Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m 3 ngày đêm

Thời gian thực hiện đề tài là 16 tuần, những nội dung mà đồ án đã thực hiện bao gồm: Thu thập, khảo sát được các số liệu về thành phần và tính chất đặc trưng của nước thải, từ đó xác định được mức độô nhiễm của nước thải thuỷ sản nói chung và nước thải thuỷ sản tại công ty TNHH SX – TM Thiên Quỳnh nói riêng. Từ các thông số ô nhiễm trong nước thải thuỷ sản thu thập được đồán đã đưa ra các sơ đồ công nghệ để lựa chọn phương án xử lý. Sau đó phân tích ưu nhược điểm của từng phương án để đề xuất công nghệ xử lý nước thải hợp lý và thích hợp với tính chất đặc trưng của nước thải. Sau khi lựa chọn được sơ đồ công nghệ để xử lý trong đồán đã tiến hành tính toán thiết kế chi tiết các công trình đơn vị, và triển khai bản vẽchi tiết cho toàn bộ trạm xử lý nước thải. Lập dựtoán chi tiết chi phí xây dựng, vận hành cho trạm xử lý nước thải. Đồng thời ước tính giá thành xây dựng cho 1 m3 nước thải

pdf125 trang | Chia sẻ: lylyngoc | Ngày: 25/02/2014 | Lượt xem: 3150 | Lượt tải: 16download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m 3 ngày đêm, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
tại nguồn. Từ đó suy ra: 112,5 20008,6 2000 250 24WQ     Qw = 10,08m3/ngày. Lưu lượng bùn tuần hoàn Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 80 Lập cân bằng vật chất QXo + QrXr = (Q+ Qr )X Trong đó: Q: Lưu lượng nước thải. Qr: Lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoàn. Xo: Hàm lượng cặn lơ lững đầu vào Aerotank. X: Hàm lượng bùn hoạt tính trong bể Aerotank. Xr: hàm lượng của lớp bùn lắng hoặc bùn tuần hoàn. Xo: Thường rất nhỏ nên coi như Xo = 0. Khi đó tương đương: QrXr = (Q + Qr )X QX = Qr(Xr – X) Tỉ số tuần hoàn bùn 3000 3 0,5 8000 2000 6 r r QX X X Q        Lưu lượng bùn tuần hoàn: 3 30,5 250 125 / 5,21 /rQ Q m ngày m h     Kiểm tra chỉ tiêu làm việc của bể aerotank Tải trọng thể tích LBOD Aerotank Q X0 Qe Xe Qr Xr Qw, X Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 81 3 5 250 241,6 653 / . 0,653 / . 92,5 o BOD r QSL mgBOD l ngày kgBOD m ngày V     ([0,6 - 1,9]). Tỉ số F/M: 5 241,6/ 0,35 / . 0,227 3000 oSF M mgBOD mgVSS ngày HRT X     ([0,2 – 1]). D. LƯỢNG OXY CẦN THIẾT: (Theo TS. Trịnh Xuân Lai. Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải). a) Lượng oxy cần thiết cho quá trình xử lý nước thải bằng sinh học gồm lượng oxy cần để làm sạch BOD, oxy hoá NH4+ thành NO3-, khử NO3-:     )/( 1000 57,4 42,1 1000 2 00 0 ngaykgO NNQP f SSQOC x  Trong đó:  C0: lượng oxy cần thiết theo điều kiện tiêu chuẩn của phản ứng ở 200C.  Q: lưu lượng nước thải cần xử lý(m3/ngay.đêm).  S0, S:nồng độ BOD5 trong nước thải đầu vào và đầu ra (g/m3).  f: hệ số chuyển đổi từ BOD5 sang COD hay BOD20, COD BODf 5 , f: 0,45 – 0,68.  Px: phần tế bào dư thải ra ngoài theo bùn dư,   30 10***  SSQYP ngayTBbx Trong đó: - Yb: hệ số lượng bùn sản sinh từ việc khử BOD: 10,6 0,4( ) 1 * 1 0,055*8,6b d c YY ngay K        30,4*250* 241,6 50 *10 19,2( / )xP kg ngay     1,42: hệ số chuyển đổi từ tế bào sang COD. Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 82  N0, N: Tổng hàm lượng Nitơ đầu vào và đầu ra (g/m3).  4,57: hệ số sử dụng oxy khi oxy hoá NH4+ thành NO3-.   0 2 250* 241,6 50 4,57*250(124 20)1,42*33 162,2( / ) 1000*0,63 1000 OC kgO ngay       b) Lượng oxy sử dụng trong thực tế:            1* 024,1 1* * * 20 20 0 T dsh S t CC COCOC Trong đó:   : hệ số điều chỉnh lực căng bề mặt theo hàm lượng muối, đối với nước thải thường lấy  = 1.  Csh: nồng độ oxy bão hoà trong nước sạch ứng với T0C và độ cao theo mực nước biển tại nhà máy xử lý (mg/l). Csh = 9,08.  CS20: nồng độ oxy bão hoà trong nước sạch ở 200C. CS20= 9,08.  Cd: nồng độ oxy cần duy trì trong công trình (mg/l), thường lấy bằng 1,5 – 2mg/l. Chọn Cd= 2 mg/l.   : hệ số điều chỉnh lượng oxy ngấm vào nước thải,  = 0,6 – 0,94. 2 20 9,08 1 1162, 2* * * 231( / ) 9,6( / ) 1*9,08 2 1,024 0,9t OC kgO ngay kgO h       c) Tính toán thiết bị phân phối khí. Diện tích bề mặt của vùng hiếu khí trong bể aerotank là 28m2, chiều dài 7m và chiều rộng 4,0 m. Lượng oxy cần cung cấp cho vùng hiếu khí trong bể aerotank là 231kgO2/ngày. (theo TS. Trịnh Xuân Lai. Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, Bảng 7 -1 Tr 112). Lượng không khí cần thiết : f OU OCQ tkk * Trong đó:  f: hệ số an toàn, thường từ 1,5 – 2, chọn f= 1,5. Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 83  OU: công suất hoà tan oxy của thiết bị phân phối. OU= Ou*h= 7*4= 28(grO2/m3). Với Ou là lượng oxy hòa tan (grO2 cho 1m3 không khí) với độ ngập nước của thiết bị phân phối khí là 1m. Ou = 7. h: là độ ngập nước của thiết bị phân phối khí, h=4m. 3 3 3231* *1,5 12375( / ) 516( / ) 0,143( / ) 0,028 t kk OCQ f m ngay m h m s OU       Chọn hệ thống phân phối khí cho bể là hệ thống đĩa phân phối khí, được thiết kế dạng xương cá. Vận tốc khí trong ống là 10 – 15m/s, chọn v = 15m/s. Đường kính ống chính là: 4* 4*0,143 0,110( ), *12,5 *15 kk ong chinh QD m     chọn ống STK:  110 mm. Bọt khí đi ra từ đĩa phân phối khí có cường độ khí từ 0,01m3/s đến 0,02m3/s trên một mét vuông bề mặt rỗng của thiết bị. Chọn đĩa phân phối khí có đường kính 270 mm, cường độ khí qua mỗi đĩa là 1,25l/s đến 2,5/s (TS Trịnh Xuân Lai - Tính toán thiết kế các công trình XLNT, 2000). Chọn cường độ khí qua mỗi đĩa là 2,5l/s = 0,0025m3/s = 9m3/h. Số đĩa phân phối khí trong bể: 516 57,3( ) 60( ) 9 kk dia Qn dia dia q     Tổng diện tích của đĩa phân phối khí trong bể là: 60 *0,125 = 7,5(m2). Đường kính ống nhánh: Các ống nhánh được phân phối điều và đối xứng với nhau từng cập qua ống chính, chọn 6 ống nhánh, mỗi ống nhánh có 10 đĩa phân phối khí. Chọn vận tốc khí đi trong ống nhánh v= 10m/s. 4* 4*0,143 0,042( ) 42( ) 10* * 10* *10 kk ong nhanh QD m mm v      Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 84 Chọn ống STK  42 Bố trí 6 ống nhánh phân phối khí, đặt cách thành bể 0,5m, cách đáy 0,25m. Khoảng cách giữa các ống nhánh: 0,5 2 7 0,5 2 1,2 1 6 1 Ll m n        Khoảng cách giữa các đĩa phân phối trên 1 nhánh: 0,5 2 4 0,25 2 0,389 1 10 1dia Ll m n        Lưu lượng khí qua mỗi ống nhánh: 6 ống nhánh 30,143 0,0238( / ) 6 kkQq m s n    Ap lực cần thiết cho hệ thống khí nén: 0,4 0,4 0,5 4 5,3( )c d cb fH h h h H m         Trong đó:  hd: là tổn thất áp lực do ma sát trên chiều dài ống dẫn.  hcb: là tổn thất áp lực cục bộ.  hf: là tổn thất áp lực qua thiết bị phân phối khí.  H: là chiều sâu hữu ích của bể. Thông thường hd và hcb không vượt quá 0,4m, hf không vượt quá 0,5m. (Theo PGS.TS Hoàng Huệ – XLNT-Tr122) Cánh khuấy trong ngăn Anoxic Năng lượng khuấy trộn trong ngăn anoxic 0,004 – 0,008 kW/1m3 thể tích bể, chọn W = 0,005. Công suất khuấy trộn cần cho ngăn anoxic là: anW 0,005 0,005 48 0,24( / )ng anoxicV kW h     Công suất máy khí nén: 102 *)1(*34400 29,0 kkQPN  Trong đó: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 85   : hiệu suất máy khí nén, chọn  = 0,8.  P : áp lực máy khí nén (atm). 10,33 10,33 5,3 1,513( ) 10,33 10,33 cHP atm    0,2934400*(1,513 1)*516 7,7( ) 102*0,8*3600 N KW   Chọn máy có công suất 10 Hp 5.3.6 Bể lắng 2  Chức năng Bể lắng 2 có nhiệm vụ giữ lại phần rắn trong quá trình bùn hoạt tính, tức là các bông bùn sau xử lý. Bể lắng 2 được xem là một phần hợp nhất của quá trình bùn hoạt tính nên quá trình tính toán thiết kế có liên quan chặt chẽ với nhau.  Tính toán Diện tích mặt bằng của bể lắng đươc tích theo công thức:   Lt VC CQF   01  Trong đó: Q: Lưu lượng nước thải bằng 250 m3/ngày = 10,42 m3/h.  : Hệ số tuần hoàn lấy 0,75. C0: Nồng độ bùn hoạt tính trong bể aerotank. 3750 8,0 3000 8,00  XC (mg/l) Ct: Nồng độ bùn trong trong dòng tuần hoàn, 10000 (mg/l). VL: Vận tốc lắng của bề mặt phân chia ứng với nồng độ CL. 5000 2 10000 2  TL CC (mg/l). VL được xác định theo công thức: 35,07 66 10500060010 max    eeVV LCKL (m/h). Trong đó: Vmax: 7 km/h. Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 86 K = 600 Vậy:  10,42 1 0,75 3750 19,54 10000 0,35 F     m 2 Nếu kể cả buồn phân phối trung tâm: 1,1 1,1 19,54 21,49beF F     m2. Xây dựng một bể lắng tròn radian, đường kính bể:    4 4 21,49 5,23 5,5 3,14 beFD m m      Đường kính buồng phân phối trung tâm:    0,25 0, 25 5,5 1,375 1, 4d D m m      m Chọn chiều cao bể: Chiều cao lắng: h = 3m. Chiều cao lớp bùn lắng: hb = 0,6 m. Chiều cao hố thu bùn: hh = 0,5m Chiều cao bảo vệ: hbv = 0,5 m Chiều cao phần trung hòa: hth= 0,1m Tổng chiều cao xây dựng bể: H = h + hb + hh + hbv + hth = 3 + 0,6 + 0,5 + 0,5 + 01 = 4,7m Tải trọng bề mặt của bể lắng 2: 1 250 11,63 21,49 tbQu F    m3/m2.ngày Nồng độ VSS trong nước thải vào bể lắng: MLVSS = 3000 mg/l Tính toán ống trung tâm Đường kính ống trung tâm:    0,25 0, 25 5,5 1,375 1, 4d D m m      Chiều cao ống trung tâm: htrung tâm = 60%h = 60% 3 = 1,8 m Đường kính ống loe: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 87 dloe = 1,35.dtt = 1,35*1,4 = 1,89 m 2m Đường kính tấm chắn: dchắn = 1,3.dloe = 1,3*2 = 2,6 m Đường kính hố thu bùn: 0,5 m. Kiểm tra thời gian lưu nước của bể lắng: Thể tích phần lắng của bể:    2 2 2 23,14 5,5 1,4 4,7 104, 44 4V D d H       m3 Thời gian lưu nước: 104,4 10 10,42TBh Vt Q    (h) > 1,5 h Tải trọng máng tràn: 250 14,47 3,14 5,5s QL D    m 3/m2.ngày < 500 m3/ m2,ngày. Tính máng thu nước và máng răng cưa: Đường kính máng răng cưa bằng 0,8 đường kính bể Dmáng = 0,8 x D = 0,8 x 5,5 = 4,4 m Chiều dài máng răng cưa: áng 3,14 4,4 13,816( ) 14ml D m m      Chọn 4 răng cưa / 1m chiều dài, vậy ta có 56 răng cưa Lưu lượng nước qua 1 khe là: 3 310,42 0,186 / . 0, 2 / . 