
m
13
Chieàu cao möïc nöôùc qua khe chöõ V(h)
0,006
m
14
Dieän tích maùng raêng cöa(Sm)
0,21
m2
Beå SBR
Chöùc naêng
Bể SBR loại bỏ các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học nhờ vi sinh vật hiếu khí.
Tính toaùn
Caùc thoâng soá thieát keá:
Thôøi gian löu buøn qc = 10 – 30 ngaøy
Tæ soá F/M = 0,04 – 0,1 kg BOD5/kg MLVSS.ngaøy
Haøm löôïng caën : MLSS = 2000 – 5000 mg/l
Caùc thoâng soá ñaàu vaøo :
Löu löôïng nöôùc thaûi QhTB = 150 m3/ng = 6,25 m3/h
Haøm löôïng BOD ñaàu vaøo BOD5 (vaøo) = 288,582 mg/l
Caën lô löûng ñaàu vaøo TSSvaøo= 230,584 mg/l (goàm 67% caën coù theå phaân huûy sinh hoïc)
Haøm löôïng COD ñaàu vaøo COD = 497 mg/l
Nöôùc thaûi khi vaøo beå Aerotank coù haøm löôïng chaát raén lô löûng bay hôi (noàng ñoä vi sinh vaät ban ñaàu) Xo = 0
Tyû soá giöõa löôïng chaát raén lô löõng bay hôi (MLVSS) vôùi löôïng chaát raén lô löûng ( MLSS) coù trong nöôùc thaûi laø = 0,8 ( ñoä tro cuûa buøn hoaït tính Z = 0,2)
Noàng ñoä chaát raén lô löûng bay hôi hay buøn hoaït tính XTSS = 3500 mg/l
Chæ soá SVI = 120 ml/g
Ñaëc ñieåm nöôùc thaûi caàn cho quaù trình thieát keá
Haøm löôïng COD coù khaû naêng phaân huûy sinh hoïc
bCOD= 1,65(BOD)= 1,65 x 288,582mg/l = 476,1603mg/l
Haøm löôïng COD khoâng coù khaû naêng phaân huûy sinh hoïc
nbCOD = 497 – 476,1603 = 20,8397mg/l
Ta coù Þ VSSvaøo = 0,8 x 230,584 = 184,4672 mg/l
Haøm löôïng VSS khoâng phaân huûy sinh hoïc laø:
nbVSS = (1-0,67) x 184,4672 = 60,87 mg/l
Xaùc ñònh chu kyø vaän haønh cuûa beå SBR
Xaây döïng 2 beå SBR, trong thôøi gian beå I laáp ñaày thì beå II thöïc hieän quaù trình khuaáy troän suïc khí, laéng, ruùt nöôùc. Do ñoù:
T = tF + tA + tS + tD + tI
Trong ñoù:
tF : thôøi gian laáp ñaày nöôùc vaøo beå
tA : thôøi gian suïc khí, khuaáy troän
ts : thôøi gian laéng
tD : thôøi gian ruùt nöôùc ra khoûi beå
tI : thôøi gian bôm xaû buøn vaø nghæ
Choïn tF = 2h
tA = 4h
tS = 1h
tD = 0,5h
tI = 0,5h
ð T = 2 + 4 + 1 + 0,5 + 0,5 = 8h
Soá chu kyø moät beå hoaït ñoäng trong moät ngaøy:
n = = 3 chu kyø/beå
Soá chu kyø caû hai beå hoaït ñoäng trong moät ngaøy:
n = 2 beå x 3 chu kyø/beå = 6 chu kyø
Theå tích phaàn laáp ñaày cho moät chu kyø:
VF = = 25 m3
Xaùc ñònh kích thöôùc beå
Ta coù :
Toång löôïng SS doøng vaøo = toång löôïng SS sau laéng
VTX = VSXS
Trong ñoù:
VT : toång löu löôïng cuûa 1 beå , m3
X : noàng ñoä MLSS trong doøng vaøo, X = 3500 mg/l
VS : theå tích buøn laéng sau khi ruùt nöôùc, m3
XS : noàng ñoä MLSS trong buøn laéng, mg/l
XS = = 8333,3 g/m3
ð = 0,42
Ñeå ñaûm baûo SS khoâng ra khoûi beå khi gaïn nöôùc, ta tính theâm 20 %
= 0,5
Với : VT = VF + VS
ð
ð = 0,5
ð VT = = = 50 m3
Chieàu saâu hoaït ñoäng beå SBR H = 2,5 m
Chieàu saâu xaây döïng cuûa beå SBR:
Htc = H + hbv
Trong ñoù:
hbv : chieàu cao baûo veä, hbv = 0,5 m
Þ Htc = 2,5 + 0,5 = 3 m
Dieän tích maët baèng beå :
F= = 20 m2
Choïn kích thöôùc beå : B x L = 4m x 5m =20m2
Chieàu saâu ruùt nöôùc hF = 50%H = 50% * 2,5 = 1,25 m
Chieàu cao phaàn chöùa buøn:
hb = 42% H = 0,42x 2,5 = 1,05 m
Chieàu cao an toaøn cuûa lôùp buøn :
han toaøn = 0,08 x 2,5 = 0,2m
Theå tích phaàn chöùa buøn :
Vb = 0,42 x VT = 0,42 x 50 = 21 m3
Thôøi gian löu nöôùc toång coäng cuûa caû 2 beå
t = = 16 h
Xaùc ñònh thôøi gian löu buøn:
Toång löôïng sinh khoái trong beå SBR
PX,TSSqC = VXMLSS
= 50 m3 x 3500 g/m3 x 1kg/10-3g = 175 kg
Px,TSS qC =
+ Q* (nbVSS) * qC + Q * (TSSO – VSSO) * qC
Trong ñoù:
qC : thôøi gian löu buøn, ngaøy
Q: löu löôïng trung bình ngaøy öùng vôùi moãi beå , Q = 75 m3/ngñ
Y: heä soá saûn löôïng buøn, laø thoâng soá ñoäng hoïc xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm. Choïn Y = 0,4 mgVSS/mg bCOD5
SO:noàng ñoä cô chaát cuûa nöôùc thaûi daãn vaøo beå SBR, SO = 476,1603mg/l
S : noàng ñoä cô chaát cuûa nöôùc thaûi ra khoûi beå SBR, mg/l
Xem SO – S » SO
kd: heä soá phaân huûy noäi baøo, laø thoâng soá ñoäng hoïc ñöôïc xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm.
