Đồ án Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản Công ty TNHH Gia Hòa

rong bùn hoạt tính, vi sinh vật trong màng lọc sinh học tương đối đồng nhất về thành phần loài và số lượng sinh vật. Khi nước thải chảy qua màng lọc sinh học, do hoạt động sống của vi sinh vật sẽ làm thay đổi thành phần nhiễm bẩn các chất hữu cơ có trong nước, các chất hữu cơ dễ phân giải sẽ được vi sinh vật phân giải trước với tốc độ nhanh, đồng thời số lượng quần thể vi sinh vật cũng phát triển nhanh. Chất hữu cơ khó phân hủy sẽ được phân giải sau với tốc độ chậm hơn. Màng lọc sinh học thực chất là một hệ nhiều loài vi sinh vật, ngoài vi sinh vật hiếu khí còn có vi sinh vật tùy nghi và vi sinh vật kị khí. Ở lớp ngoài cùng màng là lớp hiếu khí, lớp này chủ yếu là trực khuẩn Bacillus sống. Lớp trung gian là lớp vi khuẩn tùy nghi như: Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium, Bacillus, Microccus. Lớp sâu bên trong là vi sinh vật kị khí như vi khuẩn khử lưu huỳnh và khử nitrat. Phần dưới cùng của màng là quần thể vi sinh vật với sự có mặt của nguyên sinh động vật và một số vi sinh vật khác. Các loài này ăn vi sinh vật và sử dụng một phần màng vi sinh để làm thức ăn dẫn đến việc tạo ra những lỗ nhỏ trên bề mặt vật liệu làm chất màng. Quần thể vi sinh vật của màng có tác dụng như bùn hoạt tính. Phần phía trên của màng lọc sinh học là nơi dày nhất, ở vùng giữa ít hơn và vùng dưới cùng là ít nhất. Các tế bào bên trong màng ít tiếp xúc với cơ chất và ít nhận lượng oxy nên chuyển sang phân hủy kị khí. Sản phẩm của quá trình biến đổi kị khí là alcol, axit hữu cơ. Các chất này chưa kịp khuếch tán đã bị vi sinh vật khác hấp thụ vì vậy mà không ảnh hưởng lớn đến màng lọc. Với đặc điểm như vậy mà màng lọc có thể oxy hóa chất hữu cơ, màng này dày lên làm bịt kín các khe hở, nước qua màng lọc chậm dần từ đó phin lọc làm việc có hiệu quả hơn. Nếu lớp màng quá dày thì ta có thể dùng nước rửa để loại bỏ màng và phin chảy nhanh hơn, tuy nhiên hiệu quả lọc giảm dần nhưng chúng sẽ khôi phục trở lại. Nước đưa vào xử lý cần phải lọc sơ bộ để loại bỏ các tạp chất lớn. Hiệu quả của phin lọc có thể giữ đuợc 99% vi khuẩn. Các yếu tố ảnh hưởng đến đời sống của vi sinh vật trong nước thải: Một trong những yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến vi sinh vật trong nước thải đó là chất độc, đặc biệt là kim loại nặng. Các kim loại được xếp theo mức độ ảnh hưởng như sau: Sb, Ag, Cu, Hg, Co, Ni, Pb, Cr, Zn, Fe. Các kim loại này có nồng độ từ vài phần triệu ppm đến vài phần nghìn ppm thì tác dụng đến sinh trưởng của vi sinh vật. Các kim loại này khi xâm nhập vào tế bào của vi khuẩn, chúng có thể bị giữ lại trong tế bào và phá hủy hệ thống ezim trong tế bào vi sinh vật từ đó làm ảnh hưởng đến tính thẩm thấm của tế bào. Các anion như: xianua, florua, asenat, cromat, bicacbonat đều có các ảnh hưởng tương tự. Các halogen và một số hợp chất hữu cơ khác cũng tham gia vào quá trình phân hủy protein hay thủy phân các thành phần khác của tế bào. Nồng độ muối vô cơ ảnh hưởng đến khả năng hình thành bùn, khi nồng độ muối clorit tăng lên 20g/l sẽ làm giảm chất luợng làm sạch nước thải. Hàm luợng oxy hòa tan trong nước thải >= 2mg/l. Nhiệt độ tùy thuộc vào từng loại vi khuẩn: + Vi khuẩn chịu nhiệt: 50 – 600C + Vi khuẩn không chịu nhiệt: 25 – 270C + Vi khuẩn thích nghi ở nhiệt độ thấp: 10 – 150C + Nhiệt độ tối ưu cho vi khuẩn phát triển không thấp hơn 25 – 270C. Các nguyên tố dinh dưỡng + Nguyên tố vi lượng: Mg: 10.10-5mg/mgBOD Cu: 14,6.10-5mg/mgBOD Zn: 16.10-5mg/mgBOD Mb: 42.10-5mg/mgBOD Ca: 620.10-5mg/mgBOD Na: 5.10-5mg/mgBOD K: 450.10-5mg/mgBOD Fe: 1200.10-5mg/mgBOD CO2-2: 270.10-5mg/mgBOD + Nguyên tố đa lượng cung cấp đầy đủ sao cho: BOD : N : P = 100 : 5 : 1 COD : N : P = 150 : 5 : 1 pH cao quá hay thấp quá sẽ ảnh hưởng đến quá trình phát triển của vi sinh vật, nếu pH 9 sẽ phá hủy trạng thái cân bằng của nguyên sinh chất, dẫn đến sự diệt vong của tế bào vi sinh vật. Do đó pH tối ưu là 6,5– 8,5. CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN CÔNG TY GIA HÒA CÔNG SUẤT 250M3/NGÀY.ĐÊM LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN Các cơ sở để lựa chọn phương án xử lý Hệ thống xử lý nước thải được thiết kế dựa trên các cơ sở sau: Thành phần và tính chất nước thải đầu vào Lưu lượng nước thải đầu vào Tiêu chuẩn xả nước ra nguồn tiếp nhận (tiêu chuẩn 6980-2001 loại F1) Chi phí đầu tư ban đầu Chi phí quản lý và vận hành Diện tích mặt bằng trạm xử lý. Lựa chọn phương án xử lý Dựa vào các cơ sở trên, công nghệ xử lý nước thải của Nhà máy được đề xuất theo sơ đồ nguyên lý như sau: Bùn hoàn lưu Nước thải Bể chắn rác Bể điều hòa Bể kị khí bùn lơ lững Bể Aeroten Bể lắng II Bể khử trùng Nguồn tiếp nhận Bể lắng bùn kị khí Nước bùn rỉ Sân phơi bùn Xả bùn dư Xả bùn dư Bùn hoàn lưu Máy thổi khí Hóa chất khử trùng Hình 4: Sơ đồ nguyên lý hệ thống xử lý nước thải của nhà máy Máy thổi khí THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ Nước thải trong quá trình sản xuất của nhà máy được thu gom qua hệ thống thu mương thu gom rồi dẫn vào bể tách rác để tách rác. Sau khi qua bể tách rác, nước thải được dẫn đến bể điều hòa. Tại đây, nước thải được điều hòa về lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm. Từ bể điều hòa, nước thải được bơm vào bể kị khí bùn lơ lững. Quá trình phân hủy chất hữu cơ trong bể diễn ra nhờ hệ vi sinh vật kị khí. Để tăng hiệu quả xử lý nước thải của quá trình kị khí, nước thải tiếp được đưa qua bể lắng nhằm thu lại lượng bùn cho quá trình kị khí. Lượng bùn trong bể lắng này được bơm ngược lại bể xử lý