Đồ án Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt của công ty TNHH VMC Hoàng Gia, công suất 205 m3/ Ngày đêm

n tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát S = 85,42 4,6 GVHD: Ths. Võ Hồng Thi =18,56 m2 Vậy kích thước bể SBR: L x B x H = 6m x 3m x 5m Thời gian lưu nước trong suốt quá trình:   2VT Q 285,42  24  20h 10 - 50 h 205 4.2.4.2 Xác định hàm lượng BOD5 hồ tan trong nước thải ở đầu ra: Tổng BOD5 ra = BOD5 hồ tan + BOD5 của cặn lơ lửng Hàm lượng chất lơ lửng cĩ khả năng phân hủy sinh học ở đầu ra: 25,625 x 0,65 = 16,65 (mg/l) Hàm lượng BOD của chất lơ lửng cĩ khả năng phân hủy sinh học ở đầu ra: 16,65 mg/l x 1,42 mg O2tiêu thụ/mg tế bào bị oxi hố = 23,65 mg/l Hàm lượng BOD5 của chất lơ lửng ở đầu ra: ll BOD5 = 23,68 x 0,68 = 16,08 (mg/l) Hàm lượng BOD5 hồ tan trong nước thải ở đầu ra: ht ra ll BOD5 = BOD5 - BOD5 = 30 - 16,08 =13,92 mg/l 4.2.4.3 Hiệu quả xử lý: Hiệu quả làm sạch theo BOD5 hịa tan: E Tỉ số F/M: F  So  S  21513,92   100  So 215 QSo 205215 100  93,5% -1 M = = VTX 85,423500 = 0,147 ngày-1  [0,05-0,2] ngày Tải trọng thể tích của bể phản ứng: L  So Q V T  215205103 = 0,52 kgBOD5/m 3.ngày 85,42 4.2.4.4 Tính tốn lượng bùn sản sinh ra mỗi ngày. Tốc độ tăng trưởng của bùn: Yb  Y 0,4   0,35 1K d c 1 0,014610 Trang 47 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Lượng bùn hoạt tính sinh ra do khử BOD5 theo VSS trong 1 ngày: P Y Q(S  S)  3 0,3520521513,9210 14,427kg/ngày X b o Ta chọn: Y=0,4 g VSS/g bBOD Kd.T = k20 x  (T-20) = 0,12 g/g.ngày (1,04)25-20 = 0,0146 g/g.ngày Bảng 4.6 Hệ số động học bùn hoạt tính ở 20oC. Hệ số Đơn vị Giới hạn Giá trị điển hình m g VSS/g VSS.ngày 3-13,2 6 Ks g bCOD/m 3 5-40 20 Y g VSS/g bCOD 0,3-0,5 0,4 kd g VSS/g VSS.ngày 0,06-0,2 0,12 fd Khơng thứ nguyên 0,08-,02 0,15 Tổng lượng bùn sinh ra theo SS trong 1 ngày: PSS  P X 1 z 14,427   20,61kg/ngày 10,3 Tổng lượng bùn dư cần xử lýmỗi ngày: Lượng bùn dư cần xử ly(Gd) = tổng lượng bùn - lượng cặn trơi ra khỏi bể = 20,61 - 20x205x10-3 = 16,51 kg/ngày. Thể tích cặn chiếm chỗ sau 1 ngày: G d Vb   1,02 X S 16,51 1,62m3/ngày. 10000 1,02 1000 Chiều cao cặn lắng trong bể: hb  V b 2xS 1,62   0,045m 218 Thể tích bùn phải xả một bể (để lại 20%): Vb = 0,8 hb  F =0,8  0,045  3  6 = 0,648m 3 Vậy lượng bùn phải bơm bỏ ở hai bể SBR mỗi ngày là: Vtcb = 0,648x2 = 1,296 m 3/ngày Trang 48 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi 4.2.4.5 Xác định lượng khơng khí cần thiết cho một đơn nguyên: Lượng oxi cần thiết cung cấp cho mỗi bể theo điều kiện cần để làm sạch BOD, oxy hĩa amoni NH+4 thành NO3-, khử NO3- . OCo = Q(So-S) - 1,42xPx + 4,57Q(N0 - N) = (102,5m3/ngày)(215-13,92)g/m3(1kg/103g)-1,42x(14,427kg/ngày)/2 + 4,57 x 102,5 (32,5 - 2) g/m3 (1kg/103g) = 24,65 kg/ngày Thời gian thổi khí của một bể: tối thiểu một nửa thời gian làm đầy nên thổi khí 3H 2 +2h = 3,5 h Tổng thời gian sục khí một ngày của một bể: 3,5hx4 = 14h Tỷ lệ chuyển hố oxi trung bình: 24,65kgO2 / ngay 14 Lượng oxi thực tế: = 1,76kg/h 1,76 kg/h x2 = 3,52 kg/h Ta chọn: Hiệu suất chuyển hố oxi là 9% Khơng khí cĩ 23,2% trọng lượng O2 Khối lượng riêng khơng khí là 1,2 kg/m3 Lượng khơng khí cần cấp: Mkk = 3,52kg/h 3 = 140,48 m3/h 0,09(1,2kg/m )(0,232) Kiểm tra lượng khơng khí cần thiết cho xáo trộn hồn tồn một bể: q = 3 M kk = 140,48m3/ngay 1000L/m 3 = 1,142L/m3.phút V 85,42m 1440phut/ ngay Trị số này nằm ngồi khoảng cho phép: q = 20-40 L/m3phút Vậy ta chọn q = 25L/m3.phút Lượng khơng khí cần thiết cho quá trình: Trang 49 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Mkk = 25l/m 3phút  85,42m3= 2135,5L/phút = 0,0356m3/s Số lượng đĩa thổi khí cần lắp đặt trong bể SBR N = M kk q 2135,5L/phut = = 17,79 đĩa 120l /phut.đĩa Vậy số đĩa thổi khí cần lắp đặt trong mỗi bể SBR là: 18 đĩa. 4.2.4.6 Cách phân phối đĩa thổi khí trong bể Khí từ máy thổi khí được dẫn qua ống chính đi vào bề SBR (đặt dọc theo chiều dài bể). Mỗi đường ống dẫn vào mỗi bể SBR được chia làm 3 đường ống phụ cấp 1 bổ trí dọc theo thành bể xuống đáy bể phân phối khí cho các đĩa đặt tại đáy mỗi bể SBR. Theo tiêu chuẩn các đầu răng của đĩa thổi khí là răng phi 27 nên chọn ống nhánh cấp 2 là ống phi 27 để dẫn khí vào các đĩa. Tại mỗi bể SBR dọc theo chiều dài bố trí 6 đĩa, mỗi đĩa cách nhau 1m và cách thành bể 0,5m. Khoảng cách giữa 2 đường ống dẫn khí phụ đặt gần nhau là 2m Khoảng cách giữa 2 đường ống ngồi cùng đến thành bể là 1m 4.2.4.7 Tính tốn đường ống, bơm bùn ra khỏi bể SBR  Đường ống dẫn nước ra khỏi bể SBR: Vận tốc dịng chảy trong ống cĩ áp là v = 0,7 - 1,5 m/s. Chọn v=1,0 m/s. Đường kính ống dẫn nước: D = 4xQ xv 4x205  =0,055 (m).  1,0x246060 Theo kinh nghiệm thực tế để tránh trường hợp bị tắt nghẽn và giảm thời gian thu nước ra khỏi bể SBR ta chọn ống thốt nước ra khỏi bể SBR là ống uPVC cĩ  114. Thu nước ra khỏi bể SBR bằng phao nổi, chọn thiết bị Decanter của nhà cung cấp Cơng ty TNHH Cơng Nghệ Mơi Trường Thăng Long. Thiết bị gồm một phao nổi làm bằng vật liệu sợi thủy tinh, phía trên là hệ thống cơ điện tử tự động điều khiển việc hút nước, được bao quanh bởi một lớp bảo vệ, phần này được nối với Trang 50 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi phần chứa nước chìm ở dưới nước, giữa hai phần này được bịt kín hồn tồn bằng một vịng đệm nằm ở dưới đáy của phao nổi. Các hệ thống này được nối với ống dẫn nước ra bằng nhựa dẻo cĩ thể uốn cong theo sự lên xuống của thiết bị. Sau cùng, ống dẫn nhựa dẻo nối với ống dẫn nước ra cố định bằng nhựa PVC 114mm.  