Xử lý nước thải nhà máy đông lạnh · Web viewMặc dù hàng loạt các biện pháp bảo vệ môi trường đã ra đời và được thực hiện như: luật

Đồ án công nghệ 2

MỞ ĐẦU

Cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật cùng với những diễn biến mạnh mẽ về kinh

tế – xã hội mang tính toàn cầu với tốc độ phát triển rất nhanh chóng trong những thập kỷ

qua đã làm cho tác động của con người tới môi trường ngày càng trở nên sâu sắc, đe dọa

sự tồn tại và phát triển của chính loài người và thiên nhiên. Do đó vấn đề bảo vệ môi

trường đã trở nên cấp bách và đang được nhiều quốc gia trên thế giới quan tâm.

Mặc dù hàng loạt các biện pháp bảo vệ môi trường đã ra đời và được thực hiện

như: luật quốc gia, công ước quốc tế… nhưng thời gian qua tình trạng môi trường vẫn

tiếp tục suy giảm, tiếp tục bị ô nhiễm: tài nguyên cạn kiệt, nhiệt độ trái đất ngày càng

tăng, hạn hán, lũ lụt, các nguồn nước thiên nhiên và khí quyển bị ô nhiễm nặng nề… đã

gây tác hại đến đời sống và phát triển kinh tế – xã hội.

Trong giai đoạn thúc đẩy công nghiệp hoá và hiện đại hoá, nước ta cũng không

nằm ngoài khung cảnh chung đó. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của đất nước thì vấn đề

môi trường cũng trở nên gay gắt hơn. Trong đó, ô nhiễm từ lĩnh vực công nghiệp mà đặt

biệt là từ nguồn nước thải và vấn đề xử lý nó đã trở thành nhiệm vụ hàng đầu của các

chuyên gia kỹ thuật nói riêng và của toàn xã hội nói chung.

Với việc thực hiện đề tài: “ Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế

biến thuỷ sản đông lạnh: Năng suất nhà máy 30 tấn nguyên liệu /ngày - Chất lượng

nước thải sau xử lý đoạt loại B ” sẽ giải quyết được vấn đề ô nhiễm từ nguồn nước thải

của nhà máy, góp phần bảo vệ nguồn nước nhằm phục vụ lâu dài cho nhu cầu phát triển

kinh tế xã hội theo hướng phát triển bền vững.

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh - 1 - GVHD:Bùi Xuân Đông


CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN1.1. Tai nguyên nươc:

1.1.1. Tai nguyên nươc đôi vơi cuôc sông con ngươi:

Sự sống tồn tại được trên trái đất nhờ nước. Từ xa xưa, con người đã biết đến vai tro

của nước trong cuộc sống của mình. Hầu hết các nền văn minh lớn của nhân loại đều nảy

nở bên cạnh các dong sông lớn, có nguồn nước dồi dào như nền văn minh Lương Hà ở

Tây A, văn minh Ai Cập ở hạ lưu sông Nin, văn minh sông Hằng ở Ân Độ, văn minh

sông Hoàng Hà ở Trung Quốc, văn minh sông Hồng ở Việt Nam… Ngay từ năm 3000

năm trước công nguyên, người Ai Cập đã biết dùng hệ thống tưới nước để trồng trọt.

Càng ngày, nước càng được sử dụng nhiều hơn để đáp ưng nhu cầu đa dạng của cuộc

sống con người như tưới tiêu trong nông nghiệp dùng trong nông nghiệp dùng trong sản

xuất công nghiệp, tạo ra điện năng và các thắng cảnh, văn hóa…

Nước tham gia vào thành phần cấu trúc của sinh quyển. Chu trình vận động nước

trong khí quyển giữ vai tro quan trọng trong việc điều hoa khí hậu, đất đai và sự phát triển

trên trái đất.

Nước được coi là một tài nguyên đặc biệt, vì tàng trữ một năng lượng lớn cùng nhiều

chất hoa tan có thể khai thác phục vụ cuộc sống con người. Tài nguyên nước trên trái đất

khá dồi dào, ước tính khoảng 1386 triệu km3, nhưng lượng nước ngọt thường được dùng

0,8%. Là nguồn tài nguyên có thể tái sinh nên nếu biết sử dụng khôn kheo, tài nguyên

nước sẽ mãi mãi tồn tại. Trong khoảng 105.000 km3 nước mưa, nguồn cung cấp nước

ngọt của trái đất, thì khoảng 1/3 số nước đó đô xuống sông, suối và tích tụ trong đất, con

2/3 quay trở lại bầu khí quyển do bốc hơi bề mặt và sự thoát hơi nước ở thực vật. Nếu

xem 1/3 lượng nước đó (khoảng 37.000 km3) là nguồn cung cấp nước tiềm tàng cho con

người thì với số dân hiện tại, môi người trên hành tinh môi ngày trung bình nhận được

18,7 lít nước, lớn hơn nhiều so với nhu cầu sinh lý của con người. Tuy nhiên hiện nay do



phá rừng bừa bãi làm mất nguồn nước ngầm và nước bị sử dụng lãng phí, nên nhiều nơi

đã và đang lâm vào tình trạng thiếu nước. Nước sinh hoạt trung bình trên đầu người vào

khoảng 250 lít/ngày. Ơ các nước công nghiệp phát triển, lượng nước sủ dụng cao gấp 6

lần mưc trên.

1.1.2. Nguôn nươc va phân bô trong tư nhiên:

Nước trên trái đất được phát sinh từ 3 nguồn: từ bên trong, từ các thiên thạch đưa lại

và từ lớp trên của khí quyển trái đất. Trong quá trình phân hóa các lớp đá của lớp vo giữa

của trái đất, hơi nước được hình thành ở nhiệt độ cao. Lúc đầu chúng thoát ra ngoài không

khí, nhưng sau đó ngưng tụ lại thành nước tràn ngập những miền trũng trên bề mặt đất,

tạo nên các đại dương mênh mông và các ao, hồ, sông suối. Theo tính toán thì khối lượng

nước ở trạng thái tự do phủ trên mặt đất là trên 1,4 ti km3, khối lượng này chăng đáng là

bao so với trữ lượng nước ước tính có ở lớp vo giữa của trái đấtlà 200 ti km3.

1.1.3. Tai nguyên nươc o Viêt Nam:

So với nhiều nước, Việt Nam có nguồn tài nguyên nước khá dồi dào. Lượng nước

bình quân đầu người đạt tới 17.000 m3/năm. Nếu hệ số bảo đảm nước trung bình trên thế

giới là 20 (tưc 700 lít/người/ngày) thì con số này ở Việt Nam là 68, cao gấp trên 3 lần. Sở

dĩ như vậy là do Việt Nam có lượng mưa trung bình hằng năm cao, hệ thống sông ngoi,

kênh rạch dày đặc (mật độ 0,5 ÷ 2km/km2) với chiều dài.

1.2. Hiên trang môi trương nươc luc đia:

Nước lục địa bao gồm nguồn nước mặt và nước dưới đất. Nước mặt phân bố chủ yếu

trong các hệ thống sông, suối, hồ, ao, kênh, rạch và các hệ thống tiêu thoát nước trong nội

thành, nội thị. Nước dưới đất hay con gọi nước ngầm là tầng nước tự nhiên chảy ngầm

trong long đất qua nhiều tầng đất đá, có cấu tạo địa chất khác nhau.

Hiện nay, vấn đề ô nhiễm nước mặt, nước dưới đất đang ngày càng trở nên nghiêm

trọng, đặc biệt tại các lưu vực sông và các sông nho, kênh rạch trong nội thành, nội thị.

Nước dưới đất cũng đã có hiện tượng bị ô nhiễm và nhiễm mặn cục bộ.

- Các nguồn gây ô nhiễm nước lục địa:



+ Khai thác và sử dụng quá mưc tài nguyên nước mặt, nước ngầm.

+ Nước thải đô thị và công nghiệp.

+ Nước thải bệnh viện.

+ Nước thải từ hoạt động nông nghiệp và nước thải từ các nguồn khác tại khu vực

nông thôn, các làng nghề truyền thống…

- Diễn biến ô nhiễm các nguồn nước lục địa:

+ Nước mặt:

Theo các kết quả quan trắc cho thấy, chất lượng nước ở thượng lưu của hầu hết các

con sông chính của Việt Nam con khá tốt, trong khi mưc độ ô nhiễm ở hạ lưu của các

sông này ngày càng tăng do ảnh hưởng của các đô thị và các cơ sở công nghiệp. Với các

chất ô nhiễm vượt mưc cho phep trên các lưu vực sông chính như:

• Một số điểm đã có dấu hiệu bị ô nhiễm kim loại nặng, coliform, hóa chất bảo vệ

thực vật…

• Hàm lượng chất rắn lơ lửng: vượt quá ngương tiêu chuẩn cho phep loại A từ 1,5

÷ 2,5 lần.

• Hàm lượng BOD5 và NH+4: vượt quá mưc tiêu chuẩn cho phep 1,5 ÷ 3 lần.

• Trong khu vực nội thành của các thành phố lớn như Hà Nội, Hồ Chí Minh, Hải

Phong, Huế, hệ thống các hồ, ao, kênh rạch và các sông nho là nơi tiếp nhận và vận

chuyển nước thải của các khu công nghiệp, khu dân cư. Hiện nay hệ thống này đều ở tình

trạng ô nhiễm nghiêm trọng vượt quá mưc tiêu chuẩn cho phep 5 ÷ 10 lần (theo TCVN

5945 – 2005).

+ Nước dưới đất:

• Hiện tượng xâm nhập mặn: hầu hết nước dưới đất tại các vùng ven biển đều bị

nhiễm mặn.

• Việc khai thác nước quá mưc và không có quy hoạch đã làm cho mực nước dưới

đất bị hạ thấp.

- Ảnh hưởng từ ô nhiễm nước:



+ Tác động trực tiếp đến sưc khoe, là nguyên nhân gây các bệnh như tiêu chảy (do

virut, vi khuẩn, vi sinh vật đơn bào), lỵ trực trùng, tả, thương hàn, viêm gan A, giun,

sán…

+ Làm mất cảnh quan, ảnh hưởng lâu dài đến kinh tế nhất là phát triển du lịch.

+ Là nguyên nhân của tình trạng thiếu nước sạch, ảnh hưởng lâu dài đến thế hệ

tương lai…

1.3. Nhưng cơ sơ trong công nghê xư ly nươc thai:

1.3.1. Thanh phân nươc thai:

Các chất chưa trong nước thải chủ yếu là chất hữu cơ, chất vô cơ và các vi sinh vật gây

bệnh.

1.3.1.1. Cac chât hưu cơ:

Dựa vào đặc điểm dễ bị phân huỷ do vi sinh vật có trong nước mà có thể phân chất hữu

cơ thành:

- Các chất hữu cơ dễ bị phân huỷ:

Đó là các hợp chất protein, hyđratcacbon, chất beo nguồn gốc động vật và thực vật.

Đây là những chất gây ô nhiễm chính có nhiều trong nước thải sinh hoạt, nước thải từ các

xí nghiệp chế biến thực phẩm. Các hợp chất này chủ yếu làm suy giảm oxy hoà tan trong

nước dẫn đến suy thoái tài nguyên thuỷ sản và làm giảm chất lượng nước cấp sinh hoạt.

- Các chất hữu cơ khó bị phân huỷ:

Đó là những chất có vong thơm (hiđratcacbua của dầu khí), các chất đa vong

ngưng tụ, các hợp chất clo hữu cơ, photpho hữu cơ… trong số các chất này có nhiều hợp

chất là các chất hữu cơ tông hợp. Hầu hết chúng là các chất có độc tính đối với sinh vật và

con người, chúng tồn lưu lâu dài trong môi trường và cơ thể sinh vật, gây độc tích luỹ,

ảnh hưởng nguy hại đến cuộc sống.

- Một số hợp chất có độc tính cao trong môi trường nước:

Các chất hữu cơ có độc tính cao thường khó bị phân huỷ bởi vi sinh vật. Trong tự

nhiên chúng khá bền vững, có khả năng tích luỹ và lưu giữ lâu dài trong môi trường, gây



ô nhiễm và làm ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái. Chúng có thể gây ngộ độc hoặc là tác

nhân gây những bệnh hiểm nghèo cho động vật cũng như con người. Các chất này thường

gặp là polyclorophenol (PCP), polyclorobiphenyl (PCB), các thuốc trừ sâu, thuốc diệt

co…

1.3.1.2. Cac chât vô cơ:

Trong nước thải có một lượng khá lớn các chất vô cơ tuỳ thuộc vào nguồn nước thải,

đặc biệt trong nước thải công nghiệp con có thể chưa các kim loại nặng có độc tính cao

như Hg, Cr…

- Các chất chưa nitơ:

Trong nước, hợp chất chưa nitơ thường tồn tại ở 3 dạng: hợp chất hữu cơ, amoniac

và dạng oxy hoá (nitrat, nitrit).

+ Amoniac (NH3): với nồng độ 0,01mg/l NH3 đã gây độc cho cá qua đường

máu, nồng độ 0,2 ÷ 0,5 mg/l đã gây độc cấp tính. [11, tr 23]

+ Nitrat (NO3-): khi hàm lượng NO3

- trong nước trên 10 mg/l làm cho rong tảo

dể phát triển, gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước sinh hoạt và nuôi trồng thuỷ sản.

Bản thân NO3- không phải là chất có độc tính nhưng ở trong cơ thể nó chuyển hoá thành

nitrit (NO2-) rồi kết hợp với một số chất khác có thể tạo thành các hợp chất nitrozo, là các

chất có khả năng gây ung thư.

Hàm lượng NO3- trong nước cao mà uống phải sẽ gây bệnh thiếu máu, làm trẻ xanh

xao do chưc năng của hemoglobin bị giảm. [5, tr 23]

- Các hợp chất chưa photpho:

Trong nước photpho thường ở các dạng muối photphat của axit photphorit (H2PO4-,

HPO4-2, PO4

-3), hợp chất photpho hữu cơ… bản thân photphat không phải là chất gây độc,

nhưng quá cao trong nước sẽ làm cho nước có hiện tượng “nở hoa”, làm giảm chất lượng

nước. [11, tr 24]

- Một số kim loại nặng:



Hầu hết các kim loại nặng đều có độc tính cao đối với người và động vật. Trong

nước thải công nghiệp thường có các kim loại nặng như Hg, Cr, Pb…

+ Chì (Pb): thường tồn tại ở 2 dạng Pb+2 và Pb+4 nhưng hay gặp nhất và có độ

bền cao nhất là muối của Pb+2.

