Đồ án Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công Ty Vinacafé – KCN Biên Hoà I – Đồng Nai

dựng đặt song chắn rác L = l1 + l2 + ls = 0,2 + 0,1 + 0,8 = 1,1 m Trong đó : + l1 là chiều dài ngăn mở rộng trước song chắn rác, m. + l2 là chiều dài đoạn thu hẹp sau SCR, m + ls là chiều dài buồng đặt song chắn rác, m Vậy số liệu thiết kế SCR tóm tắc như sau: Stt Tên thông số ( ký hiệu ) Đơn vị Số liệu 1 Chiều dài mương ( L) m 1,1 2 Bề rộng mương (Bs) m 0,2 3 Chiều cao mương ( H) m 0,69 4 Số khe khe 11 5 Chiều rộng khe ( b ) mm 5 6 Chiều dày song chắn () mm 10 6.3.2. Hầm bơm tiếp nhận. 6.3.2.1. Chức năng. Là nơi tập trung nước thải từ ống cống xả khác nhau của nhà máy và để đảm bảo lưu lượng tối thiểu cho bơm hoạt động. 6.3.2.2.Tính toán. Thể tích hầm bơm. m3 3 m3 Trong đó: + là lưu lượng nước thải theo giờ lớn nhất, m3/h + t là thời gian lưu nước trong bể, h ( chọn t = 15 ph = 0,25 h ) + Ta chọn các thông số của hầm bơm tiếp nhận dựa vào thể tích Chọn : DÀI : 2 m RỘNG : 1,5 m CAO : 1 m Vậy số liệu thiết kế hầm bơm tiếp nhận như sau: Stt Tên thông số Đơn vị Số liệu 1 Chiều dài hầm bơm m 2 2 Chiều rộng hầm bơm m 1,5 3 Chiều cao hầm bơm m 1 4 Chiều cao cột áp yêu cầu để nước tự chảy. m 1 5 Chiều cao tổng cộng của bể m 2 6.3.3. Bể điều hoà. 6.3.3.1. Chức năng. Bể điều hoà có nhiệm vụ điều hoà cả về lưu lượng và nồng độ cho nước thải, tạo chế độ làm việc ổn định cho các công trình ở phía sau. 6.3.3.2. Tính toán. Thể tích bể điều hoà. m3 Trong đó: + t là thời gian lưu nước trong bể điều hoà, h ( t = 2 – 6 h, chon t = 3 h ) Thể tích bể điều hoà thực tế sẽ bằng 120% thể tích bể điều hoà lý thuyết. m3 Chọn hình dạng bể điều hoà hình chữ nhật, chiều sâu h = 2 m Diện tích bể. m2 Từ đó ta chọn kích thước bể điều hoà như sau: Chọn mực nước thấp nhất (hmin ) trong bể điều hoà để đảm bảo mực nước cho bơm hoạt động là 0.5 m Thể tích cần thiết V = 0.5*18,7 + 31,2528 = 40,6028 m3 , ta chọn V = 41 m3 Tính mực nước cao nhất cách đáy bể m, chọn hmax = 2,2 m Chiều cao an toàn chọn 0.5 m Vậy chiều cao tổng cộng 2,2 + 0,5 = 2,7 m Thể tích xây dựng bể điều hoà là V = b*l* h =5,5* 3,5* 2,7 = 52 m3. Tính toán hệ thống sục khí. Để tránh hiện tượng lắng cặn và ngăn chặn mùi hôi trong bể điều hoà cần cung cấp một lượng không khí thường xuyên. Lưu lượng cần cung cấp cho bể điều hoa.ø Lkk = V* vk = 0,015 * 52 = 46,8 m3/h Trong đó: + V thể tích bể điều hoà, m3 + vk tốc độ cấp khí trong bể điều hoà, m3/m2.h, ta chọn vk = 0,015 m3/m2.h Vận tốc khí trong ống chính là 10 – 15 m/s, chọn vống = 10 m/s. Đường kính ống dẫn khí vào bể m = 40 mm Đặt ống nhánh vuông góc với bể và chạy dọc theo chiều rộng của bể, chiều dài của ống nhánh = chiều rộng của bể Khoảng cách giữa hai ống nhánh là 0.7 m Số ống nhánh ống Đường kính các lỗ trên ống nhánh 2 – 5 mm Chọn = 4 mm = 4.10-3 m Chọn vlỗ = 10 m/s Diện tích một lỗ trên ống nhánh m2 Tổng diện tích trên ống nhánh m2 Số lỗ trên ống nhánh lỗ Số lỗ trên 1 ống nhánh lỗ chọn m = 26 lỗ Tính toán hệ thống thổi khí. Aùp lực cần thiết cho hệ thống thổi khí Hc = hd + hc + hf + H Trong đó: + hd là tổn thất áp lực cục bộ, m + hf là tổn thất áp lực qua thiết bị phân phối, m + hf 0.5 m, chọn hf = 0,5 m + hd, hc 0,4 chọn hd + hc =0,4 m + H là chiều sâu lớp nước trong bể, m Vậy Hc = 0,4 + 0,5 + 2,2 = 3,1 m Năng suất yêu cầu của máy thổi khí không nhỏ hơn lượng khí cấp cho bể Lk = 30,3 m3/h = 84,2.10-5 m3/s Aùp lực không khí atm Công suất máy thổi khí Trong đó: + Pmay là công suất yêu cầu của máy khí nén (kw) + G trọng lượng của dòng không khí ( kg/s) kg/s + R là hằng số khí, R = 8,314 KJ/Kmol.K0 +T1 là nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào T1 = 273 + 25 = 298 0 K + P1 áp suất tuỵêt đối không khí đầu vào, P1 = 1 at + P2 áp suất tuyệt đối không khí đầu ra, P2 = Hc + 1 = 3,1 + 1 = 4,1 atm + K = 1,395 đối với không khí + e là hiệu suất của máy, e = 0.7 = 70% vậy kw. Số liệu thiết kế bể điều hoà được tóm tắc như sau: Stt Tên thông số ( ký hiệu ) Đơn vị Số liệu 1 Chiều dài ( l ) m 5,5 2 Chiều rộng ( b ) m 3,5 3 Tổng chiều cao ( H ) m 2,7 4 Đường kính ống dẫn khí mm 40 5 Số ống nhánh 4 6 Số lỗ/ ống nhánh 26 7 Đường kính lỗ/ống nhánh mm 4 6.3.4. Bể trung hoà. 6.3.4.1. Chức năng. Bể trung hoà có nhiệm vụ trung hoà pH trong nước. 6.3.4.2. Tính toán. Lưu lượng nước thải Qtb = 100 m3/ngđ Chọn thời gian lưu nước t =1 h Thể tích bể yêu cầu m3 Vậy kích thước bể trung hoà ta chọn Thể tích hữu ích của bể điều hoà là: = 4.32 m3 Thể tích thực tế V = 4,32 m3 Lưu lượng thiết kế thực tế là Q = 4,167 m3/h Chọn Gradient vận tốc = 2 phut-1 Vậy tốc độ bơm cần thiết m/ph Đường kính cánh khuấy: D = 0,5 m Hệ số khuấy trộn : Na = 0,75 Tốc độ cánh khuấy vòng/phút. Hệ số năng lượng Np = 1,5 Tỷ trọng chất lỏng = 1000 kg/m3 Hệ số gia tốc trọng trường g = 9,81 g/m2 Thiết bị khuấy trộn cho bể trung hoà. + Đường kính cánh khuấy: D = 0,5 m + Tốc độ quay : n = 63 v/phút Số liệu thiết kế bể trung hoà được tóm tắc như sau: Stt Tên thông số ( ký hiệu ) Đơn vị Số liệu 1 Chiều dài ( l ) m 2 2 Chiều rộng ( b ) m 1,8 3 Tổng chiều cao ( H ) m 1,2 6.3.5. Bể keo tụ 6.3.5.1. Chức năng. Bể keo tụ có chức năng keo tụ các chất lơ lửng trong nước thải 6.3.5.2. Tính toán Bể keo tụ hay bể phản ứng tạo bông gồm 3 ngăn : ngăn phản ứng, ngăn tạo bông và ngăn lắng nhưng ngăn lắng được gọi chính là bể lắng. Ngăn phản ứng: Thể tích bể V = Q*t Trong đó : + Q là lưu lượng nước thải + T là thời gian lưu nước, chọn t = 1 h Ta có V = m3 Xây dựng