Upload
others
View
5
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẾT MỔ GIA CẦM CỦA CÔNG TY TNHH PHẠM TÔN
CÔNG SUẤT 300 M3/NGÀY.ĐÊM
Ngành : MÔI TRƯỜNG
Chuyên ngành : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Giảng viên hướng dẫn : TS. Đặng Viết Hùng
Sinh viên thực hiện : Võ Tường An
MSSV: 09B1080001 : Lớp: 09HMT2
TP. Hồ Chí Minh, tháng 03 năm 2011
Bộ Giáo dục và Đào tạo CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN: Võ Tường An MSSV: 09B1080001 NGÀNH: Kỹ Thuật Môi Trường LỚP: 09HMT2 KHOA: Môi Trường BỘ MÔN: Kỹ thuật Môi trường 1. Đầu đề luận văn : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẾT MỔ GIA CẦM
CỦA CÔNG TY TNHH PHẠM TÔN, CÔNG SUẤT 300 M3/NGÀY ĐÊM 2. Nhiệm vụ đồ án: - Tổng quan về nước thải giết mổ gia cầm - Xác định đặc tính nước thải. Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải. - Tính toán thiết kế các công trình đơn vị. - Khái quát kinh phí xây dựng trạm xử lý - Thể hiện các công trình đơn vị trên bản vẽ A3. 3. Ngày giao đồ án: 01/11/2010 4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 08/03/2011 Họ tên người hướng dẫn: TS. Đặng Viết Hùng Phần hướng dẫn: Nội dung và yêu cầu đồ án đã được thông qua bộ môn Ngày……tháng…….năm 2011 Chủ Nhiệm Bộ môn Người hướng dẫn chính (ký và ghi rõ họ tên) TS. Đặng Viết Hùng Phần dành cho Khoa, Bộ môn: Người duyệt:……………………………………………………………………. Ngày bảo vệ: …………………………………………………………………… Điểm tổng kết:………………………………………………………………… Nơi lưu trữ đồ án:………………………………………………………
Khoa: …………………………..
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
Điểm số bằng số:.............................. Điểm số bằng chữ ……………………………. Tp.Hồ Chí Minh, Ngày tháng năm 2011 Ký tên TS. Đặng Viết Hùng
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
Điểm số bằng số:.............................. Điểm số bằng chữ ……………………………. Tp.Hồ Chí Minh, Ngày tháng năm 2011 Ký tên
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đồ án là kết quả thực hiện của riêng tôi. Những kết quả
trong đồ án là trung thực, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, khảo sát
tình hình thực tiễn và dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Đặng Viết Hùng
Nội dung đồ án có tham khảo và sử dụng các tài liệu, thông tin được đăng
tải trên các tác phẩm và các trang web theo danh mục tài liệu của đồ án.
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được luận văn tốt nghiệp em đã nhận được rất nhiều ý kiến đóng góp, sự giúp đỡ của thầy cô và bàn bè.
Đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy Đặng Viết Hùng là người đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất cho em trong suốt thời gian thực hiện chuyên đề .
Chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô Khoa Môi Trường Và Công Nghệ Sinh Học đã truyền đạt những kiến thức quý báu làm hành trang vững chắc cho em trong suốt thời gian học tại trường.
Cám ơn các anh chị em trong công ty Phạm Tôn, đặt biệt là anh Tôn Thái Hưng người đã tạo điều kiện để em khảo sát tìm hiểu thu thập thông tin, cũng như cung cấp thêm cho em kiến thức về công nghệ giết mổ gia cầm ở Việt Nam.
Cám ơn tất cả các anh chị, các bạn sinh viên lớp 09HMT12 đã đóng góp những ý kiến thiết thực để mình hoàn thành được luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn!
SVTH: Võ Tường An
i
MỤC LỤC
MỤC LỤC ............................................................................................................................i
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ......................................................................................... vi
DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................................. vii
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH .............................................................................. viii
LỜI MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
1. Đặt vấn đề ...........................................................................................................1
2. Tính cấp thiết phải xây dựng trạm xử lý nước thải. .........................................1
3. Nhiệm vụ luận văn..............................................................................................2
4. Nội dung luận văn ..............................................................................................2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH PHẠM TÔN ............................3
1.1 Thông tin chung về công ty TNHH Phạm Tôn.................................................3
1.2 Quy trình sản xuất của công ty Phạm tôn .........................................................4
1.2.1 Quy trình công nghệ sản xuất gia cầm...................................................4
1.2.2 nguyên, nhiên liệu, lao động phục vụ cho hoạt động sản xuất.............5
1.3 Các vấn đề ô nhiễm môi trường và biện pháp khắc phục của công ty ...........6
1.3.1 Ô nhiễm môi trường không khí..............................................................6
1.3.2 Ô nhiễm môi trường nước .....................................................................7
1.3.3 Chất thải rắn ............................................................................................8
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI GIẾT MỔ GIA CẦM VÀ CÁC
PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI ........................................................................9
2.1 Thành phần gây ô nhiễm chính trong nước thải giết mổ gia cầm ...................9
2.2 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải...............................................9
2.2.1 Phương pháp cơ học................................................................................9
2.2.2 Phương pháp hóa lý ..............................................................................11
2.2.3 Phương pháp sinh học...........................................................................16
ii
2.3 Một số công trình xử lý nước thải tương tự trong thực tế..............................21
2.3.1 Trạm xử lý nước thải cho dây chuyền giết mổ gia súc, gia cầm công
ty TNHH Huỳnh thảo, công suất 250 m3/ngày.đêm ......................................21
2.3.2 Trạm xử lý nước thải cho dây chuyền giết mổ gia súc, gia cầm công
ty chăn nuôi VIFACO, công suất 250 m3/ngày.đê, .......................................23
CHƯƠNG 3: ĐỀ SUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ .................................26
3.1 Cơ sở đề xuất công nghệ .................................................................................26
3.2.1 Địa điểm xây dựng trạm xử lý nước thải.............................................26
3.2.2 Công suất của trạm xử lý ......................................................................26
3.2.3 Thành phần và tính chất nước thải.......................................................27
3.2 Đề xuất công nghệ xử lý nước thải giết mổ gia cầm ......................................28
3.3 Đánh giá công nghệ đề xuất.............................................................................31
3.4 Lựa chọn công nghệ .........................................................................................31
3.5 Thuyết minh công nghệ lựa chọn ....................................................................32
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ ......................................35
4.1 Tính toán thiết giỏ chắn rác .............................................................................35
4.1.1 Nhiệm vụ ............................................................................................35
4.1.2 Tính toán.............................................................................................35
4.2 Hầm bơm tiếp nhận ..........................................................................................36
4.2.1 Nhiệm vụ ............................................................................................36
4.2.2 Tính toán.............................................................................................36
4.3 Bể điều hòa .......................................................................................................37
4.3.1 Nhiệm vụ ............................................................................................37
4.3.2 Tính toán.............................................................................................38
4.4 Bể tuyển nổi ......................................................................................................42
4.4.1 Nhiệm vụ ............................................................................................42
4.4.2 Tính toán.............................................................................................43
iii
4.5 Bể kỵ khí UASB .................................................................................................46
4.5.1 Nhiệm vụ ............................................................................................46
4.5.2 Tính toán.............................................................................................46
4.6 Bể bùn hoạt tính................................................................................................50
4.6.1 Nhiệm vụ ............................................................................................50
4.6.2 Tính toán.............................................................................................50
4.7 Bể lắng đợt II ....................................................................................................56
4.7.1 Nhiệm vụ ............................................................................................56
4.7.2 Tính toán.............................................................................................56
4.8 Bể trung gian.....................................................................................................58
4.8.1 Nhiệm vụ ............................................................................................58
4.8.2 Tính toán.............................................................................................58
4.9 Bể tiếp xúc ........................................................................................................59
4.9.1 Nhiệm vụ ............................................................................................59
4.9.2 Tính toán.............................................................................................59
4.10 Bể chứa bùn ......................................................................................................61
4.10.1 Nhiệm vụ ............................................................................................61
4.10.2 Tính toán.............................................................................................61
4.11 Thiết bị lọc ........................................................................................................62
4.11.1 Nhiệm vụ ............................................................................................62
4.11.2 Tính toán.............................................................................................62
4.12 Tính toán đường ống và thiết bị động lực.......................................................64
4.12.1 Tuyến ống dẫn nước từ hầm bơm tiếp nhận vô bể điều hòa ...........64
4.12.2 Tuyến ống dẫn nước và bơm cho các công trình từ bể điều hòa về
sau .......................................................................................................65
4.12.3 Đường ống dẫn khí..........................................................................67
4.12.4 Ống thu bùn .....................................................................................68
iv
4.12.5 Máy thổi khí.....................................................................................68
CHƯƠNG 5: DỰ TOÁN KINH PHÍ ............................................................................70
5.1 Chi phí xây dựng, cung cấp, lắp đặt trạm xử lý nước thải .........................70
5.2 Chi phí khấu hao ...........................................................................................78
5.3 Chi phí vận hành...........................................................................................78
5.3.1 Chi phí điện năng (D)......................................................................78
5.3.2 Chi phí hóa chất (H) ........................................................................78
5.3.3 Nhân công (N) ................................................................................78
5.4 Chi phí xử lý 1 m3 nước thải ........................................................................79
CHƯƠNG 6: THI CÔNG VẬN HÀNH VÀ QUẢN LÝ CÔNG TRÌNH................80
6.1 Thiết kế và thi công trạm xử lý ....................................................................80
6.1.1 Trình tự thực hiện cơ bản của việc xây dựng trạm xử lý ..............80
6.1.2 Đặc điển của việc thực hiện công trình..........................................80
6.1.3 Lực lượng thi công ..........................................................................80
6.1.4 Biện pháp thi công ..........................................................................81
6.1.5 Giải pháp và chỉ tiêu kỹ thuật.........................................................81
6.2 Quản lý và vận hành trạm xử lý nước thải ..................................................83
6.2.1 Giai đoạn khởi động........................................................................83
6.2.1.1 Bể UASB.............................................................................83
6.2.1.2 Bể Aerotank ........................................................................85
6.2.2 Giai đoạn vận hành..........................................................................86
6.2.1.1 Bể UASB.............................................................................86
6.2.1.2 Bể Aerotank ........................................................................88
6.2.3 Nguyên nhân và biện pháp khắc phục sự cố trong vận hành hệ
thống xử lý nước thải ......................................................................88
6.2.4 Tổ chức quản lý và kỹ thuật an toàn ..............................................89
6.2.5 Bảo trì...............................................................................................90
v
KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ.............................................................................................92
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..............................................................................................93
vi
CÁC TỪ VIẾT TẮT
BOD : nhu cầu oxi sinh hóa
BTNMT : bộ tài nguyên môi trường
COD : nhu cầu oxi hóa học
CO2 : carbon dioxide
CH4 : mêtan
DO : oxy hòa tan
NH4+ : amoni
NOx : các hợp chất oxit nito
H2S : hydro sunfur
QCVN : quy chuẩn Việt Nam
TSS : tổng chất rắn lơ lửng
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
STT TÊN BẢNG TRANG
1 Bảng 1.1: Nguyên liệu sử dụng/ngày 5
2 Bảng 2.1: Thành phần nước thải giết mổ gia cầm 9
3 Bảng 3.1: Thành phần nước thải công ty Phạm Tôn 28
4 Bảng 4.1: Lưu lượng nước thải qua từng giờ sản xuất 38
5 Bảng 4.2: Tính toán thể tích nước thải lưu trong bể điều hòa. 39
6 Bảng 4.3: Thông số thiết kế bể tuyển nổi 43
7 Bảng 5.1: Bảng khái toán chi tiết các hạng mục thực hiện 70
viii
DANH MỤC CÁC HÌNH
STT TÊN HÌNH TRANG
1 Hình 1.1: Mặt bằng tổng thể Công ty Phạm Tôn 3
2 Hình 1.2: Quy trình giết mổ gia cầm 4
3 Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia cầm công ty
TNHH Huỳnh Thảo 22
4 Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia cầm công ty
chăn nuôi Vifaco 24
5 Hình 3.1: Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia cầm
(công nghệ 1) 29
6 Hình 3.2: Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia cầm
(công nghệ 2) 30
7 Hình 4.1: Sơ đồ bố trí đĩa phân phối khí trong bể điều hòa. 42
8 Hình 4.2: Sơ đồ tấm răng cưa thu nước 49
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 1
LỜI MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề:
Ô nhiễm môi trường đã và đang trở thành vấn đề nóng bỏng, luôn được đề cập
đến như một phần tất yếu trong các kỳ họp của cấp chính phủ không những ở Việt
Nam mà trong cả thế giới. Mức độ ô nhiễm luôn được quan trắc thu thập kiểm soát
hàng năm, sự ô nhiễm trầm trọng ảnh hưởng lớn đến môi trường sống, sức khỏe của
con người là ô nhiễm môi trường nước. Nguyên nhân của sự ô nhiễm là do chúng ta
trong một khoảng thời gian dài không tập trung phát triển bền vững, chỉ chạy đua theo
tăng trưởng kinh tế, tạo cơ hội cho các doanh nghiệp thản nhiên phát thải các chất độc
hại hậu sản xuất ra môi trường sống.
2. Tính cấp thiết phải xây dựng trạm xử lý nước thải
Một trong những ngành không thể thiếu trong sự phát triển kinh tế là ngành chế
biến thực phẩm, với đòi hỏi ngày càng cao của con người về chất lượng thực phẩm,
tính hiện đại tiện ích, an toàn và đơn giản của thực phẩm nên nhiều siêu thị ra đời.
Nắm bắt được nhu cầu hiện tại, nhiều cơ sở, doanh nghiệp đã mở rộng hướng phát triển
kinh doanh bằng cách giết mổ gia cầm rồi đem bán hoặc giết mổ gia cầm thuê theo quy
trình hiện đại với công suất cao, nhằm đáp ứng một lượng gia cầm đã qua sơ chế vào
các siêu thị, chợ.
Bên cạnh việc tạo được nguồn thu nhập cho các doanh nghiệp, giải quyết việc
làm cho lao động địa phương, giúp giảm thời gian cho người tiêu dùng, góp phần phát
triển kinh tế xã hội thì các doanh nghiệp này cũng là nguồn gây ô nhiễm môi trường
nước rất trầm trọng. Nước thải từ khâu giết mổ gia cầm có tính ô nhiễm cao, ảnh
hưởng rộng đến khu vực xung quanh, vì thế để góp phần vừa phát triển kinh tế vừa bảo
vệ môi trường thì phải đảm bảo nước thải từ các doanh nghiệp trước khi thải ra môi
trường phải đạt được quy chuẩn cho phép.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 2
Hiểu được mức độ thiệt hại từ việc xả nước thải ra môi trường, ban giám đốc
Công ty TNHH Phạm Tôn đã đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải với công suất
300 m3/ngày đêm.
3. Nhiệm vụ luận văn:
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia cầm cho Công ty TNHH Phạm
Tôn, công suất 300 m3/ngày đêm.
4. Nội dung luận văn:
Giới thiệu chung về đề tài
Tổng quan về Công ty TNHH Phạm Tôn
Tổng quan về nước thải giết mổ gia cầm và các phương pháp xử lý
Lựa chọn công nghệ xử lý
Tính toán các công trình đơn vị
Khái toán giá thành xử lý
Quản lý và vận hành trạm xử lý
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH PHẠM TÔN
1.1 Thông tin chung về công ty TNHH Phạm Tôn
Tên công ty: Công ty TNHH Phạm Tôn
Địa chỉ: Ấp Tân Thắng, xã Tân Bình, huyện Thuận An, tỉnh Bình Dương
Điện thoại: 38942508; Fax: 39968566
Người đại diện có thẩm quyền: (bà ) Tôn Thanh Thùy; Chức vụ: Tổng giám đốc
Ngành nghề kinh doanh: Sản xuất, mua bán các sản phẩm chăn nuôi gia cầm (thịt,
trứng, sữa), kinh doanh giết mổ và chế biến động vật ( thịt gia cầm).
Mặt bằng tổng thể của công ty Phạm Tôn
Hình 1.1: Mặt bằng tổng thể công ty Phạm Tôn .
Đường liên tỉnh
Trạm xử lý nước thải
Nhà xe
Đường liên tỉnh
Xưởng sản xuất
Xưởng sản xuất
Văn phòng
Chuồng nhốt
Cổng vào Cổng vào
P.Bảo vệ
Vườn hoa
Hố ga
ống thoát nước
P. bảo trì
Nhà ăn
Trạm nước cấp
Suối thoát nước
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 4
1.2 Quy trình sản xuất của công ty Phạm Tôn:
1.2.1 Quy trình công nghệ sản xuất gia cầm
Thuyết minh quy trình sản xuất
Các sản phẩm được sản xuất trên một dây chuyền khép kín và đồng bộ, có thể mô tả theo
từng công đoạn như sau:
Nhập liệu: Gia cầm (vịt, gà) được mua từ các tỉnh trong khu vực và các trang trại lân cận,
sau đó nhập vào chuồng nuôi dự trữ của công ty sau khi kiểm tra chất lượng đầu vào.
Nước thải
Chất thải rắn, lông
Nước thải
Nước thải, CTR
Gia cầm Treo, gây mê
Cắt tiết
Nhúng lông
Vặt lông
Ngâm pharaphine
Mỏ bụng
Đóng gói
Kho lạnh
Hình 1.2: Quy trình giết mổ gia cầm
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 5
Nguyên liệu: Sau khi được kiểm tra thì được chuyển vào băng chuyền, treo và gây mê
bằng điện. Sau đó gia cầm được chuyển vào các thiết bị: Cắt tiết, nhúng lông, vặt lông và ngâm
pharaphine.
Ngâm pharaphine: Sản phẩm của quá trình vặt lông sẽ được ngâm pharaphine (Pharaphine
không phải là hóa chất và không gây nguy hại cho môi trường và con người). Bể ngâm
pharaphine là dùng các vòi phun nước có áp lực lớn để làm sạch lông một lần nữa.
Mổ bụng
Pha cắt
Đóng gói: Sản phẩm sau khi được xử lý theo băng tải vào máy đóng gói và được đóng gói
theo quy cách định sẵn của máy.
Kho lạnh: Sau khi sản phẩm được đóng gói, băng tải tự động chuyển sản phẩm vào kho
lạnh. Ở đây, công nhân của công ty sẽ sắp xếp các sản phẩm theo khu vực được định sẵn.
1.2.2 Nguyên, nhiên liệu, lao động phục vụ cho hoạt động sản xuất
Nguyên liệu: Gà, vịt dùng trong quá trình sản xuất chủ yếu được cung cấp từ thị
trường trong nước. Gia cầm khi được mua về thì được lưu trữ vào chuồng chứa.
Bảng 1.1 Nguyên liệu sử dụng /ngày
Nguồn: Công ty TNHH Phạm Tôn – tháng 11 năm 2010
Nhiên liệu:
+ Nhu cầu sử dụng nước: Sử dụng nguồn nước ngầm với giếng khoan cấp nước
cho quá trình sản xuất và sinh hoạt của công nhân viên tại công ty, lưu lượng nước sử
dụng khoảng 300 m3/ngày đêm.
+ Nhu cầu sử dụng điện của công ty Phạm Tôn được cung cấp từ chi nhánh
điện lực Dĩ An, lượng điện phục vụ cho hoạt động của nhà kho chủ yếu là thắp sáng và
Stt Nguyên liệu thô Đơn vị tính Số lượng
1 Gà Con 30000
2 Vịt Con 20000
3 Pharaphine kg 30
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 6
vận hành một số máy móc trong quá trình sản xuất của công ty. Nhu cầu sử dụng điện
trong công ty khoảng 1.600 kwh/tháng.
1.3 Các vấn đề ô nhiễm môi trường và biện pháp khắc phục của công ty.
Các nguồn thải gây ô nhiễm ở công ty chủ yếu từ các nguồn sau:
Khí thải
Nước thải
Chất thải rắn
1.3.1 Ô nhiễm môi trường không khí
1.3.1.1 Tiếng ồn và độ rung
Tiếng ồn từ 80 dBA trở lên sẽ làm giảm sự chú ý, dễ mệt mỏi, nhức đầu chóng mặt, tăng
cường sự ức chế thần kinh trung ương và ảnh hưởng tới thính giác của con người. Khi tiếp xúc
với tiếng ồn ở cường độ cao trong thời gian dài sẽ dẫn đến bệnh điếc nghề nghiệp. Tiếng ồn
cũng gây ảnh hưởng đến hệ tim mạch và làm tăng bệnh đường tiêu hóa.
Tiếng ồn chủ yếu phát sinh từ quá trình giao nhận nguyên liệu và sản phẩm, hoạt động
của các phương tiện vận tải với mức ồn tương đối lớn nhưng đây là nguồn gây ồn không liên
tục, của các thiết bị máy móc như: Băng chuyền, máy nén, từ khu vực lưu giữu gia súc gia cầm.
nhìn chung độ ồn trong khu vực sản xuất ước tính khoảng 70-75dBA.
