Đồ án Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty thuộc da Perrin Rostaing Tannery tại khu công nghiệp Long Thành công suất 50 m3/ngày đêm

tụ. Khi cho hoá chất keo tụ như phèn nhôm hay phèn sắt vào kết hợp việc khuấy trộn làm cho phèn liên kết với các chất trung hoà về điện tích kết hợp với chất trợ keo là những polyme liên kết các chất keo lại tạo thành những bông cặn lớn; bể thứ 3 nhiệm vụ tạo bông: kết hợp việc khuấy trộn làm cho phèn liên kết với các chất trung hoà về điện tích kết hợp với chất trợ keo là những polyme liên kết các chất keo lại tạo thành những bông cặn lớn để lắng xuống, giúp quá trình lắng có hiệu quả. Đặc tính nước thải thuộc da nồng độ ô nhiễm cao, có chứa nhiều kim loại nặng và các chất hữu cơ khác. Việc xử lý kim loại Crom và các chất hữu cơ có khả năng lắng được sẽ sảy ra ở cả 3 bề keo tụ tạo bông. Chúng sẽ lắng xuống ở bể lắng đợt 1 và được lấy chúng ra khỏi nước đưới dạng bùn (bùn tươi). Cấu tạo Chọn bể trộn, bể tạo bông bằng cơ khí. Bể hình dạng như hình hộp chữ nhật được chia làm nhiều buồng phản ứng hình vuông, kích thứơc như 3.6 *3.6, 1.5*1.5 các buồng phản ứng được ngăn cách bằng vách ngăn hứơng dòng, trong mỗi buồng đặt một guồng cánh khuấy. * Ưu điểm: Hiệu quả xử lý cao, thời gian phản ứng nhanh. Chỉnh được tốc độ khuấy (cường độ khuấy). Kích thước hình dạng nhỏ gọn. Thích hợp cho các công trình lớn, nhỏ * Nhược điểm: Tốn năng lượng đề cho môtơ hoạt động. Nếu xây nhiều bể sẽ tốn kinh phí xây dựng. Vận hành phức tạp, đòi hỏi người quản lý phải có kinh nghiệm Tính toán Dung tích bể W = Trong đó: Qhtb – Lưu lượng nước thải trung bình giờ. Nt – Thời gian lưu nước trong bể 10 – 30, chọn t = 30 phút, theo [4] Xây dựng một bể có kích thước: rộng 0.5 m, chiều cao1m Diện tích ngang của bể F = 0.5 * 1 = 0.5 m2 c. Chiều dài của bể Chia bể làm 3 buồng phản ứng bằng các vách ngăn hương dòng theo phương thẳng đứng, khoảng cách giữa các ngăn ở buồng 1 = 0.5 m, buồng 2 = 0.6 m, buồng 3 = 1 m. Dung tích của các buồng (dung tích bể) B03: WB03 = 0.25 m3, B04: WB04 = 0.3 m3, B05: WB05 = 0.5 m3. Chọn hệ thống khuấy trộn dạng cơ khí, cấu tạo cánh khuấy gồm trục quay và 4 cánh khuấy đặt đối xứng nhau qua trục, đặt cánh theo phương thẳng đứng. Theo Trịnh Xuân Lai – Tính toán công trình cấp nước sạch. Tổng diện tích cánh khuấy Fc = 15 – 20% diện tích tiết diện ngang của bể, chọn Fc = 15%. Diện tích cánh khuấy Diện tích một bản cánh. Chiều dài cánh khuấy. Chiều dài cánh khuấy tính từ trục quay nhỏ, nhỏ hơn bề rộng của bể từ 0.4 – 0.45 m, chọn 0.4 m. Chiều dài của toàn cánh khuấy Bề rộng của bản cánh Tỉ lệ diện tích cánh khuấy so với diện tích tiết diện ngang của bể. Dự kiến chọn Mỗi bể phản ứng đặt một động cơ có tốc độ quay cơ bản lấy: B03: Mn1 = 18.5 vòng/phút, B04: Mn2 = 16 vòng/phút, B05: Mn3 = 13.8 vòng/phút. Cường độ khuấy trộn trong các bể B03, B04, B05 dự kiến đạt giá trị Gradien vận tốc là 70 S-1, 51 S-1, 32 S-1. KIỂM TRA CÁC CHỈ TIÊU KHUẤY TRỘN CƠ BẢN Bể phản ứng thứ nhất – B03 Thể tích B03: WB03 = 0.25 m3, thời gian lưu nước 1800 (s), tốc độ quay của cánh khuấy: Mn1 18.5 vòng/phút. Tốc độ chuyển động tương đối của cánh khuấy so với nước Năng lượng cần để quay cánh khuấy. Trong đó: R =lc – Chiều dài của 1 cánh khuấy Mn1 – Tốc độ quay cánh khuấy của máy 1, vòng/phút Cb – Hệ số sức cản của nước chọn theo l/b chọn Cb = 1.2 Lc – Chiều dài của bản cánh khuấy. b – Chiều rộng của bản cánh khuấy. F – Tiết diện của cánh khuấy. Năng lượng tiêu hao cho việc khuấy trộn 1 m3 nước thải trong bể trộn. Gia trị Gradien vận tốc. Trong đó: - Độ nhớt động lực của nước ở 250, = 0.0092 Kg.m3/s T – Thời gian lưu nước trong bể, T = 30 phút = 1800 (s) e. Kiểm tra tốc độ chuyển động tương đối của cánh khuấy so với nước. Vn > 0.25 m/s và Vn < 0.75 Theo [5]. Bể phản ứng thứ hai – B04 Thể tích bể B04: WB04 = 0.3 m3, Tốc độ quay cánh khuấy Mn2 = 16 vòng/phút. Tốc độ chuyển động tương đối của cánh khuấy so với nước Năng lượng cần để quay cánh khuấy. Trong đó: R =lc – Chiều dài của 1 cánh khuấy Mn2 – Tốc độ quay cánh khuấy của máy 2, vòng/phút Cb – Hệ số sức cản của nước chọn theo l/b chọn Cb = 1.2 Lc – Chiều dài của bản cánh khuấy. b – Chiều rộng của bản cánh khuấy. F – Tiết diện của cánh khuấy. Năng lượng tiêu hao cho việc khuấy trộn 1 m3 nước thải trong bể trộn. Gia trị Gradien vận tốc. Trong đó: - Độ nhớt động lực của nước ở 250, = 0.0092 Kg.m3/s T – Thời gian lưu nước trong bể, T = 30 phút = 1800 (s) e. Kiểm tra tốc độ chuyển động tương đối của cánh khuấy so với nước. 0.25 < v < 0.75 Theo [4]. C. Bể phản ứng thứ 3 – B05 Thể tích bể B05: WB05 = 0.5 m3, Tốc độ quay của cánh khuấy Mn2 = 13.8 vòng/phút. Tốc độ chuyển động tương đối của cánh khuấy so với nước Năng lượng cần để quay cánh khuấy. Trong đó: R =lc – Chiều dài của 1 cánh khuấy Mn2 – Tốc độ quay cánh khuấy của máy 2, vòng/phút Cb – Hệ số sức cản của nước chọn theo l/b chọn Cb = 1.2 Lc – Chiều dài của bản cánh khuấy. b – Chiều rộng của bản cánh khuấy. F – Tiết diện của cánh khuấy. Năng lượng tiêu hao cho việc khuấy trộn 1 m3 nước thải trong bể trộn. Gia trị Gradien vận tốc. Trong đó: - Độ nhớt động lực của nước ở 250, = 0.0092 Kg.m3/s T – Thời gian lưu nước trong bể, T = 30 phút = 1800 (s) e. Kiểm tra tốc độ chuyển động tương đối của cánh khuấy so với nước. 0.25 < v < 0.75 Theo [4]. Nước được bơm với một lưu lượng thiết kế từ bể điều hoà đến bể B03, nước lưu một thời gian ở bể B03 sau đó tự chảy