ngăn phản ứng kích thước chọn như sau: Tiết diện ngang F = 1,8 * 1,2 = 2,26 m3 Chiều dài bể chọn L = 2 m Diện tích bể m2 Năng lượng cánh khuấy , , trong đó = 0,0092 ( hệ số nhớt của nước thải ) thoả điều kiện. Diện tích cánh khuấy Ta có Trong đó : + 51 là hệ số năng lượng + C phụ thuộc + V là vận tốc dài cánh khuấy, V = 75% vk Vk = Vậy V = 75% * 0,84 = 0,628 Với R là bán kính vòng khuấy, chọn R = 0,5 m n = 20 v/phút chọn = 5 C = 1,2 m2 Diện tích một bản cánh khuấy m2. = 5 l = 5 * b, b m, l = 5* 0,07 = 0,35 m Ngăn tạo bông : Tương tự như ngăn phản ứng về kích thước, khác là ở ngăn tạo bông thì số vòng khuấy chậm hơn ngăn phản ứng, n = 10 v/phút Diện tích cánh khuấy Ta có Trong đó : + 51 là hệ số năng lượng + C phụ thuộc + V là vận tốc dài cánh khuấy, V = 75% vk Vk = Vậy V = 75% * 0,628 = 0,47 Với R là bán kính vòng khuấy, chọn R = 0,5 m n = 15 v/phút chọn = 5 C = 1,2 m2 Diện tích một bản cánh khuấy m2. = 5 l = 5 * b, b m, l = 5* 0,16 = 0,7 6.3.6. Bể lắng 1 . 6.3.6.1. Chức năng. Bể lắng 1 có nhiệm vụ tách các tạp chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọng lượng riêng của nước. Đồng thời, bể lắng 1 còn có thể loại bỏ một phần chất hữu cơ hoà tan trong nước thải. 6.3.6.2. Tính toán. Chọn thời gian lưu nước t = 2,5 h (: t = 1,5 – 2,5 ) Diện tích bể m2 Trong đó : + v1 là vận tốc chuyển động của nước thải trong bể lắng, v1 0,7 mm/s = 2,52 m/h. Diện tích ống trung tâm. m2 Trong đó : + v2 là vận tốc nước chảy trong ống trung tâm, chọn v2 = 30 mm/s = 108 m/h Đường kính ống trung tâm. Dống= chọn Dống = 0,25 m Đường kính phần loe ra của ống trung tâm. d1 = 1,35 Dôngtt = 1,35 * 0,25 = 0,3375 chọn d1 = 0,35 m Đường kính tấm chắn. dc = 1,3 d1 = 1,3 * 0,35 = 0,45 m khoảng cách từ miệng loe ống trung tâm đến tấm chắn là 0,25 – 0,5 m , chọn 0,4 m Diện tích tổng cộng của bể. F = Fb + Fống = 1,65 + 0,04 = 1,69 m , chọn F = 1,7 m2 Đường kính bể lắng m Chiều cao vùng lắng h0 = v1* t = 2,52 *1,7 = 3,78 m, chọn h0 = 3,8 m Chiều cao phần hình nón của bể lắng m Trong đó : + là góc tạo bởi đáy bể và mặt ngang, chọn = 450 ( theo TS.Trần Đức Hạ – XLNT quy mô vừa và nhỏ : 450 ) Chiều cao tổng cộng của bể H = h0 + hn + hbv = 3,78 + 0,75 + 0,3 = 4,83 m, chọn H = 4,85 m Tính toán lượng bùn sinh ra Hiệu quả khử SS Rss = Trong đó: + Rss hiệu quả khử SS, % + a,b là hệ số thực nghiệm (, chọn a = 0,0075, b = 0,014 ) + t là thời gian lưu nước, h Lượng bùn sinh ra mỗi ngày G = Rss * SSvào * Q Trong đó : + Rss hiệu quả khử SS, % + SSvào hàm lượng SS vào, mg/l + Q là lưu lựơng nước thải theo ngày, m3/ngđ G = kg/ngđ Thể tích bùn sinh ra mỗi ngày Vbùn = m3/ngđ Trong đó : + C là hàm lượng chất rắn tỏng bùn, C = 40 – 100 g/l, chọn C = 75 g/l = 75kg/m3. Hàm lượng SS còn lại trong dòng ra. SSra = SSvào - SSvào*Rss = 468 – 468* 58,82% = 192,7 mg/l Số liệu thiết kế bể lắng 1 được tóm tắc như sau: Stt Tên thông số ( ký hiệu ) Đơn vị Số liệu 1 Chiều cao tổng cộng của bể ( H) m 4,85 2 Đường kính ống trung tâm (Dông ) m 0,25 3 Đường kính bể ( D ) m 1,5 4 Đường kính ống loe trung tâm ( d1 ) m 0,35 5 Đường kính tấm chắn ( d2 ) m 0,45 6 Chiều cao phần hình nón (hn ) m 0,75 6.3.7. Bể UASB 6.3.7.1. Chức năng. Là công trình xử lý sinh học bước đầu của hệ thống XLNT, trong đó các tác nhân gây ô nhiễm được phân huỷ bởi các vi sinh vật dưới điều kiện kỵ khí. Sự chuyển hoá sinh học sảy ra theo các hướng sau : Chuyển hoá các chất hữu cơ thành khí sinh học và các sản phẩm hữu cơ đơn giản khác. Giảm một phần N, P do vi sinh vật sử dụng để xây dựng tế bào. 6.3.7.2. Tính toán. Nhằm đạt tiêu chuẩn đầu ra cuối cùng loại A, nước thải sau bể UASB phải được khống chế sao cho COD 500 mg/l đảm bảo hoạt động tốt bể Aerotank Hiệu quả xử lý cần thiết theo COD là Lượng COD khử một ngày là G = Q* ( CODv – CODr) = 100 * ( 2260 – 500 ).10-3 =176 kg COD/ngđ (Theo Trịnh Xuân Lai – tính toán thiết kế các công trình XLNT bảng 12 – 1 : tải trọng khử COD của bể UASB, a = 8 kg COD/m3ngđ) Dung tích xử lý yếm khí cần thiết V = m3 Để giữ lớp bùn ở trạng thái lơ lửng thì tốc độ nước dâng trong bể phải giữ trong khoảng 0,6 – 0,9 m/s, chọn v = 0,6 m/s. Diện tích cần thiết F = m2 Vậy Lm Chiều cao của bể H = h1 + h2 + h3 Trong đó : + h1 là chiều cao phần xử lý, m + h2 là chiều cao vùng lắng, m + h3 là chiều cao dự trữ, m Chiều cao phần xử lý m Chiều cao vùng lắng ( 1m ) ta chọn h2 = 1 m h3 = 0,3 m vậy H = 2,8 + 1 + 0,3 = 4,1 m Thể tích làm việc UASB m3 Thể tích xây dựng bể UASB V = F * H = 4,1 * 7,7 = 31,57 m3 Kiểm tra thời gian lưu nước T = h, chọn 8 h Hệ thống phân phối nước vào bể UASB Nước thải dẫn vào bể UASB qua 3 nhánh, chọn vận tốc dòng chảy trong ống 1m/s Đường kính ống m, chọn D = 40 mm Đường kính ống nhánh : lưu lượng lúc này chia đều cho 3 nhánh m, chọn d = 20 mm Các tấm chắn dòng + Ngăn không cho không khí thoát ra ngoài. + Tạo vùng lắng bùn. + Đảm bảo điều kiện làm việc kỵ khí. Tấm chắn dòng phải làm bằng thép không gỉ vì làm việc trong môi trường nước thải ăn mòn. Ngoài ra, trong quá trình phân huỷ yếm khí còn có khả năng sinh ra các khí có tính ăn mòn mạnh như H2S . Do đó, ta chọn bề dày tấm thép khoảng 3 mm, khoảng cách giữua hai tấm thép song song là 120 mm Mô chắn tam giác + Cũng làm bằng thép không gỉ, chức năng của nó cũn như tấm chắn dòng. + Không cho bọt khí thoát lên vùng lắng. + Tạo khe hở cho bùn trở lại vùng làm việc kỵ khí. Máng thu nước Được cấu tạo bằng thép không gỉ, bề dày khoảng 3 mm, có tiết diện hình chữ nhật : kích thước 150 mm 