Đồ án Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Mỹ Phước III Huyện Bến Cát, Tỉnh Bình Dương

0,3456 kW chọn máy APM-200 động cơ có công suất 0,4 kW ¤ Tính toán hóa chất trung hòa § Bồn chứa dung dịch axit H2SO4 Lưu lượng thiết kế: Q = 167 m3/h pH vào max = 9 pH trung hòa = 7 K =0,000005 mol/l Khối lượng phân tử H2SO4 = 98 g/mol Nồng độ dung dịch H2SO4 = 98% Trọng lượng riêng của dung dịch = 1,84 Liều lượng châm vào = =0,045 l/h Nồng độ H2SO4 = 10% Liều lượng cần thiết = 0,045/10% = 0,45 l/h Thời gian lưu = 15 ngày Thể tích cần thiết của bể chứa = 0,45 * 24 * 15 = 162 lit § Bồn chứa dung dịch NaOH Lưu lượng thiết kế: Q = 167 m3/h pH vào max = 5 pH trung hòa = 7 K =0,00001 mol/l Khối lượng phân tử NaOH = 40g/mol Nồng độ dung dịch NaOH = 20% = 200 kg/ m3 Trọng lượng riêng của dung dịch = 1,53 Liều lượng châm vào = =0,22 l/h Thời gian lưu = 15 ngày Thể tích cần thiết của bể chứa = 0,22 * 24 * 15 = 79,2 lit 4.8 BỂ KEO TỤ Thông số thiết kế bể trộn nhanh trong xử lý nước thải - Thời gian lưu nước t = 5 – 20 s Gradient vận tốc G = 250 – 1500 s-1 Chọn t = 10( s ) ; G = 520 s-1 ¤ Thể tích bể trộn : V = QhTB x t = 167 x 10/60 = 27,83 m3 Bể trộn hình vuông với tỉ lệ H : B = 1,5 : 1 ¤ Chọn chiều cao bể trộn là H = 4 m F = B x L = = 7 m2 Þ B = L = 3,5 m Tính lại thể tích bể: V = B x L x H = 3,5 x 3,5 x 4 = 49 m3 ¤ Tính công suất cánh khuấy Dùng máy khuấy chân vịt ba cánh, nghiêng góc 45°C hướng lên trên để đưa nước từ dưới lên trên. Năng lượng truyền vào nước : P = G2Vm Trong đó: G: giadient vận tốc, G = 520 s-1 V: thể tích bể, V = 49 m3 m : độ nhớt động lực học của nước, ứng với t=25°C, m = 0,9.10-3 Ns/m2 Þ P = 5202 x 49 x 0,9.10-3 = 11924 J/s = 11,924 kW Hiệu suất động cơ h = 0,8 Þ Công suất động cơ là: 11,924 : 0,8 = 14,905 kW chọn máy APM – 500 ¤ Hoá chất dùng cho quá trình keo tụ Ta sử dụng phèn sắt làm chất keo tụ vì một số ưu điểm sau: Tác dụng tốt ở nhiệt độ thấp Độ bền lớn và kích thước bông keo có khoảng giới hạn rộng của thành phần muối Có thể khử được mùi vị khi có H2S. Giá thành rẻ Tuy nhiên phèn sắt có nhược điểm là tạo thành các phức hòa tan nhuộm màu qua phản ứng của các cation sắt với một số chất hữu cơ. Có các muối sắt như sau: Fe(SO4)3.2H2O , Fe(SO4)3.H2O , FeSO4.7H2O VÀ FeCl3 dùng làm chất keo tụ. Ta chọn FeCl3 làm chất keo tụ cho khu xử lý. Việc tạo thành bông keo diễn ra theo phản ứng sau: FeCl3 + 3H2O ® Fe(OH)3¯ + 3HCl Trong điều kiện môi trường kiềm: 2FeCl3 + 3Ca(HCO3)2 ® 2Fe(OH)3¯ + 3CaCl2 + 6CO2 2FeCl3 + 3Ca(OH)2 ® 2Fe(OH)3¯ + 3CaCl2 ¤ Nồng độ tạp chất trong nước thải là : 249 mg/l Liều lượng chất keo tụ khan cần là: C = 44,5 mg/l ( XỬ LÝ NƯỚC THẢI _ PGS-TS Hoàng Huệ) ¤ Hàm lượng chất keo tụ cần trong 1 ngày là: M = Q x C = 4000 m3/ngày x 44,5 g/m3 x 10-3kg/g = 178 kg/ngày ¤ Nồng độ FeCl3 sử dụng 46% = 460 kg/m3 ¤ Dung dịch cung cấp = = 0,387 m3/ngày = 16,1 l/h ¤ Thời gian lưu dung dịch phèn : t = 10 ngày ¤ Thể tích bồn yêu cầu: V = 0,387 m3/ngày x 10 ngày = 3,87 m3 ¤ Chọn loại bồn có thể tích V = 4 m3 4.9 BỂ TẠO BÔNG) Sau khi phèn đã được trộn đều với nước và kết thúc giai đoạn thủy phân sẽ bắt đầu giai đoạn hình thành bông cặn: cần xây dựng các bể phản ứng với mục đích đáp ứng các yêu cầu dính kết để tạo ra bông cặn. ¤ Thể tích bể tạo bông: Trong đó: Q: lưu lượng nước thải, Q = 4000 m3/ngày đêm. = 166,67 m3/h T: Thời gian lưu nước, chọn T = 20 phút. ð Xây dựng một ngăn công tác với 3 buồng với kích thước: chiều rộng 1 buồng là 3m; chiều cao buồng là 2m ¤ Tiết diện ngang của ngăn là: F = 3 * 2 = 6m2 ¤ Chiều dài bể tạo bông: Theo chiều dài của bể chia ra làm 3 buồng được ngăn cách với nhau bằng các vách ngăn hướng dòng then phương thẳng đứng. Khoảng cách giữa các buồng và dung tích mỗi buồng như sau: ¯ Buồng 1: V1 = D * R * C =3 * 3 * 2 = 12 m3 ¯ Buồng 2: V2 = D * R * C =3,5* 3 * 2 = 18 m3 ¯ Buồng 3: V3 = D * R * C =4* 3 * 2 = 21 m3 ¤ Cánh khuấy trong các buồng: Cấu tạo các cánh khuấy gồm trục quay và 4 cánh khuấy đặt đối xứng nhau qua trục. Tổng diện tích bản cánh khuấy bằng 15% diện tích mặt cắt ngang của bể (giới hạn 15 – 20%). Do đó: Suy ra: diện tích của một cánh khuấy là: ¯Chọn chiều dài cánh khuấy: l = 2m ¯Chiều rộng cánh khuấy: Chọn chiều rộng cánh khuấy b = 0,1 (m) ¯ Khoảng cách từ mép ngoài đến tâm quay là: R1 = 1m và R2 = 0,5m. ¯Chọn tốc độ quay của buồng khuấy: sử dụng bộ truyền động trục vít với một động cơ điện kéo chung ba buồng khuấy. Tốc độ quay cơ bản lấy 8 vòng/ phút ở buồng 1, 7vòng/phút ở buồng thứ 2, 6 vòng/phút ở buồng thứ 3 ¯Cường độ khuấy trộn trong các bể có giá trị Gradien vận tốt như sau: Buồng 1: 80 – 100 s-1 Buồng 2: 60 – 80 s-1 Buồng 3: 40 - 60 s-1 ¯ Kiểm tra các chỉ tiêu: ¬ Buồng 1: Dung tích V1 = 12 m3 Tốc độ của cánh khuấy: 7 vòng /phút Ø Tốc độ chuyển động tương đối của bản cánh khuấy ngoài so với nước thải: Trong đó: R1: Khoảng cách từ mép ngoài của cánh khuấy ngoài đến tâm trục quay, R1 = 1m . n: Số vòng quay cánh khuấy trong một phút, n = 7 vòng/phút ð Ø Tốc độ chuyển động tương đối của bản cánh khuấy trong so với nước thải: Trong đó: R2: Khoảng cách từ mép ngoài của cánh khuấy ngoài đến tâm trục quay, R1 = 0,5m . n: Số vòng quay cánh khuấy trong một phút, n = 7 vòng/phút ð Ø Năng lượng quay cánh khuấy: Trong đó: C: Hệ số trở lực, C = 1,5 vì (l/b = 2/0,094 = 21,28). 