kd,T = k20qT-20 = 0,12 mg/mg.ng x (1,04)25-20
= 0,146 mg/mg.ngaøy
fb : Tæ leä vuïn teá baøo, fb = 0,15
175.103 =
+ 75 x 60,87qC + 75 (230,584-184,4672)qC
ð qC = 10,9 ngaøy ( Quy phaïm 10 ¸ 30 )
Xaùc ñònh noàng ñoä MLVSS
Haøm löôïng taêng sinh khoái trong beå SBR tính theo MLVSS
Px,VSS = + Q(nbVSS)
=+75x60,87
= 11394g/ng = 11,4kg/ngaøy
Xaùc ñònh löôïng buøn dö
Giaû söû buøn coù troïng löôïng rieâng r = 1,02 kg/m3
Löôïng buøn coù khaû naêng chöùa trong beå
Mbuøn = Vb x r x XS
= 21 m3 x 1,02 kg/m3 x 8333,3 .10-3
= 178,5 kg
Theå tích buøn choaùn chỗ sau n chu kyø :
Gn = Gn-1 + + SSn
Trong ñoù :
Gn-1 : löôïng buøn cuûa chu kyø n-1, kg
PX : Haøm löôïng MLSS sinh ra trong chu kyø thöù n, kg
SSn : löôïng caên höõu cô ñi vaøo beå moãi chu kyø, kg
Toång haøm löôïng MLVSS trong 1 beå tính theo ngaøy: PX,VSS = 11,4kg/ngaøy
Toång haøm löôïng MLSS trong 1 beå tính theo chu kyø :
PX = = 1,9kg/chu kyø
Haøm löôïng caën trong beå:
G0 = VXMLSS = 50 x 3500 x 1kg/10-3 = 17,5 kg
Löôïng caën höõu cô ñi vaøo beå moãi chu kyø laø:
SS = ( TSS0 – VSS0) x VF
= (230,584-184,4672) x25 x 1kg/10-3g = 1,2kg
Sau 1 chu kyø laøm vieäc, ta coù:
G1 = G0 + + SS
= 17,5 + + 1,2 = 21,075kg
Sau chu kyø laøm vieäc thöù 2:
G2 = G1 + + SS
= 21,075 + + 1,2= 24,65 kg > 21,075 kg
Do ñoù sau chu kyø 1 ta phaûi thaûi boû buøn dö ra khoûi beå
Khoái löôïng buøn caàn thaûi boû laø:
Gbuøn dö = G1 – G0
= 24,65 – 21,075 = 3,575kg/1beå
Löu löôïng buøn caàn thaûi boû:
Qbuøn dö = = 0,42m3
Theå tích buøn thöïc trong beå sau 1chu kyø:
Vb = = 2,9 m3
Chieàu cao buøn thöïc trong beå sau 1 chu kyø:
Hb = = 0,145 m
Xaùc ñònh toác ñoä ruùt nöôùc ra khoûi beå
Löu löôïng nöôùc ruùt khoûi beå SBR = löu löôïng laáp ñaày
VF = VD = 50 m3
tD = 0,5 h = 30 phuùt
Toác ñoä ruùt nöôùc = = 0,83m3/phuùt
Xaùc ñònh tæ soá F/M
Tỉ số F/M: F/M =
Trong ñoù :
Q : löu löôïng nöôùc thaûi, Q =75m3/ngaøy.beå
SO : haøm löôïng BOD5 ñaàu vaøo, SO = 288,582 mg/l
VT : theå tích beå , VT =50 m3
X: nồng độ MLSS trong dòng vào, X = 3500mg/l
F/M = =0,1g/g.ngaøy
Trò soá naøy naèm trong khoaûng cho pheùp F/M = 0,04 ¸ 0,1 g BOD5/g BHT.ngaøy
Xaùc ñònh löu löôïng oxy caàn thieát
Löôïng oxy caàn thieát cho moãi beå
Ro = Q ( SO – S) – 1,42 PX,bio
Trong ñoù :
PX,bio : haøm löôïng VSS coù khaû naêng phaân huûy sinh hoïc, ñöôïc tính nhö sau:
PX,bio =
=
= 6828g/ng
Þ RO = 75m3/beå.ng x 476,1603g/m3 - 1,42 x 6828g/ng
= 26016g/ngaøy = 26 kg/ngaøy
Coâng suaát hoøa tan oxy vaøo nöôùc thaûi cuûa thieát bò phaân phoái.
