Đồ án Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Hải Sơn, Đức Hòa, Long An

3] . Hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước thải ra khỏi bể lắng : ( ) ( ) ( )lmgECC bdll /71,179100 48100*6,345 100 100 =−=−= Trong đó: Cbd = 345,6 mg/l, hàm lượng cặn lơ lửng của nước thải Hàm lượng COD sau khi lắng 1 giảm 30%, còn lại: ( ) ( ) ( )lmgLL dauCODa /5673,018103,01 =−×=−×= Trong đó: dCODL = 810 mg/l, hàm lượng COD trước khi qua lắng 1 Xác định lượng bùn sinh ra Xác định hiệu quả khử BOD5 và SS: Hiệu quả xử lý BOD5 là 40%, hàm lượng BOD5 còn lại trong bể: BOD5 = 540(1- 40%) = 324 mg/l Hiệu quả xử lý COD là 30%, hàm lượng COD còn lại là: COD = 810 ( 1- 30%) = 567 mg/l Hiệu quả xử lý SS là 60%, hàm lượng SS còn lại là: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -66- SS = 345,6 ( 1 – 60%) = 138,24 mg/l Lượng bùn tươi sinh ra mỗi ngày : Mtươi = 345,6 gSS/m3 x 2000 m3/ngày x (0,6)/1000g/kg = 414,72kg/ngày Giả sử nước thải công nghiệp có hàm lượng cặn 5% ( độ ẩm 95%), tỉ số VSS:SS=0,8 và khối lượng riêng của bùn tươi 1,053 kg/l. vậy lượng bùn tươi cần phải xử lý là: Qtươi = 053,1)95,01( 72,414 %)D1( M xb tuoi −=− ρ = 7877 l/ngày = 7,877 m 3/ngày Lượng bùn tươi có khả năng phân huỷ sinh học: Mtươi (VSS) = 414,72 x 0,8 = 331,78 kgVSS/ngày Độ dốc của hố thu cặn chọn 50° Theo điều 6.5.8 TCXD 51 – 84, thời gian xả cặn la 8h, ngày 3 lần Chọn chiều sâu hố thu cặn là hc = 1 m Đáy hố thu cặn có chiều ngang ( theo chiều ngang bể )là : b = 4 – 2 x tg50 1 = 2,4 m Đáy hố thu cặn có chiều dài ( theo chiều dài bể ) là: L = 1 x 2,4) (4 2x 3 Qtuoi + = 1 x 2,4) (4 2x 3 9,846 + =1,03 m Miệng 2m Đáy 0,32m. 4.8. BỂ UASB. ¾ Thông số thiết kế Q = 2000 (m3/ngày) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -67- BOBvào = 324 (mg/l) CODvào = 567 (mg/l) Ntổng = 70 (mg/l) Ptổng = 32 Yêu cầu xử lý: nước thải đầu ra có COD =200 mg/l − Hiệu quả xử lý: %7,64100* 567 200567%100* =−=−= r rv S SS E − Lượng COD cần xử lý trong 1 ngày 3 vr 10)SS(*QG −−= = 2000 * ( 567 – 200 ) * 10-3 = 734 kgCOD /ngày Tải trọng khử COD của bể lấy theo bảng (12 -1) [9] a = 6 kgCOD/m3ngày − Dung tích xử lý yếm khí cần thiết 333,122 6 734 m a GV === Tốc độ đi lên trong bể v = 0,9 m/h ( v = 0.6 – 0,9 m/h ) Theo[9]. chọn v = 0.8m/h − Diện tích bể cần thiết: 259,92 9,0*24 2000 m v QF === - Chọn 2 đơn nguyên hình vuông vậy cạnh mỗi đơn nguyên là ma 8,6 2 59,92 == − Chiều cao phần xử lý yếm khí )(32,1 59,92 33,122 1 mF VH === Chọn H1 = 2 (m) − Tổng chiều cao của bể : ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -68- 321 HHHH ++= Trong đó: H1: Chiều cao phần thể tích xử lý yếm khí H2: Chiều cao vùng lắng. H3: Chiều cao dự trữ chọn H3 = 0,5 (m) − Tính chiều cao vùng lắng Khối lượng rắn vào bể trong 1 ngày QPSSG kr **= Trong đó: SS= 138,24 (mg/l) Pk: tỷ trọng cặn khô, chọn Pk = 1,28 ,Theo[9]. Gr = 138,24*10-3 * 1,28 * 2000 = 353,89 kg/ngày − Thể tích vùng lắng: 24**1 CS GV r= Trong đó: S: Tỷ trọng của cặn lắng, chọn S = 1,02 , theo[9]. C: Nồng độ cặn, chọn C = 10% = 0,1 ( giới hạn 5 – 10%) ( )31 56,14424*1,0*02,1 89,353 mV == − Chiều cao vùng lắng: 56,1 59,92 56,1441 2 === F VH Chọn H2 = 2 (m) − Tổng chiều cao bể ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -69- 321 HHHH ++= = 2 + 2 + 0,5 = 4,5 (m) − Thể tích của toàn bể: ( )316,4165,4*8,6*8,6*2***2 mHaaV === − Thời gian lưu nước trong bể 993,424* 2000 16,41624* === Q VT giờ = 0,208 (ngày) ¾ Tính ngăn lắng: Trong mỗi đơn nguyên, bố trí 4 tấm chắn khí và hai tấm hướng dòng. Nước thải khi đi vào ngăn lắng sẽ được tách khí bằng các tấm tách khí đặt nghiêng so với phương ngang 1 góc 450÷600. Chọn góc nghiêng giữa tấm chắn khí với phương ngang là 600. Các tấm này đặt song song nhau. Tổng chiều cao của toàn bộ ngăn lắng Hnglắng (kể cả chiều cao vùng lắng) và chiều cao dự trữ chiếm trên 30% tổng chiều cao bể. Ta có: ( ) mHH mtgtgaHH a HH tg 3,55,08,52,6 8,5 2 608,6 2 60 2 60 3nglắng 00 3nglắng 3nglắng0 =−=−=⇒ =×=×=+⇒ += Thời gian lưu nước trong ngăn lắng, thời gian này phải lớn hơn 1h: h Q Haa Q V t 47,124 2000 3,58,68.62 1 2242 1 224 nglắngnglắng =×××××=×××××=×= >1h. mặt khác Vvùnglắng /tổng thể tích UASB=H2 /Hbể =2/4,5≈15% Ỉthỏa ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -70- b2 tấm chắn 1 r y1 b1 tấm chắn 2 x1 x2 h1 H ng la éng Tính toán tấm chắn khí: Chọn khe hở giữa các tấm chắn khí và giữa tấm chắn khí với tấm hướng dòng là như nhau. Tổng diện tích giữa các khe hở này chiếm 15÷20% tổng diện tích đơn nguyên. Chọn Skhe=0,15Sdng Hình 15. Tấm chắn khí và hướng dòng bể UASB Trong mỗi đơn nguyên có 4 khe hở, diện tích của mỗi khe: ( ) 22 734,1 4 8,615,0 4 15,0 m S S dngkhe =×= ×= Bề rộng của khe hở: mmm a Sr khekhe 255255,08,6 94,1 ==== ¾ Tính toán tấm hướng dòng: Tấm hướng dòng cũng được đặt nghiêng 1 góc 60o so với phương ngang cách tấm chắn khí 188mm như hình vẽ. ¾ Tính hệ thống phân phối nước: Đối với bể UASB có tải trọng chất bẩn hữu cơ L>4kgCOD/m3.ngđ [1] thì từ 2m2 diện tích bể trở lên sẽ được bố trí một vị trí phân phối nước. → Chọn 3m2 cho một vị trí phân phối nước. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -71- ¾ Tính ống phân phối nước vào bể UASB: Vận tốc nước chảy trong ống chính v=0,8÷2m/s [2], chọn v=1m/s. m v QD 17,0 3600241 200044 =××× ×=× ×= ππ → chọn ống nhựa PVC có đường kính Φ170mm Kiểm tra lại vận tốc nước chảy trong ống: ( ) ( ) smD Qv /1 36002417,0 200044 22 =××× ×=× ×= ππ Từ ống chính chia làm 2 ống nhánh vào 2 đơn nguyên. 