0,75 (m2). Tổng diện tích bản cánh khuấy ð Ø Năng lượng tiêu hao cho việc khuấy trộn 1m3 nước thải: Ø Giá trị Gradien vận tốc ¬ Buồng 2: Dung tích V2 = 18 m3 Tốc độ của cánh khuấy: 6 vòng /phút Ø Tốc độ chuyển động tương đối của bản cánh khuấy ngoài so với nước thải: Trong đó: R1: Khoảng cách từ mép ngoài của cánh khuấy ngoài đến tâm trục quay, R1 = 1m . n: Số vòng quay cánh khuấy trong một phút, n = 6 vòng/phút ð Ø Tốc độ chuyển động tương đối của bản cánh khuấy trong so với nước thải: Trong đó: R2: Khoảng cách từ mép ngoài của cánh khuấy ngoài đến tâm trục quay, R1 = 0,5m . n: Số vòng quay cánh khuấy trong một phút, n = 6 vòng/phút ð Ø Năng lượng quay cánh khuấy: Trong đó: C: Hệ số trở lực, C = 1,5 vì (l/b = 2/0,094 = 21,27). 0,75 (m2). Tổng diện tích bản cánh khuấy ð Ø Năng lượng tiêu hao cho việc khuấy trộn 1m3 nước thải: Ø Giá trị Gradien vận tốc ¬ Buồng 3: Dung tích V2 = 21 m3 Tốc độ của cánh khuấy: vòng /phút Ø Tốc độ chuyển động tương đối của bản cánh khuấy ngoài so với nước thải: Trong đó: R1: Khoảng cách từ mép ngoài của cánh khuấy ngoài đến tâm trục quay, R1 = 1m . n: Số vòng quay cánh khuấy trong một phút, n = 5 vòng/phút ð Ø Tốc độ chuyển động tương đối của bản cánh khuấy trong so với nước thải: Trong đó: R2: Khoảng cách từ mép ngoài của cánh khuấy ngoài đến tâm trục quay, R1 = 0,5m . n: Số vòng quay cánh khuấy trong một phút, n = 5 vòng/phút ð Ø Năng lượng quay cánh khuấy: Trong đó: C: Hệ số trở lực, C = 1,5 vì (l/b = 2/0,094 =21,27). 0,75 (m2). Tổng diện tích bản cánh khuấy ð Ø Năng lượng tiêu hao cho việc khuấy trộn 1m3 nước thải: Ø Giá trị Gradien vận tốc ¤ Liều lượng hóa chất dùng để tạo bông: Lưu lượng thiết kế = 4000 m3/ngày Liều lượng polyme 0,1% dùng = 2mg/l Liều lượng polyme 0,1% châm vào bể tạo bông = 2 * 4000 * 10-3 = 8 kg/ ngày = 0,33 l/h Thời gian lưu = 1 ngày ¤ Hàm lượng SS, COD, BOD khi ra khỏi bể phản ứng keo tụ tạo bông Hàm lượng SS, COD, và BOD khi ra khỏi bể phản ứng keo tụ và tạo bông giảm 30% * CSS4 = CSS3 (100 – 30)% CSS3 = 210 mg/l, hàm lượng chất lơ lửng sau khi qua bể điều hòa ð CSS4 = 210 (100 – 30)% = 147mg/l * CCOD4 = CCOD3 (100 –30)% CCOD3 = 462 mg/l, hàm lượng COD khi qua bể điều hòa ð CCOD4 = 462 (100 – 30)% = 323 mg/l * CBOD4 = CBOD3 (100 –30)% CBOD3 = 221 mg/l, hàm lượng BOD sau khi qua bể điều hòa ðCBOD2 = 221 (100 – 30)% = 155 mg/l 4.10 BỂ LẮNG 1 ¤ Dung tích bể lắng ngang : Trong đó: Q: Lưu lượng nước thải, Q = 4000 m3/ngày.đ T: Thời gian lắng, chọn T = 2 giờ. ð Chọn hai bể công tác. Với thể tích mỗi bể như nhau: V1 = 166,67 (m3) Chọn vận tốc dòng chảy của nước trong bể lắng vo = 2,5 m3/m2.h ¤ Diện tích mặt thoáng F của bể lắng: Chọn F = 67 (m2) Bể lắng ngang có mặt thoáng hình chữ nhật, tỷ lệ giữa chiều rộng và chiều dài của bể lắng không nhỏ hơn ¼ (hay B/L >= ¼). Với: F = L * B = 67 m2 Suy ra: L * B = 16,4m * 4,1m. ¤ Chiều cao xây dựng của bể lắng : Trong đó: h1: Chiều cao làm việc của bể, chọn h1 = 3m h2: Chiều cao lớp nước trung hòa (khoảng trung gian giữa lớp nước và lớp cặn), h2 = 0,4 m h3: Chiều cao lớp cặn, chọn h3 = 0,35 m h4: Chiều cao lớp bảo vệ, chọn h4 = 0,3 m ð ¤ Hệ thống phân phối nước vào và ra bể: ¬ Vào: Chọn vận tốc vào bể lắng Diện tích S của lổ phân phối: Chọn kích thước bể: B * L = 0,32m * 0,3m ¬ Ra: Chọn vận tốc nước chảy trong mương: Diện tích S của lổ ra: Chọn kích thước bể: L * B = 0,32m * 0,2m ¬ Hệ thống máng nhận và thu nước: Nhận : L * B * H = 4,1m * 0,6m * 4,05m Thu : L * B * H = 4,1m * 0,6m * 4,05m ¬ Tấm chắn đầu dòng Cách máng: 0,5m Đặt sâu hơn mực nước: 0,025m ¬ Tấm chắn cuối dòng: Cách máng: 0,5m Đặt cao hơn mực nước: 0,2m ¬ Kiểm tra thời gian lưu nước: ¤ Hiệu suất lắng: Ứng với, u = 0,75 mm/s và hàm lượng ban đầu của chất lơ lửng TSS = 300 mg/l, hiệu suất lắng vào khoảng : E = 48% ( lấy theo Bảng 3-27, XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ VÀ CÔNG NGHIỆP, Lâm Minh Triết). ¤ Hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước thải ra khỏi bể lắng : Trong đó: Cbd = 147 mg/l, hàm lượng cặn lơ lửng của nước thải ¤ Hàm lượng COD sau khi xử lý sơ bộ và lắng giảm 45%, còn lại: Trong đó: = 323 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 = 191,3 (1- 40%) = 114,8 mg/l Hiệu quả xử lý COD là 30%, hàm lượng COD còn lại là: COD = 459 ( 1- 40%) = 275,4 mg/l Hiệu quả xử lý SS là 60%, hàm lượng SS còn lại là: SS = 245 ( 1 – 60%) = 98 mg/l Lượng bùn tươi sinh ra mỗi ngày : Mtươi = 147 gSS/m3 x 4000 m3/ngày x (0,6)/1000g/kg = 352,8 kg/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 = = 6701 l/ngày = 6,701 m3/ngày Lượng bùn tươi có khả năng phân huỷ sinh học: Mtươi (VSS) = 352,8 x 0,8 = 282,24 kgVSS/ngày 4.11BỂ TRUNG GIAN Bể này được thiết kế để điều hòa lưu lượng nước thải trước khi cho vào bể SBR.Vì SBR làm việc theo mẻ nên phải đảm bảo lưu lượng trong bể SBR. Thể tích bể trung gian: Trong đó: Q: lưu lượng nước thải, Q = 4000 m3/ngày.