56 TB hQq m h khe m h khe n     Mặt khác ta có )./( 3600 2,042,1 2 2 15 8 32 5 2 5 khesmHtgHgCq d   Trong đó Q: Lưu lượng nước qua mỗi khe H: Chiều cao lớp nước qua khe  : Góc của khía chữ V,  = 900 Cd: Hệ số lưu lượng Cd =0,6 Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 88 Giải phương trình trên ta được H = 0,0188(m) = 20(mm). Vậy chọn chiều cao của mỗi khe là 75 (mm). Chiều cao tổng cộng máng răng cưa 300(mm). Khoảng cách giữa 2 khe 50 (mm). Chiều dài 1 khe là 180 mm Vật liệu làm máng răng cưa là inot 2,5mm. Máng thu nước Chọn máng thu nước đặt bên trong thành bể Đường kính trong máng bằng 0,8 đường kính bể Dmáng = 0,8 x D = 0,8 x 5,5 = 4,4 m Chiều dày thành máng bằng bêtông cốt thép, b = 0,1m Chọn chiều cao máng thu: hmáng = 0,26m Diện tích mặt cắt ướt máng thu: 20,1 0, 26 0,026mang mang mangF b h m     Tốc độ quay thanh gạt bùn: phútvòng /05,002,0  Chọn phútvòng /03,0 (theo tài liệu Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải NXB – Xây dựng TS. Trịnh Xuân Lai) Đường kính ống dẫn nước vào: 4 4 10,42 0,06 3600 3600 0,9 3,14 QD m v     Chọn ống PVC 60 Trong đó Q: Lưu lượng nước thải, Q = 250 m3/ngày = 10,42 m3/h Chọn vận tốc chảy trong ống: v = 0,9 m/s Bơm bùn tuần hoàn: Công suất bơm: 31000*1,44.10 *9,81*10 0,17 1000 1000*0,8 QgHN kW      Q: Lưu lượng bùn tuần hoàn,Q = 5,21 m3/h = 1,74.10-3 m3/s. Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 89 H: Chiều cao cột áp, H = 10m : Hiệu suất máy bơm, chọn 8,0 Công suất bơm thực: Nthực = 1,2 x N = 1,2 x 0,17 = 0,204kW Chọn bơm có công suất 0,3Hp  0,225 kW Đường kính ống dẫn bùn Tính toán đường ống dẫn bùn tuần hoàn Lưu lượng bùn tuần hoàn Qr = 125 (m3/ngày) = 0,0014 (m3/s) Chọn vận tốc bùn trong ống v= 2 (m/s) D = 4 rQ v = 4 0,0014 0,03 2 3,14   (m) Chọn ống PVC có đường kính  34 mm Đường kính ống xả bùn dư về bể nén bùn: Lượng bùn dư sinh ra trong bể Aerotank chuyển về bể lắng đợt 2 là 10,08 m3/ngày. Thời gian bơm bùn hoạt động là 60 phút một ngày. Đường kính ống xả bùn là 4 4 10,08 0,012 3,14 1 24 3600 bùn bùn Qd m v       Chọn ốngPVC 21 . Bảng 5.7. Các thông số thiết kế bể lắng II Thông số Đơn vị Kích thướt Đường kính bể m 5,5 Đường kính ống trung tâm m 1,4 Đường kính ống loe m 2 Đường kính tấm chắn m 2,6 Chiều cao tổng cộng bể m 4,7 Chiều cao ống trung tâm m 1,8 Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 90 Đường kính ống xả bùn m 0,021 Đường kính ống bùn tuần hoàn m 0,034 Đường kính ống dẫn nước m 0,060 Bơm bùn tuần hoàn kW 0,225 5.3.7 Bể khử trùng  Chức năng Sau khi qua bể lắng 2, nước thải đã được kiểm soát các chỉ tiêu về hóa, lý, giảm được phần lớn VSV gây bệnh có trong nước thải nhưng vẫn chưa an toàn cho nguồn tiếp nhận. Do đó cần có khâu khử trùng nước trước khi thải ra ngoài. Bể tiếp xúc có nhiệm vụ trộn đều hóa chất với nước thải, tạo điều kiện tiếp xúc và thời gian lưu đủ để oxi hóa các tế bào VSV, đảm bảo hiệu quả khử trùng cao nhất. Hóa chất được chọn để khử trùng là dung dịch NaOCl 10%.  Tính toán Thời gian tiếp xúc giữa dung dịch NaOCl với nước là 30phút Thể tích hữu ích của bể tiếp xúc được tính theo công thức: 310,42 0,5 5,21V Q t m     Q: Lưu lượng nước thải, Q = 250 m3/ngày = 10,42 m3/h t: Thời gian tiếp xúc giữa nước thải và dung dịch Clorua vôi, t = 30 phút = 0,5h Vận tốc nước chảy trong bể tiếp xúc, v = 2 ÷ 4,5 m/phút. Chọn v = 2 m/phút Diện tích bể tiếp xúc: 25,21 3, 47 1,5 VF m h    Trong đó: h: Chiều cao ngập nước h = 1,5 m m hbve: Chiều cao bảo vệ hbve =0,3 Bể xây dựng hình chữ nhật có 3 ngăn: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 91 23,47 1,16 3 3 Ff m   Kích thước mỗi ngăn: Chiều dài: L = 1,5 m Chiều rộng: B = 0,8 m Chiều dài bể:  ( 1) 3 0,8 3 1 0,1 2,6L n B n b m           b: Bề dày vách ngăn, b = 0,1m Chiều cao bảo vệ: hbv = 0,3m Chiều cao bể: H = h + hbv = 1,5 + 0,3 = 1,8 m Tính toán lượng hoá chất: Lượng Clo châm vào: 250 8 2000 / 2,0 /X Q a g ngày kg ngày      Trong đó: Q: Lưu lượng nước thải Q = 250 m3/ngày = 10,42m3/h a: Liều lượng clo hoạt tính, liều lượng chlorine cho vào khử trùng đối với nước thải sau xử lý bùn hoạt tính là 2- 8g/m3. a = 8 g/m3 = 8.10-3 kg/m3 Đường kính ống dẫn nước thải: 4 4 10,42 0,06 3600 3600 1 3,14 QD m v     Trong đó: v: Vận tốc chảy trong ống v = 1 m/s Q: Lưu lượng nước thải, Q = 10,42 m3/h. Chọn ống PVC 60 Bảng 5.9: Các thông số thiết kế bể khử trùng Thông số Đơn vị Kích thướt (số lượng) Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 92 Chiều cao + bảo vệ m 1,8 B x L m 1,5 x 2,6 Đường kính ống dẫn nước m 0,06 Số ngăn phản ứng ngăn 3 5.3.8 Tính toán bể nén bùn Bùn hoạt tính dư ở ngăn lắng có độ ẩm cao (99,4%) Nhiệm vụ của bể nén bùn là làm giảm độ ẩm của bùn hoạt tính dư ở bể lắng 2, khoảng 50% lượng bùn hoạt tính từ bể lắng được tuần hoàn trở lại bể Aerotank (trong ngăn anoxic), 50 % còn lại được dẫn đến bể nén bùn. Tính toán: Khối lượng cặn từ bể chứa bùn chuyển tới bể nén Qbd = 0,5.Wb Trong đó : - 0,5 : % lượng bùn dẫn đến bể nén bùn - Wb : Lưu lượng bùn hoạt tính sinh ra trong ngăn lắng được tính theo công thức : 3 b 6 . .100 160*10,42*100W 0, 278 / (100 ).1000.1000 (100 99, 4)*10 b Q m h P     