Đồ án Nghiên cứu mô hình phục vụ tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất tinh bột mì Sơn Hải – Sơn Hà – Quảng Ngãi

Chiều dài đoạn kênh mở rộng trước song chắn rác: Trong đó: + : Chiều rộng buồng đặt song chắn rác. (= 0,89 m). +: Bề rộng của mương (m).Chọn = 0,3 m. + : Góc mở rộng mương (). (m) - Chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn rác: (m) - Tổn thất áp lực qua song chắn rác: Trong đó: +: Hệ số tổn thất do rác mắc vào song rác. (= 3). + g: Gia tốc trọng trường. (g = 9,81). + : Hệ số tổn thất cục bộ tại song chắn rác, phụ thuộc vào tiết diện thanh chắn rác, có thể xác định theo công thức: Trong đó: –: Hệ số lấy phụ thuộc vào loại thanh chắn rác. (). –: Chiều dày thanh đan. (= 10 mm). –: Bề rộng khe hở song chắn. (= 5 mm). –: Góc nghiên đặt song chắn rác. . Do đó : (m) - Chiều cao xây dựng mương: Trong đó: +: Chiều cao của mương dẫn nước thải. (= 0,075 m). + : Tổn thất áp lực qua song chắn rác. (= 0,12). +: Chiều cao từ mực nước đến sàn công tác. (= 0,4). (m) - Chiều dài đoạn đặt song chắn: (m) - Chiều dài xây dựng mương đặt song chắn rác: Trong đó: +: Chiều dài đoạn kênh mở rộng trước song chắn rác.( = 0,81m). +: Chiều dài đoạn kênh thu hẹp sau song chắn rác. (= 0,405 m). +: Chiều dài đoạn đặt song chắn rác. Chọn = 0,34 m. (m) * Số liệu thiết kế song chắn rác được tóm tắt như sau: STT Tên thông số (Ký hiệu) Đơn vị Số liệu 1 Chiều dài mương () m 2,555 2 Bề rộng mương () m 0,89 3 Chiều cao mương () m 0,595 4 Số khe hở giữa các thanh () khe 60 5 Chiều rộng khe hở () mm 5 6 Chiều dày thanh () mm 10 7 Chiều dài đoạn đặt song chắn () m 0,34 4.1.2. Bể lắng 1A. h2 h3 h1 h4 Nước vào Nước ra i Cặn L Tấm chắn dòng Máng phân phối Mương dẫn nước ra Thu nước Thu xả chất nổi Tính toán bể lắng cặn ngang theo tiêu chuẩn thiết kế (TCXD-51-84). - Chiều dài bể lắng ngang được tính theo công thức: Trong đó: +: Tốc độ lắng tính toán trung bình của hạt lơ lửng đối với bể lắng ngang và li tâm : = 5 – 10 mm/s. Chọn = 6 mm/s. +: Chiều sâu tính toán của vùng lắng (từ mặt trên lớp trung hòa đến mặt thoáng của bể),m, = 1,5 – 3m. Chọn =2 m. +: Hệ số phụ thuộc kiểu bể lắng. Đối với bể lắng ngang =0,5. +: Độ lớn thủy lực của hạt cặn lơ lửng, có thể tính theo công thức: Trong đó: +: Thời gian lắng xác định bằng thực nghiệm. Theo bảng 3-23 – Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Lâm Minh Triết với SS = 2000 mg/l , =0,4, chọn = 200s. + : Hệ số tính đến ảnh hưởng của nhiệt độ của nước thải đối với độ nhớt lấy theo bảng 3-24 (Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Lâm Minh Triết), với t()=25 thì =0,9. +: Thành phần thẳng đứng của tốc độ nước thải lấy theo bảng 3-25 (Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Lâm Minh Triết), với =6 mm/s thì =0,01 mm/s. + Theo bảng 3-26 (Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Lâm Minh Triết), trị số khi H=2 m. (mm/s) Do đó: (m) Chọn = 5,2 m - Diện tích ướt của bể lắng ngang: Trong đó: +: Lưu lượng tính toán (m3/s). =970 m3/ngày.đêm = 0,01123m3/s. +: Tốc độ lắng tính toán trung bình của hạt lơ lửng đối với bể lắng ngang. (v = 6 mm/s). (m2) - Chiều ngang tổng cộng củabể lắng ngang: Trong đó: +: Diện tích ướt của bể lắng ngang. (=1,872 m2). + H: Chiều sâu tính toán của vùng lắng (từ mặt trên lớp trung hòa đến mặt thoáng củabể). (=2 m). (m) Chọn = 2 m. - Thời gian lắng thực tế ứng với kích thước đã tính toán như sau; Trong đó: +: Thể tích bể chọn theo kích thước. (m3) +: Lưu lượng tính toán (m3/h). =970 m3/ngày.đêm =40,42 m3/h. (h) - Chiều cao xây dựng của bể lắng ngang: Trong đó: +: Chiều cao lớp nước trung hòa. Chọn =0,4 m. +: Khoảng cách từ mực nước đến thành bể. Chọn =0,4 m. +: Chiều cao phần xả cặn. Chiều cao này phụ thuộc vào lượng cặn và thời gian giữa hai lần xả cặn. Chọn =0,35 m. (m) - Đáy bể được thiết kế có độ dốc i=0,01–0,02 ngược với hướng nước chảy. - Oâng xả bùn có đường kính 150 - 200mm dưới áp lực thủy tĩnh 1,5 cột nước (d=150mm). - Thời gian giữa hai lần xả bùn lấy bằng 8h. - Tốc độ lắng thực tế của cặn lơ lửng trong bể lắng cặn ngang đang chọn: Trong đó: +: Tốc độ lắng của hạt lơ lửng (mm/s). +: Chiều sâu tính toán của vùng lắng. (=2 m). +: Thời gian lưu nước thực tế theo kích thước đã chọn. (=O,52h). (mm/s) - Hiệu suất lắng thực tế ứng với tốc độ lắng của hạt lơ lửng và hàm lượng của chúng có thể lấy theo bảng 3-27 (Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Lâm Minh Triết), với u=1,6 mm/s và Css=2000 mg/l thì hiệu suất lắng E(%)=38%. - Lượng chất rắn lơ lửng còn lại sau khi qua bể lắng cặn ngang: (mg/l) - Lượng BOD còn lại sau khi qua bể lắng cặn ngang (E%=26%) (mg/l) - Tổng thể tích ngăn chứa cặn của bể lắng : Trong đó: +: Hàm lượng chất lơ lủng ban đầu của nước thải. (=2000mg/l). +: Lưu lượng tính toán.( =970 m3/ngày.đêm = 40,42 m3/h). +: Hiệu suất lắng. (% = 38%). +: Thời gian 2 lần xả cặn. (= 8h). +: Độ ẩm của cặn. (= 95%). (m3) * Số liệu thiết kế bể lắng 1A được tóm tắt như sau: STT Tên thông số (Ký hiệu) Đơn vị Số liệu 1 Chiều dài bể () m 5,2 2 Chiều ngang bể () m 2 3 Chiều cao xây dựng () m 3,15 4 Đường kính ống xả cặn () mm 150 5 Thể tích ngăn chứa cặn () m3 2,46 4.1.3. Bể lắng 1B. - Chọn thời gian lưu nước trong bể là = 1,5h. (Theo Trịnh xuân Lai – Tính toán các công trình xử lý nước thải). - Diện tích của bể lắng đứng: Trong đó: +: Vận tốc chuyển động của nước thải trong bể lắng. (= 0,7 mm/s = 2,52 m/h). +: Lưu lượng nước thải tính toán (m3/h) (= 1210 m3/ngày.