Tính tốn bơm bùn ra khỏi bể SBR về bể nén bùn. - Lưu lượng bùn cần thải bỏ tại một bể SBR trong: QVb=0,648 m 3/ngày. Lượng bùn này được chia điều cho bốn chu kỳ hoạt động của bể SBR. - Lượng bùn cần xả bỏ tại một chu kỳ: Qck 0,648 4 = 0,162 m3/ngày = 1,875.10-6 m3/s. - Chiều cao cột áp: H=10m. - Cơng suất của bơm: N = Với: Qck    g h 1000 1,875106 10809,8110 = = 2,48.10-4 kW 10000,8 + : khối lượng riêng của bùn thải lấy bằng khối lượng riêng của bùn, =1080kg/m3. + : hiệu suất hữu ích của bơm. Chọn =0,8. Ngồi thị trường khơng cĩ loại bơm trên, chọn loại bơm nhúng chìm cánh hở. Số lượng bốn cái, mỗi bể SBR đặt hai cái cĩ cột áp H =10 m, cống suất bơm 0,5Hp, hãng sản xuất Tsurumi - Nhật.  Đường ống dẫn khí vào bể SBR: - Đường ống chính: Đường kính ống dẫn khí chính (cung cấp cho 2 bể SBR) Dk = Với: 4xQ k xv k = 40,0356 9 = 0,07 m. vk: Vận tốc khí trong ống dẫn chính Trang 51 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát vkhí=9m/s. Chọn ống dẫn khí chính là ống inox SUS304  75mm Kiểm tra lại vận tốc khí trong ống: 4xQ K 40,0356 GVHD: Ths. Võ Hồng Thi v   =8,06m/s khí  D 2 2  (0,075) - Đường ống nhánh: Lượng khí qua mỗi ống nhánh: qk = Q k 6 0,0356 = = 0,0059 m3/s 6 Đường kính ống nhánh dẫn khí: dk = 4 qk  v 40,0059 = =28,89mm  9 Với: vn: Vận tốc khí trong ống nhánh vn = 9m/s. Chọn ống nhánh dẫn khí là ống inox SUS304, đường kính  34mm. Kiểm tra lại vận tốc khí trong ống: v khí 4     q K 4  0,0059  = 6,5 m/s. 2 2 D   (0,034 ) 4.2.4.8 Tính tốn máy thổi khí  Áp lực cần thiết của hệ thống phân phối khí: Hk = hd + hc + hf + H = 0,4 + 0,4 + 0,5 + 4,7 = 6,0 m. Với: hd: Tổn thất áp lực do ma sát dọc chiều dài ống; hd  0,4 m; chọn hd =0,4m hc: Tổn thất cục bộ; hc  0,4 m, chọn hc = 0,4 m hf: Tổn thất qua thiết bị phân phối khí; hf  0,5 m, chọn hf = 0,5 m H: Chiều sâu hữu ích của bể SBR, H = 4,7 m  Cơng suất máy thổi khí: Trang 52 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát  0,283  GVHD: Ths. Võ Hồng Thi G RT  P  Pk = k 1 2  1 29,7ne    P 1  0,283 = 0,083728,314298 1,593     1 = 4,345 kW. 29,70,2830,8  1   Với: e : Hiệu suất máy thổi khí; e = 0,7 - 0,8, chọn e = 0,8 Gk: Trọng lượng dịng khí Gk = Qk x  k = (0,0356 + 0,0288) x 1,3 = 0,08372 kg/s R : Hằng số khí; R = 8,314 KJ/KmoloK (đối với khơng khí) T1: Nhiệt độ khơng khí đầu vào  T1 = 25 + 273 = 298 oK P1: Áp suất tuyệt đối của khơng khí đầu vào  P1 = 1 atm P2: Áp suất tuyệt đối của khơng khí đầu ra: Hk 6,0 P2 = 1 + 10,12 = 1 + = 1,593 atm 10,12 n: hệ số n, n = K1 K 1,395 1 = = 0,283 (K = 1,395) 1,395  Điện điều khiển Điều khiển các pha hoạt động của hai bể SBR bằng các van điện tự động với sự điều khiển của time thời gian. Được thiết kế với mục đích tối ưu hĩa các quá trình vận hành hoạt động của hệ thống SBR  Vật liệu xây dựng Chọn vật liệu xây dựng bể SBR là BTCT M250, thành dày 200mm, bản đáy dày 300 mm, sắt Nhật đan thành hai lớp, @200 phi 14, chống thấm sika bên trong 2 lớp, bên ngồi quét bentum. Bảng 4.7 Thơng số kích thước SBR STT Thơng số Đơn vị Giá trị 1 Lưu lượng thiết kế, Q nb gay m 3/ngày 205 2 Thời gian làm đầy, tF = 3h. h 3 Trang 53 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi 3 Thời gian phản ứng, tA = 2h. h 2 4 Thời gian lắng, tS = 0,5h. h 0,5 5 Thời gian rút nước, tD h 0,5 6 Thời gian chờ, tI h 0 7 Số đơn nguyên 2 8 Số chu kì /ngày.bể 4 9 Chiều cao bể m 4,6 10 Chiều cao bảo vệ, hbv m 0,4 11 Chiều cao xây dựng, Hxd m 5 12 Chiều dài bể, L m 6 13 Chiều rộng bể, B m 3 14 Thời gian lưu nước h 20 15 Tỉ số F/M ngày 1 0,147 16 Tải trọng thể tích kgBOD/ngày 0,52 4.2.5 Bể trung gian 4.2.5.1 Nhiệm vụ Nước sau lắng từ bể SBR theo ống dẫn chảy vào bể trung gian rồi được bơm vào 2 bể lọc áp lực. 4.2.5.2 Tính tốn  Kích thước bể Thời gian lưu nước t = 15 phút (qui phạm 10 - 15 phút). Thể tích bể: V Q tb h 15 3 t  8,54.  2,135; (m ) 60 - Chọn bể trung gian cĩ kích thước như sau - Chiều dài D x R x H = 2x1,1x2 m.  Vật liệu xây dựng Trang 54 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Chọn vật liệu xây dựng bể SBR là BTCT M250, thành dày 200mm, bản đáy dày 300 mm, sắt Nhật đan thành hai lớp, @200 phi 14, chống thấm sika bên trong 2 lớp, bên ngồi quét bentum.  Bơm nước lên bể lọc áp lực  Chọn 2 bơm trục ngang loại ly tâm chịu được mơi trường nước thải.  Cột áp tổng cộng mà bơm thắng được là : H = 10 m.  Cơng suất bơm :  N  b g H 1000. Trong đĩ: ;(Kw) qb : Lưu lượng bơm, qb = 0,0023 (m 3/s).  : Khối lượng riêng của dung dịch; chọn p = 1050 kg/m 3 g : Gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2. H : Cột áp bơm, H =10 m.  : Hiệu suất chung của bơm  = 0,65 - 0,8. Chọn  = 0,65.  0,0023.1050.9,81.10 N  b g H 1000.   1000.0,65.0,75 0,5;(HP) Ta chọn bơm cĩ cơng suất: N = 0,5 HP  Đường ống dẫn nước vào bể lọc áp lực Vận tốc dịng chảy trong ống cĩ áp là v = 0,7 - 1,5 m/s. Chọn v=1,0 m/s. Đường kính ống dẫn nước: D = 4xQ xv 4x205  =0,055 (m). 