Trong đó: b : Lượng bùn hoạt tính dư, lấy theo bảng 3-34, ứng với BOD5 = 15 mg/l ( Lâm Minh Triết – Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp : Tính toán thiết kế công trình, trang 217), b = 160 g/m3 P : Độ ẩm của bùn hoạt tính dư, P = 99,4% Q : Lưu lượng nước thải theo giờ, Q = 10,42 m3/h 30,5 0, 278 0,139 /bdQ m h    Diện tích hữu ích của bể nén bùn: 2 1 0,139*1000 0,386 0,1*3600 bdQF m V    Trong đó Qbd : Lưu lượng bùn hoạt tính dư dẫn vào bể nén bùn, Qbd = 0,56 m3/h Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 93 V1 : Tốc độ chảy của chất lỏng ở vùng lắng trong bể nén bùn kiểu lắng đứng, lấy theo điều 6.10.3 – TCXD 51-84, V1 = 0,1 mm/s - Diện tích ống trung tâm của bể nén 2 2 2 0,139*1000 0,0014 28*3600 bdQF m V    Diện tích tổng cộng của bể nén bùn F’ = F + F2 = 0,3874 m2 - Đường kính của bể nén bùn '4 4 0,3874 0,7FD m      - Đường kính ống trung tâm 0,15 0,15 0,7 0,105d D m    Chọn d = 0,110m = 110mm - Chiều cao ống trung tâm Hống = 60% x Hlắng = 60% x 3,6 = 2,16m - Chiều cao phần lắng của bể nén bùn H1ắng = V1 . t . 3600 = 0,0001.10.3600 = 3,6m Chiều cao phần hình nón với góc nghiêng 450, đường kính bể D = 1,5m, đường kính đáy bể d = 0,3m : H2 = 2 0,7 0,11 0,295 0,32 2 2 2 D dH m m      Chiều cao tổng cộng của bể nén bùn : Htc = H1 + H2 + H3 = 3,6 + 0,3 + 0,3 = 4,2 m Trong đó H3 : Khoảng cách từ mực nước trong bể đến thành bể, chọn H3 = 0,3m Nước tách ra trong quá trình nén bùn được dẫn trở lại bể Aerotank để tiếp tục xử lý Thể tích xây dựng bể nén bùn 30,3874 4,5 1,75xd tcV F H m     Bảng 5.8: Bảng tóm tắt kết quả tính toán bể nén bùn Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 94 Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Thể tích V m3 1,75 Đường kính bể D m 0,7 Chiều cao tổng cộng H m 4,2 Đường kính ống trung tâm d mm 110 Chiều cao ống trung tâm h m 2,16 5.3.9 Máy ép bùn Dùng để khử nước ra khỏi bùn vận hành dưới chế độ cho bùn liên tục vào thiết bị. Về nguyên tắc, để tách nước ra khỏi bùn thì áp dụng các công đoạn sau: - Ổn định bùn bằng hoá chất - Tách nước dưới tác dụng của trọng lực - Tách nước dưới tác dụng của lực ép dây đai nhờ truyền động cơ khí Khối lượng cặn cần xử lý từ bể nén bùn trọng lực Lưu lượng bùn cần đưa vào máy: Qb = 18m3/ngày Giả sử hàm lượng bùn hoạt tính sau nén có C = 50kg/m3(Nguồn: Trang 502 sách Lâm Minh Triết,Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân.(2006).Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp.Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh) Khối lượng bùn cần ép trong 1 ngày M = Qb x C = 18 m3/ngày x 50 kg/m3 = 900 kg/ngày Bùn trước khi được ép có tạo điều kiện bằng châm polymer: liều lượng polymer sử dụng 3,5kg/tấn. Lượng polymer sử dụng trong một ngày Mp = M Cpolymer = 900* 3,5 =3,15 Kg Máy ép làm việc 10h/ngày Lượng cặn đưa vào máy trong một giờ Gh =M/10= 900/10=90 kg/h Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 95 Chỉ tiêu thiết kế : máy ép bùn trên thị trường có chiều rộng băng từ 0,5 – 3,5m. Tải trọng trên 1m rộng của băng tải dao động từ 90 – 680 Kg/m chiều rộng băng.giờ, lượng nước lọc qua băng từ 1,6 – 6,3 L/m rộng.giây Chiều rộng băng tải nếu chọn băng tải có năng suất 90 Kg/m.rộng.giờ b=Gh/90 = 90/90=1m Chọn máy ép có chiều rộng băng là 1m có năng suất là 90 Kgcặn/m.h Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 96 CHƯƠNG 6 KHÁI TOÁN CÔNG TRÌNH THIẾT BỊ VÀ VẬN HÀNH 6.1 Bảng tổng hợp các hạng mục và dự toán chi phí xây dựng Bảng 6.1: chi phí các hạng mục xây dựng Stt Hạng mục Số lượng Đơn giá (VNĐ/m3) Thành tiền (VNĐ) 01 Mương đặt SCR 01 cái 02 Bể lắng cát và tách dầu mỡ - L * B * H = 5,2m * 1,3m * 3.0m - Vật liệu: BTCT 01 bể 1.400.000 28.392.000 03 Bể điều hòa - L * B * H = 5m * 3,5m * 4m - Vật liệu: BTCT 01 bể 1.400.000 98.000.000 04 Bể UASB - L * B * H = 5m * 3,5m * 4,5m - Vật liệu: BTCT 01 bể 1.400.000 110.250.000 05 Bể Anoxic - L * B * H = 4m * 4m * 3,5m - Vật liệu: BTCT 01 bể 1.400.000 78.400.000 06 Bể Aerotank - L * B * H = 4m * 4m * 7m - Vật liệu: BTCT 01 bể 1.400.000 156.800.000 07 Bể lắng 2 - D* H = 5,5m *4,7m - Vật liệu: BTCT 01 bể 1.400.000 56.818.300 08 Bể nén bùn - D * H = 0,7m * 4,2m - Vật liệu: BTCT 01 bể 1.400.000 6.462.120 09 Bể khử trùng 01 bể 1.400.000 9.828.000 Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 97 - L * B * H = 2,6m * 1,5m * 1,8m - Vật liệu: BTCT Tổng cộng 544.950.420 6.2 Mô tả thiết bị và đặt tính kỹ thuật Để thiết kế một hệ thống xử lý nước thải đạt hiệu quả, việc chọn lựa thiết bị phù hợp với yêu cầu thiết kế và phải đảm bảo được chất lượng hoạt động bền theo thời gian là rất quan trọng. Do đó, đơn vị thiết kế áp dụng các phương pháp sau để đánh giá và chọn lọc thiết bị: Tổng quan tài liệu : Tiếp cận với nhiều tài liệu về vận hành các thiết bị tại các nhà máy xử lý nước thải hiện hữu, kết hợp với kinh nghiệm thiết kế của các nước tiên tiến. Thống kê : Thu