đêm = 50,42 (m3/h). (m2) - Diện tích ống trung tâm: Trong đó: +: Vận tốc nước chảy trong ống trung tâm. ( Chọn = 30 mm/s = 108 m/h) +: Lưu lượng nước thải tính toán (m3/h). (= 50,42 m3/h). (m2) - Đường kính ống trung tâm: Với: Đường kính ống trung tâm. (= 0,47 m2 ). (m) - Đường kính phần loe ra của ống trung tâm: Với: Đường kính ông trung tâm. (= 0,77 m ). (m) - Đường kính tấm chắn: Với: Đường kính phần loe ra của ống trung tâm. (= 1,04 m ). (m) - Khoảng cách từ miệng loe ống trung tâm đến tấm chắn là 0,25 – 0,5 m. Chọm 0,4 m. - Diện tích tổng cộng của bể: Trong đó: + : Diện tích của bể lắng đứng. (= 20 m2 ). + : Diện tích ống trung tâm. ( m2 ). (m2) - Đường kính bể lắng đứng: Với : Diện tích của bể. ( = 20,47 m2 ). (m) - Chiều cao của vùng lắng: Trong đó: + : Vận tốc chuyển động của nước thải trong bể lắng. (m/h). + : Thời gian lưu nước trong bể ø (= 1,5h). (m) - Chiều cao phần nón của bể lắng đứng: Trong đó: + : Đường kính bể lắng đứng. ( = 5,1 m) Chọn . (m) - Chiều cao tổng cộng của bể: Trong đó: + : Chiều cao của vùng lắng. ( m ). + : Chiều cao phần nón của bể lắng đứng. . + : Chiều cao bảo vệ. ( = 0,3 m ). (m) - Hiệu quả khử SS và BOD: + Hiệu quả khử SS: Trong đó: + : Thời gian lưu nước. ( = 1,5h ). + , : Hằng số thực nghiệm. Theo bảng 4-5 – Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – Trịnh Xuân Lai. Chọn – Hàm lượng SS còn lại trong dòng ra: Trong đó: + : Hàm lượng SS từ phân ly tách dịch. ( mg/l ). + : Hiệu quả khử SS. ( ). (mg/l) + Hiệu quả khử BOD: Trong đó: + : Thời gian lưu nước. ( = 1,5h ). + , : Hằng số thực nghiệm. Theo bảng 4-5 – Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – Trịnh Xuân Lai. Chọn – Hàm lượng BOD còn lại trong dòng ra: Trong đó: + : Hàm lượng từ phân ly tách dịch.(mg/l) + : Hiệu quả khử . (mg/l) * Số liệu thiết kế bể lắng 1B được tóm tắt như sau: STT Tên thông số (Ký hiệu) Đơn vị Số liệu 1 Đường kính ống trung tâm () m 0,77 2 Đường kính phần loe () m 1,04 3 Đường kính tấm chắn () m 1,35 4 Đường kính bể () m 5,1 5 Chiều cao vùng lắng () m 3,78 6 Chiều cao phần nón của bể () m 2,14 7 Chiều cao tổng cộng bể () m 6,22 4.1.4. Bể điều hòa. - Thể tích bể điều hòa ( thể tich lý thuyết ): Trong đó: + : Lưu lượng nước thải. (=2180m3/ngày.đêm=90,83m3/h). + : Thời gian lưu nước. Chọn . (m3) - Thể tích thực tế của bể địều hòa: (m3) - Diện tích bể điều hòa: Chọn bể điều hòa hình chữ nhật Trong đó: + : Thể tích thực tế của bể điều hòa. ( m3 ). + : Chiều sâu bể. Chọn m. (m2) Chọn kích thước bể: m2. Với là chiều rộng của bể, là chiều dài của bể. - Chọn mức nước thấp nhất trong bể điều hòa () để đảm bảo mức nước cho bơm hoạt động là 0,5 m. Vậy thể tích cần thiết: (m3) - Mực nước cao nhất cách đáy bể: Trong đó: + : Thể tích cần thiết của bể. (m3). + : Diện tích bể điều hòa. (112 m2). (m) - Chiều cao an toàn: m. - Chiều cao tổng cộng của bể: (m) - Thể tích xây dựng của bể điều hòa: Trong đó: + : Chiều rộng của bể. ( m). + : Chiều dài của bể. ( m). + : Chiều cao tổng cộng của bể. ( m). (m3) * Hệ thống sục khí trong bể điều hòa: - Lượng khí cần cung cấp cho bể điều hòa; Trong đó: + : Thể tích bể điều hòa. ( m3) + : Tốc độ cấp khí trong bể điều hòa. Theo Trịnh Xuân Lai – Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải : Chọn m3/m3.phút (m3/h) - Đường kính ống chính dẫn khí: Trong đó: + : Lượng khí cần cung cấp cho bể điều hòa. ( m3/h). + : Vận tốc khí trong ống chính. Chọn m/s. m = 100 mm Đặt ống nhánh vuông góc với bể và chạy dọc theo chiều rộng của bể. Chiều dài ống nhánh gần bằng chiều dài bể. Chọn khoảng cách giữa hai ống nhánh là 0,8 m. Số ống nhánh: (ống) - Lưu lượng khí trong 1 ống nhánh: Trong đó: + : Lượng khí cần cung cấp cho bể điều hòa. ( m3/h). + : Số ống nhánh. ( ống) (m3/h) - Đường kính 1 ống nhánh: (Chọn m/s) (m) (chọn ) - Đường kính các lỗ trên ống nhánh từ 2 – 5 mm. Chọn . - Lưu lượng khí thoát ra từ mỗi lỗ: Ta có: (m3/s) = 0,68 (m3/h) - Số lỗ trên 1 ống nhánh: (lỗ) Chọn 44 lỗ * Tính toán hệ thống thổi khí: - Aùp lực cần thiết cho hệ thống ống khí nén; Trong đó: + : Tổn thất áp lực cục bộ. + : Tổn thất áp lực qua thiết bị phân phối. ( chọn ) + Tổng tổn thất , mchọn m. + : Chiều sâu lớp nước trong bể. (m). (m) - Năng suất máy thổi khí nén không nhỏ hơn khí cung cấp cho bể. ( m3/h = 0,082 m3/s ) - Aùp lực của không khí: (atm) - Công suất máy thổi khí: Trong đó: + : Công suất yêu cầu của máy nén khí (). + : Trọng lượng của dòng không khí (). () + : Nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào () + : Hằng số khí. (). + : Aùp suất tuyệt đối của không khí đầu vào. (). + : Aùp suất tuyệt đối của không khí đầu ra. (). ( = 1,395 đối với không khí ) + Chọn hiệu suất máy . () * Số liệu thiết kế bể điều hòa được tóm tắt như sau: STT Tên thông số (Ký hiệu) Đơn vị Số liệu 1 Chiều dài bể () m 14 2 Chiều rộng bể () m 8 3 Chiều cao tổng cộng của bể () m 4,4 4 Đường kính ống chính dẫn khí () mm 100 5 Đường kính ống nhánh () mm 30 6 Số ống nhánh () Oáng nhánh 10 7 Số lỗ trên 1 ống nhánh () Lỗ 44 8 Đường kính 1 lỗ trên ống nhánh () mm 4 4.1.5. Bể khử , ổn định và dinh dưỡng. * Tính lượng Clo cần khử . - bị Clo khử do quá trình: Theo phương trình thì tỷ lệ Lượng Clo cần cho vào = hàm lượng có trong nước thải = (mg/l) = 5,333 (g/m3) Lưu lượng tính toán: m3/ngày.đêm Lượng Clo cần cho vào bể mỗi ngày = (g/ngày.đêm) 11,7 (kg/ngày.đêm) * Tình lượng cần cho vào để điều chỉnh : m3/ngày.đêm = 90,83 m3/h. : sau khi cho Clo vào khử . : trung hòa sau khi cho vào. Ta có: Nồng độ mol cần cho vào: (mol/l) Tính trong 1 lít nước có 0,99 mol Như vậy trong 2180. 