Chì có độc tính với não, có khả năng tích luỹ lâu dài trong cơ thể, nhiễm độc có thể

gây chất người. Chì có trong nước thải các xí nghiệp sản xuất pin, acquy, luyện kim…

Trên cơ sở liều chịu đựng của cơ thể là 3,5 µg/l, trong nước uống qui định cho hàm lượng

chì là 10 ÷ 40 µg/l, trong nước sinh hoạt theo TCVN là 0,05 µg/l.

+ Crom (Cr): có tính độc cao đối với người và động vật, độc nhất là Cr VI.

Nồng độ cho phep của WHO đối với Cr là 0,05 mg/l trong nước uống, TCVN quy định Cr

VI trong nước sinh hoạt là 0,05 mg/l. [11, tr 27]

- Một số chất vô cơ khác cần quan tâm ở trong nước:

+ Ion sunphat (SO4-2): khi ở nồng độ cao có thể gây ra bệnh đi tháo, mất nước,

nhiễm độc đối với cá, ảnh hưởng tới việc hình thành H2S trong nước…

+ Clorua (Cl-): làm nước có vị mặn, ở nồng độ cao có tác hại đối với cây

trồng…

+ Hyđrosunfua (H2S): được hình thành chủ yếu từ môi trường nước yếm khí, có

mùi trưng thối. Giới hạn phát hiện về mùi và vị của H2S trong nước là 0,05 ÷ 0,1 mg/l và

tiêu chuẩn chung cho nước sinh hoạt là dưới ngương nồng độ cảm nhận về mùi và vị.

[11, tr 29]

1.3.1.3. Cac vi sinh vât gây bênh co trong nươc thai:

Các sinh vật gây bệnh cho người, động vật, thực vật gồm có vi khuẩn, virut, giun,

sán… nhưng chủ yếu là vi khuẩn và virut.

Các vi khuẩn samonella, shigella… thường sống rất lâu từ 40 ngày đến nhiều tháng

trong nước thải, chúng gây bệnh thương hàn, bệnh lị… cho người và động vật. Ngoài ra,

trong nước thải có thể có nhiều loại virut (như virut đường ruột, virut viêm gan A…) và

các loại giun sán (như sán lá gan, sán dây…).



1.3.2. Cac phương phap xư ly nươc thai:

Nước thải chưa nhiều tạp chất khác nhau, mục đích của quá trình xử lý nước thải là

khử các tạp chất đó sao cho sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn chất lượng ở mưc chấp nhận

được theo các chi tiêu đã đặt ra.

Hiện nay có nhiều biện pháp xử lý nước thải khác nhau. Thông thường quá trình được

bắt đầu bằng phương pháp cơ học, tuỳ thuộc vào đặc tính, lưu lượng nước thải và mưc độ

làm sạch mà nguời ta chọn tiếp phương pháp hoá lí, hoá học, sinh học hay tông hợp các

phương pháp này để xử lý. Các phương pháp xử lý nước thải thường dùng:

1.3.2.1. Xư ly bằng phương phap cơ học:

Phương pháp này dùng để xử lý sơ bộ, giúp loại bo các tạp chất rắn kích cơ khác nhau

có trong nước thải như: rơm co, gô, bao bì chất dẻo, giấy, dầu mơ nôi, cát soi, các vụn

gạch ngói… và các hạt lơ lửng huyền phù khó lắng. Các phương pháp xử lý cơ học

thường dùng:

Phương pháp lọc:

- Lọc qua song chắn, lưới chắn:

Mục đích của quá trình này là loại bo những tạp chất, vật thô và các chất lơ lửng có

kích thước lớn trong nước thải để tránh gây ra sự cố trong quá trình vận hành xử lý nước

thải. Song chắn, lưới chắn hoặc lưới lọc có thể đặt cố định hay di động, cũng có thể là tô

hợp cùng với máy nghiền nho. Thông dụng hơn là các song chắn cố định.

- Lọc qua vách ngăn xốp: Cách này được sử dụng để tách các tạp chất phân tán có

kích thước nho khoi nước thải mà các bể lắng không thể loại được chúng. Phương pháp

cho phep chất long đi qua và giữ pha phân tán lại, quá trình có thể xảy ra dưới tác dụng

của áp suất thủy tĩnh của cột chất long, áp suất cao trước vách ngăn hoặc áp suất chân

không sau vách ngăn.

Phương pháp lắng:

- Lắng dưới tác dụng của trọng lực:



Phương pháp này nhằm loại các tạp chất ở dạng huyền phù thô ra khoi nước. Để

tiến hành quá trình người ta thường dùng các loại bể lắng khác nhau: bể lắng cát, bể lắng

cấp 1, bể lắng cấp 2. Ơ bể lắng cát, dưới tác dụng của trọng lực thì cát nặng sẽ lắng xuống

đáy và keo theo một phần chất đông tụ. Bể lắng cấp 1 có nhiệm vụ tách các chất rắn hữu

cơ (60%) và các chất rắn khác. Bể lắng cấp 2 có nhiệm vụ tách bùn sinh học ra khoi nước

thải.

- Lắng dưới tác dụng của lực ly tâm và lực nen:

Những hạt lơ lửng con được tách bằng quá trình lắng dưới tác dụng của lực ly tâm

trong các xyclon thuỷ lực hoặc máy ly tâm.

Ngoài ra, trong nước thải sản xuất có các tạp chất nôi (dầu mơ bôi trơn, nhựa

nhẹ…) cũng được xử lý bằng phương pháp lắng.

1.3.2.2. Xư ly bằng phương phap hoa ly va hoa học:

Phương pháp trung hoà:

Nước thải sản xuất của nhiều lĩnh vực có chưa axit hoặc kiềm. Để nước thải được

xử lý tốt ở giai đoạn xử lý sinh học cần phải tiến hành trung hoa và điểu chinh pH về

vùng 6,6 ÷ 7,6. Trung hoa con có mục đích làm cho một số kim loại nặng lắng xuống và

tách khoi nước thải.

Dùng các dung dịch axit hoặc muối axit, các dung dịch kiềm hoặc oxit kiềm để

trung hoà nước thải.

Phương pháp keo tụ:

Để tăng nhanh quá trình lắng các chất lơ lửng phân tán nho, keo, thậm chí cả nhựa

nhũ tương polyme và các tạp chất khác, người ta dùng phương pháp đông tụ để làm tăng

kích cở các hạt nhờ tác dụng tương hô giữa các hạt phân tán liên kết vào tập hợp hạt để có

thể lắng được. Khi lắng chúng sẽ keo theo một số chất không tan lắng theo nên làm cho

nước trong hơn.



Việc chọn loại hóa chất, liều lượng tối ưu của chúng, thư tự cho vào nước, … phải

được thực hiện bằng thực nghiệm. Các chất đông tụ thường dùng là nhôm sunfat, sắt

sunfat, sắt clorua…

Phương pháp oxy hoá - khử:

Để làm sạch nước thải người ta có thể sử dụng các chất oxy hóa như: clo ở dạng

khí và long trong môi trường kiềm, vôi clorua (CaOCl2), hipoclorit, ozon,… và các chất

khử như: natri sunfua (Na2S), natri sunfit (Na2SO3), sắt sunfit (FeSO4),… Trong phương

pháp này các chất độc hại trong nước thải được chuyển thành các chất ít độc hơn và tách

ra khoi nước bằng lắng hoặc lọc. Tuy nhiên quá trình này tiêu tốn một lượng lớn các tác

nhân hóa học nên phương pháp này chi được dùng trong những trường hợp khi các tạp

chất gây nhiễm bẩn trong nước thải có tính chất độc hại và không thể tách bằng những

phương pháp khác.

Phương pháp hấp phụ:

Dùng để loại bo các chất bẩn hoà tan vào nước mà phương pháp xử lý sinh học

cùng các phương pháp khác không loại bo được với hàm lượng rất nho. Thông thường

đây là các hợp chất hoà tan có độc tính cao hoặc các chất có mùi, vị và màu rất khó chịu.

Các chất hấp phụ thường dùng: than hoạt tính, đất set hoạt tính, silicagen, keo

nhôm… Trong đó than hoạt tính được dùng phô biến nhất.

Phương pháp tuyển nổi:

Phương pháp này dựa trên nguyên tắc: các phần tử phân tán trong nước có khả

năng tự lắng kem nhưng có khả năng kết dính vào các bọt khí nôi lên trên bề mặt nước,

sau đó người ta tách bọt khí cùng các phần tử dính ra khoi nước. Thực chất đây là quá

trình tách bọt hay làm đặc bọt.

Khi tuyển nôi người ta thường thôi không khí thành bọt khí nho li ti, phân tán và

bảo hoa trong nước.

Phương pháp trao đổi ion:



Thực chất đây là quá trình trong đó các ion trên bề mặt các chất rắn trao đôi với

các ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau. Các chất này gọi là ionit,

chúng hoàn toàn không tan trong nước.

Phương pháp này loại ra khoi nước nhiều ion kim loại như: Zn, Cu, Hg, Cr, Ni…

cũng như các hợp chất chưa asen, xianua, photpho và cả chất phóng xạ. Ngoài ra con

dùng phương pháp này để làm mềm nước, loại ion Ca+2 và Mg+2 ra khoi nước cưng.

Các chất trao đôi ion có thể là các chất vô cơ hoặc hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên hoặc

tông hợp như: zeolit, silicagen, đất set, nhựa anionit và cationit…

1.3.2.3. Xư ly bằng phương phap sinh học:

Cơ sở của phương pháp là dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn

dị dương hoại sinh có trong nước thải. Quá trình hoạt động của chúng cho kết quả là các

chất hữu cơ gây nhiễm bẩn được khoáng hóa và trở thành những chất vô cơ, những chất

đơn giản hơn, các chất khí và nước. Mưc độ và thời gian phân hủy phụ thuộc vào cấu tạo

của chất hữu cơ đó, độ hoà tan trong nước và hàng loạt các yếu tố ảnh hưởng khác.

Vi sinh vật trong nước thải sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số chất khoáng làm

nguồn dinh dương và tạo ra năng lượng. Quá trình dinh dương làm cho chúng sinh sản,

phát triển tăng số lượng tế bào, đồng thời làm sạch các chất hữu cơ hoa tan hoặc các hạt

keo phân tán nho. Do đó trong xử lý nước thải người ta phải loại bo các tạp chất phân tán

thô hoặc các chất có hại đến sự hoạt động của vi sinh vật ra khoi nước thải ở giai đoạn xử

lý sơ bộ.

Những công trình xử lý sinh học chia thành hai nhóm:

- Các công trình xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên: cánh đồng tưới, bãi lọc, hồ

sinh học,... Quá trình xử lý này diễn ra chậm, chủ yếu dựa vào nguồn oxy và vi sinh vật

có trong nước và đất.

- Các công trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo: bể lọc sinh học (Biophin),

bể làm thoáng sinh học (aeroten)… Quá trình xử lý này diễn ra nhanh hơn và cường độ

mạnh hơn.



Căn cứ vào tính chất hoạt động của vi sinh vật có thể chia phương pháp sinh học ra

thành 3 nhóm chính như sau:

- Các phương pháp hiếu khí:

Các quá trình hiếu khí có thể xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc trong các điều kiện

nhân tạo. Quá trình xử lý bằng hiếu khí nhân tạo, người ta đã tạo ra các điều kiện tối ưu

cho quá trình oxy hoá nên quá trình xử lý có tốc độ và hiệu suất cao hơn rất nhiều.

Các phương pháp hiếu khí dựa trên nguyên tắc là các vi sinh vật hiếu khí phân hủy

các chất hữu cơ trong điều kiện có oxy hoà tan.

Chất hữu cơ + O2 vi sinh vật H2O + CO2 + NH3 + ...

Ơ điều kiện hiếu khí, NH4+ cũng được sử dụng nhờ quá trình nitrat hoá của vi sinh

vật tự dương để cung cấp năng lượng:

NH4+ + 2O2 vi sinh vật tự dương NO3

- + 2H+ + H2O + năng lượng

- Các phương pháp thiếu khí:

Các phương pháp xử lý thiếu khí thường được áp dụng để loại các chất dinh dương

như nitơ, photpho, các yếu tố gây hiện tượng bùng nô tảo trên bề mặt nước thải.

Nguyên lý của phương pháp là trong điều kiện thiếu oxy hoà tan việc khử nitrat

hóa sẽ xảy ra:

NO3- vi sinh vật NO2

-

NO2- + chất hữu cơ vi sinh vật N2 + CO2 + H2O

- Các phương pháp kị khí (lên men):

Thường được sử dụng để chuyển hoá các chất hữu cơ trong phần cặn của nước thải

bằng vi sinh vật hô hấp tùy tiện hoặc vi sinh vật kị khí, trong đó ưu thế là vi sinh vật kị

khí.

Quá trình phân hủy kị khí các chất hữu cơ thường xảy ra theo hai hướng chính:

+ Lên men axit: Đây là quá trình thủy phân và chuyển hoá các sản phẩm thủy phân

(như axit beo, đường...) thành các axit có phân tử lượng thấp và rượu mạch ngắn hơn và

cuối cùng thành CO2.



+ Lên men mêtan: Phân hủy các chất hữu cơ thành CH4 và CO2

Một số ưng dụng của phương pháp kỵ khí: hầm biogas (xử lý phân, rác, nước thải

công nghiệp thực phẩm), hệ thống UASB ...

Một số công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học:

- Công trình xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên:

+ Hồ sinh học:

Ưu điểm: diện tích nho, có thể nuôi trồng thủy sản, và cung cấp nước cho trồng

trọt, chi phí thấp.

Quá trình chuyển hoá các chất hữu cơ trong hồ sinh học chủ yếu dựa vào các loại

vi khuẩn và rong tảo. Trong số các chất hữu cơ đưa vào hồ thì các chất không tan sẽ bị

lắng xuống đáy hồ con các chất tan sẽ được hoa loãng trong nước. Ơ đáy hồ sẽ diễn ra quá

trình phân giải yếm khí các hợp chất hữu cơ tạo thành các chất đơn giản như: NH3, H2S,

CH4… Trên vùng yếm khí, vùng yếm khí tùy tiện và hiếu khí với khu hệ vi sinh rất phong

phú gồm các giống Pseudomonas, Bacillus, Flavobacterium,… vi sinh vật phân giải chất

hữu cơ thành nhiều chất trung gian khác nhau, sản phẩm tạo thành sau khi phân huỷ lại

được rong tảo sử dụng.

Căn cư vào đặc tính tồn tại, tuần hoàn của các vi sinh vật và cơ chế xử lý mà ta

phân biệt ba loại hồ sau: hồ hiếu khí, hồ tùy nghi, hồ kỵ khí.