sang bể B04, từ B04 nước tự chảy sang bể B05, bể B05 là bể tạo bông nước từ bể B05 tự chảy sang bể lắng đợt một bằng ống nhựa PVC Đường kính đặt ống tự chảy Đường kính ống dẫn nước từ bể bể điều hoà đến bề B02 chọn D = 42 mm. chọn ống nhựa PVC Mỗi bể phản ứng đặt một máy khuấy, loại máy khuấy có hộp số để có thể điều chỉnh tốc độ khuấy. Máy khuấy 1 – M03 Công xuất tiêu thụ cần thiết Hiệu xuất động cơ: chọn H = 0.75 Công xuất động cơ: Trong đó: V – Thể tích nước khuấy trộn: V = 0.25 m3. Máy khuấy 2 – M04 Công xuất tiêu thụ cần thiết Hiệu xuất động cơ: chọn H = 0.75 Công xuất động cơ: Trong đó: V – Thể tích nước khuấy trộn: V = 0.3 m3. Máy khuấy 3 – M05 Công xuất tiêu thụ cần thiết Hiệu xuất động cơ: chọn H = 0.75 Công xuất động cơ: Trong đó: V – Thể tích nước khuấy trộn: V = 0.5 m3. Khoảng cách tử đáy đến cánh khuấy Chiều cao thực của bể keo tụ tạo bông Bảng 17_ Tóm tắt thông số thiết kế bể phản ứng hoá lý Stt Tên quy cách Đơn vị Số lượng B03 Thể tích bể chứa nước m3 0.25 Kích thước bể LxBxH m 0.5x0.5x1.5 Tốc độ khuấy Vòng/phút 18.5 B04 Thể tích bể chứa nước m3 0.3 Kích thước bể LxBxH m 0.6x0.5x1.5 Tốc độ khuấy Vòng/phút 16 M05 Thể tích bể chứa nước m3 0.5 Kích thước bể LxBxH m 1 x 0.5 x 1.5 Tốc độ khuấy Vòng/phút 13.8 Tính toán bể lắng đợt I Chức năng Bể lắng đợt một có chức năng tách các hợp chất, các chất lơ lửng thô, các bông keo và Crom ở dạng kết tủa lắng xuống đáy bể lắng. Cấu tạo Chọn bể lắng đợt một là bể lắng đứng. Theo TCXD 51 – 84 bể lắng đợt một thường. Bể lắng đứng thường áp dụng cho những công xuất nhỏ < 20 000 m3/ngày, kết cấu đơn giản nhỏ gọn, thuật tiện cho việc xả cặn và ít tốn diện tích. Chiều cao xây dựng lớn có thể tăng giá thành xây dựng. Hình dạng bể là hình trụ tròn hay hình trụ vuông, đáy bể hình là hình nón hay hình chóp cụt. Nước được dẫn vào ống tung tâm, nước được phân phối đều trong bể bằng cách nước đi từ dưới đi lên. Vận tốc nước chảy trong vùng lắng V < = 0.7 mm/s, thời gian lắng 1 – 2 giờ. Nước thu bằng máng thu đặt ở phía trên mặt nước theo kiểu nước chảy tràn vào máng rồi chảy ra ngoài. Cặn lắng dưới đáy bể (đáy dạng hình chóp cụt) và được lấy ra bằng bơm. Tính toán Diệt tích tiết diện ướt bể lắng Trong đó: Q – Lưu lượng nước thải Q = 50 m3/ngày V1 – Vận tốc nước trong vùng lắng đứng, theo TCXD 51 – 84, Điều 6.5.4 V <= 0.8 mm/s, chọn V1 = 0.673 m/h. Diện tích tiết diện ướt của ống trung tâm Trong đó: V2 – Vận tốc nước chảy trong ống trung tâm, theo TCXD 51 – 84, Điều 6.5.9 Vận tốc nước trong ống trung tâm không lớn hơn 30 mm/s, chọn V2 = 0.029 m/s. Diện tích máng thu nước Máng thu nước đặt xung quanh thành bể theo chu vi bể, đường kính ngoài máng là đường kính trong của bể. Nước chảy theo hai chiều nên diện tích mặt cắt ngang máng vòng được tính như sau. Trong đó: V3 – Vận tốc nước chảy trong máng, theo TCXD 51 – 84, V3 = 0.5 – 0.7 m/s. chọn V3 = 0.5 m/s. thiết kế máng thu bằng ống PVC f 76 đục lỗ f 12 (do diện tích máng nhỏ nên không thiết kế máng bằng bê tông). Diện tích tổng cộng của bể Đường kính bể lắng Đường kính ống trung tâm Đường kính phần loe ống trung tâm Đường kính tấm chắn Khoảng cách từ miệng loe ống trung tâm đến tấm chắn 0.25 – 0.5 m chọn 0.3 m. Chiều cao vùng lắng bể tính theo công thức Trong đó: V1 – Vận tốc trong vùng lắng bể, V1 = 0.00018 m/s = 0.673 m/h t – Thời gian lắng của nước, t = 4.46 h j. Chiều cao phần hình chóp cụt của bể lắng Trong đó: dn – Đường kính chóp cụt (đường kính đáy nhỏ), chọn dn = 0.4 m. - Góc tạo bởi đáy nhỏ và mặt ngang, chọn = 450 . Chiều cao tổng cộng của bể. Trong đó: Nhbv – chiều cao bảo vệ trên mực nước, chọn hbv = 0.5 m. Tính toán lượng bùn sinh ra Hiệu suất lắng của bể lắng đứng có sự hỗ trợ của chất keo tụ, hàm lượng SS giảm 90 – 95%, hàm lượng BOD giảm 50 – 65%, theo [6]. Hàm lượng SS giảm 4%, hàm lượng BOD giảm 5% sau khi nước thải qua song chắn rác và lưới lọc rác, theo [1]. Hiệu quả xử lý sau các công đoạn: Xử lý sơ bộ (SS, BOD, COD) < 50%; Xử lý bậc hai (SS, BOD, COD) <= 90%; Xử lý bậc ba 98 – 99 %, theo [23]. Hàm lượng chất bẩn còn lại trong nước thải sau khi nước qua song chắn, lưới chắn rác và làm thoáng sơ bộ. Hàm lượng chất lơ lửng – SS Lượng BOD5 còn lại sau khi giảm 5% Lượng COD còn lại sau khi giảm 5% Hàm lượng các chất ô nhiễm còn lại sau khi nước qua bể lắng Hàm lượng SS còn lại trong dòng ra từ bể lắng đợt 1. Hàm lượng BOD5 sau khi qsua bể lắng đợt 1. Hàm lượng COD sau khi nước qua bể lắng đợt 1. Lượng bùn sinh ra mỗi ngày Trong đó: ESS – Hiệu xuất khử SS bể lắng đợt 1 là 90% SSvào – Hàm lượng SS đầu vào bể lắng đợt 1 (kg/ngày) Q – Lưu lượng nước thải (m3/ngày) Thể tích bùn sinh ra mỗi ngày Trong đó: C – Hàm lượng chất rắn trong bùn ở khoảng 40 – 120 g/l = 40 – 120 kg/m3, chọn C = 80 kg/m3. Thể tích chứa cặn Trong đó: hn – Chiều cao phần đáy nón (m). D – Đường kính bể lắng, (m). dn - Đưởng kính đáy nhỏ (m). Thời gian giữa 2 lần xả cặn Trong đó: Cmax – Hàm lượng SS vào bể lắng đợt 1 (mg/l) C – Hàm lượng SS sau khi lắng đợt 1 (mg/l) f – Hệ số chọn theo bảng 3.3 – Xử lý nước thải - Nguyễn Ngọc Dung Chọn f = 36000 g/m3 Xả bùn bằng bơm Airlip phi ống 60 PVC. Bảng 18_ Bảng tóm tắt các thông số thiết kế bể lắng đợt 1. Stt Tên quy cách Đơn vị Số lượng 1 Thể tích chứa nước m3 12 2 Kích thước bể LxBxH m 2 x 2 x 4.3 3 Thời gian lưu nước giờ 4.46 4 Đường kính ống trung tâm m 0.168 5 Khối lượng bùn sinh ra m3/ngày 0.664 Bể trung hoà Chức năng Để đảm bảo các công trình