thập kinh nghiệm và sự cố vận hành của các nhà máy xử lý hiện hữu So sánh, phân tích : Phân tích và so sánh các số liệu nhằm hiểu rõ đối tượng đang hoạt động và cuối cùng là có thể hình thành được nhu cầu của đối tượng rồi đưa ra một hệ thống các thiết bị hoạt động ổn định Bảng 6.2. Bảng tổng hợp các thiết bị chính trong hệ thống và dự toán chi phí STT THIẾT BỊ ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT XUẤT XỨ SL x ĐG THÀNH TIỀN (vnđ) I Mương chắn rác 01 Song chắn rác - Loại: Cố định - Kích thước: 250x250mm - Khe hở: 11mm - Vật liệu: SUS 304 Việt Nam 01 cái x 800.000 800.000 II Bể tách dầu mỡ kết hợp lắng cát 01 Bơm cát Loại: Chìm - Model: CR501T - Hiệu: ShinMaywa - Công suất: 0.1m3/min - Cột áp: @8m - Điện năng: 0,25kW/3ph/380/50Hz Japan 01 cái x 8.000.000 8.000.000 Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 98 III Bể điều hoà 01 Bơm vận chuyển - Loại: Chìm - Model: CN80 - Hiệu: ShinMaywa - CS: 0,2 m3/min - Cột áp:@10m - Điện năng: 3,7 kW/3ph/380/50Hz Japan 02 cái x 21.000.000 42.000.000 02 Máy thổi khí - Model: ARS125 - Hiệu: ShinMaywa - Cột áp:55kPa - Điện năng: 3.7kW/3ph/380/50Hz Japan 02 cái x 25.600.000 51.200.000 03 Đĩa phân phối khí - Loại: Đĩa - Kiểu: Bọt khí mịn - Hiệu: Kingoad - Đường kính: 270mm Taiwan 12 cái x 372.000 4.464.000 IV Bể UASB 01 Bơm bùn dư - Loại: Chìm - Model: CR501T - Hiệu: ShinMaywa - Công suất: 0.1m3/min - Cột áp: @8m - Điện năng: 0,25kW/3ph/380/50Hz Japan 01 cái x 8.000.000 8.000.000 V Bể anoxic 01 Moteur cánh khuấy Moteur giảm tốc, N=1.0HP, 3pha, 380v - Trục & cánh khuấy thép không gỉ - chế tạo mới Nord - Đức 01 bộ x 15.000.000 15.000.000 VI Bể aerotank 01 Máy thổi khí Model: ARS125 - Hiệu: ShinMaywa - Công suất: 2.04m3/min - Cột áp: 55kPA - Điện năng: 3.7kW/3ph/380/50Hz Japan 02 cái x 32.750.000 65.500.000 02 Đĩa phân phối khí - Loại: Đĩa - Kiểu: Bọt khí mịn - Hiệu: Kinggoad - Đường kính: 270mm Taiwan 60 cái x 372.000 22.320.000 VII Bể lắng 2 Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 99 01 Bơm bùn tuần hoàn - Loại: Chìm - Model: CN80 - Hiệu: ShinMaywa - Công suất: 0.6m3/min - Cột áp: @8m - Điện năng: 2.2kW/3ph/380/50Hz Japan 02 cái x 8.000.000 16.000.000 02 Bơm bùn dư - Loại: Chìm - Model: CR501T - Hiệu: ShinMaywa - Công suất: 0.1m3/min - Cột áp: @8m - Điện năng: 0,25kW/3ph/380/50Hz Japan 02 cái x 8.000.000 16.000.000 03 Ống trung tâm + máng răng cưa thu nước & tấm chắn bọt - Vật liệu: SUS304 - Độ dày: 1.2mm - Kích thước: - LxH= 1,8 x 1,4m - Vật liệu: SUS304 - Độ dày: 1.2mm Việt Nam 01 bộ x 8.000.000 8.000.000 VIII Bể khử trùng 01 Bơm định lượng Chlorine - Loại: Màng - Hiệu: OBL - Công suất: 0-55L/h - Điện năng: 0,25- 0,18kW/1ph /220/50Hz Italia 01 cái x 8.000.000 8.000.000 02 Bồn chứa ( NaOCl) - Kiểu: Bồn đứng - Hiệu: Đại Thành - Vật liệu: PVC - Thể tích: 1000L Việt Nam 01 cái x 1.600.000 1.600.000 IX Bể nén bùn 01 Bơm bùn nén - Loại: Trục ngang - Model: CDX 70/05 - Hiệu: Ebara -Italy - Cột áp @6m - Điện năng: 0.25kW/3ph/380/50Hz Italy 01 cái x 5.200.000 5.200.000 02 Ống trung tâm + máng răng cưa thu nước & tấm - Vật liệu: SUS304 - Độ dày: 1.2mm - Kích thước: - LxH= 2,2 x 0.11m - Vật liệu: SUS304 - Độ dày: 1.2mm Việt Nam 01 bộ x 1.000.000 1.000.000 Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 100 chắn bọt X Máy ép bùn 01 Máy ép bùn - Loại: Ép băng tải - Model: NBD-120E - Hiệu: Chin-Shun - Công suất: 3m3/h - SS: 2% - Điện năng: 1/4 kW/3ph/380/50Hz Taiwan 01 cái x 168.000.000 168.000.000 XI Chi phí khác 01 Tủ điện điều khiển - Loại: Trong nhà, thiết kế theo tiêu chuẩn Singapore - Linh kiện chính trong tủ: Nhật, Châu Âu … - Các linh kiện phụ trong tủ: Hàn Quốc - Vỏ tủ: Thép Sơn Tĩnh điện-Việt Nam - Hoạt động ở hai chế độ “Auto” & “Manual”. - PLC điều khiển ở chế dộ tự động- Japan hoặc tương đương 01 hệ x 26.000.000 26.000.000 02 Hệ thống van, đường ống & phụ kiện STK, uPVC Việt Nam 01 bộ x 50.000.000 50.000.000 03 Chi phí vận chuyển, lắp đặt & chuyển giao công nghệ Việt Nam 01 hệ x 50.000.000 50.000.000 04 Chi phí thiết bị phụ trợ nhà điều hành, nhà ép bùn, hành lang công tác, và Việt Nam 70.000.000 70.000.000 Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 101 nghiệm thu môi trường 05 Chế phẩm vi sinh hiếu khí và kỵ khí Aquaclean USA 25.000.000 25.000.000 Tổng cộng 662,084,000 6.3 Chi phí vận hành trạm xử lý nước thải 6.3.1 Nhân viên vận hành Kỹ sư: 1 người _ Lương 4,500,000 VNĐ/tháng. Công nhân : 1 người_ Lương 3,000,000 VNĐ/tháng. Chi phí : (1 x 4,500,000) + (1 x 3,000,000) = 7,500,000 đồng/ tháng. 6.3.2 Hóa chất  NaOCl (10%) Thể tích NaOCl (10%) sử dụng trong 1 tháng: 2kg/ ngày x 30 = 60 ( kg/ tháng) Đơn giá: 6,000 VNĐ/kg Chi phí : 6,000 x 60 = 360,000 VNĐ/tháng.  