đ t: thời gian lưu nước trong bể, chọn t = 0,5h. ð Vậy kích thước bể trung gian: D * R * C = 8m * 6m * 4,5 m 4.12 BỂ SBR Các thông số thiết kế: Thời gian lưu bùn qc = 10 – 30 ngày Tỉ số F/M = 0,04 – 0,1 kg BOD5/kg MLVSS.ngày Tải trọng thể tích L = 0,1 – 0,3 kg BOD5/m3.ngày Hàm lượng cặn : MLSS = 2000 – 5000 mg/l ¤ Các thông số đầu vào : Lưu lượng nước thải QhTB =4000 m3/ng = 167 m3/h Hàm lượng BOD đầu vào,BOD5 vào = 101 mg/l Cặn lơ lửng đầu vào TSSvào= 77 mg/l (gồm 67% cặn có thể phân hủy sinh học) Hàm lượng COD đầu vào, COD vào= 178 mg/l Nước thải khi vào bể Aerotank có hàm lượng chất rắn lơ lửng bay hơi (nồng độ vi sinh vật ban đầu) Xo = 0 Tỷ số giữa lượng chất rắn lơ lững bay hơi (MLVSS) với lượng chất rắn lơ lửng ( MLSS) có trong nước thải là = 0,8 ( độ tro của bùn hoạt tính Z = 0,2) Nồng độ chất rắn lơ lửng bay hơi hay bùn hoạt tính XTSS = 3500 mg/l Chỉ số SVI = 120 ml/g ¤ Đặc điểm nước thải cần cho quá trình thiết kế Hàm lượng COD có khả năng phân hủy sinh học bCOD = 1,65 (BOD) = 1,65 x 101 mg/l = 166,65 mg/l {x} Hàm lượng COD không có khả năng phân hủy sinh học nbCOD = 178 – 166,65 = 11,35 mg/l Hàm lượng TSSvào =77 mg/l Ta có Þ VSSvào = 0,8 x 77 = 61,6 mg/l Hàm lượng VSS không phân hủy sinh học là: nbVSS = (1-0,67) x 61,6 = 20,328 mg/l ¤ Xác định chu kỳ vận hành của bể SBR Ta xây dựng 2 bể SBR, trong thời gian bể I lấp đầy thì bể II thực hiện quá trình khuấy trộn sục khí, lắng, rút nước . T = tF + tA + tS + tD + tI Trong đó: tF : thời gian lấp đầy nước vào bể tA : thời gian sục khí, khuấy trộn tS : thời gian lắng tD : thời gian rút nước ra khỏi bể tI : thời gian bơm xả bùn và nghỉ Chọn tF = 2 h (bắt đầu sụt khí sau 90 phút cấp nước) tA = 4 h tS = 1 h tD =1h tI =30 phút Þ T= 2 + 4 + 1 + 1 = 8h Số chu kỳ một bể hoạt động trong một ngày: n = = 3 chu kỳ/bể Số chu kỳ cả hai bể hoạt động trong một ngày: n = 2 bể x 3 chu kỳ/bể = 6 chu kỳ Thể tích phần lấp đầy cho một chu kỳ: VF = = 667 m3 ¤ Xác định kích thước bể Ta có : Tổng lượng SS dòng vào = tổng lượng SS sau lắng VTX = VSXS Trong đó: VT : tổng lưu lượng của 1 bể , m3 X : nồng độ MLSS trong dòng vào, X = 3500 mg/l VS : thể tích bùn lắng sau khi rút nước, m3 XS : nồng độ MLSS trong bùn lắng, mg/l XS = = 8333,3 g/m3 Þ = 0,42 Để đảm bảo SS không ra khỏi bể khi gạn nước, ta tính thêm 20 % = 0,5 Vời : VT = VF + VS Þ Þ = 0,5 Chọn = 0,5 Þ VT = = = 1334 m3 ¥ Chiều sâu hoạt động bể SBR H = 6,5 m ¥ Chiều sâu xây dựng của bể SBR: Htc = H + hbv Trong đó: hbv : chiều cao bảo vệ, hbv = 0,5 m Þ Htc = 6,5 + 0,5 = 7 m ¥ Diện tích mặt bằng bể : F= = 190,57 m2 ¥ Chọn kích thước bể : B x L = 12m x 16m =192m2 ¥ Chiều sâu rút nước hF = 50%H = 50% * 7 = 3,5 m ¥ Chiều cao phần chứa bùn: hb = 42% H = 0,42x 7 = 2,94 m ¥ Chiều cao an toàn của lớp bùn : han toàn = 0,08 x 7 = 0,56 m ¥ Thể tích phần chứa bùn : VS = 0,42 x VT = 0,42 x 1334 = 560,28 m3 ¥ Thời gian lưu nước tổng cộng của cả 2 bể t = = 16 h ¤ Xác định thời gian lưu bùn: Tổng lượng sinh khối trong bể SBR PX,TSSqC = V * XMLSS = 1334 m3 x 3500 g/m3 x 1kg/10-3g = 4669 kg Px,TSS qC = + Q* (nbVSS) * qC + Q * (TSSO – VSSO) * qC Trong đó: qC : thời gian lưu bùn, ngày Q: lưu lượng trung bình ngày ứng với mỗi bể , Q = 2000 m3/ngđ Y: hệ số sản lượng bùn, là thông số động học xác định bằng thực nghiệm Chọn Y = 0,4 mgVSS/mg bCOD5 SO : nồng độ cơ chất của nước thải dẫn vào bể Aerotank, SO = 166,65 mg/l S : nồng độ cơ chất của nước thải ra khỏi bể Aerotank, mg/l Xem SO – S » SO kd: hệ số phân hủy nội bào, là thông số động học được xác định bằng thực nghiệm. kd,T = k20qT-20 = 0,12 mg/mg.ng x (1,04)25-20 = 0,146 mg/mg.ngày fb : Tỉ lệ vụn tế bào, fb = 0,15 4669.103 = + 2000 x 20,328xqC + 2000 (77 – 61,6)qC Þ qC = 18 ngày ( Quy phạm 10 ¸ 30 ) ¤ Xác định nồng độ MLVSS Hàm lượng tăng sinh khối trong bể SBR tính theo MLVSS Px,VSS = + Q(nbVSS) = + 2000 x 20,328 = 36748 + 14486 + 40656 = 91890 g/ng = 92 kg/ngày ¤ Xác định lượng bùn dư Giả sử bùn có trọng lượng riêng r = 1,02 kg/m3 Lượng bùn có khả năng chứa trong bể Mbùn = Vb x r x XS = 560 m3 x 1,02 kg/m3 x 8333,3 .10-3 = 4760 kg Thể tích bùn choán chổ sau n chu kỳ : Gn = Gn-1 + + SSn Trong đó : Gn-1 : lượng bùn của chu kỳ n-1, kg PX : Hàm lượng MLSS sinh ra trong chu kỳ thứ n, kg SSn : lượng căn hữu cơ đi vào bể mỗi chu kỳ, kg Tổng hàm lượng MLVSS trong 1 bể tính theo ngày: PX,VSS = 92 kg/ngày Tổng hàm lượng MLSS trong 1 bể tính theo chu kỳ : PX = = 15,5 kg/chu kỳ Hàm lượng cặn trong bể: G0 = VXMLSS = 1334 x 3500 x 1kg/10-3 = 4669 kg Lượng cặn hữu cơ đi vào bể mỗi chu kỳ là: SS = ( TSS0 – VSS0) x VF = (77 – 61,6) x 667 x 1kg/10-3g = 10,3 kg Sau 1 chu kỳ làm việc, ta có: G1 = G0 + + SS = 4669 + + 10,3 = 4699 kg Sau chu kỳ làm việc thứ 2: G2 = G1 + + SS = 4699 + + 10,3= 4729 kg > 4699 kg Do đó sau chu kỳ 1 ta phải thải bỏ bùn dư ra khỏi bể Khối lượng bùn cần thải bỏ là: Gbùn dư = G3 – G0 = 4699 – 4669 = 30 kg/1bể Lưu lượng bùn cần thải bỏ: Vbùn dư = = 3,53 m3 Thể tích bùn thực trong bể sau 1chu kỳ: Vb = = 552,8 m3 Chiều cao bùn thực trong bể sau 1 chu kỳ: Hb = = 2,8 m ¤ Xác định tốc độ rút nước ra khỏi bể Lưu lượng nước rút khỏi bể SBR = lưu lượng lấp đầy VF = VD = 667 m3 tD = 1 h = 60 phút Tốc độ rút nước = = 11,12 m3/phút ¤ Xác định tỉ số F/M và tải trọng BOD Tải trọng thể tích: LBOD = trong đó : Q : lưu lượng nước thải, Q =2000 m3/ngày.bể SO : hàm lượng BOD5 đầu vào, SO = 101 mg/l VT : thể tích bể , VT = 1334 m3 LBOD = = 151,4 g BOD5/m3.ngày = 0,1514 kg BOD5/m3.ngày Trị số này nằm trong khoảng cho phép LBOD = 0,1 ¸ 0,3 kgBOD5/m3.ngày Tỉ số F/M: F/M = =0,05 g/g.ngày Trị số này nằm trong khoảng cho phép F/M = 0,04 ¸ 0,1 g BOD5/g BHT.ngày ¤ Xác định lưu lượng