sinh học hoạt động có hiệu quả hay các vi sinh vật sống và phát triển tốt trong môi trường nước có nồng độ ô nhiễm cao, đặc biệt nước thải thuộc da có pH, chất kim loại hoá chất độc hại. Để loại bỏ được các kim loại như Crom và các hoá chất khác tạo điều kiện cho bể keo tụ tạo bông xử lý có hiệu quả nhất thiết phải trung hoà pH (B02) đưa pH nước thải về pH = 8, xử lý Crom đạt hiệu quả cao. Sau khi nước thải trung hoà đưa sang bể keo tụ và tạo bông sau đó nước tự chảy sang bể lắng đợt một, nước trong sau khi lắng tự chảy sang bể trung hoà (B06) điều chỉnh pH thích hợp cho vi sinh vật phát triển pH = 7. Cấu tạo Chọn bể trộn bê tông có lắp đặt thiết bị khuấy bằng động cơ, hiệu quả xử lý cao, dễ quản lý, diện tích nhỏ gọn. Nhược điểm là cần có thiết bị khuấy và tốn năng lượng. Tính toán Lưu lượng nước thải – Q = 50 m3/ngày. Thời gian lưu nước – t = 5 phút Số lượng bể – n = 2 Thể tích tính toán Kích thước bể trộn Thể tích hữu ích là W th = 0.5*0.5*1 = 0.25 m3 Thiết bị khuấy trộn Thể tích thực: Wth = 0.25 m3 Lưu lượng thiết kế: Q = 50 m3/ngày Chọn Gradien vận tốc: G = 1.5 phút-1 Lưu lượng khuấy trong 1 phút Chọn đường kính cánh khuấy D = 0.2 m Hiệu xuất khuấy chọn Na = 0.75 Tốc độ cánh khuấy Bảng 19_ Bảng tóm tắt các thông số thiết kế bể trung hoà. Stt Tên quy cách Đơn vị Số lượng B02/B07 Thể tích chứa nước m3 0.25 Kích thước bể LxBxH m 0.5 x 0.5 x 1.5 Thời gian lưu nước Phút 5 Tốc độ khuấy Vòng/phút 8.67 Bể Bioblock Chức năng Phân huỷ các chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học nhờ vi sinh vật hiếu khí, các loại vi sinh hiếu khí dính bám trên vật liệu và vi sinh vật tùy nghi. Đặc điểm và nguyên lý làm việc của Bioblock. Bể phản ứng sinh học Bioblock là công trình bê tông cốt thép, hình khối chữ nhật, hình tròn hay hình khối trụ. Nước thải chảy suốt chiều dài của bể và được sục khí, khuấy đảo nhằm tăng cường lượng ôxy hoà tan và tăng cường quá trình oxy hoá chất hữu cơ, các chất ô nhiễm trong nước thải. Giá thể vi sinh là nơi vi sinh dính bám cũng giống như bùn hoạt tính song giá thể vi sinh xử lý hiệu quả hơn. Nước thải sau xử lý sơ bộ còn chứa phần lớn các chất hữu cơ dạng hoà tan, các chất lơ lửng đi vào bể Bioblock. Vi sinh vật không chỉ dính bám phát triển trên bề mặt vật liệu mà còn ở Các chất lơ lửng làm nơi vi khuẩn bám và cư trú, sinh sản và phát triển, dần thành các hạt cặn bông. Các hạt này dần to và lơ lửng trong nước được gọi là bùn hoạt tính. Các chất bẩn dạng hoà tan hay không hoà tan, dễ phân hủy hay khó phân huỷ sẽ được quần thể vi sinh vật phân huỷ, hấp thụ tạo ra các chất đơn giản như khí CO2, nước, năng lượng và sinh khối. Quá trình oxy hoá các chất ô nhiễm nước thải trong bể Bioblock qua 3 giai đoạn. Giai đoạn thứ nhất. Tốc độ Oxy hoá bằng tốc độ tiêu thụ oxy, ở giai đoạn này màng vi sinh vật đang phát triển mạnh cùng với bùn hoạt tính sinh trưởng và phát triển mạnh. Hàm lượng oxy cần cho vi sinh vật sinh trưởng, đặc biệt ở thời gian đầu thức ăn chất dinh dưỡng rất phong phú, sinh khối sinh vật còn ít. Sau khi chúng thích nghi với môi trường chúng phát triển rất mạnh theo cấp số nhân. Giai đoạn hai. Vi sinh vật phát triển ổn định và tốc độ tiêu thụ oxy cũng ở mức gần như không đổi. Ơû giai đoạn này các chất ô nhiễm bị phân huỷ mạnh và nhiều nhất. Giai đoạn ba. Sau một thời gian dài tốc độ oxy hoá cầm chừng và có chiều hướng giảm. Do màng vi sinh dày và được cấu tạo 3 lớp: lớp ngoài là lớp vi sinh hiếu khí, lớp giữa là lớp vi sinh tùy nghi và lớp trong cùng là lớp vi sinh kỵ khí. Lớp vi sinh kỵ khí này phân hủy hoàn toàn các chất ô nhiễm còn lại và các tế bào chết tạo ra các chất đơn giản và sinh khối, các khí như H2S, CH4, N làm cho màng vi sinh vật tóc ra và trôi theo nước sang bể lắng, trên bề mặt lớp vật liệu lại hình thành lớp màng vi sinh mới. Sau đó tốc độ oxy hoá tiêu thụ oxy tăng lên, đây là giai đoạn Nitrat hoá, các muối amon và cuối cùng nhu cầu oxy giảm. Để khắc phục vi sinh vật trong giai đoạn ba. Nước thải được khuấy đảo hoàn chỉnh và bổ sung bùn từ bể lắng đợt hai, cung cấp oxy, cung cấp chất dinh dưỡng. Bể Bioblock thông khí có khuấy dảo hoàn chỉnh là loại Bioblock tương đối lý tưởng để xử lý nước thải có độ ô nhiễm cao. Bioblock có sự kết hợp của Biofiltor và Aerotank, loại này có thời gian làm việc ngắn, thời gian sục khí, chỉ số F/M cao, thời gian lưu nước ngắn. Trong bể Bioblock có ba pha: pha lỏng, pha khí, pha rắn (pha rắn bao gồm bùn vi sinh và vật kiệu dính bám) được khuấy trộn hoàn chỉnh bằng khí nén được khuấy đều khắp bể để hiệu quả xử lý cao Ưu điểm Pha loãng nồng đo nước thải và bùn ngay tức khắc Không sảy ra hiện tượng quá tải cục bộ ở một nơi nào trong bể và không có vùng nước chết. Thích hợp cho xử lý nước thải có tải trọng bất kỳ, chỉ số bùn cao. Tính toán Các thông số thết kế Lưu lượng nước thải – Q = 50 m3/ngày Nhiệt độ duy trì trong bể – t = 250 Lượng bùn hoạt tính trong nước thải đầu vào – X0 = 0 Lượng BOD5 vào = lượng BOD5 ra từ bể lắng đợt một Hàm lượng Hàm lượng Tỉ số Nước thải sau xử lý đạt chất lượng TCVN loại B , , (gồm có 65 % cặn có thể phân huỷ sinh học),, pH = 5.5 – 9 Tỉ số giữa lượng chất rắn lơ lửng bay hơi (MLVSS) với lượng chất rắn lơ lửng có trong nước thải là 0.7. , (Độ tro của bùn hoạt tính Z = 0.3) Nồng độ bùn trong hoạt tính trong bể – X = 2885 mg/l, nồng độ bùn hoạt tính được tính theo lượng cặn bay hơi. Theo [4]. Hệ số chuyển đổi Thời gian lưu bùn trong hệ thống - Hệ số phân huỷ nội bào – Kd = 0.06 ngày-1. Hệ số sản lượng tối đa. tỷ số tế bào được tạo thành với lượng chất nền tiêu thụ, Y = 0.5 mg bùn/mg COD. Chế độ thuỷ lực của bể là khuấy trộn hoàn chỉnh, sục khí ở đáy bể. Nước thải có bổ xung đủ chất dinh dưỡng. BOD5 : N : P = 100 : 5 : 1 Xác định hiệu quả xử lý Hàm lượng cặn hữu cơ trong nước ra khỏi bể lắng đợt 2 là. Chọn SSra = 50 mg/l. 0.65 * 50 = 32.5 mg/l Lượng oxy cần cung cấp để phân hủy hết lượng cặn dễ phân hủy sinh học. 32.5 * 1.42 = 46.15 mg/l Lượng oxy cần cung cấp này chính là giá trị BOD20, chuyển đổi BOD20 sang BOD5 ta được. Vậy S – Lượng BOD5 hoà tan đi ra từ bể Bioblock. Hiệu xuất xử lý theo BOD5 hoà tan. Hiệu xuất xử lý theo BOD5 đầu ra theo TCVN Thể tích bể Thể tích bể theo tỷ số khối lượng chất nền và khối lượng bùn hoạt tính Trong đó: V – Thể tích bể Aerotank m3. Q – Lưu lượng nước thải tính toán - m3/ngày X – Nồng độ bùn hoạt tính trong bể X = 2885 mg/l Thời gian lưu nước trong bể Lượng bùn xả ra khi nhà máy hoạt động ổn định Tính hệ số tạo bùn từ BOD5 Lượng bùn hoạt tính sinh ra do khử BOD (tính theo MLVSS) Lượng tăng sinh khối tổng cộng tính theo MLSS Lượng bùn thải bỏ mỗi ngày = lượng tăng sinh khối tổng cộng tính theo MLSS – hàm lượng chất lơ lửng trong dòng ra. Tính lượng bùn xả ra hàng ngày từ bể lắng đợt 2, theo đường tuần hoàn bùn như sau. Trong đó: Qxả – Lượng bùn xả ra m3/ngày V – Thể tích bể. V = 50 m3 XT – Nồng độ bùn hoạt tính trong dòng tuần hoàn. mg/l. Xra – Nồng độ bùn hoạt tính trong nước ra khỏi bể lắng. X – Nồng độ bùn trong bể Bioblock chọn X = 2885 mg/l Q – Lưu lượng nước thải. m3/ngày Tính hệ số tuần hoàn từ phương trình cân bằng vật chất viết cho bể lắng 2. Lưu lượng bùn tuần hoàn Tỉ số F/M Kiểm tra tốc độ sử dụng chất nền BOD5 của 1 g bùn. Tính lượng Oxy cần cung cấp cho bể Bioblock dựa trên BOD20. Lượng oxy cần cấp trong điều kiện chuẩn Trong đó: f – hệ số chuyển đổi Px – Lượng bùn hoạt tính sinh ra do khử BOD (tính theo MLVSS). Lượng Oxy cần thiết trong điều kiện thực tế 250. Trong đó: Cs20 – Nồng độ oxy bão hoà trong nước sạch ở 200. Csh – Nồng độ oxy bão hoà trong nước sạch ứng nhiệt độ T0C và độ cao so với mặt nước biển tại nhà máy xử lý. Có thể coi Cs20 Csh = 9.08 mg/l Cd – Nồng độ oxy cần duy trì trong bể Bioblock. Cd = 1.5 – 2 mg/l, chọn Cd = 2 mg/l - Hệ số điều chỉnh lực căng bề mặt theo hàm lượng muối, = 1. - hệ số điều chỉnh lượng oxy tan trong nước thải do ảnh hưởng các điều kiện: Hàm lượng cặn, hàm lượng muối, chất hoạt động bề mặt, thiết bị làm thoáng = 0.6 – 0.94, chọn = 0.6. Công xuất hoà tan thiết bị Trong đó: Ou – công xuất hoà tan oxy vào nước. Ou = 5 g O2/m3.m. Chọn theo [4] bảng 7.1. Chọn hệ thống phân phối khí bọt nhỏ dạng dàn ống có gắn đĩa phân phối khí, đặt ống sát đáy bể h = 3.5 m. Lượng không khí cần thiết Trong đó: f – hệ số an toàn, f = 1.5 – 2. m. Kích thước bể thể tích bể: V = 50, L : B : H = 4.8 : 3 : 3.5, thể tích thực của bể là: V = 4.8 * 3 * 3.5 = 50.4 m3 n. Chiều cao xây dựng Đường ống dẫn khí chính Trong đó: V1 – Vận tốc khí trong mạng lưới ống phân phối. Theo Lâm Minh Triết V1 = 10 – 15 m/s, chọn V1 = 12 m/s. Đường ống khí nhánh Trong đó: qkhj – Lưu lượng khí qua mỗi ống nhánh Chọn 2 ống nhánh phân phối theo chiều dọc của bể. Khoảng cách các ống là: Chọn V2 = 1.3 m/s. Vận tốc khí trong ống nhánh Số thiết bị phân phối khí Chọn thiết bị phân phối khí đĩa diffuser mã hiệu ED 401, thông số lưu lượng khí (r), đơn vị lít/phút. cái, r = 11 – 96. chọn r = 80 lít/phút. cái. Số đĩa trên một ống nhánh Khoảng cách các đĩa trên ống nhánh Số đĩa cần thiết N = 6 * 2 = 12 cái đĩa B – Chiều dài của bể cũng là chiều dài của ống nhánh. 0.4 m – là khoảng cách từ tim đĩa khí đến thành bể. r. lượng khí cần thiết để khử 1 kg BOD5 Lượng khí cần thiết để chọn máy nén khí. Tính áp lực máy nén khí Vận tốc khí thoát ra ở khe hở 5 – 10 m/s. Aùp lực cần thiết cho hệ thống nén khí Trong đó: H – Chiều cao hữu ích của bể – H = 3.5 m hd – Tổn thất áp lực do ma sát dọng đường (m) hc – Tổn thất cục bộ (m) hf – Tổn thất qua thiết bị đĩa phân phối, hf không quá 0.5 m hd, hc – không vượt quá 0.4 m. Aùp lực không khí Công xuất máy thổi khí * Giá thể vi sinh chọn loại giá thể hình cầu f 60 PVC loại nhẹ nổi trên mặt nước khối lượng giá thể vi sinh can dùng: 4.8 x 3 x 2 = 28.8 m3 Bảng 20_ Bảng tóm tắt các thông số thiết kế bể Bioblock. Stt Tên quy cách Đơn vị Số lượng 1 Thể tích chứa nước m3 50 2 Thể tích xây dựng m3 57.6 3 Kích thước bể LxBxH m 4.8 x 3 x 4 4 Thời gian lưu nước giờ 24 5 Lượng bùn thải bỏ m3/ngày 1.81 6 Oáng dẫn khí chính mm 60 7 Lượng khí cần cung cấp L/s 5.9 8 Công xuất máy thổi khí Hp 0.38 9 Aùp lực không khí mH2O 14.87 10 Giá thể vi sinh M3 28.8 Bể Biofiltor (cho phương án 2) Chức năng Biofiltor là loại bể lọc sinh học dựa vào quá trình hoạt động của vi sinh vật dính bám trên bề mặt vật liệu lọc. Nước chảy trên bề mặt vật liệu lọc, các chất ô nhiễm bị hấp thụ, phân huỷ thành những chất đơn giản, nước, năng lượng và sinh khối, vi sinh vật phát triển tạo thành lớp màng nhầy. Quá trình vi sinh vật oxy hoá các chất ô nhiễm có tham gia oxy trong không khí bằng cách làm thoáng tự nhiên hoặc sục khí nhân tạo. Cấu tạo Biofiltor có nhiều loại. Do tính chất nước thải, lưu lượng nước thải. Chọn Biofiltor nhỏ giọt một bậc, có tuần hoàn nước và tăng thời gian lưu nước so với thời gian lưu nước thông thường. Vì nồng độ ô nhiễm cao. Chiều cao công tác từ 1 – 3 