• Hồ hiếu khí:

Chất hữu cơ trong nước thải được xử lý chủ yếu nhờ sự cộng sinh giữa tảo và vi

khuẩn hiếu khí sống ở dạng lơ lửng. Oxy cung cấp cho vi khuẩn nhờ sự khuếch tán qua bề

mặt và quang hợp của tảo. Chất dinh dương và CO2 sinh ra trong quá trình phân hủy chất

hữu cơ được tảo sử dụng.

• Hồ tuỳ nghi:

Trong hồ phân ra làm 3 vùng khác nhau:

Vùng hiếu khí: oxy cung cấp bởi không khí, và từ quá trình quang hợp của vi sinh vật.



Vùng kị khí (dưới đáy hồ): các vi sinh vật kị khí phát triển khá mạnh và phân hủy

khá nhanh các hợp chất hữu cơ lắng xuống, sinh ra khí CH4.

Vùng trung gian: giao thoa giữa vùng hiếu khí và yếm khí. Sự phát triển của các vi

sinh vật trong vùng này không ôn định cả về số lượng, số loài và cả về chiều hướng sinh

học.

• Hồ kị khí:

Thường áp dụng cho nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao và cặn lơ lửng lớn,

đồng thời có thể kết hợp phân hủy bùn lắng. Ơ đây các loài vi sinh vật kị khí và tùy nghi

dùng oxy từ các hợp chất như nitrat, sunfat để oxy hóa chất hữu cơ tạo thành CH4 và CO2.

Hồ kị khí thường tạo ra mùi rất khó chịu.

+ Cánh đồng tưới và bãi lọc:

Việc xử lý sinh học được thực hiện trên những cánh đồng tưới và bãi lọc là dựa

vào khả năng giữ các cặn nước ở trên mặt đất, nước thấm qua đất như đi qua màng lọc.

Nhờ có oxy trong các lô hông và mao quản của lớp đất mặt, các vi sinh vật hoạt động hiếu

khí phân hủy các chất hữu cơ nhiễm bẩn. Càng sâu xuống lượng oxy càng ít và quá trình

oxy hóa các chất hữu cơ nhiễm bẩn giảm dần. Nên cánh đồng tưới và bãi lọc chi được xây

dựng ở những nơi có mạch nước nguồn thấp hơn 1,5 m so với mặt đất.

Cánh đồng tưới và bãi lọc có hai chưc năng: xử lý nước thải và bón tưới cây trồng.

Nhưng trước khi đưa vào cánh đồng tưới và bãi lọc cần phải qua xử lý sơ bộ.

- Công trình xử lý sinh học trong điều kiện hiếu khí nhân tạo:

+ Bể phản ưng sinh học hiếu khí sinh học aeroten:

Quá trình hoạt động sống của quần thể vi sinh vật trong aeroten thực chất là quá

trình nuôi vi sinh vật trong các bình phản ưng hay bình lên men thu sinh khối. Sinh khối

vi sinh vật trong xử lý nước thải là quần thể vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn có sẵn trong

nước thải.

Bể aeroten thường có dạng hình khối chữ nhật hoặc hình tron. Thường hiện nay

nguời ta dùng aeroten hình khối chữ nhật. Nước thải chảy qua suốt chiều dài của bể và



được sục khí khuấy đảo nhằm tăng cường lượng oxy hoa tan và tăng cường quá trình oxy

hóa các chất bẩn hữu cơ có trong nước.

Nước thải sau khi được xử lý sơ bộ con chưa phần lớn các chất hữu cơ ở dạng hoa

tan cùng các chất lơ lửng đi vào aeroten. Các chất lơ lửng này là một số chất rắn và có thể

là các chất hữu cơ hoa tan. Các chất này là nơi vi khuẩn bám vào để cư trú, sinh sản và

phát triển, hình thành các hạt cặn bông. Các hạt này to dần và lơ lững trong nước. Các hạt

bông này chính là bùn hoạt tính.

Trong nước thải có những hợp chất hữu cơ hoa tan, loại hợp chất dễ bị phân hủy

nhất. Con loại hợp chất khó bị phân hủy, các hợp chất chưa hoa tan, khó hoa tan ở dạng

keo có cấu trúc phưc tạp, cần được vi khuẩn tiết ra enzym ngoại bào phân hủy thành

những chất đơn giản, rồi sẽ thẩm thấu qua màng tế bào và bị oxy hóa tiếp thành sản phẩm

cung cấp vật liệu cho tế bào hoặc sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O.

Quá trình oxy hóa các chất bẩn hữu cơ xảy ra trong bể aeroten qua 3 giai đoạn:

• Giai đoạn 1: tốc độ oxy hóa bằng tốc độ tiêu thụ oxy. Giai đoạn này bùn hoạt tính

hình thành và phát triển. Hàm lượng oxy cần cho vi sinh vật sinh trưởng, đặc biệt là ở thời

gian đầu thưc ăn dinh dương trong nước thải rất phong phú, lượng sinh khối trong thời

gian này rất ít. Sau khi vi sinh vật thích nghi với môi trường chúng sinh trưởng rất mạnh

theo cấp số nhân. Vì vậy lượng oxy tiêu thụ tăng dần.

• Giai đoạn 2: vi sinh vật phát triển ôn định và tốc độ tiêu thụ oxy cũng ở mưc ít

thay đôi. Ơ giai đoạn này chất bẩn hữu cơ bị phân hủy nhiều nhất. Hoạt lực enzyme của

bùn cũng đạt đến mưc cực đại và keo dài một thời gian. Tốc độ tiêu thụ oxy ở giai đoạn

này thấp hơn giai đoạn đầu rất nhiều.

• Giai đoạn 3: sau một thời gian khá dài tốc độ oxy hóa hầu như không thay đôi và

có chiều hướng giảm, tốc độ tiêu thụ oxy lại tăng lên. Sau cùng nhu cầu oxy lại giảm và

cần kết thúc quá trình làm việc của bể aeroten. Cần phải tách bùn ra khoi nước sau khi

oxy hóa được 80 ÷ 95% BOD trong nước. Nếu không nước sẽ bị ô nhiễm do vi sinh vật tự

phân.



Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng làm sạch nước của bể aeroten:

• Lượng oxy hoa tan trong nước.

• Thành phần dinh dương đối với vi sinh vật.

• Nồng độ cho phep của chất bẩn hữu cơ có trong nước thải để đảm bảo cho bể

aeroten làm việc có hiệu quả.

• Các chất có độc tính trong nước thải ưc chế vi sinh vật.

• pH của nước thải.

• Nhiệt độ.

• Nồng độ các chất lơ lửng.

Các loại bể aeroten: bể aeroten truyền thống, bể aeroten nhiều bậc, bể aeroten có

khuấy đảo hoàn chinh, bể aeroten thông khí keo dài…

+ Mương oxy hoá:

Đây là một dạng cải tiến của aeroten khuấy trộn hoàn chinh làm việc trong điều

kiện hiếu khí keo dài với bùn hoạt tính chuyển động tuần hoàn trong mương.

Nước thải có độ nhiễm bẩn cao BOD20 = 1000 ÷ 5000 mg/l có thể đưa vào xử lý ở

mương oxy hoá. Đối với nước thải sinh hoạt thì không cần qua lắng 1 mà có thể cho luôn

vào mương. [11, tr 175]

+ Bể lọc sinh học:

Nguyên tắc: dựa vào hoạt động của vi sinh vật ở màng sinh học để oxy hóa các

chất bẩn hữu cơ trong nước thải.

Màng sinh học là tập thể các vi sinh vật hiếu khí, kị khí, tuỳ tiện. Các vi khuẩn

hiếu khí được tập trung ở phần lớp ngoài của màng sinh học. Ơ đây chúng phát triển và

gắn với giá mang là các vật liệu lọc.

Chất hữu cơ nhiễm bẩn trong nước thải bị oxy hoá bởi quần thể vi sinh vật ở màng

sinh học. Khi các chất hữu cơ trong nước thải cạn kiệt, vi sinh vật ở màng sinh học sẽ

chuyển sang hô hấp nội bào và khả năng kết dính cũng giảm dần, cuối cùng nó bị vơ và

cuốn theo nước lọc gọi là hiện tượng tróc màng. Sau đó lớp màng mới lại xuất hiện.



Các loại bể lọc sinh học đang được dùng hiện nay: lọc sinh học có vật liệu tiếp xúc

không ngập nước, lọc sinh học có vật liệu tiếp xúc đặt ngập trong nước, lọc sinh học có

vật liệu tiếp xúc là các hạt cố định, đĩa quay sinh học RBC.

- Xử lý nước thải bằng phương pháp kị khí sinh học:

Là quá trình phân huỷ sinh học yếm khí các hợp chất hữu cơ chưa trong nước thải

để tạo thành khí CH4 và các sản phẩm vô cơ kể cả CO2, NH3…

+ Ưu điểm của phương pháp này:

• Nhu cầu về năng lượng không nhiều.

• Ngoài vai tro xử lý nước thải và bảo vệ môi trường, quá trình con tạo ra nguồn

năng lượng mới là khí sinh học, trong đó CH4 chiếm tỷ lệ 70 ÷ 75%.

• Bùn hoạt tính dùng trong quy trình này có lượng dư thấp, có tính ôn định khá

cao, để duy trì hoạt động của bùn không đoi hoi cung cấp nhiều chất dinh dương, bùn có

thể tồn trữ trong thời gian dài.

+ Hạn chế:

• Quá trình nhạy cảm với các chất độc hại, với sự thay đôi bất thường về tải trọng

của công trình, vì vậy khi sử dụng cần có sự theo dõi sát sao các yếu tố của môi trường.

• Xử lý nước thải chưa triệt để, nên bước cuối cùng là phải xử lý hiếu khí.

+ Các quá trình chuyển hóa chủ yếu trong xử lý kị khí:

• Quá trình thuỷ phân: để hấp thụ được các chất hữu cơ trong nước thải, các vi

sinh vật phải tiết ra các enzym thủy phân như proteinase, lipase, cellulase… để phân hủy

các chất hữu cơ có phân tử lượng cao thành các chất đơn giản như: amino axit, đường,

rượu, các axit beo mạch dài…

• Quá trình axit hóa: các sản phẩm của quá trình thủy phân sẽ được tiếp tục phân

giải dưới tác dụng của vi sinh vật lên men axit để tạo thành axit beo dễ bay hơi như axit

axetic, axit formic, axit propionic. Ngoài ra con có một số dạng khác như rượu, methanol,

ethanol, axeton, NH3, CO2.



• Quá trình axetat hóa: các axit là sản phẩm của quá tình trên lại được tiếp tục thủy

phân để tạo lượng axit axetic cao hơn. Sản phẩm của quá trình phụ thuộc vào áp suất

riêng phần của H2 trong môi trường. Ap suất riêng phần của H2 được giữ < 103 atm để vi

sinh vật có thể biến đôi H2 thành CH4 theo phản ưng:

4H2 + CO2 CH4 + 2H2O

• Quá trình mêtan hóa: đó là giai đoạn cuối cùng của quá trình phân hủy các sản

phẩm hữu cơ đơn giản của các giai đoạn trước để tạo CH4, CO2 nhờ các vi khuẩn lên men

mêtan.

+ Các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình phân huỷ kị khí:

• Nhiệt độ: t0opt = 35 ÷ 550C

• Nguyên liệu: là các loại nước thải có độ ô nhiễm cao (BOD từ 4000 ÷ 5000

mg/l), các loại cặn phân rác thải.

• pH môi trường: pHopt = 6,4 ÷ 7,5. Thực tế có những biện pháp kỹ thuật cho lên

men ở độ pH = 7,5 ÷ 7,8 vẫn hiệu quả.

• Các ion kim loại có ảnh hưởng rất lớn đến hệ vi sinh vật sinh mêtan.

+ Các dạng công trình xử lý kị khí:

• Bể tự hoại: Là công trình xử lý nước thải loại nho. Công trình này thực hiện 2

chưc năng: lắng và chuyển hóa cặn lắng của nước thải bằng quá trình phân giải kị khí.

• Bể mêtan cô điển: được ưng dụng để xử lý cặn lắng (từ bể lắng) và bùn hoạt tính

dư của trạm xử lý nước thải.

• Bể lọc kị khí AF: quá trình xử lý nước thải qua vật liệu lọc để vi sinh vật kị khí

bám vào và thực hiện quá trình chuyển hóa sinh hóa các hợp chất hữu cơ chưa trong nước

thải, đồng thời tránh được rữa trôi của màng vi sinh vật.

• Bể lọc UASB với dong chảy ngược qua bông bùn hoạt tính: ở đây các vi sinh vật

kị khí liên kết và tập hợp lại thành đám lớn dạng hạt và có vai tro chủ yếu để chuyển hóa

các hợp chất hữu cơ. Chúng đủ nặng để tránh hiện tượng rữa trôi ra khoi công trình. Bể

UASB có cấu tạo gồm hai ngăn: ngăn lắng và ngăn phân hủy. Bằng biện pháp thiết kế khá



đặc biệt của ngăn lắng cùng với tính lắng cao của bùn hoạt tính đã giải quyết được vấn đề

lưu lại nồng độ sinh khối bùn cao trong bể và giảm được thời gian lưu nước. Ngoài ra,

người ta con phối kết hợp giữa công trình UASB với công trình AF và nhiều công trình

khác.

1.3.3. Môt vai thông sô cơ ban đanh gia chât lượng nươc:

1.3.3.1. Đô pH:

Độ pH là một trong những chi tiêu xác định đối với nước cấp và nước thải. Chi số này

cho thấy cần thiết phải trung hoà hay không và tính lượng hoá chất cần thiết trong quá

trình xử lý đông keo tụ, khử khuẩn…

Sự thay đôi pH làm thay đôi các quá trình hoà tan hoặc keo tụ, làm tăng hoặc giảm

vận tốc của các phản ưng hoá sinh xảy ra trong nước.

1.3.3.2. Chât rắn lơ lưng dang huyền phù (SS):

SS là trọng lượng khô của chất rắn con lại trên giấy lọc sợi thuỷ tinh khi lọc 1 lít nước

qua phểu lọc Gooch rồi sấy khô ở 103 ÷ 105 0C tới khi trọng lượng không đôi. Đơn vị

tính thường dung là mg/l. [11, tr 36]

1.3.3.3. Chỉ sô BOD:

BOD: là nhu cầu oxy sinh học tưc là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các chất hữu cơ

có trong nước bằng vi sinh vật.

Xác định BOD được dùng rộng rải trong kỹ thuật môi trường để:

- Tính gần đúng lượng oxy cần thiết để oxy hoá các chất hữu cơ dễ phân hủy có

trong nước thải.

- Làm cơ sở tính toán kích thước các công trình xử lý.

- Xác định hiệu suất xử lý của một số quá trình.

- Đánh giá chất lượng nước sau khi xử lý được phep thải vào các nguồn nước.