OU = Ou x h
Trong ñoù:
Ou: löôïng oxy hoøa tan vaøo 1m3 nöôùc thaûi ôû ñoä saâu 1m (kg/m3.m).
Vôùi heä soá = 0,7 à Ou = 7g O2/m3.m (Tra baûng 7-1 taøi lieäu TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ CAÙC COÂNG TRÌNH XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI NXB Xaây Döïng_TS Trònh Xuaân Lai).
h: Chieàu saâu ngaäp nöôùc cuûa thieát bò phaân phoái, h H = 2,5m
ð OU = 7 x 10-3 x 2,5 = 0,0175 (kg/m3.m)
Löôïng khoâng khí caàn cung caáp cho beå:
Trong ñoù:
f: heä soá an toaøn. Choïn f = 1,5.
ð
Choïn heä thoáng phaân phoái khí daïng ñóa xoáp:
Ñöôøng kính ñóa: 170mm;
Dieän tích beà maët: F=0.02m2;
Cöôøng ñoä caáp khí: 200l/ph.ñóa.
Soá ñóa caàn phaân phoái trong beå:
ñóa
Ñöôøng kính oáng chính daãn khí:
Trong ñoù:
Qk = 0,03 (m3/s), löu löôïng khí caàn thieát.
v: vaän toác chuyeån ñoäng cuûa khoâng khí trong oáng phaân phoái, v = 10 – 15 m/s, choïn v = 12m/s. (Theo giaùo trình Trònh Xuaân Lai).
ð
Töø oáng daãn chính, phaân ra laøm 2 oáng ñi vaøo moãi beå
Löu löôïng khí qua moãi oáng:
Ñöôøng kính oáng nhaùnh:
.
Aùp löïc vaø coâng suaát cuûa heä thoáng neùn khí:
Aùp löïc caàn thieát cho heä thoáng khí neùn:
Trong ñoù:
hd: toån thaát aùp löïc do ma saùt doïc theo chieàu daøi oáng (m)
hc: toån thaát cuïc boä (m)
hf: toån thaát qua thieát bò phaân phoái (m)
H: chieàu saâu höõu ích cuûa beå, H = 2,5m
Toång toån thaát hd vaø hc thöôøng khoâng vöôït quaù 0,4,; toån thaát hf khoâng quaù 0,5m.
ð
Aùp löïc khoâng khí:
Coâng suaát cuûa maùy neùn khí:
Trong ñoù:
q: löu löôïng khoâng khí, q = Qkhi = 0,03 (m3/s)
: hieäu suaát maùy neùn khí, = 0,7 – 0,9. Choïn = 0,8.
ð
Xaùc ñònh moät soá thoâng soá
Toång haøm löôïng MLSS trong 2 beå tính theo ngaøy:
PX,TSS==32110g/ngaøy = 32,11kg/ngaøy
Haøm löôïng bCOD khöû trong 2 beå laø:
MbCOD = 150 m3/ng x 476,1603 g/m3 x 1kg/10-3g
= 71,424kg/ngaøy
Haøm löôïng BOD bò khöû:
MBOD = = 43,3kg/ngaøy
Heä soá saûn löôïng quan saùt tính theo MLSS:
Yobs = = 0,74g TSS/gBOD
Heä soá saûn löôïng quan saùt tính theo VSS
Yobs = 0,74gTSS/gBOD x 0,8 gVSS/gTSS
= 0,592g VSS/gBOD
Heä soá saûn löôïng quan saùt
Yobs = = 0,45g TSS/g bCOD
Hieäu quaû xöû lyù tính theo BOD
Tính haøm löôïng BOD ôû doøng ra khoûi beå Aerotank
BODra = sBOD +
Trong ñoù:
sBOD : haøm löôïng BOD phaân huûy chaäm, sBOD=2¸4 mg/l, choïn sBOD= 3mg/l
Þ BODra = 3 mg/l + 0,704 x 0,8 x 60,87 = 37,28mg/l
Hieäu quaû xöû lyù ñöôïc tính theo coâng thöùc:
E =
Þ E = = 87 %
Thieát bò ruùt nöôùc trong
Choïn thieát bò Decanter cuûa nhaø cung caáp Aqua – Aerobic. Thieát bò goàm moät phao noåi laøm baèng vaät lieäu sôïi thuûy tinh, phía treân laø heä thoáng cô ñieän töû töï ñoäng ñieàu khieån vieäc huùt nöôùc, ñöôïc bao quanh bôûi moät lôùp baûo veä, phaàn naøy ñöôïc noái vôùi phaàn chöùa nöôùc chìm ôû döôùi nöôùc, giöõa hai phaàn naøy ñöôïc bòt kín hoaøn toaøn baèng moät voøng ñeäm naèm ôû döôùi ñaùy cuûa phao noåi. Caùc heä thoáng naøy ñöôïc noái vôùi oáng daãn nöôùc ra baèng nhöïa deûo coù theå uoán cong theo söï leân xuoáng cuûa thieát bò, sau cuøng, oáng daãn nhöïa deûo noái vôùi oáng daãn nöôùc ra coá ñònh baèng nhöïa PVC.