1,0x246060 Kiểm tra lại vận tốc nước trong ống: V= 4xQ 2 4x205  1,2m/s > v=1m/s 2 xD x(0,05) x x60x60  thõa điều kiện. Vậy chọn ống dẫn nước vảo bể lọc áp lực là ống nhựa uPVC cĩ  60mm. Trang 55 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Bảng 4.8: Bảng tĩm tắt kết quả tính tốn bể trung gian Thơng số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Thể tích thực của bể V m3 4,4 Chiều dài của bể D m 2 Chiều rộng của bể R m 1,1 Chiều cao tổng cộng H m 2 4.2.6 Bể lọc áp lực 4.2.6.1 Chức năng Bể lọc được dùng để giữ lại một phần hay tồn bộ cặn bẩn cĩ trong nước, khử các hạt mịn vơ cơ và hữu cơ. Nước được bơm từ bể trung gian qua ống phân phối vào bể lọc, qua lớp vật liệu lọc, lớp sỏi đỡ vào hệ thống thu nước trong và được đưa về bể khử trùng. 4.2.6.2 Tính tốn Dùng bể lọc áp lực với 1 lớp vật liệu lọc là cát thạch anh, cĩ:  Đường kính hạt: d = 0,5 ÷ 1,25 (mm).  Chiều dày lớp vật liệu lọc 0,8 (m),  Hệ số khơng đồng nhất K = 2 ÷ 2,2 ;  Đường kính tương đương 0,7 ÷ 0,8 mm. Vật liệu đỡ dùng sỏi cĩ:  Đường kính d = 5 ÷ 2 mm, chiều dày d = 0,15 m.  Đường kính d = 10 ÷ 5 mm, chiều dày d = 0,15 m.  Đường kính d = 20 ÷ 10 mm, chiều dày d = 0,10 m. Tổng diện tích của bể lọc: F  Tv bt Trong đĩ: Q  3,6Wt1at2v bt  Q: Cơng suất trạm xử lý 205 (m3/ngày đêm)  T: Thời gian làm việc của trạm trong một ngày đêm (giờ), T = 24 giờ Trang 56 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi  vbt : Tốc độ lọc tính tốn ở chế độ làm việc bình thường (m/h), [lấy theo bảng 4-10 trang 153 - Xử Lý Nước Cấp - TS.Nguyễn Ngọc Dung] vbt = 15 m/h  a : Số lần rửa mỗi bể trong một ngày đêm làm việc ở chế độ bình thường, a=1  W : Cường độ nước rửa lọc, [lấy theo bảng 4-5 trang 128 - Xử Lý Nước Cấp - TS.Nguyễn Ngọc Dung] W = 8 (l/sm2)  t1 : Thời gian rửa lọc, [lấy theo bảng 4-5 trang 128 - Xử Lý Nước Cấp - TS.Nguyễn Ngọc Dung] t1= 0,1 (giờ)  t2 : Thời gian ngừng bể lọc để rửa, t2 = 0,35 giờ 205 F  24x153,6x8x0,11x0,35x15 = 0,58 (m 2) Số bể lọc cần thiết, [Theo cơng thức 4-51 trang 140 - Xử Lý Nước Cấp - TS.Nguyễn Ngọc Dung] N = 0,5 F = 0,5 0,58 = 0,38 bể Chọn số bể lọc cần thiết là N = 1 bể, chọn 2 bể (Một bể hoạt động một bể dự phịng). Diện tích 1 bể lọc: f  F N 0,58  = 0,58 (m2) 1 Bán kính của bể lọc: r  f 3,14 0,58  0,43m 3,14 Đường kính của bể: D = 0,86m = 860mm, chọn đường kính của bể lọc D=900mm Chiều cao tồn phần của bể lọc xác định theo cơng thức: H = h0+ h1+h2+h3+h4=0,25+0,4+0,8+0,6+0,25=2,3 (m) Trong đĩ: Trang 57 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi  h1: Chiều cao lớp sỏi đỡ, [theo bảng 4-7 trang 141 - Xử Lý Nước Cấp - TS.Nguyễn Ngọc Dung] h1= 0,4 m  h2: Chiều dày lớp vật liệu lọc, lấy theo bảng 4-6 trang 139 - Xử Lý Nước Cấp - TS.Nguyễn Ngọc Dung h2= 0,8 m  Chọn khoảng cách từ phễu thu đến nắp trên thiết bị lọc là: h4= 0,25 (m)  Chọn độ giản nở lớp vật liệu khi rửa ngược: e = 0,5 (m); [theo XLNT LVS trang 60]  Khoảng cách từ mặt trêrn lớp vật liệu đến phễu thu nước rửa lọc. h e.(h h )  0,5.(0,4  0,8)  0,6;(m) 3 1 2 Chọn thiết bị cĩ 3 chân, đường kính chân: dc =114 mm, dày 3 mm; khoảng cách từ bề mặt đặt thiết bị đến đáy dưới thiết bị: h0 = 0,25 (m)  Xác định hệ thống phân phối nước rửa lọc Cường độ rửa lọc cho một bể : Qrửa = fWnuoc 1000 0,58.15 = = 0,0087 m3/s 1000 Thời gian rửa lọc là 8 phút. [theo bảng 4-5 trang 128 - Xử Lý Nước Cấp - TS.Nguyễn Ngọc Dung] Lượng nước một lần cho một bể : q = Qrửa.t = 0,0087.8 .60 = 4,178 m 3/lần Chọn tốc độ nước chảy trong ống dẫn theo quy phạm là 2 m/s. Tiết diện ống dẫn nước rửa đến bể lọc : 1 1 Sống = 2 Qrửa = . 0,0087 = 0,00435 m 2 2 Đường kính ống dẫn nước rửa tới bể lọc Dống = 4.S  4.0,00435 = = 0,0744 m = 7,4 mm.  Chọn ống dẫn cĩ đường kính 75 mm. Trang 58 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát Kiểm tra lại vận tốc nước chảy trong ống dẫn chính Q rua Qrua 0,0087 GVHD: Ths. Võ Hồng Thi v = = S o  D 4 2 = = 1,47 m 2 .0,0075 4 (nằm trong giới hạn cho phép  2 m/s) Cấu tạo hệ thống phân phối kiểu cĩ lớp sỏi đỡ gồm: giàn ống phân phối cĩ ống chính và các ống nhánh đấu với nhau theo hình xương cá. Giàn ống phân phối được đặt trong lớp sỏi ở sát đáy bể. Các ống nhánh được khoan hai hàng lỗ phân phối so le ở nửa bên dưới và cĩ hướng tạo thành 450 so với phương thẳng đứng. Đường kính lỗ chọn 10 mm. Diện tích của một lỗ Sl = r 2 = 3,14.52=0,0000785m2 Tổng diện tích các lỗ: Stl = 35% Sống = 35%.0,00435 = 0,00152m2 Số lỗ cần thiết: N  Stl 0,00152  = 19,36 lỗ s l 0,0000785 Chọn số lỗ cần thiết là 20 lỗ Khoản cách giữa các trục của ống 200mm và giữa các tim lỗ là 200mm  Tính bơm nước rửa lọc Dựa vào hai thơng số cơ bảng là: lưu lượng nước rửa lọc (Qr) và áp lực cần thiết của máy bơm (Hr) Lưu lượng nước rửa lọc Qr= 0,0087m 3/s Áp lực cần thiết của máy bơm xác định theo cơng thức sau: Hr=hhh+h + hp+ hs + hc +bbm +hcb= 4 + 0,5 + 7,76 + 0,18 + 0,14 + 2 + 2,4 = 16,98m Trong đĩ: - hhh: Độ cao hình học tính từ mực nước tháp nhất đến mép thu phễu thu nước rửa lọc, hhh=4m - h : Tổn thất áp lực trên đường ống dẫn nước từ trạm bơm đến bể rửa lọc, chọn h = 0,5m Trang 59 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi - hp: Tổn thất áp lực trong hệ thống phân phối nước rửa lọc, được tính theo cơng thức sau: hp.v0  v2 2g 2g Với: 2 2 19,03.  