Các biện pháp giảm thiểu của công ty như sau:
Bố trí các máy móc trong từng khu vực một cách hợp lý
Các loại máy móc được cố định vào các bệ đỡ bằng bê tông
1.3.1.2 Nhiệt
Nguồn nhiệt phát sinh trong quá trình hoạt động của nhà máy chủ yếu các khu vực sau:
Bức xạ nhiệt qua mái nhà xưởng
Khu vực trụng nóng gia cầm
1.3.1.3 Mùi
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 7
Mùi hôi từ khu vực nhốt, chờ và giết mổ gia cầm. Các khí NH3, H2S phát sinh do quá
trình phân hủy phân và nước thải gây ra mùi hắc khó chịu.
Công ty đã tiến hành các biện pháp khắc phục mùi như sau:
Vệ sinh thường xuyên khu vực bãi nhập
Khu vực nhốt gia cầm được xây cao ráo, dể thoát nước, nền có độ dốc cao, xây dựng
đầy đủ các hệ thống thoát nước.
Sử dụng thuốc sát trùng, vôi định kỳ để diệt các vi khuẩn gây bệnh cũng như các vi
khuẩn kích thích quá trình phân hủy chất hữu cơ.
Định kỳ hốt dọn phân, quét dọn nền chuồng
Nước thải được thu gom triệt để về khu xử lý, vệ sinh định kỳ các hố ga.
1.3.2 Ô nhiễm môi trường nước
1.3.2.1 Nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt của công ty phát sinh từ hoạt động sinh hoạt của công nhân trong
Công ty có chứa các chất ô nhiễm đặc trưng như: rắn lơ lửng (SS), các chất hữu cơ (COD,
BOD5), các chất dinh dưỡng (N, P) và vi sinh vật.
Số lượng công nhân viên trung bình khoảng 80 người, tổng lượng nước thải sinh hoạt
ước tính khoảng 6 m3/ngày.
Nước thải từ các nhà vệ sinh thì được thu gom và cho chảy vào các bể tự hoại để lắng
phần cặn trước khi dẫn về hệ thống xử lý nước thải tập trung của công ty.
1.3.2.2 Nước thải sản xuất
Đặc trưng nước thải sản xuất phát sinh thường bị nhiễm bẩn nặng bởi huyết, mỡ,
protein, nitơ, phospho, các chất tẩy rửa và các chất bảo quản. Nồng độ các chất gây ô nhiễm cao
trong nước thường có nguồn gốc từ chất thải là huyết và khâu làm lông, trong huyết chứa hàm
lượng nitơ rất cao.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 8
Nước thải từ quá trình vệ sinh chuồng trại, đặc trưng của nguồn nước thải này là chứa
nhiều protit, axit amin…, lượng nước thải này thường kéo theo cả phần thức ăn thừa nên hàm
lượng chất hữu cơ rất cao.
1.3.3 Chất thải rắn
Chất thải rắn của Công ty bao gồm:
Rác thải từ quá trình sản xuất
Chất thải rắn là lông, móng, phế phẩm dư thừa, xác gia cầm chết được công ty hợp đồng
với các đơn vị có nhu cầu thu mua, khối lượng rác này phát sinh khoảng 300kg/ngày.
Rác thải sinh hoạt
Với số lượng công nhân viên làm việc tại công ty là 80 người và trung bình lượng rác
thải ra 34 kg/ngày. Lượng rác này được thu gom vào thùng rác và Công ty Công trình đô thị thu
gom vào cuối mỗi ngày.
Rác thải nguy hại
Lượng rác này chủ yếu là giẻ lau dính dầu nhớt, bóng đèn huỳnh quang thải cúng với
các thùng chứa dung môi, lượng rác này phát sinh rất ít, được công ty thu gom và chứa vào
thùng chứa.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 9
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI GIẾT MỔ GIA CẦM VÀ CÁC
PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
2.1 Thành phần gây ô nhiễm chính trong nước thải giết mổ gia cầm
Nước thải giết mổ gia cầm có nguồn ô nhiễm đặt trưng, chủ yếu là chất thải rắn
(lông, các phế phẩm..) và lượng nước thải có độ màu, coliform cao có mùi hôi thối khó
chịu.
Theo tham khảo thì thành phần nước thải giết mổ gia cầm thường có mức độ ô
nhiễm cao, các chỉ tiêu thường vượt tiêu chuẩn nhiều lần. Thành phần các chất ô nhiễm
có trong nước thải giết mổ gia cầm thể hiện trong bảng 2.1
Bảng 2.1: Thành phần nước thải giết mổ gia cầm
STT Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ đầu vào
1 pH - 6.1 - 6.7
2 TSS mg/l 290 – 810
3 COD mg/l 1450 – 3000
4 BOD5 mg/l 750 – 2100
5 Tổng Nito mg/l 80 – 116
6 Tổng dầu, mỡ ĐTV mg/l 85 – 175
7 Tổng photpho Mg/l 12 - 26
8 Tổng Coliforms MPN/100 ml 2,5.106 – 2,5.107
Nguồn: Theo sách xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, tính toán thiết kế công trình của Lâm
Minh Triết
2.2 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải
2.2.1 Phương pháp cơ học
Xử lý cơ học thường áp dụng ở giai đoạn đầu của quá trình xử lý, dùng để loại
các tạp chất không tan cả vô cơ lẫn hữu cơ có chứa trong nước. Tùy theo đặc điểm của
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 10
từng loại cặn có trong nước thải mà các công trình đơn vị sau đây có thể áp dụng như:
Song chắn rác, lưới chắn rác, bể lắng.
Lắng là một quá trình quan trọng trong công nghệ xử lý nước thải, thường được
áp dụng để tách các chất lơ lửng ra khỏi nước thải dựa trên sự khác biệt về trọng lượng
giữa các tạp chất và nước. Quá trình lắng có khả năng loại bỏ từ 60 – 70% lượng cặn lơ
lửng có trong nước thải (nếu không sử dụng hóa chất) và loại bỏ từ 80 – 90% lượng
cặn bẩn chứa trong nước (nếu có sử dụng hóa chất).
2.2.2.1 Một số công trình đơn vị trong phương pháp cơ học
Song chắn rác
Song chắn rác nhằm chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn hay ở dạng sợi như:
giấy, rau cỏ, rác được gọi chung là rác. Đối với các tạp chất có kích thước < 5 mm
thường dùng lưới chắn rác. Cấu tạo của thanh chắn rác gồm các thanh kim loại tiết diện
hình chữ nhật, hình tròn hoặc bầu dục. Song chắn rác được chia làm 2 loại di động
hoặc cố định, có thể thu gom rác bằng thủ công hoặc cơ khí. Song chắn rác được đặt
nghiêng một góc 60 – 90 0 theo hướng dòng chảy.
Bể lắng cát
Bể lắng cát dùng để tách các chất bẩn vô cơ có trọng lượng riêng lớn hơn nhiều
so với trọng lượng riêng của nước như xỉ than, cát, sỏi ra khỏi nước thải. Cát từ bể lắng
cát được đưa đi phơi khô ở sân phơi và cát khô thường được sử dụng lại cho những
mục đích xây dựng.
Bể vớt dầu mỡ
Bể vớt dầu mỡ thường được áp dụng khi xử lý nước thải có chứa dầu mỡ (nước
thải công ngiệp), nhằm tách các tạp chất nhẹ. Đối với nước thải sinh hoạt khi hàm
lượng dầu mỡ không cao thì việc vớt dầu mỡ thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt
chất nổi.
Bể lọc
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 11
Bể lọc nhằm tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách cho
nước thải đi qua lớp vật liệu lọc. Bể này được sử dụng chủ yếu cho một số loại nước
thải công nghiệp. Quá trình phân riêng được thực hiện nhờ vách ngăn xốp, nó cho nước
đi qua và giữ pha phân tán lại. Quá trình này diễn ra dưới tác dụng của áp suất cột
nước.
2.2.2.2 Hiệu quả của Phương pháp xử lý cơ học:
Có thể loại bỏ được đến 60% tạp chất không hoà tan có trong nước thải và giảm
BOD đến 30%. Để tăng hiệu suất công tác của các công trình xử lý cơ học có thể dùng
biện pháp làm thoáng sơ bộ, thoáng gió đông tụ sinh học, hiệu quả xử lý có thể đạt tới
75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 40-50 % theo BOD.
Trong số các công trình xử lý cơ học có thể kể đến bể tự hoại, bể lắng hai vỏ, bể
lắng trong có ngăn phân huỷ là những công trình vừa để lắng vừa để phân huỷ cặn
lắng.
2.2.2 Phương pháp hóa lý
Phương pháp này được ứng dụng rộng rãi để xử lý nước cấp và nước thải dựa
trên cơ sở những quá trình keo tụ, hấp thụ, trích, trao đổi ion, bay hơi, tuyển nổi, cô
đặc, khử khí…
Những phương pháp hoá lý thường được áp dụng để xử lý nước thải là: keo tụ,
đông tụ, tuyển nổi, hấp phụ, trao đổi ion, thấm lọc ngược và siêu lọc.
2.2.2.1 Phương pháp keo tụ - đông tụ
Keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các chất cao phân tử vào
nước. Khác với quá trình đông tụ, khi keo tụ thì sự kết hợp diễn ra không chỉ do tiếp
xúc trực tiếp mà còn do tương tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ bị hấp phụ trên
các hạt lơ lửng.
Sự keo tụ được tiến hành nhằm thúc đẩy quá trình tạo bông hydrôxít nhôm và
sắt với mục đích tăng vận tốc lắng của chúng. Việc sử dụng chất keo tụ cho phép giảm
chất đông tụ, giảm thời gian đông tụ và tăng vận tốc lắng.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 12
Keo tụ được sử dụng để xử lý các chất lơ lửng và các hạt keo trong nước có kích
thước từ 10-6 – 10-4 mm, các chất keo này không thể lắng và xử lý bằng các phương
pháp cơ học cổ điển.
Các hạt keo có mặt trong nước thải ở hai dạng đó là dạng ưa nước và dạng kỵ
nước.
- Dạng ưa nước (đất sét): Không ổn định và có thể dễ dàng keo tụ.
- Dạng kỵ nước (protein): Dạng này ổn định, có thể keo tụ.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ bao gồm:
- pH
- Bản chất của hệ keo.
- Sự có mặt của các ion khác trong nước.
- Thành phần của các chất hữu cơ có trong nước thải.
- Nhiệt độ.
Tuyển nổi
Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng rắn
hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng. Trong xử lý nước thải
tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng
Ưu điểm cơ bản của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử
được hoàn toàn các hạt nhỏ hoặc nhẹ, lắng chậm, trong một thời gian ngắn. Khi các hạt
đã nổi lên bề mặt, chúng có thể thu gom bằng bộ phận vớt bọt.
Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thường là
không khí) vào trong pha lỏng. Các khí đó kết dính với các hạt và khi lực nổi của tập
hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đó chúng tập
hợp lại với nhau thành các lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban
đầu.
Hấp phụ
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 13
Phương pháp hấp phụ được dùng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải khỏi
các chất hữu cơ hoà tan sau khi xử lý sinh học cũng như xử lý cục bộ khi nước thải có
chứa một hàm lượng rất nhỏ các chất đó. Những chất này không phân huỷ bằng con
đường sinh học và thường có độc tính cao. Nếu các chất cần khử bị hấp phụ tốt và chi
phí riêng cho lượng chất hấp phụ không lớn thì việc ứng dụng phương pháp này là hợp
lý hơn cả.
Các chất hấp phụ thường được sử dụng như than hoạt tính, các chất tổng hợp và
chất thải của vài ngành sản xuất được dùng làm chất hấp phụ (tro, rỉ, mạt cưa…). Chất
hấp phụ vô cơ như đất sét, silicagen, keo nhôm và các chất hydroxit kim loại ít được sử
dụng vì năng lượng tương tác của chúng với các phân tử nước lớn.
2.2.2.2 Phương pháp trao đổi ion
Trao đổi ion là một quá trình trong đó các ion trên bề mặt của chất rắn trao đổi
với ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau. Các chất này gọi là các
ionit (chất trao đổi ion), chúng hoàn toàn không tan trong nước.
Các chất có khả năng hút các ion dương từ dung dịch điện ly gọi là cationit,
những chất này mang tính axit. Các chất có khả năng hút các ion âm gọi là anionit và
chúng mang tính kiềm. Nếu như các ionit nào đó trao đổi cả cation và anion gọi là các
ionit lưỡng tính.
Phương pháp trao đổi ion thường được ứng dụng để loại ra khỏi nước các kim
loại như : Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, Mn…, các hợp chất của Asen, phospho, Cyanua và
các chất phóng xạ.
2.2.2.3 Các quá trình tách bằng màng
Màng được định nghĩa là một pha đóng vai trò ngăn cách giữa các pha khác
nhau. Viêc ứng dụng màng để tách các chất phụ thuộc vào độ thấm của các hợp chất đó
qua màng. Người ta dùng các kỹ thuật như điện thẩm tích, thẩm thấu ngược, siêu lọc
và các quá trình tương tự khác.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 14
2.2.2.4 Phương pháp điện hóa
Mục đích của phương pháp này là xử lý các tạp chất tan và phân tán trong nước
thải, có thể áp dụng trong quá trình oxy hoá dương cực, khử âm cực, đông tụ điện và
điện thẩm tích. Tất cả các quá trình này đều xảy ra trên các điện cực khi cho dòng điện
một chiều đi qua nước thải.
Các phương pháp điện hoá giúp thu hồi các sản phẩm có giá trị từ nước thải với
sơ đồ công nghệ tương đối đơn giản, dễ tự động hoá và không sử dụng tác chất hoá
học.
Nhược điểm lớn của phương pháp này là tiêu hao điện năng lớn.
Việc làm sạch nước thải bằng phương pháp điện hoá có thể tiến hành gián đoạn
hoặc liên tục.
Hiệu suất của phương pháp điện hoá được đánh giá bằng một loạt các yếu tố
như mật độ dòng điện, điện áp, hệ số sử dụng hữu ích điện áp, hiệu suất theo dòng,
hiệu suất theo năng lượng.
2.2.2.5 Phương pháp trích ly
Trích ly pha lỏng được ứng dụng để làm sạch nước thải chứa phenol, dầu, axit
hữu cơ, các ion kim loại… Phương pháp này được ứng dụng khi nồng độ chất thải lớn
hơn 3-4 g/l, vì khi đó giá trị chất thu hồi mới bù đắp chi phí cho quá trình trích ly.
Làm sạch nước thải bằng phương pháp trích ly bao gồm 3 giai đoạn:
Giai đoạn thứ nhất: Trộn mạnh nước thải với chất trích ly (dung môi hữu cơ)
trong điều kiện bề mặt tiếp xúc phát triển giữa các chất lỏng hình thành 2 pha lỏng.
Một pha là chất trích với chất được trích, còn pha khác là nước thải với chất trích.
Giai đoạn thứ hai: Phân riêng hai pha lỏng nói trên
Giai đoạn thứ ba: Tái sinh chất trích ly
Để giảm nồng độ tạp chất tan thấp hơn giới hạn cho phép cần phải chọn đúng
chất trích và vận tốc của nó khi cho vào nước thải.
2.2.2.6 Phương pháp trung hòa
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 15
Nước thải chứa các axit vô cơ hoặc kiềm cần được trung hoà đưa pH về khoảng
6,5 đến 8,5 trước khi thải vào nguồn nước hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiếp theo
Trung hoà nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách khác nhau:
Trộn lẫn nước thải axit với nước thải kiềm
Bổ sung các tác nhân hoá học
Lọc nước axit qua vật liệu có tác dụng trung hoà
Hấp thụ khí axit bằng nước kiềm hoặc hấp thụ amoniac bằng nước axit
Việc lựa chọn phương pháp trung hoà là tuỳ thuộc vào thể tích và nồng độ nước
thải, chế độ thải nước thải, khả năng sẵn có và giá thành của các tác nhân hoá học.
Trong quá trình trung hoà, một lượng bùn cặn được tạo thành. Lượng bùn này phụ
thuộc vào nồng độ và thành phần của nước thải cũng như loại và lượng các tác nhân sử
dụng cho quá trình.
2.2.2.7 Phương pháp oxy hoá khử
Mục đích của phương pháp này là chuyển các chất ô nhiễm độc hại trong nước
thải thành các chất ít độc hơn và được loại ra khỏi nước thải. Quá trình này tiêu tốn
một lượng lớn các tác nhân hoá học, do đó quá trình oxy hoá hoá học chỉ được dùng
trong những trường hợp khi các tạp chất gây ô nhiễm bẩn trong nước thải không thể
tách bằng những phương pháp khác, thường sử dụng các chất oxy hoá như Clo khí và
lỏng, nước Javen (NaOCl), Kalipermanganat (KMnO4), Hypocloric Canxi (Ca(ClO)2),
H2O2, Ozon…
2.2.2.8 Khử trùng nước thải
Sau khi xử lý sinh học, phần lớn các vi khuẩn trong nước thải bị tiêu diệt. Khi
xử lý trong các công trình sinh học nhân tạo (bể bùn hoạt tính) số lượng vi khuẩn giảm
xuống còn 5%, trong hồ sinh vật hoặc cánh đồng lọc còn 1-2%. Nhưng để tiêu diệt
toàn bộ vi khuẩn gây bệnh, nước thải cần phải khử trùng Clo hoá, Ozon hoá, điện phân,
tia cực tím…
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 16
2.2.3 Phương pháp sinh học
Phương pháp xử lí sinh học là sử dụng khả năng sống, hoạt động của vi sinh vật
để phân huỷ các chất hữu cơ có trong nước thải. Các vi sinh vật sử dụng các hợp chất
hữu cơ và một số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Trong quá
trình dinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và
sinh sản vì thế sinh khối của chúng được tăng lên. Quá trình phân hủy các chất hữu cơ
nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa. Phương pháp xử lý sinh học có thể
thực hiện trong điều kiện hiếu khí (với sự có mặt của oxy) hoặc trong điều kiện kỵ khí
(không có oxy).
Phương pháp này thường được sử dụng để làm sạch hoàn toàn các loại nước
thải sản xuất có chứa các chất hữu cơ hòa tan, chất phân tán nhỏ hoặc keo. Do vậy,
phương pháp này thường dùng khi cần xử lý các tạp chất phân tán thô ra khỏi nước
thải.
Đối với các chất vô cơ chứa trong nước thải thì phương pháp này dùng để khử
các chất chưa bị oxy hóa hoàn toàn. Sản phẩm cuối cùng của quá tình phân hủy sinh
hóa các chất bẩn sẽ là khí CO2, nước, nitơ…, cho đến nay người ta đã biết vi sinh vật
có thể phân hủy tất cả các chất hữu cơ có trong thiên nhiên và rất nhiều chất hữu cơ
tổng hợp nhân tạo.
Phương pháp xử lý sinh học có thể ứng dụng để làm sạch hoàn toàn các loại
nước thải chứa chất hữu cơ hoà tan hoặc phân tán nhỏ. Do vậy phương pháp này
thường được áp dụng sau khi loại bỏ các loại tạp chất thô ra khỏi nước thải có hàm
lượng chất hữu cơ cao.
Quá trình xử lý sinh học gồm các bước:
Chuyển hoá các hợp chất có nguồn gốc cacbon ở dạng keo và dạng hoà tan
thành thể khí và thành các vỏ tế bào vi sinh.
Tạo ra các bông cặn sinh học gồm các tế bào vi sinh vật và các chất keo vô cơ
trong nước thải.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 17
Loại các bông cặn ra khỏi nước thải bằng quá trình lắng.
2.2.3.1 Xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên
Để tách các chất bẩn hữu cơ dạng keo và hoà tan trong điều kiện tự nhiên người
ta xử lí nước thải trong ao, hồ (hồ sinh vật) hay trên đất (cánh đồng tưới, cánh đồng
lọc).
Hồ sinh vật
Hồ sinh vật là các ao hồ có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo, còn gọi là hồ oxy
hoá, hồ ổn định nước thải. Trong hồ sinh vật diễn ra quá trình oxy hoá sinh hoá các
chất hữu cơ nhờ các loài vi khuẩn, tảo và các loại thủy sinh vật khác tương tự như quá
trình làm sạch nguồn nước mặt. Để hồ hoạt động bình thường cần phải giữ giá trị pH
và nhiệt độ tối ưu, nhiệt độ không được thấp hơn 60C.
Theo bản chất quá trình sinh hoá, người ta chia hồ sinh vật ra các loại hồ hiếu
khí, hồ sinh vật tuỳ tiện và hồ sinh vật yếm khí.
Hồ sinh vật hiếu khí
Quá trình xử lí nước thải xảy ra trong điều kiện đầy đủ oxy, oxy được cung cấp
qua mặt thoáng và nhờ quang hợp của tảo hoặc hồ được làm thoáng cưỡng bức nhờ
các hệ thống thiết bị cấp khí. Độ sâu của hồ sinh vật hiếu khí không lớn từ 0,5-1,5m.
Hồ sinh vật tuỳ nghi
Có độ sâu từ 1,5 – 2,5m. Theo chiều sâu lớp nước có thể diễn ra hai quá trình:
Oxy hoá hiếu khí và lên men yếm khí các chất bẩn hữu cơ. Trong hồ sinh vật tuỳ nghi
vi khuẩn và tảo có quan hệ tương hổ đóng vai trò cơ bản đối với sự chuyển hoá các
chất.