Phương pháp xác định BOD có một số hạn chế:

- Yêu cầu vi sinh vật trong mẫu phân tích cần phải có nồng độ các tế bào sống đủ

lớn và các vi sinh bô sung phải được thích nghi với môi trường.



- Nếu nước thải có các chất độc hại phải xử lý sơ bộ để loại bo các chất đó, sau đó

mới tiến hành phân tích, đồng thời cần chú ý giảm ảnh hưởng của các vi khuẩn nitrat hoá.

- Thời gian phân tích quá dài.

Trong thực tế người ta không thể xác định lượng oxy cần thiết để phân hủy hoàn

toàn chất hữu cơ bằng phương pháp sinh học mà chi xác định chi số BOD5.

BOD5: là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các chất hữu cơ bằng vi sinh vật trong 5

ngày đầu ở nhiệt độ 20°C.

1.3.3.4. Chỉ sô COD:

COD: là nhu cầu oxy hoá học tưc là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hoá toàn bộ

các chất hữu cơ có trong nước thành CO2 và H2O.

COD và BOD đều là các thông số định lượng chất hữu cơ có trong nước có khả năng

bị oxy hoá nhưng BOD chi thể hiện các chất hữu cơ có thể bị oxy hoá bằng vi sinh vật có

trong nước, con COD cho thấy toàn bộ chất hữu cơ có trong nước bị oxy hoá bằng tác

nhân hoá học. Do đó ti số COD : BOD luôn lớn hơn 1, ti số này càng cao thì mưc độ ô

nhiễm của nước càng nặng.

1.3.3.5. Chỉ sô nitơ, photpho:

Trong xử lý nước thải, người ta cũng thường hay xác định chi số tông nitơ và tông

photpho để chọn phương án làm sạch các ion này hoặc cân đối dinh dương trong kỹ thuật

bùn hoạt tính.

1.4. Tông quan về nganh công nghiêp chê biên thuy san đông lanh:

1.4.1. Hương phat triên cua nganh chê biên thuy san đông lanh ơ nươc ta:

Nhu cầu thực phẩm trên thế giới ngày càng cao, mưc tiêu dùng ngày càng lớn. Mà môi

nước có những thế mạnh khác nhau về từng loại mặt hàng, bên cạnh đó cũng có nhiều mặt

hàng không đủ đáp ưng cho người tiêu dùng thì việc nhập từ các nước khác là điều tất

yếu.

Ơ nước ta, nguyên liệu dành cho chế biến thuỷ sản đông lạnh rất phong phú và đa

dạng từ các loại thuỷ sản tự nhiên cho đến các loại thuỷ sản nuôi nên rất thuận lợi cho sự



phát triển của ngành công nghiệp này, với các đặc sản như: cá lạnh đông, mực lạnh đông,

tôm lạnh đông…

Hiện nay có hơn 150 cơ sở, nhà máy chế biến thuỷ sản đông lạnh rãi rác khắp các tinh

và thành phố, đặc biệt ở Thành phố Hồ Chí Minh tập trung khoảng 36 công ty, xí nghiệp

thuộc ngành này. Công ty xuất nhập khẩu thuỷ sản Seaspimex, công ty nông sản thực

phẩm xuất khẩu Thành phố Hồ Chí Minh, xí nghiệp quốc doanh chế biến hàng xuất khẩu

Cầu Tre là một trong những đơn vị đi đầu trong lĩnh vực chế biến thực phẩm, chế biến

lạnh đông với năng xuất lớn hơn 950 tấn thực phẩm đặc biệt xuất khẩu sang các nước

Châu Âu. Ơ Đà Nẵng, nhà máy chế biến thực phẩm Danifood đã cung cấp một lượng sản

phẩm từ chế biến thuỷ sản tương đối lớn cho người tiêu dùng và cho xuất khẩu.

Nhìn chung công nghiệp chế biến thuỷ sản ở nước ta khá phát triển và mang lại hiệu

quả kinh tế – xã hội cao. Trong tương lai ngành công nghiệp này sẽ mở rộng hơn với năng

suất và chất lượng cao hơn để đáp ưng thị hiếu của người tiêu dùng và xuất khẩu.

1.4.2. Nguôn gôc nươc thai cua nha may:

Nước thải từ các công đoạn trong quy trình sản xuất của nhà máy:

+ Công đoạn tiếp nhận và bảo quản nguyên liệu: lượng nước thải chảy ra từ công

đoạn này do lượng đá ướp nguyên liệu chảy ra.

+ Công đoạn rửa sơ bộ.

+ Công đoạn rửa, làm ráo nguyên liệu sau khi cắt bo nội tạng và những phần

không cần thiết.

+ Công đoạn lạnh đông sản phẩm: lượng nước thải từ quá trình này do làm mát và

phá băng. Lượng nước này không chưa nhiều chất bẩn do đó không cần xử lý.

+ Công đoạn ra khuôn sản phẩm sau khi đông lạnh: lượng nước thải sinh ra do quá

trình tách sản phẩm ra khoi khuôn sau khi làm lạnh.

Nước thải từ các quá trình khác:

+ Từ quá trình rửa thiết bị, nhà xưởng, dụng cụ chưa nguyên liệu và sản phẩm.

+ Từ quá trình làm nguội máy móc và phá băng ở các dàn lạnh.



+ Nước thải sinh hoạt trong nhà máy.

1.4.3. Tinh chât, thanh phân nươc thai cua nha may:

Tính chất:

Nước thải từ quá trình tiếp nhận và chế biến sản phẩm thường có màu nâu xám do

sự phân huỷ của nucleoprotein, lipit, photphat với mùi đặc trưng của quá trình thối rửa, do

các loại vi khuẩn yếm khí ký sinh sống trong cơ thể và các loài vi khuẩn hiếu khí sống ở

da và mang cá phân giải các loại axit amin thành các chất gây mùi như H2S, CH4, NH3…

Tuỳ thuộc vào chủng loại sản phẩm mà mùi có thể dao động từ mùi nhẹ đến rất nặng. Đặc

biệt là nước thải từ các quá trình chế biến như tôm, mực và bạch tuộc có mùi rất nặng.

Màu sắc thay đôi theo sản phẩm chính chế biến trong ngày. Màu nước thải từ ít màu

đến màu rất đậm. Nước thải có màu tím than từ quá trình chế biến mực, màu đo gạch từ

quá trình chế biến tôm, cua, màu xám từ quá trình chế biến cá và không màu đối với sản

phẩm khô. Song nước thải tại các bể tập trung thường có màu xám đến đen do quá trình tự

phân huỷ các hợp chất hữu cơ bởi các nhóm men protease, lipase, polypeptid và các

aminoaxit.

Thành phần:

+ Chất lơ lửng: chủ yếu là các chất khoáng vô cơ, đất cát bám trên nguyên liệu, các

mảnh vụn chưa thịt, xương và vẩy cá, những loại này rất dễ lắng. Nồng độ các chất lơ

lửng dao động tuỳ thuộc vào loại nguyên liệu và sản phẩm chế biến.

+ Các chất hữu cơ: bao gồm các chất hoa tan phân tán nho có nguồn gốc từ quá

trình rửa nguyên liệu và chế biến sản phẩm: máu, thịt cá, mơ cá và các chất nhờn hình

thành trên cơ thể cá sau khi bị cóng… và ngoài ra trong quá trình vệ sinh phân xưởng và

vệ sinh sau ca làm việc của công nhân con sản sinh ra một hàm lượng nho các hợp chất

hữu cơ khác như các chất hoạt động bề mặt, tẩy rửa tông hợp… Hàm lượng các chất hữu

cơ trong nước thải tương đối cao. Các giá trị COD, BOD5 dao động tuỳ thuộc vào loại

nguyên liệu và sản phẩm chế biến.



+ Các nitơ hữu cơ, photpho: các giá trị này cũng dao động tuỳ thuộc vào loại

nguyên liệu và sản phẩm chế biến.

Bang 1.1. Tinh chât, thanh phân nươc thai cua nha may thuỷ san đông lanh

[13, tr 409 – 410 và 15, tr 7]

Thông số Đơn vị Giá trị

pH 6,3 ÷ 7,2

COD mg/l 1000 ÷ 1200

BOD5 mg/l 600 ÷ 950

Nitơ hữu cơ mg/l 70 ÷ 110

Tông photpho mg/l 8

SS mg/l 100 ÷ 300



CHƯƠNG 2

CHON VA THUYÊT MINH DÂY CHUYÊN CÔNG

NGHÊ2.1. Chọn phương phap xư ly:

Việc lựa chọn phương pháp xử lý tối ưu sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố: thành phần và

tính chất nước thải đầu vào, yêu cầu chất lượng nước đầu ra, diện tích mặt bằng, vốn đầu

tư… Căn cư vào yêu cầu của đề là tài chất lượng nước thải sau xử lý đạt loại B(bảng 2.1)

và dựa vào thành phần, tính chất nước thải của nhà máy (phần 1.4.4) có thể lựa chọn hệ

thống xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học kết hợp với phương pháp xử lý bằng

sinh học và khử trùng, trong đó phương pháp sinh học đóng vai tro quan trọng.

Bang 2.1. Môt sô chỉ tiêu chât lượng nươc thai công nghiêp khi tiên hanh thai

ra môi trương theo (TCVN 5945 – 2005).

Thông số

Đơn

vị Giá trị

pH 6 ÷ 9

COD mg/l 50

BOD5 mg/l 30

Nhiệt độ °C 40

Tông nitơ mg/l 15

Tông photpho mg/l 4

SS mg/l 50

Nhìn chung dây chuyền công nghệ là tô hợp của các công trình xử lý, trong đó nước

thải được xử lý theo từng bước với thư tự tách các cặn lớn đến cặn nho, những chất không

hoà tan đến chất keo và chất hoà tan.





2.2. Sơ đô công nghê.

Nước thải

Song chắn rác

Bể tập trung

Bể lắng cát Sân phơi cát

Nước

Bể điều hoa

Bùn tơi

Bể lắng ly tâm 1

Bùn tuần hoàn

Bể aerotank Nước

Bể nen bùn

Bể lắng ly tâm 2 Nước

Bùn đặc Máy ep bùn

Bể tiếp xúc clo

Phân bón vi sinh

Nước đã xử lý

2.2. Thuyêt minh dây chuyền công nghê:

Nước thải từ các công đoạn khác nhau trong quá trình sản xuất cùng với nước thải sinh

hoạt theo đường cống dẫn chung được đưa vào hệ thống xử lý. Tại đây nước thải được xử

lý lần lượt qua các công trình đơn vị như sau:

2.3.1. Song chắn rac:



Được sử dụng để giữ lại các chất rắn thô có kích thước lớn có trong nước thải chủ yếu

là rác nhằm tránh hiện tượng tắc nghẽn đường ống, mương dẫn hay hư hong bơm. Khi

lượng rác giữ lại đã nhiều thì dùng cào để cào rác lên rồi tập trung lại đưa đến bãi rác.

Song chắn rác gồm các thanh đan xếp cạnh nhau trên mương dẫn nước. Thanh đan có

thể là tiết diện tron hay hình chữ nhật, thường là hình chữ nhật. Song chắn rác thường dễ

dàng trượt lên xuống dọc theo 2 khe ở thành mương dẫn và đặt nghiêng so với mặt phăng

ngang một góc 60° ÷ 75° để tăng hiệu quả và tiện lợi khi làm vệ sinh. [6, tr 75]

2.3.2. Bê tâp trung:

Để thuận tiện cho việc phân phối nước thải cho hệ thống xử lý tiếp theo, người ta

thường thiết kế bể tập trung sau song chắn rác. Nước thải của nhà máy được máy bơm

bơm đến bể tập trung và từ bể tập trung nước thải sẽ được máy bơm bơm đến bể lắng cát.

2.3.3. Bê lắng cat:

Bể lắng cát thường được thiết kế để tách các tạp chất rắn vô cơ không tan có kích

thước từ 0,2 đến 2 mm ra khoi nước thải. Điều đó đảm bảo cho các thiết bị cơ khí (như

các loại bơm) không bị cát, soi bào mon; tránh tắc các đường ống dẫn và các ảnh hưởng

xấu cùng việc tăng tải lượng vô ích cho các thiết bị xử lý sinh học. Ta chọn bể lắng cát có

sục khí.

Bể lắng cát có sục khí được phát triển dựa trên cơ sở các hạt cát tích tụ lại với nhau

trong dong chuyển động xoáy ốc tạo bởi dong khí, bằng cách sục khí vào một phía của bể

tạo cho dong chảy nước thải chuyển động theo quỹ đạo tron và xoắn ốc quanh trục theo

hướng dong chảy.

Do vận tốc ngang trong vong xoáy lớn nên các hạt hữu cơ vẫn được giữ lại con các

thành phần nặng hơn tách ra tập trung ở rãnh cặn đáy bể. Bể lắng cát có sục khí cần có

chiều sâu ít nhất bằng 2 m để tạo nên vong quay tron có hiệu quả và tỷ số giữa chiều rộng

và chiều sâu bể vào khoảng 1,5 ÷ 1. Đầu phân phối khí đặt cách đáy bể một khoảng từ

0,45 đến 0,6 m. Độ dốc ngang của đáy bể i = 0,2 ÷ 0,4 dốc nghiêng về phía máng thu để

cát trược theo đáy vào máng.



Do tốc độ tông hợp của các chuyển động đó mà các chất hữu cơ lơ lững không lắng

xuống nên trong thành phần cặn lắng chủ yếu là cát đến 90 ÷ 95% và ít bị thối rữa. Nhưng

cần phải kiểm soát tốc độ thôi khí để đảm bảo tốc độ dong chảy đủ chậm để hạt cát lắng

được, đồng thời dễ dàng tách cặn hữu cơ bám trên hạt và đủ lớn không cho các cặn hữu

cơ lắng. [6, tr 97]

2.3.4. Bê điều hoa:

Nước thải sau khi qua bể lắng cát và nước thải được máy bơm bơm từ sân phơi cát,

máy ep bùn tiếp tục qua bể điều hoa để ôn định dong chảy

Mục đích bể điều hoà để điều hoà lưu lượng nước thải, tạo chế độ làm việc ôn định

cho các công trình phía sau, tránh hiện tượng quá tải.

Chọn bể điều hoà có thôi khí nen. Mục đích của việc thôi khí là:

+ Tạo nên sự xáo trộn cần thiết để tránh hiện tượng lắng cặn và phát sinh mùi hôi.

+ Làm cho các chất ô nhiễm dễ bay hơi đi một phần hay toàn bộ.

+ Tạo điều kiện tốt cho quá trình xử lý sau đó như tăng lượng oxy hoà tan trong

nước thải, tăng hiệu suất lắng nước thải ở các công đoạn sau.