kị khí nhằm đảm bảo nồng độ bùn cần có trong quá trình xử lý kị khí. Sau khi qua hệ thống xử lý kị khí, nước thải theo máng dẫn sẽ tự chảy vào bể xử lý sinh học hiếu khí (bể Aeroten). Quá trình phân hủy chất hữu cơ trong bể Aeroten được thực hiện nhờ hệ vi sinh vật hiếu khí. Nước thải sẽ tiếp xúc với hệ vi sinh vật hiếu khí, các chất hữu cơ được phân hủy nhờ hệ vi sinh vật trong môi trường hiếu khí. Oxy được cấp vào từ hệ thống sục khí nhân tạo. Nước thải sau khi đã xử lý trong bể Aeroten sẽ được dẫn đến bể lắng. Tại đây, bùn sinh học sẽ lắng xuống dưới còn nước trong ở trên được dẫn đến bể khử trùng để diệt khuẩn trước khi xả ra nguồn tiếp nhận. Hóa chất khử trùng là Clorine (Ca(OCl)2). Bùn từ bể lắng sẽ được bơm trở lại bể Aeroten để bổ sung lượng sinh khối và một phần dư sẽ được đưa qua sân phơi bùn để làm khô cùng với bùn từ quá trình xử lý sinh học kị khí. Bùn khô từ sân phơi bùn sẽ được sử dụng cho nông nghiệp. Nước rỉ từ sân phơi bùn sẽ được dẫn về bể điều hòa để được tiếp tục làm sạch. CHỨC NĂNG CỦA CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ Song chắn rác Song chắn rác để loại bỏ rác và các tạp chất thô lớn có khả năng gây tắc nghẽn bơm và đường ống. Lượng rác ở song chắn rác được làm sạch theo định kỳ bằng phương pháp thủ công. Bể điều hòa Bể điều hòa được xây dựng nhằm ổn định lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm của nước thải từ nhà máy, tạo môi trường ổn định cho hệ vi sinh vật hoạt động tốt trong các giai đoạn xử lý sinh học. Quá trình khuấy trộn được thực hiện bằng cách bơm hoàn lưu, xoay vòng lượng nước thải chứa trong bể. Bể kị khí bùn lơ lững Nguyên tắc hoạt động: Nước thải được dẫn vào hệ thống phân phối bảo đảm phân phối đều nước trên diện tích đáy bể. Hỗn hợp bùn yếm khí trong bể hấp thụ chất hữu cơ hòa tan trong nước thải, phân hủy và chuyển hóa chúng thành khí (khoảng 70 -80% là metan, 20 -30% là cacbonic). Bọt khí sinh ra bám vào hạt bùn cặn nổi lên trên làm xáo trộn và gây tuần hoàn cục bộ trong lớp cặn lơ lững, khi hạt cặn nổi lên trên va phải tấm chắn làm cho một số hạt cặn bị vỡ và rơi xuống dưới, khí thoát lên trên. Phân bố bùn trong bể: Bùn trong bể là sinh khối đóng vai trò quyết định trong việc phân hủy và chuyển hóa chất hữu cơ, bùn được hình thành hai vùng rõ rệt trong bể kị khí. Ở chiều cao khoảng ¼ bể tính từ đáy lên, lớp bùn hình thành do các hạt cặn keo tụ nồng độ 5-7%. Trên lớp này là lớp bùn lơ lững nồng độ từ 1000 -3000mg/l gồm các bông cặn chuyển động giữa lớp bùn đáy và bùn tuần hoàn từ ngăn lắng rơi xuống. Trên mặt tiếp giáp với pha khí, nồng độ bùn trong bề là bé nhất. Nồng độ cao của bùn hoạt tính trong bể cho phép bể làm việc với tải trọng chất hữu cơ cao. Quá trình phân hủy chất hữu cơ trong bể: Quá trình phân hủy sinh học chất hữu cơ với sự tham gia của hệ vi khuẩn kị khí. Các sản phẩm của quá trình phân hủy kị khí là axit hữu cơ, các ancol cuối cùng là NH3, H2S và chủ yếu là CH4, vì vậy mà quá trình này còn gọi là quá trình lên men kị khí sinh mêtan hay lên men mêtan. Quá trình phân hủy kị khí gồm 2 giai đoạn: Giai đoạn thủy phân: Dưới tác dụng của enzim thủy phân do vi sinh vật tiết ra, các chất hữu cơ sẽ bị thủy phân thành đường đơn giản, protein bị phân hủy thành albomoz pepton, peptic, axit amin, chất béo thủy phân thành glyxerin và axit béo để tạo ra thức ăn và năng lượng cho vi sinh hoạt động. Nhóm vi khuẩn tạo men axit biến đổi các hợp chất hữu cơ đơn giản thành các axit hữu cơ thường là axit axetic. Giai đoạn tạo khí: Sản phẩm thủy phân này tiếp tục phân hủy thành khí CO2, CH4, ngoài ra còn có một số khí khác như H2, N2, H2S và một ít muối khoáng. Các hydrocacbon bị phân hủy sớm nhất và nhanh nhất, hầu hết chuyển thành CO2, CH4. các hợp chất hữu cơ hòa tan bị phân hủy gần như hoàn toàn: axít béo tự do hầu như phân hủy gần 80-90%, axit béo loại este phân hủy gần 65-68%. Riêng hợp chất chứa lignin là chất khó phân hủy nhất chúng là nguồn tạo ra mùn. Quá trình phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện kị khí tạo ra sản phẩm cuối cùng chủ yếu là CH4 chiếm 60-75%. Quá trình lên men mêtan gồm 2 pha điển hình: pha axít và pha kiềm. Ở pha axít, hydratcacbon (xenlulozơ, hemixemixelulozơ, tinh bột, các loại đường) dễ bị phân hủy tạo thành axít hữu cơ có phân tử lượng thấp (axít propinic, butyric, axetic). Một phần chất béo cũng chuyển thành axít hữu cơ. Đặt trưng của pha này là tạo thành axít, pH của môi trường có thể nhỏ hơn 5 và xuất hiện mùi hôi. Cuối pha, axít hữu cơ và các chất hòa tan có chứa nitơ tiếp tục phân hủy thành các chất amon, amin, muối của axít cacbonic và tạo thành một số khí như: CO2, N2, CH4, H2, H2S, indol, mecaptan gây mùi khó chịu, lúc này pH của môi trường bắt đầu tăng chuyển sang trung tính và sang kiềm. Ở pha kiềm, đây là pha tạo khí CH4, các sản phẩm thủy phân của pha axít làm cơ chất cho quá trình lên men mêtan và tạo thành CH4, CO2, pH của pha này chuyển hoàn toàn sang môi trường kiềm. Quá trình thủy phân các chất hữu cơ trong môi trường kị khí là quá trình phức tạp với sự tham gia của nhiều loại vi khuẩn kị khí. Nhiệt độ phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện kị khí là 10 -150C, 20 -400C và trên 400C. Thời gian lên men kéo dài trong khoảng 10 -15 ngày, nếu ở nhiệt độ thấp thì quá trình lên men kéo dài nhiều tháng. Bể lắng bùn kị khí Bể lắng có nhiệm vụ tách bùn ra khỏi hỗn hợp nước – bùn từ bể kị khí có lớp bùn lơ lững để đưa nước qua các công đoạn tiếp theo. Nước thải được đưa vào buồng phân phối trung tâm. Sau khi ra khỏi buồng phân phối trung tâm nước thải thay đổi