103 lít thì lượng sẽ là mol Pt trung hòa: OH- + H+ = H2O 21,582 mol 21,582 mol Dùng dung dịch H2SO4 1M (98%) để trung hòa. Ta có phương trình: H2SO4 = 2H+ + SO42- 10,791mol 21,582mol Ta có: (l) Vậy lượng H2SO4 1M (98%) để trung hòa là 10,8 lít/ ngày đêm. * Tính lượng Urê cho vào: Tỷ lệ Khi qua các hệ thông xử lý trên, sẽ giảm khoảng 25%. Do đó với (mg/l) Lượng Nitơ cần thiết là: (mg/l) Mà lượng Nitơ có trong nước thải là 185 mg/l Lượng Nitơ cần cho thêm vào là: 217,5 – 185 = 32,5 (mg/l) Phân tử lượng của Urê ( Khối lượng phân tử Tỷ lệ khối lượng: Lượng Urê cần thiết = (mg/l) Lưu lượng nước thải cần xử lý : (m3/ngày.đêm) Lượng urê tiêu thụ = (kg/ngày) Nồng độ dung dịch Urê sử dụng = 10% hay 100 kg/m3 Lưu lượng dung dịch Urê cung cấp = (m3/ngày) Thời gian lưu dung dịch là 1 ngày. Thể tích bể chứa dung dịch Urê yêu cầu: 1,52 m3. * Tính lượng P cho vào. (Sử dụng làm tác nhân cung cấp P). Tỷ lệ Khi qua các hệ thông xử lý trên, sẽ giảm khoảng 25%. Do đó với (mg/l) Lượng cần thiết là: (mg/l) Mà lượng P có trong nước thải là 25 mg/l Lượng P cần cho thêm vào là: 43,5 – 25 = 18,5 (mg/l). Khối lượng phân tử của = 98 Khối lượng nguyên tử . Tỷ lệ khối lượng: Lượng cần thiết = (mg/l) Lưu lượng nước thải cần xử lý : (m3/ngày.đêm). Lượng tiêu thụ = (kg/ngày) Nồng độ sử dụng = 85% = 850 kg/m3. Dung dịch cung cấp = (m3/ngày) Thời gian lưu dung dịch là 7 ngày. Thể tích bể chứa dung dịch yêu cầu = m3. * Tính toán bể. Lưu lượng nước thải tính toán : m3/ngày.đêm Chọn thời gian lưu nước trong mỗi ngăn là 10 phút. Bể gồm 2 ngăn : + Ngăn khử + Ngăn ổn định và dinh dưỡng - Thể tích yêu cầu đối với 1 bể: (m3) - Kích thước mỗi bể có thể được chọn như sau: Thể tích hữu ích của mỗi bể: m2 - Thiết bị khuấy trộn trong mỗi bể: Thể tích thực của bể: m3. Lưu lượng thiết kế: m3/h. Chọn Gradien vận tốc: 2 phút-1. Tốc độ bơm cần thiết: m3/phút. Chọn đường kính cánh khuấy: m. Hệ số khuấy trộn: Tốc độ cánh khuấy: vòng/phút. Chọn vòng/phút = 0,95 vòng/s. Hệ số năng lượng: . Tỷ trọng chất lỏng: kg/m3. Hằng số gia tốc trọng trường: m/s2. Năng lượng cung cấp cho chất lỏng: (m.kg/s) = 0,747 (KW) Chọn thiết bị khuấy trộn cho từng bể như sau: Đường kính cánh khuấy: m. Tốc độ quay: vòng/phút. Công suất động cơ: KW. * Số liệu thiết kế bể khử , ổn định và dinh dưỡng được tóm tắt như sau: STT Tên thông số (Ký hiệu) Đơn vị Số liệu 1 Chiều dài bể () m 2,8 2 Chiều rộng bể () m 2,8 3 Chiều cao bể () m 2 4 Đường kính cánh khuấy ( m 0,9 5 Chiều dài trục cánh khuấy () m 1,6 4.1.6. Bể UASB. Sau khi qua bể điều hòa hàm lượng COD có thể giảm khoảng 40%. Do đó, hàm lượng COD còn lại sau khi qua bể điều hòa: (mg/l) Để đảm bảo hiệu quả xử lý hồ sinh học thì nước thải sau khi qua bể UASB có mg/l. - Hiệu quả xử lý COD: * Chia làm 4 bể để tính toán: - Lưu lượng tính toán cho 1 bể: (m3/ngày.đêm). - Lượng COD cần khử trong 1 ngày: (g/ngày.đêm) = 1861,175 (kg/ngày.đêm) - Tải trọng xử lý của bể UASB: U = 4 – 10 kg/m3.ngày (theo giáo trình Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – NXB xây dựng – TS. Trịnh Xuân Lai). Chọn U = 10 kg/m3. - Thể tích phần xử lý kỵ khí: Trong đó: + : Lượng COD cần khử trong 1 ngày. ( kg/ngày.đêm) + : Tải trọng COD của bể UASB. (10 kg/m3.ngày) (m3) - Diện tích cần thiết cho 1 bể: Trong đó: + : Lưu lượng tính toán cho 1bể. (= 545 m3/ngày.đêm) + : Tốc độ dâng nước trong bể. Theo giáo trình Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – NXB xây dựng – TS. Trịnh Xuân Lai thì = 0,6 – 0,9 m/h Chọn = 0,7 m/h. (m2) Chọn (m2) - Kích thuớt tiết diện ngang của bể được chon: . - Chiều cao phần xử lý kỵ khí của bể: Trong đó: + : Thể tích phần xử lý kỵ khí. (= 186,1175 m3). + : Diện tích 1 bể. (= 33 m2). (m) - Tổng chiều cao của bể: Trong đó: + : Chiều cao phần xử lý kỵ khí. (= 5,6 m). + : Chiều cao toàn bộ ngăn lắng: Ta thiết kế tấm chắn khí dọc theo chiều rộng của bể, nghiêng một gócso với phương ngang () – Theo Anaerobic Tretment Technology for Municipal and Industria; Waste Water – MS Switzenbaum.Chọn = 550. Ta có: Trong đó: + : Chiều dài bể. (= 6,6 m). + : Chiều cao dự trữ (chiều cao bảo vệ). (= 0,3 m). + : Chiều cao toàn bộ ngăn lắng: (m) + : Chiều cao dự trữ (chiều cao bảo vệ). Chọn = 0,3 m. (m) Theo giáo trình Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – NXB xây dựng – TS. Trịnh Xuân Lai thì chiều cao phần lắng chọn = 3m - Thời gian lưu nước trong bể: Trong đó: + : Diện tích bể. (= 33 m2). + : Chiều cao tổng cộng của bể. (= 10,3 m). + : Chiều cao dự trữ (chiều cao bảo vệ). (= 0,3 m). + : Lưu lượng tính toán. (= 545 m3/ngày.đêm). (ngày) = 14,5 (h) - Kiểm tra điều kiện: Ta có: Thỏa điều kiện. - Thời gian lưu nước trong ngăn lắng: Trong đó: + : Chiều cao toàn bộ ngăn lắng. (= 4,4 m). + : Chiều dài bể. (= 6,6 m). + : Chiều rộng bể. (= 5 m). + : Lưu lượng tính toán. (= 545 m3/ngày.đêm). (ngày) = 6,4 (h) Theo giáo trình Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – NXB xây dựng – TS. Trịnh Xuân Lai thì (h) Thỏa điều kiện. * Tấm chắn khí và tấm hướng dòng. - Tổng diện tích khe hở giữa tấm chắn khí và tấm chắn dòng: Trong đó: + : Lưu lượng tính toán. (= 545 m3/ngày.