2.3.5. Bê lắng ly tâm đợt 1:

Bể lắng ly tâm đợt 1 dùng để loại bo bớt các tạp chất lơ lững có trong nước thải trước

khi xử lý sinh học.

Nước thải từ bể điều hoa được máy bơm bơm vào bể lắng ly tâm đợt 1. Nước thải

chảy vào ống trung tâm qua múi phân phối và vào bể. Sau khi ra khoi ống trung tâm,

nước thải va vào tấm chắn hướng dong và thay đôi hướng đi xuống, sau đó sang ngang và

dâng lên thân bể. Nước đã lắng trong tràn qua máng thu đặt xung quanh thành bể và được

dẫn ra ngoài. Khi nước thải dâng lên thân bể và đi ra ngoài thì cặn thực hiện chu trình

ngược lại. Cặn được hệ thống thanh gạt cặn gom lại và đưa xuống giếng cặn.

Bể lắng ly tâm đợt 1 có thể loại bo được 50 ÷ 70% chất rắn lơ lững và 25 ÷ 50% BOD5

[13, tr 138]

2.3.6. Bê aeroten xao trôn hoan toan:



Nước thải đi vào bể có độ nhiễm bẩn cao, thường là BOD > 500 mg/l. Nước sau khi

xử lí sơ bộ được trộn đều với bùn hồi lưu (lượng bùn khoảng 25 – 50%) rồi vào bể

aeroten, nước thải chảy qua suốt chiều dài của bể và được sục khí từ dưới đáy bể lên

nhằm tăng cường lượng oxy hoà tan, tăng khả năng khuấy trộn môi trường và tăng hiệu

quả quá trình oxy hoá chất bẩn hữu cơ có trong nước thải bởi vi sinh vật. Thời gian sục

khí nước thải cùng bùn hoạt tính (kể cả lượng bùn hồi lưu) là 6 – 8 giờ. [11, tr 157]

Chủng vi sinh vật: Bacillus subtilis, Bac. mesentericus, Bac. themophilus

2.3.7. Bê lắng ly tâm đợt 2:

Bể lắng ly tâm đợt 2 có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động tương tự như bể lắng ly tâm

đợt 1. Nước thải sau khi được xử lí ở aeroten có chưa các bông bùn hoạt tính và các thành

phần chất không hoà tan chưa được giữ lại ở bể lắng 1. Bùn cặn sau khi ra khoi bể lắng 2

thì được máy bơm bơm tuần hoàn lại bể aeroten, phần bùn dư sẽ được máy bơm bơm đến

bể nen bùn, con nước thải sẽ đưa đến bể tiếp xúc clo. Tải trọng bề mặt thường lấy từ 16

– 25 m3/m2×ngày. [11, tr 188]

2.3.8. Bê tiêp xuc clo:

Bể tiếp xúc clo dùng để khử trùng nước thải nhằm mục đích phá hủy, tiêu diệt các loại

vi khuẩn gây bệnh chưa được hoặc không thể khử bo ở các công đoạn xử lý trước.

Phương pháp khử trùng bằng clo là phương pháp đơn giản, rẻ tiền và hiệu quả chấp nhận

được.

Nước thải vào bể sẽ chảy theo đường dích dắc qua các ngăn để tạo điều kiện thuận lợi

cho quá trình tiếp xúc giữa clo với nước thải, khi đó sẽ xảy ra phản ưng thủy phân như

sau:

Cl2 + H2O ↔ HCl + HOCl

Axit hypocloric HOCl rất yếu, không bền và dễ dàng phân hủy thành HCl và oxy

nguyên tử:

HOCl ↔HCl + [O]

Hoặc có thể phân ly thành H+ và OCl- :



HOCl ↔ H+ + OCl-

OCl- và oxy nguyên tử là các chất oxy hoá mạnh có khả năng tiêu diệt vi khuẩn. [13,tr

168]

2.3.9. Bê nen bùn ly tâm:

Bùn hoạt tính từ bể lắng đợt 1 và phần bùn dư ở bể lắng ly tâm đợt 2 có độ ẩm cao:

99,4% ÷ 99,7%. Nhiệm vụ của bể nen bùn là làm giảm độ ẩm của bùn hoạt tính dư bằng

cách nen cơ học để đạt độ ẩm thích hợp (94 ÷ 96%). Chiều cao công tác của bể thường từ

3,3 m đến 3,7 m, đường kính bể có thể lên đến 21 ÷ 24 m; độ dốc của đáy bể thường được

thiết kế trong khoảng từ 1 ÷ 6 đến 1 ÷ 4. Trong quá trình vận hành, cần phải duy trì

thường xuyên một lớp bùn ở đáy bể nen bùn để giúp bùn kết chặt nhanh hơn. Chiều cao

lớp bùn giữ lại trong bể có thể lấy từ 0,6 m đến 2,4 m. Ti số thể tích bùn thường từ 0,5

đến 2 ngày, giá trị nho sử dụng trong mùa nóng. [13, tr 153]

2.3.10. May ep bùn dây đai:

Bùn sau khi đã ôn định, đầu tiên được đưa vào vùng thoát nước trọng lực. Ơ đây bùn

sẽ được nen và phần lớn được tách ra khoi bùn nhờ trọng lực. Sau vùng thoát nước trọng

lực là vùng nen ep áp lực thấp. Trong vùng này bùn được nen ep giữa hai dây đai chuyển

động trên các con lăn, nước trong bùn sẽ thoát ra đi xuyên qua dây đai xuống phía dưới

vào ngăn chưa nước bùn bên dưới. Cuối cùng bùn sẽ đi qua vùng nen ep áp lực cao hay

vùng cắt. Trong vùng này, bùn sẽ đi theo các hướng zic-zắc và chịu lực cắt khi đi xuyên

qua một chuôi các con lăn. Dưới tác dụng của lực cắt và lực ep, nước tiếp tục được tách ra

khoi bùn. Bùn ở dạng bánh được tạo ra sau khi qua thiết bị ep bùn kiểu lọc dây đai.

Thiết bị ep bùn kiểu lọc dây đai thường được thiết kế với bề rộng dây đai từ 0,5 m đến

3,5 m. Tải trọng bùn thường từ 90 đến 680 kg/m×h tùy thuộc vào loại bùn và nồng độ

bùn. Năng suất thủy lực của thiết bị ep bùn kiểu lọc dây đai tính căn cư vào bề rộng từ 1,6

đến 6,3 l/m×s. [13, tr 397]

2.3.11. Sân phơi cat:



Cát lấy ra từ bể lắng cát con chưa nhiều nước nên cần phải làm ráo nước ở sân phơi

cát nhằm đem lại sự thuận lợi cho sự vận chuyển và dùng cho các mục đích khác. Nước

tách ra được đưa trở lại bể điều hoa để tiếp tục xử lý.



CHƯƠNG 3

TÍNH TOÁN HÊ THỐNG XỬ LÝ

Các thông số ban đầu:

Năng suất nhà máy: 30 tấn nguyên liệu/ngày.

Từ bảng 1.1 ta có:

BOD5 = 600 ÷ 950 mg/l. Chọn BOD5 = 800 mg/l

SS = 100 ÷ 300 mg/l. Chọn SS = 200 mg/l

Nhà máy làm việc 3 ca trong môi ngày (24/24) nên lưu lượng bơm bằng lưu lượng giờ

trung bình.

3.1. Xac đinh lưu lượng nươc thai:

Lượng nước thải của nhà máy đông lạnh thuỷ sản thải ra tính cho 1 tấn nguyên liệu

thường từ 23 ÷ 80 m3. [Bảng 3 - 12, tr 14]

- Lưu lượng nước thải trung bình theo ngày:

Qtbngày

= 80 × 30 = 2400 m3/ngày

- Lưu lượng nước thải trung bình theo giờ:

Qtbh

= 240024 = 100 m3/giờ

- Lưu lượng nước thải trung bình theo giây:

Qtbs

= 1003600 = 0,028 m3/s = 28 l/s

Với Qtbs

= 28 l/s thì k = 2,0 ÷ 2,5 [Bảng 3.2 – 13, tr 100]

k: hệ số không điều hoà chung của nước thải. Chọn k = 2,5

- Lưu lượng nước thải lớn nhất theo ngày:

Qmaxngày

= k ×Qtbngày

= 2,5 × 2400 = 6000 m3/ngày



- Lưu lượng nước thải lớn nhất theo giờ:

Qmaxh

= k ×Qtbh

= 2,5 × 100 = 250 m3/giờ

- Lưu lượng nước thải lớn nhất theo giây:

Qmaxs

= k ×Qtbs

= 2,5 × 0,028 = 0,07 m3/s = 70 l/s

3.2. Song chắn rac:

Hình 3.1. Sơ đô câu tao cua song chắn rac

1 : song chắn

2 : sàn công tác

h1 : chiều sâu của lớp nước

hs : tôn thất áp lực

Bs : chiều rộng của song chắn rác

Bm : chiều rộng mương dẫn

α : góc nghiêng của song chắn so với hướng của dong chảy

: góc nghiêng chô mở rộng

Hàm lượng chất lơ lửng và BOD5 của nước thải sau khi qua song chắn rác giảm 4%

[13, tr119]

Hàm lượng chất lơ lửng con lại:



SS = 200×(100 - 4)% = 192 mg/l.

Hàm lượng BOD5 con lại:

So = 800×(100 - 4)% = 768 mg/l.

- Kích thước mương đặt song chắn:

Chọn tốc độ dong chảy trong mương = 0,6 m/s. [13, tr 412

Chọn chiều rộng mương B = 0,6 m. [Bảng 9.3 – 13, tr 412.

Giả sử độ sâu đáy ống cuối cùng của mạng lưới thoát nước là: H = 0,7 m.

Suy ra kích thước mương: rộng × sâu = B × H = 0,5 m × 0,7 m.

Vậy chiều cao lớp nước trong mương là:

h1=Qmax

h

3600×v×B=250

3600×0,6×0,6=0 ,19

m. [13, tr 412]

Chọn kích thước thanh: rộng × dày = b × d = 5 mm × 25 mm và khe hở giữa các

thanh là w = 25 mm. [Bảng 9.3 – 13, tr 412]

- Kích thước song chắn rác:

Giả sử song chắn rác có n thanh, vậy số khe hở m = n + 1.

Mối quan hệ giữa chiều rộng mương, chiều rộng thanh và khe hở như sau:

B = b × n + w × (n + 1) [13, tr 412]

600 = 5 × n + 25 × (n +1)

Giải ra được: n = 19,17.

Chọn n = 20 thanh.

Khi đó khoảng cách giữa các thanh điều chinh lại như sau:

600 = 5 × 20 + w × (20 + 1)

Vậy w = 23,8 mm.

- Tôn thất áp lực qua song chắn:

Tông tiết diện các khe song chắn:

A = [B – (b × n)] × h [13, tr 414]

A = [0,6 – (0,005 × 25)] × 0,19 = 0,09 m2



Vận tốc dong chảy qua song chắn:

V=Qmax

s

A=0 , 07

0 , 09=0 ,78

m/s

Tôn thất áp lực qua song chắn:

hs=1

0,7×(V 2−v2

2g )[13, tr 414]

Trong đó:

hs: tôn thất áp lực qua song chắn rác, m.

V: vận tốc dong chảy qua song chắn, m/s.

: vận tốc dong chảy trong mương, m/s.

g: gia tốc trọng trường, g = 9,81m/s.

Vậy hs=

10,7

×( 0 , 782−0,62

2×9 , 81 )=0 , 0102 m = 10,2 mm

Như vậy tôn thất áp lực nằm trong giới hạn cho phep (< 150 mm). [13, tr 414]

w w

b B = 600 mm

Hình 3.2. Cach bô tri song chắn rac

B: chiều rộng mương đặt song chắn rác, m;

b: chiều rộng thanh song chắn, m;

w: khe hở giữa các thanh, m.



Bang 3.1. Cac thông sô thiêt kê va kich thươc song chắn rac


Tốc độ dong chảy trong mương m/s 0,6

Lưu lượng giờ lớn nhất m3/h 250

Kích thước mương đặt song chắn:

- Chiều rộng

- Chiều sâu

m

m

0,6

0,7

Chiều cao lớp nước trong mương m 0,19

Kích thước thanh chắn:

- Chiều rộng

- Chiều dày

mm

mm

5

25

Khe hở giữu các thanh mm 23,8

Số thanh thanh 20

Vận tốc dong chảy qua song chắn m/s 0,78

Tôn thất áp lực qua song chắn mm 10,2

Hàm lượng chất lơ lửng mg/l 192

Hàm lượng BOD5 mg/l 768

3.3. Bê tâp trung:

Thể tích bể tập trung:

Vb = Qmaxh

× t = 250 ×15 ×1

60 = 62,5 m3.

Trong đó:

t: thời gian lưu nước, t = 10 ÷ 30 phút. [13, tr 414]

Chọn t = 15 phút.

Qmaxh

: lưu lượng nước thải lớn nhất theo giờ, Qmaxh

= 250 m3/h.

Chọn chiều cao hữu ích h = 3 m.



Chiều cao an toàn lấy bằng chiều sâu đáy ống cuối cùng hf = 0,7 m. [13, tr 415]

Vậy chiều cao tông cộng: H = h + hf = 3 + 0,7 = 3,7 m.

Chọn chiều rộng bể: B = 3,5 m.

Suy ra chiều dài bể: L=

V b

B×h=62, 5

3,5×3=5 ,95

m

Vậy kích thước của bể tập trung: L × B × H = 5,95 m × 3,5 m × 3,7 m.

3.4. Bê lắng cat:

Hình 3.3. Câu tao bê lắng cat

1 : cửa dẫn nước vào.

2 : ống dẫn không khí đến.

3 : dàn ống phân phối khí.

4 : vách ngăn để lửng dọc bể.

5 : cửa dẫn nước ra.

- Kích thước bể:

Chọn thời gian lưu nước trong bể lắng cát thôi khí t = 5 phút.

Chọn chiều cao hữu ích của bể h = 1,8 m.

Chọn ti số rộng : cao = B : h = 1 : 1

Vậy chiều rộng bể B = 1,8 m. [13, tr 154]

- Thể tích bể lắng cát thôi khí là:



V=Qma×¿h×t=250×5

60=20, 83

¿ m3 [13, tr 154]

- Chiều dài bể lắng cát thôi khí là:

L= VB×h

=20 ,831,8×1,8

=6 ,43 m

- Kiểm tra ti số dài: rộng = LB

=6 , 431,8

=3 ,571

Giá trị này nằm trong khoảng cho phep: 2,51 ÷

51 [Bảng 10.6 – 13, tr 455]

Vậy việc chọn các thông số như trên là hợp lý.