Thieát bò decanter naøy coù öu ñieåm laø giöõa phaàn chöùa nöôùc chìm vaø phaàn ñaùy phao ñöôïc thieát keá kín tuyeät ñoái, do ñoù traùnh ñöôïc söï xaâm nhaäp cuûa caùc chaát lô löûng nhö buøn. Vieäc thieát keá naøy ñaûm baûo cho vieäc thaùo nöôùc ra khoûi beå chæ xaûy ra ôû phaàn treân vôùi moät ñoä saâu thích hôïp vaø chæ trong phaïm vi ñöôøng kính cuûa phao, traùnh vieäc caùc chaát noåi treân beà maët khoâng bò keùo theo vaøo doøng chính.
Caùc thieát bò cô khí phuï ñi keøm vôùi thieát bò ruùt nöôùc goàm coù:
Daây phao vôùi phao laøm baèng sôïi thuûy tinh, daây neo theùp khoâng ræ,khung neo daèn theùp maï vaø theùp taám.
OÁng xaû nöôùc baèng oáng nhöïa PVC
Truï neo theùp maï ñöôøng kính 120 mm
Khung ñôõ truï neo baèng theùp maï.
Khung ñôõ döôùi truï neo baèng theùp maï
Bulong khôùp noái
Van böôùm ñieàu khieån baèng ñieän ñöôøng kính 100mm
Thieát bò bôm buøn
Tính toaùn ñöôøng oáng daãn buøn
Vaän toác trong ñöôøng oáng daãn buøn v = 0,3 – 0,5 m/s
Choïn v = 0,4 m/s
Löu löôïng buøn thaûi Qbuøn = 0,42 m3
Thôøi gian bôm buøn t = 0,5h
Ñöôøng kính oáng daãn buøn:
D = = = 0,03m
Ñöôøng oáng daãn buøn deã bò taéc ngheõn, vì vaäy choïn oáng PVC coù D = 50 mm
Coâng suaát maùy bôm:
N =
Trong ñoù:
Löu löôïng buøn caàn bôm , Qbuøn dö =0,42 m3/0,5h
Hb : coät aùp cuûa bôm , Hb = 8 m
r : khoái löôïng rieâng chaát buøn , r = 1,02 kg/m3
g : gia toác rôi töï do, g = 9,81 m/s2
h : hieäu suaát bôm, choïn h = 0,8
Þ N = = 0,084 kW
Boä ñieàu khieån
Boä ñieàu khieån döïa treân maïch PLC ( programmable Logical Controller). Boä vi xöû lyù Allen Bradley SLC5/04, ñöôïc thieát keá vôùi muïc ñích toái öu hoùa caùc quaù trình cuûa heä thoáng SBR.
Boä ñieàu khieån laø moät heä thoáng hoaït ñoäng döïa treân nhaân toá thôøi gian, ñaõ ñöôïc laäp trình saün theo caùc yeáu toá nhö thôøi gian caùc pha, ñieàu khieån caùc thieát bò phaân phoái khí, khuaáy troän, ruùt nöôùc, mang ñeán khaû naêng ñieàu khieån hoaøn toaøn töï ñoäng, giuùp giaûm bôùt toái ña nhaân toá con ngöôøi tham gia vaän haønh heä thoáng.
Boä ñieàu khieån heä thoáng SBR goàm caùc boä phaän sau:
Boä vi xöû lyù Allen Braley SLC5/04
Maïch PLC
Maøn hình Allen Braley panel 550
Thuøng chöùa modem ñieàu khieån
Daây caùp
Baûng 4.10: Caùc thoâng soá thieát keá beå SBR
STT
Teân thoâng soá
Soá lieäu duøng thieát keá
Ñôn vò
1
Chieàu daøi beå (L)
5
m
2
Chieàu roäng beå (B)
4
m
3
Chieàu cao beå (H)
3
m
4
Chieàu cao ruùt nöôùc (hF)
1,25
m
5
Chieàu cao phaàn chöùa buøn (hb)
1,05
m
6
Chieàu cao an toaøn cuûa lôùp buøn
0,2
m
7
Theå tích phaàn chöùa buøn (Vb)
21
m3
8
Thôøi gian löu buøn (qc)
10,9
ngaøy
9
Löu löôïng buøn dö (Qbuøn dö)
0,42
m3/0,5h
10
Löôïng O2 caàn cung caáp (MOxy)
2,2
Kg/h
11
Löôïng khoâng khí caàn thieát (QKK)
2229
m3/ngaøy
12
Ñöôøng kính oáng khí chính
60
mm
13
Ñöôøng kính oáng khí nhaùnh
40
mm
14
Soá ñóa phaân phoái khí
8
ñóa
15
Coâng suaát maùy neùn khí
1,09
KW
16
Ñöôøng kính oáng daãn buøn (D)
50
mm
17
Coâng suaát maùy bôm buøn(N)
0,084
KW
Bể khử trùng
Chức năng
Sau khi ra khoûi beå SBR nöôùc thaûi ñaõ giaûm ñöôïc phaàn lôùn caùc vi sinh vaät gaây beänh coù trong nöôùc thaûi, nhöng vaãn chöa an toaøn cho nguoàn tieáp nhaän. Do ñoù caàn coù khaâu khöû truøng tröôùc khi thaûi ra ngoaøi. Beå khöû truøng coù nhieäm vuï troän ñeàu hoùa chaát vôùi nöôùc thaûi, taïo ñieàu kieän tieáp xuùc vaø thôøi gian ñuû laâu ñeå oxy hoùa caùc teá baøo vi sinh vaät.