9 Đường kính ống nhánh: Vận tốc nước chảy trong ống nhánh v=0,8÷2m/s [2], chọn v=1m/s. m v Q D 12,0 3600241 2 2000424 =××× ×=× ×= ππ → chọn ống nhựa PVC có đường kính Φ120mm. Kiểm tra lại vận tốc nước chảy trong ống: ( ) ( ) smD Q v /02,1 36002412,0 2 1000424 22 =××× ×=× ×= ππ Trên mỗi ống nhánh chia làm 2 nhánh nhỏ dẫn vào mỗi đơn nguyên. 9 Đường kính ống nhánh: Vận tốc nước chảy trong ống nhánh v=0,8÷2m/s [2], chọn v=1m/s. m v Q D 085,0 3600241 4 2000444 =××× ×=× ×= ππ → chọn ống nhựa PVC có đường kính Φ85mm. Kiểm tra lại vận tốc nước chảy trong ống: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -72- ( ) ( ) smD Q v /02,1 360024085,0 4 2000444 22 =××× ×=× ×= ππ → thỏa điều kiện. Hệ thống ống phân phối nước vào được đặt cách đáy bể 0,5m ¾ Ống dẫn nước thải sang aerotank : Vận tốc nước chảy trong ống v=0,1÷0,5m/s [2], chọn v=0,5m/s. m v QD 24,0 3600245,0 200044 =××× ×=× ×= ππ → chọn ống nhựa PVC có đường kính Φ240mm. Kiểm tra lại vận tốc nước chảy trong ống: ( ) ( ) smD Qv /51,0 36002424,0 200044 22 =××× ×=× ×= ππ → thỏa điều kiện. ¾ Tính ống thu bùn: Chọn ống thu bùn có đường kính Φ90mm có đục lỗ, dlỗ=20mm. Ở mỗi vị trí ta đục lỗ 3 mặt, mỗi lỗ cách nhau 20mm, mỗi vị trí cách nhau 400mm. Bùn được xả định kỳ từ 1÷6 tháng nhờ áp lực thủy tĩnh của nước trong bể. Ống thu bùn được đặt dọc theo chiều dài bể và cách đáy 1m. ¾ Tính lượng khí sinh ra và ống thu khí: • Thể tích khí sinh ra tương ứng trong bể là 0,5m3/KgCOD loại bỏ Ỉ )/(367 1000 )200567(20005,0 1000 5,0 3 ngaymCODCODQQ ravaokhí =−×=−= • Thể tích khí CH4 sinh ra là 0,35m3/KgCOD loại bỏ Ỉ )/(9,256 1000 )200567(200035,0 1000 35,0 3 4 ngaym CODCOD QQ ravaoCH =−×=−= • Tính ống thu khí: Khí đi trong ống với vận tốc khoảng 1÷2m/s, chọn 2m/s. Đường kính dẫn khí: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -73- m v QD khí khí khí 052,02360024 3674 360024 4 =××× ×=×= ππ Ỉ Chọn ống thu khí bằng Inox, D = 60mm Chọn hiệu quả khử BOD sau khi qua bể UASB = 50% [3] − Hàm lượng COD trong nước thải ra khỏi bể UASB là COD (mg/l) = CODvào (1 – 0,647) = 567 * 0,353 = 200,15 (mg/l) − Hàm lượng BOD5 trong nước thải ra khỏi bể UASB là BOD5 (mg/l) = BOD5 vào * (1- 0,6) = 324 * 0,4 = 129,6 (mg/l) 4.9. BỂ AEROTEN. Đầu vào: COD = 200,15 mg/l: BOD5 = S0 =129,6 mg/l: hàm lượng BOD5 sau khi qua bể UASB. BOD5/COD =0,647 ~ Đầu ra: BOD5 = S <= 20mg/l SS <= 50mg/l gồm có 65% cặn hữu cơ Độ tro của bùn Z = 0,3 Nồng độ bùn tuần hoàn: C = 10.000mg/l Thời gian lưu bùn cθ = 10 ngày Nồng độ bùn hoạt tính trong bể Aeroten, X = 2000 (mg/l) Lượng bùn hoạt tính hữu cơ ở đầu vào bể X0 = 0 Chế độ thủy lực: khuấy trộn hoàn chỉnh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -74- Nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn lại bể Aeroten là: ( ) ( ) ( )lmgZX t /7000000.10*3,01000.10*1 =−=−= Giá trị các thông số động học: Y: Hệ số sinh trưởng cực đại, Y = 0,6 Kd: Hệ số phân hủy nội bào, Kd = 0,05 ngày-1 Nước thải điều chỉnh sao cho: BOD : N : P = 100 : 5 : 1 Nhiệt độ nước thải t = 30oC Phương trình cân bằng vật chất: BOD5 đầu ra = BOD5 hòa tan đầu vào + BOD5 trong cặn đầu ra. Lượng cặn hữu cơ có thể phân hủy được trong cặn lơ lửng ra khỏi bể lắng (đầu ra): b = a * BODra = 20 x 0,65 = 13 (mg/l) Với: - a: hàm lượng phần trăm cặn hữu cơ, a = 65% - BOD 5 ra = 20mg/ l Lượng cặn hữu cơ này tính theo COD: c = 1,42 * b (1 – Z) = 1,42 * 13 * (1 – 0,3) = 12,922(mg/l) Với: 1,42 mg là lượng O2 cần để oxy hóa hết 1mg tế bào.Theo [9]. Lượng BOD5 có trong cặn ra khỏi bể lắng: d = f * c = 0, 7* 12,922 = 9,05 (mg/l) Lượng BOD5 hòa tan ra khỏi bể lắng: e = 20 – 9,05 = 10,95 (mg/l) Hiệu quả xử lý COD: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -75- ( ) %47,81%100* 15,200 )922,1250(15,200%100* =−−=−−= v rv COD cCODCODCOD Hiệu quả làm sạch BOD5 hòa tan của toàn bộ hệ thống: %6,91 6,129 95,106,129 5 5 =−=−= vao vao BOD eBOD E ~Lượng bùn hoạt tính tuần hoàn: ( ) ( ) %100×− −= hhth llhh CC CC P Trong đó: - Chh = Nồng độ bùn hoạt tính trong hỗn hợp nước – bùn chảy từ aeroten đến bể lắng đợt 2, Chh = 2000 – 3000 mg/l, lấy Chh = 2400 mg/l - Cll = nồng độ chất lơ lửng trong nước thải chảy vào aeroten, Cll = 179,71 mg/l - Cth = nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn, Cth = 5000 – 6000 mg/l, chọn Cth = 5800 mg/l Ư ( )( ) %30,65%10024005800 71,1792400 =×− −=P ~ Thể tích bể Aeroten: ( )( ) ( ) ( ) ( )30 6,47410*05,012000 95,104,129*10*6,0*2000*1 *** mKX SSYQV cdc ngay tb =+ −=+ −= θ θ ~ Kích thước bể Aeroten: Chiều sâu bể Aeroten từ 3 – 5m, chọn H = 4,5 m Theo [2]. ”Chiều cao xây dựng bể: bvxd hHH += Trong đó: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -76- - H: Chiều cao công tác của bể, H = 4,5 (m) - hbv: Chiều cao bảo vệ của bể, chọn hbv = 0,5 (m). Ư ( )mH xd 55,05,4 =+= ” Chiều rộng bể: B = 7(m) ” Chiều dài bể : L = 15(m) ”Thời gian lưu trong bể: Q Vt = Trong đó: - V: Thể tích của bể Aeroten V = 15 * 7 * 5 = 525 m3. - Q: Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm Q = 2000 m3/ngày.