đêm). + : Tốc độ nước qua khe hở. (Theo giáo trình Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – NXB xây dựng – TS. Trịnh Xuân Lai thì = 9 – 10 m/h) Chọn = 10 m/h. = (m2) - Khoảng cách giữa 2 tấm chắn: Trong đó: + : Tổng diện tích khe hở giữa tấm chắn khí và tấm chắn dòng + : Chiều rộng bể. (= 5 m). =(m) - Tấm chắn khí: + Chiều dài bằng chiều rộng của bể. m. + Chiều rộng: Trong đó: – : Chiều cao toàn bộ ngăn lắng. (= 4,4 m). – : Chiều cao phần lắng. (= 3 m). = (m) - Tấm hướng dòng: + Chiều dài tấm hướng dòng: (m). + Chiều rộng tấm hướng dòng:(m) * Hệ thống phân phối nước vào bể UASB: Nước được phân phối theo ống chính rồi qua ống nhánh phân phối vào bể. - Đường kính ống chính: Trong đó: + : Lưu lượng tính toán. (= 545 m3/ngày.đêm). + : Vân tốc nước đi trong ống chính. (= 0,8 – 2 m/s). Chọn = 1 m/s. (m) = 90 mm Diện tích ống chính: (m2) - Đường kính ống nhánh: Chọn 4 ống nhánh cho 1 bể. Với : Diện tích 1 ống nhánh. Trong đó: + : Lưu lượng tính toán. (= 545 m3/ngày.đêm). + n: Số ống nhánh trong 1 bể. (n = 4). + : Vận tốc nước đi trong ống nhánh. (= 1,5 – 3 m/s) Chọn = 2 m/s. (m2) (m) = 32 mm Chọn = 40 mm () * Máng thu nước: - Vân tốc nước chảy trong máng: = 0,6 – 0,7 m/s Chọn = 0,6 m/s. - Diện tích mặt cắt ướt của máng: Trong đó: + : Lưu lượng tính toán. (= 545 m3/ngày.đêm). + : Vân tốc nước chảy trong máng. (= 0,6 m/s). (m2) - Chọn kích thướt máng : . - Máng làm bằng bêtông cốt thép dày 100mm, độ dốc 1% để nước chảy dễ dàng về phía cuối máng. * Máng răng cưa: - Chiều dài máng răng cưa theo chiều rộng của bể. (). - Tải trọng thủy lực trên 1 mét dài của máng răng cưa: Trong đó: + : Lưu lượng tính toán. (= 545 m3/ngày.đêm). + : Chiều dài máng răng cưa. (). (m3/m.s) - Chọn máng răng cưa có khe hình chữ V, góc đáy 900, mỗi mét chiều dài của máng có 10 khe. - Lưu lượng nước qua 1 khe: Theo giáo trình xử lý nước cấp – TS. Trinh Xuân Lai. Với : Tải trọng thủy lực trên 1 mét dài của máng răng cưa. () (m3/m.s) Ta có: Với : Chiều cao nước qua khe (m) Chọn máng răng cưa có chiều cao khe , khoảng cách giữa 2 đỉnh khe là 0,08 m, khoảng cách giừa đáy khe là , chiều cao máng răng cưa là 0,2 m. * Hệ thống thu khí. Theo Anaerobic Tretment Technology for Municipal and Industria; Waste Water – MS Switzenbaum: Lượng khí sinh ra là 0,5 m3 trên 1 kg COD được loại bỏ. Trong đó gồm 70 – 80% là khí CH4 và 20 – 30% là khí CO2. Vậy lượng khí sinh ra trong 1 bể UASB mỗi ngày là: Với : Lượng COD cần khử trong 1 ngày. (= 1861,175 kg/ngày.đêm). = (m3/ngày.đêm) - Đường kính ống dẫn khí: Trong đó: + : Lượng khí sinh ra mỗi ngày. (= 930,6 m3/ngày.đêm). + : Vân tốc khí đi trong ống. (= 10 – 15 m/s) Chọn =12 m/s. (m) Chọn ống thu khí bằng nhựa PVC có * Ống xả bùn. Theo Anaerobic Tretment Technology for Municipal and Industria; Waste Water – MS Switzenbaum: Lượng bùn sinh ra khoảng 0,1 – 0,5 kg trên 1 kg COD dược loại bỏ. Vậy khối lượng bùn sinh ra mỗi ngày: Với : Lượng COD cần khử trong 1 ngày. (= 1861,175 kg/ngày.đêm). (kg/ngày.đêm) - Chọn ống thu bùn bằng nhựa PVC , đặt cách đáy bể 0,2 m. * Van lấy mẫu: có tác dụng thu mẫu từ bể nhằm kiểm tra chất lượng bùn trong bể. - Đường kính van: . - Bố trí từ đáy lên, cứ cách 1 mét lại có 1 van lấy mẫu bùn tổng cộng số van lấy mẫu của bể UASB là 5 van. * Van xả kiệt: Đặt tại góc đáy bể nhằm xả cạn nước bùn trong bể UASB khi muốn sữa chữa hay làm vệ sinh. Van khóa ngoài bể. * Số liệu thiết kế 1 bể UASB được tóm tắt như sau: STT Tên thông số (Ký hiệu) Đơn vị Số liệu 1 Chiều dài bể () m 6,6 2 Chiều rộng bể () m 5 3 Chiều cao bể () m 10,3 4 Đường kính ống nước chính () mm 90 5 Đường kính ống nhánh () mm 40 6 Đường kính ống thu khí () mm 40 7 Đường kính ống xả bùn mm 150 8 Số van lấy mẫu cái 5 9 Thời gian lưu nước () h 14,5 4.1.7. Bể nén bùn. - Lượng cặn thải bỏ mỗi ngày từ bể lắng cặn (ngang) là 737 kg/ngày.đêm. - Lượng cặn thải bỏ mỗi ngày từ bể lắng bột (đứng) là 1433 kg/ngày.đêm. - Lượng cặn sinh ra từ bể UASB là 1488 kg/ngày.đêm. - Tổng lượng cặn dẫn đến bể nén bùn: (kg/ngày.đêm) - Theo giáo trình Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – NXB xây dựng – TS. Trịnh Xuân Lai thì thể tích bùn đưa vào bể nén bùn mỗi ngày là: Trong đó: + : Tổng lượng cặn dẫn đến bể nén bùn. (=3658 kg/ngày.đêm) + : Tỉ trọng của cặn sau nén. (= 1,02). + : Nồng độ cặn. (= 5%). (m3/ngày) - Thể tích bùn lưu trong bể nén bùn: Trong đó: + : Thể tích bùn đưa vào bể nén bùn mỗi ngày. (= 71,72m3/ngày) + : Thời gian lưu bùn. (= 0,5 – 20 ngày) Chọn = 5 ngày. (m3) - Chọn chiều cao bùn nén là: - Diện tích bể nén bùn: Trong đó: + :Thể tích bùn lưu trong bể nén bùn. (= 358,6 m3). + : Chiều cao bùn nén. (= 3 m). (m2) Chọn kích thướt bể nén bùn: . - Chọn chiều cao lắng (lớp nước trên mặt bùn) là: = 1,5m. - Thể tích phần lắng: (m3). Chọn phần chứa bùn dạng hình thang, nghiên một góc so với phương ngang là 500 chiều dài phần nghiên đó (mm) - Thời gian lưu nước để lắng: Trong đó: + : Thể tích phần lắng. (= 180 m3). + : Thể tích bùn đưa vào bể nén bùn mỗi ngày. (= 71,72m3/ngày) (ngày) - Chiều cao bể nén bùn: Trong đó: + : Chiều cao bùn nén. (= 3 m). + : Chiều cao lắng (lớp nước trên mặt bùn). (= 1,5m). + : Chiều cao dự trữ. (= 0,3 m). (m) - Thể tích bể nén bùn: (m3) - Tải trọng bùn trên một đơn vị thể tích bể: Trong đó: + : Tổng lượng cặn dẫn đến bể nén bùn. (=3658 kg/ngày.