2.9,81 2 2 7,76m 2.9,81 + v0 tốc độ nước chảy đầu ống chính: 2m/s + vn: Tốc độ nước chảy đầu ống nhánh: 2m/s + + g; Gia tốc trọng trường: 9,81m/s2  :hệ số sức cản, tính theo cơng thức sau 2,2 2,2   K 2 1 w 0,122 119,03, ( Kw: tỉ số giữa tổng điện tích các lỗ trên ống (0,00152m 2) và diện tích tiết diện ngang của ống chính (0,00435m2), Kw= 0,35) - hs: Tổn thất áp lực qua lớp sỏi đỡ: 1 60 L hs  2 .v.24(m/ngày) hs  1 60 0,4 600 1,8.2542 102. C 1,8.t 42 d ).9.240,18;(m/ngày - hc: Tổn thất áp lực qua lớp cát lọc: hc  1 60 0,8 600 1,8.2542 1,22. .9.240,14;(m/ngày) - hbm: Áp lực để phá vỡ kết cấu ban đầu, của lớp cát lọc; 2,0m - hcp: Tổng tổn thất cục bộ ở các bộ phận nối ống và van khĩa, xác định theo cơng thức: hcb   2 v 2g 2 2 [(0,986)(0,265)(0,925)]. 2,4m 2.9,81 +  : Tổn thất áp lực qua cút = 0,98; khĩa=0,26; tê=0,92. + v: Vận tốc nước chảy trong ống; v=2m/s Cơng suất bơm: Trang 60 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát N = Q.H ..g 0,008716,989989,81 = 1000. 10000,7 GVHD: Ths. Võ Hồng Thi  2kW Trong đĩ: Q = 0,0087 m3/s : lưu lượng nước dùng rửa lọc H = 16,98 m: cột áp của bơm  = 998 kg/m3: khối lượng riêng của nước ở nhiệt độ làm việc  = 0,7 : hiệu suất chung của bơm Vậy chọn bơm cĩ cơng suất 2 kW, với lưu lượng là 32 m3/h và cột áp là 17m, hãng sản xuất Tsurumi - Nhật Bảng 4.9 Thơng số kích thước bể lọc STT Thơng số Đơn vị Giá trị 1 Lưu lượng bùn,Qtbgiờ m3/giờ 8,54 2 Chiều cao bể lọc m 2,3 3 Đường kính bể lọc m 0,9 4 Chiều cao lớp sỏi m 0,4 5 Chiều cao lớp cát m 0,8 6 Lưu lượng nước rửa lọc m3/s 0,0087 7 Cột áp bơm rửa lọc m 17 4.2.7 Bể khử trùng Nước thải sau khi qua bể lọc áp lực được dẫn đến bể tiếp xúc để khử trùng bằng dung dịch NaOCl 10% Thời gian tiếp xúc giữa dung dịch NaOHCl với nước là 30 phút 4.2.7.1 Tính tốn thể tích bể Thể tích hữu ích của bể tiếp xúc được tính theo cơng thức: V Q Trong dĩ: tb h 3 t  8,540,5  4,27m  Q: lưu lượng nước thải, Q = 205 m3/ngy = 8,54 m3/h Trang 61 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi  t: thời gian tiếp xúc giữa nước thải và dung dịch Clorua vơi, 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: F  V 4,27 2   6,1m h 0,7 h: chiều cao mực nước bể, h = 0,7m Bể xây dựng hình chữ nhật cĩ 4 ngăn: f  F 4 6,1 2  1,525m 4 Kích thước mỗi ngăn: + Chiều dài : L = 1,3m + Chiều rộng : B = 1,3m Chiều dài bể: LnB(n1)b41,3410,15,5m b: bề dày vách ngăn, b = 0,1m Chiều cao bảo vệ: hbv = 0,3m Chiều cao bể: H = h + hbv = 0,7 + 0,3 = 1m 4.2.7.2 Tính tốn lượng hĩa chất: Lượng Clo châm vào: X Qa205102050g/ngày 2,05kg/ngày Trong đĩ: Q: lưu lượng nước thải Q = 205 m3/ngày = 8,54m3/h a: liều lượng clo hoạt tính, a = 10 g/m3 = 10.10-3 kg/m3 Lượng NaOCl cần châm vào bể tiếp xúc: M  X M NaOCl 2,0574,5   4,3kg /ngay M Cl 35,5 Lượng dung dịch NaOCl 10% cần chầm vào bể tiếp xúc Vt  M 4,3   43 /ngày 1,79 /h C 0,1 Trang 62 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát Chọn thời gian lưu của dung dịch NaOCl là 1 tuần Thể tích thùng hĩa chất: V V1t  43  7  301l Chọn bơm định lượng châm NaOCl lưu lượng 1,79 l/h 4.2.7.3 Đường kính ống dẫn nước thải: 4Q 48,54 GVHD: Ths. Võ Hồng Thi D    0,066m66mm 3600v 36000,73,14 Trong đĩ: v: vận tốc chảy trong ống v = 0,7m/s Q: lưu lượng nước thải, Q = 8,54 m3/h. Chọn ống uPVC   90mm Bảng 4.10 Thơng số kích thước bể khử trùng. STT Thơng số Đơn vị Giá trị 1 Lưu lượng bùn,Q tb m 3/h 8,54 gi 2 Chiều dài bể khử trùng m 5,5 3 Chiều rộng bể khử trùng m 1,3 4 Chiều cao bể khử trùng m 1,0 4.2.8 Tính tốn bể nén bùn 4.2.7.1 Nhiệm vụ Bùn dư từ bể lắng đợt II được đưa về bể nén bùn. Dưới tác dụng của trọng lực, bùn sẽ lắng và kết chặt lại. Sau khi nén, bùn được lấy ra ở đáy bể. 4.2.7.2 Tính tốn  Khối lượng cặn từ bể chứa bùn chuyển tới bể nén mbunVhhS  P  1,296 1,0051000 1,3%  16,93kg /ngày bun w s Trong đĩ: Vhh : Là hỗn hợp nước và bùn xả từ bể lắng 2. Vhh = Qb = 1,296 m3/ngày. Sbun : Là tỉ trọng bùn so với nước. Sbun = 1,005  w : Là khối lượng riêng của nước.  =1000kg/m 3 w Ps : Nồng độ cặn tính theo cặn khơ, %. Ps = 0,8 - 2,5%. Chọn Ps = 1,3% Trang 63 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi  Lượng bùn cực đại dẫn tới bể nén bùn Mmaxkmbun 1,216,93  20,32kg /ngày Trongđĩ: k là hệ số khơng điều hịa tháng của bùn hoạt tính dư. k =1,15-1,2. Chọn k = 1,2.  Diện tích bể nén bùn S M max U 20,32 2   0,58m 35 Trong đĩ: U: Tải trọng chất rắn, U = 29- 49 (kg/m2.ngày) chọn U = 35 (kg/m2.ngày)  Diện tích bể nén bùn tính luơn phần ống trung tâm 2 S t 1,2S 1,20,58  0,7m  Đường kính bể nén bùn D  4S t  40,7   0,94m 3,14 Chọn D = 1,0 m  Đường kính ống trung tâm d0,15D0,1510,15m Chọn d = 0,15m  Đường kính phần loe của ống trung tâm d1 = 1.35d = 1.35 x 0.15 = 0.2m  Đường kính tấm chắn dch= 1.3d1 = 1.3 * 0.2 = 0.26m  Chiều cao phần lắng của bể Hlangvt Trong đĩ: 3  0,0510 103600 1,8m t : Là thời gian lưu bùn trong bể nén. Chọn t = 10h. v : Là vận tốc bùn dâng. v = 0,5mm/s ( v  0,1m / s) Chiều cao phần nĩn với gĩc nghiêng 45o, đường kính bể D = 1.0m và chọn đường kính của đáy bể 0.3m sẽ bằng: h2 = D/2 - 0.3 /2 = 1.0/2 - 0.3 = 0.35m  - Chiều cao ống trung tâm Trang 64 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Hống = 60% x Hlắng = 60% x 1,8 = 1,08m  Chiều cao tổng cộng của bể nén bùn Htc = Hlắng + h2 + h3 = 1,8 + 0,35 + 0.4 = 2,55m Trong đĩ : Hlắng: Là chiều cao phần lắng của bể h2: Là chiều cao phần nĩn với gĩc nghiêng 45 o h3: Là khoảng cách từ mực nước trong bể đến thành bể , h3 = 0.4m Nước tách ra trong bể nén bùn được đưa về bể điều hồ để tiếp tục xử lý.  Máng thu nước  Vận tốc nước chảy trong máng: 0.6 - 0.7 m/s, chọn v = 0.7 m/s.  