đ Ư ( )ht 3,6 33,83 525 == Thời gian lưu trong bể: t = 6,5 (h) ~ Hệ số tạo cặn từ BOD: 4,0 10*05,01 6,0 *1 =+=+= cdc K Yy θ ~Lượng bùn hoạt tính sinh ra do khử BOD: ( ) 30 10*** −−= SSQyP ngaytbbx =0,4*2000*(129,6 – 10,95)*10-3 = 94,92 (kg/ngày) ~Tổng lượng cặn sinh ra theo độ tro của cặn Z = 0,3 ( )ngaykg Z PP xxl /1363,01 92,94 1 =−=−= ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -77- ~ Lượng cặn dư hàng ngày phải xả ra: ( )ngaykgQPP ngaytbxlxa /9610*20*200013610*20* 33 =−=−= −− • Lượng bùn dư có khả năng phân hủy sinh học cần xử lý Mdư (VSS)= 96 x 0,8 = 76,8 kgVSS/ngày Giả sử bùn hoạt tính có hàm lượng chất rắn 0,8%, khối lượng riêng 1,008 kg/lit 524,9 /008,1008,0 /8,76 =×= lkg ngàykgQdư (m 3/ngày) Lượng bùn xả ra ở đáy bể lắng 2 : 7,84 7000.10 2000.20.10474,6.2000 .θX .θ.XQV.X Q ct crr x =−=−= (m3/ngày). Với: X : nồng độ bùn hoạt tính =2000 mg/l. Qr = Qv=2000 m3/ ngày. Xt = 7000 mg/l Xr = 20 mg/l chất rắn lơ lửng ra khỏi bể. ~ Lưu lượng bùn xả ra hàng ngày từ đường tuần hoàn bùn rarax c CQCQ XV ** * 1 + =θ Trong đó: - cθ : thời gian lưu bùn, cθ = 10 ngày - Qra: lưu lượng dòng ra khỏi bể lắng 2, Qra = Qvao = 2000 (m3/ngày). - Cra: nồng độ cặn hữu cơ ra khỏi bể lắng 2, Cra = 20 * (1 – Z) (mg/l). - Qx: Lưu lượng dòng bùn xả ra từ đường tuần hoàn (m3/ngày). - Ct: nồng độ chất hữu cơ trong dòng bùn tuần hoàn. Ct = C * (1 – Z) (g/m3). ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -78- Ư ( )ngaym C CQXVQ ct crara x /1110*7,0*10000 10*7,0*20*20002000*525 * *** 3=−=−= θ θ Ư ( )ngaymQx /11 3= ~ Hệ số tuần hoàn bùn: ( ) tttxtvao CQCQXQQ ∗+∗=+ Với: Qt là lưu lượng tuần hoàn bùn (m3/ngày) Ư ( )ngaym XC CQXQ Q t txvao t /6,78420007,0*10000 7,0*10000*112000*2000 3=− −=− ∗−∗= Ư Qt =784,6 (m3/ngày). Vậy : Hệ số tuần hoàn 3923,0 2000 6,784 === vao t Q Qα ~ Lượng oxy cần cung cấp cho bể Aeroten: ”Lượng oxy cung cấp ở điều kiện tiêu chuẩn: ( ) ( ) 1000 *75,4 42,1 *1000 0 NNP f SSQOC xo ngay tb o −+∗−−∗= Trong đó: - f = 0,7 - N0: tổng hàm lượng nitơ đầu vào, N0 = 60mg/l - N = 30mg/l - 4,75: hệ số sử dụng oxy khi oxy hóa +4NH thành −3NO - Px = 94,92 (kg/ngày) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -79- Ư ( ) ( ) ( )NgaykgOCo /35,2041000 3060*57,492,9442,1 7,0*1000 95,106,1292000 =−+∗−−∗= ”Lượng oxy cần thiết trong điều kiện thực tế: ( ) αβ 1 024,1 1 20 20 ××−××= −tdSh S ot CC COCOC Trong đó: - CS20: nồng độ oxy bảo hòa trong nước ở 200C, CS20 = 9,08 (mg/l) - Cd: nồng độ oxy hòa tan cần duy trì trong bể, Cd = 2(mg/l). - CSh: Nồng độ oxy bão hòa trong nước sạch ứng với nhiệt độ (t0C) duy trì trong bể Aeroten (260C), CSh = 8,09 mg/l. - β : hệ số điều chỉnh sức căng mặt ngoài theo hàm lượng muối. Đối với nước thải công nghiệp β = 1. - α : Hệ số điều chỉnh lượng oxy hòa tan vào nước thải do ảnh hưởng của hàm lượng cặn, chất hoạt động bề mặt, loại thiết bị làm thoáng, kích thước bể. Khoảng giá trị của α = 0,6 – 0,24. Chọn α = 0,7 ,Theo[9]. Ư ( ) ( )ngaykgOCt /52,3777,0 1 024,1 1 209,81 08,935,204 2026 =××−××= − Kiểm tra các chỉ tiêu làm việc của Aeroten: ” Tỉ số khối lượng chất nền trên khối lượng bùn hoạt tính: 1259,0 200025,0 6,129 −=×=×= ngayXt S M F o Giá trị này nằm trong khoảng cho phép của thông số thiết kế bể (0,2-0,6 kg/kg. ngày).[1]>>>>>>>>>>>>>>>>> Với: t: Thời gian nước lưu trong bể, t = 0,25 ngày Tỉ số này nằm trong khoảng cho phép từ 0,2 – 1, Theo [9]. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -80- Tải trọng thể tích của bể Aeroten: ( ) ( )ngaykgngayg V SQU o ngay tb /4937,0/7,493 525 6,1292000 ==×=×= ”Lượng không khí cần cung cấp cho bể Aeroten: f OU OC Q tkhi ×= Trong đó: - OCt =377,52 (kg/ngày): lượng oxy cần cung cấp thực tế. - f: hệ số an toàn. Chọn f = 1,5. - OU: công suất hòa tan oxy vào nước thải của thiết bị phân phối. OU = Ou x h Với: - Ou: lượng oxy hòa tan vào 1m3 nước thải ở độ sâu 1m (kg/m3.m). Với hệ số α = 0,7 Ỉ Ou = 7g O2/m3.m (Tra bảng 7-1) [9]. - h: Chiều sâu ngập nước của thiết bị phân phối, h ≈H = 4,5m Ư OU = 7 x 10-3 x 4,5 = 0,0315 (kg/m3.m) Ư ( ) ( )smngaymQkhi /21,0/179775,10315,0 52,377 33 ==×= ”Aùp lực và công suất của hệ thống nén khí: ‘ Aùp lực cần thiết cho hệ thống khí nén xác: HhhhH fcdct +++= Tong đó: - hd: tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài ống (m) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -81- - hc: tổn thất cục bộ (m) - hf: tổn thất qua thiết bị phân phối (m) - H: chiều sâu hữu ích của bể, H = 5m Tổng tổn thất hd và hc thường không vượt quá 0,4,; tổn thất hf không quá 0,5m. Do đó áp lực cần thiết sẽ là: ( )mHct 9,555,04,0 =++= ‘ Aùp lực không khí: atHP ct 57,1 33,10 9,533,10 33,10 33,10 =+=+= ‘ Công suất của máy nén khí: ( ) η× ×−×= 102 134400 29,0 qPN Trong đó: - q: lưu lượng không khí, q = Qkhi = 0,21 (m3/s) - η : hiệu suất máy nén khí, η = 0,7 – 0,9. Chọn η = 0,8. Ư ( ) KWN 13 8,0102 21,0157,134400 29,0 =× ×−×= ~Đường kính ống chính dẫn khí: v QD k× ×= π 4 Trong đó: - Qk = 0,21 (m3/s), lưu lượng khí cần thiết. - v: vận tốc chuyển động của không khí trong ống phân phối, v = 10 – 15 m/s, chọn v = 10m/s. Theo [9] ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -82- Ư ( )mD 16,0 10 21,04 =× ×= π Từ ống dẫn chính, phân ra làm 2 ống đi vào mỗi bể Aeroten D1 = D/2 = 0,16 / 2 = 0,08 (m) Lưu lượng khí qua mỗi ống: ( )smQq kkhi /105,02/21,02/ 3=== Chọn thiết bị phân phối loại đĩa xốp có màng phân phối khí dạng bọt mịn, đường kính đĩa 220mm, diện tích bề mặt đĩa Fđĩa = 0,04m2 . Cường độ khí:3m3/h.