Hồ sinh vật yếm khí
Có độ sâu trên 3m, với sự tham gia của hàng trăm chủng loại vi khuẩn kỵ khí
bắt buộc và kỵ khí không bắt buộc. Các vi sinh vật này tiến hành hàng chục phản ứng
hoá sinh học để phân huỷ và biến đổi các hợp chất hữu cơ phức tạp thành những chất
đơn giản dễ xử lý. Hiệu suất giảm BOD trong hồ có thể lên đến 70%. Tuy nhiên nước
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 18
thải sau khi ra khỏi hồ vẫn có BOD cao nên loại hồ này chỉ chủ yếu áp dụng cho xử lý
nước thải công nghiệp rất đậm đặc và dùng làm hồ bậc 1 trong tổ hợp nhiều bậc.
2.2.3.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo
Bể lọc sinh học
Bể lọc sinh học là công trình nhân tạo, trong đó nước thải được lọc qua vật liệu
rắn có bao bọc một lớp màng vi sinh vật. Bể lọc sinh học gồm các phần chính như sau:
+ Phần chứa vật liệu lọc
+ Hệ thống phân phối nước đảm bảo tưới đều lên toàn bộ bề mặt bể, hệ thống thu và dẫn
nước sau khi lọc
+ Hệ thống phân phối khí cho bể lọc
Quá trình oxy hoá chất thải trong bể lọc sinh học diển ra giống như trên cánh
đồng lọc nhưng với cường độ lớn hơn nhiều. Màng vi sinh vật đã sử dụng và xác vi
sinh vật chết theo nước trôi khỏi bể được tách khỏi nước thải ở bể lắng đợt 2. Để đảm
bảo quá trình oxy hoá sinh hoá diễn ra ổn định, oxy được cấp cho bể lọc bằng các biện
pháp thông gió tự nhiên hoặc thông gió nhân tạo.
Vật liệu lọc của bể lọc sinh học có thể là nhựa Plastic, xỉ vòng gốm, đá Granit…
Bể lọc sinh học nhỏ giọt
Bể có dạng hình vuông, hình chữ nhật hoặc hình tròn trên mặt bằng, bể lọc sinh
học nhỏ giọt làm việc theo nguyên tắc sau: Nước thải sau bể lắng đợt 1 được đưa về
thiết bị phân phối, theo chu kỳ tưới đều nước trên toàn bộ bề mặt bể lọc. Nước thải sau
khi lọc chảy vào hệ thống thu nước và được dẫn ra khỏi bể. Oxy cấp cho bể chủ yếu
qua hệ thống lỗ xung quanh thành bể.
Vật liệu lọc của bể sinh học nhỏ giọt thường là các hạt cuội, đá… đường kính
trung bình 20 – 30 mm. Tải trọng nước thải của bể thấp (0,5 – 1,5 m3/m3 vật liệu lọc
/ngày đêm). Chiều cao lớp vật liệu lọc là 1,5 – 2 m. Hiệu quả xử lý nước thải theo tiêu
chuẩn BOD đạt 90%. Dùng cho các trạm xử lý nước thải có công suất dưới 1000
m3/ngày đêm.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 19
Bể lọc sinh học cao tải
Bể lọc sinh học cao tải có cấu tạo và quản lý khác với bể lọc sinh học nhỏ giọt,
nước thải tưới lên mặt bể nhờ hệ thống phân phối phản lực. Bể có tải trọng 10 – 20 m3
nước thải/1m2 bề mặt bể /ngày đêm. Nếu trường hợp BOD của nước thải quá lớn người
ta tiến hành pha loãng chúng bằng nước thải đã làm sạch. Bể được thiết kế cho các
trạm xử lý dưới 5000 m3/ngày đêm.
Bể hiếu khí bùn hoạt tính – Bể bùn hoạt tính
Là bể chứa hổn hợp nước thải và bùn hoạt tính, khí được cấp liên tục vào bể để
trộn đều và giữ cho bùn ở trạng thái lơ lửng trong nước thải và cấp đủ oxy cho vi sinh
vật oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải. Khi ở trong bể, các chất lơ lửng đóng
vai trò là các hạt nhân để cho các vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành
các bông cặn gọi là bùn hoạt tính. Vi khuẩn và các vi sinh vật sống dùng chất nền
(BOD) và chất dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn để chuyển hoá chúng thành các chất trơ
không hoà tan và thành các tế bào mới. Số lượng bùn hoạt tính sinh ra trong thời gian
lưu lại trong bể bùn hoạt tính của lượng nước thải ban đầu đi vào trong bể không đủ
làm giảm nhanh các chất hữu cơ do đó phải sử dụng lại một phần bùn hoạt tính đã lắng
xuống đáy ở bể lắng đợt 2, bằng cách tuần hoàn bùn về bể bùn hoạt tính để đảm bảo
nồng độ vi sinh vật trong bể. Phần bùn hoạt tính dư được đưa về bể nén bùn hoặc các
công trình xử lý bùn cặn khác để xử lý. Bể bùn hoạt tính hoạt động phải có hệ thống
cung cấp khí đầy đủ và liên tục.
Quá trình xử lý sinh học kỵ khí - Bể UASB
Quá trình phân hủy kỵ khí là quá trình phân hủy sinh học các chất hữu cơ có
trong nước thải trong điều kiện không có oxy để tạo ra sản phẩm cuối cùng là khí CH4
và CO2 (trường hợp nước thải không chứa NO3- và SO4
2-). Cơ chế của quá trình này
đến nay vẫn chưa được biết đến một cách đầy đủ và chính xác nhưng cách chung, quá
trình phân hủy có thể được chia ra các giai đoạn như sau:
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 20
Ở 3 giai đoạn đầu, COD của dung dịch hầu như không thay đổi, nó chỉ giảm
trong giai đoạn metan hóa. Sinh khối mới được tạo thành liên tục trong tất cả các giai
đoạn.
Trong một hệ thống vận hành tốt, các giai đoạn này diễn ra đồng thời và không
có sự tích lũy quá mức các sản phẩm trung gian. Nếu có một sự thay đổi bất ngờ nào
đó xảy ra, các giai đoạn có thể mất cân bằng. Pha metan hóa rất nhạy cảm với sự thay
đổi của pH hay nồng độ axit béo cao. Do đó, khi vận hành hệ thống cần chú ý phòng
ngừa những thay đổi bất ngờ cả pH lẫn sự quá tải.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy kỵ khí
Để duy trì sự ổn định của quá trình xử lý kỵ khí, phải duy trì được trạng thái cân
bằng động của quá trình theo 4 pha đã nêu trên. Muốn vậy trong bể xử lý phải đảm bảo
các yếu tố sau:
Nhiệt độ
Nhiệt độ là yếu tố điều tiết cường độ của quá trình, cần duy trì trong khoảng
30÷350C. Nhiệt độ tối ưu cho quá trình này là 350C.
pH
pH tối ưu cho quá trình dao động trong phạm vi rất hẹp, từ 6,5 đến 7,5. Sự sai
lệch khỏi khoảng này đều không tốt cho pha metan hóa.
Chất dinh dưỡng
Cần đủ chất dinh dưỡng theo tỷ lệ COD : N : P = (400 ÷ 1000) : 7 : 1 để vi sinh
vật phát triển tốt, nếu thiếu thì bổ sung thêm.
Kim loại nặng
Một số kim loại nặng (Cu, Ni, Zn…) rất độc, đặc biệt là khi chúng tồn tại ở
dạng hòa tan. Trong hệ thống xử lý kỵ khí kim loại nặng thường được loại bỏ nhờ kết
tủa cùng với carbonat
Ngoài ra cần đảm bảo không chứa các hóa chất độc, không có hàm lượng quá
mức các hợp chất hữu cơ khác.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 21
Bể sinh học theo mẻ SBR (Sequencing Batch Reactor)
Bản chất quá trình xử lý sinh học từng mẻ
Hệ thống xử lý sinh học từng mẻ bao gồm đưa nước thải vào bể phản ứng và tạo
các điều kiện cần thiết như môi trường thiếu khí (không có oxy, chỉ có NO3-), kị khí
(không có oxy), hiếu khí (có oxy, NO3-) để cho vi sinh tăng sinh khối, hấp thụ và tiêu
hóa các chất thải hữu cơ trong nước thải.
Chất thải hữu cơ (Cacbon, Nitơ, Photpho) từ dạng hòa tan sẽ chuyển hóa vào
sinh khối vi sinh và khi lớp sinh khối vi sinh này lắng kết xuống sẽ còn lại nước trong
đã tách chất ô nhiễm, chu kỳ xử lý trên lại tiếp tục cho một mẻ nước thải mới.
2.3 Một số công trình xử lý nước thải tương tự trong thực tế.
2.3.1 Trạm xử lý nước thải cho dây chuyền giết mổ gia súc, gia cầm công ty
TNHH Huỳnh Thảo, công suất 450m3/ngày đêm
Đĩa chỉ: Xã Tân Trụ, huyện Thủ Thừa, tỉnh Long An
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 22
Hình 2.1: Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia cầm công ty TNHH Huỳnh Thảo
Công nghệ chủ đạo:
Công nghệ truyền thống xử lý sinh học với bùn hoạt tính sinh trưởng lơ lửng.
Bể Aerotank
Bể lắng bùn
Bể chứa tiếp xúc
Bể lọc áp lực
NGUỒN TIẾP NHẬN
(TCVN 5945-2005, Cột A)
Hoá chất khử trùng Xe hút bùn
Máy thổi khí
Mương lắng cát
Nước thải
Bể điều hòa
Bể UASB
Bể chứa bùn
Thu khí sinh học
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 23
Ưu điểm: - Công nghệ đơn giản, dễ vận hành.
- Hệ thống được điều khiển hoàn toàn tự động, vận hành đơn giản, ít
sửa chữa.
Nhược điểm: - Diện tích xây dựng lớn.
- Không tách được lượng dầu mỡ có trong nước thải
- Hiệu quả xử lý thấp
2.3.2 Trạm xử lý nước thải cho dây chuyền giết mổ gia súc, gia cầm công ty
Chăn nuôi VIFACO, công suất 250 m3/ngày.đêm
Địa chỉ: Đường ĐT745, thị trấn Lái Thiêu, huyện Thuận An, tỉnh Bình Dương
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 24
Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia cầm công ty chăn nuôi Vifaco
Công nghệ chủ đạo:
Sử dụng công nghệ hóa lý kết hợp sinh học với bùn hoạt tính.
Ưu điểm: - Công nghệ đơn giản, dễ vận hành.
- Khả năng xử lý nước thải ô nhiễm chấc hữu cơ
Bể Aerotank
Bể lắng bùn
Bể chứa tiếp xúc
Bể lọc áp lực
NGUỒN TIẾP NHẬN
(TCVN 5945-2005, cột A)
Hoá chất khử trùng Xe hút bùn
Máy thổi khí
Bể tuyển nổi
Nước thải
Bể điều hòa
Bể UASB
Bể chứa bùn
Thu khí sinh học
Cặn thu được
Bùn tuần hoàn
Bùn dư
Nước rửa lọc
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 25
- Hiệu quả xử lý cao cao.
Nhược điểm: - Chi phí đầu tư ban đầu cao, tốn nhiều diện tích xây dựng.
- Đòi hỏi nhiều năng lượng trong suốt quá trình hoạt động.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 26
CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
GIẾT MỔ GIA CẦM
3.1. Cơ sở đề xuất công nghệ
Công nghệ phù hợp để xử lý nước thải giết mổ gia cầm là sử dụng phương pháp
cơ học kết hợp sinh học và hóa học
Đề xuất công nghệ xử lý nước thải giết mổ gia cầm dựa theo các yếu tố:
Địa điểm xây dựng trạm xử lý
Công suất trạm xử lý
Thành phần tính chất nước thải giết mổ gia cầm
Chất lượng nước sau xử lý
3.1.1. Địa điểm xây dựng trạm xử lý nước thải
Trạm xử lý sẽ được xây dựng tại khu đất trống còn lại nằm trọn vẹn trong khuôn
viên của công ty. Do khu vực này có mực nước ngầm cao, đồng thời để tiết kiệm diện
tích xây dựng nên trạm xử lý được thiết kế xây dựng theo dạng nửa chìm nửa nổi đồng
thời các thiết bị sẽ được đặt trên bề mặt của cụm bể.
Trạm xử lý được thiết kế độc lập tại một góc đất trống xa xưởng sản xuất, nên
không ảnh hưởng đến quá trình sản xuất, cũng như vẻ mỹ quan toàn công ty. Vị trí đặt
trạm xử lý thể hiện hình 1.1
3.1.2. Công suất của trạm xử lý.
Lưu lượng nước thải được tính toán dựa theo công suất sản xuất của công ty,
mỗi ngày đêm công ty giết mổ khoảng 80 000 con gà và vịt. Theo tiêu chuẩn mỗi con
gà khi giết mổ cần khoảng 2-3 lít nước (để an toàn cho trạm xử lý ta chọn v = 3 lít),
nên lưu lượng nước thải sản xuất được tính toán như sau.
Qsx = n x v1 = 80000 x 3 x 10-3 = 240 m3/ngày đêm
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 27
Tổng lượng công nhân của công ty khoảng 80 người, theo tiêu chuẩn dùng nước
ta chọn mức mỗi công nhân sẽ dùng 100 lít/ngày và lượng nước thải ước tính là 80
lít/ngày/người.
Qsh: Tổng lượng nước thải sinh hoạt:
Qsh = m x v2 = 80 x 80 x 10-3 = 6,4 m3/ngày
q: Tổng lượng nước thải công ty thải ra trong 1 ngày:
q = Q1 + Q2 = 240 + 6,4 =246,4 m3/ngày đêm.
Trong đó:
n: Số gia cầm giết mổ trong 1 ngày (con)
m: Số công nhân trong công ty (người)
v1: Lượng nước cần thiết để giết mổ 1 con gà/vịt (lít)
v2: Lượng nước thải sinh hoạt tính cho 1 công nhân
Ta chọn hệ số thiết kế k = 1,2;
Trạm xử lý được thiết kế với công suất
Q = q x k = 246,4 x 1,2 = 295,68 m3/ngày đêm 300 m3/ngày đêm.
Vậy hệ thống xử lý nước thải của công ty TNHH Phạm Tôn xây dựng với công
suất 300m3/ngày đêm và nước thải sau khi qua hệ thống xử lý sẽ đạt QCVN
24:2009/BTNMT, cột A.
3.1.3. Thành phần và tính chất của nước thải
Thành phần và lưu lượng nước thải là hai thông số quan trọng nhất, đóng vai trò
quyết định trong việc xác định công nghệ, tính toán thiết kế các công trình đơn vị, cũng
như lựa chọn thiết bị
Để đánh giá chất lượng nước thải của Công ty TNHH Phạm Tôn dựa theo kết
quả phân tích mẫu nước thải trong báo cáo giám sát quý 2 năm 2010 của công ty, kết
quả phân tích thể hiện trong bảng 3.1.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 28
Bảng 3.1: Thành phần nước thải công ty Phạm Tôn
STT Chỉ tiêu ĐVT (mg/l) Giá trị đầu vào
QCVN
24:2009/BTNMT, Cột A
Kq = 0,9; kf = 1,1
1 pH 6,1 6 – 9
2 COD Mg/l 2998,2 49,5
3 BOD5 Mg/l 2099,4 29,7
4 TSS Mg/l 298,5 49,5
5 Tổng Nito Mg/l 106,1 14,85
6 Tổng Photpho Mg/l 18,2 3,96
7 Tổng dầu, mỡ ĐTV Mg/l 84,8 9,9
8 Tổng Coliforms MPN/100 ml 2,53.106 3000
Nguồn: công ty TNHH Phạm Tôn
Từ kết quả thu thập trong bảng 3.1 cho thấy: Nước thải giết mổ gia cầm có nồng
độ các chất hữu cơ và Coliforms rất cao (nồng độ COD trung bình dao động trong
khoảng 1.450 – 1.800 mg/L, đôi khi đến 2.200 mg/L). Bên cạnh các chất hữu cơ gây ô
nhiễm, còn một số chất khó phân hủy sinh học hoặc bền vững trong môi trường như
dầu, mỡ bão hòa. Nước thải giết mổ gia cầm còn có nồng độ nitơ tổng, photpho tổng và
chất rắn lơ lửng cao, cần xử lý đạt loại A – QCVN 24:2009/BTNMT trước khi xả vào
nguồn tiếp nhận.
3.2 Đề xuất công nghệ xử lý nước thải giết mổ gia cầm
Dựa trên số liệu lưu lượng, thành phần của nước thải đầu vào trạm xử lý và yêu
cầu chất lượng nước thải sau xử lý, đề xuất 2 sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cho
Công ty TNHH Phạm Tôn như sau:
Quy trình công nghệ đề xuất
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 29
Sơ đồ công nghệ 1
Bể phân hủy bùn
Xe hút
Nước thải Hầm bơm tiếp nhận
Bể điều hòa
Keo tụ tạo bông
Đường tuần hoàn nước
GCR
Dầu đốt
Bơm
Bể UASB
Bể Aerotank
Bể lắng 2
Bể trung gian
Thiết bị lọc nhanh
Tuần hoàn bùn
Hình 3.1 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia cầm (công nghệ 1)
Rửa lọc
Hóa chất khử trùng
Máy thổi khí
Nguồn tiếp nhận
Bơm
Bơm
Hóa chất
Bơm
Bể khử trùng
Lắng đợt 1
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 30
Sơ đồ công nghệ 2:
Hình 3.2 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia cầm (công nghệ 2)
Nước thải Hầm bơm tiếp nhận
Bể điều hòa
Bể tuyển nổi
Đường tuần hoàn nước
GCR
Bơm
Bể UASB
Bể Aerotank
Bể phân hủy bùn
Bể lắng 2
Bể trung gian
Thiết bị lọc nhanh
Tuần hoàn bùn
Xe hút Rửa lọc
Hóa chất khử trùng
Nguồn tiếp nhận
Bơm
Bơm
Khí nén & hóa chất
Bơm
Bể khử trùng
Máy thổi khí
Dầu đốt
Bơm
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 31
3.3 Đánh giá công nghệ đề xuất
Nước thải giết mổ gia cầm là loại nước thải chứa hầm lượng chất hữu cơ dễ
phân hủy sinh học cao, vì thế trong công nghệ bắt buộc phải dùng phương pháp sinh
học để xử lý, phương pháp sinh học đơn giản, dễ vận hành, đầu tư rẻ và hiệu quả tương
đối cao là sử dụng bể bùn hoạt tính. Đó là điểm chung của hai sơ đồ công nghệ đề ra,
nhưng nước thải có chất hữu cơ cao là ở mức độ nào, chúng ta cần xem xét, tính toán
để đảm bảo hiệu quả xử lý, đồng thời nước thải này còn có nhiều chất lơ lửng và dầu
mỡ phó phân hủy sinh học. Vì thế trước công đoạn sinh học ta nên áp dụng công trình
xử lý nào là phù hợp nhất theo các công nghệ dưới đây.
Công nghệ 1:
Ưu điểm:
- Có sử dụng phương pháp hóa lý để làm giảm COD và SS
Khuyết điểm:
- Do nước thải có nhiều lông (khó lắng) nên sử dụng phương pháp hóa lý
keo tụ tạo bông thì hiệu quả xử lý không cao.
- Tốn hóa chất vận hành, chi phí đầu tư cao hơn
Công nghệ 2:
Ưu điểm:
- Hiệu quả xử lý cao, dễ vận hành
- Công nghệ tuyển nổi là phù hợp nhất để loại chất lơ lửng và dầu mỡ, do
trong nước thải giết mổ gia cầm có nhiều dầu mỡ, lông…các chất này dễ
bị tách ra theo nguyên lý trọng lực.
- Chi phí vận hành thấp hơn công nghệ 1
3.4 Lựa chọn công nghệ
Nước thải giết mổ gia cầm chủ yếu ô nhiễm hữu cơ, thành phần nước thải chủ
yếu là những chất có khả năng phân hủy sinh học dễ dàng như máu, còn lông và dầu
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 32
mỡ là chất khó lắng nên công nghệ thích hợp để lựa chọn xử lý nước thải cho Công ty
Phạm Tôn là công nghệ 2 (hình 3.2)
3.5 Thuyết minh công nghệ lựa chọn
Công nghệ của trạm xử lý nước thải được phân chia thành 3 giai đoạn: Xử lý cơ
học, xử lý sinh học và xử lý hóa học:
Giai đoạn xử lý cơ học
Giỏ chắn rác thô được vận hành thủ công, nước thải sinh hoạt và nứơc thải sản
xuất được thu về hố ga của trạm giết mổ, trước tiên nước thải chảy qua song chắn rác
để tách cặn thô có kích thước lớn. Cấu tạo của giỏ chắn rác gồm các tấm lưới inox hàn
cố định trên khung inox, nước thải qua giỏ chắn rác rồi chảy vào hầm. Hầm tiếp nhận
có nhiệm vụ ổn định lưu lượng nước thải.
Từ hầm tiếp nhận nước thải được bơm qua bể điều hòa. Thông thường trong quá
trình sản xuất, lưu lượng nước thải trong các chu kỳ khác nhau cũng khác nhau. Do đó
mục đích của việc xây dựng bể điều hòa là nhằm làm cho hệ thống xử lý luôn luôn ổn
định cả về lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải. Tại đáy bể điều hòa
được bố trí đĩa phân phối khí nhằm hòa trộn đều nước thải và tránh gây ra mùi hôi do
phân hủy yếm khí trong bể điều hòa.