m, chọn H = 3 m. Vật liệu lọc dùng tấm nhựa đan có các ngăn nhỏ ở trong. Hình dạng bể chọn hình chữ nhật. Tính toán Công xuất 50 m3/ngày BOD5 đầu vào S0 = 213.465 mg/l BOD5 đầu ra S = 50 mg/l Chiều cao lớp lọc, chọn H = 3 m Vật liệu lọc nhựa tấm đan kích thước 1000 * 600*400 Hệ số tuần hoàn R = 0.5 Nhiệt độ của nước 250C Hiệu xuất xử lý E = 90% Thể tích lớp vật liệu F – giá trị thông số tuần hoàn W – lượng BOD5 cần khử trong ngày Diện tích bể lọc Kích thước bể lọc: L* B * H = 4 * 3 * 3 Tải trọng thuỷ lực Tải trọng chất hửu cơ tính cho 1 m3 vật liệu Chiều cao xây dựng bể Trong đó: h1 – Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu đến mái che của bể, h1 = 0.5 theo TCXD 51 – 84. h2 – khoảng cách sàn bể đến lớp vật liệu, h2 = 0.5 – 1, chọn h2 = 0.5 m Số lượng vòi phun Lưu lượng lớn nhất chảy vào bể Chọn vòi phun có đường kín miệng, vòi phun 0.7 mm. Aùp lực tĩnh ở đầu vòi phun = 2 m. Tổn thất áp lực trong mạng lưới phân phối lấy = 30% tổn thất tổng cộng. Vậy tổn thất lớn nhất ở đầu vòi phun. Đường kính vòng tưới định theo biểu đồ hình 5.6 – Lâm Minh Triết. Aùp lực tự do lớn nhất Hmax = 1.4 m Đường kính miệng vòi phun d = 12.7 mm Đường kính vòng tưới D = 1.6 m, bán kính vòng tưới R = 0.8 m. Lưu lượng tưới của mỗi vòi phun được xác định theo biểu đồ hình 5.7 – Lâm Minh Triết. q = 20 lít/phút = 0.334 l/s. Vòi phun được bố trí xen kẽ chồng nhau. Khoảng cách giữa 2 tâm vòi phun kế tiếp nhau. Khoảng cách giữa các hàng của vòi phun. Bố trí ống dạng xương cá. Một ống chính, ống phụ vuông góc ống chính. Số ống phụ là: 4 / 1.2 = 3.33 ống Chọn n1 = 3 ống (3 hàng). Số vòi phun trên 1 hàng. n2 = 3 / 1.65 = 2 vòi phun Số vòi phun trên 1 bể n3 = 5 vòi phun. Tổn thất áp lực qua dàn phân phối không nhỏ hơn 0.5 m, chọn 0.9 m. Vân tốc chuyển động của nước trong đường ống chính không quá 1 m/s. và trong ống nhánh không quá 0.75 m/s. Chọn đường kính ống dẫn nước chính D = 60 mm. Bảng 21_ Bảng tóm tắt các thông số thiết kế bể lọc sinh học. Stt Tên quy cách Đơn vị Số lượng 1 Thể tích vật liệu m3 34 2 Thể tích xây dựng m3 48 2 Kích thước bể LxBxH m 4 x 3 x 4 3 Thời gian lưu nước giờ 16.32 6.9 Bể lắng đợt II Chức năng Hỗn hợp nước và bùn hoạt tính hay các màng sinh vật sinh ra từ công trình xử lý sinh học, được dẫn đến bể lắng đợt 2. Bể lắng đợt 2 có nhiệm vụ lắng và tách bùn hoạt tính hay màng sinh vật và một phần chất không tan xuống đáy bể. Nước trong sau khi lắng sẽ thu và chuyển sang công đoạn xử lý tiếp theo. Bùn sau khi lắng một phần vận chuyển sang bể Bioblock Cấu tạo Lựa chọn bể lắng đợt 2 là bể lắng đứng dạng hình trụ vuông (chiều dài = chiều rộng). Bể lắng đứng làm bằng bê trông cốt thép. Tính toán Chiều cao làm việc của bể Chọn chiều cao làm việc H1 = 3 m Thời gian lưu nước trong bể tính theo công thức. H1 = Ud * t * 3.6 Trong đó: Ud – Tốc độ dâng nước vùng lắng theo TCXD 51 – 84, Ud O 0.5 mm/s, chọn Ud = 0.146 mm/s. Thể tích công tác bể Thể tích bể tính theo công thức W = Qhtb * t = 2.1 * 5.7 = 12 m3 c. Diện tích vùng lắng theo mặt bằng của bể d. Diện tích ống trung tâm F2 = Qhtb / V1 * 3.6 = 2.1 / 14.6 * 3.6 = 0.04 m2 Trong đó: V1 – Vận tốc nước chảy ở ống trung tâm, theo TCXD 51 – 84 V1 O 30 mm/s. e. Diện tích tổng cộng bể lắng đợt hai f. Kích thước bể lắng đợt hai L x B = 2 x 2 g. Chiều cao phần đáy nón bể h. Đường kính buồng phân phối trung tâm i. Đường kính phần loe ống trung tâm j. Đường kính tấm chắn k. Chiều cao tổng cộng bể lắng Trong đó: hbv = 0.9 m là chiều cao bảo vệ l. Thể tích phần chứa bùn của bể Trong đó: b – Lượng bùn hoạt tính dư, lấy theo bảng 3 – 34 ứng với NOS20 = 20 mg/l, chọn b = 200 mg/l (theo Lâm Minh Triết). P – Độ ẩm của bùn hoạt tính, p = 99.4% m. Máng thu nước và ống xả bùn Máng thu nước sử dụng ống PVC þ 76, có dục lỗ khoảng cách 2 tim lỗ 50 mm, lỗ þ 12, đặt xung quanh thành bể. Thu bùn bằng bơm elip, ống thu bùn þ 60. Bảng 22_ Tóm tắt các thông số kỹ thuật bể lắng đợt 2. Stt Thông số kỹ thuật Đơn vị Số lượng 1 Thể tích chứa nước m3 12 2 Kích thước LxBxH m 2 x 2 x 4.3 3 Thời gian lưu nước giờ 5.7 4 Vận tốc nước dâng mm/s 0.146 Bể nén bùn Chức năng Bùn ở các ngăn lắng có độ ẩm cao (99,4%) cần thực hiện quá trình nén bùn để đạt độ ẩm thích hợp (90 – 97%) cho quá trình xử lý cặn ở công đoạn tiếp theo. Nhiệm vụ bể nén bùn là làm giảm độ ẩm của bùn hoạt tích dư. Một phần bùn từ bể lắng đợt hai tuần hoàn lại bể Bioblock, lượng bùn dư cho vào bể nén bùn. Lựa chọn bể nén bùn dạng bể lắng đứng. Cấu tạo Bể nén bùn vật liệu bằng bê tông cốt thép. Tính toán Bể nén bùn kích thước chọn theo kích thước bể lắng đợt 2 , lưu lượng bùn hút từ bể lắng đợt 2 vào bể nén bùn chọn 1m3/h, lượng bùn bể lắng đợt 1 chọn 1 m3/h Các thông số thiết kế bể nén bùn thể hiện ở bảng sau. Bảng 23_ Bảng tóm tắt thông số thiết kế bể nén bùn. Stt Thông số kỹ thuật Đơn vị Số lượng 1 Thể tích bể m3 12 2 Thể tích xây đựng m3 17.2 3 Kích thước LxBxH m 2 x 2 x 4.3 4 Thời gian lưu nước giờ 12 6.11. Bể trung gian Là nơi lưu nước sau lắng II. Nước từ đây sẽ được bơm đến bể lọc áp lực: Thời gian lưu nước trong bể là 1.9 giờ Thể tích bể: Kích thước các cạnh của bể: L x B x H = 2 * 2 * 1 (m) Chiều cao bảo vệ bể : hbv = 0,5 m Thể tích thực của bể: Vt = 2 * 2 * 1.5 = 6 (m) Bảng 24_ Bảng tóm tắt các thông số thiết kế bể trung gian. Stt Tên quy cách Đơn vị Số lượng 1 Thể tích chứa nước m3 4 2 Thể tích xây dựng m3 6 2 Kích thước bể LxBxH m 2 x 2 x 1.5 3 Thời gian lưu nước giờ 1.9 6.12. Bồn