hướng từ hướng đứng sang hướng ngang rồi dâng lên theo thân bể. Phần nước trong sau khi đã lắng sẽ thu được qua hệ thống máng thu nước. Cặn lắng được thu dồn về đáy nhờ đáy hình phểu của bể. Lượng cặn này sẽ được đưa về công trình xử lý cặn và một phần được bơm tuần hoàn về bể kị khí bùn lơ lững. Bùn lắng được bơm ngược lại bể kị khí có lớp cặn lơ lững để bổ sung lượng vi sinh vật kị khí trong bể, một lượng bùn còn dư sẽ được đưa đến sân phơi bùn để làm ráo cặn. Nước thải sau lắng được thu vào máng thu và theo ống dẫn sang bể hiếu khí. Bể sinh học hiếu khí Bể phản ứng sinh học hiếu khí – bể Aeroten là công trình bê tông cốt thép khối hình chữ nhật. Nước thải chảy qua suốt chiều dài của bể và được sục khí, khuấy đảo nhằm tăng cường lượng oxy hòa tan và tăng cường quá trình oxy hóa chất bẩn hữu cơ có trong nước. Quá trình phân hủy chất hữu cơ trong nước thải nhờ hệ vi sinh vật hiếu khí có trong bùn hoạt tính. Để giữ cho bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lững và đảm bảo nguồn oxy cung cấp cho hệ vi sinh vật hiếu khí hoạt động thì phải cung cấp đầy đủ oxy bằng hệ thống sục khí nhân tạo. Trong bể Aeroten, nước thải, bùn hoạt tính và oxy hòa tan được khuấy trộn đều. Do vậy nồng độ bùn hoạt tính và oxy hòa tan được phân bố đều ở mọi nơi trong bể và dẫn đến quá trình oxy hóa được đồng đều, hiệu quả cao. Quá trình oxy hóa các chất bẩn hữu cơ xảy ra trong Aerotank qua 3 giai đoạn: Giai đoạn 1: Tốc độ oxy hóa bằng tốc độ tiêu thụ oxy.Ở giai đoạn này bùn hoạt tính hình thành và phát triển. Hàm lượng oxy cần cho vi sinh vật sinh trưởng, đặt biệt ở thời gian đầu tiên thức ăn dinh dưỡng trong nước thải rất phong phú, lượng sinh khối trong thời gian này rất ít. Sau khi vi sinh vật thích nghi với môi trường, chúng sinh trưởng rất mạnh theo cấp số nhân. Vì vậy lượng oxy tăng cao dần. Giai đoạn 2: Vi sinh vật phát triển ổn định và mức độ tiêu thụ oxy cũng ít thay đổi. Chính ở giai đoạn này chất bẩn hữu cơ bị phân hủy nhiều nhất. Giai đoạn 3: Đây là giai đoạn nitrat hóa các muối amon. Sau khi oxy hóa được 80-95% BOD trong nước thải, nếu không khuấy đảo hoặc thổi khí, bùn sẽ lắng xuống đáy bể, do đó cần phải lấy bùn cặn ra khỏi nước. Bể lắng II Bể lắng II có nhiệm vụ lắng hỗn hợp nước – bùn từ bể Aeroten để xả ra nguồn tiếp nhận. Nguyên tắc hoạt động vẫn như bể lắng I. Lượng cặn này sẽ được đưa về công trình xử lý cặn và một phần được bơm tuần hoàn về bể Aeroten. Bể khử trùng Bể khử trùng được thiết kế theo dạng bể phản ứng có vách ngăn. Nguyên tắc hoạt động cơ bản là dùng các vách ngăn để tạo sự đổi chiều liên tục của dòng nước. Mỗi khi dòng nước đổi chiều chảy, giữa các lớp nước có sự thay đổi về vận tốc nên tạo ra sự khuấy trộn. Bể cấu tạo dạng hình chữ nhật, bên trong có các vách ngăn hướng dòng làm cho nước chuyển động dạng hình ziczắc. Quá trình khử trùng nước trong bể diễn ra như sau: Ca(OCl)2 + H2O « CaO + 2HOCl 2HOCl « 2H+ + 2ClO- Sân phơi bùn Sân phơi bùn là một công trình dùng để làm giảm độ ẩm và khối lượng của bùn. Quá trình khử nước trong bùn xảy ra như sau: Quá trình lọc Nước trong bùn được lọc qua tầng cát, sỏi và thoát ra ngoài bằng hệ thống thu nước bên dưới. Quá trình bay hơi Nước trên bề mặt sẽ bay hơi đưới tác dụng của ánh sáng mặt trời. Quá trình lọc xảy ra trong thời gian từ 1 -2 ngày. Quá trình bay hơi diễn ra khi bùn đạt đến độ ẩm giới hạn, tốc độ bay hơi không đổi. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ Thông số thiết kế: Q = 250 m3/ngày.đêm Thời gian làm việc của hệ thống xử lý nước thải trong ngày là 20h Qtbh = 250/20 = 12,5 (m3/h) pH = 6,61 BOD = 419,4 mg/l COD = 1450 mg/l SS = 417 mg/l Tổng N = 90 mg/l Tổng P = 16,5 mg/l Dầu mỡ = 0,56 mg/l Tổng Coliform 240.105 MPN/100ml Kích thước mặt bằng B x L = 22 x 26 (m) Bảng 4: Hiệu suất xử lý qua các công trình đơn vị Công trình đơn vị COD (mg/l) BOD (mg/l) SS (mg/l) Đầu vào Hiệu suất Đầu ra Đầu vào Hiệu suất Đầu ra Đầu vào Hiệu suất Đầu ra Song chắn rác 1450 1450 419,4 419,4 417 417 Bể điều hòa 1450 5% 1377,5 419,4 5% 398,43 417.00 5% 396,15 Bể kị khí bùn lơ lững 1377,5 70% 413,25 398,43 70% 119,53 396.15 396,15 Bể lắng bùn kị khí 413,25 413,25 119,53 119,53 396.15 396,15 Aerotank 413,25 95% 20,66 119,53 95% 5,98 396.15 396,15 Bể lắng 2 20,66 20,66 5,98 5,98 396.15 95% 19,81 Bể khử trùng 20,66 20,66 5,98 5,98 19.81 19,81 (Nguồn tài liệu: Handbook of Water and Wastewater Treatment Technologies - CHEREMISINOFF, N. P. (2002)) Song chắn rác Kích thước mương đặt song chắn rác : Bm x Hm = 0,3 x 0,7(m) Vận tốc nước chảy trong mương, chọn v = 0,3m/s (XLNT đô thị và công nghiệp – Lâm Minh Triết) Chiều cao mực nước trong mương: Số thanh song chắn rác: Trong đó: B: bề rộng song chắn rác, chọn B = 0,3m b: Khoảng cách giữa các khe trong song chắn rác, chọn b = 10mm n: Số lượng thanh đan song chắn rác S: Chiều dày của song chắn rác, chọn S = 5mm Chọn n = 19 thanh Tổng tiết diện của song chắn rác: A = (B-S*n)*h = (0,3-0,005*19)*0,03 = 0.00615 (m2) Vận tốc nước chảy qua song chắn rác:m Tổn thất áp lực qua song chắn: hL = 11,4mm < 150mm thỏa điều kiện (XLNT đô thị và công nghiệp – Lâm Minh Triết) Bể điều hòa Thể tích bể điều hòa t : thời gian lưu nước trong bể, chọn t = 5h V = 12,5* 5 = 62,5 (m3) Chọn V = 62 (m3) Chọn kích thước bể Chiều cao chứa nước : h = 2 m Chiều cao bảo vệ : hbv = 0,8 m Tổng chiều cao : H = h+hbv = 2+0,8 = 2,8 (m) Diện tích bề mặt : F = V/h = 62/2 = 31 (m2) Chiều rộng bể : B = 5m Chiều dài bể : L = F/B = 31/5 = 6,2m Kích thước bể : H x B x L = 2,8 x 5 x 6,2 (m). Hình 5: Bể điều hòa Bể kị khí bùn lơ lững Thông số tính toán đầu vào Lưu lượng : Q = 250 m3/ngày.