Từ bể điều hòa nước thải sẽ được bơm lên bể tuyển nổi nhằm loại hết các cặn có
kích thước nhỏ (chủ yếu là lông gà/vịt, dầu mỡ) rồi sẽ tự chảy qua bể UASB. Rác thu
được sẽ cho vào thùng rác.
Gai đoạn xử lý sinh học
Quá trình xử lý sinh học kỵ khí
Từ bể tuyển nổi nước thải được bơm vào bể UASB theo chiều phân phối từ đáy
lên. Quá trình xử lý sinh học kỵ khí được áp dụng trong giai đoạn xử l ý bậc hai và đặc
biệt áp dụng cho các loại nước thải ô nhiễm chất hữu cơ cao. Đây là phương pháp sử
dụng các loại vi sinh vật kỵ khí để phân hủy các chất hữu cơ, để tạo thành các khí
biogas. Khí sinh ra trong bể kỵ khí được dẫn vào thiết bị đốt.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 33
Nước thải sau khi qua bể kỵ khí sẽ tự chảy vào bể bùn hoạt tính. Quá trình xử lý
sinh học hiếu khí diễn ra tại bể bùn hoạt tính, tại bể này một lượng nhỏ oxy thích hợp
được đưa vào bằng máy thổi khí thông qua các đầu phân phối khí đặt ở đáy bể giúp cho
quá trình sinh hóa diễn ra nhanh hơn. Vi sinh vật hiếu sẽ tiêu thụ các chất hữu cơ dạng
keo và dạng hòa tan để sinh trưởng. Vi sinh vật phát triển thành quần thể dạng bông
bùn. Quá trình chuyển hóa vật chất có thể xảy ra trong tế bào vi sinh vật. Cả hai quá
trình chuyển hóa đều phụ thuộc rất lớn vào sự tiếp xúc các chất với tế bào vi sinh vật.
Khả năng tiếp xúc càng lớn thì khả năng phản ứng càng mạnh. Do đó trong hệ thống
công nghệ này lắp đặt thêm hệ thống thổi khí. Khi không khí vào trong thiết bị gây ra
những tác động chủ yếu sau:
+ Cung cấp oxy cho tế bào vi sinh vật
+ Làm xáo trộn dung dịch, tăng khả năng tiếp xúc giữa vật chất và tế bào
+ Phá vỡ thế bao vây của sản phẩm trao đổi chất xung quanh tế bào vi sinh vật,
giúp cho quá trình thẩm thấu vật chất từ ngoài tế bào vào trong tế bào và quá trình
chuyển vận ngược lại.
+ Tăng nhanh quá trình sinh sản vi khuẩn
+ Tăng nhanh sự thoát khỏi dung dịch của các chất khí được tạo ra trong quá trình
lên men. Khi lên men vi sinh vật thường tạo ra một số sản phẩm ở dạng khí, các loại
khí này không có ý nghĩa đối với hoạt động sống của vi sinh vật.
Nước thải từ bể Aerotank sẽ tự chảy tràn qua bể lắng, tại bể lắng xảy ra đồng thời
hai quá trình keo tụ và lắng. Hàm lượng chất lơ lững, màng vi sinh vật bị trôi ra khỏi
bể sinh học và các dung dịch ở dạng keo sẽ được keo tụ và lắng xuống đáy bể. Hiệu
quả xử lý đạt từ 80-95% theo BOD và COD. Tại bể lắng, bùn sinh khối sinh ra được
lắng xuống đáy và phần lớn lượng bùn này được bơm đưa quay trở về bể bùn hoạt tính
để tiếp tục tham gia quá trình phản ứng và được gọi là bùn hoạt tính hồi lưu. Phần còn
lại là bùn dư được bơm đưa sang bể chứa bùn.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 34
+ Giai đoạn xử lý hóa học
Nước thải sau khi qua bể lắng chảy tràn qua bể trung gian, tại đây lưu lượng
nước được ổn định trước khi bơm vào thiết bị lọc nhanh, các thành phần cặn lơ lửng và
bùn hoạt tính có kích thước nhỏ mà quá trình lắng không tách được còn lại trong nước
thải sẽ được giữ lại trong lớp vật liệu lọc. Vật liệu lọc chủ yếu là sỏi, cát. Hiệu quả của
quá trình xử lý giảm 70 - 90% thành phần cặn lơ lửng (SS). Bể lọc phải được rửa định
kỳ nhằm tăng khả năng lọc của các vật liệu. Nước thải rửa lọc được đưa về bể chứa
bùn, phần nước trong tại bể chưa bùn được dẫn về bể điều hòa để tiếp tục xử lý, phần
bùn nén được xe hút định kỳ.
Sau khi qua thiết bị lọc nước thải được dẫn vào bể khử trùng, đây là công đoạn
xử lý cuối cùng của trạm xử lý, nước thải sau khi khử trùng sẽ đạt quy chuẩn QCVN
24:2009/BTNMT, Cột A và được thải ra nguồn tiếp nhận là suối nội bộ.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 35
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ
4.1 Tính toán thiết kế giỏ chắn rác
4.1.1. Nhiệm vụ
Giỏ chắn rác có nhiệm vụ tách các loại rác và tạp chất thô có kích thước lớn trong
nước thải trước khi đưa nước thải vào các công trình xử lý phía sau. Việc sử dụng giỏ
chắn rác trong các công trình xử lý nước thải tránh được các hiện tượng tắc nghẽn đường
ống, mương dẫn và gây hỏng hóc bơm.
4.1.2. Tính toán
Thông số thiết kế giỏ chắn rác
Chọn tải lượng thu nước qua 1m chiều dài giỏ chắn rác là: l = 15 m3/m2.giờ.
Lưu lượng nước thải lớn nhất là: Qmax = 70m3/h
Tổng diện tích bề mặt lưới chắn rác
2max 7,41570 m
lQF
Chọn giỏ chắn rác có tiết diện ngang là hình vuông, có đáy và không có nắp.
Cạnh bên giỏ chắn rác bằng đáy giỏ chắn rác và có tiết diện
f1 = f/5 = 4,7/5 = 0,93 m2; chọn f =1 m2
Chọn lỗ lưới có đường kính d = 1,5 mm, số lỗ khoan trên 1 m2 lưới bằng 0,5 m2, khoan
đều nhau, 3 lỗ bất kỳ tạo thành tam giác đều.
Diện tích tổng số lỗ khoan của giỏ chắn rác
A = 0,5 x 4,7 = 2,35 m2
Tổng số lỗ khoan
N = A/d = 2,35/0,0015 = 1567 lỗ
Tại lưu lượng max vận tốc nước chảy trung bình qua mỗi lỗ
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 36
V = Qmax /A = 70/2,35 = 29,8 m/h = 0,5 m/s
Giỏ chắn rác được làm bằng lưới Inox 304, dày 2 mm, khung gia cố V3, la 3
Inox 304.
+ Chọn chiều cao bảo vệ cho giỏ chắn rác là 0,3 m.
+ Chiều cao gia công giỏ chắn rác là 1,3 m.
4.2 Hầm bơm tiếp nhận
4.2.1. Nhiệm vụ
Hầm tiếp nhận nước thải là nơi tập trung toàn bộ nước thải từ các phân xưởng sản
xuất của công ty bao gồm cả nước thải sinh hoạt và để đảm bảo lưu lượng tối thiểu cho
bơm hoạt động an toàn. Bể thu gom được xây dựng âm với cốt mặt bể hoàn thiện +0.2 m
(h1 = 0,2m) so với mặt đất nhằm tránh nước mưa tràn vào.
Trong hầm bơm tiếp nhận, sử dụng hai bơm chìm đặt dưới đáy bể, hai bơm hoạt
động luân phiên theo chế độ cài sẵn của Timer (3 giờ đổi 1 lần) để bơm nước thải đến bể
điều hòa. Phao báo mức cân chỉnh mực nước trong bể đảm bảo bơm không bị cạn nước
(thường khi bơm mực nước thấp nhất trong bể phải bằng chiều cao của bơm chìm).
4.2.2. Tính toán
Thời gian lưu nước trong hầm bơm là 10 đến 30 phút. Chọn thời gian lưu nước là t = 10
phút.
a. Thế tích bể thu gom được tính như sau:
V = Qmax x. t = 70 x 6010 = 11,7 (m3)
Chọn hầm bơm có tiết diện ngang là hình vuông.
Ống dẫn nước thải ra hầm bơm tiếp nhận là ống uPVC, DN = 220 mm, có cốt đáy ống
cách mặt đất một đoạn h2 = 0,5 m
Chọn kích thước của hầm bơm tiếp nhận như sau:
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 37
- Chiều rộng (cạnh) L = 2,4 m
- Chiều cao hữu ích h = 2,1 m
- Chiều cao nổi lên mặt đất h1 = 0,5 m
- Chiều cao bảo vệ bơm h3 = 0,2 m
b. Tổng chiều cao của bể
H = h + h1 + h2 = 2,1 + 0,5 + 0,5 + 0,2 = 3,3 m
Vậy thể tích thực của bể: V = 19,1 m3
c. Vật liệu xây dựng
Chọn vật liệu xây dựng hầm bơm tiếp nhận là BTCT M250, thành dày 200mm,
bản đáy dày 300mm, sắt Nhật đan thành hai lớp, @200 phi 14, chống thấm sika bên
trong 2 lớp, bên ngoài quét bentum.
4.3 Bể điều hòa
4.3.1. Nhiệm vụ
Do tính chất nước thải thay đổi theo từng giờ sản xuất và phụ thuộc vào từng
công đoạn sản xuất. Vì vậy cần thiết xây dựng bể điều hòa để điều hòa về lưu lượng và
nồng độ nước thải.
Đồng thời khi làm thoáng nhờ cấp khí ôxy vào nước thải sẽ tránh sinh mùi hôi
thối tại đây và làm giảm khoảng 20 - 30% hàm lượng COD, BOD có trong nước thải.
Tách dầu, mỡ ra khỏi nước thải nhờ cơ chế tuyển nổi và phân tách bằng tỷ trọng.
Việc sử dụng bể điều hòa trong quá trình xử lý mang lại một số thuận lợi sau:
Ổn định lưu lượng và nồng độ các chất đi vào công trình xử lý sinh học.
Tăng cường hiệu quả xử lý nước thải của công trình xử lý sinh học phía sau,
như giảm thiểu hoặc loại bỏ hiện tượng gây sốc do tăng tải trọng đột ngột, pha loãng các
chất gây ức chế cho quá trình xử lý sinh học, ổn định pH của nước thải mà không cần
tiêu tốn nhiều hóa chất.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 38
Giúp cho nước thải cấp vào các bể sinh học được liên tục trong giai đoạn các
phân xưởng không xả nước.
4.3.2. Tính toán
Kết quả khảo sát lưu lượng nước thải của công ty TNHH Phạm Tôn được trình
bày trong bảng 4.1 như sau:
Bảng 4.1 : Lưu lượng nước thải qua từng giờ sản xuất
STTThời gian (giờ) Lưu lượng (m3/h) STT Thời gian (giờ) Lưu lượng (m3/h)
1 0 – 1 0 13 12 – 13 7
2 1 – 2 0 14 13 – 14 1
3 2 – 3 6 15 14 – 15 3
4 3 – 4 31 16 15 – 16 6
5 4 – 5 67 17 16 – 17 10
6 5 – 6 70 18 17 – 18 7
7 6 – 7 58 19 18 – 19 6
8 7 – 8 7 20 19 – 20 2
9 8 – 9 2 21 20 – 21 2
10 9 – 10 1 22 21 – 22 1
11 10 – 11 4 23 22 – 23 0
12 11 – 12 9 24 23 – 24 0
Thể tích tích lũy
Thể tích tích lũy dòng vào của giờ thứ i tính như sau:
iiviv QVV 1
Thể tích tích lũy bơm đi của giờ thứ I tính như sau:
)(1 ibibib QVV
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 39
Trong đó:
Vv(i-1): Thể tích tích lũy dòng vào của giờ trước đó, m3
Vv(i): Lưu lượng nước thải của giờ đang xét; m3/h
Vb(i-1): Thể tích tích lũy bơm của giờ trước đó; m3
Vb(i): Lưu lượng bơm của giờ đang xét; m3/h
Tính thể tích bể điều hòa theo cách lập bảng:
Bảng 4.2: Tính toán thể tích nước thải lưu trong bể điều hòa.
Thời
gian
xét (h)
(1)
Lưu
lượng
đầu vào
(m3/h)
(2)
t (h)
(3)
t = t*
(h)
(4)
Tổng lưu
lượng thải
qua các giờ
Qi. t (m3)
(5)
Qtb.t*
(m3)
Lưu
lượng
bơm ra
(6)
Qi. t - Qtb.t*
(m3)
Thể tích tích
lũy
(7)
0 – 1 0 1 1 0 12,5 -12,5
1 – 2 0 1 2 0 25 -25
2 – 3 6 1 3 6 37,5 -31,5
3 – 4 31 1 4 37 50 -13
4 – 5 67 1 5 104 62,5 41,5
5 – 6 70 1 6 174 75 99
6 – 7 58 1 7 232 87,5 144,5
7 – 8 7 1 8 239 100 139
8 – 9 2 1 9 241 112,5 128,5
9 – 10 1 1 10 242 125 117
10 – 11 4 1 11 246 137,5 108,5
11 – 12 9 1 12 255 150 105
12 – 13 7 1 13 262 162,5 99,5
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 40
13 – 14 1 1 14 263 175 88
14 – 15 3 1 15 266 187.5 78,5
15 – 16 6 1 16 272 200 72
16 – 17 10 1 17 282 212,5 69,5
17 – 18 7 1 18 289 225 64
18 – 19 6 1 19 295 237,5 57,5
19 – 20 2 1 20 297 250 47
20 – 21 2 1 21 299 262,5 36,5
21 – 22 1 1 22 300 275 25
22 – 23 0 1 23 0 287,5
23 – 24 0 1 24 0 300
Ghi chú:
(2): Lưu lượng nước thải theo từng giờ (m3/h)
(5): Lưu lượng nước thải đi vào bể điều hòa (m3/h)
(6): lưu lượng nước thải đi ra bể điều hòa (m3/h)
(7): Lượng nước lưu lại trong bể điều hòa (m3)
Như vậy, ở khoảng thời gian từ 6 - 7 giờ trong ngày thì lượng nước thải lưu lại trong bể
điều hòa V = 144,5 m3 = Vmax là lượng nước thải lớn nhất trong ngày.
Kích thước của bể điều hòa được thiết kế như sau:
Chiều dài L = 7,0 m
Chiều rộng B = 5,2 m
Chiều cao H = 4,0 m
Chiều cao bảo vệ Hbv = 0,5 m
Thể tích thực của bể V = 163,24 m3
Lưu lượng giờ lớn nhất chọn theo bảng 4.1
smhmQ h /;0194,0/70 33max
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 41
Thời gian lưu nước trong bể điều hòa
11,5612,5144,5
QVT
tb
h đ (giờ)
Hàm lượng COD sau bể điều hòa
CCODr = CCODv. (1 – E) = 2998,4 .( 1 - 0,1) = 2700 ; mg/l
Hàm lượng BOD5 còn lại sau khi ra khỏi bể điều hòa
CBODr = CBODv . (1 - E) = 2099,1.( 1 – 0,1) =1890; mg/l
Với E: hiệu suất khử BOD5 và COD; chọn E = 10%
Tính toán hệ thống cấp khí trong bể điều hòa
Do nhiệt độ của nước thải ở khoảng 200C – 250C trong khi nhiệt độ của khí từ
máy thổi khí cao hơn nhiều (khoảng 400C) nên khi cấp khí vào bể điều hòa vừa hòa trộn
các dòng nước vừa nâng nhiệt độ của nước thải (vì yêu cầu của nước thải khi vào các
công trình sinh học là phải có nhiệt độ từ 28 ÷ 35oC để thích hợp cho các phản ứng sinh
học).
Đối với bể điều hoà, nếu dùng hệ thống sục khí thì lượng khí cần từ 0,6 ÷ 0,9
m3khí/m3bể.giờ.
Chọn I = 0,7m3 khí/m3 bể.giờ.
Thể tích khí cần cung cấp trong bể điều hòa.
Vkhí = Vđh x 0,7 = 144,5 x 0,7 = 101 (m3khí/h) = 1,7 m3 khí/phút.
Chọn thiết bị phân phối khí loại đĩa có màng phân phối khí dạng bọt mịn (màng SSI),
đường kính 270 mm
Cường độ sục khí của đĩa loại DN = 270 mm là A = 5 m3 khí/h (chọn theo Catolo đĩa
phân phối khí).
Tổng số đĩa bố trí trong bể là:
n = 2,205
101
AVkhí (đĩa)
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 42
Chọn n = 20 đĩa 52
00
7000
OÁng phaân phoái khí OÁng phaân phoái khí
OÁng nöôùc ra
Hình 4.1: Sơ đồ bố trí đĩa phân phối khí trong bể điều hòa.
Vật liệu xây dựng
Chọn vật liệu xây dựng bể điều hòa là BTCT M250, thành dày 200mm, bản đáy dày 300
mm, sắt Nhật đan thành hai lớp, @200 phi 14, chống thấm sika bên trong 2 lớp, bên
ngoài quét bentum.
4.4 Bể tuyển nổi
4.4.1. Nhiệm vụ
Nước thải giết mổ gia cầm có tính ô nhiễm đặt trưng, ngoài ô nhiễm chất hữu cơ
cao, nước thải này còn bị lẫn một lượng lông nhỏ từ khâu vặt lông gia cầm và do lưới
tách rác không loại được. Ngoài ra nước thải còn bị nhiễm lượng lớn dầu mỡ từ khâu mổ
nội tạng. Lông và mỡ là những phần ô nhiễm có đặt điểm là tỷ trọng nhỏ hơn nước nên
khó lắng, khó phân hủy sinh học vì thế phương pháp tối ưu để loại các chất này là dùng
phương pháp tuyển nổi.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 43
4.4.2. Tính bể tuyển nổi ( theo tài liệu XLNT ĐT&CN tính toán thiết kế công trình
do Lâm Minh Triết chủ biên, trang 456 )
Chọn bể tuyển nổi thiết kế là bể tuyển nổi khí hòa tan
Bảng 4.3: Thông số thiết kế bể tuyển nổi
STT Thông số thiết kế Khoảng giá trị Giá trị đặc trưng
1 Áp suất KN/m2 170 - 475 270 - 340
2 Tỷ số khí: rắn 0,03 – 0,05 0,01 – 0,2
3 Chiều cao lớp nước, m 1 - 3
4 Tải trọng bề mặt, m3/m2 ngày 20 - 325
5
Thời gian lưu nước, phút
Bể tuyển nổi
Cột áp lực
20 – 60
0,5 - 3
6 Mức độ tuần hoàn, % 5 - 20
Theo kết quả thực nghiệm cho mô hình tuyển nổi không tuần hoàn cho thấy:
Ở tỷ số khí/rắn: A/S = 0,03mg khí/mg chất rắn đạt hiệu quả tối ưu.
Nhiệt độ trung bình, t = 270C.
Độ hòa tan không khí: sa = 116,4 ml/l
Tỷ số bảo hòa: f = 0,5 (phần khí hòa tan ở áp suất P)
Tải trọng bề mặt bể tuyển nổi; L = 48 m3/m2 ngày (ở tải trọng này hiệu quả khử cặn
lơ lửng đạt 85%, khử dầu mỡ đạt 85%, khử COD đạt 50% và khử BOD5 đạt 36 %)
Sa : Hàm lượng bùn khi vào bể tuyển nổi mg/l
Lượng SS đầu vào trạm xử lý là 810 mg/l
Khi qua song chắn rác lượng SS giảm 15% nên SS vào bể tuyển nổi còn như sau
Sa = (1-0,15) . 810 = 689 mg/l
Áp suất yêu cầu cho cột áp lực
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 44
97,15,0689
)1.5,0.(4,16.3,103,0)1..(.3,1
PP
SPfs
SA
a
a
Vậy: P = 3,94 amt = 30,4 mH2O
Tính thể tích cột tạo áp
Chọn thời gian lưu nước trong cột tạo áp là t = 1 phút.