200 mm, độ dốc của máng chọn 1%. Trước khi vào máng thu nước, nước chảy qua máng răng cưu có tác dụng phân phối đều dòng chảy và ngăn các tạp chất nổi. Máng răng cưu được cấu tạo bừang thép dày khoảng 2 mm đến 3m, đặt cao hơn máng thu nước khoảng 40 mm. - Phểu thu khí – cặn + Vách nghiêng phểu thu khí 45 – 60 0 , ta chọn 450 + Diện tích bề mặt khe hở giữa các phểu thu khí 15 – 20% diện tích bề mặt bể + Chiều cao phểu thu khí 1,5 – 2 cm, chọn 2 cm + Đoạn nhô ra của tấm hướng dòng nằm bên dưới khe hở 10 – 20 cm, chọn 20 cm Xác định lượng khí và lượng bùn sinh ra . - Lượng khí sinh ra khi loại bỏ 1 kg COD là 0,5 m3 - Vậy lượng khí sinh ra tại mỗi bể trong 1 ngày là m3/ngđ Trong đó + CH4 chiếm 70% lượng khí sinh ra Q= 0,7 * 44 = 30,8 m3/ngđ Gbùn = 0,05 * 176 = 8,8 kg/ngđ Vậy kích thước xây dựng bể UASB được tóm tắt như sau Stt Tên thông số ( kí hiệu) Đơn vị Số liệu 1 Chiều dài bể ( l ) m 3,5 2 Chiều rộng bể ( b ) m 2,2 3 Chiều cao tổng cộng ( H ) m 4,1 4 Chiều cao phần xử lý yếm khí (h1) m 2,8 5 Đường kính ống chính ( D ) mm 40 6 Đường kính ống nhánh (d ) mm 20 7 Số đầu phân phối nước vào Đầu 3 8 Số van lấy mẫu Cái 12 6.3.8. Bể Aerotank 6.3.8.1. Chức năng. Bể Aerotank có nhiệm vụ oxy hoá hoàn toàn các chất hữu cơ còn lại trong nước thải. 6.3.8.2. Tính toán. y = 0,5878 x + 0,0614 Kd = b = 0,0614 Y = a = 0,5878 y = 24,459 x + 0,848 b = Các thông số khác có thể áp dụng để tính toán quá trinhd bùn hoạt tính xáo trộn hoàn toàn. Hàm lượng bùn hoạt tính trong bể X = 3000 mg/l. Hàm lượng bùn tuần hoàn Xr = 8000 mg SS/l. Thời gian lưu bùn = 10 ngày. BOD5 : BOD20 = 0,68. Độ tro cặn hữu cơ Z = 0,2 ( 80% là bùn hoạt tính ). MLVSS : MLSS = 0,8. Nước thải sau lắng 2 chứa 25 mg/l căn sinh học trong đó 65% cặn dễ phân huỷ. Hàm lượng BOD5 sau lắng 1 giảm 20%. S0 = 1200 ( 1 – 0,2 ) = 960 mg/l. Xác định hiệu quả xử lý Ta có phương trình cân bằng vật chất như sau BOD5 ở đầu ra = BOD5 hoà tan + BOD5 cặn lơ lửng BOD5 hoà tan là S BOD5 ở đầu ra là 20 mg/l BOD5 cặn lơ lửng được xác định như sau: + Lượng cặn hữu cơ có trong nước thải ra khỏi lắng 25 * 0,65 = 16,3 mg/l + Để oxy hoá hết cặn hữu cơ này thì lượng oxy cần thiết cung cấp 16,3 * 1,42 mg 02/tế bào = 23 mg/l + Lượng BOD5 có trong cặn hữu cơ ra khỏi lắng 23 * 0,68 = 16 mg/l S = 20 – 16 = 4 mg/l Hiệu quả xử lý của bể Aerotank Thể tích bể Aerotank m3 Trong đó : + Q là lưu lượng nước thải đầu vào, m3/ngđ + Y là hệ số sản lượng + Kd là hệ số phân huỷ nội bào, ngày-1 + S0 hàm lượng BOD5 vào bể Aerotank, mg/l + S hàm lượng BOD5 ra bể Aero tank, mg/l + X nồng độ bùn hoạt tính trong bể, mg/l +là thời gian lưu bùn, ngày Thời gian lưu nước trong bể là h = 1,16 ngày Chọn chiều cao hữu ích của bể H = 4,5 m (theoBảng 9 – 11 : kích thước điển hình cảu bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn , Lâm Minh Triết – XLNT đô thị và công nghiệp, chiều cao hữu ích của bể là 3,0 – 4,6 m, chiều cao bảo vệ là 0,3 – 0,6m, tỉ số rộng : sâu là 1 :1 hoặc 2:1 ), chọn chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 m, chọn Rộng : sâu = 1: 1 Vậy chiều cao tổng của bể Aerotank là 4,5 + 0,3 = 4,8 m Do tỉ số rộng : sâu = 1 : 1 nên chiều rộng bể (w )= 4,5 m Chiều dài bể L== m, chọn L = 6,7 m Lượng bùn dư sinh ra mỗi ngày Hệ số sản lượng quan sát tính theo phương trình mg/mg Sản lượng bùn dư mỗi ngày sinh ra do khử BOD5 kg/ngđ Tổng lượng bùn sinh ra trong 1 ngày kg/ngđ Lượng bùn dư cần xử lý = tổng lượng bùn – lượng SS trôi ra khỏi lắng 2 Mdư(SS) = 4,3 kgSS/ngđ – 100 m3/ngđ* (25 g/m3 ) *10-3 = 40,5 kgSS/ngđ Lượng bùn dư có khả năng phân huỷ sinh học cần xử lý Mdư (SS) = 40,5 kgSS/ngđ * 0,8 = 32,4 kg VSS/ngđ Giả sử hàm lượng bùn hoạt tính lắng ở đáy bể có hàm lượng chất rắn 0,8% và khối lượng riêng 1,008 kg/l lưu lượng bùn dư cần xử lý Qdư = m3/ngđ Xác định lưu lựơng bùn tuần hoàn. Cân bằng sinh khối trong bể Aerotank Aerotank Bể lắng 2 Q, X0 (Q + Qr)X Qr , Xr Qw, Xr Trong đó : + X0 hàm lượng cặn lơ lửng đầu vào, mg/l + Qr lưu lượng bùn tuần hoàn, m3/ngđ + Xr hàm lượng SS của lớp bùn lắng hoặc bùn tuần hoàn, mg/l. được xác định như sau : Xr = ( 1 -0,2 )* 8000 = 6400 mg/l X hàm lượng bùn hoạt tính trong bể Aerotank, mgMLSS/l Giả sử X0 = 0 và Qr = *Q chia 2 vế cho Q, biểu thức trên có thể triển khai như sau = = Trong đó: + là hệ số tuần hoàn, = vậy lưu lượng bùn tuần hoàn Qr = Q* = 100 * 0,88 = 88 m3/ng 3,7 m3/h kiểm tra tải trọng thể tích LBOD và tỉ số Tải trọng thể tích kg BOD/ m3ng Trị số này nằm trong khoảng cho phép LBOD = 0,8 – 1,9 Tỉ số = ngày-1 Trị số này cũng nằm trong khoảng cho phép = 0,2 – 0,6 ngày-1 Tính lượng không khí cần thiết. Lượng oxy cần thiết cung cấp cho bể kg02/ngđ Trong đó : + f là hệ số chuyển đổi giữa BOD5 : BOD20 = 0,68 Giả sử rằng không khí có 23,2% trọng lượng 02 và khối lượng riêng không khí là 1,20 kg/m3. Vậy lượng không khí lý thuyết cần cho quá trình là : m3/ng Do cần duy trì lượng oxy hoà tan trong bể 2 mg/l nên lượng oxy thực tế cần sử dụng trong bể là : kg02/ngđ Trong đó : + nhiệt độ bão hoà oxy trong nước ở 250C, = 8,39 mg/l + Cl nồng độ oxy hoà tan cần duy trì trong bể khi XLNT, Cl = 1,5 – 2 mg/l, chọn Cl = 2 mg/l. Lượng không khí cần thiết cung cấp vào bể Trong đó : + f là hệ số an toàn, f = 1,5 – 2 chọn f =1,5 + OCt là lượng oxy thực tế sử dụng cho bể, kgO2/ngđ + OU là công suất hoà tan oxy vào nước thải của thiết bị phân phối Sử dụng đĩa xốp, đường kính 170 mm, F = 0,02 m2 ( diện tích bề mặt ), cường độ sục khí 200 l/phút.