- Lượng không khí cần thiết:

Qkk = qk × L = 0,2 × 6,83 = 1,29 m3/phút

Trong đó:

L: chiều dài bể, L = 5,15 m.

qk: cường độ không khí cung cấp trên 1 m chiều dài bể

Chọn qk = 0,2 m3/phút×m. [13, tr 454]

- Lượng cát trung bình sinh ra trong môi ngày:

W c=Qtb

ngày×q0

1000=2400×0 ,15

1000=0 ,36

m3/ngày

Trong đó:

Qtbngày

: lưu lượng nước thải trung bình ngày, Qtbngày

= 2400 m3/ngày.

q0: lượng cát trong 1000 m3 nước thải. Chọn q0 = 0,15. [13, tr 198]

- Chiều cao lớp cát trong bể trong 1 ngày đêm:

hlc=W c× tL×B

= 0 ,36×15 ,15×1,8

=0 , 03 m

Trong đó:

t: chu kỳ xả cát, t = 1 ngày. [13, tr 198]



- Chiều cao xây dựng bể lắng cát thôi khí:

H = h +hbv + hlc = 1,8 + 0,4 + 0,03 = 2,23 m

Trong đó:

hbv: chiều cao bảo vệ của bể.

Chọn hbv = 0,4 m. [13, tr 198]

Hàm lượng chất lơ lửng và BOD5 giảm 5% [13,123]

- Hàm lượng chất lơ lửng con lại:

SS = 192×(100 - 5)% = 182,4 mg/l

- Hàm lượng BOD5 con lại:

So = 768×(100 - 5)% = 729,6 mg/l

Bang 3.2. Cac thông sô cua bê lắng cat thôi khi


Thời gian lưu nước phút 5

Kích thước bể:

- Chiều dài

- Chiều rộng

- Chiều cao

m

m

m

5,15

1,8

2,23

Lượng không khí cần thiết m3/phút 1,29

Lượng cát trung bình sinh ra môi ngày m3/ngày 0,36

Chiều cao lớp cát trong bể trong một ngày đêm m 0,03

Hàm lượng chất lơ lửng mg/l 182,4

Hàm lượng BOD5 mg/l 729,6



3.5. Bê điều hoa:

Hình 3.4. Câu tao bê điều hoa

1. Nước ra.

2. Ống phân phối khí có lô.

3. Máng phân phối nước.

4. Nước vào.

5. Ống cấp khí.

- Kích thước bể điều hoà:

Chọn:

Thời gian lưu nước trong bể t = 5 h.

Chiều cao hữu ích bể h = 4 m.

Chiều cao bảo vệ hbv = 0,3 m.

Chiều rộng bể B = 10 m. [13, tr 487]

- Thể tích bể điều hoà:

V=Q tbh × t=100×5=500 m3

- Chiều dài bể điều hoà:

L= VB×h

=50010×4

=12,5 m

- Chiều cao tông cộng:



H = h + hbv = 4 + 0,3 = 4,3 m

Vậy kích thước bể điều hoà: L × B × H = 12,5 m × 10 m × 4,3 m.

- Hệ thống cấp khí cho bể điều hoà:

Lượng khí nen cần thiết cho khuấy trộn:

qk=R×V=0 ,012×500=6 m3/phút = 6000 l/phút

Trong đó:

R: tốc độ khí nen, chọn R = 0,012 m3/m3.phút. [13, tr 421]

V: thể tích bể điều hoà, V = 500 m3

Chọn ống plasmis xốp cưng bố trí một phía theo chiều dài (dong chảy xoắn một

bên) với lưu lượng khí r = 300 l/phút×cái. [Bảng 9.8 – 13, tr 422]

Vậy số đĩa phân phối khí:

n=qk

r=6000

300=20

đĩa

Bang 3.3. Cac thông sô tinh toan cua bê điều hoa


Tốc độ khí nen l/m3.phút 12


- Chiều dài

- Chiều rộng

- Chiều cao

m

m

m

12,5

10

4,3

Lượng khí nen cần thiết cho khuấy trộn m3/phút 6

Số đĩa khuyếch tán cái 20

Lưu lượng khí môi đĩa khuyếch tán l/phút.cái 300



3.6. Bê lắng ly tâm đợt 1:

1

2

3

4

5

7

6

6 2

3

Hình 3.5. Câu tao bê lắng ly tâm đợt 1

1. Ống dẫn nước thải vào.

2. Hệ thống thanh gạt cặn.

3. Hành lang công tác.

4. Tấm chắn hướng dong.

5. Động cơ.

6. Máng thu nước.

7. Ống xả cặn.

Chọn bể lắng ly tâm đợt 1 có dạng hình tron trên mặt bằng, nước thải vào từ tâm và

thu nước theo chu vi.



Tải trọng bề mặt thích hợp cho loại cặn tươi này nằm trong khoảng từ 32 ÷ 48

m3/ m3×ngày. Chọn tải trọng bề mặt là 48 m3/m3×ngày

Diện tích bề mặt lắng:

A=Qtb

ngày

LA=2400

48 =50

m2

Trong đó:

Qtbngày


= 2400 m3/ngày

LA: tải trọng bề mặt, chọn LA = 48 m3/m2×ngày. [Bảng 9.10 – 13, tr 428]

Đường kính bể lắng:

D=√ 4π×A=√ 4

π×50=7 , 98

m

Chọn D = 8 m

Đường kính ống trung tâm: d = 20% D = 0,2 × 8 = 1,59 m. [13, tr 429]

Chọn chiều sâu hữu ích của bể lắng h = 3 m.

Chiều cao lớp bùn lắng hb = 0,7 m.

Chiều cao lớp trung hoa hth = 0,2 m.

Chiều cao an toàn hat = 0,3 m. [13, tr 429]

Vậy chiều cao tông cộng của bể lắng ly tâm đợt 1:

H = h + hb + hth + hat = 3 + 0,7 + 0,2 + 0,3 = 4,2 m.

Chiều cao ống trung tâm: Htt = 60% h = 0,6 × 3 = 1,8 m. [13, tr 429]

Kiểm tra lại thời gian lưu nước trong bể lắng:

Thể tích phần lắng:

V= π4×( D2−d2 )×h=π

4×( 82−1, 592 )×3,0=144 , 84

m3

Thời gian lưu nước:

t= VQtb

h=144 ,84

100=1, 44

giờ



Giá trị này nằm trong khoảng cho phep: 1,5 ÷ 2,5. [Bảng 9.10 – 13, tr 428]

Vậy các thông số đã chọn trên là thích hợp.

Tải trọng máng tràn:

LS=Q tb

ngày

π×D=2400

π×8=95 ,49

m3/m×ngày

Bể lắng đợt 1 có thể loại bo được từ 50 ÷ 70% chất rắn lơ lững, 25 ÷ 50% BOD5.

[13, tr 138]

Chọn lượng BOD5 sau lắng 1 giảm 35%. Vậy lượng BOD5 con lại sau lắng 1:

So = 729,6 × (1 – 0,35) = 474,24 mg/l.

Chọn hiệu quả xử lý cặn lơ lững E = 60%

Vậy lượng bùn tươi sinh ra môi ngày là:

Mtươi = SS ×Qtbngày

× E [13, tr 430]

Trong đó:

SS: hàm lượng cặn lơ lững, SS = 182,4 mg/l

Qtbngày


= 2400 m3/ngày

E: hiệu quả xử lý cặn lơ lững, E = 60%

Vậy: Mtươi = 182,4 × 2400 × 0,6 = 288000 gSS/ngày = 288 kgSS/ngày

Bùn tươi của nước thải thực phẩm có hàm lượng cặn 5% (độ ẩm = 95%),

ti số VSS : SS = 0,75 và khối lượng riêng bùn tươi 1,053 kg/l. [13, tr 430].

Vậy lưu lượng bùn tươi cần phải xử lý là:

Qtươi

=2880 , 05×1, 053

=5470 ,08l/ngày = 5,47 m3/ngày.

Lượng bùn tươi có khả năng phân huỷ sinh học:

Mtươi(VSS)= 288 × 0,75 = 216 kgVSS/ngày.



Bang 3.4. Cac thông sô thiêt kê va tinh toan bê lắng ly tâm đợt 1


Thời gian lưu nước giờ 1,44

Tải trọng bề mặt m3/m2.ngày 48

Tải trọng máng tràn m3/m.ngày 95,49

Ống trung tâm:

- Đường kính

- Chiều cao

m

m

1,59

1,8

Kích thước bể lắng:

- Đường kính

- Chiều cao

m

m

8

4,2

Diện tích bề mặt lắng m2 50

Hiệu quả xử lý cặn lơ lững % 60

Lượng bùn tươi sinh ra môi ngày kgSS/ngày 288

Lượng bùn tươi có khả năng phân huỷ sinh học kgVSS/ngày 216

Lượng BOD5 con lại sau lắng 1 mg/l 474,24

Lượng bùn tươi cần xử lý m3/ngày 5,47

3.7. Bê aeroten:



1

2

3 4 5

6

L

B

Hình 3.6. Câu tao bê aeroten

1. Ống dẫn nước thải vào

2. Ống dẫn bùn tuần hoàn

3. Ống dẫn khí chính

4. Ống dẫn khí nhánh

5. Đĩa phân phối khí

6. Ống dẫn nước thải ra

- Lượng BOD5 con lại khi vào bể aeroten là: 474,24 mg/l

- Các thông số thiết kế: [13, tr 502]

Lưu lượng nước thải Qtbngày

= 2400 m3/ngày, Qtbh

= 100 m3/h

Hàm lượng BOD5 vào bể aeroten là So = 474,24 mg/l

Hàm lượng BOD5 ở đầu ra là 30 mg/l (nước thải loại A)

Hàm lượng cặn lơ lửng ở đầu ra con 25 mg/l. Trong đó có 65% cặn dễ phân

huỷ sinh học



Hệ số chuyển đôi BOD5 : BODL = 0,68

Nước thải khi vào bể aeroten có hàm lượng chất rắn lơ lửng bay hơi (nồng

độ vi sinh vật ban đầu) Xo = 0

Ti số giữa lượng chất rắn lơ lửng bay hơi (MLVSS) với lượng chất rắn lơ

lửng (MLSS) MLVSSMLSS

=0,7 (độ tro của bùn hoạt tính Z = 0,3)

Hàm lượng bùn tuần hoàn (tính theo chất rắn lơ lửng) 10000 mgSS/l

Nồng độ chất rắn lơ lửng bay hơi hay bùn hoạt tính (MLVSS) được duy trì

trong bể aeroten là X = 3200 mg/l

Thời gian lưu bùn trung bình θc = 10 ngày

Hệ số phân hủy nội bào kd = 0,72 ngày -1

Hệ số sản lượng tối đa (ti số giữa tế bào được tạo thành với lượng chất nền

được tiêu thụ) Y = 0,4045 mgVSS/mg BOD5

Loại và chưc năng của bể: chọn bể aeroten khuấy trộn hoàn toàn.

- Xác định hiệu quả xử lý:

Xác định BOD5 hoà tan sau lắng 2 theo mối quan hệ sau:

Tông BOD5 = BOD5 hoà tan + BOD5 cặn lơ lửng [13, tr 431]

Xác định BOD5 của cặn lơ lửng ở đầu ra :

Hàm lượng cặn có thể phân huỷ sinh học:

0,65 × 25 = 16,25 mg/l

BODL của cặn lơ lửng dễ phân huỷ sinh học của nước thải sau lắng 2:

16,25 × 1,42 = 23,07 mg/l

Trong đó: 1,42 là mg O2 tiêu thụ/mg tế bào bị oxy hoá. [13, tr 431]

BOD5 của cặn lơ lửng của nước thải sau bể lắng 2:

BOD5 = BODL × 0,68 = 23,07 × 0,68 = 15,69 mg/l

BOD5 hoà tan của nước thải sau bể lắng 2:

30 = S + 15,69. Suy ra S = 14,31 mg/l



Hiệu quả xử lý tính theo BOD5 hoà tan:

E=So−S

So=474,24 −14 ,31

474,24 =96 ,98

%

Hiệu quả xử lý của toàn bộ sơ đồ:

Eo=474,24 −30474,24

=93 , 67%

- Xác định kích thước bể aeroten:

Thể tích bể aeroten:

V=θc×Qtb

ngày×Y×(So−S )X×(1+k d×θc ) [13, tr 504]

Trong đó:

Qtbngày

: lưu lượng nước đầu vào, Qtbngày

= 2400 m3/ngày

Y: hệ số sản lượng tế bào,Y = 0,4045 mgVSS/mgBOD5

So: hàm lượng BOD5 của nước thải vào bể Aeroten, So = 474,24 mg/l

S: hàm lượng BOD5 hoà tan sau lắng 2, S = 14,31 mg/l

X: nồng độ chất rắn bay hơi được duy trì trong bể, X = 3200 mg/l

kd: hệ số phân hủy nội bào, kd = 0,072 ngày-1

θc: thời gian lưu bùn, θc = 10 ngày

Vậy: V=

10×2400×0 , 4045×(474,24 −14 ,31)3200×(1+0 ,072×10)

=811 ,23 m3

Thời gian lưu nước của bể:

θ= VQtb

ngày=811 ,23

2400×24=8 ,11

giờ

Chọn:

Chiều cao hữu ích bể h = 4 m; chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 m. [13, tr 504]

Vậy chiều cao bể tông cộng là: H = h + hbv = 4 + 0,5 = 4,5 m



Chọn ti số rộng: cao = B : H = 1,5 : 1

Vậy chiều rộng của bể là: B = 4 × 1,5 = 6 m

Chia bể làm 2 đơn nguyên, chiều dài môi đơn nguyên là:

L= V2×B ×H

=811 , 232×6×4,5

=16 , 52 m

Chọn L = 16,6 m.

Vậy kích thước môi đơn nguyên: L × B × H = 15,1 m × 6 m × 4,5 m

- Tính lượng bùn dư thải ra môi ngày:

Lượng bùn dư thải ra môi ngày được tính theo công thưc:

θc=V×X

QW×X r+Q c×Xc [13, tr 504]

Suy ra: Qw =

V×X−Qtbngày×Xc×θc

X r×θc=811 , 23×3200−2400×17 , 5×10

7000×10=31 , 08

m3/ngày.

Trong đó:

V: thể tích bể aeroten, V = 811,23 m3

Xc: nồng độ chất rắn bay hơi ở đầu ra của hệ thống

Xc = 0,7 × SS ra = 0,7 × 25 = 17,5 mg/l. [13, tr 505]

Xr: nồng độ chất rắn bay hơi có trong bùn hoạt tính tuần hoàn.