3;2,060
1.5,12. mtQW tbh
Chọn chiều cao cột tạo áp là H = 1,6 m
Đường kính cột tạo áp
mHVD ;399,0
.6,12,0.44
Chọn bể tuyển nổi hình chữ nhật
Chiều sâu phần tuyển nổi: hn = 2 m
Chiều sâu phần lắng bùn: hb = 0,7 m
Chiều cao bảo vệ: hbv = 0,3 m
Tỷ số dài/rộng: L : B ≥ 3:1
Tỷ số rộng /sâu: B : H = 1,5 : 1
Diện tích bề mặt bể tuyển nổi
2;25,648
300 mLQA
Chiều sâu bể tuyển nổi
H = hn + hb + hbv = 2,0 + 0,7 + 0,3 = 3 m
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 45
Thể tích bể tuyển nổi
V =F.H = 6,25.3=18,75 m3
Ta có: L = 3B, mà L.B = 6,25 m
Chiều rộng bể tuyển nổi
3B2 = 6,25 suy ra B = 1,44 m, chọn B = 1,5 m
Chiều dài bể tuyển nổi: L = 4,2 m
Thể tích vùng tuyển nổi
Vtn = L x R x hn = 4,2 x 1,5 x 2 = 12,6 m3
Thời gian lưu nước trong vùng tuyển nổi
t =Q/Vtn = 12,5/12,6 = 1 giờ
Hàm lượng COD sau bể tuyển nổi
CCODr = CCODv . (1-E) = 2700 . (1 - 0,5) = 1350 mg/l
Hàm lượng BOD5 còn lại
CBODr = CBODv . (1-E) = 1890 . ( 1 – 0,36) =1291 mg/l
Hàm lượng dầu mỡ còn lại sau tuyển nổi
Cdmr = Cdmv . (1-E) = 175. (1- 0,85) = 26,25 mg/l
Hàm lượng SS còn lại sau tuyển nổi
CSSr = Cssv . (1-E) = 689 . (1- 0,85) = 103,4 mg/l
Lượng chất lơ lửng và dầu mỡ thu được mỗi ngày
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 46
ngàykgSSM ss /;220300.1000
85,0.17585,0.689
Vật liệu xây dựng
Chọn vật liệu xây dựng bể tuyển nổi là bê tông cốt thép M250, thành dày 200mm,
bản đáy dày 300 mm, sắt Nhật đan thành hai lớp, @200 phi 14, chống thấm sika bên
trong 2 lớp, bên ngoài quét bentum.
4.5 Bể kỵ khí UASB
4.5.1. Nhiệm vụ
Từ bể tuyển nổi nước thải được dẫn về bể kị khí UASB. Nhiệm vụ của quá trình
xử lý nước thải qua bể UASB là biến đổi chất hữu cơ thành các dạng khí sinh học và
nước nhờ vào sự hoạt động phân hủy của các vi sinh vật kị khí. Chính các chất hữu cơ
tồn tại trong nước thải là nguồn chất dinh dưỡng cho các vi sinh vật sinh trưởng và phát
triển.
Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ pH, các yếu
tố sinh vật như số lượng và khả năng hoạt động phân hủy của quần thể vi sinh vật có
trong bể.
Việc làm giảm bớt nồng độ ô nhiễm hữu cơ ở bể UASB giúp cho bể hiếu khí
(Aerotank) hoạt động hiệu quả hơn vì nồng độ COD đã giảm nhiều, hiệu quả xử lý theo
COD từ 60÷80%.
4.5.2. Tính toán ( theo tài liệu XLNT ĐT&CN tính toán thiết kế công trình do Lâm
Minh Triết chủ biên, trang 459 )
Khi đi qua các công trình xử lý tuyển nổi thì hàm lượng COD giảm 50% thì hàm
lượng COD đầu vào của bể UASB là: CODv = 1350 (mgCOD/l). Trong bể UASB để duy
trì sự ổn định của quá trình xử lý yếm khí phải duy trì được tình trạng cân bằng thì giá trị
pH của hỗn hợp nước thải từ 6,6 7,6 (phải duy trì độ kiềm đủ khoảng 1000 1500
mg/l để ngăn cản pH xuống dưới mức 6,2) và phải có tỉ lệ chất dinh dưỡng Nitơ,
Photpho theo COD là COD : N : P = 350 : 5 : 1.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 47
Lượng N, P cần thiết phải cho vào nước thải khi vào bể UASB là:
N = 19,33501350 x 5
(mg/l)
P = 86,33501350 x 1 (mg/l)
Nồng độ N, P có trong nước thải khi phân tích giá trị thấp nhất là Ntổng = 80 mg/l,
Ptổng = 12 mg/l. Như vậy trước khi nước thải vào bể UASB ta có thể không thêm vào các
chất dinh dưỡng N, P trên đường ống. Để tạo điều kiện tốt cho hoạt động phân huỷ các
chất hữu cơ thành khí metan giá trị pH nước thải thích hợp từ 6,8-7,5. Do đó trong
trường hợp giá trị pH của nước thải nằm dưới khoảng giá trị này thì phải tiến hành bơm
NaOH vào.
Theo thực nghiệm trên mô hình Pilot: ở tải trọng thể tích Lo = 3kgCOD/m3 hiệu
quả khử COD đạt E = 65%, khử BOD5 đạt E = 75%.
Tải trọng bề mặt phần lắng La = 13 m3/m2 ngày.
Diện tích bề mặt phần lắng
F = Q/La =300/13 = 23; m2
Thể tích ngăn phản ứng của bể UASB
33
0 ;1353
10.1350.300. mL
CQVCOD
Với: C0: Nồng độ COD đầu vào công trình UASB (đầu ra tuyển nổi)
Chiều cao phần phản ứng
m
FVhpu ;9,5
23135
Chọn chiều cao bảo vệ hbv = 0,4 m
Chiều cao tổng của bể UASB là
H = hpu + hbv =5,9 + 0,4 = 6,3 ; m
Kích thước xây dựng bể UASB là:
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 48
- Chiều dài L = 6,0 m
- Chiều rộng B = 4,0 m
- Chiều cao xây dựng Hbể = 6,3 m
- Thể tích thực toàn bể V = 151,2 m3
Hàm lượng COD còn lại trong nước thải sau khi ra bể kị khí
CCOD ra = CCODv . (1- ECOD) = 1350 . ( 1 - 0,65) = 472,5 mg/l
Hàm lượng BOD5 còn lại sau khi ra bể kị khí
CBOD5ra = CBOD5V . (1- EBOD) = 1291. (1- 0,75) = 322,8 mg/l
Thời gian lưu nước trong bể:
(h).24;
QVT b
10,824 x 300135T (giờ)
Máng thu nước:
Bố trí 2 máng thu nước đặt áp sát thành dọc theo chiều dài của bể. Máng thu nước
được tạo độ dốc để dẫn nước về cuối máng, rồi theo đường ống dẫn đến bể bùn hoạt tính.
Chọn máng thu nước tiết diện hình chữ nhật làm từ bê tông cốt thép có kích thước
như sau: chiều dài 2 máng bằng lm =12 m, chiều rộng mỗi máng rm = 0,2 m, và chiều cao
mỗi máng (tính từ đáy đến đỉnh tấm răng cưa) là hm = 0,25 m .
Lưu lượng vào một máng:
Qmáng = 2Q = h/3m 6,25;
24 x 2300
Thanh răng cưa: được làm từ Inox 304, dày src = 2 mm, có chiều cao của tấm
Inox làm răng cưa là Hrc = 260 mm, tấm răng cưa được áp sáp máng thu mước, được cố
định nhờ ticke rút Inox có khe dịch chuyển cân chỉnh tấm răng cưa nhằm thu nước đều
hơn.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 49
Chọn chiều cao một thanh răng cưa: hrc= 60 mm
Dài đoạn vát đỉnh răng cưa: lrcv = 40 mm
Khe dịch chỉnh: Cách nhau 450 mm; Bề bộng khe: 12 mm; Chiều cao: 150 mm
Sơ đồ 1 tấm răng cưa thu nước được trình bày trên hình 5.3
450
600060
60
260
KHE DÒCH CHUYEÅN
40
50
100
160
Hình 4.2: Sơ đồ tấm răng cưa thu nước.
Tính lượng khí sinh ra trong bể kị khí
+ Hàm lượng COD bị khử trong 1 ngày tại bể kị khí
G = CODv.E
= 1350 . 0,65 = 877,5mg/l = 0,88kg/m3 = 0,88 . 300 = 264 kgCOD/ngày
+ Thể tích khí sinh ra theo lý thuyết khi 1 kg COD được loại bỏ thu được 0,5m3 khí.
G = 264 .0,5 = 132 ; m3/ngày
Thể tích khí CH4 chiếm 70% tổng lượng khí sinh ra.
Thể tích khí CH4 sinh ra là:
4CHQ = 264 x 0,5 x 0,7 = 92,4 (m3 metan/ngđ)
Tính lượng bùn sinh ra trong bể
Lượng bùn do vi sinh vật sinh ra từ 0,03÷0,15 kg/kg COD được loại bỏ.
Chọn Mbùn = 0,1 kg/kg COD,
Khối lượng bùn sinh ra trong một ngày là: Mbùn = 0,1 x 264 = 26,4 (kgbùn/ngày.đêm)
Lượng bùn sinh ra ở bể UASB ta cho vào bể chứa bùn.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 50
Vật liệu xây dựng
Chọn vật liệu xây dựng bể UASB là bê tông cốt thép M250, thành dày 200mm, bản đáy
dày 300 mm, sắt Nhật đan thành hai lớp, @200 phi 14, chống thấm sika bên trong 2 lớp,
bên ngoài quét bentum.
4.6 Bể bùn hoạt tính
4.6.1. Nhiệm vụ
Tại bể Aerotank, các chất hữu cơ còn lại sẽ được tiếp tục phân hủy bởi các vi sinh
vật hiếu khí. Trong điều kiện hiếu khí, phản ứng oxy hóa có thể biểu diễn như sau:
CxHyOzN + (x + 4y -
3z -
43 )O2 VSV xCO2 +
23-y H2O + NO3 + H
CxHyOzN + O2 + NH3 VSV C5H7NO2 + H2O + CO2 + H
C5H7NO2 + 5 O2 VSV CO2 + NH3 + 2H2O + H
NH3 + O2 VSV
HNO2 + O2 HNO3
CxHyOzN là đặc trưng cho chất thải hữu cơ, C5H7NO2 là công thức cấu tạo của tế
bào vi sinh. Các vi sinh vật tham gia phân hủy tồn tại dưới dạng bùn hoạt tính. Nếu quá
trình oxy hóa kéo dài thì sau khi sử dụng hết những chất hữu cơ sẵn có là quá trình oxy
hóa các tế bào vi sinh.
Hiệu quả xử lý của bể Aerotank đạt từ 80 98% và phụ thuộc vào các yếu tố như
nhiệt độ, pH, nồng độ oxy, lượng bùn... Nước thải sau khi qua bể bùn hoạt tính các chất
hữu cơ dễ phân hủy sinh học bị loại gần như hoàn toàn. Chất hữu cơ còn lại là chất khó
phân hủy. Trong nguồn nước các chất này cũng bị phân hủy rất chậm nên có thể xả ra
nguồn mà không gây tác hại.
4.6.2. Tính toán
Các thông số
Lưu lượng: Q = 300 m3/ngđ
CODv = 472,5 mg/l
BODvào = 322,8 mg/l
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 51
Cặn lơ lửng đầu ra 30 mg/l gồm có 65% là cặn hữu cơ có thể phân hủy.
Thời gian lưu của bùn hoạt tính cθ = 10 ngày
Nồng độ bùn hoạt tính lơ lửng X = 3000 mg/l
Độ tro bùn hoạt tính Z = 0,3 (70% là bùn hoạt tính)
Hệ số sản lượng bùn Y = 0,60 mgVSS/mgBOD
Hệ số phân hủy nội bào Kd = 0,06 ngày-1
Tải trọng chất hữu cơ: 0,4 ÷1,2kg BOD5/m3.ngày
Nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn:Ct =10000 mg/l
Tính nồng độ BOD5 hòa tan trong nước đầu ra:
Nồng độ cặn hữu cơ có thể bị phân hủy:
a = 0,65 x 30 = 19,5 (mg/l)
1 mg SS khi bị ôxy hóa hoàn toàn tiêu tốn 1,42 mgO2. Vậy nhu cầu ôxy hóa cặn như sau:
b = 19,5 x 1,42 = 27,69 (mg/l)
Lượng BOD5 chứa trong cặn lơ lửng đầu ra (chuyển đổi từ BOD20 sang BOD5)
c = 27,69 x 0,68 = 18,83 (mg/l)
Lượng BOD5 hòa tan còn lại trong nước khi ra khỏi bể lắng:
S = 30 – 18,83 = 11,17 (mg/l)
Hiệu quả làm sạch
E = o
o
SS)(S - = %5,9617,11 -
322,8
) (322,8
Thể tích bể bùn hoạt tính:
V = ).K+(1 XS)(S .Q.Y
cd
oc
θ -θ
Trong đó:
+ V : thể tích bể bùn hoạt tính, (m3)
+ Q : lưu lượng nước thải đầu vào, Q = 300 m3/ngđ
+ Y : hệ số sản lượng bùn, Y = 0,6 mg VSS/mgBOD
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 52
+ So – S = 322,8 – 11,17 = 311,6 mg/l
+ X : nồng độ chất rắn lơ lửng bay hơi được duy trì trong bể Aerotank,
X = 3000 mg/l
+ kd = 0,06 ngày-1
+ c = 10 ngày.
Vậy:
3;9,11617,11 mV
10) x 0,063000(1
)0,6(322,8 x 300 x 10
Chọn kích thước bể:
- Chiều dài L = 6,0 m
- Chiều rộng B = 5,0 m
- Chiều cao chứa nước H = 4,0 m
- Chiều cao bảo vệ Hbv = 0,5 m
- Thể tích thực của bể V = 129 m3
Tính lượng cặn dư phải xả ra hằng ngày sau khi công ty hoạt động ổn định:
Hệ số tạo cặn từ BOD5:
Yb = cd .K 1
Yθ
= 01 x 0,06 1
0,6
= 0,375
Lượng bùn hoạt tính sinh ra do khử BOD5
Px = Yb.Q (So – S).10-3 = 0,375 . 300 (322,8 – 11,17).10-3 = 35 (kg/ngđ)
Tổng cặn lơ lửng sinh ra do độ tro của cặn (Z = 0,3)
Pxl = ,30 - 1
Px = 500
,3 - 1
35 (kg/ngđ)
Lượng bùn dư sinh ra hàng ngày:
Pxả = Pxl - Q. (SS)ra = 50 – 300.30.10-3 = 41 (kg/ngđ)
Lượng bùn xả ra mỗi ngày Qw (từ đáy bể lắng theo đường tuần hoàn bùn)
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 53
cθ = eetw
r
X. Q + X. Q.XV
Qw = c . t
c . eer
X X. Q - .XV
θθ
= 7,3
10 . 7 .1010 30. . 3003000.10 . 116,9 33
(m3/ngđ)
Trong đó:
+ Vr: thể tích bể Aerotank
+ X: nồng độ bùn hoạt tính lơ lửng
+ Xt: nồng độ chất rắn lơ lửng có trong bùn hoạt tính tuần hoàn
+ Xt = 10000 x 0,7 = 7000 mg/l = 7 kg/m3
+ Qe: lượng nước ra khỏi bể lắng II (xem lượng nước thất thoát do tuần hoàn bùn là
không đáng kể nên Qra = Q = 300 m3/ngđ)
+ Xe: nồng độ chất rắn lơ lửng ở đầu ra của hệ thống
Hệ số tuần hoàn bỏ qua lượng bùn hoạt tính tăng lên trong bể
(Q + Qt) X = Qt.Xt
Qt = X - X
Q.X
t
= 3000 - 7000
3000 x 300 = 225 m3/ngđ = 9,38 (m3/h)
= Q
Q t = 75,0300225
Thời gian lưu nước trong bể Aerotank
= Q V = 4,9;39,0 ngày
300 116,9 ; (giờ)
Tính lượng ôxy cần thiết cung cấp cho bể bùn hoạt tính
Lượng ôxy lý thuyết cần cung cấp theo điều kiện chuẩn
OCo = xo 1,42.Pf
S) - (S Q -
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 54
Với f: hệ số chuyển đổi giữa BOD5 và BOD20 là 0,68
OCo = 79,341 x 1,420,68
11,17).10 - (322,8 x 300 -3
(kgO2/ngđ)
Lượng ôxy cần thiết trong điều kiện thực
OCt = OCo x αβ1x
1,0241x
C - C C
20)(TLsh
S20
Trong đó:
+ Cs20: nồng độ ôxy bão hòa trong nước ở 20oC, Cs20 = 9,08 mg/l
+ CL: lượng ôxy hòa tan cần duy trì trong bể, CL = 2 mg/l
+ Csh: nồng độ ôxy bão hòa trong nước sạch ứng với nhiệt độ 26oC (nhiệt độ duy trì
trong bể), Csh = 8,09 mg/l
+ : hệ số điều chỉnh sức căng bề mặt theo hàm lượng muối.
Đối với nước thải, = 1
+ : hệ số điều chỉnh lượng ôxy ngấm vào nước thải do ảnh hưởng của hàm lượng
cặn, chất hoạt động bề mặt, loại thiết bị làm thoáng, hình dạng và kích thước bể có giá trị
từ 0,6 2,4. Chọn = 0,8.
+ T: nhiệt độ nước thải, T= 26oC
9,12725,1.86,0.5,1.4,91 0,8
1.1,024
1. 2- 8,09 . 1
9,0879,3.OC 20)(26t (kgO2/ngđ)
Kiểm tra chỉ tiêu làm việc của bể Aerotank
F/M = X.
So
θ = 25,0
3000 x 0,436 322,8 (mgBOD/mgbùn.ngđ)
Giá trị này nằm trong khoảng cho phép thiết kế bể khuấy trộn hoàn chỉnh
là 0,2 ÷ 1 .
Tốc độ sử dụng chất nền của 1g bùn hoạt tính trong 1 ngày
X.S - So
θρ = 24,0
0
3000 x ,436 11,17 - 322,8 (mg/mg.ngđ)
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 55
Tải trọng thể tích bể
L = V.QSo = 83,0
116,9300 . 322,8.10 -3
(kgBOD5/m3.ngđ)
Số lượng đĩa phân phối khí trong bể Aerotank
Qkk = OU
tOC .f
Trong đó:
+ OCt : Lượng Oxy thực tế cần sử dụng cho bể
+ OU: Công suất hòa tan ôxy vào nước thải của thiết bị phân phối.
+ OU = Ou.h
+ f: hệ số an toàn, chọn f = 1,5
+
Với:
+ h: Chiều sâu ngập nước của thiết bị phân phối. Chọn độ sâu ngập nước của thiết
bị phân phối (xem như gần sát đáy) và chiều cao của giá đỡ không đáng kể h = 5,5 m.
+ Ou: Lượng ôxy hòa tan vào 1m3 nước thải của thiết bị phân phối bọt khí nhỏ và
mịn ở chiều sâu 1m. Chọn Ou = 7 gO2/m3.m
Chọn thiết bị phân phối loại đĩa có màng phân phối khí dạng bọt mịn, đường kính đĩa
220mm, diện tích bề mặt đĩa Fđĩa = 0,04 m2. Cường độ khí: A = 5m3/h.đĩa.
OU = Ou.h = 7 x 5,5 = 38,5 (gO2/m3)
Vậy: Qkk = OU
tOC .f = 49835,1.38,5.10 3-
127,9 (m3/ngđ) phútm /5,3)60.24/(4983 3
Vậy Số đĩa cần phân phối trong bể là:
24 x 5Qkkn = 42
24 x 54983 (đĩa)
Vật liệu xây dựng
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 56
Chọn vật liệu xây dựng bể bùn hoạt tính là bê tông cốt thép M250, thành dày 200mm,
bản đáy dày 300 mm, sắt Nhật đan thành hai lớp, @200 phi 14, chống thấm sika bên
trong 2 lớp, bên ngoài quét bentum.
4.7 Bể lắng đợt II
4.7.1. Nhiệm vụ
Sau khi qua bể bùn hoạt tính, hầu hết các chất hữu cơ hòa tan trong nước thải bị
loại hoàn toàn. Tuy nhiên, nồng độ bùn hoạt tính có trong nước thải là rất lớn, do vậy
bùn hoạt tính và các chất rắn lơ lửng sẽ được tách ở bể lắng đợt II.
4.7.2. Tính toán
Bể lắng chọn tính toán là bể lắng đứng (theo tài liệu XLNT ĐT&CN tính toán
thiết kế công trình do Lâm Minh Triết chủ biên, trang 274)
Diện tích bề mặt của ống lắng trung tâm
2;12,003,0
0035,0 mVQf
tt
tt
Trong đó:
+ Qtt: Là lưu lượng tính toán (m3/s); Qtt=12,5 m3/h =0,0035 m3/s
+ Vtt: Tốc độ dòng chảy trong ống lắng trung tâm, chọn Vtt = 0,03 m/s
Diện tích tiết diện ướt của phần lắng của bể lắng đứng
2
20 ;7
0005,00035,0 m
VQF tt
Trong đó:
V2: Tốc độ nước chảy trong bể lắng đứng, V2 = 0,5 – 0,8 m/s
Chọn: V2 = 0,5 mm/s = 0,0005 m/s
Diện tích tổng cộng của bể lắng đứng
2
0 12,712,07 mfFF
Đường kính bể lắng:
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 57
mFDl 3.4
.7,12 4
Đường kính ống lắng trung tâm:
mfd tt 391,0.4
.0,12 4
Chọn đường kính ống lắng trung tâm là dtt = 400 mm
Chiều sâu lớp nước trong bể lắng (chiều cao vùng lắng)
h1 =V2.t = 0,0005 . 1,5 .3600 = 2,7 m
Trong đó: t là thời gian lắng của bể lắng đứng đợt II; t = 1,5 giờ.
Chiều sâu phần hình nón
mtgtgdD
h nn 4,150.
26,03.
2
Trong đó:
dn: Đường kính đáy nhỏ phần hình nón; chọn dn = 0,6 m
α: Góc nghiêng của đáy bể lắng so với phương ngang (lấy không nhỏ hơn 500)
Chọn: α = 500.
Chọn chiều cao bảo vệ của bể lắng: h2 = 0,6 m
Chiều cao tổng cộng của bể lắng.