Tính toaùn
Tính kích thöôùc thuøng pha hoùa chaát vaø thuøng tieâu thuï hoùa chaát
Löôïng Clo hoaït tính lôùn nhaát duøng ñeå khöû truøng nöôùc thaûi
G = = 0,05625kg/h
Trong ñoù:
Q: löu löôïng nöôùc thaûi lôùn nhaát theo giôø,Qmaxh = 18,75m3/h
a: lieàu löôïng Clo hoaït tính caàn thieát ñeå khöû truøng nöôùc thaûi, a = 3g/m3
Löôïng Clo hoaït tính trung bình:
G = = 0,01875kg/h
Trong ñoù:
Q: löu löôïng nöôùc thaûi trung bìnhtheo giôø,Qtbh = 6,25m3/h
Dung tích höõu ích cuûa thuøng pha hoùa chaát
W = = 0,045m3
Trong ñoù:
Q: löu löôïng trung bình cuûa nöôùc thaûi, m3/ngaøy ñeâm
a: lieàu löôïng Clo hoaït tính, a = 3g/m3
b: noàng ñoä dung dòch Clorua voâi,b = 2,5%
n: soá laàn hoøa troän Clorua voâi trong ngaøy,n= 2÷6. Choïn n = 2
p: haøm löôïng Clo hoaït tính trong Clorua voâi, p = 20%
Theå tích toång coäng thuøng dung dòch (tính caû theå tích phaàn laéng)
Wtc = 1,15´ W = 1,15´ 0,045 = 0,05175m3
Ta choïn thuøng nhöïa 100lít coù baùn saün treân thò tröôøng ñeå laøm thuøng ñöïng dung dòch
Löôïng Clorua voâi 2,5% lôùn nhaát cung caáp qua bôm ñònh löôïng:
Qmax = = 11,25l/h
Tính kích thöôùc beå khöû truøng
Theå tích beå
V = Q ´ t = 6,25 ´ 0,5 = 3,125m3
Vôùi t laø thôøi gian löu nöôùc trong beå, choïn t = 30phuùt = 0,5h
Kích thöôùc beå
Choïn chieàu cao coâng taùc cuûa beå khöû truøng h = 1m
Chieàu daøi beå L = 2m
Vaäy chieàu roäng cuûa beå B = 1,6m
Chieàu cao baûo veä laø 0,3m, vaäy chieàu cao toång coäng cuûa beå
H = h + 0,3 = 1 + 0,3 = 1,3m
Theå tích thöïc cuûa beå:
Vt = L*B*H = 2*1,6*1,3 = 4,16m3
Vaùch ngaên:
Chieàu daøi vaùch ngaên baèng 2/3 chieàu roäng cuûa beå
Lvn = 1,07m
Choïn 2 vaùch ngaên trong beå. Beà daøy cuûa moãi vaùch ngaên laø 100mm
Vaäy khoaûng caùch giöõa caùc vaùch ngaên:
l = = 0,6m
Baûng 4.11: Caùc thoâng soá thieát keá beå khöû truøng
STT
Teân thoâng soá
Soá lieäu duøng thieát keá
Ñôn vò
1
Chieàu daøi beå (L)
2
m
2
Chieàu roäng beå (B)
1,6
m
3
Chieàu cao beå (H)
1,3
m
4
Vaùch ngaên
2
vaùch
5
Chieàu daøi vaùch ngaên (Lvn)
1,07
m
6
Khoaûng caùch giöõa caùc vaùch ngaên
0,6
m
Beå chöùa buøn
Chức năng
Ñöôïc thieát keá ñeå tieáp nhaän löôïng buøn dö thaûi ra töø beå laéng sô boä, beå UASB, beå SBR. Coù taùc duïng laøm oån ñònh buøn tröôùc khi ñöôïc bôm vaøo saân phôi buøn ñeå taùch nöôùc.
Tính toán.
Tính toaùn löôïng buøn sinh ra :
Löôïng buøn sinh ra moãi ngaøy :
GSS = RSS´SSvaøo´ Q = 60%´600,48 ´ 10-6 (kg/l)´150´103(l/ngaøy)
= 54(kgSS/ngaøy)
Trong ñoù :
: hieäu quaû khöû SS,RSS = 60%
: löu löôïng nöôùc thaûi theo (l/ngaøyñeâm).
: haøm löôïng SS vaøo beå laéng.
Löu löôïng buøn :
Qb = = 1025,6(l/ngaøy) = 1,0256(m3/ngaøy)
Trong ñoù :
TS = 5%.
Khoái löôïng rieâng cuûa buøn töôi :1,053(kg/l)
Löôïng buøn töôi coù khaû naêng phaân huûy sinh hoïc :
G(VSS) = GSS´0,75= 54 ´0,75 = 40,5(kgVSS/ngaøy)
Theå tích buøn sinh ra moãi ngaøy :
Vbuøn = = 0,675(m3/ngaøy)
Trong ñoù :
C : haøm löôïng buøn, C = 40¸120(g/l), choïn C = 80(g/l) = 80(kg/m3)
Vaäy ôû beå chöùa buøn nhaän löôïng buøn töø caùc beå:
Buøn töø beå laéng , Q1 = 0,675 m3/ngaøy
Buøn töø beå UASB, Q2 = 0,603m3/ngaøy
Buøn töø 2 beå SBR, Q3 = 2 x 0,42 m3/8h = 2,52m3/ngaøy
Löu löôïng buøn dö daãn ñeán beå chöùa buøn laø:
qb = Q1 + Q2 + Q3 = 0,675 + 0,603 + 2,52 = 3,798m3/ngaøy
Theå tích beå chöùa buøn:
V = qb * t = * 12 = 1,9m3
Trong ñoù:
t: thôøi gian löu buøn dö trong beå chöùa buøn
Kích thöôùc cuûa beå chöùa buøn:L*B*H = 1,5m* 1,3m*1m
Baûng 4.12: Caùc thoâng soá thieát keá beå chöùa buøn
STT
Teân thoâng soá
Soá lieäu duøng thieát keá
Ñôn vò
1
Chieàu daøi beå
1,5
m
2
Chieàu roäng beå
1,3
m
3
Chieàu cao beå
1
m
Saân phôi buøn
Chöùc naêng
Saân phôi buøn coù chöùc naêng thöïc hieän quaù trình laøm raùo nöôùc trong caën. Nhieäm vuï cuûa noù laø laøm giaûm ñoä aåm cuûa buøn xuoáng 75-80%.