đĩa Khi sử dụng hệ thống thổi khí, chiều sâu của đáy bể lấy từ 4 – 7 m để tăng cường khả năng hoà tan của khí, chọn chiều saungaapj nước của thiết bị phân phối ( h = 4 m). Ta có: OU = Ou.h + Với Ou : công suất hoà tan oxy của thiết bị phân phối bọt khí nhỏ và mịn, chọn Ou = 7 g O2/m3 OU = 7 * 4 = 28 gO2/m3 m3/ngđ = 266,7 m3/h Số đĩa phân phối trong bể đĩa, chọn N = 22 đĩa Tính đường kính ống dẫn khí chính trong bể = 100 mm Trong đó : v là vận tốc dòng khí trong ống, v = 10m/s Từ ống dẫn khí chính chia ra làm 3 nhánh đường kính ống nhánh m = 56 mm, chọn Dn = 60 mm Tính công suất máy nén. Trong đó: + q lưu lượng không khí cần cung cấp, m3/s + hiệu suất máy bơm, = 0,7 + P là áp lực khí nén, at Với Hc = h + hd + hc + hp + h là mực nước công tác của bể, m + hd tổn thất cục bộ do ma sát theo chiều dài đường ống dẫn khí, m + hc tổn thất cục bộ, m + hp tổn thất qua ống phân phối khí, m chọn hp + hc + hd = 1m m Nên kw Số liệu thiết kế bể Aerotank tóm tắc như sau: Stt Tên thông số ( ký hiệu) Đơn vị Số liệu 1 Chiều dài bể ( L) m 6,7 2 Chiều rộng bể ( b ) m 4,5 3 Chiều cao tổng cộng ( H ) m 4,8 4 Đường kính ống chính (D ) mm 100 5 Đường kính ống nhánh ( Dn) mm 60 6 Số đĩa phân phối Đĩa 22 7 Số ống phân phối Oáng 3 6.3.9. Bể Lắng 2 6.3.9.1. Chức năng. Bể lắng 2 có nhiệm vụ giữ lại phần rắn trong quá trình bùn hoạt tính tức là các bông bùn sau xử lý sinh học. 6.3.9.2. Tính toán. Diện tích mặt bằng của bể Trong đó : + C0 nồng độ bùn duy trì trong bể Aerotank, Co =2500 mg/l + là hệ số tuần hoàn, = 0,78 + Ct nồng độ bùn tuần hoàn, Ct = 8000 mg/l + VL vận tốc lắng ứng với bề mặt phân chia nồng độ CL m/h Với : + Vmax vận tốc lắng cực đại, chọn Vmax = 0,7 m/h + K là hệ số, chọn k = 60 + CL nồng độ cặn tại bề mặt phân chia giữa vùng lắng và vùng chứa bùn mg/l m2 Diện tích bể nếu thêm buồng phân phối trung tâm Sbể = 1,1 * S = 1,1 * 3,65 = 4,015 m2 Đường kính bể m, chọn D = 2,5 m Đường kính buồng phân phối trung tâm m, chọn d = 0,65 m Diện tích buồng phân phối trung tâm m2 Tính miệng loe ống trung tâm. Đường kính miệng loe ống trung tâm d1 = chiều cao ống loe ( h ) h = d1 = 1,35 d = 1,35 * 0,65 = 0,88 m Đường kính tấm chắn hình nón d2 = 1,3* d1 = 1,3 * 0,88 = 1,14 m, chọn d2 = 1,15 m chọn khoảng cách từ miệng ống loe trung tâm đến tấm chắn là 0,3 m Diện tích vùng lắng của bể Sbể - F = 4,015 – 0,3066 = 3,7 m2 Tải trọng thuỷ lực m3/m2.ng Vận tốc đi lên dòng nước chảy trong bể m/h Thiết kế đáy chóp Chọn đáy chóp dạng hình nón có góc nghiêng ở đáy là 450 dễ dàng tháo cặn bằng áp lực thuỷ tính. Chiều cao đáy nón m, chọn hn = 1,3 m Chiều cao tổng cộng của bể H = h1 + hn + hbv Với: + hbv chiều cao bảo vệ, m. chọn hbv = 0,3 m + h1 chiều cao công tác của bể, m h1 = v * t = 0,5 *10-3* 1,5 * 3600 = 2,7 m Trong đó : + v là vận tốc nước chảy, v = 0,5 mm/s + t là thời gian lưu nước, t = 1,5 h vậy H = 2,7 + 0,3 + 1.3 = 4,3 m Tính lượng cặn tích luỹ trong bể lắng. nồng độ bùn trong bể lắng mg/l = 6 kg/m3 Thể tích bùn trong 1 ngày Vbùn = Trong đó : K là lượng bùn xả trong 1 ngày mg/ngày = 556,25 kg/ngày Vbùn = m3 Chọn chu kỳ xả cặn là 2h, thể tích chứa bùn cần V= m3 Tải trọng máng thu nước trên 1m chiều dài của máng m3/m.dài.ngày Số liệu thiết kế bể lắng 2 được tóm tắc như sau: Stt Tên thông số ( ký hiệu ) Đơn vị Số liệu 1 Chiều cao tổng cộng của bể ( h) M 4,3 2 Chiều cao đáy nón ( hn ) m 1,3 3 Đường kính bể ( D ) m 2,5 4 Đường kính ống loe trung tâm ( d1 ) m 0,88 5 Đường kính tấm chắn ( d2 ) m 1,15 6 Chiều dài máng thu nước ( L ) m 6,28 6.3.10. Bể trung gian. 6.3.10.1. Chức năng. Bể trung gian có nhiệm vụ chứa nước từ bể lắng 2 sang để bơm lên bể lọc áp lực. 6.3.10.2. Tính toán. Thể tích bể trung gian. m3 Trong đó: + Q là lưu lượng nước thải, m3/ngđ + t là thời gian lưu nước, h. Chọn t = 30 phút Kích thước lựa chọn: Dài : 1,4 Rộng : 1,2 Cao : 1,3 ( trong đó chiều cao dự trữ là 0,5 m) 6.3.11. Bể Lọc Aùp Lực 6.3.11.1. Chức Năng Bể lọc áp lực có chức năng lọc lại những chất lơ lửng còn lại trong nước nhằm làm cho nước đầu ra đạt hiệu quả loại A. 6.3.11.2. Tính toán Gải sử chọn bể lọc áp lực hai lớp ( 1 ) là than Ancharatice và ( 2 ) là lơps cát thạch anh Kích thước lớp vật liệu lọc thể hiện bảng 9 – 13 chọn chiều cao lớp cát h1 = 0,3 m, ta có hiệu quả de = 0,5 mm, u = 1,6. Chọn lớp than h2 = 0,5 m và đường kính hiệu quả de = 1,2 mm, u = 1,5. Tốc độ lọc v = 9 m/h và số bể lọc là n = 1 . Diện tích bể lọc m2 Đường kính bể lọc m Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc đến miệng phểu thu nước rửa h = Hvl * e + 0,25 Trong đó : + Hvl chiều cao lớp vật liệu lọc + e là độ giản nở lớp vật liệu lọc khi rửa ngược, e = 0,25 – 0,5, chọn e = 0,5 vậy h = (0,3 + 0,5 )*0,5 + 0,25 = 0,65 m Chiều cao tổng cộng của bể lọc H = h + hvl + h bv + hthu = 0,65 +( 0,3 + 0,5 ) +0,3 + 0,3 =2,05 m Trong đó : + hthu chiều cao phần thu nước, m( tính từ mặt chụp lọc cho đến đáy bể ) + hthu = 0,3 Dựa vào bảng 9 – 14 và đường kính hiệu quả cảu cát và than anchratice có thể chọn tốc độ rửa lọc của nước vnước = 0,35 m3/m2.ph và tốc độ khí 1,0 m3/m2.ph Rửa ngược chia làm 3 giai đoạn: (1 ) Rửa ngược có tốc độ vkhí = 1,0 m3/m2.ph trong thời gian t = 1 – 2 phút ( 2) Rửa khí và nước trong thời gian t = 4 – 5 phút (3 ) Rửa ngược bằng nước tỏng thời gian t = 4 – 5 phút với tốc độ rửa nước vnước = 0,35 m3/m2.ph. Lượng nước cần thiết cho rửa ngược cho 1 bể lọc m3/bể Lưu lượng bơm rửa ngược Qrn = A * vnước = 0,463 * 0,35*60 = 9,7 m3/h Lưu lượng máy thổi khí Qkhí = A * vkhí = 0,463 * 1,0 = 0,463 m3/phút Tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lọc ( đầu chu kỳ lọc ) được xác định theo công thức của Hazen Trong đó : + C là hệ số nén, C = 600 – 1200 + t0 là nhiệt độ nước, 0C + d10 đường kính hiệu quả. Mm + Vh tốc độ lọc, m/ng + L chiều dày lớp vật liệu lọc, m Đối với cát lọc: m Đối với than m Tổng áp lực qua hai lớp vật liệu lọc h = 0,18 + 0,052 = 0,232 m - Sau bể lọc áp lực hàm lượng cặn lơ lửng SS còn lại Ce = 5 mg/l, tương ứng với BOD5 của hàm lượng cặn lơ lửng + BOD5 cặn lơ lưng = 5 * 0,65 * 1,42 * 0,68 = 3 mg/l Tổng BOD5 sau bể lọc áp lực BOD5 sau XL = BOD5 cặn lơ lưng + BOD5 hoà tan = 3 + 4 = 7 mg. 6.3.12. Cột lọc than hoạt tính. 6.3.12.1. Chức năng. Khử màu và chất rắn lơ lửng còn sót lại trong nước. 6.3.12.2. Tính toán. Tốc độ lọc qua cột lọc v= 9 m/h Diện tích bề mặt cột lọc than hoạt tính. m2 Đường kính cột lọc. m, chọn D = 0,8 m Lượng than hoạt tính cần thiết. thì lượng than cần thiết 24 kg/m3 Lượng than hoạt tính G = 4,167 * 24 = 100 kg Chiều cao lớp than. m, chọn Hthan = 0,4 m Trong đó : + là khối lượng riêng của than, = 500 kg/m3() Thể tích lớp than m3 Cần chọn lại đường kính cột lọc than hoạt tính : D = 0,5 m m Chiều cao tổng cộng của cột lọc. H = Hthan + hbv + hthu + hsỏi đỡ = 1,02 + 0,3 + 0,3 + 0,2 = 1,82 m Trong đó : + hbv : chiều cao an toàn, hbv = 0,3 m + hthu : chiều cao phần thu nước, hthu = 0,3 m. 6.3.13. Bể Khử Trùng 6.3.13.1. Chức năng. Sau khi qua bể lắng 2, nước thải đã được kiểm soát các chỉ tiêu hoá, lý và giảm được phần lớn các vi sinh vật gây bệnh có trong nước thải, nhưng vẫn chưa an toàn cho nguồn tiếp nhận. Do đó, cần có khâu khử trùng trước khi thải ra ngoài. Bể khử trùng có nhiệm vụ trộn đều hoá chất với nước thải, tạo điều kiện tiếp xúc và có đủ thời gian lưu nước đủ lâu để oxy hoá các tế bào vi sinh vật. 6.3.13.2. Tính toán. Lượng clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải, đối với trạm xử lý nước thải có Q < 1000 m3 thì sử dụng clorua vôi để khử trùng. Liều lượng clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải a = 5 – 10 g/m3 ( Trần Hiếu Nhuệ ), chọn a = 5 Lượng clo cần thiết kg/h Thể tích bể V = Q * t = 4,167 * 0,75 = 3,1253 m3 Trong đó : + t thời gian lưu nước, h. chọn t = 45 phút = 0,75 h Kích thước bể. Chiều rộng bể m Với : + h là chiều cao công tác của bể, m . Chọn h = 1,5 m + L là chiều dài bể, m. Chọn L = 1,75 m + Chiều cao bảo vệ ( hbv = 0,5 m ) Chiều cao tổng cộng của bể H = h + hbv = 1,5 + 0,5 = 2 m Vách ngăn. Chiều dài vách ngăn bằng 2/3 chiều rộng bể b1 = m, chọn 2 vách ngăn trong bể. Stt Tên thông số ( ký hiệu ) Đơn vị Số liệu 1 Chiều dài bể ( L ) m 1,75 2 Chiều rộng bể ( b ) m 1,2 3 Chiều cao tổng cộng bể ( H ) m 2 4 Chiều dài vách ngăn (b1 ) m 0,8 5 Khoảng cách giưa các vách ngăn ( l ) m 0,875 6 Số vách ngăn vách 2 6.3.14. Bể chứa nước sạch. 6.3.14.1. Chức năng. Có nhiệm vụ thu nước sạch đã đạt tiêu chuẩn khi đã xử lý. 6.3.14.2. Tính toán. Thể tích bể chứa nước sạch. m3 Trong đó: + Q là lưu lượng nước thải, m3/ngđ + t là thời gian lưu nước, h. Chọn t = 30 phút Kích thước lựa chọn: Dài : 1,4 Rộng : 1,2 Cao : 1,3 ( trong đó chiều cao dự trữ là 0,5 m. 6.3.15. bể chứa bùn. 6.3.15.1. chức năng. Bùn sinh ra từ bể lắng 2 sẽ được chuyển qua bể chứa bùn có hai ngăn. Một ngăn chứa bùn trong bể sẽ được bơm tuần hoàn trở lại bể Aerotank, ngăn còn lại chứa bùn dư sẽ được bơm qua bể nén bùn. Bể chứa bùn được thiết kế với hai ngăn với thời gian lưu bùn ở hai ngăn là khác nhau. Ngăn thứ nhất tiếp nhận toàn bộ lượng bùn hoạt tính từ bể lắng 2, một phần lượng bùn này sẽ được tuần hoàn lại bể Aerotank, phần còn lại sẽ dâng lên và tràn qua ngăn thứ 2, rồi được bơm sang bể nén bùn. 6.3.15.2. Tính toán. Ngăn 1. Tổng thể tích bùn được chuyển sang ngăn thứ nhất trong một ngày là Qbùn = Qt + Qa = 3,7 + 92,708 = 96,408 m3/ngđ Chọn thời gian lưu bùn t1 = 20 phút Thể tích ngăn 1 m3 Kích thước ngăn thứ nhất D R C = 1,311 (m) Ngăn 2 Chọn thời gian lưu bùn tỏng ngăn 2 là 12 h Thể tích ngăn 2 m3 Kích thước ngăn 2 D R C = 1,8511 (m) 6.3.16. Bể Nén Bùn 6.3.16.1. Chức năng. Cặn tươi từ bể lắng 1 và bùn hoạt tính từ bể lắng 2 có độ ẩm tương đối cao ( 99 – 99,2% đối với bùn hoạt tính và 92 – 96% đối với cặn tươi ). Cần phải giảm độ ẩm và thể tích trước khi đưa vào các công trình xử lý tiếp theo. 6.3.16.2. Tính toán. Lượng căn tươi dẫn đến bể nén bùn kg/ngđ Trong đó : + C0 là hàm lượng SS ban đầu, mg/l, C0 = 468 mg/l + E độ ẩm của cặn, %, E = 95% Lượng bùn hoạt tính xả ra từ bể lắng 2 kg/ngđ Vậy tổng lượng bùn dẫn đến bể nén bùn G = G1 + G2 = 44,5 + 46,38 =90,9 kg/ngđ Lượng bùn cực đại dẫn đến bể nén bùn G’ = G * K = 90,9 * 1,2 = 109,08 kg/ngđ Với: K hệ số không điều hoà tháng của bùn hoạt tính dư, K = 1,15 – 1,2, chọn K = 1,2 Diện tích mặt bằng của bể nén bùn m2 Với: a là tải trọng cặn trên bề mặt bể nén bùn, a = 35 – 78 kg/m2.ngày, chọn a = 35 Đường kính bể nén bùn m Đường kính buồng phân phối trung tâm d = 0,25 D = 0,25 * 2,2 = 0,55 m, chọn d = 0,6 m diện tích buồng phân phối trung tâm m2 Đường kính miệng loe ống trung tâm m Đường kính tấm chắn hình nón m Chiều cao phần công tác của bể m Với: + t là thời gian lưu nước, t = 3h + v vận tốc nước bùn dâng lên, chọn v = 0,3 m/s chiều cao phần đáy nón với góc nghiêng 450 m Chiều cao tổng cộng của bể nén bùn H = h1 + h2 + hbv = 3,25 + 1,1 = 4,85 m Stt Tên thông số ( ký hiệu ) Đơn vị Số liệu 1 Đường kính bể ( D ) m 2,2 2 Đường kính ống trung tâm ( d ) m 