Polyme (Cation) Khi hệ thống hoạt động ổn định, lượng bùn cần ép là 900 kg bùn Lượng Polyme cần thiết để xử lý 1kg bùn là 3,5 g. Vậy lượng Polyme tiêu thụ trong một ngày là: 900 x 3,5.10-3 = 3,15 kgPolyme. HPolyme = 3,15 kg/ngày x 99 000 đ/kg = 311.850 (vnđ/ngày) Chi phí 1 tháng: 311.850 x 30 = 9.355.500 (vnđ/tháng) Tổng chi phí hoá chất: 360.000 + 9.355.500 = 9.715.500 (vnđ/tháng) 6.3.3 Điện năng Bảng 5.3: Bảng tính điện năng các thiết bị trong hệ thống xử lý nước thải Stt Thiết bị Số lượng Công suất thiết bị (kW) Số giờ hoạt động (h) Điện năng tiêu thụ (kW/ngày) Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 102 01 Bơm nước thải bể điều hòa 02 0,375 20 7,5 02 Bơm cát 02 0,25 2 0,5 03 Máy thổi khí bể điều hòa 02 1,125 24 27 04 Mottor cánh khuấy bể Anoxic 1 0,75 6 4,5 05 Máy thổi khí bể Aerotank 02 7,7 24 184,8 06 Bơm định lượng hóa chất 02 0.18 20 7.2 07 Bơm bùn 04 0,225 6 1,35 08 Moteur gạt bùn 01 2 24 48 09 Máy ép bùn 01 2 10 1,375 Tổng cộng 282,225 Tạm tính giá điện là: 1,000 đồng/kW. Chi phí điện năng trong 1 ngày: 282,225* 1,000 = 282.225 đồng/ngày. Chi phí điện năng cho 1 tháng: 282.225* 30 = 8,466,750 VNĐ/tháng. Tổng chi phí vận hành (Tvh) = Chi phí nhân công + Chi phí hóa chất + Chi phí điện năng = 7.500.000 + 9.715.500 + 8,466,750 = 25,682,250 VNĐ/tháng = 856,075 VNĐ/ngày 6.4 Tổng nguồn vốn đầu tư và tiến độ thực hiện 6.4.1 Tổng nguồn vốn đầu tư STT Nội dung Thành tiền (VNĐ) 01 Phấn thiết bị 544.950.420 02 Phần xây dựng cơ bản (gía tạm tính) 662.084.000 TỔNG CỘNG 1.207.034.420 Bằng chữ: một tỷ, hai trăm lẻ bảy triệu, ba mươi bốn ngàn, bốn trăm hai mươi đồng. Chi phí xây dựng cơ bản và thiết bị được khấu hao được khấu hao trong 20 năm. Vậy tổng chi phí khấu hao như sau: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 103 Tkh= 1.207.034.420 5.029.310 20*12  (VNĐ/tháng) Chi phí xử lý 01m3 nước thải Chi phí tính cho 01m3 nước thải được xử lý: Cxl = (Tkh + Tvh)/250m3 = ( 5.029.310 +25,682,250)/(30*250) = 4.095 (vnđ/m3)  4.200(VNĐ/m3) 6.4.2 Tiến độ thực hiện Tổng thời gian thực hiện : 180 Ngày (6 tháng) Trong đó: - Giai đoạn chuẩn bị : 1.0 tháng 1. Thiết kế kỹ thuật thi công, lập dự toán 2. Thẩm định thiết kế kỹ thuật thi công - Giai đoạn thi công : 4.5 tháng 1. Thi công phần xây dựng 2. Thi công phần công nghệ - Giai đoạn hoàn thiện : 0.5 tháng 1. Khởi động hệ thống, nuôi cấy vi sinh, chạy chế độ ổn định công nghệ 2. Đào tạo chuyển giao công nghệ 6.5 Tổ chức quản lý và vận hành 6.5.1 Tổ chức vận hành 6.5.1.1 Giai đoạn khởi động  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 Bùn sử dụng trong bể UASB được lấy từ bể UASB của công trình xử lý nước thải nhà máy thuỷ sản tương tự. Nồng độ bùn trong dao động từ 10 đến 20g/l, hàm lượng chất rắn bay hơi là 6,2% tính trên khối lượng bùn ướt. Thời gian và hiệu quả xử lý của bể UASB trong giai đoạn khởi động phụ thuộc vào sự thích nghi môi trường xử lý mới của các vi sinh vật. Thể tích bùn được cấy vào bể thường chiếm khoảng 1/4 - 1/3 bể. Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 104 Thời gian 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. Thời gian thích nghi của vi khuẩn lên men rất nhanh xảy ra ngay trong ngày, trong khi đó thời gian thích nghi của các vi khuẩn phân hủy protein, axit béo, lipit lại chậm từ 3 đến 10 ngày. 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 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 và tăng dần lên theo hiệu quả xử lý của bể đến 15 kgCOD/m3/ngày. 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. 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.  Bể anoxic Chuẩn bị bùn 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. Bùn có thể lấy từ công trình xử lý thiếu khí của công ty thủy sản có tính chất tương tự. Vận hành Quá trình phân hủy thiếu khí và thời gian thích nghi của các vi sinh vật diễn ra trong bể Anoxic thường diễn ra rất nhanh, do đó thời gian khởi động bể ngắn hơn bể UASB. Các bước tiến hành như sau: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 105 Kiểm tra hệ thống cánh khuấy và motur khấy để đảm bảo cung cấp đủ ôxy để phân huỷ nitơ trong nước thải Cho bùn hoạt tính vào bể. Trong bể Anoxic, 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 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.  Bể Aerotank Chuẩn bị bùn 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. Bùn có thể lấy từ công trình xử lý hiếu khí của công ty thủy sản có tính chất tương tự. Nồng độ bùn ban đầu cần cung cấp cho bể hoạt động là 1g/l – 1,5g/l. Kiểm tra bùn Chất lượng bùn : Bông bùn phải có kích thước đều nhau. Bùn tốt sẽ có màu nâu. 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 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 Aeroten, 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 COD, nồng độ MLSS, SVI, DO được kiểm tra hàng ngày, Chỉ tiêu BOD5 nitơ, photpho chu kỳ kiểm tra1 lần/ tuần. Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 106 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: Trong giai đoạn khởi động cần làm theo hướng dẫn của người có chuyên môn. Cần phải sửa chữa kịp thời khi gặp sự cố. 6.5.1.2 Vận hành hàng ngày  Bể UASB Khi bể hoạt động ổn định, giá trị của các thông số kiểm soát hầu hết giống với giai đoạn khởi động : Các yếu tố sau sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của bể UASB: 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 methane 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. Độ kiềm Độ kiềm tối ưu cần duy trì trong bể là 1500÷3000 mg CaCO3/l để tạo khả năng đệm tốt cho dung dịch, ngăn cản sự giảm pH dưới mức trung tính. Muối (Na+, K+, Ca2+) Pha methane hóa và acid hóa lipid đều bị ức chế khi độ mặn vượt quá 0,2 M NaCl. Sự thủy phân protein trong cá cũng bị ức chế ở mức 20 g/l NaCl. IC50 = 7007600 mg/l. Lipid Đây là các hợp chất rất khó bị phân hủy bởi vi sinh vật. Nó tạo màng trên VSV làm giảm sự hấp thụ các chất vào bên trong. Ngoài ra còn kéo bùn nổi lên bề mặt, giảm hiệu quả của quá trình chuyển đổi methane. Đối với LCFA, IC50 = 500÷1250 mg/l. 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 Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 107 đó. Nước thải vào bể cần có hàm lượng các chất ổn định tránh hiện tượng gây sốc cho bể. 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.  Bể Anoxic Trước hết, quá trình chuyển hoá sih hoá các chất dinh dưỡng này chịu ảnh hưởng bởi thời gian lưu bùn trong hệ thống. Ngoài ra, có kể đến nhiệt độ, pH, nồng độ oxy hoà tan (DO). Nhiệt độ ảnh hưởng mạnh nhất đến loài vi khuẩn nitrat hoá. Giảm nhiệt độ có thể làm cho tốc độ khử nitrat giảm xuống, kết quả làm giảm hiệu quả của quá trình chuyển hoá N. Giảm nhiệt độ của hệ thống cũng làm tốc độ lên men của các vật chất hữu cơ và làm thay đổi thàn phần nước thải trong hệ thống xử lý. Ngoài ra, hoạt động của vi khuẩn nitrat hoá cũng giảm khi pH giảm xuống dưới 6,5; còn trong khoảng pH 6,5 – 7, quá trình nitrat hoá vẫn có thể thích nghi tốt với môi trường và ít bị giảm hoạt tính. Nồng độ DO thấp cũng góp phần làm tăng trưởng các vi khuẩn lên men, việc thêm DO vào vùng thiếu khí cần phải hạn chế vì nó là ảnh hưởng đến quá trình khử nitrat.  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. Các yếu tố sau sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của bể Aerotank: Các hợp chất hóa học Nhiều hóa chất phênol, formaldêhyt , các chất bảo vệ thực vật, thuốc sát khuẩn,… có tác dụng gây độc cho hệ vi sinh vật trongbùn hoạt tính, ảnh hưởng tới hoạt động sống của chúng, thậm chí gây chết . Nồng độ oxi hòa tan DO Cần cung cấp liên tục để đáp ứng đầy đủ cho nhu cầu hiếu khí của vi sinh vật sống trong bùn hoạt tính . Lượng oxi có thể được coi là đủ khi nước thải đầu ra bể lắng 2 có DO là 2 mg/l. Thành phần dinh dưỡng Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 108 Chủ yếu là cacbon, thể hiện bằng BOD ( nhu cầu oxi sinh hóa ), ngoài ra còn cần có nguồn Nitơ (thường ở dạng NH+4 ) và nguồn Phốtpho (dạng muối Phốt phat), còn cần nguyên tố khoáng như Magiê, Canxi, Kali, Mangan, Sắt,… Thiếu dinh dưỡng : tốc độ sinh trưởng của vi sinh giảm, bùn hoạt tính giảm, khả năng phân hủy chất bẩn giảm. Thiếu Nitơ kéo dài : cản trở các quá trình hóa sinh, làm bùn bị phồng lên, nổi lên khó lắng . Thiếu Phốtpho : vi sinh vật dạng sợt phát triển làm cho bùn kết lại, nhẹ hơn nước nổi lên, lắng chậm, giảm hiệu quả xử lí. Khắc phục : cho tỉ lệ dinh dưỡng BOD : N : P = 100 : 5 : 1. Điều chỉnh lượng bùn tuần hoàn phù hợp. Tỉ số F/M Nồng độ cơ chất trong môi trường ảnh hưởng nhiều đến vi sinh vật, phải có một lượng cơ chất thích hợp, mối quan hệ giữa tải trọng chất bẩn với trạng thái trao đổi chất của hệ thống được biểu thị qua tỉ số F/M pH Thích hợp là 6,5 – 8,5, nếu nằm ngoài giá trị này sẽ ảnh hưởng đến quá trình hóa sinh của vi sinh vật, quá trình tạo bùn và lắng. Nhiệt độ Hầu hết các vi sinh vật trong nước thải là thể ưa ấm , có nhiệt độ sinh trưởng tối đa là 400C , ít nhất là 50C . Ngoài ra còn ảnh hưởng đến quá trình hòa tan oxi vào nước và tốc độ phản ứng hóa sinh . 6.5.1.3 Nguyên nhân và biện pháp khắc phục sự cố trong vận hành hệ thống xử lý 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: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 109 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. Lũ lụt toàn bộ hoặc một vài công trình. 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. 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. 6.5.2 Tổ chức quản lý và kỹ thuật an toàn Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 110 6.5.2.1 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. Ở trạm xử lý nước thải cần 02 cán bộ kỹ thuật để quản lý, vận hành hệ thống xử lý nước thải. 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. 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. 6.5.2.2 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. Công nhân phải trang bị bảo hộ lao động khi tiếp xúc với hóa chất. Phải an toàn chính xác khi vận hành. Khắc phục nhanh chóng nếu sự cố xảy ra, báo ngay cho bộ phận chuyên trách giải quyết. Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 111 6.5.2.3 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. 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, cánh bơm, động cơ 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. Động cơ khuấy trộn Kiểm tra thường xuyên hoạt động của các động cơ khuấy trộn. Định kỳ 6 tháng kiểm tra ổ bi và thay thế dây cua-roa. Các thiết bị khác Định kỳ 3 tháng vệ sinh xúc rửa các thiết bị, tránh tình trạng đóng cặn trên thành thiết bị . Đặc biệt chú ý xối nước mạnh vào các tấm lắng tránh tình trạng bám cặn trên bề mặt các tấm lắng. Máy thổi khí cần thay nhớt định kỳ 6 tháng 1 lần Motơ trục quay, các thiết bị liên quan đến xích kéo định kỳ tra dầu mỡ 1 tháng 1 lần Rulo bánh máy ép bùn định kỳ tra dầu mỡ 1 tháng 1 lần Toàn bộ hệ thống sẽ được bảo dưỡng sau 1 năm hoạt động Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 112 CHƯƠNG 7 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 7.1 Kết luận Thời gian thực hiện đề tài là 16 tuần, những nội dung mà đồ án đã thực hiện bao gồm: Thu thập, khảo sát được các số liệu về thành phần và tính chất đặc trưng của nước thải, từ đó xác định được mức độ ô nhiễm của nước thải thuỷ sản nói chung và nước thải thuỷ sản tại công ty TNHH SX – TM Thiên Quỳnh nói riêng. Từ các thông số ô nhiễm trong nước thải thuỷ sản thu thập được đồ án đã đưa ra các sơ đồ công nghệ để lựa chọn phương án xử lý. Sau đó phân tích ưu nhược điểm của từng phương án để đề xuất công nghệ xử lý nước thải hợp lý và thích hợp với tính chất đặc trưng của nước thải. Sau khi lựa chọn được sơ đồ công nghệ để xử lý trong đồ án đã tiến hành tính toán thiết kế chi tiết các công trình đơn vị, và triển khai bản vẽ chi tiết cho toàn bộ trạm xử lý nước thải. Lập dự toán chi tiết chi phí xây dựng, vận hành cho trạm xử lý nước thải. Đồng thời ước tính giá thành xây dựng cho 1 m3 nước thải 7.2 Kiến nghị Qua quá trình khảo sát và tìm hiểu về hoạt động của ngành công nghiệp chế biến sản thuỷ hải sản, đặc biệt là Nhà máy thuỷ sản Thiên Quỳnh, một số kiến nghị có liên quan đến quá trình vận hành trạm xử lý bao gồm :  Cần đầu tư đào tạo một đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật chuyên ngành tham gia vào các hoạt động môi trường của Nhà máy và quản lý vận hành trạm xử lý nước thải.  Nên có phòng thí nghiệm nghiên cứu các chủng vi sinh vật thích nghi đặc biệt với môi trường nước thải thuỷ sản,.  Thực hiện sản xuất sạch hơn, dự toán chất thải tại các nơi thường thải ra các chất ô nhiễm để chủ động đối phó ngăn chặn chất thải sinh ra ngay tại nguồn, từ đó giảm được tải lượng ô nhiễm đầu vào các công trình xử lý Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 113  Hợp tác chặt chẻ với cơ quan môi trường chủ quản tại địa phương, các cấp, từ đó, phối hợp kịp thời để có thể giải quyết được các vấn đề môi trường khẩn cấp. Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Th.S Lê Thị Dung, Máy bơm và trạm bơm cấp nước, Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật, 2002. 2. Trần Đức Hạ, Xử lý nước thải quy mô nhỏ và vừa, Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật, 2002. 3. PGS.TS. Hoàng Văn Huệ, Thoát nước tập 2: Xử lý nước thải, Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật, 2002. 4 . PGS. PTS. Hoàng Huệ, Xử lý nước thải, Nhà xuất bản Xây dựng Hà Nội, 1996. 5. TS. Trịnh Xuân Lai, Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, Nhà xuất bản Xây dựng Hà Nội, 2000. 6. TS. 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 Môi trường và Tài nguyên, 2002. 7. PGS.TS. Lương Đức Phẩm, Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học, Nhà xuất bản Giáo Dục, 2002. 8. Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất T1, Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội, 1999. 9. TCXD 51-84, Nhà xuất bản Đại học quốc gia Tp HCM, 2001. 10. Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering Treatment treatment-disposal- resuse, Third Edition, McGraw – Hill International Editions, Civil Engineering series, 1994. 11. C.P.Leslie Grady – Jr. – Glen T. Daigger- Henry C. Lim, Biological Wastewater Treatment, 2nded., Marcel Dekker, Inc., 1999. 12. Michael F. torpy, Anaerobic Treatment of Industrial wastewater, Noyes Data Coporation. 13. Joseph F. Malina, Design of Anaerobic Process for the Treatment of Induatual and municipal. 14. Adrianus C. Van Haan Del, Anaerobic Sewage Treatment, Jonh Wiley & Sons, 1994. 15. Aerated lagoons Theary and Technology, J-L Vasel Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải thuỷ sản Thiên Quỳnh Q= 250m3/ng GVHD: Ths. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC TIỀN Trang 115 PHỤ LỤC

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfnoi_dung_cac_chuong_070311_8288.pdf