oxy cần thiết Lượng oxy yêu cầu cho mỗi bể Ro = Q ( SO – S) – 1,42 PX,bio Trong đó : PX,bio : hàm lượng VSS có khả năng phân hủy sinh học, được tính như sau: PX,bio = = = 36748 + 14486 = 51234 g/ng Þ RO = 2000 m3/bể.ng x 166,65 g/m3 - 1,42 x 51234 g/ng = 260548 g/ngày = 260,548 kg/ngày Mỗi bể hoạt động 3 chu kỳ/ngày, mỗi chu kỳ thời gian sục khí là 4h, do đó lượng O2 cần cung cấp trong 1h cấp khí là: MOxy = = 22 kg/h Công suất cấp Oxy mỗi máy là = 11 kgO2/h Giả sử rằng không khí có 23,2% trọng lượng O2 và khối lượng riêng không khí là 1,2 kg/m3. Lượng không khí lý thuyết cho quá trình là: MKK = = 39,5 m3/h ¤ Thiết bị sục khí Theo tính toán ở phần trên, lượng O2 cần cho mỗi bể SBR là 22 kg/h. Chiều sâu đặt JET là 6,5 m ¤ Xác định một số thông số Tổng hàm lượng MLSS trong 2 bể tính theo ngày: PX,TSS = = 518,8.103 g/ngày = 518,8 kg/ngày Hàm lượng bCOD khử trong 2 bể là: MbCOD = 4000 m3/ng x 166,65 g/m3 x 1kg/10-3g = 666,6 kg/ngày Hàm lượng BOD bị khử: MBOD = = 404 kg/ngày Hệ số sản lượng quan sát tính theo MLSS: Yobs = = 1,28 g TSS/gBOD Hệ số sản lượng quan sát tính theo VSS Yobs = 1,28gTSS/gBOD x 0,8 gVSS/gTSS = 1,024 g VSS/gBOD Hệ số sản lượng quan sát Yobs = = 0,78g TSS/g bCOD ¤ Hiệu quả xử lý tính theo BOD Tính hàm lượng BOD ở dòng ra khỏi bể Aerotank BODra = sBOD + Trong đó: sBOD : hàm lượng BOD phân hủy chậm, sBOD=2¸4 mg/l, chọn sBOD= 3mg/l Þ BODra = 3 mg/l + 0,704 x 0,8 x 20,328 = 14,45mg/l Hiệu quả xử lý được tính theo công thức: E = Þ E = = 85,7 % ¤ Thiết bị rút nước trong Thiết bị gồm một phao nổi làm bằng vật liệu sợi thủy tinh, phía trên là hệ thống cơ điện tử tự động điều khiển việc hút nước, được bao quanh bởi một lớp bảo vệ, phần này được nối với phần chứa nước chìm ở dưới nước, giữa hai phần này được bịt kín hoàn toàn bằng một vòng đệm nằm ở dưới đáy của phao nổi. Các hệ thống này được nối với ống dẫn nước ra bằng nhựa dẻo có thể uốn cong theo sự lên xuống của thiết bị, sau cùng, ống dẫn nhựa dẻo nối với ống dẫn nước ra cố định bằng nhựa PVC. Thiết bị decanter này có ưu điểm là giữa phần chứa nước chìm và phần đáy phao được thiết kế kín tuyệt đối, do đó tránh được sự xâm nhập của các chất lơ lửng như bùn. Việc thiết kế này đảm bảo cho việc tháo nước ra khỏi bể chỉ xảy ra ở phần trên với một độ sâu thích hợp và chỉ trong phạm vi đường kính của phao, tránh việc các chất nổi trên bề mặt không bị kéo theo vào dòng chính. Các thiết bị cơ khí phụ đi kèm với thiết bị rút nước gồm có: Dây phao với phao làm bằng sợi thủy tinh, dây neo thép không rỉ,khung neo dằn thép mạ và thép tấm. Ống xả nước bằng ống nhựa PVC Trụ neo thép mạ đường kính 120 mm Khung đỡ trụ neo bằng thép mạ. Khung đỡ dưới trụ neo bằng thép mạ Bulong khớp nối Van bướm điều khiển bằng điện đường kính 100mm ¤ Thiết bị bơm bùn ¥ Tính toán đường ống dẫn bùn Vận tốc trong đường ống dẫn bùn v = 0,3 – 0,5 m/s Chọn v = 0,4 m/s Lưu lượng bùn thải Qbùn = 3,53 m3 Thời gian bơm bùn t = 0,5h Đường kính ống dẫn bùn: D = = = 0,08 Chọn ống PVC có D = 80 mm ¥ Kiểm tra lại vận tốc trong ống: v = = 0,39 m/s Vận tốc này nằm trong khoảng 0,3 – 0,5 m/s ¥ Công suất máy bơm: N = Trong đó: Lưu lượng bùn cần bơm , Qbùn dư = 3,53 m3/0,5h = 1,961.10-3 m3/s.1bể Hb : cột áp của bơm , Hb = 8 m r : khối lượng riêng chất bùn , r = 1020 kg/m3 g : gia tốc rơi tự do, g = 9,81 m/s2 h : hiệu suất bơm, chọn h = 0,8 Þ N = = 0,7 kW ¤ Bộ điều khiển Bộ điều khiển dựa trên mạch PLC ( programmable Logical Controller). Bộ vi xử lý Allen Bradley SLC5/04, được thiết kế với mục đích tối ưu hóa các quá trình của hệ thống SBR. Bộ điều khiển là một hệ thống hoạt động dựa trên nhân tố thời gian, đã được lập trình sẵn theo các yếu tố như thời gian các pha, điều khiển các thiết bị phân phố khí, khuấy trộn, rút nước, mang đến khả năng điều khiển hoàn toàn tự động, giúp giảm bớt tối đa nhân tố con người tham gia vận hành hệ thống. 4.13 BỂ KHỬ TRÙNG £ Tính toán bồn pha hóa chất. Đối với lưu lượng nước thải của KCN Mỹ Phước III là 4000 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 Clo cần thiết dùng trong 2 ngày: Mmax = a * Qmax = 3 * 4000 * 2 = 24000 = 24 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). ¤ Thể tích hữu ích của bồn pha hóa chất: 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% ð Chọn Vb = 1600 (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: Với: Q: lưu lượng nước thải xử lý, Q = 417 m3/h. t: Thời gian lưu nước trong bể khử trùng, chọn t = 30 phút. ð V = 417*1/2 = 208,5 (m3). ¥ Kích thước bể khử trùng: ² Chiều rộng bể: B = 4 (m). ² Chiều dài bể: L = 13 (m). ² Chiều cao bể: h = 3,5 (m). ² Chiều cao tổng cộng của bể: 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 * 4 = 2,7 (m), chọn Lv = 3 (m) ¥ Diện tích bể tiếp xúc: ¥Diện tích một ngăn trong mặt bằng: Với b: chiều rộng một ngăn, chọn b =2,5 (m). ð F1 = 2,5 * 4 = 10m2. ¥ Số ngăn tổng cộng của bể khử trùng: ngăn. 4.14 BỂ NÉN BÙN. Ta thiết kế bể nén bùn kiểu ly tâm Ơø bể nén bùn ta nhận 2 lượng bùn: Bùn ở bể lắng , Q1 = 6,701 m3/ngày = 0,28 m3/h Bùn ở bể 2 SBR, Q2 = 2 x 3,53 m3/8h = 0,8825 m3/h ¤ Lượng bùn dư dẫn đến bể nén bùn là: qb = Q1 + Q2 = 0,28 + 0,8825 = 1,1625 m3/h ¤Khối lượng cặn từ bể chứa bùn chuyển tới bể nén Trong đó: Vhh là hỗn hợp nước và bùn xả từ bể lắng 1 và 2 bể SBR. Vhh = qb = 