0,6 3 Đường kính miệng loe ống trung tâm ( d1 ) m 0,8 4 Đường kính tấm chặn hình nón ( d2 ) m 1,05 5 Chiều cao tổng cộng của bể ( H ) m 4,85 6 Chiều cao đáy nón ( h2 ) m 1,1 6.3.17. Sân Phơi Bùn 6.3.17.1. Chức năng. bùn từ bể nén bùn đựợc đưa tới đây để làm khô và phơi, giúp cho công đoạn xử lý bùn về sau được dễ dàng. 6.3.17.2. Tính toán Giả sử công ty làm việc 300 ngày/năm và tải trọng sân phơi bùn là 90 kg/m2.năm Diện tích sân phơi bùn m2 Chia làm 2 đơn nguyên mỗi đơn nguyên 41 m2, mỗi đơn nguyên có dạng HCN với chiều rộng 4 m Chiều dài của 1 đơn nguyên m Vậy kích thước xây dựng sân phơi bùn như sau: Stt Tên thông số ( ký hiệu ) Đơn vị Số liệu 1 Diện tích sân ( A ) m2 46 2 Số đơn nguyên công trình ( n ) 2 3 Chiều rộng một đơn nguyên ( R ) m 4 4 Chiều dài mỗi đơn nguyên ( L ) m 8 5 Chiều cao mỗi đơn nguyên ( H ) m 1.5 6.3.18. Tính hoá chất. 6.3.18.1. Bể chứa urê ( nồng độ 10% ) và bơm châm dd urê. Trong XLSH bằng quá trình bùn hoạt tính thì tỷ lệ BOD : N = 100 : 5 BODvào = 1200 mg/l Lượng N cần thiết N = mg/l Phân tử lượng urê ( H2N- CO – NH2 ) = 60 Khối lượng phân tử N2 = 2 * 14 = 28 Tỷ lệ khối lượng = Lượng urê cần thiết mg/l Lưu lượng nước thải trung bình cần XL Q = 100 m3/ngđ Nồng độ dd urê sử dụng = 10% = 100 kg/m3 Lưu lượng dd urê cung cấp = m3/ngđ Thời gian lưu dd là 1 ngày Thể tích bể yêu cầu = 0,2 m3 Chọn 2 máy bơm dd châm urê ( 1 hoạt động, 1 dự phòng ) Đặc tính bơm định lượng Q = 90 l/h, áp lực 1,5 bar Tính toán bồn chứa và tiêu thụ dd dinh dưỡng số lượng 1 bồn chức năng chứa và tiêu thụ chất dinh dưỡng đường kính 1 m chiều cao 1 m dung tích thiết kế 1 m3 đặt trong trạm hoá chất 6.3.18.2. Bể chứa H3PO4 và bơm châm dd H3PO4 tỷ lệ BOD : P = 100 : 1 BODvào = 1200 mg/l Lượng P cần thiết P = mg/l Sử dụng H3PO4 làm tác nhân cung cấp P Khối lượng phân tử H3PO4 = 98 Khối lượng nguyên tử H3PO4 = 31 Tỷ lệ khối lượng Lượng H3PO4 cần mg/l Lưu lựơng nước thải cần XL, Q = 100 m3/ngđ Lượng H3PO4 tiêu thụ kg/ngày Nồng độ H3PO4 sử dụng = 85% = 850 kg/m3 Dd H3PO4 cung cấp = m3/ngđ Thời gian lưu 2 ngày Thể tích bể yêu cầu = 0,1 m3 Chọn 2 máy bơm dd châm urê ( 1 hoạt động, 1 dự phòng ) Đặc tính bơm định lượng Q = 3,5 l/h, áp lực 1,5 bar Tính bồn chứa dd H3PO4 Số lượng 1 bồn Chức năng chứa và tiêu thụ dd H3PO4 Đường kính 1 m Chiều cao 1 m Dung tích thiết kế 1 m3 Đặt trong trạm hoá chất 6.3.18.3. Bể chứa H2SO4 và bơm châm dd H2SO4 Q = 4,167 m3ngđ pHmax = 9 pHtrunghoà = 7 K = 0,000005 Khối lượng phân tử H2SO4 = 98 Lưu lựơng nước thải cần XL, Q = 100 m3/ngđ Nồng độ H3PO4 sử dụng = 98% Trọng lượng riêng dd = 1,84 Liều lượng châm vào = l/h Thời gian lưu 15 ngày Thể tích bể yêu cầu = 1,2.10-3*24*15 = 0,4 l Chọn 2 máy bơm dd châm urê ( 1 hoạt động, 1 dự phòng ) Đặc tính bơm định lượng Q = 0,5 l/h, áp lực 1,5 bar Tính bồn chứa dd H2SO4 Số lượng 1 bồn Chức năng chứa và tiêu thụ dd H2SO4 Đường kính 1 m Chiều cao 1 m Dung tích thiết kế 2 m3 Đặt trong trạm hoá chất 6.3.18.4. Bể chứa NaOH và bơm châm dd NaOH Q = 4,167 m3ngđ pHmax = 4 pHtrunghoà = 7 K = 0,00001 mol/l Khối lượng phân tử NaOH = 40 Lưu lựơng nước thải cần XL, Q = 100 m3/ngđ Nồng độ NaOH sử dụng = 28% Trọng lượng riêng dd = 1,53 Liều lượng châm vào = l/h Thời gian lưu 15 ngày Thể tích bể yêu cầu = 5,45.10-3*24*15 = 1,96 l Chọn 2 máy bơm dd châm urê ( 1 hoạt động, 1 dự phòng ) Tính bồn chứa dd NaOH. Số lượng 1 bồn Chức năng chứa và tiêu thụ dd NaOH Đường kính 1m Chiều cao 1 m Dung tích thiết kế 1 m3 Đặt trong trạm hoá chất 6.3.18.5. Bể chứa và tiêu thụ dd Al2(SO4)3 Số lượng 1 bồn Chức năng chứa và tiêu thụ dd NaOH Đường kính 1m Chiều cao 1 m Dung tích thiết kế 1 m3 Đặt trong trạm hoá chất 6.3.18.6. Bể chứa và tiêu thụ dd A-polymer Số lượng 1 bồn Chức năng chứa và tiêu thụ dd NaOH Đường kính 1m Chiều cao 1 m Dung tích thiết kế 1 m3 Đặt trong trạm hoá chất 6.3.18.7. Bể chứa và bơm châm NaOCL Q = 4,167 m3/ngđ Lliều lượng clo = 8 mg/l Lượng clo châm vào bể khử trùng = 8*100*10-3 = 0,8 kg/ng Nồng độ dd NaOCL = 10% Lượng NaOCL châm vào bể khử trùng l/ng = 0,333 l/h Thể tích cần thiết bể chứa 8 * 2 = 16 l Chọn 2 bơm ( 1 hoạt động, 1 dự phòng ) Đặt tính của bơm định lượng Q = 0,5 l/h, áp lực 1,5 bar 6.3.18.8. Chất kết tủa polymer sử dụng cho thiết bị khử nước cho bùn. Lựơng bùn khô = 100 kg/ngaỳ Thời gian vận hành = 8 h/ngày Lựơng bùn khô trong 1 ngày = kg/ngày Liều lựơng polymer = 5 kg/tấn bùn Lượng polymer tiêu thụ = kg/h Hàm lượng polymer sử dụng 0,2% Lượng dd châm vào = m3/h Chọn 1 hệ thống châm polymer, công suất 0,032 m3/h Bể chứa và tiêu thụ dd C- polymer Số lượng 1 bồn Chức năng chứa và tiêu thụ dd NaOH Đường kính 1m Chiều cao 1 m Dung tích thiết kế 1 m3 Đặt trong trạm hoá chất CHƯƠNG 7 : TÍNH TOÁN KINH TẾ. 7.1. TÍNH TOÁN VỐN ĐẦU TƯ. 7.1.1. Khai toán phần xây dựng cơ bản. Stt Hạng mục Thông số thiết kế Đơn giá ( đồng/m3) Thành tiền Dài Rộng Cao Dung tích 1 Hầm bơm tiếp nhận 21 1 1,5 3 720.000 2.160.000 2 SCR 1,1 0,05 0,69 0,69 680.000 258.000 3 Bể điều hoà 5,5 3,5 2,7 51,975 680.000 35.343.000 4 Bể trung hoà 2 1,2 1 2,4 720.000 1.728.000 5 Bể keo tụ 1,75 1,2 1 2,1 720.000 1.512.000 6 Bể lắng 1 1,5 1,5 4,83 10,8675 680.000 7.389.900 7 Bể UASB 27,3 680.000 18.564.000 8 Bể Aerotank 8,3 4,5 4,8 179,28 680.000 121.910.400 9 Bể lắng 2 2,5 2,5 4,25 26,5625 680.000 18.062.500 10 Bể lọc áp lực 0,8 0,8 2,05 1,312 720.000 944.640 11 Bể khử trùng 4,75 1,2 1,8 10,26 680.000 6.976.800 12 Bể nén bùn 2,2 2,2 4,85 23,474 680.000 15.962.320 13 Sân phơi bùn 6 5 30 