đĩa. n = qx24 QKK Trong đó: - QKK:lưu lượng khí cần cấp cho bể Aerotank, QKK=17977 m3/ngày=749 m3/h n = = 3x24 17977 249,68 đĩa chọn n = 288 đĩa ~ Đường kính ống nhánh: ( )m v qD kn 113,012*14,3 105,0*44 ==× ×= π . Tính toán đường ống dẫn nước thải vào bể - Chọn vận tốc nước thải trong ống : v = 0,3 m/s - Lưu lượng nước thải : Q = 2000 m3/ngày = 0,023m3/s - Chọn loại ống dẫn nước thải là ống PVC , đường kính của ống D = πv Q4 = 14,33,0 023,04 × × = 0,313 m Chọn ống ống PVC 300 mm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -83- - Tính lại vận tốc nước chảy trong ống v= 2 .4 D Q π = 230,014,3 023,04 × × = 0,33 m/s Vận tốc nước vào nằm trong khoảng cho phép ( 0,3 – 0,7 m/s) 4.10. BỂ LẮNG LY TÂM 2. Diện tích mặt thoáng của bể lắng đợt II trên mặt bằng ứng với lưu lượng trung bình tính theo công thức: F1 = 1L QTBngd Trong đó: QngđTB : lưu lượng trung bình ngày, QngđTB = 2000 m3/ngđ L1: tải trọng bề mặt ứng với lưu lượng trung bình ngày, được chọn từ bảng L1=35m3/m2ngđ ⇒ F1 = 35 2000 = 57 m2 Diện tích mặt thoáng của bể trên mặt bằng ứng với tải trọng chất rắn lớn nhất tính theo công thức: F2 = 3 -3TB h max h L 10xX x )QQ( + Trong đó: - Qhmax : lưu lượng giờ lớn nhất, Qhmax = 208 m3/h - QhTB : lưu lượng giờ trung bình, QhTB = 83,33 m3/h - X: nồng độ VSS trong nước thải vào bể lắng, X = 3000 mg/l - L3 : tải trọng chất rắn lớn nhất, L3 = 9,8 kg/m2.h ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -84- ⇒ F2 = 8,9 10 x 3000x )33,83208( -3+ = 89,2 m2 So sánh F1 và F2, ta chọn F = F2= 89,2 m2 ~ Đường kính bể lắng ly tâm D = 14,3 2,8944 xF =π = 10.6 m Chọn D = 11 m Chọn chiều cao công tác của bể lắng đợt II là: H = 3,5 m Chiều cao lớp bùn lắng hb = 2 m Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 m Vậy chiều cao tổng cộng của bể lắng đợt II là: Htc = H + hb + hbv = 3,5 + 2 + 0,5 = 6 m Thể tích của bể lắng ly tâm: VII = F x H = 89,2 x 6 = 535,2 m3 ~ Tính toán cho ống trung tâm: - Đường kính ống trung tâm: d = 20%D = 0,2 x 11 = 2,2 m - Chiều cao ống trung tâm: h = 60%H = 0,6 x 3,5 = 2,1 m Kiểm tra thời gian lưu nước ở bể lắng: Thể tích phần lắng: VL = π/4 (D2 – d2) x H = π/4(112 – 2,22)x 3,5 = 319,15 m3 Thời gian lưu nước: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -85- t = )Q (Q V th L + trong đó: - Qth : lưu lượng tuần hoàn tuần hoàn về Aerotank, Với Qth = α * Q = 0,7 * 2000 = 1400 m3/ngđ Qth = 1400 m3/ngđ = 58,33 m3/h - Q: lưu lượng nước thải trung bình giờ t = )33,5833,83( 15,319 + = 2,3h Thể tích phần chứa bùn: Vb = Fb x hb = 102 x 1,5 = 153 m3 Máng thu Dm = 70 – 80%D Chon máng thu nước có chiều dài 900mm Đường kính máng: Dm = 11000 – 900*2 = 9200mm = 9,2m Tải trọng máng thu: LS = 1114,3 )14002000( D )Q Q( th x +=+π = 98,44 m 3/m.ngày Giá trị này nằm trong khoảng cho phép LS < 500 m3/m.ngày Lượng bùn xả ra hằng ngày từ đáy bể lắng theo dòng tuần hoàn Vb = 7,84 m3/ngày. sb b .Pρ.S MV = ⇒M=Vb.ρ .Sb.Ps = 122,1 (kg/ngày). Với: +ρ khối lượng riêng của bùn =1008 kg/m3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -86- + Sb: tỷ trọng bùn=1,03 + Ps: nồng độ tính theo trọng lượng %; Ps=0,5-1,5% chọn Ps=1,5%, theo [9]. + Hiệu suất bể lắng: 80% Vậy khối lượng bùn sinh ra hằng ngày ở đáy bể lắng: M = 0,8 . 122,1 = 97,68 (kg/ngày). ~ Thiết kế máng răng cưa: - Dạng chữ V, góc 90°C - Chọn chiều rộng mỗi răng cưa là 200 mm = 0,2m Lưu lượng qua mỗi răng cưa q = 98,44 x 0,2 = 19,7 m3/ng Chọn chiều cao máng H = 95 mm Chiều dài máng = 3.14 * 11 = 34,54 m 4.11. BỂ KHỬ TRÙNG. Tính toán bồn pha hóa chất: Đối với lưu lượng nước thải của KCN Hải Sơn là 2000 m3/ngày, nếu sử dụng hóa chất khử trùng là NaOCl. Liều lượng cần thiết để khử trùng nước thải sau khi qua bể xử lý sinh học là a = 3mg/l = 3 g/m3. ~ Lượng NaOCL cần thiết dùng trong 2 ngày: Mmax = a * Qmax = 3 * 2000 * 2 = 12000 = 12 kg/ng.đ Lượng NaOCl cần dùng trong 2 ngày ( chọn hàm lượng clorua hoạt tính trong NaOCl là 30%, đã tính đến tổn thất bảo quản). dngkgMG ./40 30 100*12 30 100*maxmax === ~ Thể tích hữu ích của bồn pha hóa chất: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -87- b tG Vbon *max= Với: - t: Thời gian giữa hai lần pha hóa chất. Chọn t = 48h. - b: Nồng độ Clorine cần thiết trong thùng pha trộn, b = 10% Ư )(800 10 100*2*40 lítVbon == Chọn Vb = 800 (lít). Tính toán bể khử trùng: - Tạo điều kiện cho hóa chất và nước thải tiếp xúc đồng đều - Có thời gian để Clo phản ứng và tạo nên khả năng khử trùng cho nước thải. Do vậy, bể tiếp xúc thường xây các vách ngăn hình ziczac để tăng sự khuấy trộn và thời gian lưu.  Thể tích bể khử trùng: tQV *= Với: - Q: lưu lượng nước thải xử lý, Q = 208 m3/h. - t: Thời gian lưu nước trong bể khử trùng, chọn t = 30 phút. Ư V = 208*1/2 = 104 (m3).  Kích thước bể khử trùng: — Chiều rộng bể: B = 3 (m). — Chiều dài bể: L = 10 (m). — Chiều cao bể: h = 3,5 (m). — Chiều cao tổng cộng của bể: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -88- H = h + hbv = 3,5 + 0,5 = 4 (m) Với: hbv: chiều cao bảo vệ.  Khoảng cách giữa các vách ngăn: Chiều dài vách ngăn lấy bằng 2/3 chiều rộng bể Lv = 2/3 * B = 2/3 * 3 = 2 (m), chọn Lv = 2 (m) l = 5,2 4 10 == n L (m)  Diện tích bể tiếp xúc: 230 4 120 m H WF === Diện tích một ngăn trong mặt bằng: BbF *1 = Với b: chiều rộng một ngăn, chọn b =2,5 (m). Ư F1 = 2,5 * 3 = 7,5m2.  Số ngăn tổng cộng của bể khử trùng: 4 5,7 30 1 === F Fn ngăn. 4.12. BỂ NÉN BÙN. ™ Tải lượng bùn từ các bể lắng chuyển tới bể nén bùn là: M = M1 + M2 = 414,72 + 97,68 =512,4 (kg/ngày) . Với: + M1= tải lượng bùn từ bể lắng I. + M2= tải lượng bùn từ bể lắng II. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -89- ™ Diện tích mặt thoáng của bể nén bùn: F = 7,32 70 512,4 m M == (m2). Với: + m : tải trọng cặn trên bề mặt bể cô đặc cặn trọng lực đối với hỗn hợp cặn từ bể lắng I và II ∈ (39-78 kg/m2ngày) chọn m = 70 (kg/m2.ngày) ,bảng 14- 1/189 .Theo[9] ™ Chiều cao phần lắng của bể nén bùn: hlắng= v . t = 0,05. 10 . 10-3. 3600 = 1,8 (m) Với: + v : vận tốc của nước bùn chọn v = 0,05 mm/s [2]. + t : thời gian lưu bùn chọn t = 10h. Theo( bảng 3-14) [2]. ™ Đường kính bể nén bùn: D = 3,05 3,14 4.7,32 π 4.F == (m) chọn D=3,2 (m). ™ Chiều cao buồng phân phối trung tâm: h = 0,6 . hlắng = 0,6 . 1,8 = 1,1 (m) . ™ Đường kính buồng phân phối trung tâm: d = 0,25 . D = 0,25 . 3,2 = 0,8 (m ) . ™ Đường kính máng thu nước: Dmáng = 0,9. D = 0,8 . 3,2 = 2,5 ( m ) L= πD =3,14.2,5 = 7,85 (m). ™ Tải trọng thu nước trên một mét dài máng: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -90- A= 8,254 7,85 2000 L Q == (m3/m dài . ngày) <500. Lưu lượng bùn đưa đến bể nén bùn: Vc = V1 + V2 = 7,84 + 7,877 = 15,717 (m3/ngày) = 0,65 (m3/h). Với: + V1 : lưu lượng bùn xả ra hằng ngày của bể lắng II, V1=7,84 (m3/ngày). + V2 : lưu lượng bùn xả ra hằng ngày của bể lắng I, V2 = 7,877 (m3/ngày). Dung tích phần bùn của bể: Wb = 1,39.897100 99,2100.65,0.t P100 P100 .V b 2 1 c =− −=− − (m3). Với: + Vc : lưu lượng bùn đưa đến bể nén bùn (m3/h). + tb : thời gian giữa hai lần lấy bùn, chọn tb=8 h. + P1: độ ẩm của bùn trước khi nén , P1= 99,2 %. + P2: độ ẩm của bùn sau khi nén , P2= 97 %. Chiều cao phần hình nón chứa bùn: Wb = .h16 )dπ.(D 2n+ 0,40 1)3,14.(3,2 1,39.16 )dπ.(D 16W h 22 n b. =+=+=⇒ (m). Với: + D : đường kính bể nén bùn, D = 3,2 (m). + dn: đường kính đáy bể nén bùn chọn dn=1 (m). Chiều cao hố đặt bơm hút bùn: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -91- Đáy hố thu chọn = 0,5 m , thành có góc nghiêng 450 so với đáy bể nén bùn. h = 0,25 2 0,5 2tg45 0,5d n ==− (m) Chiều cao toàn phần của bể nén bùn: H = hlắng + h1 + h2 + hdt = 1,8 + 0,40 + 0,25 + 0,5 = 2,95 (m). Chọn H = 3 (m). Trong đó: + hlắng : chiều cao vùng lắng của bể nén bùn. + h1 : chiều cao phần hình nón chứa nén cặn. + hdt : chiều cao dự trữ an toàn chọn hdt = 0,5 m. + h2 : chiều cao hố đặt bơm hút bùn. 4.13. MÁY ÉP BÙN Thiết bị ép bùn lọc dây đai là một loại thiết bị dùng để khử nước ra khỏi bùn vận hành dưới chế độ cho bùn liên tục vào thiết bị. Về nguyên tắc, đối với thiết bị này, để tách nước ra khỏi bùn có thể áp dụng cho các công đoạn sau: - Oån định bùn bằng hóa chất - Tách nước dưới tác dụng của trọng lực - Tách nước dưới tác dụng của lực ép dây đai nhờ truyền động cơ khí Đối với các loại thiết bị ép bùn kiểu lọc dây đai, bùn sau khi đã ổn định bằng hóa chất, đầu tiên được đưa vào vùng thoát nước trọng lực, ở đây bùn sẽ được nén và phần lớn nước được tách ra khỏi bùn nhờ trọng lực. Có thể sử dụng thiết bị hút chân không trong vùng này để tăng khả năng thoát nước và giảm mùi hôi. Sau vùng thoát nước trọng lực là vùng nén ép áp lực thấp. Trong vùng này bùn được nén ép giữa hai dây đai chuyển động trên các con lăn, nước trong bùn sẽ thoát ra ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -92- đi xuyên qua dây đai vào ngăn chứa nước bùn bên dưới. Cuối cùng bùn sẽ đi qua vùng nén ép áp lực cao hay vùng cắt. Trong vùng này, bùn sẽ đi theo các hướng zic – zắc và chịu lực cắt khi đi xuyên qua một chuỗi các con lăn. Dưới tác dụng của lực cắt và lực ép, nước tiếp tục được tách ra khỏi bùn. Bùn ở dạng bánh được tạo ra sau khi qua thiết bị ép bùn kiểu lọc dây đai. Chọn máy ép bùn công suất 1000/l/h 7,5 KW. 4.14. TÍNH TOÁN LƯỢNG HOÁ CHẤT SỬ DỤNG. ¾ Bể chứa dung dịch FeCl3 (46%) và bơm châm FeCl3 vào bể trộn: BOD = 100 mg/l lượng Fe tiêu thụ là Fe = 0,5 mg/l ⇒ BOD = 800 mg/l lượng Fe thiêu thụ là lmgFe /3 100 6005,0 =×= -Sử dụng muối FeCl3 làm tác nhân cung cấp Fe -Khối lượng phân tử của FeCl3 = 162,35 Khối lượng nguyên tử của Fe = 55,85 Tỉ lệ khối lượng 3440 35162 8555 3 , , , == FeCl Fe -Lượng FeCl3 cần thiết = 344.0 3 =8,72 mg/l -Lưu lượng trung bình nước thải cần xử lý Q = 2000 m3/ngày -Lượng FeCl3 tiêu thụ = ngaykg /44,1720001000 72,8 =× Nồng độ FeCl3 sử dụng = 46% = 460 kg/m3 -Lượng dung dich FeCl3 cung cấp = ngàym /04,0460 44,17 3= ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -93- Thời gian lưu t = 2 ngày -Thể tích bể yêu cầu VFe = 2 x 0,04 = 0,08 m3 Chọn 2 máy bơm châm FeCl3( 1 bơm hoạt động, 1 bơm dự phòng), lưu lượng Q = 2,5 L/h, áp lực 1,5 bar. ¾ Bể chứa dd NaOH và bơm châm dd NaOH:( điều chình pH trước khi vaò bể UASB). -Lưu lượng thiết kế Q = 83,33 m3/h -pH vào min = 5 ⇒ [ ]+H ban đầu = 10-5 mol/l pH keo tụ = 8 ⇒ [ ]+H đầu ra = 10-8 mol/l -Lượng NaOH cần thiết để trung hòa (10-5 – 10-8) mol/l H+ NaOH ⇔ Na+ + OH- H+ + OH- = H2O (10-5-10-8) mol/l (10-5-10-8) mol/l ⇒ K = 0,00001 mol/L -Khối lượng phân tử của NaOH = 40 g/mol Nồng độ dung dịch NaOH = 20% Trọng lượng riêng của dung dịch = 1,53 kg/l -Liều lượng châm vào = hL /11,0 53,1 100 20 104033,83100000001.0 3 = × ×××× − Thời gian lưu 15 ngày -Thể tích cần thiết của bể chứa VNaOH = 0,11 x 24 x 15 = 39,6L ≈ 40 L Chọn 2 bơm châm dd NaOH (một bơm hoạt động, một bơm dự phòng) Đặc tính bơm định lượng Q = 0,11 L/h, áp lực 1,5 bar. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -94- ¾ Bể chứa dung dịch NaOCl(10%) và bơm châm NaOCl( vào bể khử trùng) -Lưu lượng thiết kế Q = 2000 m3/ngày -Liều lượng Clo = 0,7 mg/l -Lượng Clo châm vào bể tiếp xúc = 5,26 kg/ngày -Nồng độ dung dịch NaOCl = 10% = 100kg/m3 -Lượng NaOCl 10% châm vào bể tiếp xúc = hLngàyLngàym /,/,/,, 2265205260 100 265 3 === Thời gian lưu: 2 ngày -Thể tích cần thiết của bể chứa = 52,6 x 2 = 105,2L -Chọn 2 bơm châm NaOCl (một bơm hoạt động, một bơm dự phòng) Đặc tính bơm định lượng Q = 2,5L/h, áp lực 1,5 bar ¾ Chất kết tủa polymer sử dụng cho thiết bị khử nước cho bùn: -Lượng bùn đầu vào = M1 = 414,72 kg/ngày -Thời gian vận hành = 8 h/ngày -Lượng bùn ép trong 1 giờ = hkg /84,51 8 72,414 = -Liều lượng polymer = 5 kg/tấn bùn -Liều lượng polymer tiêu thụ = (51,84 x 5)/1000 = 0,26 kg/h -Hàm lượng polymer sử dụng = 0,2% -Lượng dung dịch châm vào = 0,26/2 = 0,13 m3/h Chọn 1 hệ thống châm polymer công suất 0,15 m3/h ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -95- CHƯƠNG 5: TÍNH KINH TẾ 5.1. PHÂN TÍCH GIÁ THÀNH. 5.1.1. Cơ sở tính toán. Chi phí xây dựng cho toàn bộ dự án được phân chia cho 3 hạng mục chính: Chi phí xây dựng các hạng mục của trạm. Chi phí cung cấp, lắp đặt và vận hành thiết bị. Chi phí hóa chất . 5.1.2. Chi phí xây dựng. Bảng 8. Giá thành xây dựng STT HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH THỂ TÍCH ĐƠN VỊ TÍNH ĐƠN GIÁ VNĐ/ m3 THÀNH TIỀN (VNĐ) 01 Hố thu gom 80 m3 1.000.000 80.000.000 02 Bể điều hòa 550 m3 1.000.000 550.000.000 03 Bể trộn 15,5 m3 1.000.000 15.500.000 04 Bể tạo bông 56 m3 1.000.000 56.000.000 05 Bể lắng 166,7 m3 1.00.000 166.700.000 06 Bể UASB 208,08 m3 1.000.000 208.080.000 07 Bể Aerotank 525 m3 1.000.000 525.000.000 08 Bể lắng II 535,2 m3 1.000.000 535.200.000 07 Bể khử trùng 104 m3 1.000.000 104.000.000 08 Bể nén bùn 21,75 m3 1.000.000 21.750.000 10 Nhà điều hành 240 m3 1.000.000 240.000.000 Tổng 2.502.230.000 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -96- 5.1.3. Chi phí máy móc – thiết bị. Bảng 9. Giá thành thiết bị STT TÊN THIẾT BỊ SỐ LƯỢNG ĐƠN VỊ VNĐ/ CÁI THÀNH TIỀN VNĐ HẦM BƠM TIẾP NHẬN 110.500.000 01 Song chắn rác 25mm 1 500.000 500.000 02 Lưới chắn rác 0,5mm 2 40.000.000 80.000.000 03 Bơm nước thải bể thu gom công suất 2 15.000.000 30.000.000 BỂ ĐIỀU HÒA 580.000.000 04 Bơm nước thải bể điều hòa công suất 2 15.000.000 30.000.000 05 Máy thổi khí bể điều hòa công suất 5,86 HP 1 550.000.000 550.000.000 BỂ TRỘN + TẠO BÔNG 58.000.000 06 Cánh khuấy bể trộn 1 10.000.000 10.000.000 07 Thùng inox chứa dd phèn 3m3 1 8.000.000 8.000.000 08 Đầu dò pH 1 40.000.000 40.000.000 BỂ LẮNG I 190.000.000 09 Dàn cào cặn 1 110.000.000 110.000.000 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -97- 10 Bơm hút bùn ở bể lắng 2 40.000.000 80.000.000 BỂ UASB 40.000.000 12 Đầu dò pH 1 40.000.000 40.000.000 BỂ AEROTANK 1.376.000.000 13 Máy thổi khí bể Aerotank công suất 6 hp (1 máy hoạt động, 1 máy dự phòng) 2 máy 550.000.000 1.100.000.000 14 Đầu phân phối khí bể Aerotank 280 đĩa 700.000 196.000.000 15 Bơm bùn dư 1 40.000.000 40.000.000 16 Bơm bùn tuần hoàn 1 40.000.000 40.000.000 BỂ LẮNG II 210.536.000 17 Máng thu nước răng cưa bằng thép bể lắng II kích thước 37,7m ; dày 0,01 m, cao 0.95 m 1.080 kg 30.000 VNĐ/kg 32.400.000 18 Oáng trung tâm bể lắng II d= 7,86m, cao 2,22m , dày 0,02m 272,2 kg 30.000 VNĐ/kg 8.166.000 19 Dàn quay bể lắng 1 80.000.000 80.000.000 20 Bơm bùn 2 30.000.000 60.000.000 BỂ NÉN BÙN 35.142.000 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -98- 21 Máng thu nước răng cưa bể nén bùn bằng thép dài 6,28m, cao 0,35 m; dày 0,01 171,4 kg thép 30.000 VNĐ/kg 5.142.000 22 Bơm bùn 1 30.000.000 30.000.000 23 Máy ép bùn dây đai 1 172.567.000 172.567.000 HÓA CHẤT + THIẾT BỊ 908.000.000 24 Thùng pha dung dịch bằng nhựa, thể tích 1 m3 2 1.400.000 28.000.000 25 Bơm định lượng dung dịch 2 30.000.000 60.000.000 26 Tủ điện điều khiển 1 300.000.000 300.000.000 27 Máy đo lưu lượng 1 220.000.000 220.000.000 28 Hệ thống đường điện kỹ thuật Toàn bộ hệ thống 300.000.000 300.000.000 29 Hệ thống đường ống công nghệ, van Toàn bộ hệ thống 400.000.000 400.000.000 Chi phí phát sinh 100.000.000 5.2. CHI PHÍ HOẠT ĐỘNG CỦA DỰ ÁN. Tổng chi phí cho công trình xử lý nước thải = chi phí xây dựng + chi phí thiết bị máy móc * Σ Chi phí = 2.502.230.000 + 3.780.744.000 =6.282.974.000 VNĐ 5.3. CHI PHÍ CHO 1 M3 NƯỚC THẢI. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -99- 5.3.1. Chi phí xây dựng. Thời gian khấu hao công trình T = 15 năm Chi phí xây dựng tính theo ngày : Pkh = 36515 0006.282.974. x = 1.147.575 VNĐ /ngày 5.3.2. Chi phí vận hành. 5.3.2.1. Chi phí hóa chất. Chi phí cho lượng phèn nhôm tiêu thụ trong một ngày: P1 = 17,14 (kg/ngày).2000 (VNĐ/kg) = 34.280 (VNĐ/ngày) Chi phí cho lượng NaOH tiêu thụ trong một ngày: P2 = 2,64 (L/ngày).20.000(VNĐ/L) = 52.800VNĐ Chi phí cho lượng axit H2SO4 tiêu thụ trong một ngày: P3 = 0,816 (L/ngày).30.000 (VNĐ/L) = 24.500VNĐ Chi phí cho lượng polymer tiêu thụ trong một ngày: P4 = 1,2.