Tính toaùn
Kích thöôùc saân phôi buøn
Löu löôïng buøn daãn ñeán saân phôi buøn laø:
qb= 3,798m3/ngaøy
Khoái löôïng buøn caàn xöû lyù:
M = qb*S*P = 3,798*103*1,005*0,01 = 38,1699kg/ngaøy
Trong ñoù
S: tyû troïng caën töôi, S = 1,005kg/l. (Baûng 13 – 1 – Theo TS.Trònh Xuaân Lai, tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi)
P: Noàng ñoä caën, P = 1% (ñoä aåm 99%), (Baûng 13 – 5)
Chæ tieâu thieát keá: ñaït noàng ñoä caën 25% (ñoä aåm 75%)
Choïn chieàu daøy buøn 25% laø 10cm, sau 4 tuaàn 1m2 saân phôi ñöôïc löôïng caën:
g = V * S * P = 0,1 * 1,4 * 0,25 = 0,035 (taán) = 35 (kg/28ngaøy).
Trong ñoù
V = 1m2 * 0,1m = 0,1 m3
S: tyû troïng buøn khoâ, S = 1,4 (Baûng 13 – 1 )
P = 0,25
Löôïng buøn caàn phôi trong 28 ngaøy
G = 28 *38,1699 = 1068,76 (kg)
Dieän tích saân phôi
F =
Choïn kích thöôùc moãi saân phôi buøn: L*B = 6m*5m
Dieän tích phuï cuûa saân phôi:bao goàm ñöôøng xaù, hoá thu nöôùc, maùng, möông…
Fphuï = k*F = 0,3*31 = 9,3m2
Trong ñoù:
k: Heä soá tính ñeán dieän tích phuï, k=0,2-0,4; choïn k=0,3
Toång dieän tích saân phôi buøn:
FT = F+ Fphuï = 30 + 9,3 = 39,3 m2
Löôïng buøn phôi töø ñoä aåm 99% ñeán ñoä aåm 75% trong 28 ngaøy
Vbuøn =
= = 4,3m3
Trong ñoù
P1: Ñoä aåm buøn hoaït tính, P1=99%
P2: Ñoä aåm sau khi phôi, P2=75-80%, choïn P2= 75%
Chieàu cao saân phôi buøn:
H = h + h1 + h2 + hbv
+ Chieàu cao lôùp buøn:
h = = 0,14 m
+ Chieàu cao lôùp soûi, h1 = 0,3 m
+ Chieàu cao lôùp caùt, h2 = 0,2 m
+ Chieàu cao baûo veä: hbv = 0,3 m
Þ H = 0,14 + 0,3 + 0,2 + 0,3 = 0,94m
Trong saân phôi buøn goàm: lôùp treân cuøng laø caùt, döôùi lôùp caùt laø lôùp soûi ñoû. Trong lôùp soûi ñoû ñaët heä thoáng oáng nhöïa khoan loã ñeå ruùt nöôùc, khoaûng caùch töø 3 – 6cm. Oáng ruùt nöôùc vaø daãn nöôùc thaám coù ñöôøng kính 100mm vaø ñoä doác 1%
Baûng 4.13: Caùc thoâng soá thieát keá saân phôi buøn
STT
Teân thoâng soá
Soá lieäu duøng thieát keá
Ñôn vò
1
Chieàu daøi saân phôi
6
m
2
Chieàu roäng saân phôi
5
m
3
Chieàu cao lôùp soûi (h1)
0,3
m
4
Chieàu cao lôùp caùt (h2)
0,2
m
5
Chieàu cao lôùp buøn (h)
0,14
m
6
Ñöôøng kính oáng thu nöôùc
0,1
m
7
Ñoä doác oáng thu nöôùc
1
%
Döï toaùn kinh teá
Chi phí ñaàu tö xaây döïng
Baûng 4.14: Chi phí ñaàu tö xaây döïng caùc coâng trình boå sung – xaây döïng môùi hoaøn toaøn.