Hl = h1 + hn + h2 = 2,7 + 1,4 +0,5 = 4,6 m
Chiều cao ống lắng trung tâm lấy bằng chiều cao vùng lắng bằng 2,7 m.
Đường kính miệng loe của ống lắng trung tâm lấy bằng chiều cao phần ống loe
của ống trung tâm và bằng 1,35 lần đường kính ống trung tâm;
dt = 1,35 x 0,4 = 0,54 m
Đường kính tấm hướng dòng lấy bằng 1,3 lần đường kính miệng loe, góc
nghiêng giữa mặt tấm hướng dòng với mặt phẳng ngang là 170.
Nồng độ cặn trong bể bùn hoạt tính (tính theo chất rắn lơ lửng)
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 58
Co = 0,7X =
0,73000 = 4286 (mg/l)
Tải trọng thủy lực lên bể
a = laéngSQ = 86,42
7300 (m3/m2.ngđ)
Vận tốc đi lên của dòng nước trong bể
hmaVn /78,124
24
42,86
Máng thu nước đặt ở vòng tròn có đường kính bằng 0,9 đường kính bể.
Đường kính máng thu nước:
Dmáng = 0,9 x 3 = 2,7 (m)
Chiều dài máng thu nước
L = .Dmáng = x 2,7 = 8,5 (m)
Tải trọng thu nước trên 1 mét chiều dài máng:
a1 = LQ =
8,5300 = 35,3 (m3/m dài.ngđ)
Chọn máng thu nước giống như máng thu nước từ bể kỵ khí
Vật liệu xây dựng
Chọn vật liệu xây dựng bể lắng là BTCT M250, thành dày 200mm, bản đáy dày 300
mm, sắt Nhật đan thành hai lớp, @200 phi 14, chống thấm sika bên trong 2 lớp, bên
ngoài quét bentum.
4.8 Bể trung gian
4.8.1. Nhiệm vụ
Ổn định lưu lượng nước thải sau lắng để bơm lên thiết bị lọc.
4.8.2. Tính toán
Thời gian lưu nước trong hầm bơm là 10 đến 30 phút. Chọn thời gian lưu nước là
t = 30 phút.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 59
Thế tích bể thu gom được tính như sau:
V = Qmax x. t = 70 x 6030 = 35 (m3)
Chọn bể trung gian có tiết diện ngang là hình chữ nhật.
Chọn kích thước của hầm bơm tiếp nhận như sau:
- Chiều dài L = 4,8 m
- Chiều rộng R = 3,0
- Chiều cao hữu ích h = 2,5 m
- Chọn chiều cao bảo vệ h1 = 0,5
Tổng chiều cao của bể
H = h + h1 = 2,5 + 0,5 = 3,0 ; m
Vậy thể tích thực của bể: V = 43,2; m3
Vật liệu xây dựng
Chọn vật liệu xây dựng hầm bơm tiếp nhận là BTCT M250, thành dày 200mm, bản đáy
dày 300 mm, sắt Nhật đan thành hai lớp, @200 phi 14, chống thấm sika bên trong 2 lớp,
bên ngoài quét bentum.
4.9 Bể tiếp xúc
4.9.1. Nhiệm vụ
Nước thải sau bể lắng bùn vẫn còn chứa một lượng 105÷106 vi sinh vật. Do đó,
khử trùng nước thải là giai đoạn cuối cùng trong công nghệ xử lý trước khi thải ra nguồn
tiếp nhận. Khử trùng nhằm mục đích phá hủy, tiêu diệt các loại vi khuẩn gây bệnh.
Thông thường, chỉ một phần hóa chất khử trùng được dùng để phá hủy tế bào vi khuẩn,
còn lại sẽ dùng để ôxy hóa các chất hữu cơ và gây phản ứng cùng với nhiều hợp chất tạo
khoáng khác nhau có trong nước thải.
4.9.2. Tính toán (tính toán theo tài liệu XLNT ĐT&CN tính toán thiết kế công trình
do Trịnh Xuân Lai chủ biên, trang 178 và 232)
Lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải:
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 60
1000.QaM (kg/giờ)
Trong đó:
+ a: Nồng độ Clo hoạt tính khi sử lý sinh học không hoàn toàn, a = 5 g/m3
+ Q: lưu lượng nước thải, m3/giờ
0625,01000
12.5 . 5M ; (kg/giờ)
Lượng Clo tiêu thụ một ngày:
G = 24 x 0,0625 = 1,5 (kg/ngđ)
Chọn thời gian tiếp xúc giữa Clo và nước thải là 60 phút và xem chiều dài ống
dẫn nước thải từ bể tiếp xúc ra suối không đáng kể.
Thể tích bể tiếp xúc là:
5,12. 60
60 x 12,5tQV (m3)
Chọn chiều cao công tác của bể là h1 = 2,5 m (quy phạm 1,5 – 3,0 m)
Diện tích bề mặt bể tiếp xúc:
51
2,5
12,5hVF ; (m2)
Chọn chiều dài bể : L = 4,8 m
Chọn chiều rộng bể : B = 1,1 m
Chọn chiều cao dự trữ của bể : h2 = 0,5 m
Chiều cao toàn bể tiếp xúc
H = h1 +h2 = 2,5 +0,5 = 3,0 m
Để đảm bảo cho hóa chất và nước thải tiếp xúc tốt, ta xây thêm 4 vách ngăn theo chiều
dài trong bể nhằm tạo thời gian tiếp xúc lớn, hiệu quả khử trùng cao hơn. Chiều dài vách
ngăn lấy gần bằng 2/3 chiều rộng bể ( l = 0,7 m).
Vật liệu xây dựng
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 61
Chọn vật liệu xây dựng bể khử trùng là BTCT M250, thành dày 200mm, bản đáy dày
300 mm, sắt Nhật đan thành hai lớp, @200 phi 14, chống thấm sika bên trong 2 lớp, bên
ngoài quét bentum.
4.10 Bể chứa bùn
4.10.1. Nhiệm vụ
Tại đây bùn dư từ bể thu bùn được nén bằng trọng lực nhằm giảm thể tích bùn.
Bùn hoạt tính ở bể lắng II có độ ẩm cao 99 ÷ 99,3%, vì vậy cần phải thực hiện nén bùn ở
bể nén bùn để giảm độ ẩm còn khoảng 95 ÷ 97%.
4.10.2. Tính toán
Lượng bùn hoạt tính xả ra từ bể lắng đợt II theo tính toán trong bể bùn hoạt tính
là Qw = 3,7 m3 /ngày đêm
Lượng cặn sinh ra từ bể tuyển nổi
Bể tuyển nổi xử lý SS từ 689 mg/l xuống còn 103,4 mg/l. lượng cặn sinh ra tính gần
đúng như sau:
Qctn =689 - 103,4 = 585,6 mg/l = 0,6 kg/m3 = 180 kg/ngày đêm = 0,18 m3/ngàyđêm
Lượng bùn dư cần xử lý:
Gbùn = Qw + Qctn = 3,7 + 0,18 = 3,88 (m3 /ngđ)
Nồng độ bùn từ bể lắng bơm qua: C = 50000 mg/l = 50 kg/m3
Khối lượng bùn trong hỗn hợp nước và bùn
Gbùn = 3,88 . 50 = 194 kg/ngày, bùn này có khối lượng riêng khoảng d = 1005 kg/m3
Chọn thời gian lưu bùn ở bể chứa bùn là t = 90 ngày (1 quý)
Thể tích bể chứa bùn
33,17
100590.194.
md
t bunG
V
Chọn chiều cao bể chứa bùn H = 3,0 m
Chọn bể chứa bùn có tiết diện hình vuông L = B = 2,4 m
Chọn chiều cao bảo vệ: Hbv = 0,5 m
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 62
Chiều cao nước trong sau khi tách bùn dâng lên trong bể chứa bùn để tràn về bể điều hòa
hn = 0,5 m
Chiều cao tổng cộng của bể
H = H + hbv + hn = 3,0 + 0,5 + 0,5 = 4,0 (m)
4.11 Thiết bị lọc
4.11.1. Nhiệm vụ
Sử dụng vật liệu lọc cát, sỏi để giữ lại các cặn có kích thước nhỏ mà quá trình
lắng không tách được.
4.11.2. Tính toán
Chọn bể lọc áp lực 2 lớp: (1) Cát thạch anh, (2) sỏi đỡ.
Chọn:
Chiều cao lớp sỏi đỡ h1 = 0,3m – đường kính hiệu quả de = 10 mm – hệ số đồng
nhất U = 1,5.
Chiều cao lớp cát h2 = 0,8m – đường kính hiệu quả de =1,2 mm – hệ số đồng
nhất U = 1,6.
Tốc độ lọc v = 9 m/h, số bể n = 2 bể [theo XLNT LVS trang 60]
Tổng diện tích bề mặt 1 bể lọc :
)(;4,19
5,12 2mv
QAhtb
Đường kính bể lọc
)(;35,14,1.4.4 mAD
Thể tích lớp cát
)(;14,18,0.435,1..
4. 3
2
2
2
mhDVc
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 63
Thể tích lớp sỏi
)(;43,03,0.435,1..
4. 3
2
1
2
mhDVc
Chọn khoảng cách từ phễu thu đến nắp trên thiết bị lọc là: h4= 0,25(m)
Chọn thiết bị có 3 chân, đường kính chân: dc =114 mm, dày 3 mm, khoảng cách từ bề
mặt đặt thiết bị đến đáy dưới thiết bị: h0 = 0,25 (m)
Chọn độ giản nở lớp vật liệu khi rửa ngược: e = 0,5 (m); [theo XLNT LVS trang 60]
Khoảng cách từ mặt trên lớp vật liệu đến phễu thu nước rửa lọc.
Chiều cao thiết bị lọc áp lực
H = h0+ h1+h2+h3+h4=0,25+0,3+0,8+0,55+0,25=2,15 (m)
Chọn vật liệu gia công thiết bị là SUS304 dày 4 mm.
Chọn ống thu nước sau rửa lọc đường kính 60 mm, SUS304 dày 2,5 mm
Chọn đường kính miệng loe bằng chiều cao của phễu thu là 120 mm.
Thu nước sau lọc bằng ống lượt uPVC, đường kính 60 mm, chọn tổng chiều dài ống
thu nước trong bể lọc 3 m.
Tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lọc sạch (đầu chu kỳ lọc) được xác định theo
công thức Hazen :[theo XLNT LVS trang 62]
)/(24...42.8,1
60.12 ngàymv
dL
tCh
)(;55,0)8,03,0.(5,0).( 213 mhheh
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 64
Trong đó:
C: hệ số nén, C = 600 ÷1200 tuỳ thuộc vào tính đồng nhất và sạch.
Chọn C = 600.
t0: nhiệt độ của nước (0C), t = 25 0C.
d: đường kính hiệu quả của vật liệu lọc (mm).
v: tốc độ lọc (m/h), v = 9 m/h.
L: chiều dày lớp vật liệu lọc (m).
Đối với lớp lọc cát:
)/(14,024.9..2,1
8,0.4225.8,1
60.6001
2 ngàymhc
Đối với lớp sỏi đỡ:
)/(0007,024.9..10
3,0.4225.8,1
60.6001
2 ngàymhs
Tổn thất áp lực qua 2 lớp vật liệu lọc : h = hc +hs= 0,14 + 0,0007 = 0,1407 (m).
Nước thải sau khi qua bể lọc áp lực hàm lượng SS giảm hơn 90%.
4.12 Tính toán đường ống và thiết bị động lực
4.12.1 Tuyến ống dẫn nước từ hầm bơm tiếp nhận vô bể điều hòa.
a. Tính ống dẫn nước
Vận tốc nước chảy trong ống v = 1 2 m/s. Chọn v = 2 m/s.
Lưu lượng nước thải Qmax = 70 m3/h = 0,0195 m3/s
Suy ra:
111,0
2 x 0,7850,0195D (m) =111 mm
Chọn ống dẫn nước cho tuyến có bơm là ống uPVC phi 140 mm, độ dày ống s = 4,1 mm.
Sử dụng ống nhựa uPVC Bình Minh-Việt Nam
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 65
b. Tính công suất của bơm
ηρn
1000..g.H.Q
N max
Trong đó:
Qmax : lưu lượng nước thải lớn nhất trong ngày, m3/s
Trở lực : P = H = h1 + h2
h1 : chiều cao cột nước trong bể, h1 = 2,4 m,
h2 : tổn thất cục bộ qua các chỗ nối, đột mở, đột thu, tổn thất qua lớp bùn lấy trong
khoảng từ 1÷2 mH2O; chọn h2 = 2 mH2O
Trở lực H = 2,4 + 2 = 4,4 (mH2O)
Chọn H = 5 mH2O
Chọn hiệu suất làm việc của bơm là η = 0,8
Công suất của bơm:
2,1
0,8 x 10009,81 x 1000 x 5 x 0,0194N (kW)
Công suất thực của bơm lấy bằng 120% công suất tính toán:
Ntt = 1,2 x 1,2 = 1,44 (kW) = 2 HP
Chọn hai bơm hoạt động luân phiên, loại bơm chìm cánh hở, công suất mỗi bơm là 2HP
để bơm nước thải từ bể thu gom sang bể điều hòa.
4.12.2 Tuyến ống dẫn nước và bơm cho các công trình từ bể điều hòa về sau.
a. Tuyến ống dẫn khi sử dụng bơm
Vận tốc nước chảy trong ống v = 1 2 m/s. Chọn v = 1,7 m/s.
Lưu lượng nước thải Q = 12,5 m3/h = 0,0035 m3/s
Suy ra:
051,0
1,7 x 0,7850,0035D (m) = 51 mm
Chọn ống dẫn nước cho tuyến có bơm là ống uPVC phi 60 mm, độ dày ống s = 2,8 mm.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 66
Sử dụng ống nhựa uPVC Bình Minh-Việt Nam
b. Tuyến ống dẫn nước chính khi không sử dụng bơm
Chọn vận tốc nước chảy trong ống là 1,0 m/s
Suy ra:
670,0
1 x 0,7850,0035D (m) = 670 mm
Chọn ống sử dụng là ống uPVC phi 114 mm, dày 3,8 mm có sẵn thị trường.
c. Tính bơm
Ta chọn bơm tại bể điều hòa và bơm bùn có cùng công suất.
Công suất của bơm
kw;
ηρn
1000..gQ.H.N
Trong đó:
Q : lưu lượng nước thải trung bình trong ngày, Q = 300m3/ngđ= 0,0035 m3/s
Chọn hiệu suất làm việc của bơm là η = 0,7
Theo kinh nghiệm và bản vẽ thiết kế: chọn cột áp H = 12 (mH2O)
Công suất của bơm:
KW;6,0
0,7 x 10009,81 x 1000 x 12 x 0,0035N
Ntt = 1,1 x 0,6 = 0,66 (kW) ;
Chọn hai bơm hoạt động luân phiên, loại bơm chìm cách hở, công suất mỗi bơm là 1,0
HP để bơm nước thải từ bể điều hòa sang bể UASB.
Theo kinh nghiệm và bản vẽ công nghệ ta chọn các thiết bị như sau
Chọn bơm bơm nước vào thiết bị lọc áp lực:
Loại bơm trục ngang, cột áp trên 15 mH2O, lưu lượng trên 13 m3/h, dòng điện 3 pha, 380
v, 50HZ, có xuất xứ từ Italy, chọn hai thiết bị hoạt động luân phiên.
Chọn bơm hóa chất khử trùng:
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 67
Loại bơm màng, cột áp 3,5 m, lưu lượng 30 - 50 lít/giờ, dòng điện 1 pha 220V, 50HZ, có
xuất xứ từ Mỹ, chọn hai thiết bị hoạt động luân phiên.
Chọn bồn chứa hóa chất:
Loại bồn nhựa kiểu đứng, thể tích 2000 lít, xuất xứ từ Đại Thành –Việt Nam.
Chọn máy nén khí 1HP, lưu lượng 100 lít/phút – motor Italy, điện 1 pha.
4.12.3 Đường ống dẫn khí
a. Đường ống dẫn khí cho bể điều hòa
Lượng khí cần cung cấp cho bể điều hòa
Qkhí = 1,7 m3khí/phút = 0,03 (m3/s)
Vận tốc dòng khí trong ống chọn bằng Vkhi = 15 m/s
Đường kính ống dẫn khí chính
0,05115 x 0,785
0,03
khi
khik V
QD.785,0
(m) = 51 mm
Chọn ống phi 60 mm, dày 2,5 ly, loại ống Inox 304 làm ống dẫn khí chính cho tuyến ống
khí bể điều hòa phần không ngập trong nước, đối với ống khí ngập trong nước ta chọn
ống uPVC-Bình Minh có cùng đường kính.
b. Đường ống dẫn khí cho bể Aerotank
Lượng không khí cần cung cấp cho bể Aerotank
Qkhí Oxy = 127,9 kgO2/ngày = 127,9/1,293 =99 m3O2/ngđ
Xem lượng Oxy trong không khí chiếm 21%
Lưu lượng hỗn hợp khí
ngàym
QQ khiOxy
hhk /;4,47121,0
9921,0
3
Chọn vận tốc khí trong ống, Vkhi = 10 m/s Đường kính ống chính phân phối trong bể:
m 0,03;10 x 0,785
0,0055
khi
khik V
QD.785,0
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 68
Chọn ống phi 42 mm, dày 2,5 ly, loại ống Inox 304 làm ống dẫn khí chính cho tuyến ống
khí bể Aerotank phần không ngập trong nước, đối với ống khí ngập trong nước ta chọn
ống uPVC-Bình Minh có cùng đường kính phi 42 mm.
c. Ống thu khí cho bể UASB
Vận tốc khí di chuyển trong ống từ 10 ÷ 15 m/s. Chọn vkhí = 12 m/s
Đường kính ống dẫn khí:
khí
khí
v3600 x 24 x 0,785Q
x khiD = 0,017
7 x 3600 x 24 x 0,785132
;(m) = 17 mm
Chọn ống thu khí bể kị khí là ống thép không gỉ, phi 27 mm, dày 3 mm.
Cuối đường ống thu khí ta sử dụng đầu đốt khí nên vận tốc dòng khí dao động trong
đường ống là khá lớn.
4.12.4 Ống thu bùn
Ống xả bùn trong bể UASB có đường kính Φ 60mm có đục lỗ, dlỗ = 20 mm.
Ở mỗi vị trí ta đục lỗ 3 mặt, mỗi lỗ cách nhau 50mm, mỗi vị trí cách nhau 500mm.
Bùn được xả theo áp lực thủy tĩnh, định kỳ từ 1÷ 2 tháng. Sử dụng 2 ống thu bùn được
đặt dọc theo chiều dài bể.
4.12.5 Máy thổi khí
Lưu lượng không khí cấp bể Aeroatnk
Qa = 210 m3/h = 0,06 (m3/s)
Lưu lượng không khí cấp bể điều hòa
Qdh = 0,03 (m3/s)
Ta chọn 2 máy thổi khí hoạt động luân phiên, khí thổi ra từ một máy được van diều
chỉnh chia làm 2 nhánh cho bể điều hòa và Aerotank.
a. Tổng lưu lượng khí một máy cần cung cấp
Khối lượng riêng không khí 1,29 kg/m3
Tỉ trọng không khí: 0,0118 kN/m3 = 11,8 N/m3
khối lượng không khí mà hệ thống cần cung cấp trong 1 giây (kg/s)
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 69
12,0293,1).03,006,0( W ; (kg/s)
R : hằng số khí lý tưởng, R = 8,314 KJ/KmoloK
T1 : nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào, T1 = 273 + 26 = 299oK
Hd, hc : tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài trên đường ống dẫn và tổn thất cục
bộ tại các điểm uốn, khúc quanh, (m). Tổng tổn thất do hd và hc không quá 0,4m.
hf : tổn thất qua các đĩa phân phối, không vượt quá 0,5m
Hn : độ ngập sâu của đĩa phân phối. Giá trị này xem như là chiều cao ngập nước trong
bể, Hn = 5,5 m.
b. Tổng áp lực máy thổi khí cần có
H = Hd + hn +hf =0,4 + 5,5 + 0,5 = 6,4 ; m
p1 : áp suất tuyệt đối của không khí đầu vào, p1 = 1 atm
p2 : áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra:
p2 = pm + 1 = 110,12
H = ,61
10,126,4 1 (atm)
pm : áp lực của máy nén khí tính theo atmotphe, (atm)
n = 23,0293,1
1293,1
K
1K ; (K = 1,293 đối với không khí)
29,7 : hệ số chuyển đổi.
e : hiệu suất của máy khí nén, chọn e = 0,8
c. Vậy công suất của máy thổi khí là:
1
pp
29,7.n.eW.R.T
N0,283
1
21
6,7
1
11,6
0,8 x 0,23 x 29,7299 x 8,314 x 0,12N
0,283
(kW) =10 HP
Chọn 2 máy thổi khí mỗi máy có công suất 10 HP, loại máy đặt trên cạn, dòng điện 3
pha 380v, 50HZ, xuất xứ từ Đài Loan.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 70
CHƯƠNG 5: DỰ TOÁN KINH PHÍ
5.1 Chi phí xây dựng, cung cấp, lắp đặt trạm xử lý nước thải
Xây dựng trạm xử lý nước thải theo công nghệ lựa chọn thì tổng chi phí thực hiện
được khái quát như sau (Áp theo biểu giá mới tháng 02/2011).