(m3/ngày).280.000 (VNĐ/m3) = 336.000.VNĐ Tổng chi phí hoá chất cho một ngày là: Phc = P1 + P2 + P3 + P4 = 34.280 + 52.800 + 24.500 + 336.000 = 447.580 VNĐ 5.3.2.2. Chi phí điện năng. Chi phí điện năng khoảng 500 đ/m3 , do đó: Pdn = 500 đ/m3 x 2000 m3/ngày = 1.000.000 VNĐ/ngày 5.3.2.3. Chi phí nhân công. Chi phí trung bình cho một nhân công là 1.500.000 VNĐ/tháng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -100- Số người làm 3 người Pnc = 3 x 1.500.000 VNĐ/tháng = 4.500.000 VNĐ/tháng = 150.000 VNĐ/ngày 5.3.2.4. Chi phí sữa chữa. Chi phí sửa chữa chiếm khoảng 0,5% tổng chi phí đầu tư ban đầu Psc = 0,5% x 6.282.974.000 = 31.414.870 VNĐ/năm = 86.068 VNĐ/ngày Tổng chi phí xử lý nước thải là: P = Pkh + Phc + Pdn + Pnc + Psc P1 = 1.147.575 + 447.580 + 1.000.000 + 150.000 + 86.068 = 2.831.233 VNĐ/ngày Chi phí xử lý cho 1 m3 nước thải p = 2000 2.831.233 3000 P1 = = 1.415 VNĐ/m3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 -101- KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Trong công cuộc hiện đại hóa, công nghiệp hóa của đất nước ta hiện nay, việc chăm lo đến vấn đề ảnh hưởng đến đời sống con người là điều hết sức cần thiết và quan trọng. Chính vì thế, môi trường cần phài được đảm bảo. Tuy nhiên quốc gia càng phát triển, công nghiệp càng phát triển thì môi trường sống của con người ngày càng xấu đi. Do đó, các công ty, xí nghiệp, khu công nghiệp cần chú ý đến vấn đề gây ô nhiễm. Khu Công Nghiệp Hải Sơn cũng cần phải đặc biệt chú ý đến vấn đề này ngay từ khi thành lập. Việc xây dựng trạm xử lý nước thải ở KCN Hải Sơn là phù hợp với nhu cầu đầu tư hợp tác của các doanh nghiệp, đồng thời làm giảm chi phí xử lý nước thải cho từng xí nghiệp và cũng tạo điều kiện dễ dàng cho nhà nước quản lý dễ dàng. Việc lựa chọn công nghệ phù hợp với quy mô của KCN Hải Sơn và đảm bảo đầu ra đạt tiêu chuẩn xả thải loại A(5945 – 2005) là việc hết sức cần thiết. Trạm xử lý nước thải sử dụng bể UASB với bể Aerotank làm bể bùn hoạt tính có nhiều mặt thuận lợi như đã phân tích ở trên sẽ đảm bảo yêu cầu của nhà quản lý môi trường. KIẾN NGHỊ KCN Hải Sơn vì còn nằm trong dự án chưa có công ty, xí nghiệp hoạt động nên toàn bộ hệ thống được tính toán theo lý thuyết sẽ có phần không chính xác. Tuy nhiên trong quá trình vận hành thời gian đầu chúng ta sẽ điều chỉnh được những thông số tối ưu đảm bảo cho công trình vận hành hiệu quả nhất. Trong tương lai bể Aerotank có thể được điều chỉnh để xử lý bậc cao cho phù hợp với nhu cầu của thời đại và xu hướng phát triển của con người. Do khu công nghiệp ban đầu chưa đi vào hoạt động toàn bộ dự án nên ta thiết kế trạm xử lý nước thải với công suất 2000 m3/ngày. Trong tương lai, khi khu công nghiệp đã lấp đầu thì việc thực hiện một trạm xử lý nước thải bổ sung sẽ có nhiều điều kiện thuận lợi hơn vì đã có số liệu vận hành thực tế. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách: 1. Bộ xây dựng, tiêu chuẩn xây dựng TCXD 51-84, Thoát nước mạng lưới bên ngoài và công trình, TPHCM, 2003. 2. Hoàng Huệ, tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải, NXBXD Hà Nội,2000 3. Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân, Xử lý nước thải dô thị và công nghiệp – Tính toán thiết kế công trình, NXB Đại học Quốc gia TPHCM, 2004. 4. Lê Dung, Trần Đức Hạ, Máy bơm nước và các thiết bị cấp thoát nứơc, NXB Xây dựng, Hà Nội, 2002. 5. Lương Đức Phẩm, Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học, NXB Giáo dục, 2003. 6. Nguyễn Ngọc Dung, Xử lý nước cấp, NXB Xây dựng, Hà Nội, 2003. 7. Nguyễn Văn Lụa, Các quá trình và thiết bị cơ học, tập 1 – Khuấy – lắng lọc, trường ĐH Bách Khoa TPHCM 8. Trịnh Xuân Lai, Tính toán thiết kế các công trình trong hệ thống cấp nước sạch, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2003. 9. Trịnh Xuân Lai, Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, NXB Xây dựng, 2000. 10. Trung tâm quan trắc và dịch vụ kỹ thuật Môi Trường, tỉnh Long An, Báo cáo chi tiết đánh giá tác động môi trường dự án Khu Công Nghiệp Hải Sơn, tháng 10- 2005 Internet : 1. 2. 3. 4. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 1 PHỤ LỤC 1 Tiêu chuẩn nước thải đầu vào và ra của trạm xử lý nước thải tập trung Khu Công Nghiệp Hải Sơn. TT CHỈ TIÊU Ô NHIỄM NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO TRẠM XLNT TẬP TRUNG NƯỚC THẢI SAU XỬ LÝ (tiêu chuẩn loại A)TCVN 5945 - 2005 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Nhiệt độ(°C) pH BOD5 (mg/l) COD (mg/l) SS (mg/l) Asen(mg/l) Cadmium (mg/l) Chì (mg/l) Clo dư (mg/l) Crôm VI (mg/l) Crôm III (mg/l) Dầu mỡ khoáng (mg/l) Dầu mỡ động-thực vật(mg/l) Đồng(mg/l) Kẽm(mg/l) Mangan(mg/l) Niken(mg/l) Phốt pho hữu cơ (mg/l) Tổng phốt pho(mg/l) Sắt (mg/l) Tetracloetylen(mg/l) Thiếc (mg/l) loại C) 5-9 600 ( > loại C) 900 ( > loại C) 500 ( > loại C) 0,1 (loại B) 0,02 ( loại B) 0,5 ( loại B) 2 ( loại C) 0,1 ( loại B) 2 ( loại C) 5 ( loại C) 100 ( > loại C) 1 (loại B) 2 ( loại B) 1 (loại B) 1 (loại B) 10 (>loại C) 14 (>loại C) 10(loại C) 0,1 ( loại B) 1(loại B) 40 6-9 20 50 50 0,05 0,01 0,1 1 0,05 0,2 1 5 0,2 1 0,2 0,2 0,2 4 1 0,02 0,2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 2 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 Thủy ngân(mg/l) Tổng N(mg/l) Tricloetylen(mg/l) NH3 ( tính theo N)(mg/l) Florua(mg/l) Phenol(mg/l) Sulfua(mg/l) Xianua(mg/l) Tổng coliform ( No/100ml) Tổng hoạt động phóng xạ α (Bg/l) Tổng hoạt động phóng xạ β (Bg/l) 0,005 ( loại B) 60 ( loại C) 0,3 (loại B) 29 (>loại C) 2 (loại B) 0,05 (loại B) 0,5 (loại B) 0,1 (loại B) 37.107 (>loại C) 0,1 (loại B) 1,0 (loại B) 0,005 30 0,05 0,1 1 0,001 0,2 0,05 5.000 0,1 1,0 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 3 PHỤ LỤC 2 Catalogue về đĩa sục khí ( Lưu lượng