Diện tích mặt cắt ướt của máng: A = Q v 205(m 3 / ngay) 2   0.0034m 0.7(m/s)*86400s/ngay Máng bê tơng cốt thép dày 100mm, cĩ lắp thêm máng răng cưa inox SUS304, dày 1mm.  Máng răng cưa  Đường kính máng răng cưa được tính theo cơng thức: Drc = D - (0,1 + 0,1 + 0,003)*2 = 1.0 - 0,406 = 0,594m, chọn 0,6m Trong đĩ D: Đường kính trong bể lắng I, D = 1,0m 0.1: Bề rộng máng tràn = 100mm = 0.1m 0.1: Bề rộng thành bê tơng = 100mm = 0.1m. 0.003: Tấm đệm giữa máng răng cưa và máng bê tơng = 3mm  Máng răng cưa được thiết kế cĩ 6 khe/m dài, khe tạo gĩc 90o.  Như vậy tổng số khe dọc theo máng bê tơng là : 0,0594 *  * 6 = 11,2 khe (chọn 12 khe)  Lưu lượng nước chảy qua mỗi khe: Qkhe = Q Sokhe 205(m3/ngay) 4  1,9710 m3/s 12khe *86400( /ngay)  Mặt khác ta lại cĩ Trang 65 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát 8 Qkhe = .Cd. 15 Trong đĩ: GVHD: Ths. Võ Hồng Thi 5 5  2 4 2g. H 2.tg 1.42H 1,9710 m3/s 2 Cd: Hệ số lưu lượng, Cd = 0,6 g: Gia tốc trọng trường (m/s2).  : Gĩc của khía chữ V,  90o H: Mực nước qua khe (m) Giải phương trình trên ta được H = 0.028m = 28,63 mm < 50 mm chiều sâu của khe  đạt yêu cầu. Bảng 4.11 : Tổng hợp tính tốn bể nén bùn. Thơng số Giá trị Lượng bùn cực đại dẫn tới bể nén bùn(kg/ngày) 20,32 Đường kính bể nén bùn, D(m) 1.0 Đường kính ống trung tâm, d(m) 0.15 Đường kính phần loe của ống trung tâm, dl(m) 0.2 Đường kính tấm chắn, dch(m) 0.26 Chiều cao phần lắng, hl(m) 1,8 Chiều cao tổng cộng bể nén bùn, Htc(m) 2,55 4.2.9 Sân phơi bùn Sân phơi bùn cĩ nhiệm vụ làm ráo nước trong cặn để đạt đến độ ẩm cần thiết thuận lợi cho vận chuyển và xử lý cặn tiếp theo. Diện tích hữu ích của sân phơi bùn F1  Qtc 365 0,648 2365  q0 n 2 3,3 2  72m [Theo trang 164 Sách Xử Lý Nước Thải Đơ Thị Và Cơng Nghiệp của Lâm Minh Triết] Với q 0: Tải trọng cặn lên sân phơi bùn cĩ thể lấy theo bảng dưới đây. Trong trường hợp xét cặn tươi và bùn hoạt tính lên men với nền nhân tạo cĩ hệ 3 2 thống rút nước, chọn q0  2m / m .nam n: Hệ số phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, tạm thời cĩ thể lấy : Trang 66 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi - Đối với các tỉnh phía Bắc : n = 2,2 - 2,8 - Đối với các tỉnh miền Trung : n = 2,8 - 3,4 - Đối với các tỉnh phía Nam : n = 3,0 - 4,2 (và cần lưu ý đến 6 tháng mùa mưa, khi đĩ cần cĩ biện pháp rút nước nhanh) ' Q Q Lượng cặn tổng cộng dẫn đến bể nén bùn, Qtc= 0,648 2 m 3/ngày tc nen Bảng 4.12 Tải trọng cặn trên 1 m2 sân phơi bùn. Cặn dẫn đến sân phơi bùn Tải trọng cặn, m3/m2.năm Nền tự nhiên khơng cĩ Nền nhân tạo cĩ ống ống rút nước rút nước Cặn tươi và bùn hoạt tính chưa 1 1,5 lên men Cặn tươi và bùn hoạt tính lên 1,5 2 men Cặn lên men ở lắng 1,5 3,5 Ta chọn 2 đơn nguyên kích thước sân phơi bùn: LxBxC = 9mx4mx1m Diện tích phụ của sân phơi bùn: lấy bằng 20% diện tích sân phơi bùn: F2 = 0,2 x 72 = 14,4 m 2 , làm trịn =14 m2 Diện tích tổng cộng sân phơi bùn: F = F1 + F2 = 72 + 14 = 86 m 2 Lượng bùn phơi từ độ ẩm 96% đến 75% trong một năm là: W = 365Q 100 96 100 75 4 = 365  0,648  = 37,84 m3 25 Khoảng 20-30 ngày xả một lần, bùn khơ được thu gom bằng thủ cơng và bán để làm phân vi sinh Bảng 4.13 Thơng số kích thước sân phơi bùn. STT Thơng số Đơn vị Giá trị 1 Lưu lượng bùn,Q nb gay m 3/ngày 0,648 2 Chiều dài sân phơi bùn M 9 Trang 67 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi 3 Chiều rộng sân phơi bùn M 4 4 Chiều cao sân phơi bùn M 1 Trang 68 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi CHƢƠNG 5: KHÁI TỐN GIÁ THÀNH XỬ LÝ 5.1 Chi phí xây dựng, cung cấp, lắp đặt trạm xử lý nƣớc thải Xây dựng trạm xử lý nước thải theo cơng nghệ lựa chọn thì tổng chi phí thực hiện được khái quát như sau (Áp theo biểu giá mới tháng 02/2011). Bảng 5.1: Bảng khái tốn chi tiết các hạng mục thực hiện Bảng I: Chi phí xây dựng bể (VNĐ) STT Thơng số kỹ Thuật Hầm bơm tiếp nhận: kích thước: D x R x H = 3,5 x 1,8 x 3,0 m Vật liệu: BTCT dày 200 mm, sắt Nhật phi SL ĐVT M3 9,31 Xuất xứ Việt Nam 229,995,280 Đơn giá Thành tiền (VNĐ) (VNĐ) 1 2 3 14 đan sắt thành 2 lớp @200, betong M 250. Quét chống thấm Sika bên trong 2 lớp, bên ngồi sơn nước loại sơn ngồi trời. Bể điều hịa: Kích thước: D x R x H = 4,0 x 3,5 x 5,0 m Nắp bể BTCT, dày 100 mm, dùng sắt Nhật phi 12 ly. Vật liệu: BTCT dày 200 mm, sắt Nhật phi 14 đan sắt thành 2 lớp @200, betong M 250. Quét chống thấm Sika bên trong 2 lớp, bên ngồi sơn nước loại sơn ngồi trời. Bể SBR: 02 bể Kích thước 01 bể: D x R x H = 6,0 x 3,0 x 5,0 m Vật liệu: BTCT dày 200 mm, sắt Nhật phi 14 đan thành 2 lớp @200, betong M 250. Quét chống thấm Sika bên trong 2 lớp, bên ngồi sơn nước loại sơn ngồi trời. 2 26,2 5 54.5 bê tơng M3 bê tơng M3 bê tơng (Bể hiện hữu) Việt Nam Việt Nam 0 0 2,480,000 65,100,000 2,480,000 135,160,000 Trang 69 Đồ án tốt nghiệp 4 5 6 7 SVTH: Đỗ Minh Hát Bể trung gian: Kích thước: D x R x H = 1,1 x 2,0 x 2,0 m Nắp bể BTCT, dày 100 mm, dùng sắt Nhật phi 12 ly. Vật liệu: BTCT dày 200 mm, sắt Nhật phi 14 đan thành 2 lớp @200, betong M 250. Quét chống thấm Sika bên trong 2 lớp, bên ngồi sơn nước loại sơn ngồi trời. Bể khử trùng: Kích thước: D x R x H = 5,5 x 1,3 x 1,0 m Vật liệu: BTCT dày 200 mm, sắt Nhật phi 14 đan sắt thành 2 lớp @200, betong M 250. Quét chống thấm Sika bên trong 2 lớp, bên ngồi sơn nước loại sơn ngồi trời. Sân phơi bùn : 02 đơn nguyên Kích thước: 01 đơn nguyên D x R x H = 9,0 x 4,0 x 1,0 m Vật liệu: BTCT dày 200 mm, sắt Nhật phi 14 đan sắt thành 2 lớp @200, betong M 250. Quét chống thấm Sika bên trong 2 lớp, bên ngồi sơn nước loại sơn ngồi trời. Nhà điều hành: Kích thước: D x R x H = 6,0 x 3,0 x 3,5 m Vật liệu: Tường xây gạch thẻ, dày 100 mm, vữa M100, quét sơn nước 2 lớp, quét 2 mặt trong và ngồi. Mĩng và đà kiềng BTCT, sử dụng sắt Nhật phi 10 đan sắt thành 2 lớp @200, betong M 250. Nền tráng ximăng 5,63 9,42 5 12.5 56 1 M3 bê tơng M3 bê tơng M3 bê tơng Bộ Việt Nam Việt Nam Việt Nam Việt Nam GVHD: Ths. Võ Hồng Thi 2,480,000 13,962,400 2,480,000 23,374,000 2,480,000 31,138,880 26,360,000 26,360,000 Trang 70 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Trần nhà đĩng la phong nhựa. Mái lợp tol thiếc, khung kèo thép hộp 30 x50 mm, dày 2.5 mm. Cửa kiến, khung nhơm, cĩ thơng giĩ Bảng II: Chi phí gia cơng cơ khí (VNĐ) 26,000,000 1 Giỏ chắn rác: Vật liệu gia cơng: Inox 304 Việt 1 bộ Nam 640,000 640,000 Thiết bị lọc áp lực: 2 Kích thước: D x H = 0,9 x 2,3 m Vật liệu: Inox 304, thân dày 3 mm, đáy và nắp dày 4 mm Việt 2 bộ Nam 12,680,000 25,360,000 Bảng III: Chi phí vật tư -Thiết bị động lực Máy cấp khí Oxy : 1 Cơng suất điện: 6 HP Dịng điện: 3 pha 380V, 50Hz Bơm nước thải và bơm bùn: Cơng suất điện : 0,5 - 1 HP Dịng điện: 3 pha , 380 V, 50Hz Tsuru 2 Bộ mi- Nhật Tsuru 389,810,000 57,260,000 114,520,000 2 3 4 5 Lưu lượng: 12,5 - 20 m3/h @ 7 - 12 m Loại bơm chìm cánh hở Bơm lọc: Cơng suất điện : 0,5 HP Dịng điện: 3 pha , 380 V, 50Hz Lưu lượng: 12,5 - 20 m3/h @ 10 - 15 m Loại bơm trục ngang ly tâm cánh hở Bơm rửa lọc: Cơng suất điện : 1,5-2 HP Dịng điện: 3 pha , 380 V, 50Hz Lưu lượng: 12,5 - 20 m3/h @ 10 - 15 m Loại bơm trục ngang ly tâm cánh hở Bộ thu nước bề mặt bể SBR: Chọn thiết bị Decanter của nhà cung cấp Cơng ty TNHH Cơng Nghệ Mơi Trường Thăng Long; 7 Bộ 2 Bộ 2 Bộ 2 Bộ mi- Nhật Ebara- Ý Ebara- Ý Việt Nam 14,800,000 103,600,000 8,620,000 17,240,000 12,500,000 25,000,000 38,275,000 76,550,000 Trang 71 Đồ án tốt nghiệp 6 7 SVTH: Đỗ Minh Hát Hệ thống điện điều khiển bán tự động: Nhiệm vụ: Điều khiển các thiết bị của hệ thống hoạt động theo ý muốn Kích thước: D x R x H = 0,8 x 0,6 x 0,2 m Vỏ tủ: Thép, sơn tĩnh điện Linh kiện chính: Korea (Hàn Quốc) Cáp điện động lực: Cadivi ống lồng dây điện nhựa uPVC Bộ báo dịng và bảo vệ pha Hệ thống đường ống cơng nghệ: Đường kính ống: DN=168 - 21 mm Loại ống: uPVC -Bình Minh ống trung chuyển nước thải Ống hĩa chất: PU; DN = 8 mm Ống khí khơng ngập nước Inox Ống khí ngập nước uPVC 1 Bộ 1 Bộ Việt Nam Việt Nam GVHD: Ths. Võ Hồng Thi 21,800,000 21,800,000 58,030,000 58,030,000 8 9 10 11 Đĩa khuyếch tán khí tinh: Loại EPDM, đĩa mịn 9'' Đường kính 270 mm, Khung ke đỡ và phụ kiện: Vật liệu: V3, V4…Inox 304, dày 3 ly. Ticke Inox, 10 ly 6 phân Vít Inox 5 ly, 5 phân Ticke nhựa…. Bùn hoạt tính: Loại bùn cĩ nhiều chuẩn loại vi sinh, chuyên dụng cho xử lý nước thải. Nồng độ bùn hoạt tính khoảng 5% Bơm hĩa chất: Loại bơm màng Lưu lượng: 30-50 lít/h @ 2,5 m Dịng điện 1 pha, 220 V, 50 HZ phụ kiện phù hợp 45 Bộ 1 HT 1 HT 1 Bộ SSI- Mỹ Việt Nam Việt Nam BluWh ite-Mỹ 370,000 16,650,000 3,000,000 3,000,000 4,200,000 4,200,000 3,600,000 3,600,000 Trang 72 Đồ án tốt nghiệp 12 13 14 SVTH: Đỗ Minh Hát Bồn chứa hĩa chất: Thể tích: V = 300 lít Vật liệu : Nhựa PE Hãng sản xuất: Đại Thành Loại bồn đứng Phao báo mức: Vật liệu: uPVC Xích kéo bơm: Vật liệu: Inox 304, ĐN = 5 ly Bulong bắt xích 1 Bộ 4 Bộ 6 Bộ Việt Nam Đài Loan Việt Nam GVHD: Ths. Võ Hồng Thi 950,000 950,000 150,000 600,000 350,000 2,100,000 Bảng IV. Chi phí khác (VNĐ) Nhân cơng lắp đặt cơng trình: Lắp đặt đường ống trung chuyển 1 nước thải, đường ống cấp khí, 1 HT đường bùn, đường ống hĩa chất, đường dây điện….. Lập hồ sơ kỹ thuật: Lập bản thuyết minh kỹ thuật, bản 2 vẽ hồn cơng hệ thống xử lý... 1 HT Xin giấy xác nhận hồn thành hệ thống Vận chuyển: Việt Nam Việt Nam Việt 61,000,000 45,500,000 45,500,000 10,000,000 10,000,000 3 Vận chuyển tất cả thiết bị hệ thống 1 HT Nam 5,500,000 5,500,000  Tổng chi phí đầu tư cho trạm xử lý: Tổng chi phí = chi phí xây dựng + chi phí gia cơng cơ khí + chi phí vật tư - thiết bị động lực + chi phí khác. (VNĐ) t  229,995,280 26,000,000 389,810,000 61,000,000  706,805,280;VNĐ 5.2 Chi phí khấu hao Chi phí xây dựng cơ bản được khấu hao trong 30 năm, chi phí máy mĩc thiết bị khấu hao trong 15 năm. Vậy tổng chi phí khấu hao hàng năm như sau: Tkh  229,995,28 0 30 415,810,000   7,694,230; (đồng/năm) = 21,400 (đồng/ngày) 15 5.3 Chi phí vận hành 5.3.1 Chi phí điện năng (D)  Điện năng tiêu thụ trong 01 ngày = 148 kwh Trang 73 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát  Lấy chi phí cho 01 Kwh = 1000 VNĐ  Chi phí điện năng cho 01 ngày vận hành: D = 148 x 1000 = 148,000 (VNĐ) 5.3.2 Chi phí hố chất (H)  Chi phí NaOCl tiêu thụ 1 ngày: GVHD: Ths. Võ Hồng Thi HClo = 4,3 kg/ngày x 3,500 kg/ngày = 15,050 (VNĐ/ngày) 5.3.3 Nhân cơng (N)  Trạm xử lý cần cĩ 2 cơng nhân vận hành trong 1 ca, hệ thống hoạt động 24/24 giờ nên tổng nhân cơng là 6 cơng.  Lương tháng của mỗi cơng nhân là: 2,500,000 đồng x 3 = 7,500,000 đồng/tháng.  