STT
Coâng trình ñôn vò
Ñôn vò tính
SL
Ñôn giaù
Thaønh tieàn (VNÑ)
1
Song chaén raùc
Caùi
01
500.000
500.000
2
Beå ñieàu hoøa
m3
94,5
1.000.000
94.500.000
3
Beå Acid hoùa
m3
307,2
1.000.000
307.200.000
4
Beå UASB
m3
63
1.000.000
63.000.000
5
Beå SBR
m3
120
1.000.000
120.000.000
6
Beå khöû truøng
m3
4,16
1.000.000
4.160.000
7
Beå chöùa buøn
m3
1,95
1.000.000
1.950.000
8
Saân phôi buøn
m3
28,2
250.000
7.050.000
Toång coäng (*)
598.360.000
Tuy nhieân moät soá coâng trình khi caûi taïo seõ söû duïng laïi moät soá haïng muïc cuûa coâng trình hieän coù, neân chi phí ñaàu tö xaây döïng seõ giaûm:
Baûng 4.15: Phaàn taän duïng laïi caùc haïng muïc cuûa coâng trình hieän coù.
STT
Thieát bò
Kích thöôùc
Phaàn söû
duïng laïi
Döï toaùn giaûm
(VNÑ)
1
Beå Acid hoùa(4 ngaên)
(Moãi ngaên) 5m*4,8m*3,2m
1 ngaên
67.200.000
2
Beå UASB (2 beå)
(moãi beå)
3,5m3m3m
Hai beân thaønh vaø ñaùy beå cuûa 1 beå
25.000.000
3
Beå SBR(2 beå)
(moãi beå)
5m4m3m
Thaønh beå vaø ñaùy cuûa 1 beå
52.000.000
Toång coäng (**)
144.200.000
Vaäy chi phí ñaàu tö caûi taïo phaàn xaây döïng:
Toång coäng (*) - Toång coäng (**) = 454.160.000 (VNÑ).
Chi phí vaät lieäu vaø thieát bò
Baûng 4.16: Chi phí ñaàu tö cho thieát bò vaø vaät lieäu
STT
Thieát bò – vaät tö
SL
Ñôn giaù
Thaønh tieàn
1
Beå ñieàu hoøa
Bơm nöôùc thaûi
Coâng suaát 0,256KW
Maùy thoåi khí
Coâng suaát 0,64KW
02
02
2.000.000
1.500.000
4.000.000
3.000.000
2
Beå Acid hoùa
Buøn
24taán
50.000
1.200.000
3
Beå trung hoøa
Maùy khuaáy
Coâng suaát: 0,2025KW
Bôm ñònh löôïng
Q = 0,03l/h
Boàn chöùa NaOH
02
02
01
1.000.000
2.000.000
500.000
2.000.000
4.000.000
500.000
4
Beå UASB
Taám chaén khí 1
Taám chaén khí 2
Taám höôùng doøng
Buøn
Bôm buøn
04
04
02
20,4taán
02
1.000.000
1.500.000
500.000
50.000
3.000.000
4.000.000
6.000.000
1.000.000
1.020.000
6.000.000
5
Beå SBR
Heä thoáng chaét nöôùc
Boä ñieàu khieån
Ñóa phaân phoái f 170
Maùy neùn khí
Coâng suaát 1,09KW
Bôm buøn
02
01
16
02
02
10.000.000
16.200.000
140.000
2.000.000
3.000.000
20.000.000
16.200.000
2.240.000
2.000.000
6.000.000
6
Beå khöû truøng
Bôm ñònh löôïng
Coâng suaát: Q= 11,25l/h
Thuøng chöùa Clorua voâi
02
01
4.000.000
300.000
8.000.000
300.000
7
Beå chöùa buøn
Bôm buøn
02
3.000.000
6.000.000
8
Heä thoáng ñöôøng oáng vaø caùc phuï kieän
20.000.000
Toång coäng
127.760.000
Vaäy voán ñaàu tö caûi taïo cô baûn:454.160.000 + 127.760.000 = 581.920.000VNÑ
Chi phí hoùa chaát
¥ Chi phí cho löôïng NaOH tieâu thuï trong moät ngaøy:
P1 =0,72 (L/ngaøy) * 20.000(VNÑ/L) = 14.400VNÑ
¥ Chi phí cho löôïng Clorua voâi tieâu thuï trong moät ngaøy:
P2 = 0,45 (kg/ngaøy) * 5.000 (VNÑ/kg) = 2.250VNÑ
¥ Toång chi phí hoùa chaát trong moät ngaøy:
Phc = P1 + P2 = 14.400 + 2.250 = 16.650(VNÑ)
Chi phí ñieän naêng:
Öôùc tính ñieän naêng tieâu thuï cho 1 ngaøy khoaûng 100KW. Giaù ñieän laø 1000VNÑ/KW
Vaäy chi phí ñieän cho moät ngaøy :
Pdn = 100 * 1.000 = 100.000(VNÑ).
Chi phí vaän haønh:
Pvh = 1.200.000VNÑ/1 thaùng
Vaäy chi phí vaän haønh trong 1 ngaøy laø 40.000VNÑ
Chi phí söûa chöõa: Psc = 20.000VNÑ/ ngaøy
à Vaäy chi phí cho quaù trình xöû lyù 1 m3 nöôùc thaûi ñaït tieâu chuaån cho pheùp haèng ngaøy laø:
Chöông V - KẾT LUẬN VAØ KIẾN NGHỊ
Keát luaän
Cheá bieán tinh boät saén ngaøy caøng phaùt trieån do nhu caàu tieâu thuï cuûa con ngöôøi ngaøy caøng taêng cao. Trong nhöõng naêm qua, saûn phaåm tinh boät saén ñaõ ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu ngaøy caøng taêng trong nöôùc vaø ñaõ baét ñaàu xuaát khaåu ñöôïc , goùp phaàn khoâng nhoû vaøo söï phaùt trieån cuûa ngaønh löông thöïc thöïc phaåm noùi rieâng cuõng nhö söï phaùt trieån kinh teá cuûa ñaát nöôùc noùi chung. Tuy nhieân beân caïnh maët tích cöïc cuûa moät vaán ñeà bao giôø cuõng coù maët tieâu cöïc cuûa noù, saûn xuaát tinh boät saén ngaøy caøng taêng cao thì caùc vaán ñeà oâ nhieãm moâi tröôøng cuõng ñöôïc naûy sinh, ñaëc bieät laø oâ nhieãm moâi tröôøng nöôùc.