đêm Lưu lượng nước thải trung bình (với thời gian làm việc của hệ thống xử lý nước thải trong ngày là 20 giờ): Qtbh = 250/20 = 12,5 (m3/h) Các thông số tính toán khác lấy theo bảng 4: CODvào = 1377,5mg/l CODra = 413,25mg/l BOD vào = 398,43mg/l BODra = 119,53mg/l Hiệu quả làm sạch COD của bể kị khí bùn lơ lững đối với nước thải của ngành chế biến thủy sản là 70% (Sách XLNT của Trịnh Xuân Lai – bảng 12-1 trang 195). Tính lượng bùn tuần hoàn Lượng COD cần khử 1 ngày: G = Q*(CODvào-CODra)*10-3 G = 250*(1377,5-413,25)*10-3 = 241,06(kg/ngày) Lưu lượng bùn tuần hoàn: (Q+Qt)*X = Qt*Ct à Trong đó: a : hệ số tuần hoàn Qt: lưu lượng bùn tuần hoàn Ct: nồng độ bùn trong dòng tuần hoàn, chọn Ct = 8000mg/l X : nồng độ bùn trong bể kị khí bùn lơ lững , chọn X = 2000mg/l Tính kích thước bể Lưu lượng nước vào bể: Qvào = Qtbh*(1 + a) = 12,5*(1+0,33) = 16,6 (m3/ngày.đêm) Diện tích bể: v: tốc độ dâng lên trong bể, chọn v = 0,82 (v = 0,6¸0,9) è Chọn chiều rộng bể là: B = 3,7m Chiều dài bể là: L = F/B = 20,24/3,7 = 5,5 (m) Dung tích phần xử lý yếm khí: a: tải trọng COD của bể, chọn a = 3,75 (kgCOD/m3.ngày) (Bảng 12-1, Sách XLNT – Trịnh Xuân Lai) è chọn V = 65m3 Chiều cao của bể Chọn chiều cao bảo vệ: hbv = 0,3m è Hbể = H+hbv = 3,9+0,3 = 4,2 (m) Thể tích thực của bể Vbể = F*Hbể = 20,24*4,2 = 85 (m3) Thể tích phần chứa nước của bể Vbể = F*Hbể = 20,24*3,9 = 79 (m3) Thời gian lưu nước Lượng sinh khối bùn sinh ra mỗi ngày (Công thức sách XLNT – Lâm Minh Triết trang 462) Trong đó: Y: hệ số sản lượng tế bào, Y = 0,04gVSS/COD kd: hệ số phân hủy nôïi bào, kd = 0,025 ngày-1 qc: tuổi bùn, chọn qc = 60 ngày Lượng bùn bơm ra mỗi ngày: Trong đó: 0,75 là tỷ lệ MLVS:MLSS Css: lượng bùn nuôi cấy ban đầu trong bể, Css = 20 kgSS/m3 Tính đường ống dẫn nước Tính đường ống dẫn nước chính: Chọn v = 2m/s Đường kính ống Chọn ống: D = 49mm Tính đường ống dẫn nước nhánh: Chia ống chính thành 6 ống nhánh để phân phối, lưu lượng tính toán mỗi ống nhánh: Qtbh = 16,6/6 = 2,76 (m3/h) = 0,00076 (m3/s) Vận tốc tính toán : chọn v = 2 (m/s) Đường kính ống Chọn ống: D = 27mm Bể lắng bùn kị khí Tính kích thước bể Diện tích vùng lắng: a : Tải trọng thủy lực của bể, a (16 - 32,8). chọn a = 20 (m3/m2.ngày.đêm) (Theo bảng 9-1, Sách XLNT – Trịnh Xuân Lai) Diện tích bề mặt của bể lắng tính cả diện tích buồng phân phối trung tâm: Fbể = F*1,1 =12,5*1,1 = 13,75(m2) Chọn bể vuông: B x L = 3,7 x 3,7 (m) è Diện tích thực tế của bể lắng FT.bể = 13,69 (m2) Chọn chiều cao tổng cộng của bể lắng: H = 4m Trong đó : Chiều cao dự trữ trên mặt thoáng: h1 = 0,3m Chiều cao phần hình trụ chứa nước: h2 = 2,35m Chiều cao phần hình chóp (góc nghiêng 450): h3 = 1,35m Kích thước đáy hình chóp: hch x bch = 1 x 1 m Thể tích phần dự trữ:V1 = 3,7 x 3,7 x 0,3 = 4,11 m³ Thể tích phần hình trụ chứa nước: V2 = 3,7 x 3,7 x 2,35 = 32,17 m³ Thể tích phần hình chóp: V3 = 1/3 x (3,7 x 3,7 – 1 x 1) x 1,35 = 5,71 m³ Thể tích bể lắng: V = V1 + V2 + V3 = 4,11 + 32,27 + 5,71 = 42,09 m³ Thời gian lưu nước Lưu lượng nước và bùn đi vào bể: QT = Q*(1+a) = 250*(1+0,33) = 332(m3/ngày) =16,6 m³/h Thể tích vùng chứa nước và bùn: V = V2 + V3 = 32,27 + 5,71 = 37,98 m³ Thời gian lưu nước: Vận tốc lắng (Công thức 9-8, trang 150,Sách XLNT – Trịnh Xuân Lai) Trong đó: Q : Lưu lượng nước cần xử lý, Q = 12,5 (m3/h) a : Hệ số tuần hoàn bùn, a = 0,33 C0: Nồng độ bùn hoạt tính trong bể kị khí bùn lơ lững, C0 = 2000mg/l Ct: Nồng độ bùn trong dòng tuần hoàn, Ct = 8000mg/l FL : diện tích vùng lắng, FL = 12,5m2 Tính ống trung tâm Chiều cao buồng phân phối trung tâm: Htt = h1 + h2 = 2,35+0,3 =2,75(m) Đường kính buồng phân phối trung tâm: Dtt = 0,1*B = 0,1*3,7 = 0,37(m) Diện tích buồng phân phối trung tâm: Đường kính ống loe: Chọn d1 = 1,35*Dtt = 1,35*0,37 = 0,5(m) Chiều cao ống loe: h2 = 1,35*Dtt = 1,35*0,37 = 0,5(m) Đường kính tấm chắn: Chọn dtc = 1,3*d1 = 1,3*0,5 = 0,65(m) Góc nghiêng a = 170. Khoảng cách từ tấm chắn đến ống loe : Tính máng thu nước: Chiều dài máng (bằng 80% chiều dài bể): l = 0,8*3,7 = 2,96(m) Tổng chiều dài máng: L = 4*2,96 = 11,84(m) Tải trọng thu nước lên 1m chiều dài máng Chọn tấm thu nước hình răng cưa, kích thước như sau: Chiều cao máng răng cưa, chọn Hmáng = 250mm Chiều rộng hình chữ V là 60mm Chiều cao hình chữ V là 60mm Khoảng cách giữa hình chữ V là 40mm. Tính đường ống dẫn nước Lưu lượng nước và bùn : Q = 16,6 (m3/h) = 0,0046 (m3/s) Vận tốc nước trong ống, chọn v = 0,25 (m/s) Đường kính ống dẫn nước vào bể: Chọn ống có D = 168 mm Hình 6: Cụm xử lý kị khí (Bể xử lý kị khí bùn lơ lững và bể lắng bùn kị khí) Bể sinh học hiếu khí (Bể Aeroten) Thông số tính toán đầu vào (theo bảng 4): CODvào = 413,25mg/l CODra = 20,66mg/l BOD vào = 119,53mg/l BODra = 5,98mg/l Hiệu quả xử lý Hiệu quả khử BOD: Hiệu quả khử COD: Tính kích thước bể Thể tích bể Aeroten: Trong đó: Q : lưu lượng nước thải cần xử lý, Q = 250m3/ngày La: tải trọng các chất hữu cơ sẽ được làm sạch trên 1 đơn vị thể tích của bể xử lý, chọn La = 0,27kgBOD5/m3.ngày (Bảng 6-1, Sách XLNT – Trịnh Xuân Lai) Chọn kích thước bể: Chiều cao chứa nước : h = 4,1 (m) Chiều cao bảo vệ : hbv = 0,4 (m) Chiều cao của bể : H = h+hbv = 4,1+0,4 = 4,5(m) Diện tích mặt bằng : F = V/h = 110/4 = 27,5(m2) Chiều rộng bể : B = 4 (m) Chiều dài bể : L = F/B = 27,5/4 = 6,8(m) Tính lượng bùn Hệ số tạo cặn từ BOD: (Công thức 5-24 – Sách XLNT của Trịnh Xuân Lai) Trong đó: qc : tuổi của bùn, chọn qc = 15 ngày (Bảng 6-1, Sách XLNT – Trịnh Xuân Lai) kd : hệ số phân hủy nội bào, Kd = 0,05 Y : hệ số sinh trưởng cực đại, Y = 0,5 Lượng bùn hoạt tính sinh ra do khử BOD: Px = Yb*Q*(S0-S)*10-3 Px = 0,29*250*(119,53-5,98)*10-3 = 8,2(mg/ngày) Tổng lượng cặn lơ lững sinh ra theo độ tro của cặn, z = 0,3 (Theo XLNT – Trịnh Xuân Lai) Lượng cặn dư phải xả: Hàm lượng bùn dư cần phải xả từ đáy bể lắng theo đường tuần hoàn cặn: (Công thức 6-6, trang 92 - Sách XLNT – Trịnh Xuân Lai) Trong đó: Qxả: Dung tích bùn xả (m3/ngày) Xt: Nồng độ bùn hoạt tính trong hỗn hợp tuần hoàn, Xt = 8000mg/l X : Nồng độ bùn hoạt tính trong bể Aerotank, X = 3000mg/l Xr: Nồng độ bùn hoạt tính trong nước thải ra khỏi bể lắng II. Xr = 20mg/l V : Thể tích bể Aeroten, V = 110 m3 Qr : Lưu lượng nước đã xử lý ra khỏi bể lắng, Qr = 250m3/ngày.