27,9m3/ngày. Sbun là tỉ trọng bùn so với nước. Sbun = 1,005 là khối lượng riêng của nước. =1000kg/m3 Ps nồng độ cặn tính theo cặn khô, %. Ps = 0,8 – 2,5%. Chọn Ps = 1,3% ¤Lượng bùn cực đại dẫn tới bể nén bùn Trong đó k là hệ số không điều hòa tháng của bùn hoạt tính dư. k = 1,15-1,2. Chọn k = 1,2. ¤Kích thước bể nén bùn Diện tích bể nén bùn Với Ub: tải trọng chất rắn (chọn theo bảng 8 -3 , XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ VÀ CÔNG NGHIỆP_PGS.TS Lâm Minh Triết) Diện tích bể nén bùn tính luôn phần ống trung tâm Đường kính bể nén bùn Đường kính ống trung tâm Chọn d = 0,6m Chiều cao ống trung tâm Chọn h = 1,4m Trong đó: là chiều cao phần lắng của bể Trong đó: t là thời gian lưu bùn trong bể nén. Chọn t = 15 ngày. v là vận tốc bùn dâng. v = 0,4mm/s ( Chiều cao tổng cộng bể nén bùn Htc = H + Hđáy + Hbv = 2,7 + 0,3 + 0,5 = 3,5m Trong đó: H là chiều cao hữu ích, chọn lớn hơn Hlang . H = 2,7m Hđáy là chiều cao độ dốc đáy,nghiêng 1/15 hướng tâm . Chọn Hđáy = 0,3m Hbv là chiều cao dự trữ hay chiều cao an toàn, chọn Hbv = 0,5m. Thể tích xây dựng bể nén bùn Máng răng cưa: Đường kính máng răng cưa được tính theo công thức: Drc = D – (0.33 + 0.1 + 0.003)*2 = 2,1 – 0.866 = 1,234m Trong đó D: đường kính trong bể lắng I, D =2,1 m 0.33: bề rộng máng tràn = 330mm = 0.33m 0.1: bề rộng thành bê tông = 100mm = 0.1m. 0.003: tấm đệm giữa máng răng cưa và máng bê tông = 3mm Máng răng cưa được thiết kế có 6 khe/m dài, khe tạo góc 90o. Như vậy tổng số khe dọc theo máng bê tông là : 1,234 * * 6 = 24 khe Lưu lượng nước chảy qua mỗi khe: Qkhe = 4.15 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: Ổn 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 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. Lưu lượng cặn đến lọc ép dây đai: qb = q x Trong đó: q : lượng bùn dư cần xử lý đến bể nén bùn, q = 56,8 m3/ngày = 2,4 m3/h P1 : độ ẩm của bùn dư , P1 = 99,2 % P2 : độ ẩm của bùn dư sau khi nén ở bể nén bùn trọng lực, P2 = 97,3% Þ qb = 2,4 x = 5,184 m3/h Máy làm việc 24h/ngày, 5 ngày/tuần. Khi đó lượng cặn đưa đến máy trong 1 tuần là: 2,4 m3/h x 24 h/ngày x 7 ngày/tuần = 403,2 m3 Lưu lượng cặn đưa đến máy trong 1 h là: Q = = 3,36 m3/h Giả sử hàm lượng bùn hoạt tính sau khi nén C = 50 kg/m3, lượng cặn đưa đến máy : M = C x Q = 50 x 3,36 = 168 kg/h = 4032 kg/ngày Sau khi qua máy ép bùn, bánh bùn có độ ẩm 75 – 85%. Chọn 82% Mkhô = 168 kg/h x (1 – 0,82) = 30,24 kg/h Tính tốn lượng polymer dùng trong máy ép bùn. Lượng bùn khô M = 30,24 kg/h Liều lượng polymer = 5kg/tấn bùn Liều lượng polymer tiêu thụ = 30,24 kg/h x 5kg/tấn bùn x 10-3 tấn/kg = 0,1512 kg/h Hàm lượng polymer sử dụng = 2 % Lượng dung dịch châm vào = 0,1512/2 = 0,076 m3/h = 1,8144m3/ngày. Chương V : KHAI TOÁN GIÁ THÀNH XÂY DỰNG VÀ XỬ LÝ 5.1. DỰ TOÁN KINH PHÍ ĐẦU TƯ Bảng 5.1 Tổâng kinh phí đầu tư TT Hạng mục Kinh phí (đ) 1 Chi phí xây dựng , thiết bị 9.194.524.000 2 Hệ thống tủ điện điều khiển 276.689.000 3 Cáp điện cho thiết bị 84.612.000 4 Hệ thống ống , và phụ kiện 279.986.000 5 Cung cấp hóa chất chạy chế độ ban đầu 166.200.000 6 Tổng giá trị công trình( trước thuế) 10.002.011.000 7 VAT 5% 500.100.000 8 Tổng giá trị công trình 10.502.111.000 Tổng giá trị công trình làm tròn: (Mười tỷ, năm trăm lẽ hai triệu đồngchẵn). 5.1.1 Chi phí xây dựng và thiết bị Bảng 5.2 Thống kê chi phí xây dựng và thiết bị STT Hạng mục Đặc tính kỹ thuật Số lượng Đơn giá (VNĐ) Thành tiền (VNĐ) 0 Song chắn rác thô Thép không rỉ 1 bộ 109.200.000 109.200.000 1 Hố thu gom Thể tích:105m3 1 bể 2.000.000 210.000.000 1.1 Bơm nước thải Loại: chìm Công suất: 200 m3/h@12mH 15kW/380V/3pha 3 cái 80.000.000 240.000.000 1.2 Cảm biến mực nước Vật liệu: SUS 1 bộ 240.000 240.000 2 Bể lắng cát Thể tích: 35 m3 1 bể 2.000.000 70.000.000 2.1 Song chắn rác tinh Lưới có đường kính 0,5mm 2 cái 265.600.000 531.200.000 3 Bể điều hòa Thế tích: 1000 m3 1 bể 2.000.000 2.000.000.000 3.1 Bơm nước thải Loại: chìm Công suất: 200m3/h@10mH 7.5kw/380V/3pha 2 cái 80.000.000 160.000.000 3.2 Cảm biến mực nước Vật liệu: SUS 1 bộ 240.000 240.000 3.3 Máy thổi khí 13m3/phút@22KW 2 Cái 96.000.000 192.000.000 3.4 Hệ thống phân phối khí(ống đục lỗ) EFDM, chịu nhiệt và chống ăn mòn 10 Oáng 3.520.000 30.520.000 4 Bể điều chỉnh pH Thể tích: 19m3 Vật liệu: bê tông 2 Bể 2.000.000 38.000.000 4.1 Đầu điều khiển pH Khoảng đo:0-14 1 Bộ 33.600.000 33.600.000 4.2 Bồn chứa NaOH 20% Thể tích:100L Vật liệu: nhựa compostsit 1 Cái 6.080.000 6.080.000 4.3 Bơm NaOH 20% Công suất:0,22l/h@0,3KW 2 Cái 8.000.000 16.000.000 4.4 Máy khuấy Tốc độ: 290vong/phut@1,5KW 2 Cái 4.000.000 8.000.000 4.5 Công tắc mực nước Vật liệu: SUS 2 Bộ 240.000 480.000 4.6 Bồn chứa H2SO410% Thể tích: 100L Vật liệu: nhựa composit 1 Cái 6.080.000 6.080.000 4.7 Bơm H2SO410% Công suất:0,45l/h@0,2KW 2 cái 8.000.000 16.000.000 4.8 Công tắc mực nước Vật liệu: SUS 1 Bộ 240.000 240.000 5 Bể keo tụ Thể tích: 49m3 Vật liệu: bê tông 1 Bể 2.000.000 98.000.000 5.1 Máy khuấy Tốc độ: 290vong/phut@5KW 2 Cái 4.000.000 8.000.000 5.2 Bồn chứa PAC 46% Thể tích: 1500L Vật liệu: nhựa composit 1 Cái 9.600.000 9.600.000 5.3 Bơm PAC 46% Công suất: 16l/h@0,2KW 2 Cái 8.000.000 16.000.000 5.4 Máy khuấy Tốc độ: 290 vòng/phut@5KW 2 Cái 4.000.000 8.000.000 5.5 Công tắc mực nước Vật liệu: nhựa composit 1 