680.000 20.400.000 14 Đường nội bộ KXL 100 150.000 15.000.000 15 Bể lọc than hoạt tính 0,5 1,82 800.000 16 Bể trung gian 1,4 1,2 1,3 2,2 680.000 1.485.000 17. Bể chứa nước sạch 1,4 1,2 1,3 2,2 680.000 1.485.000 Tổng khai toán phần xây dựng cơ bản = 269.981.560 7.1.2. Khai toán phần thiết bị công nghệ. Stt Hạng mục Đơn vị Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 Bơm nước thải cái 4 10.000.000 40.000.000 2 Bơm bùn bể lắng 1 cái 1 5.000.000 5.000.000 3 Bơm bùn bể Aerotank cái 1 9.500.000 9.500.000 4 Bơm bùn bể nén cái 1 6.500.000 6.500.000 5 Máy khuấy bể trung hoà cái 1 6.000.000 6.000.000 6 Máy khuấy bể keo tụ cái 1 6.000.000 6.000.000 7 Bơm định lượng hoá chất NaOH cái 1 10.000.000 10.000.000 8 Bơm định lựơng hoá chất H2SO4 cái 1 10.000.000 10.000.000 9 Bơm định lượng hóa chất AL2(SO4)3 cái 1 10.000.000 10.000.000 10 Bơm định lượng hoá chất A-polymer cái 1 10.000.000 10.000.000 11 Bơm định lựơng hoá chất NaOCL cái 1 10.000.000 10.000.000 12 Bơm định lượng hoá chất C-polymer cái 1 10.000.000 10.000.000 13 Thiết bị pha chế và tiêu thụ NaOH cái 1 10.000.000 10.000.000 14 Thiết bị pha chế và tiêu thụ H2SO4 cái 1 10.000.000 10.000.000 15 Thiết bị pha chế và tiêu thụ AL2(SO4)3 cái 1 10.000.000 10.000.000 16 Thiết bị pha chế và tiêu thụ A-polymer cái 1 10.000.000 10.000.000 17 Thiết bị pha chế và tiêu thụ NaOCL cái 1 20.000.000 20.000.000 18 Thiết bị pha chế và tiêu thụ C-polymer cái 1 20.000.000 20.000.000 19 Thiết bị pha chế chất dinh dưỡng cái 1 20.000.000 20.000.000 20 máy thổi khí bể Aerotank cái 1 50.000.000 50.000.000 21 Máy thổi khí bể điều hoà cái 1 50.000.000 50.000.000 22 Oáng hướng dòng bể nén bùn Bộ 1 6.500.000 6.500.000 23 Đập tràn bể lắng 1 M 1,5 300.000 450.000 24 Đập tràn bể lắng 2 M 2,5 300.000 750.000 25 Đập tràn bể nén bùn M 2,2 300.000 660.000 26 Đập chắn bọt bể nén bùn M 8 300.000 2.400.000 27 Máng thu váng nổi bể lắng 1 Cái 1 2.000.000 2.000.000 28 Mắng thu váng nổi bể lắng 2 Cái 1 2.000.000 2.000.000 29 Điện điều khiển Bộ 1 50.000.000 50.000.000 30 Điện động lực Bộ 1 15.000.000 15.000.000 31 Điện ánh sáng Bộ 1 10.000.000 10.000.000 32 Đường ống công nghệ bộ 1 50.000.000 50.000.000 Tổng khai toán phần thiết bị – công nghệ = 450.760.000 7.1.3. Bảng tổng hợp kinh phí. Stt Hạng mục Giá trị 1 Phần xây dựng cơ bản 269.981.560 2 Phần thiết bị công nghệ Giá trị xây lắp trước thuế 450.760.000 720.741.560 3 Thiết kế kỹ thuật thi công Tổng giá trị dự án trước thuế 150.000.000 870.741.560 4 Thuế giá trị gia tăng (VAT =10%) Giá trị dự án sau thuế 86.697.156 957.438.716 Làm tròn chín trăm năm mươi bảy triệu bốn trăm ba mươi tám nghìn. 7.2. TÍNH TOÁN CHI PHÍ QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH. 7.2.1. Chi phí nhân công. Ks. Điện. 1 người 2,5 triệu VNĐ/người. Tháng 12 tháng = 30 (triệu VNĐ) Ks. Môi trường. 1 người 2,5 triệu VNĐ/người. Tháng 12 tháng = 30 (triệu VNĐ) Công nhân. 1 người 1,5 triệu VNĐ/người. Tháng 12 tháng = 18 ( triệu VNĐ ) Tổng chi phí nhân công : 30 + 30 + 18 = 78 (triệu VNĐ) 7.2.2. Chi phí điện năng. Ước tính chi phí điện cho hệ thống xử lý nước thải một năm là 200 triệu. 7.2.3. Chi phí hoá chất. Ước tính chi phí hoá chất sử dụng cho 1 năm là 50 triệu đồng. 7.2.4. Bản tổng hợp chi phí quản lý và vận hành. Stt Hạng mục Giá trị 1 Chi phí nhân công 78.000.000 2 Chi phí hoá chất 50.000.000 3 Chi phí điện năng 150.000.000 Tổng chi phí quản lý và vận hành là 278.000.000 CHƯƠNG 8 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 8.1. KẾT LUẬN. Trong quá trình thực hiện Đồ Aùn Tốt Nghiệp “ tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công Ty chế biến Vinacàphê – KCN Biên Hoà 1 – Đồng Nai” có những nhận xét sau : Nước thải của Công Ty rất khó xử lý vì tính chất và thành phần các chất trong nước thải như độï màu cao, hàm lượng chất hữu cơ cũng cao Nước thải của Công Ty hoàn toàn có khả năng xử lý bằng công nghệ bùn hoạt tính hay còn gọi là xử lý theo phương pháp hiếu khí – bùn hoạt tính. Nhưng trong quá trình áp dụng công nghệ này cần phải lựa chọn tải trọng thích hợp để đem lại hiệu quả cao. Cần chọn nồng độ COD đầu vào thích hợp, thời gian lưu nước và lưu bùn tốt nhất ( khoảng 8 – 12 giờ ) để đảm bảo đầu ra đạt tiêu chuẩn loại A của TCVN 5945 – 1995. Công Ty hiện nay chưa có HTXLNT trước khi thải ra nguồn tiếp nhận. Ngoài ra, còn có một số vấn đề nữa là nước thải có mùi rất hôi và mùi hôi trong quá trình sản xuất. Công Ty chưa có hệ thống xử lý, do đó nước thải sinh hoạt cũng thải chung ra cống nước thải và thải ra sông làm nước sông ảnh hưởng. Việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải là vô cùng cần thiết. Cơ sở vật chất và trang thiết bị khá hiện đại vì vậy ngoài hai vấn đề ảnh hưởng đến môi trường hiện nay : nước thải và mùi hôi thì các vấn đề môi trường khác đều được đảm bảo. 8.2. KIẾN NGHỊ. Qua quá trình nghiên cứu và đồng thời tìm hiểu, xem xét tình hình môi trường tại công ty Vinacàphê – KCN Biên Hoà 1 – Đồng Nai, đồ án xin có vài ý kiến đóng góp vào việc bảo vệ môi trường. Có biện pháp xử lý mùi hôi trong quá trình chế biến, tránh ảnh hưởng công dân và môi trường xung quanh. Công suất hoạt động ngày càng tăng cao, do vậy việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho Công ty là việc làm cần thiết hiện nay. Qua nghiên cứu cho thấy xử lý nước thải cà phê bằng công nghệ bùn hoạt tính mang lại hiệu quả rất cao. Cần kiểm soát hệ thống thoát nước của nhà máy. Tách riêng hệ thống thoát nước mưa và hệ thống thoát nước sản xuất để thuận tiện cho việc xử lý. Cần có biện pháp xử lý sơ bộ nước thải tốt hơn để đảm bảo cho quá trình xử lý của hệ thống thiết kế đạt hiệu quả như mong muốn. Thực hiện thường xuyên các chương trình vệ sinh quản lý chất thải cảu Công ty như vệ sinh nhà xưởng hằng ngày và vệ sinh công ty hàng tuần. Mở các khoá học về môi trừơng để nâng cao ý thức của mọi công nhân trong Công ty về vấn đề môi trừơng xung quanh họ. Để cùng thực hiện cho môi trừơng Công ty xanh – sanh – không ô nhiễm. Việc Công ty đang dẫn đầu cả nước về lượng tiêu thụ trong và ngoài nước, vì thế để tạo được danh tiếng trên trường thế giới, để cạnh tranh trong thời đại mở cửa khi nước ta vào WTO thì việc bảo vệ môi trường cần phải được quan tâm hàng đầu, sản phẩm chất lượng thì môi trường là yếu tố không kém phần quan trọng. Cần đào tạo các bộ môi trừơng đã có trong Công ty, cần liên kết chặt chẽ với Công Ty môi trường đô thị để giải quyết các vấn đề môi trường ngày càng tốt hơn. Xây dựng đội ngũ các nhân viên có chuyên môn cao để quản lý mọi hoạt động liên quan đến vấn đề môi trường của Công ty được tốt hơn. Trồng nhiều cây xanh thêm nữa để điều hoà không khí nóng bức ở Đồng Nai, mặc khác làm giảm bớt ô nhiễm không khí. TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT. Lâm Vĩnh Sơn, giáo trình xử lý nước thải. Lâm Vĩnh Sơn, bài giảng thực tập kỷ thuật xử lý nước thải và nước cấp, Trường Đại Học Kỷ Thuật Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh, 2003. Lâm Minh Triết – xử lý nước thải – tính toán thiết kế các công trình , Trường Đại Học Xây Dựng Hà Nội, 1974. Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh, 2006. Nguyễn Văn Phước, kỷ thuật xử lý chất thải công nghiệp, Trường Đại Học Kỷ thuật Tp. HCM. Nguyễn Thị Thu Thuỷ, xử lý nước cấp sinh hoạt và công nghiệp, Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật Hà Nội, 2003. Trần Hiếu Nhuệ, Lâm Minh Triết, xử lý nước thải, Trường Đại Học Xây Dựng Hà Nội, 1978. Trịnh Xuân Lai, tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải.., Nhà Xuất Bản Xây Dựng, 2000. Trung tâm đào tạo ngành nước và môi trường, sổ tay xử lý nước, tập 1, Nhà Xuất Bản Xây Dựng Hà Nội, 1999. TÀI LIỆU NƯỚC NGOÀI. Metealf & Eddy – Wastewater Engineering Treatment And Reuse – Mc. Graw – Hill Inc, 2003. W. Wesley Eckenfelder – Industrial Water Pollution Control – Mc. Graw – Hill Inc, 1989. TRÊN INTERNET. WWW.GOOGLE.COM.VN WWW.VINACAFEBIENHOA.COM WWW.HUTECH.EDU.VN WWW.VIETNAMNET.VN PHỤC LỤC A.1 TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 6984 : 2005 CHẤT LƯỢNG NƯỚC – TIÊU CHUẨN NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP THẢI VÀO VỰC NƯỚC SÔNG DÙNG CHO MỤC ĐÍCH BẢO VỆ THUỶ SINH. ( Water quality – standards industrial effluents discharged in to rivers for prôtectin of aquatic life ) 1. Phạm vi áp dụng. Tiêu chuẩn này quy định chi tiết giá trị giới hạn của các thông số và nồng độ của các chất ô nhiễm trong nước thải công nghiệp theo tải lượng và theo lưu lựơng nước sông tiếp nhận. Trong tiêu chuẩn này, nước thải công nghiệp được hiểu là dung dịch thải hay nước thải do quá trình sản xuất, chế biến, kinh doanh cảu các loại hình công nghiệp thải ra. Khoảng cách giữa điểm xả và nguồn tiếp nhận theo các quy định hiện hành. Tiêu chuẩn này áp dụng đồng thời với TCVN 5945 – 2005 và dùng để kiểm soát chất lượng nước thải công nghiệp khi đổ vào vực nước sông hoặc suối cụ thể ( sau đây gọi chung là “ sông” ) có chất lượng nước dùng cho mục đích bảo vệ thuỷ sinh. 2. Tiêu chuẩn viện dẫn. TCVN 5945 -1995 : nước thải công nghiệp – tiêu chuẩn thải. 3. Giá trị giới hạn. Giá trị giới hạn theo tải lượng các thông số và nồng độ các chất ô nhiễm nước thải khi thải vào các vực sông có lưu lượng khác nhau, không được quá các giá trị được nêu ở bảng 1. Các thông số và nồng độ các chất ô nhiễm không nêu trong bảng 1 được áp dụng theo TCVN 5945 – 2005. 3.2 Phương pháp lấy mẫu, phân tích, tính toán, xác định từng thông số và nồng độ cụ thể được quy định trong các Tiêu Chuẩn Việt Nam tương ứng hoặc các phương pháp khác do các cơ quan có thẩm quyền về môi trường chỉ định. Bảng A.2 : Bảng giá trị giới hạn các thông số và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải công nghiệp. STT THÔNG SỐ ĐƠN VỊ GIÁ TRỊ GIỚI HẠN A B C 1 Nhiệt độ 0C 40 40 45 2 pH 6 - 9 5,5 – 9 5 – 9 3 BOD5 mg/l 20 50 100 4 COD mg/l 50 100 400 5 Chất lơ lửng mg/l 50 100 200 6 Asen mg/l 0.05 0,1 0,5 7 Cadimi mg/l 0,01 0,002 0,5 8 Chì mg/l 0,1 0,5 1 9 Clo dư mg/l 1 2 2 10 Crom ( Cr+6) mg/l 0,05 0,1 0,5 11 Crom ( Cr+3) mg/l 0,2 1 2 12 Dầu mỡ khoáng mg/l KPHĐ 1 5 13 Dầu động thực vật mg/l 5 10 30 14 Đồng mg/l 0,2 1 5 15 Kẽm mg/l 1 2 5 16 Mangan mg/l 0,2 1 5 17 Niken mg/l 0,2 1 2 18 Photpho hữu cơ mg/l 0,2 0,5 1 19 Photpho tổng số mg/l 4 6 8 20 Sắt mg/l 1 5 10 21 Tetracloetylen mg/l 0,02 0,1 0,1 22 Thiếc mg/l 0,2 1 5 23 Thuỷ ngân mg/l 0,005 0,005 0,01 24 Tổng N mg/l 3 6 60 25 Tricloetylen mg/l 0,05 0,3 0,3 26 Amoniac mg/l 0,1 1 10 27 Florua mg/l 1 2 5 28 Phenol mg/l 0,001 0,05 1 29 Sunfua mg/l 0,2 0,5 1 30 Xianua mg/l 0,05 0,1 0,1 31 Tổng hoạt động phóng xạ mg/l 0,1 0,1 0,1 32 Tổng hoạt động phóng xạ mg/l 1 1 0,1 33 Cliform MPN/100ml 5000 10000 0,1 Chú thích : KPHĐ – không phát hiện được. PHỤ LỤC B Hình A. Thiết Bị Phản Ưùng COD Hình B. Hóa chất thí nghiệm. Hình C. Bếp đun. Hình D. Dụng cụ thí nghiệm. Hình E. Hệ thống chưng cất Nitơ. Hình F. Cân. Hình G. Tủ đo BOD. Hình H. Bình khí nén.