đêm qc: Thời gian lưu bùn trong công trình. qc = 15ngày Hệ số tuần hoàn bùn: (Q+Qt)*X = Qt*Ct Lượng bùn tuần hoàn Qbùn = a x Qt = 0,6 x 250 = 150 m3/ng.đ = 7,5 (m3/h) Thời gian lưu nước V: Thể tích bể lắng, V = 110 m3 Q : Lưu lượng bùn và nước Q = 12,5 + 7,5 = 20 (m3/h) Kiểm tra tỉ số F/M Lưu lượng không khí cần thiết Lượng oxy cần thiết trong điều kiện tiêu chuẩn: OC0: Lượng oxy cần thiết theo điều kiện tiêu chuẩn của phản ứng ở 200C Q : Lưu lượng nước thải cần xử lý, Q = 250m3/ngày f : Hệ số chuyển đổi từ BOD5 sang COD hay BOD20, f = 0,57 (f = 0,46 ¸ 0,68) Px: Phần tế bào xả hàng ngày ra theo bùn dư, Px = 6,6kg/ngày 1,42: hệ số chuyển đổi tế bào sang COD Nvào, Nra: Tổng hàm lượng Nitơ đầu vào (Nvào = 90mg/l, Nra = 20mg/l) 4,57: Hệ số sử dụng oxy hóa NH4+ thành NO2-. Lượng oxy cần trong điều kiện thực ở 200C b : hệ số điều chỉnh lực căng bề mặt theo hàm lượng muối. Đối với nước thải thường lấy b = 1 : Nồng độ oxy bão hòa trong nước sạch ở 20 0C, Cd: Nồng độ oxy duy trì trong bể Aeroten, C1 = 2mg/l T : Nhiệt độ của nước thải, T » 20 0C a : hệ số điều chỉnh lượng oxy ngấm vào nước thải do ảnh hưởng của hàm lượng cặn, chất hoạt động bề mặt, loại thiết bị làm thoáng, hình dáng và kích thước bể có giá trị từ 0,6 -0,94, chọn a = 0,8 Lưu lượng không khí cần thiết để cấp cho bể Aerroten: f : Hệ số an toàn thường lấy 1,5¸2, chọn f = 1,5 OU = Ou*h : Công suất hòa tan oxy vào nước thải của thiết bị phân phối tính theo gam oxy cho 1m3 không khí. Ou : Công suất hòa tan oxy vào nước thải của thiết bị phân phối tính theo gam oxy cho 1m3 khí ở độ sâu ngập nước h = 1m. Ou= 7gO2/m3khí 1m sâu (Theo bảng 7-1, sách XLNT – Trịnh Xuân Lai). h : độ sâu ngập nước của thiết bị phân phối khí. h = 4,1m OU = 7*4,1 = 28,7 (g/m3) Tính ống dẫn khí chính Lưu lượng khí tính toán : Qkk = 0,121 (m3/s) Chọn vận tốc khí đi trong ống là v = 13 (m/s) (Sách XLNT – Trịnh Xuân Lai. NXB Xây Dựng 2000) Đường kính ống dẫn khí. Chọn ống dẫn khí: D = 114mm Bể lắng II Tính kích thước bể Diện tích vùng lắng: a : Tải trọng thủy lực của bể, chọn a = 17,2(m3/m2.ngày.đêm) a(16 32,8).(Theo bảng 9-1, Sách XLNT – Trịnh Xuân Lai) Diện tích bề mặt của bể lắng tính cả biện tích buồng phân phối trung tâm: Fbể = F*1,1 =14,54*1,1 = 16 (m2) Chọn bể vuông: B x L = 4,0 x 4,0 (m) Chọn chiều cao tổng cộng của bể lắng: H = 4m Trong đó : Chiều cao dự trữ trên mặt thoáng: h1 = 0,3m Chiều cao phần hình trụ chứa nước: h2 = 2,1m Chiều cao phần hình chóp (góc nghiêng 470): h3 = 1,6m Kích thước đáy hình chóp: hch x bch = 1 x 1 m Thể tích phần dự trữ:V1 = 4 x 4 x 0,3 = 4,8 m³ Thể tích phần hình trụ chứa nước: V2 = 4 x 4 x 2,1 = 33,6 m³ Thể tích phần hình chóp: V3 = 1/3 x (4 x 4 – 1 x 1) x 1,6 = 8 m³ Thể tích bể lắng: V = V1 + V2 + V3 = 4,8 + 33,6 + 8 = 46,4 m³ Thời gian lưu nước Lưu lượng nước và bùn đi vào bể: QT = Q*(1+a) = 250*(1+0,6) = 400(m3/ngày) =20 m³/h Thể tích vùng chứa nước và bùn: V = V2 + V3 = 33,6 + 8 = 41,6 m³ Thời gian lưu nước: Vận tốc lắng (Công thức 9-8, trang 150,Sách XLNT – Trịnh Xuân Lai) Trong đó: Q : Lưu lượng nước cần xử lý, Q = 12,5 (m3/h) a : Hệ số tuần hoàn bùn, a = 0,6 C0: Nồng độ bùn hoạt tính trong bể kị khí bùn lơ lững, C0 = 2000mg/l Ct: Nồng độ bùn trong dòng tuần hoàn, Ct = 8000mg/l FL : diện tích vùng lắng, FL = 14,55m2 Tính ống trung tâm Đường kính buồng phân phối trung tâm: Dtt = 0,1*B = 0,1*4 = 0,4(m) Diện tích buồng phân phối trung tâm: Đường kính ống loe: Chọn d1 = 1,35*Dtt = 1,35*0,4 = 0,54(m) Chiều cao ống loe: h2 = 1,35*Dtt = 1,35*0,4 = 0,54(m) Đường kính tấm chắn ống trung tâm: dtc = 1,3*d1 = 1,3*0,54 = 0,702(m) Góc nghiêng a = 170. Khoảng cách từ tấm chắn đến ống loe: Chiều cao buồng phân phối trung tâm: Htt = 2,4 (m) Tính máng thu nước Chiều dài máng (bằng 80% chiều dài bể): l = 0,8*4 = 3,2(m) Tổng chiều dài máng: L = 4*3,2 = 12,8(m) Tải trọng thu nước lên 1m chiều dài máng: Chọn tấm thu nước hình răng cưa, kích thước như sau: Chiều cao máng răng cưa, chọn Hmáng = 250mm Chiều rộng hình chữ V là 60mm Chiều cao hình chữ V là 60mm Khoảng cách giữa hình chữ V là 40mm. Tính ống dẫn nước Lưu lượng nước đi vào bể: QT = Q*(1+a) = 12,5*(1+0,6) = 20(m3/h) = 0,0055 (m3/s) Vận tốc nước trong ống, chọn v = 0,25 (m/s) Đường kính ống dẫn nước vào bể: Chọn ống có D = 168mm Hình 7: Cụm xử lý hiếu khí (Aerotank và Bể lắng II) Bể khử trùng Tính kích thước bể Dung tích bể: V = Qtbh * t Qtbh : lưu lượng nước thải, Qtbh = 12,5 (m3/h) t : thời gian lưu nước, chọn t = 0,4 (giờ) (Xử lý nước cấp sinh hoạt và công nghiệp – Nguyễn Thị Thu Thúy. NXB Khoa học và Kỹ thuật 2003) V = 12,5*0,4 = 5(m3) Chọn chiều cao của bể: h = 1,7m Chiều cao bảo vệ: hbv = 0,3m Hbể = h+hbv = 1,7+0,3 = 2 (m) Tiết diện bể : F = V/h =5 /1,7 = 3 m² Chọn số vách ngăn là n = 3 à Khoảng cách giữa các vách ngăn Chiều cao mỗi vách ngăn: h = 1,5m Chọn bể có kích thước: dài x rộng = 4 x 0,9m Hình 8: Bể khử trùng Tính ống dẫn nước Lưu lượng nước tính toán: Qtbh = 12,5m3/h = 0,0035m3/s Chọn vận tốc, v = 0,2m/s è Chọn ống có D = 168mm Xác định lượng hóa chất cần để khử trùng Hóa chất dùng để khử trùng là Clorine (Ca(OCl)2) Lượng hóa chất cần thiết để khử trùng nước thải: (Nguồn tài liệu: Sách XLNT – Lâm Minh Triết – trang 170) a: liều lượng Clorin hoạt tính lấy theo tiêu chuẩn 6.20.2-TCXD -51 -81 a = 5g/m3 Lượng Clorua vôi sử dụng trong 1 ngày P = 30% : Hàm lượng Clo hoạt tính trong Clorua vôi (XLNT – Hoàng Huệ, Trang 176) Ghi chú : Trộn Clo trên đường ống dẫn nước trước khi vào bể khử trùng Sân phơi bùn Độ ẩm của bùn khi xả ra sân phơi bùn là 99% Hàm lượng bùn xả ra từ bể lắng kị khí và bể lắng II: V = 0,26+2.12 = 2.38 (m3/ngày.