Laøng ngheà cheá bieán tinh boät saén xaõ Hoaøi Haûo – huyeän Hoaøi Nhôn – tænh Bình Ñònh hieän ñang bò taùi oâ nhieãm, haàu heát caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi ñang bò quaù taûi, chaát löôïng nöôùc sau khi xöû lyù khoâng ñaït ñöôïc TCVN 5945 – 2005 (loaïi B). Trong ñoù phaûi keå ñeán heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung cuûa 06 hoä saûn xuaát tinh boät saén taïi xoùm Thanh Taân – thoân Phuïng Du 2 – xaõ Hoaøi Haûo – huyeän Hoaøi Nhôn – tænh Bình Ñònh. Noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm sau khi xöû lyù vaãn coøn ôû möùc raát cao, vöôït xa TCVN 5945 – 2005 (loaïi B).
Sau thôøi gian tìm hieåu heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cuõng nhö thaønh phaàn, tính chaát cuûa nöôùc thaûi saûn xuaát tinh boät saén, Ñoà aùn toát nghieäp ñaõ ñöa ra höôùng caûi taïo ñeå heä thoáng vaän haønh coù hieäu quaû hôn. Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi sau khi caûi taïo cho pheùp nöôùc thaûi ñaït tieâu chuaån ñeå xaû ra keânh möông. Maëc duø heä thoáng sau khi caûi taïo coù nhieàu coâng trình hôn nhöng vaãn coøn taän duïng laïi nhöõng coâng trình cuõ.
Caùc coâng trình ñôn vò boå sung:
Song chaén raùc
Beå ñieàu hoøa
Beå khöû truøng
Beå chöùa buøn
Saân phôi buøn
Caùc coâng trình ñöôïc taän duïng laïi
Beå laéng
Beå trung hoøa
Beå Acid hoùa (1 ngaên)
Beå loïc kò khí
Beå loïc hieáu khí
Giaûi phaùp caûi taïo heä thoáng xöû lyù döïa treân neàn taûng cuûa coâng trình cuõ laø khaû thi hôn do chi phí ít hôn so vôùi ñaàu tö xaây döïng môùi. Beân caïnh ñoù nöôùc thaûi cheá bieán tinh boät saén coù noàng ñoä COD cao raát phuø hôïp ñeå xöû lyù baèng beå UASB, khi ñoù taän duïng ñöôïc khí sinh hoïc ñeå laøm chaát ñoát. Trong tình hình giaù gas taêng cao,vieäc taän duïng khí sinh hoïc laøm chaát ñoát seõ giaûm ñöôïc chi phí sinh hoaït haèng ngaøy cuûa ngöôøi daân.
Kieán nghò
Sau khi tìm hieåu tình hình phaùt sinh nöôùc thaûi cuõng nhö hieäu quaû xöû lyù nöôùc thaûi cuûa heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung, ñeà taøi ñaõ ñöa ra moät quy trình xöû lyù nöôùc thaûi thích hôïp. Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi ñöa ra caàn phaûi vaän haønh baèng maùy moùc, tuy nhieân vieäc vaän haønh naøy cuõng töông ñoái deã daøng. Vì vaäy moät soá kieán nghò ñöôïc ñöa ra:
Caàn thaønh laäp moät toå moâi tröôøng ñeå thay phieân nhau vaän haønh heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi. Toå moâi tröôøng naøy bao goàm ngöôøi ñaïi dieän cuûa moãi hoä gia ñình.
Caàn toå chöùc moät lôùp sô caáp veà vaän haønh heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung naøy cho caùc thaønh vieân cuûa toå moâi tröôøng.
Vieäc ñaàu tö xaây döïng ñeå caûi taïo laïi heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi töông ñoái cao vì vaäy nhaø nöôùc caàn phaûi coù chính saùch öu ñaõi ñoái vôùi nhöõng hoä saûn xuaát naøy.
Caàn phaûi xöû lyù maïnh ñoái vôùi nhöõng hoä saûn xuaát chöa coù heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hoaëc coù heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhöng chöa ñaït.
Caùn boä phoøng taøi nguyeân moâi tröôøng caàn phaûi ñònh kì kieåm tra heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi ñeå ñaûm baûo heä thoáng hoaït ñoäng bình thöôøng cuõng nhö kòp thôøi phaùt hieän ñöôïc nhöõng söï coá.
Vaán ñeà oâ nhieãm moâi tröôøng ôû caùc laøng ngheà ngaøy caøng trôû neân phoå bieán, vì vaäy vieäc ñaàu tö caûi taïo caùc heä thoáng xöû lyù chöa ñaït hieäu quaû laø moät vieäc laøm caàn thieát.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
DO AN HOAN CHINH.doc- TAILIEUTHAMKHAO.doc
BANVESUA.dwg- BIA.doc
- NHIEMVUDOAN.doc
- PHANPHU.doc
- PHULUC.doc