Bộ 240.000 240.000 6 Bể tạo bông Thể tích: 56m3 Vật liệu: bê tông 1 Bể 2.000.000 112.000.000 6.1 Máy khuấy Tốc độ: 290 vong/phut@5KW 3 Bộ 4.000.000 12.000.000 6.2 Bồn chứa polymer 0,1% Thể tích: 1500L Vật liệu: nhựa composit 1 Cái 9.600.000 9.600.000 6.3 Bơm polymer 0,1% Công suất: 0,33l/h@0,2KW 2 Cái 8.000.000 16.000.000 6.4 Máy khuấy Tốc độ: 290vong/phut@5KW 1 Cái 4.000.000 4.000.000 6.5 Công tắc mực nước Vật liệu: SUS 1 Bộ 240.000 240.000 7 Bể lắng 1 Thể tích: 333m3 1 bể 2.000.000 666.000.000 7.1 Bơm bùn dư Công suất: 20m3/h@3KW 1 Cái 38.400.000 38.400.000 8 Bể trung gian Thể tích: 209m3 1 bể 2.000.000 418.000.000 8.1 Bơm nước thải Loại: chìm Công suất: 200m3/h@15KW 2 cái 80.000.000 160.000.000 8.2 Công tắc mực nước Vật liệu: SUS 1 bộ 240.000 240.000 9 Bể SBR Thể tích: 1334m3 1 bể 2.000.000 2.668.000.000 9.1 Máy sục khí bề mặt Điện năng: 13,5KW 4 cái 154.256.000 617.024.000 9.2 Hệ thống chắt nước Công suất: 167 m3/h 2 cái 120.000.000 240.000.000 9.3 Van điện Van bướm 6 cái 4.704.000 28.224.000 9.4 Bộ cảm biến đo bề mặt 1 bộ 3.000.000 3.000.000 9.5 Bộ điều khiền 1 bộ 60.000.000 60.000.000 9.6 Bơm bùn dư Công suất: 7,06m3/h@0,75KW 2 cái 42.800.000 85.760.000 10 Bể nén bùn Thể tích: 7,35m3 Vật liệu: bê tông 1 Bể 2.000.000 14.500.000 10.1 Bơm bùn đến máy ép bùn Công suất: 3m3/h@0,75KW 2 Cái 30.000.000 60.000.000 10.2 Ống trung tâm Vật liệu: thép phủ Epoxy 2 Bộ 500.000 1.000.000 10.3 Cảm biến mực nước Vật liệu: SUS 1 Bộ 240.000 240.000 11 Máy ép bùn Công suất: 1000L/h@7,5KW 1 Cái 172.576.000 172.576.000 TỔNG CỘNG 9.194.524.000 5.1.2 Chi phí đường ống và phụ kiện Xem phục lục ( Thống kê đường ống vàphụ kiện. ) 5.1.3 Chi phí cho hệ thống điện, điều khiển Xem phụ lục (Thống kê hệ thống điện điều khiển.) 5.1.4 Chi phí cáp điện Xem phụ lục ( Tổng hợp cáp điện ) 5.1.4 Chi phí vật tư, hóa chất chạy chế độ Xem phụ lục ( Dự trù kinh phí vật tư hóa chất ) 5.2 ƯỚC TÍNH CHI PHÍ VẬN HÀNH 5.2.1 Chi phí khấu hao: Thời gian khấu hao công trình T = 15 năm Chi phí xây dựng tính theo ngày : Pkh = = 1.918.000 VNĐ /ngày 5.2.2 Chi phí điện năng Xem phục lục (Chi phí điện năng cho từng thiết bị ) Tổng lượng điện tiêu thụ : 1386 KW/ngày với mức giá 1000đ/1KW thì chi phí điện năng cho toàn bộ hệ thống trong 1 ngày là: Pđn = 1000 * 1970 = 1.970.000đ/ngày 5.2.3 Chi phí hóa chất ° Chi phí cho lượng phèn nhôm tiêu thụ trong một ngày: P1 = 33,3 (kg/ngày) * 4.500 (VNĐ/kg) = 150.000 (VNĐ/ngày) ° Chi phí cho lượng NaOH tiêu thụ trong một ngày: P2 =5,281 (L/ngày) * 20.000(VNĐ/L) = 105.600VNĐ ° Chi phí cho lượng axit H2SO4 tiêu thụ trong một ngày: P3 = 10,8 (L/ngày) * 30.000 (VNĐ/L) = 324.000VNĐ ° Chi phí cho lượng polymer ( tạo bơng) tiêu thụ trong một ngày: P4 = 8 (kg/ngày) * 100.000 = 800.000 VNĐ ° Chi phí cho lượng polymer (ép bùn) tiêu thụ trong một ngày: P5 = 1,82(m3/ngày) * 280.000 (VNĐ/m3) = 509.600 VNĐ Vậy chi phí hóa chất Phc = P1 + P2 + P3 + P4 + P5 Hay Phc = 150.000 + 105.600 +324.000 + 800.000 +509.600 = 1.889.600 (đ/ngày) 5.2.4 Chi phí sữa chữa Chi phí sửa chữa chiếm khoảng 0,5% tổng chi phí đầu tư ban đầu Psc = 0,5% x 8.619.400.000 = 43.097.000VNĐ/năm = 118.000VNĐ/ngày 5.2.5 Chi phí nhân công Chi phí trung bình cho một nhân công là 2.500.000 VNĐ/tháng Số người làm 6 người , Vậy chi phí chol nhân công là: Pnc = 6 x 2.500.000 VNĐ/tháng = 15.000.000 VNĐ/tháng = 500.000đ/ngày 5.2.6 Chi phí phân tích : Một ngày phân tích 6 mẩu, 1 mẩu phân tích 6 thông số là: SS, COD, BOD, DO, Độ màu, pH. Với chi phí : Ppt = 100.000đ/ 6 mẩu. ª Tổng chi phí xử lý nước thải là: P = Pkh + Phc + Pdn + Pnc + Psc + Ppt hay P = 1.918.000 + 1.889.200 + 1.970.000 + 500.000 + 118.0000+ 100.000 = 6.495.000 (VNĐ/ngày) ª Chi phí xử lý cho 1 m3 nước thải là: PXL = = 1.624 ( VNĐ/m3) 5.3. SUẤT ĐẦU TƯ CHO 1 M3 NƯỚC THẢI - Công suất nhà máy xử lý nước thải 4000 m³/ngày đêm - Chi phí xây dựng 10.502.100.000 (đ). ª Suất đầu tư cho 1m3 nước thải được tính bằng: Chi phí xây dựng : công suất = 10.502.100.000 : 4000 = 2.625.000 (đ/m3) 5.4 . PHÂN TÍCH LỢI ÍCH KINH TẾ - Với chi phí xử lý 1.624 đồng/m3, BQL khu công nghiệp hoàn toàn có thể di trì hoạt động của hệ thống xử lý nước thải này nhờ vào khoảng thu phí từ các doanh nghiệp trong KCN(2.500 đồng/m3). Và có khả năng thu hồi vốn đầu tư trong thời gian như sau: Cứ 1m3 nước thải KCN dư khoảng 876(đ), như vậy một ngày số tiền thu được là: 876 x 4000 = 3.504.000(đ). ° Vậy thời gian thu hồi vốn: T = 10.502.100.000 : 3.504.000 = 2997(ngày) Hay 2997 : 365 = 8.2(năm). Chương VI : QUẢN LÝ VẬN HÀNH HỆ THỐNG 6.1. GIAI ĐOẠN ĐƯA HỆ THỐNG VÀO HOẠT ĐỘNG. Sau khi công trình đã xây dựng xong, bước tiếp theo là đưa công trình vào hoạt động chạy chế độ. Trong suốt giai đoạn khởi động hệ thống xử lý nước thải, phải kiểm tra và điều chỉnh chế độ làm việc của từng công trình sao cho hiệu quả cao nhất. đa số các hệ thống xử lý nước thải khi đưa vào chạy chế độ người ta dùng nước sạch để đảm bảo các yêu cầu vệ sinh khi cần sửa chữa. Mỗi công trình đơn vị có một khoảng thời gian dài ngắn khác nhau trước khi bước vào hoạt động ổn định. Đối với công trình xử lý sinh học, khoảng thời gian để hệ thống bước vào hoạt động ổn định tương đối dài (1 – 2 tháng). Khoảng thời gian đó để cho vi sinh vật thích nghi và phát triển. Trong thời gian đó phải thường xuyên