đêm) Diện tích hữu ích của sân phơi bùn: q0: tải trọng cặn lên sân phơi bùn (lấy theo bảng 2-17, sách XLNT – Lâm Minh Triết) Chọn q0 = 2,5(m3/m2năm ) n: hệ số phụ thuộc vào điều kiện khí hậu. Chọn n = 3,6 (n = 2,0-4,2 đối với các tỉnh phía Nam) . Chọn F = 64 Diện tích phụ của sân phơi bùn (đường xá, mương) F2 = k*F1 k : hệ số tính đến diện tích phụ k = 0,2-0,4. Chọn k = 0,25 F2 = 64*0,25 = 16 (m2) Tổng diện tích sân phơi bùn: F = F1+F2 = 64+16 = 80 (m2) Chia sân phơi bùn thành 4 ô, kích thước mỗi ô là : L x B = 4 x 4 (m). Diện tích mỗi ô là f = 16m2. Hệ thống thu nước bố trí bằng ống đục lỗ nằm bên dưới lớp sỏi. Đường kính ống thu nước chọn D = 114mm. Chiều cao thành sân phơi bùn: H = h1+h2+h3+h4 h1 : Chiều cao lớp sỏi h1 = 0,2m h2 : Chiều cao lớp cát h2 = 0,2m h3 : Chiều cao lớp dung dịch bùn h3 = V/f = 1,515/16 » 0,1(m) h4 : Chiều cao bảo vệ h4 = 0,5m H = 0,2+0,2+0,1+0,5 = 1,0 (m) Hình 9: Sân phơi bùn CHỌN THIẾT BỊ Chọn bơm Bơm nước thải từ bể điều hòa sang bể bùn lơ lững kị khí Lưu lượng bơm: Q = 10m3/h Chiều cao cột nước: h = 5m Tổn thất áp lực dọc đường: hdd = 2,3m Cột áp: H = h+hdd = 5+2,3 = 7,3(m) Chọn bơm chìm có các thông số như sau: Số lượng: 2 bơm Nhà sản xuất: Saer - Italy N = 1,1 kw Q = 18 m3/h H = 8,9 m. Bơm bùn từ bể lắng bùn kị khí Lưu lượng bơm: Q = 3,3m3/h Chiều cao cột nước: h = 4m Tổn thất áp lực dọc đường: hdd = 2,1m Cột áp: H = h+hdd = 4+2,1 = 6,1(m) Chọn bơm chìm có các thông số như sau: Số lượng: 2 bơm Nhà sản xuất: Saer - Italy N = 0,22 kw Q = 4,2 m3/h H = 8 m. Bơm bùn từ bể lắng II Lưu lượng bơm: Q = 6m3/h Chiều cao cột nước: h = 4m Tổn thất áp lực trong ống: hdd = 2,7m Cột áp : H = h+hd = 4+2,7 = 6,7(m) Chọn bơm chìm có các thông số như sau: Số lượng: 2 bơm Nhà sản xuất: Saer - Italy N = 0,55 kw Q = 6 m3/h H = 9 m. Bơm định lượng Chọn bơm định lượng có các thông số như sau: Nhà sản xuất: Blue-White Mỹ Điện 3 phase 220V/50Hz Q = 30 l/h H = 2,1 kg/cm2 N = 45W. Chọn máy thổi khí Lưu lượng không khí: Qkk = 0,113 m3/s = 6,78 m3/phút Chiều cao cột nước: 4,5 m Chọn máy thổi khí có các thông số như sau: Nhà sản xuất: KFM - Hàn Quốc Speed 2100 rpm Qkk = 7,91 m3/phút H = 0,5 kg/cm² N = 5,5 kW. Đĩa thổi khí Đường kính 10 inch Nhà sản xuất: SSI Mỹ Chọn thùng hóa chất Thùng PVC 300 lít Nhà sản xuất: Việt Nam Ống dẫn nước Ống inox, PVC và các phụ kiện được sản xuất tại Việt Nam Ống dẫn khí Ống inox, PVC và các phụ kiện được sản xuất tại Việt Nam Hệ thống điện và tủ điện Tủ điện điều khiển các thiết bị. Dây dẫn điện và các phụ kiện được sản xuất tại Việt Nam. Ống PVC bảo vệ dây điện và các phụ kiện kèm theo. TỔNG HỢP CÁC HẠNG MỤC CỦA HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN THỦY SẢN Các hạng mục xây dựng Stt Hạng mục Số lượng Kích thước 1 Bể điều hòa 1 cái V=93m3; HxBxL=3,0x5,0x6,2(m) 2 Bể xử lý kị khí 1 cái V=91,6m3; HxBxL=4,5x3,7x5,5(m) 3 Bể lắng bùn kị khí 1 cái V=54,8m3; HxBxL=4,0x3,7x3,7(m) 4 Bể xử lý hiếu khí 1 cái V=122,4m3; HxBxL=4,5x4,0x6,7(m) 5 Bể lắng II 1 cái V=64,4m3; HxBxL=4,0x4,0x4,0(m) 6 Bể khử trùng 1 cái V=7,2m3; HxBxL=2,0x0,9x4,0(m) 7 Sân phơi bùn 4 cái HxBxL=1,0x4,0x4,0(m) 8 Nhà điều hành 1 cái HxBxL=3,0x4,0x5,0(m) Chú thích: V (thể tích), H (chiều cao), B (chiều rộng), L (chiều dài) Các hạng mục lắp đặt Stt Hạng mục Số lượng Đặc tính kỹ thuật Nơi sản xuất 1 Song chắn rác 1 cái Vật liệu: inox Việt Nam 2 Bơm nước thải 2 cái Q=18 m3/h; H=8,9m; N=1,1kw Điện 3 pha/380V/50Hz Saer - Italy 3 Bơm bùn trong bể lắng kị khí 2 cái Q=4,2 m3/h; H=4,8m; N=0,22kw Điện 3 pha/380V/50Hz Saer - Italy 4 Bơm bùn trong bể lắng II 2 cái Q=6 m3/h; H=5,8m; N=0,55kw Điện 3 pha/380V/50Hz Saer - Italy 5 Máy thổi khí 2 cái Tốc độ 2100 rpm N = 5,5 kW; Qkk = 7,91 m3/phút Điện 3 pha/380V/50Hz KFM - Hàn Quốc 6 Đĩa phân phối khí 28 cái Đường kính đĩa 10 inch SSI - Mỹ 7 Bơm định lượng 2 cái Q=30l/h; H=2,1kg/cm2; N=45W Điện 1 pha/220V/50Hz Blue-White - Mỹ 8 Hệ thống pha chế hóa chất 2 bộ Thùng PVC, V= 300 lít Hệ thống khuấy trộn bằng khí Việt Nam 9 Hệ thống đường ống công nghệ 1 hệ thống Ống inox, PVC, van và các phụ kiện kèm theo Việt Nam 10 Hệ thống điện động lực và tủ điện điều khiển 1 hệ thống Tủ điện bằng thép CT3 sơn tĩnh điện, các thiết bị điện điều khiển, dây dẫn điện đến các thiết bị, ống luồng dây điện,.. Việt Nam 11 Các vật tư khác 1 hệ Máng răng cưa, tấm chắn dòng, ống trung tâm bằng inox Việt Nam DỰ TRÙ KINH PHÍ THỰC HIỆN Các hạng mục xây dựng Stt Hạng mục Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 Bể điều hòa 1 cái 100.000.000 100.000.000 2 Bể xử lý kị khí 1 cái 100.000.000 100.000.000 3 Bể lắng bùn kị khí 1 cái 60.000.000 60.000.000 4 Bể xử lý hiếu khí 1 cái 130.00.000 130.000.000 5 Bể lắng II 1 cái 70.000.000 70.000.000 6 Bể khử trùng 1 cái 10.000.000 10.000.000 7 Sân phơi bùn 4 cái 22.000.000 88.000.000 8 Nhà điều hành 1 cái 35.000.000 35.000.000 Tổng cộng (Cxd) 593.000.000 Các hạng mục lắp đặt Stt