Bảng 5.1: Bảng khái toán chi tiết các hạng mục thực hiện
Bảng I: Chi phí xây dựng bể (VNĐ) 1,378,458,000
TT Thông số kỹ Thuật SL ĐVT Xuất xứ Đơn giá
(VNĐ)
Thành tiền
(VNĐ)
1
Hầm bơm tiếp nhận:
kích thước: D x R x H = 2,4 x 2,4 x 4,5m
Vật liệu:
Bê tông cốt thép (BTCT) dày 200 mm, sắt
Nhật phi 14 đan sắt thành 2 lớp @200, bê
tông M 250.
Quét chống thấm Sika bên trong 2 lớp,
bên ngoài sơn nước loại sơn ngoài trời.
19,1 M3
nước
Việt
Nam 2,260,000 43,166,000
2
Bể điều hòa:
Kích thước: D x R x H = 7,0 x 5,2 x 4,5 m
Nắp bể BTCT, dày 100 mm, dùng sắt
Nhật phi 12 ly.
Vật liệu:
BTCT dày 200 mm, sắt Nhật phi 14 đan
sắt thành 2 lớp @200, bê tông M 250.
Quét chống thấm Sika bên trong 2 lớp,
bên ngoài sơn nước loại sơn ngoài trời.
163,8 M3
nước
Việt
Nam 2,260,000 370,188,000
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 71
3
Bể tuyển nổi:
Kích thước: D x R x H = 4,2 x 1,5 x 3,0 m
Vật liệu:
BTCT dày 200 mm, sắt Nhật phi 14 đan
thành 2 lớp @200, betong M 250.
Quét chống thấm Sika bên trong 2 lớp,
bên ngoài sơn nước loại sơn ngoài trời.
18,9 M3
nước
Việt
Nam 2,260,000 42,714,000
4
Bể UASB:
Kích thước: D x R x H = 6,0 x 4,0 x 6,3 m
Nắp bể BTCT, dày 100 mm, dùng sắt
Nhật phi 12 ly.
Vật liệu:
BTCT dày 200 mm, sắt Nhật phi 14 đan
thành 2 lớp @200, bê tông M 250.
Quét chống thấm Sika bên trong 2 lớp,
bên ngoài sơn nước loại sơn ngoài trời.
151,2 M3
nước
Việt
Nam 2,260,000 341,712,000
5
Bể Aeroatnk:
Kích thước: D x R x H = 6,0 x 5,0 x 4,5 m
Vật liệu:
BTCT dày 200 mm, sắt Nhật phi 14 đan
sắt thành 2 lớp @200, bê tông M 250.
Quét chống thấm Sika bên trong 2 lớp,
bên ngoài sơn nước loại sơn ngoài trời.
129 M3
nước
Việt
Nam 2,260,000 291,540,000
6
Bể lắng II :
Kích thước: D x H = 3,0 x 4,6 m
Vật liệu:
BTCT dày 200 mm, sắt Nhật phi 14 đan
32,5 M3
nước
Việt
Nam 2,260,000 73,450,000
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 72
sắt thành 2 lớp @200, bê tông M 250.
Quét chống thấm Sika bên trong 2 lớp,
bên ngoài sơn nước loại sơn ngoài trời.
7
Bể chứa bùn:
Kích thước: D x R x H = 2,4 x 2,4 x 4,0 m
Vật liệu:
BTCT dày 200 mm, sắt Nhật phi 14 đan
sắt thành 2 lớp @200, bê tông M 250.
Quét chống thấm Sika bên trong 2 lớp,
bên ngoài sơn nước loại sơn ngoài trời.
23 M3
nước
Việt
Nam 2,260,000 51,980,000
8
Bể trung gian:
Kích thước: D x R x H = 4,8 x 3,0 x 3,0 m
Vật liệu:
BTCT dày 200 mm, sắt Nhật phi 14 đan
sắt thành 2 lớp @200, bê tông M 250.
Quét chống thấm Sika bên trong 2 lớp,
bên ngoài sơn nước loại sơn ngoài trời.
43,2 M3
nước
Việt
Nam 2,260,000 97,632,000
9
Bể khử trùng :
Kích thước: D x R x H = 4,8 x 1,1 x 3,0 m
Vật liệu:
BTCT dày 200 mm, sắt Nhật phi 14 đan
thành 2 lớp @200, bê tông M 250.
Quét chống thấm Sika bên trong 2 lớp,
bên ngoài sơn nước loại sơn ngoài trời.
15,8 M3
nước
Việt
Nam 2,260,000 35,708,000
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 73
10
Nhà điều hành:
Kích thước: D x R x H = 6,0 x 3,0 x 3,5 m
Vật liệu:
Tường xây gạch thẻ, dày 100 mm, vữa
M100, quét sơn nước 2 lớp, quét 2 mặt
trong và ngoài.
Móng và đà kiềng BTCT, sử dụng sắt
Nhật phi 10 đan sắt thành 2 lớp @200, bê
tông M 250.
Nền tráng ximăng
Trần nhà đóng la phong nhựa.
Mái lợp tôn thiếc, khung kèo thép hộp 30
x50 mm, dày 2.5 mm.
Cửa kiến, khung nhôm, có thông gió
1 Bộ Việt
Nam 15,000,000 15,000,000
Bảng II: Chi phí gia công cơ khí (VNĐ) 112,876,000
ST
T Thông số kỹ Thuật SL ĐVT Xuất xứ
Đơn giá
(VNĐ)
Thành tiền
(VNĐ)
1 Song chắn rác:
Vật liệu gia công: Inox 304 1 bộ
Việt
Nam 3,540,000 3,540,000
2
Thiết bị lọc áp lực:
Kích thước: D x H = 1,35 x 2,15 m
Vật liệu: Inox 304, thân dày 3 mm, đáy
và nắp dày 4 mm
2 bộ Việt
Nam 27,680,000 55,360,000
3 Thiết bị tạo áp tuyển nổi:
Kích thước: D x H = 0,4 x 1,6 m 1 bộ
Việt
Nam 24,560,000 24,560,000
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 74
Vật liệu: Inox 304, thân dày 3 mm, đáy
và nắp dày 4 mm
4
Máng răng cưa
cho bể UASB, bể Aerotank, bể lắng
vật liệu: Inox 304, dày 2 mm
1 bộ Việt
Nam 7,180,000 7,180,000
5
Ống lắng trung tâm:
Kích thước: D x H = 0,4 x 2,7 m
Vật liệu: Inox 304, dày 2 mm
Nón hướng dòng: Inox 304, dày 2 ly
1 bộ Việt
Nam 3,918,000 3,918,000
6
Cầu thang cho các bể:
Vật liệu: Ống Inox 304, Đường kính ống
DN = 42; 34 ; 27, dày 2 - 3 mm
1 bộ Việt
Nam 18,318,000 18,318,000
Bảng III: Chi phí vật tư - Thiết bị động lực
(VNĐ) 422,701,000
1
Máy cấp khí Oxy :
Công suất điện: 10 HP
Dòng điện: 3 pha 380V, 50Hz
Lưu lượng khí: 0,09 m3 khí/giây@ 5 m
2 Bộ
Hey-Wel
Đài
Loan
30,260,000 60,520,000
2
Bơm nước thải và bơm bùn:
Công suất điện : 1,0 HP
Dòng điện: 3 pha , 380 V, 50Hz
Lưu lượng: 12,5 - 20 m3/h @ 4 -6 m
Loại bơm chìm cánh hở
8 Bộ
HCP
Đài
Loan
10,800,000 86,400,000
3 Bơm lọc và bơm ở bể tuyển nổi:
Công suất điện : 2 HP 6 Bộ Ebara-Ý 11,620,000 69,720,000
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 75
Dòng điện: 3 pha , 380 V, 50Hz
Lưu lượng: 12,5 - 20 m3/h @ 10 -15 m
Loại bơm trục ngang
4
Máy nén khí:
Công suất điện: 1 HP
Dòng điện: 1 pha 220V, 50Hz
Lưu lượng: 0,4-0,6 m3 khí/phút@ 4-7
kg/cm2
2 Bộ Ebara-Ý 8,700,000 17,400,000
5
Lò đốt khí:
Vật liệu: Thép CT3, dày 5 ly, bộc lớp
gạch chịu nhiệt
Bộ đánh lửa tự động
1 bộ Hà Lan 128,350,00
0 128,350,000
6
Hệ thống điện điều khiển bán tự động:
Nhiệm vụ: Điều khiển các thiết bị của hệ
thống hoạt động theo ý muốn
Kích thước: D x R x H = 0,8 x 0,6 x 0,2 m
Vỏ tủ: Thép, sơn tĩnh điện
Linh kiện chính: Korea (Hàn Quốc)
Cáp điện động lực: Cadivi
ống lồng dây điện nhựa uPVC
Bộ báo dòng và bảo vệ pha
1 Bộ Việt
Nam 15,800,000 15,800,000
7
Hệ thống đường ống công nghệ:
Đường kính ống: DN=220 - 21 mm
Loại ống: uPVC -Bình Minh
ống trung chuyển nước thải
Ống hóa chất: PU; DN = 8 mm
1 Bộ Việt
Nam 48,030,000 48,030,000
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 76
Ống khí không ngập nước Inox
Ống khí ngập nước uPVC
8
Đĩa khuyếch tán khí tinh:
Loại AFD, đĩa mịn 9''
Đường kính 270 mm,
62 Bộ SSI-Mỹ 403,000 24,986,000
9
Khung ke đỡ và phụ kiện:
Vật liệu: V3, V4…Inox 304, dày 3 ly.
Ticke Inox, 10 ly 6 phân
Vít Inox 5 ly, 5 phân
Ticke nhựa….
1 Bộ Việt
Nam 315,000 315,000
10
Bùn hoạt tính:
Loại bùn có nhiều chuẩn loại vi sinh,
chuyên dụng cho xử lý nước thải.
Nồng độ bùn hoạt tính khoảng 5%
1 HT Việt
Nam 13,710,000 13,710,000
11
Bơm hóa chất:
Loại bơm màng
Lưu lượng: 30-50 lít/h @ 3,5 m
Dòng điện 1 pha, 220 V, 50 HZ
phụ kiện phù hợp
2 Bộ BluWhite
-Mỹ 3,900,000 7,800,000
12
Bồn chứa hóa chất:
Thể tích: V = 2000 lít
Vật liệu: Nhựa PE
Hãng sản xuất: Đại Thành
Loại bồn đứng
2 Bộ Việt
Nam 3,900,000 7,800,000
13 Phao báo mức:
Vật liệu: uPVC 7 Bộ
Đài
Loan 450,000 3,150,000
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 77
Tổng chi phí đầu tư cho trạm xử lý:
14
Xích kéo bơm:
Vật liệu: Inox 304, ĐN = 5 ly
Bulong bắt xích
8 Bộ Việt
Nam 650,000 5,200,000
Bảng IV. Chi phí khác 156,400,000
1
Nhân công lắp đặt công trình:
Lắp đặt đường ống trung chuyển nước
thải, đường ống cấp khí, đường bùn,
đường ống hóa chất, đường dây điện…
1 HT Việt
Nam 75,500,000 75,500,000
2
Khảo sát thiết kế: (Miễn phí)
Tính toán lựa chọn giải pháp công nghệ.
Thiết kế công nghệ và chi tiết thiết bị của
hệ thống.
1 HT Việt
Nam 12,500,000 12,500,000
3
Vận hành hệ thống:
Vận hành khởi động
Vận hành ổn định
Lập bảng hướng dẫn vận hành và hướng
dẫn vận hành.
Chuyển giao công nghệ
1 HT Việt
Nam 18,400,000 18,400,000
4
Lập hồ sơ kỹ thuật:
Lập bản thuyết minh kỹ thuật, bản vẽ
hoàn công hệ thống xử lý...
Xin giấy xác nhận hoàn thành hệ thống
1 HT Việt
Nam 15,500,000 15,500,000
5 Vận chuyển:
Vận chuyển tất cả thiết bị hệ thống 1 HT
Việt
Nam 14,500,000 14,500,000
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 78
Tổng chi phí = chi phí xây dựng + chi phí gia công cơ khí + chi phí vật tư- thiết bị động
lực + chi phí khác. (VNĐ)
VNĐt ;000,435,070,2000,400,156000,701,422000,876,112000,458,378,1
5.2 Chi phí khấu hao
Chi phí xây dựng cơ bản được khấu hao trong 30 năm, chi phí máy móc thiết bị khấu
hao trong 15 năm. Vậy tổng chi phí khấu hao hàng năm như sau:
000,10615
0001,378,458,30
0422,701,00khT (đồng/năm) = 290,000 (đồng/ngày)
5.3 Chi phí vận hành
5.3.1 Chi phí điện năng (D)
Điện năng tiêu thụ trong 01 ngày = 480 kwh
Lấy chi phí cho 01 Kwh = 1000 VNĐ
Chi phí điện năng cho 01 ngày vận hành:
D = 480 x 1000 = 480,000 (VNĐ)
5.3.2 Chi phí hoá chất (H)
Chi phí Clo tiêu thụ 1 ngày:
HClo = 1,5 kg/ngày x 80,000 kg/ngày = 120,000 (VNĐ/ngày)
5.3.3 Nhân công (N)
Trạm xử lý cần có 2 công nhân vận hành trong 1 ca, hệ thống hoạt động 24/24
giờ nên tổng nhân công là 6 công.
Lương tháng của mỗi công nhân là 2,500,000 đồng x 3 = 7,500,000 đồng/tháng.
Chi phí nhân công tính trong một ngày:
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 79
N = 7,500, 000 / 30 = 250,000 (VNĐ/ngày)
5.4 Chi phí xử lý 01m3 nước thải
Tổng chi phí vận hành trong 1 ngày
TCP = chi phí khấu hao +chi phí hóa chất+chi phí điện năng+chi phí nhân công.
TCP = 290,000+120,000+480,000+250,000 = 1,140,000 đồng.
Tổng chi phí xử lý cho 1 m3 nước thải.
Tcp = TCP/Q = 1,140,000/300 = 3800 (đồng /m3 nước thải)
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng
Trang 80
CHƯƠNG 6: THI CÔNG VẬN HÀNH VÀ QUẢN LÝ CÔNG TRÌNH
6.1. Thiết kế và thi công trạm xử lý
6.1.1. Trình tự thực hiện cơ bản của việc xây dựng trạm xử lý.
Các công tác thực hiện việc xây dựng trạm xử lý nước thải của công ty TNHH
Phạm Tôn được thực hiện theo trình tự sau:
1. Khảo sát hiện trạng
2. Thiết kế trạm xử lý
3. Thi công xây dựng
4. Nhập khẩu thiết bị
5. Gia công và lắp ráp thiết bị.
6. Lắp đặt thiết bị
7. Lắp đặt hệ thống điện kỹ thuật
8. Lắp đặt hệ thống đường ống cấp và thoát nước bên trong hệ thống xử lý
9. Vận hành khởi động hệ thống, vận hành ổn định, chuyển giao công nghệ và hướng
dẫn vận hành trạm xử lý nước thải.
6.1.2. Đặc điểm của việc thực hiện công trình
a. Tất cả các trạm xử lý nước thải khi được xây dựng luôn đòi hỏi phải có sự phối
hợp nhịp nhàng giữa các bộ phận thiết kế và thi công, cũng như giữa các ngành xây
dựng, cơ khí, công nghệ.
b. Ngoài ra còn phải kết hợp chặt chẽ với bên cơ quan chủ quản trong các vấn đề
liên quan tới quá trình thi công công trình như: lắp đặt đường ống cấp nước, cấp điện
tới chân công trình; kiểm tra, nghiệm thu, chuyển giao công nghệ.
6.1.3. Lực lượng thi công
Nguồn nhân lực trực tiếp thi công tại công trình bao gồm kỹ sư, kỹ thuật viên và công
nhân của các bộ phận liên quan bao gồm:
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đ ng Vi t Hùng
Trang 81
Cấp quản lý ( Kỹ sư)
- Kỹ sư môi trường
- Kỹ sư điện
- Kỹ sư xây dựng
Công nhân kỹ thuật
- Thợ đường ống
- Thợ cơ khí
- Thợ lắp máy
- Thợ điện
- Thợ xây dựng
- Kỹ thuật viên vận hành
6.1.4. Biện pháp thi công
Việc tổ chức thi công được tiến hành theo phương pháp phân đoạn, phân đợt khái
quát như sau:
Xây dựng cơ bản : xây dựng bể, nhà điều hành
Chế tạo các thiết bị : Giỏ chắn rác
Mua tất cả các thiết bị máy móc, đường ống công nghệ, dây diện..
Lắp đặt các thiết bị.
Lắp đặt hệ thống điện kỹ thuật.
Chạy thử không tải, hiệu chỉnh hệ thống và các thông số công nghệ.
Chạy khởi động hệ thống cho đến khi hệ thống hoạt động ổn định.
Hướng dẫn, đào tạo vận hành, và chuyển giao công nghệ cho công ty.
6.1.5. Giải pháp và chỉ tiêu kỹ thuật
Từ thiết kế đến thi công
Căn cứ vào bản vẽ mặt bằng tổng thể và các bản vẽ chi tiết, xác định hiện
trạng mặt bằng sẽ xây dựng các hạng mục xây dựng: kích thước, cao trình, vị trí.
Xác định các sai số trong thiết kế và thực tế để thống nhất với công ty phương án
giải quyết.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đ ng Vi t Hùng
Trang 82
Dựa trên các bảng vẽ thiết kế cơ bản đã có, lập các bảng vẽ triển khai cụ thể
để chế tạo, gia công và lắp đặt các thiết bị, tủ điện điều khiển, đường ống kỹ thuật,
đường dây điện ...
Gia công các thiết bị
Tất cả thiết bị sắt thép đều được sơn bảo vệ chống ăn mòn hoá học.
Tất cả các thiết bị sau khi gia công sẽ được chạy thử kiểm tra trước khi đưa
đi lắp đặt.
Lắp đặt hệ thống thiết bị, đường ống công nghệ.
Việc lắp đặt hệ thống đường ống công nghệ được tiến hành sau khi đã định
vị chính xác vị trí các thiết bị và các cao độ .
Trong quá trình thi công, cao trình đường ống sẽ được kiểm tra thường
xuyên, chặt chẽ để đảm bảo chính xác.
Phần lớn các đường ống công nghệ là ống sắt tráng kẽm và ống nhựa uPVC.
Các đường ống công nghệ được cố định bằng móc nhựa, móc sắt. Các đường
ống có cao độ âm (<0) so với mặt đất hiện hành thì sẽ đi chìm và san lấp lại mặt
bằng. Các đường ống ngầm chỉ được lấp sau khi đã thử nước và xử lý các chổ rò rỉ.
Lắp đặt hệ thống đường điện kỹ thuật.
- Tất cả thiết bị điện, dây điện được chọn lựa phù hợp với công suất thiết bị và
đảm bảo an toàn cho các động cơ và người sử dụng.
- Tất cả các dây điện đều được đi trong máng dẫn hay ống uPVC. Hạn chế tối
đa các mối nối dây điện trên đường dẫn.
- Đối với các động cơ ở xa tủ điều khiển, ngoài thiết bị bảo vệ tại tủ điều khiển
trung tâm còn có cầu dao cắt động cơ tại vị trí thuận tiện để cắt điện khi cần thiết.
- Các động cơ điện sẽ hoạt động theo 2 chế độ: tự động và điểu khiển bằng
tay.
Công tác chạy thử không tải
Công tác chạy thử không tải được tiến hành ngay sau khi toàn bộ hệ thống
xử lý lắp đặt xong và được tiến hành bằng nước sạch.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đ ng Vi t Hùng
Trang 83
Trong quá trình chạy thử, các thông số như áp lực, cường độ dòng điện làm
việc của các động cơ, lưu lượng bơm... được theo dõi và điều chỉnh thích hợp.
Công tác khởi động hệ thống
Trong công tác này một số kỹ thuật chuyên môn được thực hiện như cấy bùn
hoạt tính, đo đạt các thông số pH, COD, SS ... của nước thải đầu vào và ra trong
từng công đoạn xử lý nhằm xác định hiệu quả xử lý của hệ thống cuả từng công
đoạn. Đồng thời cũng qua đó điều chỉnh các thông số hoạt động của từng bộ phận
trong hệ thống xử lý. Công tác này được xem là hoàn tất khi các thông số hoá lý của
nước thải sau xử lý đạt yêu cầu.
6.2. Quản lý và vận hành trạm xử lý nước thải
6.2.1. Giai đoạn khởi động
6.2.1.1. Bể UASB
Vì khí CH4, CO2 và hỗn hợp khí sinh vật khác được hình thành bởi hoạt
động phân hủy của các vi khuẩn kỵ khí nên yêu cầu đầu tiên là bể UASB phải tuyệt
đối kín. Vi khuẩn sinh metan mẫn cảm cao với oxy, nếu không giữ kín sự hoạt động
của vi khuẩn sẽ không bình thường và bể không có khả năng giữ khí.