Chi phí nhân cơng tính trong một ngày: N = 7,500, 000 / 30 = 250,000 (VNĐ/ngày) 5.4 Chi phí xử lý 01m3 nƣớc thải  Tổng chi phí vận hành trong 1 ngày TCP = chi phí khấu hao +chi phí hĩa chất+chi phí điện năng+chi phí nhân cơng. TCP = 21,400+15,050+148,000+250,000 = 434,450 đồng.  Tổng chi phí xử lý cho 1m3 nước thải. Tcp = TCP/Q = 434,450/205 = 2,119; (Đồng /m3 nước thải) Trang 74 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi CHƢƠNG 6: THI CƠNG VẬN HÀNH VÀ QUẢN LÝ CƠNG TRÌNH 6.1. Thiết kế và thi cơng trạm xử lý nƣớc thải 6.1.1. Trình tự thực hiện cơ bản của việc xây dựng trạm xử lý. Các cơng tác thực hiện việc xây dựng trạm xử lý nước thải của cơng ty TNHH VMC Hồng Gia được thực hiện theo trình tự sau: 1. Khảo sát hiện trạng 2. Thiết kế trạm xử lý 3. Thi cơng xây dựng 4. Nhập khẩu thiết bị 5. Gia cơng và lắp ráp thiết bị. 6. Lắp đặt thiết bị 7. Lắp đặt hệ thống điện kỹ thuật 8. Lắp đặt hệ thống đường ống cấp và thốt nước bên trong hệ thống xử lý 9. Vận hành khởi động hệ thống, vận hành ổn định, chuyển giao cơng nghệ và hướng dẫn vận hành trạm xử lý nước thải. 6.1.2. Đặc điểm của việc thực hiện cơng trình Tất cả các trạm xử lý nước thải khi được xây dựng luơn địi hỏi phải cĩ sự phối hợp nhịp nhàng giữa các bộ phận thiết kế và thi cơng, cũng như giữa các ngành xây dựng, cơ khí, cơng nghệ. Ngồi ra cịn phải kết hợp chặt chẽ với bên cơ quan chủ quản trong các vấn đề liên quan tới quá trình thi cơng cơng trình như: lắp đặt đường ống cấp nước, cấp điện tới chân cơng trình; kiểm tra, nghiệm thu, chuyển giao cơng nghệ. 6.1.3. Lực lượng thi cơng Nguồn nhân lực trực tiếp thi cơng tại cơng trình bao gồm kỹ sư, kỹ thuật viên và cơng nhân của các bộ phận liên quan bao gồm:  Cấp quản lý (Kỹ sư) - Kỹ sư mơi trường - Kỹ sư điện Trang 75 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi - Kỹ sư xây dựng  Cơng nhân kỹ thuật - Thợ đường ống - Thợ cơ khí - Thợ lắp máy - Thợ điện - Thợ xây dựng - Kỹ thuật viên vận hành 6.1.4. Biện pháp thi cơng Việc tổ chức thi cơng được tiến hành theo phương pháp phân đoạn, phân đợt khái quát như sau:  Xây dựng cơ bản: Xây dựng bể, nhà điều hành;  Chế tạo các thiết bị: Giỏ chắn rác, bồn lọc áp lực, ke đỡ ống…  Mua tất cả các thiết bị máy mĩc, đường ống cơng nghệ, dây diện..  Lắp đặt các thiết bị;  Lắp đặt hệ thống điện kỹ thuật;  Chạy thử khơng tải, hiệu chỉnh hệ thống và các thơng số cơng nghệ;  Chạy khởi động hệ thống cho đến khi hệ thống hoạt động ổn định;  Hướng dẫn, đào tạo vận hành, và chuyển giao cơng nghệ cho cơng ty  Quản lý, quan trắc hệ thống hệ thống theo quy định. 6.1.5. Giải pháp và chỉ tiêu kỹ thuật  Từ thiết kế đến thi cơng Căn cứ vào bản vẽ mặt bằng tổng thể và các bản vẽ chi tiết, xác định hiện trạng mặt bằng sẽ xây dựng các hạng mục xây dựng: kích thước, cao trình, vị trí. Xác định các sai số trong thiết kế và thực tế để thống nhất với cơng ty phương án giải quyết. Trang 76 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Dựa trên các bảng vẽ thiết kế cơ bản đã cĩ, lập các bảng vẽ triển khai cụ thể để chế tạo, gia cơng và lắp đặt các thiết bị, tủ điện điều khiển, đường ống kỹ thuật, đường dây điện...  Gia cơng các thiết bị Tất cả thiết bị sắt thép đều được sơn bảo vệ chống ăn mịn hố học. Tất cả các thiết bị sau khi gia cơng sẽ được chạy thử kiểm tra trước khi đưa đi lắp đặt  Lắp đặt hệ thống thiết bị, đường ống cơng nghệ. Việc lắp đặt hệ thống đường ống cơng nghệ được tiến hành sau khi đã định vị chính xác vị trí các thiết bị và các cao độ Trong quá trình thi cơng, cao trình đường ống sẽ được kiểm tra thường xuyên, chặt chẽ để đảm bảo chính xác Phần lớn các đường ống cơng nghệ là ống inox SUS304 và ống nhựa uPVC Các đường ống cơng nghệ được cố định bằng mĩc nhựa, mĩc inox. Các đường ống cĩ cao độ âm (<0) so với mặt đất hiện hành thì sẽ đi chìm và san lấp lại mặt bằng. Các đường ống ngầm chỉ được lấp sau khi đã thử nước và xử lý các chổ rị rỉ  Lắp đặt hệ thống đường điện kỹ thuật. Tất cả thiết bị điện, dây điện được chọn lựa phù hợp với cơng suất thiết bị và đảm bảo an tồn cho các động cơ và người sử dụng. Tất cả các dây điện đều được đi trong máng dẫn hay ống uPVC. Hạn chế tối đa các mối nối dây điện trên đường dẫn Đối với các động cơ ở xa tủ điều khiển, ngồi thiết bị bảo vệ tại tủ điều khiển trung tâm cịn cĩ cầu dao cắt động cơ tại vị trí thuận tiện để cắt điện khi cần thiết Các động cơ điện sẽ hoạt động theo 2 chế độ: tự động và điểu khiển bằng tay.  Cơng tác chạy thử khơng tải Cơng tác chạy thử khơng tải được tiến hành ngay sau khi tồn bộ hệ thống xử lý lắp đặt xong và được tiến hành bằng nước sạch Trang 77 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Trong quá trình chạy thử, các thơng số như áp lực, cường độ dịng điện làm việc của các động cơ, lưu lượng bơm... được theo dõi và điều chỉnh thích hợp.  Cơng tác khởi động hệ thống Trong cơng tác này một số kỹ thuật chuyên mơn được thực hiện như cấy bùn hoạt tính, đo đạt các thơng số pH, BOD, SS, ... của nước thải đầu vào và ra trong từng cơng đoạn xử lý nhằm xác định hiệu quả xử lý của hệ thống cuả từng cơng đoạn. Đồng thời cũng qua đĩ điều chỉnh các thơng số hoạt động của từng bộ phận trong hệ thống xử lý. Cơng tác này được xem là hồn tất khi các thơng số hố lý của nước thải sau xử lý đạt yêu cầu. 6.2. Quản lý và vận hành trạm xử lý nƣớc thải 6.2.1. Giai đoạn khởi động Bể SBR  Chuẩn bị bùn Lựa chọn bùn chứa các vi sinh vật làm nguyên liệu cấy vào bể SBR cĩ ý nghĩa quan trọng, là một trong những nhân tố quyết định hiệu quả xử lý của bể. Bùn sử dụng là loại bùn xốp cĩ chứa nhiều vi sinh vật cĩ khả năng oxy hĩa và khĩang hĩa các chất hữu cơ cĩ trong nước thải. Tùy theo tính chất và điều kiện mơi trường của nước thải mà sử dụng bùn hoạt tính cấy vào bể xử lý khác nhau. Nồng độ bùn ban đầu cần cung cấp cho bể hoạt động là 1g/l - 1,5g/l. Do đĩ thể tích bùn cần thiết cho bể khoảng 20m3.  