Hạng mục Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 Song chắn rác 1 cái 1.700.000 1.700.000 2 Bơm nước thải 2 cái 6.800.000 13.600.000 3 Bơm bùn trong bể lắng kị khí 2 cái 6.000.000 12.000.000 4 Bơm bùn trong bể lắng II 2 cái 6.800.000 13.600.000 5 Máy thổi khí 2 cái 35.000.000 70.000.000 6 Đĩa phân phối khí 28 cái 400.000 11.200.000 7 Bơm định lượng 2 cái 5.200.000 10.400.000 8 Hệ thống pha chế hóa chất 2 bộ 1.500.000 3.000.000 9 Hệ thống đường ống công nghệ 1 hệ thống 30.000.000 40.000.000 10 Hệ thống điện động lực và tủ điện điều khiển 1 hệ thống 15.000.000 16.000.000 11 Các vật tư khác 1 hệ 17.000.000 17.000.000 Tổng cộng (Clđ) 210.500.000 Tổng hợp kinh phí Stt Hạng mục Kí hiệu Thành tiền 1 Các hạng mục xây dựng Cxd 593.000.000 2 Các hạng mục lắp đặt Clđ 210.500.000 3 Chi phí vận chuyển, lắp đặt, vận hành, chuyển giao công nghệ Ck = 10%Clđ 21.050.000 4 Chi phí thiết kế Ctk = 2,5%Cxd + 2,1%Clđ 19.245.500 Tổng C = Cxd+Clđ+Ck+Ctk 843.795.500 5 Thuế VAT Cv = 10%C 84.379.550 Tổng cộng C + Cv 928.175.050 Làm tròn: 928.175.000 đồng (Chín trăm hai mươi tám triệu một trăm bảy mươi lăm nghìn đồng) CHI PHÍ VẬN HÀNH HỆ THỐNG Chi phí hóa chất (C1) Hóa chất điều chỉnh pH pH = 6,6 à [OH-] = 10-(14-6,6) = 0,4*10-7 (mol/ml) pH = 7,5 à [OH-] = 10-(14-7,5) = 3,16*10-7 (mol/ml) Lượng [OH-] cần bổ sung: [OH-] = 3,16*10-7 – 0,4*10-7 = 2,76*10-7 (mol/ml) Lượng NaOH nguyên chất cần dụng mNaOH = 2,76*10-7*1000*40 =110,4*10-4 (g/l)= 110,4*10-4(kg/m3) Lượng mNaOH nguyên chất cần trong 1 ngày mNaOH = 110,4*10-4*200= 2,2 (kg/ng.đ) Đơn giá NaOH: GNaOH = 5.600đồng/kg Chi phí hóa chất điều chỉnh pH trong 1 ngày: Ckt = m*GNaOH = 2,2*5.600 = 12.320(đồng/ngày) Hóa chất khử trùng Lượng Clorua vôi sử dụng trong 1 ngày: m = 3,4 kg Đơn giá: GClo = 18.500 đồng/kg Chi phí hóa chất khử trùng trong 1 ngày: Ckt = m*GClo = 3,4*18.500 = 62.900 (đồng/ngày) Chi phí hóa chất sử dụng trong ngày C1 = CNaOH + CClo = 12.320 + 62.900 = 75.220(đồng/ngày) Chi phí điện năng (C2) Lượng điện năng tiêu thụ trong 1h Stt Tên thiết bị Số thiết bị hoạt động Công suất (kw) Điện năng tiêu thụ (kw/h) 1 Bơm nước thải từ bể điều hòa sang bể kị khí 1 1,1 1,1 2 Bơm bùn trong bể lắng bùn kị khí 1 0,22 0,22 3 Bơm bùn trong bể lắng II 1 0,55 0,55 4 Bơm định lượng 2 0,045 0,09 5 Máy thổi khí 1 5,5 5,5 Tổng  (N, kW) 5,59 Chi phí điện năng tiêu thụ trong ngày: Cđ = N*Gđ*h Trong đó: N : Tổng công suất điện tiêu thụ trong giờ, N = 5,59 kW Gđ : Giá điện sử dụng, Gđ = 2000 (đồng/kW) h : Thời gian sử dụng thiết bị, h = 20 (giờ) C2 = (5,59 * 2000)*20 = 223.600 (đồng/ngày) Chi phí cho công nhân vận hành hệ thống (C3) Số lượng công nhân vận hành hệ thống : 2 người Lương công nhân : 2.000.000 đồng/tháng Chi phí nhân công trong 1 ngày : C3 = 2 x2.000.000 / 30 » 134.000 (đồng/ngày) Giá thành xử lý 1m3 nước thải Khấu hao công trình xây dựng trong 1 năm (tỷ lệ khấu hao: 6% (XLNT – Hoàng Huệ)) K1 = 593.000.000 đồng * 6% = 35.580.000 đồng Khấu hao công trình thiết bị trong 1 năm (tỷ lệ khấu hao: 2% (XLNT – Hoàng Huệ)) K2 = 210.500.000 đồng * 2% = 4.210.000 đồng Tổng chi phí quản lý trong 1 năm S = K1 + K2 + (C1 + C2 + C3)*365 S = 35.580.000 + 4.210.000 + (75.220 + 223.600 + 134.000)*365 S = 197.767.300 đồng Chi phí xử lý 1m3 nước thải CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Hiện nay, Nhà máy chế biền thủy sản thuộc Công ty TNHH GIA HÒA có quy mô sản xuất khá lớn tại tỉnh Vũng Tàu. Tuy nhiên, hoạt động– sản xuất của nhà máy có khả năng gây ô nhiểm môi trường nước cao, nhất là việc thải trực tiếp ra sông Sớm Mới một lượng nước thải lớn có nồng độ ô nhiễm cao: COD 1450mg/l, BOD 419,4mg/l, SS 417mg/l, dầu mỡ, độ mặn và một số chỉ tiêu ô nhiễm khác cũng khá cao. Đặc tính nước thải chế biến thủy sản của Nhà máy là có thành phần ô nhiễm chất hữu cơ cao. Vì vậy việc lựa chọn phương pháp xử lý sinh học là rất phù hợp. Lượng nước thải của Nhà máy hoàn toàn có khả năng xử lý bằng phương sinh học cùng với sự kết hớp một số phương pháp khác nhằm đảm bảo chất lượng nước đầu ra đạt tiêu chuẩn Việt Nam 6980-2001. KIẾN NGHỊ Qua quá trình tìm hiểu và xem xét hiện trạng môi trường tại Nhà máy chế biến thủy sản thuộc Công ty TNHH Gia Hòa, xin có một vài ý kiến đóng góp vào việt bảo vệ môi trường tại Nhà mày và môi trường xung quanh như sau: Xây dựng hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học như đã được trình bày trên cho Nhà máy. Cần kiểm soát hệ thống thoát nước của Nhà máy, tách riêng hệ thống thoát nước mưa và hệ thống thoát nước thải sản xuất, sinh hoạt để thuận tiện cho việc xử lý nước thải. Tiến hành nghiên cứu áp dụng sản xuất sạch hơn vào các công đoạn sản xuất nhằm nâng cao hiện quả sản xuất, tiết kiệm nguyên liệu, năng lượng, hóa chất đồng thời giảm nhẹ gánh nặng về môi trường, đặt biệt là vấn đề nước thải. Đây là xu hướng đang được nhân rộng trên quy mô toàn cầu. Thực hiện thường xuyên và có khoa học chương trình vệ sinh quản lý chất thải Nhà máy. Cần đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật và quản lý môi trường có trình độ và ý thức trách nhiệm để quản lý, giám sát và xử lý chất thải nói chung và nước thải nói riêng tại Nhà máy. Đôn đốc giáo dục cán bộ, nhân viên trong cơ sở thực hiện các quy định về an toàn lao động, phòng chống cháy nổ. Thực hiện việc kiểm tra sức khỏe, kiểm tra y tế định kỳ. TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS.TS. Hoàng Huệ. Xử lý nước thải. NXB Xây Dựng, năm 2005. TS. Trịnh Xuân Lai. Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải. NXB Xây Dựng, năm 2000. PGS.TS. Lương Đức Phẩm. Công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. NXB Giáo Dục, năm 2002. GS.TS. Lâm Minh Triết. Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp tính toán và thiết kế công trình. CEFINEA – Viện Môi Trường & Tài Nguyên Đại học Quốc gia TP.HCM, năm 2002. PGS.TS. Hoàng Kim Cơ. Kỹ thuật môi trường. NXB Khoa Học và Kỹ Thuật, năm 2000. Nguyễn Thị Thu Thủy. Xử lý nước cấp sinh hoạt và công nghiệp. NXB Khoa Học và Kỹ Thuật, năm 2003. GS.TS. Nguyễn Tài. Thủy lực công trình. NXB Xây Dựng, năm 1999 Trung tâm đào tạo ngành nước và môi trường. Sổ tay xử lý nước tập 1 & 2. Xuất bản năm 1999. Trung tâm Quan trắc & Dịch vụ Kỹ Thuật Môi Trường – Sở Tài nguyên & Môi trường tỉnh Vũng Tàu. Báo cáo đánh giá tác động môi trường – Nhà máy chế biến thủy sản Công ty TNHH Gia Hòa. Handbook of Water and Wastewater Treatment Technologies - CHEREMISINOFF, N. P. (2002) MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1 1. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 1 2. NỘI DUNG ĐỀ TÀI 1 CHƯƠNG 1: 2 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN THỦY HẢI SẢN 2 1. TÌNH HÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA NGÀNH THỦY SẢN VIỆT NAM 2 2. CÁC LOẠI CHẤT THẢI TRONG NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN 3 2.1. Chất thải rắn 3 2.2. Nước thải trong chế biến thủy sản 4 2.3. Khí thải phát sinh trong công nghiệp chế biến thủy hải sản 8 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢNCÔNG TY TNHH GIA HÒA 11 1. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TY GIA HÒA 11 2. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 11 3. HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC 12 3.1. Chất lượng nước mặt 12 4. QUY TRÌNH SẢN XUẤT CỦA NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN 13 4.1. Nguyên, nhiên liệu sử dụng 13 4.2. Quy trình sản xuất thức ăn gia súc 14 4.3. Quy trình công nghệ sản xuất cá hộp 15 5. CÁC VẤN ĐỀ ẢNH HƯỞNG MÔI TRƯỜNG 17 5.1. Khí thải 17 5.2. Tiếng ồn và độ rung 18 5.3. Chất thải rắn 18 5.4. Tác nhân nhiệt 19 5.5. Tác nhân hóa học 19 5.6. Tác nhân sinh học 19 5.7. Tác nhân khác 19 5.8. Ô nhiễm do nước thải 20 6. THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT ĐẶC TRƯNG CỦA NƯỚC THẢI 21 7. TIÊU CHUẨN XẢ NƯỚC THẢI RA NGUỒN TIẾP NHẬN 23 CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN 24 1. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CƠ HỌC 24 1.1. Thiết bị tách rác 24 1.2. Bể lắng 24 1.3. Bể tách dầu mỡ 25 1.4. Bể lọc cơ học 25 2. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ HÓA HỌC 26 2.1. Trung hòa 26 2.2. Keo tụ 27 2.3. Hấp phụ 28 2.4. Tuyển nổi 29 2.5. Trao đổi ion 30 2.6. Khử trùng 30 3. PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC 31 3.1. Chức năng của quá trình xử lý sinh học đối với nước thải: 31 3.2. Các vi sinh vật xử lý sinh học nước thải 32 3.3. Sinh trưởng của vi sinh vật trong nước thải: 36 3.4. Hoạt động sống của vi sinh vật trong nước thải: 38 3.5. Quá trình phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật trong nước thải 39 3.6. Các quá trình sinh học chủ yếu dùng trong xử lý nước thải 43 3.7. Các yếu tố ảnh hưởng đến đời sống của vi sinh vật trong nước thải: 47 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN CÔNG TY GIA HÒACÔNG SUẤT 250M3/NGÀY.ĐÊM 49 1. LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN 49 1.1. Các cơ sở để lựa chọn phương án xử lý 49 1.2. Lựa chọn phương án xử lý 49 2. THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ 51 3. CHỨC NĂNG CỦA CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 52 3.1. Song chắn rác 52 3.2. Bể điều hòa 52 3.3. Bể kị khí bùn lơ lững 52 3.4. Bể lắng bùn kị khí 54 3.5. Bể sinh học hiếu khí 55 3.6. Bể lắng II 56 3.7. Bể khử trùng 56 3.8. Sân phơi bùn 56 4. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 57 4.1. Song chắn rác 58 4.2. Bể điều hòa 59 4.3. Bể kị khí bùn lơ lững 60 4.4. Bể lắng bùn kị khí 63 4.5. Bể sinh học hiếu khí (Bể Aeroten) 67 4.6. Bể lắng II 72 4.7. Bể khử trùng 75 4.8. Sân phơi bùn 77 5. CHỌN THIẾT BỊ 79 5.1. Chọn bơm 79 5.2. Chọn máy thổi khí 80 5.3. Đĩa thổi khí 80 5.4. Chọn thùng hóa chất 81 5.5. Ống dẫn nước 81 5.6. Ống dẫn khí 81 5.7. Hệ thống điện và tủ điện 81 6. TỔNG HỢP CÁC HẠNG MỤC CỦA HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN THỦY SẢN 81 6.1. Các hạng mục xây dựng 81 6.2. Các hạng mục lắp đặt 82 7. DỰ TRÙ KINH PHÍ THỰC HIỆN 83 7.1. Các hạng mục xây dựng 83 7.2. Các hạng mục lắp đặt 83 7.3. Tổng hợp kinh phí 84 8. CHI PHÍ VẬN HÀNH HỆ THỐNG 84 8.1. Chi phí hóa chất (C1) 84 8.2. Chi phí điện năng (C2) 85 8.3. Chi phí cho công nhân vận hành hệ thống (C3) 86 8.4. Giá thành xử lý 1m3 nước thải 86 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 87 1. KẾT LUẬN 87 2. KIẾN NGHỊ 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1. Nồng độ các chất ô nhiễm tại một số nhà máy chế biến và doanh nghiệp tư nhân 7 Bảng 2: Nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải của nhà máy chế biến thủy sản Công ty Gia Hòa 22 Bảng 3: Các hóa chất thường dùng để điều chỉnh pH 27 Bảng 4: Hiệu suất xử lý qua các công trình đơn vị 60 DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1: Sơ đồ công nghệ chế biến thức ăn gia súc 14 Hình 2: Sơ đồ công nghệ chế biến cá hộp 16 Hình 3: Qúa trình sinh trưởng của vi sinh vật 37 Hình 4: Sơ đồ nguyên lý hệ thống xử lý nước thải của nhà máy 50 Hình 5: Bể điều hòa 60 Hình 6 : Cụm xử lý khí ( Bể xử lý kị khí lơ lửng và bể lắng bùn kị khí) 67 Hình 7: Cụm xử lý hiếu khí( Aerotank và Bể lắng II ) 75 Hình 8: Bể khử trùng 76 Hình 9: Sân phơi bùn 78