Chuẩn bị bùn
Các loại bùn hoạt tính metan có thể sử dụng là bùn lấy từ hầm ủ khí sinh
vật, bùn từ bể tự hoại, bùn hạt từ các công trình xử lý nước thải tương tự. Nồng độ
bùn trong bể tùy theo mật độ vi sinh có trong bùn mà nồng độ bùn trong bể dao
động từ 10 đến 20g/l. Thể tích bùn được cấy vào bể thường chiếm một tỷ trọng nhất
định trong bể phản ứng. Quá trình thích nghi của vi sinh vật lên men kỵ khí diễn ra
rất chậm, do đó thời gian thích nghi của bùn kéo dài trong khoảng 30 ngày trong
điều kiện nhiệt độ từ 25 đến 350, pH trung tính. Quá trình thích nghi của vi sinh vật
có thể giải thích bằng ví dụ sau: Bùn tự hoại có chứa các vi sinh vật phân hủy có
quá trình phân hủy ethanol, axetate và propyonate rất cao và phân hủy đường diễn
ra rất thấp. Ở bể UASB trong giai đoạn khởi động tốc độ phân hủy này lại diễn ra
ngược lại. Tốc độ phân hủy đường thu sản phẩm metan diễn ra là chủ yếu, đồng
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đ ng Vi t Hùng
Trang 84
thời quá trình phân hủy protein, ethanol, axetate và propyonate diễn ra chậm hơn
dẫn đến hiệu quả xử lý của bể thấp
Kiểm tra bùn
Chất lượng bùn: hạt bùn phải có kích thước đều nhau, bán kính của hạt
khoảng 0,6mm, bùn phải có màu đen sậm.
Nếu điều kiện cho phép có thể tiến hành kiểm tra chất lượng và thành phần
quần thể vi sinh vật của bể định lấy bùn sử dụng trước khi lấy bùn là 5 ngày.
Vận hành
Công nghệ xử lý nước thải qua bể UASB được phát triển và ứng dụng rộng rãi do
những tính chất ưu việt của các loại bùn hạt và cấu tạo bể xử lý đó là thiết bị tách
bùn, khí, nước, nằm ngay trong bể.
Có thể nói muốn vận hành bể UASB trước hết phải cấy nguyên liệu là vi sinh
vật vào vì hệ sinh vật tự nhiên thường không đủ khả năng xử lý lượng lớn chất hữu
cơ có trong nước thải, hoặc có thể phân hủy nhưng hiệu quả rất thấp. Quá trình lên
men kỵ khí thường diễn ra rất chậm chạp. Khởi động hệ thống thực hiện các bước
tiến hành như sau:
Bơm nước thải chỉnh lưu lượng sao cho tải trọng bể đạt giá trị ổn định 2
kg/m3ngày và tăng dần lên theo hiệu quả xử lý của bể đến 7kgCOD/m3/ngày.
Chế độ hoạt động trong các tháng phụ thuộc vào lượng nước thải của công
ty. Trong thực tế cần có sự kiểm tra chính xác nồng độ các chất để có sự điều chỉnh
đáp ứng yêu cầu tối ưu của bể phản ứng.
Để thời gian từ 3 đến 5 ngày bơm tuần hoàn 100% lượng nước thải với mục
đích làm các vi sinh vật phục hồi. Sau đó duy trì chế độ hoạt động liên tục.
Trong giai đoạn khởi động, lấy mẫu và phân tích là rất cần thiết vì chúng
giúp cho người vận hành điều chỉnh đúng thông số hoạt động của các thiết bị, công
trình xử lý. Thông số kiểm soát chỉ tiêu pH, nhiệt độ, lưu lượng, nồng độ COD,
nồng độ MLSS được kiểm tra hàng ngày. Chỉ tiêu BOD5, nitơ, photpho chu kỳ kiểm
tra1 lần/ tuần. Các vị trí kiểm tra đo đạc là trước khi vào bể, trong bể, ra khỏi bể.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đ ng Vi t Hùng
Trang 85
Cần có sự kết hợp quan sát các thông số vật lý như độ mùi, độ màu, độ đục,
lớp bọt trong bể cũng như dòng chảy. Tần số quan sát là hàng ngày.
Chú ý: Tất cả các sự cố xảy ra trong quá trình vận hành cần được sửa chữa và khắc
phục ngay. Thời gian khởi động kéo dài từ một đến vài năm.
6.2.1.2. Bể Aerotank
Chuẩn bị bùn
Lựa chọn bùn chứa các vi sinh vật làm nguyên liệu cấy vào bể Aerotank có ý
nghĩa quan trọng, là một trong những nhân tố quyết định hiệu quả xử lý của bể. Bùn
sử dụng là loại bùn xốp có chứa nhiều vi sinh vật có khả năng oxy hóa và khoáng
hóa các chất hữu cơ có trong nước thải. Tùy theo tính chất và điều kiện môi trường
của nước thải mà sử dụng bùn hoạt tính cấy vào bể xử lý khác nhau.
Nồng độ bùn ban đầu cần cung cấp cho bể hoạt động là 1g/l – 1,5g/l. Do đó thể tích
bùn cần thiết cho bể khoảng 30m3.
Kiểm tra bùn
Chất lượng bùn: Bông bùn phải có kích thước đều nhau. Màu của bùn là màu
nâu. Tuổi của bùn không quá 3 ngày.
Nếu điều kiện cho phép có thể tiến hành kiểm tra chất lượng và thành phần
quần thể vi sinh vật của bể định lấy bùn sử dụng trước khi lấy bùn là 2 ngày.
Vận hành
Muốn vận hành bể Aerotank trước hết phải cấy nguyên liệu là vi sinh vật vào. Quá
trình phân hủy hiếu khí và thời gian thích nghi của các vi sinh vật diễn ra trong bể
Aerotank thường diễn ra rất nhanh, do đó thời gian khởi động bể rất ngắn. Các bước
tiến hành như sau:
+ Kiểm tra hệ thống nén khí, các van cung cấp khí.
+ Cho bùn hoạt tính vào bể.
Trong bể Aerotank, quá trình phân hủy của vi sinh vật phụ thuộc vào các điều kiện
sau: pH của nước thải, nhiệt độ, các chất dinh dưỡng, nồng độ bùn và tính đồng
nhất của nước thải. Do đó cần phải theo dõi các thông số pH, nhiệt độ, nồng độ
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đ ng Vi t Hùng
Trang 86
COD, nồng độ MLSS, SVI, DO được kiểm tra hàng ngày, Chỉ tiêu BOD5 nitơ,
photpho chu kỳ kiểm tra1 lần/ tuần.
Cần có sự kết hợp quan sát các thông số vật lý như độ mùi, độ màu, độ đục, lớp bọt
trong bể cũng như dòng chảy. Tần số quan sát là hàng ngày.
6.2.2. Giai đoạn vận hành
6.2.2.1 Bể UASB
Đặc điểm của quá trình hoạt động
Hoạt động của bể phản ứng UASB cần được duy trì ở điều kiện thích hợp ví
dụ pH trong khoảng từ 6,8-7,5. Nhiệt độ ổn định là 300C -330C, tải trọng hữu cơ đạt
từ 7 đến 10kg/m3/ngày… Biểu hiện hoạt động của bể UASB là sự hình thành bùn
hạt. Hạt được cấu tạo bởi các vi sinh vật với các ion khoáng như Ca, K, N, Mg, P,
S, Fe và các muối vô cơ khác. Bể hoạt động tốt thể hiện bằng các chỉ số tốc độ bùn
hạt hình thành ổn định, kích thước hạt bùn đều, bùn trong bể không có hiện tượng
trương.
Bể phản ứng UASB có thể tích không đổi, cơ chất hoạt động liên tục. Có thể
xáo trộn dịch phân giải tạo khí metan bằng sự luân chuyển khí hay khuấy cơ học.
Các kết quả nghiên cứu cho thấy phần thể tích không được khuấy trộn có thể bị ảnh
hưởng đến mức độ khử trong quá trình sinh metan do đó cần phải duy trì vận tốc
dòng nước thải đi lên tạo nên sự khuấy trộn liên tục.
Trong quá trình hoạt động nếu không khuấy trộn, khả năng lắng sinh khối sẽ
tăng dần cùng với thời gian cuối cùng sẽ tạo thành lớp cặn lắng ở đáy bể. Cần chế
độ thu bùn thích hợp để tránh hiện tượng bùn trong bể quá nhiều.
Các bước tiến hành
+ Tăng lưu lượng nước thải lên giá trị 40 – 42 m3/h, nồng độ COD duy trì
trong khoảng 2800mg/l - 3000mg/l. Để đảm bảo hệ thống hoạt động tốt cần duy trì
chế độ hoạt động ổn định, tránh sự tăng giảm lưu lượng và nồng độ đột ngột
+ Chỉnh lưu lượng của bơm NaOH sao cho giá trị pH của nước thải đúng bằng
7.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đ ng Vi t Hùng
Trang 87
+ Quá trình hoạt động của hệ thống phải được kiểm tra theo dõi không chỉ ở
giai đoạn khởi động mà tất cả quá trình vận hành. Vị trí, thông số kiểm soát giống
giai đoạn khởi động, tần số lấy mẫu trong giai đoạn vận hành giảm xuống bằng ½
lần.
Giá trị của các thông số kiểm soát hầu hết giống với giai đoạn khởi động, có
một vài thông số thay đổi như sau:
Lưu lượng nước thải được nâng lên từ 40 đến 42m3/h.
Nồng độ COD của nước thải có thể lên tới 3000mg/l.
Tải trọng xử lý của bể duy trì ở giá trị 10kg/m3ngày.
Lượng bùn hạt hình thành lớn hơn.
Lưu lượng khí thu được lớn hơn và luôn ổn định theo thời gian.
Một số điểm cần chú ý khi vận hành hoạt động của bể UASB
+ Hoạt động của vi khuẩn sẽ không có hiệu quả nếu chất hữu cơ lên men
không trộn đều. Nếu bề mặt nước có lớp váng dày bao phủ cần phải khuấy trộn để
phá tan lớp váng đó. Nước thải vào bể cần có hàm lượng các chất ổn định tránh hiện
tượng gây sốc cho bể.
+ Nhiệt độ tốt cho quá trình lên men tạo khí metan là 330C. Để bể hoạt động
tốt cần giữ nhiệt độ bể không được dao động quá lớn.
+ Để đảm bảo cho vi sinh vật sinh trưởng và phát triển bình thường thì pH của
môi trường luôn phải trung tính hoặc hơi kiềm (6,8-7,2). Trong điều kiện này sự
sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn sinh metan đạt giá trị cực đạt.
+ Do hoạt động lâu nên trong bể có thể tích lũy các ion NH4+, Ca, K, Na, Zn,
SO4.. Ở nồng độ cao quá các ion này có thể ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển
của vi khuẩn sinh metan. Để khắc phục tình trạng trên người ta có thể lắng thu cặn
sau một thời gian dài hoạt động.
Nước thải khi ra khỏi bể UASB: Nước thải sau bể xử lý UASB cần tiếp tục
xử lý qua khâu xử lý sinh học hiếu khí để đạt được mức cho phép thải ra môi
trường.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đ ng Vi t Hùng
Trang 88
6.2.2.2. Bể Aerotank
Đối với hoạt động bể Aerotank giai đoạn khởi động rất ngắn nên sự khác với
giai đoạn hoạt động không nhiều. Giai đoạn hệ thống đã hoạt động có số lần phân
tích ít hơn giai đoạn khởi động.
Ngoài ra cần quan sát các thông số vật lý như độ mùi, độ màu, độ đục, lớp bọt
trong bể cũng như dòng chảy. Tần số quan sát là hàng ngày.
6.2.3. Nguyên nhân và biện pháp khắc phục sự cố trong vận hành hệ thống
xử lý nước thải.
Nhiệm vụ của trạm xử lý nước thải là bảo đảm xả nước thải sau khi xử lý vào
nguồn tiếp nhận đạt tiêu chuẩn quy định một cách ổn định. Tuy nhiên, trong thực tế,
do nhiều nguyên nhân khác nhau có thể dẫn tới sự phá hủy chế độ hoạt động bình
thường của các công trình xử lý nước thải, nhất là các công trình xử lý sinh học. Từ
đó dẫn đến hiệu quả xử lý thấp, không đạt yêu cầu đầu ra.
Những nguyên nhân chủ yếu phá hủy chế độ làm việc bình thường của trạm xử
lý nước thải:
- Lượng nước thải đột xuất chảy vào quá lớn hoặc có nước thải sản xuất hoặc
có nồng độ vượt quá tiêu chuẩn thiết kế.
- Nguồn cung cấp điện bị ngắt.
- Tới thời hạn không kịp thời sữa chữa đại tu các công trình và thiết bị cơ điện.
- Công nhân kỹ thuật và quản lý không tuân theo các quy tắc quản lý kỹ thuật,
kể cả kỹ thuật an toàn.
Quá tải có thể do lưu lượng nước thải chảy vào trạm vượt quá lưu lượng thiết
kế do phân phối nước và bùn không đúng và không đều giữa các công trình hoặc do
một bộ phận các công trình phải ngừng lại để đại tu hoặc sữa chữa bất thường.
Phải có tài liệu hướng dẫn về sơ đồ công nghệ của toàn bộ trạm xử lý và cấu
tạo của từng công trình. Ngoài các số liệu về kỹ thuật còn phải chỉ rõ lưu lượng thực
tế và lưu lượng thiết kế của các công trình. Để định rõ lưu lượng thực tế cần phải có
sự tham gia chỉ đạo của các cán bộ chuyên ngành.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đ ng Vi t Hùng
Trang 89
Khi xác định lưu lượng của toàn bộ các công trình phải kể đến trạng thái làm
việc tăng cường, tức là một phần các công trình ngừng để sữa chữa hoặc đại tu. Phải
bảo đảm khi ngắt một công trình để sữa chữa thì số còn lại phải làm việc với lưu
lượng trong giới hạn cho phép và nước thải phải phân phối đều giữa chúng.
Để tránh quá tải, phá hủy chế độ làm việc của các công trình, phòng chỉ đạo
kỹ thuật công nghệ của trạm xử lý phải tiến hành kiểm tra một cách hệ thống về
thành phần nước theo các chỉ tiêu số lượng, chất lượng. Nếu có hiện tượng vi phạm
quy tắc quản lý phải kịp thời chấn chỉnh ngay.
Khi các công trình bị quá tải một cách thường xuyên do tăng lưu lượng và
nồng độ nước thải phải báo lên cơ quan cấp trên và các cơ quan thanh tra vệ sinh
hoặc đề nghị mở rộng hoặc định ra chế độ làm việc mới cho công trình. Trong khi
chờ đợi, có thể đề ra chế độ quản lý tạm thời cho đến khi mở rộng hoặc có biện
pháp mới để giảm tải trọng đối với trạm xử lý.
Để tránh bị ngắt nguồn điện, ở trạm xử lý nên dùng hai nguồn điện độc lập.
6.2.4. Tổ chức quản lý và kỹ thuật an toàn
Tổ chức quản lý
Quản lý trạm xử lý nước thải được thực hiện trực tiếp qua cơ quan quản lý hệ thống.
Cơ cấu lãnh đạo, thành phần cán bộ kỹ thuật, số lượng công nhân mỗi trạm tùy
thuộc vào công suất mỗi trạm, mức độ xử lý nước thải cả mức độ cơ giới và tự động
hóa của trạm.
Quản lý về các mặt: kỹ thuật an toàn, phòng chống cháy nổ và các biện pháp
tăng hiệu quả xử lý.
Tất cả các công trình phải có hồ sơ sản xuất. Nếu có những thay đổi về chế
độ quản lý công trình thì phải kịp thời bổ sung vào hồ sơ đó.
Đối với tất cả các công trình phải giữ nguyên không được thay đổi về chế độ
công nghệ.
Tiến hành sữa chữa, đại tu đúng thời hạn theo kế hoạch đã duyệt trước.
Nhắc nhở những công nhân thường trực ghi đúng sổ sách và kịp thời sữa
chữa sai sót.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đ ng Vi t Hùng
Trang 90
Hàng tháng lập báo cáo kỹ thuật về bộ phận kỹ thuật của trạm xử lý nước
thải.
Nghiên cứu chế độ công tác của từng công trình và dây chuyền, đồng thời
hoàn chỉnh các công trình và dây chuyền đó.
Tổ chức cho công nhân học tập kỹ thuật để nâng cao tay nghề và làm cho
việc quản lý công trình được tốt hơn, đồng thời cho họ học tập về kỹ thuật an toàn
lao động.
Kỹ thuật an toàn
Khi công nhân mới làm việc phải đặc biết chú ý về an toàn lao động. Hướng
dẫn họ về cấu tạo, chức năng từng công trình, kỹ thuật quản lý và an toàn, hướng
dẫn cách sử dụng máy móc thiết bị và tránh tiếp xúc trực tiếp với nước thải.
Mọi công nhân phải được trang bị quần áo và các phương tiện bảo hộ lao động
khác. Ở những nơi làm việc cạnh các công trình phải có chậu rửa, tắm và thùng
nước sạch.
6.2.5 Bảo trì
Công tác bảo trì thiết bị, đường ống cần được tiến hành thường xuyên để
đảm bảo hệ thống xử lý hoạt động tốt, không có những sự cố xảy ra.
Các công tác bảo trì hệ thống bao gồm:
Hệ thống đường ống:
Thường xuyên kiểm tra các đường ống trong hệ thống xử lý, nếu có rò rỉ hoăc tắc
nghẽn cần có biện pháp xử lý kịp thời.
Các thiết bị:
Máy bơm :
Hàng ngày vận hành máy bơm nên kiểm tra bơm có đẩy nước lên được hay không.
Khi máy bơm hoạt động nhưng không lên nước cần kiểm tra lần lượt các nguyên
nhân sau :
+ Nguồn điện cung cấp có bình thường không.
+ Cánh bơm có bị chèn bởi các vật lạ không.
+ Động cơ bơm có bị cháy hay không.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đ ng Vi t Hùng
Trang 91
Khi bơm phát ra tiếng kêu lạ cũng cần ngừng bơm ngay lập tức và tìm các nguyên
nhân để khắc phục sự cố trên. Cần sửa chữa bơm theo từng trường hợp cụ thể.
Máy thổi khí:
Hàng ngày vận hành máy thổi khí nên kiểm tra lượng khí vào bể có đủ hay không.
Khi máy thổi khí hoạt động nhưng đủ lượng khí cần kiểm tra lần lượt các nguyên
nhân sau:
+ Xem sự đóng mở của các van điều khiển có hoàn toàn hay chưa.
+ Xem nhớt trong máy còn trong khoảng cho phép hay không.
+ Xem dây Curoa máy thổi khí có chùn hay không.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đ ng Vi t Hùng
Trang 92
KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Trạm xử lý nước thải được đầu tư với những thiết bị chưa phải tốt nhất, những điều
đó chỉ ảnh hưởng đến tính bền bỉ cổng công trình chứa không ảnh hưởng đến chất
lượng nước thải sau xử lý.
Công nghệ lựa chọn là phù hợp với tình hình nước thải thực tại của công ty.
Ưu điểm của công trình:
Chi phí đầu tư và vận hành thấp
Hiệu quả xử lý cao
Vận hành tự động đơn giản, rủi ro sự cố thấp.
Khuyết điểm công trình:
Lượng bùn sinh ra từ hệ thống chưa được tính toán vận dụng hợp lý, nên còn tăng
lượng chất thải rắn.
Lượng khí CH4 sinh ra cũng chưa được khai thác.
Hệ thống lược rác thủ công, nên việc thu gom rác còn nhiều khó khăn
Máy thổi khí công suất lớn, khi vận hành sẽ gây ra độ ồn.
2. Kiến nghị
- Để các doanh nghiệp kinh doanh một cách công bằng, cạnh tranh thì phía cơ
quan nhà nước nên kiểm soát các doanh nghiệp chặc chẽ, tránh trường hợp người
này thì đầu tư bảo vệ môi trường còn người kia thì phá hủy môi trường, dẫn dến các
doanh nghiệp kinh doanh trung thực khó đứng vững do phải tốn chi phí về việc bảo
vệ môi trường trong thời gian dài.
- Nên nghiên cứu hạn chế chất thải, khí thải phát sinh khi xử lý nước thải, ở
đây chủ yếu là bùn và khí metan. Có thể sử dụng lượng bùn sinh học từ hệ thống xử
lý để làm phân bón. Và dùng khí Metan đốt phục vụ sản xuất.
- Nên nghiên cứu tìm ra các thiết bị xử lý môi trường hiệu quả hơn , mà ít tốn
chi phí hơn.
SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đ ng Vi t Hùng
Trang 93
TÀI LIỆU THAM KHẢO
…ooOoo...
1. Sổ tay xử lý nước – Trung tâm đào tạo ngành nước và môi trường.
2. TS Nguyễn Văn Tín – Cấp nước tập 1. Mạng lưới cấp nước – NXB Khoa
học và Kỹ thuật.
3. Lâm Minh Triết – Nguyễn Thanh Hùng – Nguyễn Phước Dân – Xử lý nước
thải đô thị và công nghiệp. Tính toán thiết kế công trình – CEFINEA. Viện tài
nguyên và môi trường 2001.
4. Trần Xoa - Nguyễn Trọng Khuông “Sổ tay QT&TB công nghệ hóa chất”, tập
1, NXB KH&KT Hà Nội.
5. Trần Xoa - Nguyễn Trọng Khuông “Sổ tay QT&TB công nghệ hóa chất”, tập
2, NXB KH&KT Hà Nội.
6. Các website liên quan đến việc tìm thông tin môi trường như:
yeumoitruong.com và googel.com