khí Model Đường kính (mm) Kích thước bọt(mm) Đường kính ống vào(m) Vận hành liên tục (m3/h) Vận hành gián đoạn(m3/h) Ecoflex-10 250 1 ÷ 3 0,04 2,0 ÷ 4,0 5,0 ÷ 8,0 Ecoflex-235 240 1 ÷ 3 0,04 2 ÷ 3,5 4 ÷ 7 Ecoflex-250 254 1 ÷ 3 0,04 2 ÷ 4 5 ÷ 8 Ecoflex-316 320 1 ÷ 3 0,025;0,04 3 ÷ 6 7 ÷ 10 Ecoflex-350 355 1 ÷ 3 0,04 4 ÷ 8 9 ÷ 14 Ecoflex-520 520 1 ÷ 3 0,075 8,5 ÷16 17 ÷ 30 Ecoflex-10: Ecoflex-235, 316: Ecoflex-250, 350 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 4 Ecoflex-520 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 5 PHỤ LỤC 3 Đặc tính của một số loại máy thổi khí dạng JET [4] Lưu lượng Mã hiệu Hãng sản xuất Công suất m3kk/h kgO2/h Aùp lực (m) (T)JA - 05 0,375 5 0,12 ÷ 0,23 1,5 (T)JA – 10 0,75 10 0,3 ÷ 0,5 2 (T)JA - 20 1,5 22 0,9 ÷1,1 2,5 (T)JA - 30 2,2 40 1,9 ÷ 2,2 3,0 (T)JA - 50 Hung Pump (Đài Loan) 3,75 70 2,8 ÷ 3,3 3,5 OXY 101/10 3,39 72 3,0 OXY 101/11 3,85 86,4 3,0 OXY 101/12 4,8 115 3,0 OXY 101/13 Caprari (Italy) 6,5 120 3,0 Flymator 314 9,0 10 ÷ 13,5 2,0 ÷ 5,5 Flymator 315 13,5 13 ÷ 22 2,0 ÷ 6,0 Flymator 320 22 18 ÷ 35 2,0 ÷ 6,0 Flymator 323 30 24 ÷ 48 2,0 ÷ 6,0 Flymator 330 Flygt (Thụy Điển) 40 30 ÷ 65 2,0 ÷ 6,0 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 6 PHỤ LỤC 4 Catalogue về bơm chìm của hãng Info Center Dim. (mm) Dia. (mm) Model Output (kw) Head (M) Capacity (M3/min) Weight (kg) L H D CV-3-50 0.25 4 0.13 13 205 395 125 (K)CV-4-50 0.40 6 0.15 14 205 415 125 (K)CV-7-50 0.75 9 0.20 18 304 445 165 50 (K)CV-15-50 1.50 15 0.20 30 357 530 213 (K)CV-15-80 1.50 10 0.40 31 357 530 213 80 (K)CV-22-80 2.20 11 0.50 32 357 550 213 (K)CV-37-80 3.70 16 0.60 56 488 660 249 80(100) (K)CV-55-80 5.50 23 0.60 66 488 700 249 Nguồn: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 7 PHỤ LỤC 5 Bơm định lượng tự điều chỉnh theo pH Bơm định lượng điện tử DOSEURO GSA Model Pump Head Q max (L/h) H max (Kg/cm2) Power (W) A-125N- 6/F-13 A-125N- 6/F-19 A-125N- 6/C-13 A-125N- 6/C-19 A-125N-11/ I-13 A-125N-11/ I-19 A-125N-11/F-13 A-125N-11/F-19 A-125N-11/B-13 A-125N-11/B-19 A-125N-17/F-13 A-125N-17/F-19 A-125N-17/C-13 A-125N-17/C-19 A-125N-17/B-13 A-125N-17/B-19 A-125N-30/F-13 A-125N-30/F-19 A-125N-30/C-13 A-125N-30/C-19 A-125N-30/B-13 A-125N-30/B-19 PVC 316 PVC 316 PVC 316 PVC 316 PVC 316 PVC 316 PVC 316 PVC 316 PVC 316 PVC 316 PVC 316 0.8 0.8 1.3 1.3 2.4 2.4 4 4 8 8 10 10 16 16 20 20 31 31 51 51 62 62 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 14 10 14 10 14 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 8 PHỤ LỤC 6 Lưu lượng kế hãng KROHNE Mẫu UFM 3030 F Vận tốc đo giới hạn 0,5 – 20 m/s Nhiệt độ giới hạn -25°C - 180°C Đường kính,mm Aùp suất tối đa, bar 25 – 80 100 - 150 200 – 2000 1200 – 2000 2200 – 3000 40 16 10 6 2,5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 9 PHỤ LỤC 7 Catalogue về thiết bị rút nước kiểu phao PROJECT DECANTER Length NO. OFF COMMENTS Worsley Alumina WA 4.0 m 2 Weir loading rate 15 L/s - round steel tanks. Black Rock VIC 9.45 m 32 4 basins x 8 decanters per basin Rottnest Island WA 2.1 m 2 2 basin system Capel Dairy WA 1.0 m 2 2 basin system Surabaya School INDO. 0.6 m 1 Single basin system Kawana Waters QLD 12.55 m 4 2 basins x 2 decanters per basin Winmalee NSW 10.5 m 8 4 basins X 2 decanters per basin Dalby QLD 6.0 m 2 2 basin system Oberon NSW 5.0 m 2 2 basin system Caboolture QLD 9.0 m 4 2 basins x 2 decanters per basin Yungaburra QLD 1.0 m 2 2 basin system Bakers Creek QLD 5.0 m 2 2 basin system Busselton WA 6.0 m 2 2 basin system Kinoya FIJI 11.0 m 2 2 basin system Port Douglas QLD 6.0 m 2 2 basin system Highfields QLD 2.0 m 1 Single basin system Walpole 2.0 m 1 Single basin system Atherton 5 m 2 2 basin system Mt Beauty 4 m 2 2 basin system Corindi 3 m 1 Single basin system Woodman Point 10 m 32 4 basins x 8 decanters per basin (Nguồn : www.sequencertech.com) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 10 PHỤ LỤC 8 Máy thổi khí của hãng Info Center Lưu lượng không khí thổi từ 18 – 120 m3/h Aùp lực làm việc 1000 – 3000 mmAq ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 11 PHỤ LỤC 9 Catalogue về máy khuấy trộn của hãng Pro – Equipment Model Speed (1/min) Voltage (V) Propeller (mm) P (kW) I (A) t ( °C) APM-200 660 415 250 0,4 0,8 40 APM-300 1440 3x380 280 2,1 4,6 – 7,5 40 APM-302 690 3x380 280 0,6 3,4 – 5,0 40 APM-330 940 3x380 280 1,4 3,8 – 7,2 40 APM-332 1430 3x380 300 4,9 9,0 - 10,5 40 APM-334 690 3x380 350 1,1 3,6 – 5,0 40 APM-400 690 3x380 420 1,8 4,3 – 5,0 40 APM-402 690 3x380 350 1,4 3,9 – 5,0 40 APM-500 475 3x380 620 6,5 20 40 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GS.TS. NGUYỄN ĐỨC CẢNH NGUYỄN THỊ ĐIỆP - 103108040 12 PHỤ LỤC 10 Catalogue về máy ép băng tải của PRO – Equipment, INC. MODEL NBD- 60E (M) NBD-90E (M) NBD- 120E NBD- 125E NBD- 150E NBD- 180E NBD- 200E Tải trọng (m3/h) 0,8 –1,4 1,6–2,6 2,8-4 4,5-6 6 – 8 8 – 13 14-20 Chiều rộng băng,mm 600 900 1200 1250 1500 1800 2000 Vận tốc băng, m/ph 1 – 7 1 – 7 1 – 7 1 – 7 1 – 7 1 – 7 1 – 7 Lưu lượng nước rửa, m3/h 2,7 3,2 4 5 7 8,3 10,2 Motor quay, HP ¼ ¼ ¼ ½ ½ 1 2 Máy nén khí, HP ¼ ¼ ¼ ¼ ¼ ¼ 1 Con quay, HP ¼ ¼ ¼ ¼ ¼ ¼ ½ Kích thước - Chiều dài - Chiều rộng - Chiều cao 2200 1110 1900 2200 1410 1900 2200 1710 1900 3300 1770 2400 3300 2020 2400 3300 2320 2400 4200 2580 2800 Khối lượng, kg 740-920 840-1020 940-1120 1880 2080 2280 3090