lọc áp lực: Có 2 bồn lọc: khi bồn lọc 1 hoạt động, bồn 2 không làm việc, đến khi trở lực trong bồn lọc 1 bằng trở lực quy định = 80% h (được tính ở phần sau), thì nó sẽ bước vào quá trình rửa lọc bồn lọc 2 bắt đầøu hoạt động, cứ thế tiếp tục cho các chu kì lọc, rửa lọc tiếp theo. Các thông số thiết kế: Chọn bồn lọc áp lực 2 lớp: than Anthracite và cát thạch anh. Chiều cao lớp cát: h1 = 0,5 (m). Đường kính hiệu quả của hạt cát de = 0,5 mm, hệ số đồng nhất U = 1,6 Chiều cao lớp than: h2 = 0,3 (m). Đường kính hiệu quả của hạt cát de = 1,2 mm, hệ số đồng nhất U = 1,5 Tốc độ lọc v = 5 (m/h). Tính toán: Diện tích bề mặt lọc: Đường kính bồn lọc áp lực: Chọn 2 bồn lọc áp lực như nhau D = 1 m, một cái làm việc một cái dự phòng. Kiểm tra diện tích bề mặt lọc: Khoảng cách từ bề mặt vật liệu lọc cho đến miệng phễu thu nước rửa lọc: Chọn h = 0.5 m Trong đó: Hvl: chiều cao lớp vật liệu lọc: bao gồm chiều cao lớp cát và chiều cao lớp than hoạt tính (m) e: độ giản nở của vật liệu khi rửa: e = 0.25 – 0.5, chọn e = 0.3 Chiều cao tổng cộng của bồn lọc áp lực H= h + Hvl + hbv + ht = 0.5 + 0.3 + 0.5 + 0.2 + 0.3 = 1.8 (m) Trong đó: hbv: chiều cao bảo vệ từ máng thu nước đến nắp đậy phía trên (m), hbv = 0,2 (m) ht: chiều cao phần thu nước (m), ht = 0,3 (m). Tính lưu lượng nước dùng để rửa lọc Chọn tốc độ rửa nước vn = 0,35 m3/m2.phút Rửa ngược 1 giai đoạn Rửa ngược bằng nước trong 10 – 15 phút với vn = 0,35 m3/m2.phút. Lượng nước rửa lọc cần thiết cho 1 bồn lọc/1 lần rửa: Lưu lượng bơm nước rửa ngược: Tính tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lọc; Trong đó: C: hệ số nén ép, C = 600 – 1200, chọn C = 1000 To: nhiệt độ nước (oC) de: đường kính hiệu quả (mm) vh: tốc độ lọc (m/ngày) hvl: chiều dày lớp vật liệu lọc (m) Đối với lớp cát: Đối với lớp than: Tổn thất qua 2 lớp vật liệu lọc: htt = hc + hth = 0.12 + 0.02 = 0.14 (m/ngày) Sau bể lọc áp lực hàm lượng cặn lơ lửng SS còn lại khoảng 7 mg/l, tương ứng BOD5 của cặn lơ lửng: Lượng BOD5 sau xử lý: Bảng 25_ Bảng tóm tắt các thông số thiết kế bồn lọc áp lực. Stt Tên quy cách Đơn vị Số lượng 1 Diện tích bồn lọc m2 0.8 2 Đường kính bể m 1 3 Chiều cao bồn lọc m 1.8 4 Lưu lượng nước rửa ngược m3/h 21 6.13. Bể khử trùng (bể tiếp xúc): a. lượng clo hoạt tính cần thiết khử trùng nứơc thải Trong đó: Ya – Lượng clo hoạt tính cần để khử trùng nước thải, kg/h; Q – Lưu lượng nước thải tính toán, Q = 2.1 m3/h a - Liều lượng hoạt tính lấy theo điều 6.20.3 – TCXD – 51 – 84: Nước thải sau xử lý sinh học hoàn toàn : a = 3 g/m3; b. Dung tích hữu ích của thùng hòa tan được tính theo công thức: Chọn một lần pha sử dụng cho 2 ngày thể tích hữu ích thùng, W = 0.075 m3. Trong đó: Qtb.ngđ – Lưu lượng trung bình ngày đêm, Qtb.ngđ = 50 m3/ngày đêm b – Nồng độ dung dịch clorua vôi, b = 2.5% chọn b = 2% p – Hàm lượng clo hoạt tích trong clorua vôi, p = 20%. n – Số lần hòa trộn dung dịch clorua vôi trong 2 ngày đêm, chọn n = 1 c. Thể tích tổng cộng của thùng hòa tan tính cả phần lắng d. Lượng dung dịch clorua vôi 2% lớn nhất cung cấp qua bơm định lượng. Bơm định lượng hóa chất được chọn có dãy thang điều chỉnh lưu lượng trong khoảng 0 – 0.9 L/phút, số máy bơm chọn là 2 (một công tác, 1 dự phòng). Chọn bồn pha hóa chất thùng PVC 500 L có bán trên thị trường, mỗi lần pha 300 L Thời gian bơm định lượng hút hết nước 300 L là 19 giờ e. Thể tích bể tiếp xúc: Chọn kích thước bể: L x B x H = 1.6 x 1 x 1,5 (m) Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 m Bể tiếp xúc gồm 4 ngăn, số vách ngăn là 3 vật liệu bằng bê tông và gạch, bề rộng ngăn = 0.4 (m). Bảng 26_ Bảng tóm tắt các thông số thiết kế bể khử trùng. Stt Tên quy cách Đơn vị Số lượng 1 Thể tích chứa nước m3 1.6 2 Kích thước bể LxBxH m 1.6 x 1 x 1.5 3 Thời gian lưu nước Phút 45.7 4 Lưu lượng Clorin L/phút 0.26 Tính toán máy ép bùn Chọn máy ép bùn dạng khung bản, máy ép thủy lực, công xuất ép 1 tấn/ngày, Diện tích lọc ép 0.4 m2. Lưu lượng bùn Wb = 1 m3/ngày vậy chọn 4 ngày/1 lần ép. CHƯƠNG 7 TÍNH TOÁN KINH TẾ Tính toán kinh tế là việc xác định chi phí xây doing các công trình, mua các thiết bị máy móc(xây dựng cơ bản hay xây dựng ban đầu) và chi phí vận hành hệ thống. Trên cơ sở chi phí xây dựng, xác định thời gian khấu hao và thu hồi vốn, cùng với chi phí vận hành, duy tu, dự phòng,Từ đó, xác định được tổng chi phí cần cho hệ thống trong một đơn vị thời gian và xác định giá thành xử lý cho 1 m3 nước thải. 7.1. Chi phí xây dựng ban đầu Chi phí xây dựng ban đầu (Mbđ)bao gồm chi phí xây dựng cơ bản và mua trang thiết bị và các chi phí phát sinh trong quá trình chạy thích nghi. Bảng 27: Bảng dự toán khối lượng và chi phí nhân công Stt Tên loại vật tư Thông số Đ-vị S-lượng Đơn giá (VNĐ) Thành tiền (VNĐ) PHẦN XÂY DỰNG 225,605,000 1 Hố thu đặt song chắn rác 1,5 x 0,5 x 0,7 (m) Bê tông cốt thép m3 0.525 1,000,000 525,000 2 Bể điều hoà 4,8 x 3,2 x 3,5 (m) Bê tông cốt thép m3 53.76 1,000,000 53,760,000 3 Bể phản ưng 1 0,5 x 0,5 x 1,5 (m) Bê tông cốt thép m3 0.375 1,000,000 375,000 4 Bể phản ứng 2 0,5 x 0,5 x 1,5 (m) Bê tông cốt thép m3 0.375 1,000,000 375,000 5 Bể keo tụ 0,6 x 0,5 x 1,5 (m) Bê tông cốt thép m3 0.45 1,000,000 450,000 6 Bể tạo bông 1 x 0,5 x 1,5 (m) Bê tông cốt thép m3 0.75 1,000,000 750,000 7 Bể lắng lần 1 2 x 2 x 4,3 (m) Bê tông cốt thép m3 17.2 1,000,000 17,200,000 8 Bể trung hoà 0,5 x 0,5 x 1,5 (m) Bê tông cốt thép m3 0.375 1,000,000 375,000 9 Bể Bioblock 4,8 x 3,0 x 4,3 (m) Bê tông cốt thép m3 61.92 1,000,000 61,920,000 10 Bể lắng lần 2 2,0 x 2,0 x 4,3 (m) Bê tông cốt thép m3 17.2 1,000,000 17,200,000 11 Bể chứa trung gian 2,0 x 2,0 x 1,7 (m) Bê tông cốt thép m3 6.8 1,000,000 6,800,000 12 Bể khử trùng 1,7 x 1 x 1,5 (m) Bê tông cốt thép m3 2.25 1,000,000 2,250,000 13 Bể nén bùn 2,0 x 2,0 x 4,3 (m) Bê tông cốt thép m3 17.2 1,000,000 17,200,000 14 Sàn kê bồn lọc 2,5 x 1,5 x 0,3 (m) Bê tông cốt thép m3 1.125 1,800,000 2,025,000 15 Nhà điều hành 6,0 x 3,0 (m) Gạch thẻ m2 18 800,000 14,400,000 16 Nối đi lại Bê tông m2 100 300,000 30,000,000 PHẦN CÔNG NGHỆ 576,500,000 1 Song chắn rác, Viet Nam _ Slit 5mm _ SUS 304 Cái 1 8,000,000 8,000,000 2 Lược rác tinh, Viet Nam _ Slit 1mm _ SUS 304 Cái 1 40,000,000 40,000,000 3 Bơm màng, USA _ Q = 2 m3/giờ _ H = 2 bar Cái 2 15,000,000 30,000,000 4 Mô tơ khuấy nhanh, Taiwan _ P = 0,3kW Cái 4 12,000,000 48,000,000 5 Mô tơ khuấy chậm, Taiwan _ P = 0,15kW Cái 1 15,000,000 15,000,000 6 Bơm bùn, loại bơm ellip, Viet Nam _ Q = 2 m3/giờ _ H = 20 m Cái 2 7,500,000 15,000,000 7 Bơm bùn, loại bơm màng, USA _ Q = 2 m3/giờ _ H = 2 bar Cái 2 15,000,000 30,000,000 8 Máy ép bùn, Taiwan Cái 1 50,000,000 50,000,000 9 Máy đo pH, Italy Cái 2 18,000,000 36,000,000 10 Máy đo lưu lượng, Taiwan Cái 1 2,000,000 2,000,000 12 Máy thổi khí, Taiwan _ Q = 63 m3/giờ _ H=20 mH2O Cái 2 35,000,000 70,000,000 13 Bơm trục ngang, Grundfos - Denmark _ Q = 5 m3/giờ _ H = 15 m Cái 2 7,000,000 14,000,000 14 Bồn hoá chất 500L, PVC Cái 5 1,500,000 7,500,000 15 Bơm định lượng, Italy Cái 5 8,000,000 40,000,000 16 Bồn lọc áp lực Cái 2 16,000,000 32,000,000 17 Giá thể vi sinh m3 30 2,000,000 60,000,000 18 Đĩa thổi khí, USA Cái 12 500,000 6,000,000 19 Máy nén khí, Taiwan Cái 2 6,000,000 12,000,000 20 Đường ống công nghệ Ht 1 15,000,000 15,000,000 21 Thiết bị điện và các phụ kiện Ht 1 20,000,000 20,000,000 22 Chi phí vận chuyển và lắp đặt Ht 1 18,000,000 18,000,000 23 Vận hành và hướng dẫn vận hành Lần 1 8,000,000 8,000,000 Tổng cộng 802,105,000 Chi phí trên bao gồm: VAT 10% 80,210,500 Tổng cộng 882,315,500 7.2. Chi phí hàng năm Chi phí hàng năm bao gồm chi phí hoá chất, chi phí điện năng, chi phí nhân công, báo cáo môi trường hàng năm và chi phí xửa chữa bảo chì máy móc thiết bị a. Chí phí hóa chất Stt Tên hoá chất Khối lượng (Kg/m3) Đơn giá (VNĐ) Thành tiền (VNĐ) 1 javen 2x2 L 8.000 32.000 2 NaOH 3 7.500 22.500 3 FeCl3 2.5 11.000 27.500 4 Polyme 0.02 75.000 1.500 Tổng cộng 83.500 đ/1 m3 b. Chí phí điện năng tiêu thụ Stt Ký hiệu máy Công suất (kWxSLxhhđ) Đơn giá (Đ/KWH) Thành tiền (VNĐ) 1 M2,3,4,7 0.3 x 4 x 24 1.000 28.800 2 M05 0.15 x 1 x 24 1.000 3.600 3 F12 2.5 x 1 x 1 1.000 2.500 4 AB01/02 3.7 x 2 x 12 1.000 88.8000 5 AC01/02 3 x 2 x 24 1.000 144.000 6 P01/02 0.7 x 2 x 24 1.000 33.600 7 CP01/02/03 0.4 x 5 x 4 1.000 8.000 Tổng chi phí tiêu thụ điện trong 24 giờ 309.300 đ Chi phí xử lý trên 1 m3 nước thải 6.186 đ c. Chi phí nhân công Tt Số nhân công Đơn vị Chi phí (Đ/Người/Tháng) Thành tiền (Đ/ngày) 1 02 người 2.000.000 134.000 đ Chi phí nhân công trên 1 m3 nước thải 2.68 đ d. Chi phí chung Chi phí vận hành xử lý nước thải trong điều kiện bình thường Công suất 50 m3/ngày T = 83.500 +6.186 + 2.68 = 92.366 Đ/1 M3 nước thải * Trong hai phương án, phương án một và phương án 2 khác nhau công đoạn xử lý bùn và xử lý sinh học. Phương án 1 sử dụng Bioblock và máy ép bùn công nghệ hiện đại và hợp vệ sinh môi trường chi phí không cao. Phương án 2 công nghệ chỉ khác là dùng sân phơi bùn và công nghệ Biofilter. Về hiệu quả xử lý thấp hơn phương án 1, có mùi hôi thối từ sân phơi bùn và Biofilter nếu biofilter hoạt động không hiệu quả. Giá thành gần bằng giá thành phương án 1. Vậy đối với nước thải công ty thuộc da perrin Rostaing tannery công xuất 50 m3/Ngđ áp dụng công nghệ phương án 1 là hợp lý phù hợp với điều kiện kinh tế và môi trường của công ty và quy định bảo vệ môi trường của KCN Long Thành Đồng Nai. CHƯƠNG 8 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đáp ứng yêu cầu cấp thiết của công nghiệp hóa đất nước, khu vực phát triển kinh tế và đảm bảo an toàn về môi trường và sức khỏe cộng đồng xung quanh. Đảm bảo lợi ích kinh tế của công ty và lợi ích chung của khu vực. Việc nghiên cứu lựa chọn công nghệ xử lý môi trường cho công ty thuộc da Perrin Rostaing Tannery trong đó xử lý nước thải là mục tiêu đặt hàng đầu của công ty và đó cũng là mục tiêu và nôi dung đồ án tốt nghiệp của em. Trong chương trình của đồ án tốt nghiệp đã giới hạn phần nào việc triển khai thực hiện thiết kế hệ thống xử lý nước thải thuộc da cho công ty song em cũng đã cố gắng nói rõ những điểm trọng tâm, những nội dung quan trọng mà trong thực tế cũng đã và đang thực hiên và áp dụng. Nội dung của luận văn cũng đã làm sáng tỏ và có tính mới ở một số điểm như: phân tích và đưa ra đặc tính của nước thải, công nghệ sản xuất da thuộc. Chỉ rõ những đặc điểm công nghệ sản xuất hiên nay. Đặc biệt đưa ra các biện pháp và công nghệ xử lý nước thải hiện đã và đang áp dụng ở Việt Nam và trên thế giới. Luận văn có điểm mới phân tích đặc điểm công nghệ cũ và mới, đưa ra công nghệ khá mới trong số các công nghệ đang áp dụng xử lý hiện nay. Cụ thể như công nghệ đã áp dụng phương pháp xử lý bằng hóa học, hóa lý, sinh học trong đó công nghệ Bioblock hiện được áp dụng rộng rãi ở các nước song ở Việt Nam áp dụng chưa nhiều. Công nghệ áp dụng xử lý nước thải thuộc da cho công ty Perrin Rostaing