đêm) + : Thể tích bể nén bùn. (= 576 m2). (kg/m3.ngày) * Số liệu thiết kế bể nén bùn được tóm tắt như sau: STT Tên thông số (Ký hiệu) Đơn vị Số liệu 1 Chiều dài bể nén bùn () m 12 2 Chiều rộng bể nén bùn () m 10 3 Chiều cao bể nén bùn () m 4,8 4 Chiều cao bùn nén () m 3 5 Chiều cao lớp nước trên mặt bùn () m 1,5 6 Thời gian lưu nước để lắng () ngày 2,51 4.1.8. Sân phơi bùn. - Thể tích bùn đưa vào sân phơi mỗi ngày: = 71,72m3/ngày. - Theo giáo trình Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – NXB xây dựng – TS. Trịnh Xuân Lai thì chỉ tiêu thiết kế để đạt nồng độ cặn 25% (độ ẩm 75%) ta chọn chiều dày bùn 8 cm sau 21 ngày trên 1 m2 sân phơi bùn được lượng cặn: Trong đó: + m2 (m3). + S = 1,07 + = 0,25 (tấn) = 21,4 kg/ngày Lượng bùn cần phơi trong 21 ngày: (kg) - Diện tích sân phơi bùn: Trong đó: + : Lượng bùn cần phơi trong 21 ngày. (= 76818 kg). + : Lượng bùn trên 1 m2 sân phơi bùn. (=21,4 kg/ngày). (m2) Đó là diện tích các ô phơi, diện tích đường bao quanh, hố thu nước, trạm bơm đưa nước về đầu khu xử lý lấy bằng 50% diện tích ô phơi. Tổng diện tích sân phơi bùn: (m2) Kích thước sân phơi bùn sẽ là: - Có thể bố trí 37 ô phơi. - Diện tích mỗi ô phơi bùn: = 97 (m2) Chọn kích thướt mỗi ô phơi bùn là: Tích dung dịch bùn và xúc bùn khô theo chu kỳ 21 ngày 1 lần. - Chiều cao thành sân phơi: Trong đó: + : Chiều cao lớp sỏi. Chọn = 20 cm. + : Chiều cao lớp cát. Chọn = 20 cm. + : Chiều cao bảo vệ. Chọn = 0,3 m. + : Chiều cao dung dịch bùn: Trong đó: – : Thể tích bùn đưa vào bể nén bùn mỗi ngày. (= 71,72m3/ngày) – : Diện tích mỗi ô phơi bùn. (= 97 m2). (m) (cm) (m) * Số liệu thiết kế mỗi ô phơi bùn được tóm tắt như sau: STT Tên thông số (Ký hiệu) Đơn vị Số liệu 1 Chiều dài ô phơi bùn () m 11 2 Chiều rộng ô phơi bùn () m 8,8 3 Chiều cao ô phơi bùn () m 1,44 4 Chiều cao lớp sỏi () m 0,2 5 Chiều cao lớp cát () m 0,2 6 Chiều cao dung dịch bùn () m 0,74 7 Chiều cao bảo vệ () m 0,3 8 Thời gian phơi bùn ngày 21 9 Số lượng ô phơi bùn Ô 37 4.1.9. Hồ kỵ khí. * Tính toán phần đưa nước vào hồ kỵ khí: - Thể tích bể chứa nước trước khí nước vào hồ: Trong đó: + : Lưu lượng nước thải tính toán. (2180 m3/ngày.đêm). + : Thời gian lưu nước trong bể. (Chọn = 10 phút) (m3) Chọn ống dẫn nước vào bể có Chọn chiều cao mực nước trong bể là 0,8 m Diện tích bể: (m2) Chọn kích thước bể : Chọn chiều cao tổng công của bể là 1m Chọn ống dẫn nước thải vào hồ kỵ khí có 60 * Tải trọng tính toán : /m3.ngày.đêm. Lưu lượng nước thải tính toán: 2180 m3/ngày.đêm. Hàm lượng đầu vào: = 500 mg/l = 0,5 /m3ngàyđêm. - Thể tích hồ kỵ khí sẽ là: (m3) - Thời gian lưu nước trong hồ kỵ khí: (ngày) Để giữ nhiệt độ trong hồ ổn định và điều kiện kỵ khí tốt nên chọn chiều sâu hồ thích hợp: - Chọn chiều sâu hồ là: = 4 m. - Chiều sâu lớp chất lỏng: 3,5 m. - Diện tích hồ kỵ khí là: (m2) - Chọn kích thướt mỗi hồ: = . - Hiệu quả xử lý trong hồ kỵ khí là 60%. Nồng độ của nước thải sau khí qua hồ kỵ khí còn lại: (mg/l) * Tính toán phần nước thải ra khỏi hồ: Chọn bể thu nước để dẫn nước sang hồ tùy tiện có kích thước: Chọn ống dẫn nước thải vào hồ tùy tiện có 60 * Số liệu thiết kế hồ kỵ khí được tóm tắt như sau: STT Tên thông số (Ký hiệu) Đơn vị Số liệu 1 Chiều dài hồ kỵ khí () m 78 2 Chiều rộng hồ kỵ khí () m 35 3 Chiều cao hồ kỵ khí () m 4 4 Thời gian lưu nước () ngày 5 5 Chiều cao lớp chất lỏng trong hồ m 3,5 4.1.10. Hồ tùy tiện. - Lưu lượng nước thải tính toán: 2180 m3/ngày.đêm. - Hàm lượng đầu vào: = 200 mg/l = 0,2/m3ngàyđêm. Theo giáo trình xử lý nước thải – NXB xây dựng – PGS.TS Hoàng Huệ thì thời gian lưu nước trong hồ tùy tiện sẽ được tính như sau: Trong đó: + : Hàm lượng của nước thải đầu vào. (= 200 mg/l) + : Hàm lượng của nước thải đầu ra. Chọn hiệu quả khử của hồ tùy tiện là 40% (mg/l) + : Hệ số phụ thuộc vào kiểu hồ: Trong đó: – Đối với nước thải công nghiệp: Chọn = 0,4 – C: Hằng số. Đối với nước thải công nghiệp: 1,035 < C <1,074. Chọn C = 1,04 – T: Nhiệt độ của nước thải trong hồ. Chọn T = 250. (ngày) - Thể tích hồ tùy tiện sẽ là: Trong đó: + : thời gian lưu nước trong hồ tùy tiện. (= 1,4 ngày). + : Lưu lượng nước thải tính toán. (2180 m3/ngày.đêm). (m3) - Chọn chiều cao hồ tùy tiện là: = 2 m. - Chiều cao lớp chất lỏng trong hồ là: 1,5 m. - Diện tích hồ tùy tiện là: Trong đó: + : Thể tích hồ tùy tiện. (= 3052 m3). + : Chiều cao hồ tùy tiện. (= 2 m). (m2) - Chọn kích thướt hồ: = . * Hệ thống dẫn nước thải vào và ra khỏi hồ tùy tiện như hồ kỵ khí. * Số liệu thiết kế hồ tùy tiện được tóm tắt như sau: STT Tên thông số (Ký hiệu) Đơn vị Số liệu 1 Chiều dài hồ tùy tiện () m 43,6 2 Chiều rộng hồ tùy tiện () m 35 3 Chiều cao hồ tùy tiện () m 2 4 Thời gian lưu nước () ngày 1,4 5 Chiều cao lớp chất lỏng trong hồ m 1,5 4.1.11. Hồ hiếu khí tự nhiên. Lưu lượng nước thải tính toán: 2180 m3/ngày.đêm. Hàm lượng đầu vào: = 120 mg/l. - Thời gian lưu nước trong hồ hiếu khí chọn 1 ngày. - Chiều cao hồ hiếu khí tự nhiên chọn 1 m. - Chiều cao mực nước trong hồ hiếu khí tự nhiên khoảng 0,5 m. - Thể tích hồ hiếu khí tự nhiên sẽ là: (m3) - Diện tích hồ hiếu khí tự nhiên là: (m2) - Chọn kích thướt hồ: = . - Nồng độ của nước thải sau khí qua hồ hiếu khí tự nhiên thải ra sông RE se nhỏ hơn 100mg/l (< 100mg/l). * Hệ thống dẫn nước thải vào và ra khỏi hồ hiếu khí như hồ kỵ khí. * Số liệu thiết kế hồ hiếu khí tự nhiên được tóm tắt như sau: STT Tên thông số (Ký hiệu) Đơn vị Số liệu 1 Chiều dài hồ hiếu khí tự nhiên () m 54,5 2 Chiều rộng hồ hiếu khí tự nhiên () m 40 3 Chiều cao hồ hiếu khí tự nhiên () m 1 4 Thời gian lưu nước () ngày 1 5 Chiều cao lớp chất lỏng trong hồ m 0,5 4.2. PHƯƠNG ÁN II. Những công trình đơn vị như Song chắn rác, Bể lắng 1A, Bể lắng 1B, Bể điều hòa, Bể khử CN-, ổ định pH và dinh dưỡng, Bể UASB, Bể nén bùn, Sân phơi bùn sẽ được tính như phương án I. Ở phương án II sẽ thay thế Hồ kỵ khí, Hô tùy tiện và Hồ hiếu khí bằng hệ thống 3 Hồ sinh vật thổi khí. * Tính toán hệ thống 3 hồ sinh vật thổi khí. Sau khi qua bể UASB thì hàm lượng COD và BOD của nước thải còn lại ( mg/l; mg/l ). Theo giáo trình xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, tính toán thiết kế các công trình – NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM – GS-TS. Lâm Minh Triết: Chọn hiệu suất xử lý ở hồ sinh vật thổi khí bậc I là = 60% Hàm lượng ra khỏi hồ sinh vật thổi khí bậc I là: Trong đó: + : Hàm lượngkhi vào hồ sv thổi khí bậc I.