Xr = 0,7 × 10000 = 7000 mg/l. [13, tr 505]

- Tính lượng bùn tuần hoàn:

Hàm lượng bùn hoạt tính trong bể aeroten:

MLSS= MLVSS0,7

=32000,7

=4571, 43 mgSS/l



Qtbngày

, Xo Qtbngày

+ Qr Qe, Xe

Qtbngày

, Xu

Qw, Xu

Hình 3.7. Sơ đô thiêt lâp cân bằng sinh khôi quanh bê aeroten

Qtbngày

: lưu lượng nước thải trung bình theo ngày vào bể, m3/ngày.

Qr: lưu lượng bùn tuần hoàn, m3/ngày.

Qw : lưu lượng bùn xả, m3/ngày

Qe: lưu lượng nước đầu ra.

Xo: hàm lượng chất rắn lơ lửng bay hơi đầu vào, Xo= 0 mg/l.

Xu: hàm lượng SS của lớp bùn lắng hoặc bùn tuần hoàn, mgSS/l.

Xe : nồng độ bùn sau khi qua bể lắng 2, mg/l.

X: hàm lượng bùn hoạt tính trong bể aeroten bậc một, mgSS/l.

Dựa vào sự cân bằng sinh khối qua bể aeroten, xác định ti lệ bùn tuần hoàn dựa trên

phương trình cân bằng sinh khối:

Qtbngày

×Xo + Qr×Xr = (Q + Qr )×X. [13, tr 435]

Xo= 0 và Qr =α × Qtbngày

, chia 2 vế cho Qtbngày

, biểu thưc được triển khai như sau:

α= XXu−X =4571 ,43

10000−4571 , 43=0 , 84

Trong đó:

α: hệ số tuần hoàn, α=

Qr

Q



Vậy lưu lượng bùn tuần hoàn là:

Qr = α × Qtbngày

= 0,84 × 2400 = 2016 m3/ngày = 84 m3/h

- Kiểm tra tải trọng thể tích LBOD và ti số F/M:

Kiểm tra tải trọng thể tích L BOD:

LBOD =

Qtbngày×So

V=2400×474,24

811 ,23×1000=1,4

kgBOD5/m3×ngày

Giá trị này nằm trong khoảng cho phep (LBOD = 0,8 ÷ 1,9). [13, tr 436]

Kiểm tra ti số FM :

FM =

So

θ×X=474,24

(8 ,11 /24 )×3200=0 ,44

ngày -1

Trị số này nằm trong khoảng cho phep (FM = 0,2 ÷ 0,6). [13, tr 436]

Trong đó:

LBOD: tải trọng thể tích, kgBOD/m3×ngày

So: nồng độ BOD5 vào, mg/l

V: thể tích bể aeroten, m3

θ: thời gian lưu nước trong bể, giờ

- Tính toán lượng khí cần thiết cho quá trình bùn hoạt tính:

Chọn hiệu suất chuyển hoá oxy của thiết bị khuếch tán khí: E = 9%, hệ số an toàn f

= 2 để tính công suất thực tế của máy thôi khí. [13, tr 436]

Hệ số sản lượng quan sát (Yobs) tính theo công thưc:

Yobs =

Y

[1+(k d×θc )]= 0 , 4045

[1+(0 ,072×10 ) ]=0 , 24

mgVSS/mgBOD. [13, tr 505]

Lượng bùn sinh ra môi ngày theo VSS:

Px = Yobs × Qtbngày

×(BODvào – BODra). [13, tr 505]



Px = 0,24×2400×(474,24 – 14,31)×10-3 = 264,92 kgVSS/ngày

Khối lượng BODL tiêu thụ trong quá trình bùn hoạt tính:

MBOD L=

Qtbngày×(SO−S )

0 ,68=

2400×(474,24 −14 ,31 )0 ,68 ×10-3

=>M BOD L

=1623,29 kgBODL/ngày

Nhu cầu oxy cho quá trình:

Mo2 = MBOD L – 1,42×Px = 1623,29 – 1,42×264,92. [13, tr 436]

=>Mo2 = 1247,1 kgO2/ngày

Không khí có 25% trọng lượng oxy và khối lượng riêng không khí là 1,2 kg/m3

Lượng không khí lý thuyết cho quá trình là:

Mkk =

Mo2

0 ,25×1,2=1247 ,1

0 ,25×1,2=4157

m3/ngày

Kiểm tra lượng không khí cần thiết cho quá trình xáo trộn hoàn toàn:

q=M kk

E×V=4157

0 , 09×811 , 23× 1

1440×1000

= 39,54 l/m3×phút

Trong đó:

E: hiệu xuất chuyển hóa oxy của thiết bị khuếch tán khí, E = 9%

V: thể tích bể aeroten, V = 811,23 m3

Giá trị này nằm trong khoảng cho phep q = (20 ÷ 40) l/m3.phút. [13, tr 437]

Vậy lượng khí cấp cho quá trình bùn hoạt tính cũng đủ cho nhu cầu xáo trộn hoàn

toàn.

Lưu lượng cần thiết của máy thôi khí:

Qkk = f ×

M KK

e=2×4157

0 , 09× 1

1440=64 , 15

m3/phút = 2,67 m3/s

Trong đó:

f : hệ số an toàn, f = 2. [13, tr 437]



- Cách bố trí các đĩa phân phối khí:

Chọn thiết bị phân phối khí dạng đĩa xốp.

Cường độ thôi khí của thiết bị là z = 300 l/phút cho một đĩa.

Không khí được bơm qua ống dẫn khí chính, đến các ống nhánh rồi tới đĩa phân

phối khí.

Ống plastic xốp cưng bố trí một phía theo chiều dài (dong chảy xoắn một bên).

[13, tr 422]

Số lượng đĩa thôi khí được tính theo công thưc:

N =

1000×Qkk

z=1000×64 ,15

300=236 ,73

đĩa

Chọn N = 238 đĩa.

Số lượng đĩa phân phối khí trong 1 ngăn bể:

n=N2

=2382

=119 đĩa

Ống nhánh được nối với ống dẫn khí chính vào bể, trên ống nhánh bố trí các đĩa

phân phối khí.

:Bố trí các ống nhánh ٭

Khoảng cách của hai ống nhánh ngoài cùng so với mep trong cùng của chiều

rộng của bể là 0,95 m.

Khoảng cách giữa đầu ống so với thành bể (theo chiều dài của bể) là 0,2 m.

Khoảng cách giữa hai ống nhánh là 1,05 m.

:Bố trí các đĩa xốp trên ống nhánh ٭

Khoảng cách của hai đĩa phân phối khí ngoài cùng so với mep trong cùng của

chiều dài của bể là 0,5 m.

Khoảng cách giữa các đĩa phân phối khí 1 m.

Suy ra:

Số ống nhánh dọc theo chiều dài bể:



n1 = 16 , 6−0 , 95×2

1 , 05+1=15

ống

Số đĩa xốp trên môi nhánh:

n2 = 11915

=7 ,93 đĩa. Chọn n2 = 8 đĩa.

Khoảng cách giữa các đĩa là: 6000 – (0,5 × 2) : 7 = 714 mm

:Bố trí các trụ đơ các ống nhánh phân phối ٭

Trụ làm bằng bê tông cốt thep có mặt cắt ngang là hình vuông có cạnh 150 mm,

chiều cao 200 mm.

Khoảng cách giữa các trụ đơ là 1,45 m.

Khoảng cách giữa hai trụ đơ ngoài cùng so với vách trong cùng của bể là 0,8 m.

Suy ra số trụ đơ cho môi ống nhánh phân phối khí:

n = 6−0,8×2

1 ,45+1=4

trụ.

Vậy số trụ đơ cho môi ngăn: n = 4 ×15 = 60 trụ.

- Tính toán đường ống:

:Tính toán đường ống dẫn khí ٭

• Đường kính ống dẫn khí chính:

Vận tốc khí trong ống dẫn khí chính vkc = 10 15 m/s

Chọn vkc = 15 m/s.

Đường kính ống dẫn khí chính:

D = √ 4×Qkk

π×vkc=√ 4×2 ,67

π×15=0 , 48

m.

Chọn ống thep không gi 500

• Đường kính ống phân phối khí chính vào môi bể:

Lưu lượng khí trong ống dẫn khí qua môi bể:



Q1 = Q2 =

Qkk

2=2, 67

2=1 ,34

m3/s.

Đường kính ống dẫn khí vào môi bể:

D1 = √ Q1×4π×vkc

=√ 1, 34×4π×15

=0 ,34 m.


• Đường kính môi ống nhánh:

Lưu lượng khí qua môi ống nhánh là:

q =

Q1

n1=1, 59

18=0 , 09

m3/s.

Vận tốc khí qua môi ống nhánh có giá trị từ 15 ÷ 20 m/s. [7]

Chọn vkn = 20 m/s

Đường kính môi ống nhánh:

d = √ 4×qπ×vkn

=√ 4×0 , 09π×20

=0 ,08 m


:Tính toán đường ống dẫn nước thải vào bể ٭

Lưu lượng nước thải Qtbngày

= 2400 m3/ngày.

Chọn vận tốc nước thải trong ống vn = 0,5 m/s, (trong giới hạn 0,3 ÷ 0,7 m/s)

Đường kính ống:

Dnv = √ 4×Qtbngày

π×vn=√ 4×2400

π×0,4×24×3600=0 ,297

m.

Chọn ống sắt 300

:Tính toán đường ống dẫn bùn tuần hoàn ٭

Lưu lượng bùn tuần hoàn Qr = 2016 m3/ ngày.



Vận tốc bùn chảy trong ống trong điều kiện có bơm là 1 ÷ 2m/s. [12]

Chọn vận tốc bùn tuần hoàn trong ống vb = 1,5 m/s


Dbth = √ 4×Qr

π×vb=√ 4×2016

π×1,5×24×3600=0 , 141

m


:Tính toán đường ống dẫn bùn dư ٭

Lưu lượng bùn dư Qw = 34,8 m3/ngày

Vận tốc bơm bùn dư vbùn dư = 1m/s


Dbd = √ 4×Qw

π×vbd=√ 4×31,08

π×1×24×3600=0 ,02

m




Bang 3.5. Cac thông sô tinh toan cua bê aeroten


Hiệu quả xử lý theo BOD5 hoà tan % 96,98

Hiệu quả xử lý của toàn bộ sơ đồ % 93,67

Thể tích bể m3 811,23

Thời gian lưu nước trong bể h 8,11


- Số đơn nguyên

- Chiều dài

- Chiều rộng

- Chiều cao

cái

m

m

m

2

16,6

6

4,5

Lượng bùn dư thải ra môi ngày m3/ngày 31,08

Hàm lượng bùn hoạt tính trong bể mgSS/l 4571,43

Lượng bùn tuần hoàn vào bể m3/ngày 2016

Hệ số tuần hoàn 0,84

Nhu cầu oxy kgO2/ngày 1247,1

Lượng khí cần thiết của máy thôi khí m3/phút 64,15

Số ống nhánh phân phối khí ống 15

Số đĩa phân phối khí trên môi ống nhánh đĩa 8

Số trụ đở cho môi ống nhánh trụ 4

Đường kính ống dẫn khí chính mm 500

Đường kính ống phân phối khí chính vào môi bể mm 350

Đường kính ống dẫn bùn tuần hoàn mm 150

Đường kính ống dẫn bùn dư mm 50

Đường kính môi ống nhánh mm 100

Đường kính ống dẫn nước thải vào bể mm 300

3.8. Bê lắng ly tâm đợt 2:



Chọn tải trọng bề mặt thích hợp cho loại bùn hoạt tính là 20 m3/m2.ngày và tải trọng

chất rắn là 5 kg/m2.h. [Bảng TK-5 – 13, tr 152]

Vậy diện tích bề mặt lắng theo tải trọng bề mặt là:

AL=

Qtbngày

LA=2400

20 =120

m2. [13, tr 438]

Trong đó:

Qtbngày

: lưu lượng nước thải trung bình theo ngày, m3/ngày

LA: tải trọng bề mặt, m3/m2×ngày

Diện tích bề mặt bể lắng tính theo tải trọng chất rắn là:

AS =

(Qtbh +Qr )×MLSS

LS=

(100+84 )×32005×1000×0,7

=168 , 23 m2.

Trong đó:

Qtbh

: lưu lượng nước thải vào theo giờ, Qtbh

= 100 m3/giờ

Qr: lưu lượng bùn tuần hoàn, Qr = 84 m3/giờ

LS: tải trọng chất rắn, LS = 5 kgSS/m2×giờ

MLSS: lượng chất rắn lơ lững, MLSS = 32001000×0,7 kg/m3

Do AS > AL nên diện tích bề mặt theo tải trọng chất rắn là diện tích tính toán.

Đường kính bể lắng:

D = √ 4×AS

π = √ 4×140 ,2π = 14,64 m

Đường kính ống phân phối trung tâm:

d = 20% D = 0,2 14,64 = 2,93 m.

Chọn chiều sâu hữu ích của bể lắng hL = 3,2 m.

Chọn chiều cao lớp bùn lắng hb = 1,2 m

Chọn chiều cao bảo vệ hbv = 0,3 m. Độ dốc đáy bể 8%. [13, tr 507]



Chiều cao tông cộng của bể:

H = hL + hb + hbv = 3,2 + 1,2 + 0,3 = 4,7 m

Chiều cao ống phân phối trung tâm:

h = 60% hL= 0,6 × 3,2 = 1,92 m.

Kiểm tra lại thời gian lưu nước ở bể lắng:

Thể tích phần lắng:

V L=π4×( D2−d2)×hL

= π4×(14 , 642−2, 932 )×3,2=517 , 09

m3y 517,1 m3.

Thời gian lưu nước:

t =

V L

Qtbh +Qr =

517 , 1100+84 = 2,81 giờ

Thể tích phần chưa bùn:

Vb = AS × hb = 168,23 × 1,2 = 201,87 m3

Thời gian lưu giữ bùn trong bể:

tb=V b

Qw+Qr=201 ,87

1 ,45+84=2, 36

giờ

Tải trọng máng tràn:

LS = Qtb

ngày+Qr

π×D = 2400+2016π×14 ,64 = 96,01 m3/m×ngày

Giá trị này nằm trong khoảng cho phep La < 500 m3/m.ngày. [13, tr 508]



Bang 3.6. Cac thông sô chinh cua bê lắng ly tâm đợt 2


Kích thước bể lắng:

- Đường kính

- Chiều cao

m

m

14,64

4,7

Kích thước ống phân phối trung tâm:

- Đường kính

- Chiều cao

m

m

2,93

1,92

Thời gian lưu nước h 2,81

Thời gian giữ bùn trong bể h 2,36

3.9. Bê tiêp xuc clo:

1

2

Hình 3.9. Câu tao bê tiêp xuc clo

1. Máng trộn Clo

2. Ngăn nước chảy

Chọn thời gian lưu của nước thải trong bể t = 40 phút. Do một lượng clo mất đi do

oxy hóa các chất hữu cơ con lại trong nước thải, vì vậy lượng clo cho vào có thể lấy C = 8

mg/l [Bảng 10-14 − 13, tr 473]

Thể tích bể tiếp xúc:



V = Qtbh

× t = 100 × 4560

=75 m3

Chọn vận tốc dong chảy trong bể tiếp xúc v = 2,5 m/phút. [13, tr 473]

Tiết diện ngang bể tiếp xúc:

An =

Qtbh

v=100

2,5×60=0 ,67

m2

Chiều sâu hữu ích của bể tiếp xúc h = 0,9 m;

Chiều cao bảo vệ hbv = 0,3 m. [13, tr 156]

Vậy chiều cao tông cộng của bể:

H = h + hbv = 0,9 + 0,3 = 1,2 m

Chiều rộng của bể:

W =

An

h=0 ,67

0,9=0 ,74

m

Chiều dài tông cộng của bể:

L = V

ƯW×h=75

09×0 ,74=112 ,61

m.