Tannery công nghệ đơn giản hoạt động tự động và bán tự động, công nghệ có lắp đặt thiết bị điều khiển tự động có cài đặt thờ gian, các CB, các contactor, các công tắc phao điện, thiết bị đo pH tự động điều chỉnh hóa chất, thiết bị đo lưu lượng Song giới hạn của đề tài cũng đã làm nảy sinh một số hạn chế của đề tài như: chưa rõ ràng trong một số công trình đơn vị, chưa phân tích được một số nguyên lý hoạt động của một số thiết bị phụ trợ, chưa phân tích rõ nguyên lý hoạt động theo tự động hóa, chưa nói rõ về sử dụng hóa chất, Kiến nghị Quá trình thực hiện triển khai hực hiện thiết kế hệ thống xử lý nước thải thuộc da gặp rất nhiều khó khăn: Thiếu các thông tin liên quan phục vụ cho việc thực hiện thiết kế, Cần cung cấp nay đủ các thông tin phục vụ cho việc thiết kế. Do lưu lượng nhỏ và tính chất nước thải kiến nghị nên áp dụng phương án 1. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân – Năm 2004 – Xử lý nước thải Đô thị và Công nghiệp_Tính toán thiết kế công trình – Viện Môi trường và tài nguyên. 2. TS. Trịnh Xuân Lai – Năm 2000 – Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – Nhà xuất bản Xây dựng. 3. TS. Trịnh Xuân Lai – Năm 2004 – Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp – Nhà xuất bản Xây dựng. 4. Trịnh Xuân Lai – Năm 2003 – Tính toán thiết kế các công trình trong hệ thống cấp nước sạch – Nhà xuất bản bản Khoa học Kỹ thuật. 5. Trịnh Xuân Lai – Năm 2002 – Cấp nước tập 2 – Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. 6. PGS.TS. Hoàng Huệ – Năm 2005 – Xử lý nước thải – Nhà xuất bản Xây dựng. 7. PGS.TS. Hoàng Huệ, KS Phan Đình Bưởi – Năm1996 - Mạng lưới cấp thoát nước - Nhà xuất bản Xây dựng. 8. Hoàng Huệ – Năm 2005 – Giáo trình Cấp thoát nước – Nhà xuất bản Xây dựng. 9. Trần Văn Ngân, Ngô Thị Nga – Năm 2005 - Giáo trình Công nghệ Xử lý nước thải – Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật 10. GS.TS Trần Hiếu Nhuệ – Năm 1999 – Thoát nước và Xử lý nước thải Công nghiệp - Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật. 11. TS Nguyễn Ngọc Dung – Năm 2003 – Xử lý nước cấp - Nhà xuất bản Xây dựng. 12.Nguyễn Dức Lượng, Nguyễn Thị Thuỳ Dương – Năm 2003 – Công nghệ sinh học môi trường, Tập 1: Công nghệ xử lý nước thải – Nhà xuất bản Đại học Quốc giá Tp. Hồ Chí Minh. 13. TS Hoàng Đức Liên, TS Nguyễn Thanh Nam – Năm 1999 – Thuỷ lực và cấp thoát nước trong nông nghiệp – Nhà xuất bản Giáo dục. 14. TS Trần Đức Hạ, ThS. Lê Dung – Năm 2002 – Máy bơm và các thiết bị cấp thoát nước - Nhà xuất bản Xây dựng. 15. Bộ xây dựng – Năm 2003 - Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 51-84 Thoát nước bên ngoài và công trình. 16. PGS. TS Nguyễn Hữu Lân – Năm 2002 – Thuỷ lực đại cương – Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp Hồ Chí Minh. 17. Cty Liên Doanh Công Nghệ Môi Trường Việt Nam – Đan Mạch – Báo cáo đánh giá tác động môi trường Nhà máy sản xuất da thuộc - Công ty Perrin Rostaing VN. 18. PGS TS Lương Đức Phẩm – Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học - Nhà xuất bản giáo dục. 19. Ths Nguyễn Như Sang – Năm 2002 - Nghiên cứu thực nghiệm, đề xuất công nghệ xử lý nước thải ngành thuộc da Tp.HCM. 20. Sở Tài Nguyên Môi Trường Tp.HCM – Xử lý ô nhiễm môi trường trong ngành sản xuất tiểu thủ công nghiệp tập 3 – Xử lý ô nhiễm ngành thuộc da. 21. GS.TSKH Lê Huy Bá – Năm 2004 – Giáo trình phương pháp luận Nghiên cứu khoa học. 22. Nguyễn Bá Thắng, Nguyễn Văn Ngọc, Vũ Minh Giang, Trần Bá Bích – Năm 2002 – Giáo trình đào tạo Công nhân kỹ thuật ngành nước theo phương pháp Môđun - Nhà xuất bản Xây dựng. 23. Trịnh Xuân Lai – Nguyễn Trọng Dương – Xử lý nước thải công nghiệp – Nhà xuất bản xây dựng. PHỤ LỤC HÌNH PHỤ LỤC BẢNG Bảng 1_ Danh mục một số cơ sở chế biến da được khảo sát tại thành phố Hồ Chí Minh 3 Bảng 2_ Đặc tính nước thải thuộc da 12 Bảng 3_ Thành phần – tính chất nước thải nhuộm da Crôm 14 Bảng 4_ Thành phần – tính chất nước thải thuộc da Tannin 14 Bảng 5_ Tải lượng ô nhiễm do nước thải thuộc da 15 Bảng 6_ Thành phần – Tính chất nước thải tại cổng xả chung của 1 số cơ sở thuộc da ở tp.HCM) 15 Bảng 7_ Thành phần tính chất nước thải từng công đoạn của XN LD Tamico 16 Bảng 8_ Các chỉ tiêu ô nhiễm nước thải qua từng công đoạn và tác động đến môi trường và sức khỏe 17 Bảng 9_ Danh mục các máy móc thiết bị 23 Bảng 10_ Nhu cầu nguyên vật liệu 25 Bảng 11_ Sản phẩm chính của công ty thuộc da Perring – Rostanning Việt Nam 27 Bảng 12_ Trình bày lượng BOD, COD trong nước thải thuộc da ở những giai đoạn xử lý khác nhau 32 Bảng 13_. Chỉ tiêu phân tích 33 Bảng 14_ Kết quả phân tích nồng độ ô nhiễm công đoạn thuộc lại Cty Đặng Tư Ký. 41 Bảng 15_ Thành phần nước thải Cty Perrin Rostanin và Tiêu chuẩn xả nguồn loại B 44 Bảng 16_ Bảng tóm tắt thông số thiết kế bể điều hòa 56 Bảng 17_ Tóm tắt thông số thiết kế bể phản ứng hóa lý 63 Bảng 18_ Bảng tóm tắt các thông số thiết kế bể lắng đợt 1 68 Bảng 19_ Bảng tóm tắt thông số thiết kế bể trung hòa 75 Bảng 20_ Bảng tóm tắt thông số thiết kế bể Bioblock 78 Bảng 21_Bảng tóm tắt thông số thiết kế bể lọc sinh học nhỏ giọt 81 Bảng 22_Bảng tóm tắt thông số thiết kế bể lắng đợt 2 84 Bảng 23_Bảng tóm tắt thông số thiết kế bể nén bùn .84 Bảng 24_Bảng tóm tắt thông số thiết kế bể chứa trung gian .85 Bảng 25_Bảng tóm tắt thông số thiết kế bồn lọc áp lực . .88 Bảng 26_Bảng tóm tắt thông số thiết kế bể khử trùng 90 Bảng 27_Bảng dự toán khối lượng và chi phí nhân công 91 - 94