( = 400mg/l). + : Hiệu suất xử lýcủa hồ sv thổi khí bậc I. (= 60%). (mg/l) Như vậy hiệu quả xử lý ở hồ sinh vật thổi khí bậc II là; Trong đó: +: Hàm lượngra khỏi hồ sinh vật thổi khí bậcI.(= 160mg/l). + : Hàm lượngra khỏi hồ sinh vật thổi khí bậcII.(=60 mg/l). - Tải trọnglên bùn của hồ sinh vật vthổi khí bậc I: Trong đó: +: Hiệu suất xử lýcủa hồ sv thổi khí bậc I. (= 60%). +: Hàm lượngra khỏi hồ sinh vật thổi khí bậcI.(= 160mg/l). =130,84 (mg/g.h) - Hàm lượng chất rắn lơ lửng của nước thải sau khi qua bể UASB còn lại khoảng: (mg/l). - Thời gian lưu nước lại ở hồ sinh vật thổi khí bậc I: Trong đó: + : Hàm lượngkhi vào hồ sv thổi khí bậc I.( = 400mg/l). + : Hàm lượng chất rắn lơ lửng của nước thải sau khi qua bể UASB vào hồ sinh vật thổi khí bậc I. ( mg/l). +Tải trọnglên bùn của hồ sv thổi khí bậcI.(=130,84mg/g.h) (h) = 0,64 ngày - Thể tích hồ sinh vật thổi khí bậc I: Trong đó: + : Lưu lượng tính toán. (= 2180 m3/ngày). + : Thời gian lưu nước lại ở hồ sinh vật thổi khí bậc I. =0,64 ngày) = (m3) - Tải trọng bùn ở hồ sinh vật bậc II: Trong đó: + : Hiệu suất xử lýcủa hồ sv thổi khí bậc II. (= 62,5%). + : Hàm lượngra khỏi hồ sinh vật thổi khí bậcII. (= 60 mg/l). = 16 (mg/g.h) - Thời gian lưu nước lại ở hồ sinh vật thổi khí bậc II: Trong đó: +: Hàm lượngra khỏi hồ sinh vật thổi khí bậcI.(= 160mg/l). +: Hàm lượng chất rắn lơ lửng của nước thải sau khi qua bể UASB vào hồ sinh vật thổi khí bậc II. ( mg/l). +Tải trọnglên bùn của hồ sv thổi khí bậc II.(=16mg/g.h) (h) = 2,3 ngày - Thể tích hồ sinh vật thổi khí bậc II: Trong đó: + : Lưu lượng tính toán. (= 2180 m3/ngày). + : Thời gian lưu nước lại ở hồ sinh vật thổi khí bậcII.(= 2,3 ngày) = (m3) - Thể tích hồ sinh vật bậc III (Hồ lắng không thổi khí): Trong đó: + : Lưu lượng tính toán. (= 2180 m3/ngày). + : Thời gian lưu nước ở hồ sinh vật bậc III.(hồ lắng). Chọn= 12h = (m3) - Nhu cầu oxy cho hồ sinh vật thổi khí bậc I: Trong đó: + : Lượng oxy cần thiết để táchtrong quá trình xử lý.(kg) + : Lưu lượng tính toán. (= 2180 m3/ngày). +: Hàm lượngkhi vào hồ sv thổi khí bậc I.( = 400mg/l). +: Hàm lượngra khỏi hồ sinh vật thổi khí bậcI.(= 160mg/l). + : Nhu cầu oxy, kg, để tách 1 kg. Đối vời hồ sinh vật thổi khí bậc I thì = 2,0 – 2,3 kg Chọn = 2,2 kg. + : Mức độ sử dụng không khí. (= 0,9). + : Mức độ thiếu hụt oxy. Đối vời hồ sinh vật thổi khí bậc I thì d = 0,7 – 0,8 Chọn d = 0,8. (kg) = 19,8 kg/ngày. - Nhu cầu oxy cho hồ sinh vật thổi khí bậc II: Trong đó: + : Lượng oxy cần thiết để táchtrong quá trình xử lý.(kg) + : Lưu lượng tính toán. (= 2180 m3/ngày). +: Hàm lượngkhi vào hồ sv thổi khí bậc I.( = 160mg/l). +: Hàm lượngra khỏi hồ sinh vật thổi khí bậcI.( = 60mg/l). + : Nhu cầu oxy, kg, để tách 1 kg. Đối vời hồ sinh vật thổi khí bậc II thì = 2,5 - 3 kg Chọn = 2,8 kg. + : Mức độ sử dụng không khí. (= 0,9). + : Mức độ thiếu hụt oxy. Đối vời hồ sinh vật thổi khí bậc II: d=0,5. (kg) = 6,5 kg/ngày Căn cứ vào kết quả tính toán về nhu cầu oxy cho hồ sinh học thổi khí mà lựa chọn thiết bị khuấy trộn cho thích hợp. - Chọn độ sâu cho mỗi hồ là: = 2 m. - Diện tích hồ sinh vật thổi khí bậc I: (m2) - Diện tích hồ sinh vật thổi khí bậc II: (m2) - Diện tích hồ sinh vật bậc III (hồ lắng): (m2) - Chọn kích thước của các hồ như sau: + Hồ sinh vật thổi khí bậc I: . + Hồ sinh vật thổi khí bậc II: + Hồ sinh vật bậc III (hồ lắng): * Số liệu thiết kế hệ thống 3 hồ sinh học được tóm tắt như sau: STT Tên thông số (Ký hiệu) Đơn vị Số liệu 1 Chiều dài cao 3 hồ () m 2 2 Chiều dài hồ sv thổi khí bậc I () m 29 3 Chiều rộng hồ sv thổi khí bậc I () m 24 4 Thời gian lưu nước ở hồ sv thổi khí bậc I () ngày 0,64 5 Chiều dài hồ sv thổi khí bậc II () m 76 6 Chiều rộng hồ sv thổi khí bậc II () m 33 7 Thời gian lưu nước ở hồ sv thổi khí bậc II () ngày 2,3 8 Chiều dài hồ sinh vật bậc III (hồ lắng) () m 27,25 9 Chiều rộng hồ sinh vật bậc III (hồ lắng) () m 20 10 Thời gian lưu nước ở hồ sv bậc III(hồ lắng) () ngày 0,5 CHƯƠNG V KHÁI TOÁN KINH TẾØ - GIÁ THÀNH CÔNG TRÌNH VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ KHẢ THI 5.1. TÍNH TOÁN VỐN ĐẦU TƯ. 5..1.1. Vốn đầu tư xây dựng. Hệ thống xử lý nước thải là một công trình chủ yếu xây dựng bằng bê tông cốt thép nên có thể ước tính theo sức chứa của công trình. Gía thành xây dựng dùng để tính toán sơ bộ từ 500.000 – 1.000.000 VNĐ/m3 xây dựng. Bảng 5.1: Tính toán giá thành xây dựng. STT Tên hạng mục Đơn vị Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 Song chắn rác m3 1.35 1.000.000 1.350.000 2 Bể lắng 1A m3 32.76 700.000 22.032.000 3 Bể lắng 1B m3 127.32 1.000.000 127.320.000 4 Bể điều hòa m3 246.4 700.000 172.480.000 5 Bể khử CN-, ổn định pH và dinh dưỡng m3 62.72 700.000 43.904.000 6 Bể UASB m3 339.9 500.000 169.950.000 7 Bể nén bùn m3 576 500.000 288.000.000 8 Sân phơi bùn m3 2960 500.000 1.480.000.000 9 Nhà điều hành và nền móng đặt thiết bị m2 160 40.000.000 Tổng cộng 2.345.036.000 Hệ thống các hồ đã có sẵn tại nhà máy, tuy nhiên cần phải cải tạo, làm vệ sinh các hồ để phục vụ cho hệ thống xử lý nước thải. - Chi phí cho việc cải tạo 3 Hồ: Hồ kỵ khí, Hồ tùy tiện, Hồ hiếu khí ước tính khoảng 50.00.000 VNĐ. - Chi phí cho việc cải tạo hệ thống 3 Hồ sinh vật thổi khí ước tính khoảng 40.000.000 VNĐ . * Tổng chi phí xây dựng: - Phương án I: (VNĐ) - Phương án II: (VNĐ) 5.1.2. Vốn đầu tư trang thiết bị. Bảng 5.2: Vốn đầu tư trang thiết bị STT Tên hạng mục Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 Song chắn rác 1 Cái 1.500.000 1.500.000 2 Hệ thống gạt bùn 1 Bộ 25.000.000 25.000.000 3 Bơm nước thải 3 Cái 8.000.000 24.000.000 4 Bơm bùn 5 Cái 7.000.000 35.000.000 5 Máy nén khí 1 Bộ 11.000.000 11.000.000 6 Thùng chứa hóa chất 3 Cái 1.000.000 3.000.000 7 Bơm định lượng hóa chất 3 Cái 600.000 18.000.000 8 Máy khuấy bể khử CN-, ổn định pH và dinh dưỡng 2 Bộ 5.000.000 10.000.000 9 Hệ thống điện và tủ điều khiển 30.000.000 10 Đường ống dẫn khí 20.000.000 11 Hệ thống đường ống kỹ thuật van khóa 10.000.000 12 Hệ thống làm thoáng bề mặt 10 Bộ 100.000.000 13 Ống nhựa PVC 20.000.000 14 Nhân công lắp đặt 10.000.000 Tổng cộng Phương án I () 231.000.000 Phương án II () 331.000.000 * Tổng chi phí đầu tư cho hệ thống - Phương án I: (VNĐ) - Phương án Ii: (VNĐ) * Hệ thống xử lý nước thải sử dụng trong 15 năm: - Chi phí xây dựng cơ bản cho 1 năm: + Phương án I: (VNĐ/năm) + Phương án II: (VNĐ/năm) - Chi phí xây dựng cơ bản cho 1 ngày đêm: + Phương án I: (VNĐ) + Phương án II: (VNĐ) - Chi phí xây dựng cơ bản cho 1 m3 nước thải trong 1 ngày đêm: + Phương án I: (VNĐ/m3 ngày.đêm) + Phương án II: (VNĐ/m3 ngày.đêm) 5.2. CHI PHÍ QUẢN LÝ VẬN HÀNH. 5.2.1. Chi phí hóa chất. 5.2.1.1. Chi phí sử dụng Clo. Theo tính toán thì lượng Clo sử dụng mỗi ngày là 11,7 kg. Gía thành cho mỗi kg Clo khoảng 1000 VNĐ. Chi phí sử dụng Clo trong 1 năm: (VNĐ/năm) Chi phí sử dụng Clo trong 1 ngày cho 1 khối nước thải là : (VNĐ/m3.ngày.đêm) 5.2.1.2. Chi phí sử dụng axít H2SO4. Theo tính toán thì lượng H2SO4 sử dụng trong 1 ngày khoảng 0,485 (g/m3.ngày.đêm) hay là khoảng 0,485.10-3 (kg/ m3.ngày.đêm). Gía thành cho 1 kg axít khoảng 30.000 VNĐ. Chi phí sử dụng axít trong 1 năm: (VNĐ/năm) Chi phí sử dụng axít trong 1 ngày cho 1 khối nước thải là: (VNĐ/m3.ngày.đêm). 5.2.1.3. Chi phí sử dụng Urê. Lượng Urê sử dụng trong 1 ngày cho 2180 m3 nước thải là 151,81 kg, nên trong 1 khối nước thải cần dùng 0,054 kg/m3. Gía cho 1 kg Urê khoảng 500 VNĐ. Chi phí sử dụng Urê trong 1 năm: (VNĐ/năm) Chi phí phải trả cho việc sử dụng Urê trong 1 ngày cho 1 khối nước thải sẽ là: (VNĐ/m3.ngày.đêm). 5.2.1.4. Chi phí sử dụng H3PO4. Lượng H3PO4 sử dụng trong 1 ngày là 127,5 kg. Gía thành 1 kg H3PO4 là 500 VNĐ. Chi phí sử dụng H3PO4 trong 1 năm: (VNĐ/năm) Chi phí phải trả cho việc sử dụng H3PO4 trong 1 ngày cho 1 khối nước thải sẽ là: (VNĐ/m3.ngày.đêm). * Tồng chi phí hóa chất cho 1 năm: (VNĐ/năm) * Tổng chi phí hóa chất cho 1 khối nước thải trong 1 ngày đêm: (VNĐ/m3.ngày.đêm). 5.2.2. Chi phí điện năng. Với số lượng máy bơm, máy khuấy và máy khí nén cũng như hoạt động, nhu cầu sinh hoạt, thắp sáng của công nhân viên vận hành hệ thống và giá điện dùng cho sản xuất là 1.200 VNĐ/KWh. - Phương án I: Ước tính điện năng tiêu thụ hàng ngày là 150 KWh. Chi phí điện cho 1 năm: (VNĐ/năm) Chi phí cho 1 m3 nước (VNĐ/m3.ngày.đêm). - Phương án II: Ước tính điện năng tiêu thụ hàng ngày là 200 KWh. Chi phí điện cho 1 năm: (VNĐ/năm) Chi phí cho 1 m3 nước (VNĐ/m3.ngày.đêm). 5.2.3. Lương công nhân. - Phương án I: Trả lương cho 3 công nhân với mức lương 1.000.000 VNĐ/người.tháng và 1 kỹ sư với mức lương 1.500.000 VNĐ/người.tháng.Vậy chi phí phải trả lương công nhân trong 1 tháng: (VNĐ/tháng). Chi phí công nhân cho 1 năm: (VNĐ/năm) Chi phí công nhân cho 1 ngày: (VNĐ/ngày). Chi phí công nhân cho 1 khối nước thải: (VNĐ/ngày). - Phương án II: Trả lương cho 4 công nhân với mức lương 1.000.000 VNĐ/người.tháng và 1 kỹ sư với mức lương 1.500.000 VNĐ/người.tháng.Vậy chi phí phải trả lương công nhân trong 1 tháng: (VNĐ/tháng). Chi phí công nhân cho 1 năm: (VNĐ/năm) Chi phí công nhân cho 1 ngày: (VNĐ/ngày). Chi phí công nhân cho 1 khối nước thải: (VNĐ/ngày). 5.2.4. Tổng chi phí quản lý vận hành. * Phương án I. Chi phí quản lý vận hành trong 1 năm: (VNĐ/năm) * Phương án II. (VNĐ/năm) 5.3. CHI PHÍ THIẾ KẾ – CHUYỂN GIAO. * Phương án I. Chi phí phân tích mẫu ban đầu: 8.000.000 Chi phí công nghệ – lập mô hình: 5.000.000 Chi phí thiết kế: 70.000.000 Chi phí chuyển giao công nghệ: 10.000.000 Tổng cộng 93.000.000 Vậy chi phí chhuyển giao công nghệ trong 1 năm: (VNĐ/năm). Chi phí chuyển giao công nghệ trong 1 ngày: (VNĐ/ngày). Chi phí chuyển giao công nghệ cho 1 m3 nước thải trong 1 ngày đêm: (VNĐ/m3.ngày.đêm). Gía thành cho 1 m3 nước thải sẽ là: (VNĐ/m3.ngày.đêm). * Phương án II. Chi phí phân tích mẫu ban đầu: 8.000.000 Chi phí công nghệ – lập mô hình: 8.000.000 Chi phí thiết kế: 100.000.000 Chi phí chuyển giao công nghệ: 15.000.000 Tổng cộng 131.000.000 Vậy chi phí chhuyển giao công nghệ trong 1 năm: (VNĐ/năm). Chi phí chuyển giao công nghệ trong 1 ngày: (VNĐ/ngày). Chi phí chuyển giao công nghệ cho 1 m3 nước thải trong 1 ngày đêm: (VNĐ/m3.ngày.đêm). Gía thành cho 1 m3 nước thải sẽ là: (VNĐ/m3.ngày.đêm). 5.4. TỔNG CHI PHÍ CHO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI HOẠT ĐỘNG TRONG 1 NĂM. * Phương án I: (VNĐ/năm). * Phương án II: (VNĐ/năm). 5.5. PHÂN TÍCH KINH TẾ – KỸ THUẬT – MÔI TRƯỜNG. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ KHẢ THI. 5.5.1. Kinh tế. Cả hai phương án thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bột mì Sơn Hà – Quảng Ngãi hầu như là giống nhau. Phương án I: Thuần túy chỉ là xử lý sinh học. Dự toán giá thành xây dựng là: 2.626.036.000 VNĐ. Phương án II: Ngoài việc xử lý sinh học còn có thêm hệ thống khuấy trộn bề mặt. Dự toán giá thành xây dựng là:2.716.036.000 VNĐ. Về mặt kinh tế có thể thấy rõ dựa trên số liệu dự toán giá thành của hai phương án. Như vậy phương án I là khả thi hơn. Mặt khác, việc sử dụng các hệ thống khuấy trộn bề mặt cần phải bỏ ra một chi phí khá lớn do việc trang bị thêm nó cũng như chi phí cho điện và nhân công vận hành. 5.5.2. Kỹ thuật. Cả hai phương àn đều sử dụng xử lý sinh học làm chủ đạo Phương án I:Xử lý cuối cùng là 3 hồ Hồ kỵ khí, Hồ tùy tiện và Hồ hiếu khí Phương án II: Xử lý cuối cùng bằng hệ thống 3 hồ sinh vật có thổi khí. Nhìn chung phương án II về mặt kỹ thuật thì phức tạp hơn hẳn phương án I nhưng về mặt hiệu quả xử lý thì lại như nhau. Mặt khác, ở Phương án II đòi hỏi yêu cầu kỹ thuật vân hành phức tạp. Do đó việc sử dụng hệ thống 3 hồ sinh vật có thổi khí thực sự không cần thiết. Vì vậy về mặt kỹ thuật tuy phương án II có phần chiếm ưu thế hơn nhưng phương án I vẫn là lựa chọn tối ưu hơn. 5.5.3. Môi trường. Mục đích của cả hai phương án xử lý nước thải nhà máy sản xuất bột mì Sơn Hà – Quảng Ngãi là nhằm đạt tiêu chuẩn loại B, theo TCVN 5945 – 1995. Theo hiệu quả xử lý như đã trình bày thì cả hai phương án đều đáp ứng điều kiện này. Tuy nhiên, nếu sử dụng hệ thống xử lý bằng 3 Hồ sinh vật có thổi khí thì không thể khống chế được mùi phát tán từ nước thải, điều đó sẽ ảnh hưởng đến môi trường xung quanh, đặc biệt là những người dân sinh sống gần đó. Còn nếu sử dụng hệ thống 3 Hồ: Hồ kỵ khí, Hồ tùy tiện và Hồ hiếu khí, tức là chỉ thuần túy dùng phương pháp sinh học thì có thể đảm bảo vệ sinh môi trường xung quanh. Vậy phương án I vẫn có ưu thế hơn phương án II. 5.5.4. Nhận xét chung. Theo so sánh cả 3 mặt về kinh tế, kỹ thuật và môi trường thì ta đều thấy công trình xử lý sinh học ở phương án I hơn hẳn so với công trình xử lý sinh học ở phương án II. Do đó tính khả thi của phương án I là cao hơn so với phương án II. Vì vậy, việc lựa chọn phương án II cho mục đích xử lý nước thải ở nhà máy sản xuất bột mì Sơn Hà – Quảng Ngãi là cần thiết. CHƯƠNG VI KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1. KẾT LUẬN. Trong quá trình tiến hành thực hiện Đồ án tốt nghiệp: “ Nghiên cứu mô hình phục vụ tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất tinh bột mì Sơn Hải – Sơn Hà – Quảng Ngãi “, em có những nhận xét như sau: - Nước thải của nhà máy có nồng độvàkhá cao, do đó việc lựa chọn công nghệ sinh học để xử lý là hoàn toàn phù hợp. Tuy nhiên, nếu chỉ áp dụng các hồ sinh học tự nhiên để xử lý nước thải khoai mì thì nước thải sau xử lý sẽ không đạt được tiêu chuẩn TCVN 5945 – 1995-B. Để đạt được tiêu chuẩn TCVN 5945 – 1995-B thì cũng cần phải sử dụng bể UASB (Bể xử lý sinh học kỵ khí cao tải) để khử vàtrước khi xử lý bằng các hồ sinh học. - Nhà máy cũng đã có hệ thống xử lý nước thải gồm 5 hồ sinh học: 2 hồ sinh học kỵ khí, 2 hồ sinh học tùy nghi, 1 hồ sinh học hiếu khí. Tuy nhiên, những hồ này hiện nay hầu hết đã không còn hoạt động được, đặc biệt là hồ sinh học hiếu khí đã bị phú dưỡng hóa nên nước thải của nhà máy hiện đang là nguồn gây ô nhiễm nguồn nước sông RE. - Ngoài việc làm ô nhiễm nguồn nước mặt, nước thải của nhà máy đọng lại trong các hồ sinh học gây mùi hôi nghiêm trọng, ảnh hưởng đến môi trường xung quanh. Đây là vấn đề môi trường đáng quan tâm hiện nay của nhà máy. - Nhà máy có ưu thế về diện tích nên rất thuận kợi cho việc xây dựng các hệ thống xử lý nước thải, ngay cả việc xây dựng các hồ sinh học được xem là chiếm rất nhiều diện tích. - Nhà máy được xây dựng ở miền núi, xa khu dân cư nên hầu như không gây ảnh hưởng nhiều đến hoạt động sống của người dân. - Cơ sở vật chất của nhà máy còn khá mới, trang thiết bị tương đối hiện đại. Do đó, ngoài hai vần đề ảnh hưởng tới môi trường hiện nay là nước thải và mùi hôi thì các vần đề môi trường khác hầu như khơng ảnh hưởng gì tới môi trường xung quanh nhà máy. 6.2. KIẾN NGHỊ. Với tình hình môi trường của nhà máy, qua quá trình nghiên cứu, tìm hiểu em có vài ý kiến đóng góp để bảo vệ môi trường tại nhà máy sản xuất tinh bột mì Sơn Hải – Sơn Hà – Quảng Ngãi nói riêng và các nhà máy sản xuất tinh bột mì nói chung như sau: - Hệ thống xử lý nước thải sản xuất hiện hữu của nhà máy nên đầu tư một số hạng mục như trong phương án xử lý mà đồ án đưa ra. - Tác động của mùi hôi từ hệ thống xử lý nước thải sẽ được hạn chế đến mức chấp nhận được nếu đầu tư cải thiện hiệu suất của hệ thống xử lý nước thải như đã nêu, trồng cây xanh để hạn chế phát tán của mùi hôi do gió. - Với hiện trạng môi trường hiện nay của nhà máy thì việc xây dựng, cải tạo hệ thống xử lý nước thải đối với nhà máy là cấp bách, cần phải được triển khia nhanh chóng để tránh những tác hại nghiêm trọng tới môi trường. - Khi đã có hệ thống xử lý nước thải thì quá trình theo dõi, vân hành và bảo dưỡng các hệ thống xử lý cũng là vần đề cần quan tâm. - Thường xuyên áp dụng các biện pháp cải tiến để nâng cao hiệu quả xử lý và giảm thiểu chi phí xử lý. - Xây dựng đội ngũ nhân viên có chuyên môn cao để quản lý các vấn đề liên quan đến môi trường của nhà máy. - Bên cạnh công tác bảo vệ môi trường của nhà máy thì công tác quản lý môi trường của các cấp lãnh đạo như khuyến khích, đầu tư và tạo môi điều kiện, đồng thời quy định và giám sát chặt chẽ đối với các hoạt động bảo vệ môi trường của nhà máy.