Kiểm tra tỷ số L : W = 112,61 : 0,74 = 152,18 (>10). [13, tr 474]

Vậy việc chọn kích thước trên là thích hợp

Để giảm chiều dài xây dựng có thể chia bể ra làm 10 ngăn chảy dích dắc. Chiều

rộng môi ngăn là W = 0,77 m. Chiều dài L của môi ngăn là:

L= Vh×10W

=750,9×10×0 ,77

=10 ,82 m.



Bang 3.7. Thông sô tinh toan cua bê tiêp xuc clo


Thời gian lưu nước phút 45

Thể tích bể m3 75

Vận tốc dong chảy trong bể m/phút 2,5

Tiết diện ngang của bể m2 0,67


- Số ngăn

- Chiều dài

- Chiều rộng

- Chiều cao

ngăn

m

m

m

10

10,82

0,77

1,2

3.10. Bê nen bùn:

123

45

Hình 3.10. Câu tao bê nen bùn

1. Ống dẫn bùn vào.

2.Buồng phân phối.

3.Máng thu nước.

4. Tấm gạt cặn.



Lượng bùn tươi từ bể lắng 1 là 5,47 m3/ngày

Lượng bùn dư từ bể lắng 2 là 34,8 m3/ngày

Vậy lưu lượng bùn cần xử lý:

Qb = 5,47 + 34,8 = 34,56 m3/ngày.

Diện tích bề mặt của bể nen bùn ly tâm được tính theo công thưc sau:

F=Qb

q0=34 ,8

0,3×24=5 ,59

m2.

Trong đó:

q0: tải trọng tính toán lên diện tích mặt thoáng của bể nen bùn,

m3/m2×giờ

Chọn q0 = 0,3 m3/m2×giờ ưng với nồng độ của bùn hoạt tính trong khoảng 5000 ÷

8000 mg/l. [13, tr 156]

Đường kính của bể nen bùn ly tâm:

D=√ 4×Fπ

=√ 4×5 ,59π

=2 , 67 m.

Trong đó: F: diện tích của bể nen bùn

Chiều cao công tác của vùng nen bùn:

H=q0×t=0,3×10=3 m.

Trong đó:

t: thời gian nen bùn, chọn t = 10 h. [Bảng 3.12 – 13, tr155]

Chiều cao tông cộng của bể nen bùn ly tâm:

HTC=H +h1+h2+h3=3+0,4+0,3+1=4,7 m.

Trong đó:

h1: khoảng cách từ mực nước đến thành bể, h1= 0,4 m.

h2: chiều cao lớp bùn và lắp đặt thiết bị gạt bùn ở đáy, h2 = 0,3 m.

h3: chiều cao tính từ đáy bể đến mưc bùn, h3 = 1 m. [13, tr 156]



Tốc độ quay của hệ thống thanh gạt là 0,75 ÷ 4 giờ-1.

Độ nghiêng ở đáy bể nen bùn tính từ thành bể đến hố thu bùn khi dùng hệ

thống thanh gạt, i = 0,01.

Bùn đã nen được xả định kỳ dưới áp lực tĩnh 0,5 ÷ 1,0 m. [13, tr 158]

Bang 3.8. Cac thông sô cua bê nen bùn

3.11. Lọc ep dây đai:

Hình 3.11. Câu tao may ep bùn

1. Thùng định lượng và phân phối.

2. Trục ep.

3. Bùn vào.

4. Nước ra.


12

34

5


Diện tích bề mặt nen bùn m2 5,59


- Đường kính

- Chiều cao

m

m

2,67

4,7

Tốc độ quay của hệ thống thanh gạt giờ-1 0,75 ÷ 4

Độ nghiêng đáy bể 0,01


5. Bánh bùn sau khi tách nước.

Lưu lượng cặn đến lọc ep dây đai:

qb=q×100−P1

100−P2=40 , 27

24×100−99 , 2

100−95=0 ,27

m3/giờ. [13, tr 510]

Trong đó:

q: lượng bùn cần xử lý

Hàm lượng bùn sau khi nen C = 50 kg/m3. [13, tr 510]

Vậy lượng cặn đưa đến máy:

Q=C×qb=50×0 , 268=13 , 4 kg/giờ.

Máy ep làm việc 8 giờ/ngày, 5 ngày/tuần khi đó lượng cặn đưa đến máy trong 1

tuần là : 13,4×24×7 = 2251,2 kg.

Vậy lượng cặn đưa đến máy trong 1 giờ:

G=2251 , 25×8

=56 ,28 kg/giờ. [13, tr 510]

Tải trọng cặn trên 1 m rộng của băng tải dao động trong khoảng 90 ÷ 680 (kg/m

chiều rộng băng×giờ). [13, tr 510]

Chọn băng tải có năng suất 100 kg/m×giờ

Chiều rộng băng tải:

b= G

100=56 ,28

100=0 , 56

m.

Chọn b = 0,6 m

Chọn máy có chiều rộng băng 0,5 m và năng suất 100 kg/m rộng×giờ



3.12. Sân phơi cat:

6000

2700

100002700

NSP

2

1

4000 3

6000

2700

2700

Hình 3.12. Sơ đô câu tao cua sân phơi cat

1. Ống phân phối cát

2. Ống thu nước

3. Đê bao

Diện tích hữu ích của sân phơi cát:

F =

ƯW c×tH

=0,3×801 = 24 m2.

Trong đó:

t : Thời gian giữa các lần lấy cát, t = 80 ngày.

H: Chiều cao lớp bùn cát, H = 1 m.

Wc: lượng cát trung bình sinh ra môi ngày, Wc = 0,3 m3/ngày

Vậy chọn kích thước sân phơi cát: L ¿ B = 6 m ¿ 4 m



* Cac công trình xây dưng cua nha may:

- Song chắn rac:

Bố trí trước bể tập trung và đặt trên mương dẫn nước thải vào bể tập trung.

Kích thước thanh: rộng × dày = b × d = 0,005 m × 0,025 m.

Vật liệu: dùng loại thanh chữ nhật làm bằng thep không ri.

Kích thước mương: rộng × sâu = B × H = 0,6 m × 0,7 m.

- Bê tâp trung:

Đặt sau song chắn rác.

Kích thước: dài × rộng × sâu = L × B × H = 5,95 m × 3,5 m × 3,7 m.

Diện tích: F = L ¿ B = 5,95 ¿ 3,5 = 20,825 m2.

- Bê lắng cat:

Sử dụng bể lắng cát ngang có sục khí, mặt bằng dạng hình chữ nhật.

Kích thước: dài × rộng × cao = L × B × H = 6,43 m × 1,8 m × 2,23 m.

Diện tích: F = L × B = 6,43 1,8 = 11,57 m2.

- Bê điều hoa:

Bể hình chữ nhật, đáy phăng.

Kích thước: dài × rộng × cao = L × B × H = 12,5 m × 10 m × 4,3 m.

Diện tích: F = L × B = 12,5 10 = 125 m2.

- Bê lắng ly tâm đợt 1:

Mặt bằng dạng tron, đáy bể có độ dốc.

Kích thước: đường kính × cao = D × H = 8 m × 4,2 m.

Diện tích: F = π×D2

4= π×82

4=50 , 24

m2.

- Bê aeroten:

Bể hình chữ nhật, chia làm 2 ngăn.

Kích thước môi ngăn: dài × rộng × cao = L × B × H = 16,6 m × 6 m × 4,5 m.



Diện tích: F = 2 L B = 2 16,6 6 = 199,2 m2.

- Bê lắng ly tâm đợt 2:

Mặt bằng dạng tron, đáy bể có độ dốc.

Kích thước: đường kính × cao = D × H = 14,64 m × 4,7 m.


4= π×13 ,42

4=168 , 33

m2.

- Bê tiêp xuc clo:

Bể hình chữ nhật, gồm 10 ngăn chảy dích dắc.

Kích thước môi ngăn: dài × rộng × cao = L × B × H = 10,82 m × 0,74 m × 1,2 m.

Diện tích: F = 10 L B = 10 10,82 0,74 = 80,068 m2.

- Bê nen bùn:

Sử dụng bể nen ly tâm, bề mặt dạng tron.

Kích thước: đường kính × cao = D × H = 2,67 m × 4,7 m.


4= π×2 ,672

4=5,6

m2.

- Nha đặt may ep bùn:

Kích thước: L × B × H = 5 m × 3 m × 4 m.

Diện tích: F = L × B = 5 × 3 = 15 m2.

- Sân phơi cat:

Kích thước: L × B × H = 6 m × 4 m × 1 m.

Diện tích: F = L × B = 6 × 4 = 24 m2.



Bang 3.13. Tông kêt cac công trình xây dưng

STT Hạng mục

Số

lượng

Kích thước (m)

L × B × H; D × H

Diện tích

(m2)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Bể tập trung

Bể lắng cát

Bể điều hoà

Bể lắng ly tâm đợt 1

Bể Aeroten

Bể lắng ly tâm đợt 2

Bể tiếp xúc clo

Bể nen bùn

Nhà đặt máy ep bùn

Sân phơi cát

1

1

1

1

2

1

1

1

1

1

5,95 × 3,5 × 3,7

6,43 × 1,8 × 2,23

12,5 × 10 × 4,3

8 × 4,2

16,6 × 6 × 4,5

14,64 × 4,7

10,82 × 0,74 × 1,2

2,67 × 4,7

5 × 3 × 4

6 × 4 × 1

20,825

11,57

125

50,24

199,2

168,33

80,068

5,6

15

24

Tông công 876,833



KÊT LUẬN

Để thiết kế một hệ thống xử lý nước thải không phải là một việc dễ dàng, nó đoi

hoi phải qua một quá trình khảo sát và phân tích lâu dài để có được những số liệu chính

xác. Tuy nhiên với tính chất giả định của đồ án thì tôi đã chọn phương án và các thông số

đã được khảo sát trước thông qua tài liệu tham khảo, kết hợp với kiến thưc tìm hiểu được

tôi đã hoàn thành đồ án: “ Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thuỷ sản

đông lạnh: Năng suất nhà máy 30 tấn nguyên liệu /ngày - Chất lượng nước thải sau

xử lý đoạt loại B ”

Đây là một đề tài có ý nghĩa thực tiễn lớn, với công nghệ đưa ra có thể ưng dụng

để xử lý nước thải có thành phần tương tự, góp phần vào việc xử lý nước thải để bảo vệ

môi trường và sưc khoẻ cho người dân sống trong vùng lân cận nhà máy trước khi nước

thải được thải ra môi trường. Tuy nhiên, bên cạnh các biện pháp kỹ thuật cũng cần vận

động các doanh nghiệp nhà máy để có thể phối hợp một cách có hiệu quả nhất.

Trong quá trình thực hiện đề tài không tránh khoi những thiếu sót, rất mong nhận

được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn. Tôi xin chân thành cảm ơn.



TAI LIÊU THAM KHẢO1. Trần Đưc Ba, Phạm Văn Bôn, Nguyễn Văn Tài (1985), Kỹ thuật lạnh – Lạnh đông

thực phẩm, NXB Công Nhân Kỹ Thuật.

2. Báo cáo nghiên cưu khả thi (2001) : ” Dự án khu xử lý nước thải Bình Hưng Hòa

”, thành phố Hồ Chí Minh.

3. Đặng Kim Chi, Hoá học môi trường, NXB Khoa Học Kỹ Thuật.

4. Hoàng Huệ (2005), Xử lý nước thải, NXB Xây Dựng Hà Nội.

5. Trần Kiên, Hoàng Đưc Nhuận, Mai Sỹ Tuấn (1999), Sinh thái học và môi trường.

6. Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (2006), Giáo trình công nghệ xử lý nước thải, NXB

Khoa học kỹ thuật.

7. Trịnh Xuân Lai (2000), Tính toán các công trình xử lý nước thải, NXB Xây Dựng

Hà Nội.

8. Phan Anh Linh, Bài tập lớn : Báo cáo đánh giá tác động môi trường nhà máy thủy

sản Thọ Quang, Lớp 01MT – Đại Học Đà Nẵng – Trường Đại Học Bách Khoa.

9. Nguyễn Văn May, Bơm – Quạt – Máy nén, NXB Khoa Học Kỹ Thuật.

10. Trần Hiếu Nhuệ, Thoát nước và xử lý nước thải công nghiệp, NXB Khoa Học Kỹ

Thuật.

11. Lương Đưc Phẩm, Công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, NXB

Giáo Dục.

12. Sở Khoa học, Công nghệ và Môi trường thành phố Đà Nắng (2002), Sổ tay hướng

dẫn xử lý chất thải công nghiệp ngành chế biến thủy sản.

13. Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân (2004), Xử lý nước

thải đô thị và công nghiệp – Tính toán thiết kế công trình, NXB Đại Học Quốc Gia

TP Hồ Chí Minh.

14. Trần Thế Truyền (2006), Cơ sở thiết kế nhà máy, Đại Học Đà Nẵng - Trường Đại

Học Bách Khoa.



15. Nguyễn Đình Tuấn, Nguyễn Khắc Thanh ( 1997), Báo cáo đề tài: Nghiên cứu

công nghệ xử lý nước thải – khí thải một số cơ sở công nghiệp trọng điểm ở TP Hồ

Chí Minh, Đơn vị thực hiện: Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh, Viện Môi

Trường Tài Nguyên – IER, Trung Tâm Công Nghệ Môi Trường - CEFIEA

16. Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuôn, Hồ Lê Viên, Sổ tay quá trình công nghệ hoá

chất, NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội.


Documents

Xử lý nước thải nhà máy đông lạnh · Web viewMặc dù hàng loạt các biện pháp bảo vệ môi trường đã ra đời và được thực hiện như: luật