lấy mẫu phân tích, xem xét hiệu quả làm việc của toàn hệ thống. ° Chế độ giám sát, theo dõi : ª Giám sát liên tục : các thông số của hệ thống như hàm lượng oxy hòa tan thông qua thế ôxy hóa – khử (ORP), pH, lưu lượng xử lý sẽ được giám sát thông qua các thiết bị đo liên tục tự ghi ª Giám sát gián đoạn: các thông số như BOD, COD, SS, mật độ vi sinh sẽ được theo dõi hàng ngày bằng các phương pháp lấy mẫu và phân tích tại phòng thí nghiệm của trạm xử lý. 6.2 THAO TÁC VẬN HÀNH HÀNG NGÀY. Hệ thống xử lý nước thải chạy tự động hoàn toàn, hàng ngày người vận hành phải kiểm tra hoạt động của toàn bộ hệ thống. Lưu ý : Kiểm tra cường độ điện thế (mức: 380 V±10%). ª Bật MCCB chính trong tủ sang ON. CHẾ ĐỘ TỰ ĐỘNG : Bật tất cả các công tắt sang chế độ “AUTO”. CHẾ ĐỘ TAY : Bật công tắc sang chế độ “ON_OFF”. Lưu ý : Quá trình thao tác vận hành này chỉ diễn ra trong giai đoạn ban đầu (như chạy chế độ, cân chỉnh thiết bị, ) hay giai đoạn cần sửa chửa, bảo dưởng thiết bị. Trong những trường hợp khẩn cấp, nhấn nút “TẮT KHẨN CẤP” bên ngoài tủ điện để ngưng toàn bộ hoạt động của hệ thống. Vận hành hệ thống hàng ngày cần đảm bảo các yếu tố: * Đảm bảo hàm lượng oxy hòa tan trong nước thải ở bể SBR. * Kiểm tra tính ổn định của các thiết bị. * Lấy mẫu phân tích định kỳ, . . . - Kiểm tra chế độ làm việc của các công trình. * Lượng nước thải chảy vào hầm tiếp nhận và các công trình xử lý. * Lưu lượng không khí cấp vào bể SBR bể điều hòa. * Hiệu suất làm việc của các công trình. * Năng lượng điện tiêu thụ. 6.3 KIỂM SOÁT THÔNG SỐ VẬN HÀNH Để hệ thống sớm đi vào hoạt động thì nước thải xử lý của hệ thống phải đạt tiêu chuẩn qui định ban đầu. Để đạt được điều đó cần thực hiện tốt các vấn đề sau, nhằm kiểm soát và duy trì sự ổn định của hệ thống khi vận hành. ª Giám sát chặt chẽ chất lượng nước thải đầu vào của hệ thống xử lý, đồng nghĩa với việc giám sát đầu ra của các nguồn thải về hệ thống xử lý. Duy trì pH của nước thải vào hệ xử lý thích hợp từ 5,5 - 8. Nhiệt độ của nước thải đầu vào, khoảng nhiệt độ giới hạn tối ưu cho quá trình phân hủy từ 20o – 40oC. Khi nhiệt độ vượt qua ngưỡng giới hạn này vi sinh vật sẽ chết dần và tăng lên theo nhiệt độ. Khi nhiệt độ thấp hơn thì làm cho quá trình oxi hóa sinh hóa chậm lại. Cung cấp đầy đủ dinh dưỡng (N/P), yêu cầu nồng độ các chất dinh dưỡng trong nước thải là : BOD : N : P = 100 : 5 : 1(kiểm tra thường xuyên bơm định lượng cấp dinh dưỡng và pha dinh dưỡng theo đúng hướng dẫn vận hành). Duy trì khả năng tuần hoàn bùn hoạt tính, mục đích duy trì đủ nồng độ bùn hoạt tính trong bể SBR ( kiểm tra sự hoạt động của bơm bùn tuần hoàn ). Duy trì ổn định hàm lượng ôxy trong bể điều hòa và bể SBR (thường xuyên kiểm tra hệ thống cấp khí). Hàm lượng kim loại nặng trong nước thải (đồng, kẽm, niken) phải nằm ở mức giới hạn cho phép. Duy trì ổn định quá trình keo tụ thông qua việc theo dõi thường xuyên pH nước thải, hàm lượng phèn, cơ chế khuấy trộn. Ngoài ra nước thải qua từng giai đoạn xử lý được lấy mẫu và phân tích các chỉ số cần thiết để đánh giá hiệu quả xử lý, cụ thể: Bảng 6.1 Các chỉ số cần phân tích Thông số phân tích Chai đựng Điều kiện bảo quản Thời gian bảo quản pH Polyethylen Không 6 giờ SS Polyethylen Lạnh, 4oC 4 giờ DO Thuỷ tinh Đo tại chỗ BOD Polyethylen Lạnh, 4oC 4 giờ COD Polyethylen Lạnh, 4oC 24 giờ Độ màu Polyethylen Lạnh, 4oC 48 giờ 6.4 SỰ CỐ VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC Hệ thống xử lý nước thải tập trung trong thời gian hoạt động có thể sẽ xảy ra các sự cố ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình xử lý nước thải như: mất điện thời gian dài làm cho tính ổn định của vi sinh vật trong bể SBR bị thay đổi, không còn ổn định; lưu lượng và mức độ ô nhiễm của nước thải tập trung về hệ thống xử lý nước thải vượt quá công suất thiết kế; hư hỏng các thiết bị, máy móc làm ngừng trệ hoạt động của hệ thống xử lý nước thải hoặc chất lượng nước thải sau xử lý không đạt tiêu chuẩn hoặc gây nguy hiểm cho người vận hành...vv. Tuy nhiên phần lớn các thiết bị lắp đặt tại hệ thống xử lý nước thải được thiết kế theo chế độ vận hành luân phiên, vì thế, việc hư hỏng thiết bị làm cho hệ thống xử lý nước thải dừng hoạt động đã được giảm thiểu. Tất cả các thiết bị, máy móc trang bị, lắp đặt cho HTXLNT đều có hướng dẫn sử dụng, bảo trì, bảo dưỡng, sửa chữa, thay thế kèm theo thuận tiện cho việc vận hành và sửa chữa. Nếu thực hiện tốt công tác kiểm tra giám sát thường xuyên, chúng ta có thể có được hệ thống xử lý nước thải hoạt động tốt trong một thời gian dài. Tuy nhiên, nếu có sự cố xảy ra, điều quan trọng là phải phân tích nguyên nhân để giải quyết sự cố. Dưới đây là một số sự cố thường gặp khi vận hành hệ thống xử lý nước thải, nguyên nhân và cách khắc phục sự cố: Bảng 6.2 Các sự cố thường gặp. Hạng mục Sự cố Nguyên nhân Hành động sửa chữa, khắc phục Song chắn rác Mùi Vật chất bị lắng trước khi tới song chắn Loại bỏ vật lắng Tắc Không làm vệ sinh sạch sẽ Tăng lượng nước làm vệ sinh Bể điều hoà Mùi Lắng trong bể Tăng cường khuấy,sục khí Bể hiếu khí Bọt trắng nổi trên bề mặt Có quá ít bùn (thể tích bùn thấp) Dừng lấy bùn dư Nhiễm độc tính (thể tích bùn bình thường) Tìm nguồng gốc phát sinh để xử lý Bùn có màu đen Có lượng oxy hoà tan (DO) quá thấp (yếm khí) Tăng cường sự sục khí Có bọt khí ở một số chỗ trong bể Thiết bị phân phối khí bị nứt Thay thế thiết bị phân phối khí Bể lắng Bùn đen trên mặt Thời gian lưu bùn quá lâu Loại bỏ bùn thường xuyên Có nhiều bông nổi ở dòng thải Nước thải quá tải Xây bể to hơn Máng tràn quá ngắn Tăng độ dài của máng tràn Nước thải không trong Khả năng lắng của bùn kém Tăng hàm lượng bùn trong bể hiếu khí Kết luận: Để HTXLNT hoạt động tốt, ngăn ngừa, giảm thiểu sự cố và khắc phục sự cố trong thời gian ngắn nhất, cần thực hiện tốt các công việc sau: Xây dựng đội ngũ nhân viên vận hành có trình độ, có tay nghề và có trách nhiệm cao. Thường xuyên kiểm tra tình trạng hoat động của thiết bị, máy móc. Bảo trì, bảo dưỡng thiết bị, máy móc theo hướng dẫn sử dụng. Xây dựng kế hoạch dự trù vật tư, phụ tùng thay thế thiết yếu và đội ngũ sửa chữa lành nghề để đảm bảo thời gian khắc phục sự cố là nhanh nhất (hoặc đối tác có khả năng và kinh nghiệm trong lĩnh vực này). Giám sát và Quản lý chặt nguồn thải bằng các biện pháp hành chính. 6.5. TỔ CHỨC QUẢN LÝ VÀ NGUYÊN TẮC AN TOÀN LAO ĐỘNG. - Tổ chức quản lý: * Nhiệm vụ, chức năng của các phòng ban, cá nhân, phải được rõ ràng. * Tất cả các công trình máy móc phải có hồ sơ sản xuất theo dõi và bổ sung những thay đổi mới. * Các công trình, máy móc thiết bị phải được giữ nguyên, không được thay đổi về chế độ công nghệ. Tiến hành bảo dưỡng, đại tu đúng kỳ hạn đã được phê duyệt. * Nhắc nhở các công nhân thường trực ghi chép đầy đủ sự biến động thất thường của hệ thống đồng thời tổ chức cho công nhân vận hành học tập kỹ thuật để nâng cao tay nghề và làm cho việc quản lý công trình được tốt hơn, đồng thời trang bị cho họ các kỹ nâng về an toàn lao động. - An toàn lao động. Khi công nhân mới vào làm việc cần trang bị cho họ các kiến thức cơ bản về an toàn lao động. Mỗi công nhân phải được trang bị đầy đủ áo quần và các phương tiện bảo hộ lao động cần thiết khác. Công nhân cần lưu ý những điều sau: * Nắm vững quy trình hoạt động của hệ thống xử lý nước thải, hệ thống điện. * Không được sửa chữa hoặc bảo dưỡng thiết bị khi chưa được ngắt điện. * Khi có sự cố về thiết bị, máy móc cần ngắt điện nhanh chóng. * Trong quá trình hoạt động, nếu thấy có những vấn đề về máy móc thì cần được kiểm tra, sửa chữa trước khi hoạt động tiếp. Chương VII: NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN 7.1 NHẬN XÉT VỀ MẶT CÔNG NGHỆ Cơng nghệ xử lý chính là CƠNG NGHỆ SINH HỌC HIẾU KHÍ KẾT HỢP VỚI XỬ LÝ HĨA-LÝ. Ưu điểm Ưu điểm nổi bật trong cơng nghệ phân hủy sinh học hiếu khí : hệ vi sinh vật hiếu khí được phân lập từ hệ vi sinh vật cĩ sẵn trong nước thải. Khơng cần phải bổ sung bất cứ loại vi sinh vật hoặc loại men nào. Hiệu suất xử lý cao. Cho phép đạt được chỉ số BOD, COD của nước thải sau xử lý nhỏ. Tồn bộ hệ thống được thiết kế đơn giản cĩ độ tin cậy cao, vận hành đơn giản, thuận tiện khi bảo dưỡng, sửa chữa.và thuận tiện cho người sử dụng. Thiết bị cơng nghệ sử dụng phù hợp với đặc thù của nước thải, mới 100%, nhiều chủng loại bơm được sử dụng từ các nhà sản xuất trong nước liên doanh với nước ngồi (Nhật) cĩ độ ổn định cao và đảm bảo các phụ tùng thay thế . Sử dụng ít thiết bị – do đĩ sẽ giảm thiểu quá trình bảo dưỡng, bảo trì, tiêu thụ năng lượng. Hệ thống cĩ 2 chế độ điều khiển : tự động hồn tồn và bằng tay. Hiệu quả sử dụng mặt bằng để xây dựng hệ thống cao, tiết kiệm được quỹ đất phục vụ cho các cơng trình khác. Nhược điểm : Toàn bộ hệ thống được xây dựng trên một nền đất mới sang lấp từ vị trí ngập nước sình lầy điều này ảnh hưởng đến tuổi thọï của công trình do quá trình sụt lún móng theo thời gian vì kết cấu đất yếu chưa ổn định. Các thông số thiết kế của hệ thống căn cứ trên tiêu chuẩn xả thải mà KCN cung cấp. Điều này sẽ làm cho hiệu quả xử lý của hệ thống gặp khó khăn vì phần lớn nước thải của xí nghiệp, nhà máy đều không đảm bảo tiêu chuẩn xả thải mà KCN qui định . 7.2 NHẬN XÉT VỀ MẶT KINH TẾ - Với suất đầu tư đã tính như trên : 2.625.000(đ) là phù hợp với giá cả thị trường hiện hành, BQL khu công nghiệp hoàn toàn có thể tham khảo được. - Chi phí xử lý cho 1 m3 nước thải được tính theo trên có giá 1624đ/ m3 nước thải là rẽ so với các công nghệ xử lý khác có trên thị trường. Tạo cho nhà đầu tư có khả năng duy trì hoạt động của hệ thống đồng thời tăng cường khả năng thu hồi vốn. Điều này làm cho tính khả thi của công trình là cao. - Thời gian hoàn vốn của nhà đầu tư được dự tính là khoảng 8.2 năm. Đây là khoảng thời gian ngắn so với hợp đồng ký kết thuê đất của các doanh nghiệp tại KCN là 30 - 50 năm. 7.3 KẾT LUẬN VỀ TÍNH KHẢ THI VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG THỰC TẾ - Với tất cả những ưu điểm về mặt công nghệ, kỹ thuật, kinh tế thì tính khả thi của công trình là rất cao và hoàn toàn có khả năng áp dụng vào thực tế. Trước bối cảnh các nhà đầu tư đang đứng trước lựa chọn giữa rất nhiều công nghệ XLNT khác nhau, giá cả củng khác nhau thì những gì tác giả trình bày trong đồ án này là hoàn toàn có cơ sở và tin cậy được vì giá cả xây dưng, thiết bị, vật tư được cập nhật theo giá cả thị trường và mang tính cạnh tranh. Công nghệ đề xuất dựa trên các công trình xử lý nước thải thực tế tại các KCN vì vậy công nghệ đã được cải thiện cho phù hợp với đặc tính của nước thải, khắc phục những nhược điểm thường gặp.