Kiểm tra bùn Chất lượng bùn: Bơng bùn phải cĩ kích thước đều nhau. Màu của bùn là màu nâu. Tuổi của bùn khơng quá 3 ngày. Nếu điều kiện cho phép cĩ thể tiến hành kiểm tra chất lượng và thành phần quần thể vi sinh vật của bể định lấy bùn sử dụng trước khi lấy bùn là 2 ngày.  Vận hành Muốn vận hành bể SBR trước hết phải cấy nguyên liệu là vi sinh vật vào. Quá trình phân hủy hiếu khí và thời gian thích nghi của các vi sinh vật diễn ra trong bể SBR Trang 78 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi thường diễn ra rất nhanh, do đĩ 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 SBR, 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 đĩ cần phải theo dõi các thơng số pH, nhiệt độ, nồng độ BOD, nồng độ MLSS, SVI, DO được kiểm tra hàng ngày. Chỉ tiêu BOD5, nitơ, photpho chu kỳ kiểm tra 1lần/ tuần. Cần cĩ sự kết hợp quan sát các thơng số vật lý như độ mùi, độ màu, độ đục, lớp bọt trong bể cũng như dịng chảy. Tần số quan sát là hàng ngày. 6.2.2. Giai đoạn vận hành Bể SBR Đối với hoạt động bể SBR giai đoạn khởi động rất ngắn nên sự khác với giai đoạn hoạt động khơng nhiều. Giai đoạn hệ thống đã hoạt động cĩ số lần phân tích ít hơn giai đoạn khởi động. Ngồi ra cần quan sát các thơng số vật lý như độ mùi, độ màu, độ đục, lớp bọt trong bể cũng như dịng chảy. Tần số quan sát là hàng ngày. 6.2.3. Nguyên nhân và biện pháp khắc phục sự cố trong vận hành hệ thống xử lý 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 cĩ thể dẫn tới sự phá hủy chế độ hoạt động bình thường của các cơng trình xử lý nước thải, nhất là các cơng trình xử lý sinh học. Từ đĩ dẫn đến hiệu quả xử lý thấp, khơng đạt yêu cầu đầu ra. Những nguyên nhân chủ yếu phá hủy chế độ làm việc bình thường của trạm xử lý nước thải bao gồm: - Lượng nước thải đột xuất chảy vào quá lớn hoặc cĩ nước thải sản xuất hoặc cĩ nồng độ vượt quá tiêu chuẩn thiết kế. Trang 79 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi - Nguồn cung cấp điện bị ngắt. - Tới thời hạn khơng kịp thời sữa chữa đại tu các cơng trình và thiết bị cơ điện. - Cơng nhân kỹ thuật và quản lý khơng tuân theo các quy tắc quản lý kỹ thuật, kể cả kỹ thuật an tồn. Quá tải cĩ thể do lưu lượng nước thải chảy vào trạm vượt quá lưu lượng thiết kế do phân phối nước và bùn khơng đúng và khơng đều giữa các cơng trình hoặc do một bộ phận các cơng trình phải ngừng lại để đại tu hoặc sữa chữa bất thường. Phải cĩ tài liệu hướng dẫn về sơ đồ cơng nghệ của tồn bộ trạm xử lý và cấu tạo của từng cơng trình. Ngồi các số liệu về kỹ thuật cịn phải chỉ rõ lưu lượng thực tế và lưu lượng thiết kế của các cơng trình. Để định rõ lưu lượng thực tế cần phải cĩ sự tham gia chỉ đạo của các cán bộ chuyên ngành. Khi xác định lưu lượng của tồn bộ các cơng trình phải kể đến trạng thái làm việc tăng cường, tức là một phần các cơng trình ngừng để sữa chữa hoặc đại tu. Phải bảo đảm khi ngắt một cơng trình để sữa chữa thì số cịn 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 cơng trình, phịng chỉ đạo kỹ thuật - cơng 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 cĩ hiện tượng vi phạm quy tắc quản lý phải kịp thời chấn chỉnh ngay. Khi các cơng 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 cơng trình. Trong khi chờ đợi, cĩ thể đề ra chế độ quản lý tạm thời cho đến khi mở rộng hoặc cĩ biện pháp mới để giảm tải trọng đối với trạm xử lý. Để tránh bị ngắt nguồn điện, ở trạm xử lý nên dùng hai nguồn điện độc lập. 6.2.4. Tổ chức quản lý và kỹ thuật an tồn  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 cơng nhân mỗi trạm Trang 80 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi tùy thuộc vào cơng suất mỗi trạm, mức độ xử lý nước thải cả mức độ cơ giới và tự động hĩa của trạm. Quản lý về các mặt: kỹ thuật an tồn, phịng chống cháy nổ và các biện pháp tăng hiệu quả xử lý. Tất cả các cơng trình phải cĩ hồ sơ sản xuất. Nếu cĩ những thay đổi về chế độ quản lý cơng trình thì phải kịp thời bổ sung vào hồ sơ đĩ. Đối với tất cả các cơng trình phải giữ nguyên khơng được thay đổi về chế độ cơng nghệ. Tiến hành sữa chữa, đại tu đúng thời hạn theo kế hoạch đã duyệt trước. Nhắc nhở những cơng nhân thường trực ghi đúng sổ sách và kịp thời sữa chữa sai sĩt. Hàng tháng lập báo cáo kỹ thuật về bộ phận kỹ thuật của trạm xử lý nước thải. Nghiên cứu chế độ cơng tác của từng cơng trình và dây chuyền, đồng thời hồn chỉnh các cơng trình và dây chuyền đĩ. Tổ chức cho cơng nhân học tập kỹ thuật để nâng cao tay nghề và làm cho việc quản lý cơng trình được tốt hơn, đồng thời cho họ học tập về kỹ thuật an tồn lao động.  Kỹ thuật an tồn Khi cơng nhân mới làm việc phải đặc biết chú ý về an tồn lao động. Hướng dẫn họ về cấu tạo, chức năng từng cơng trình, kỹ thuật quản lý và an tồn, hướng dẫn cách sử dụng máy mĩc thiết bị và tránh tiếp xúc trực tiếp với nước thải. Mọi cơng nhân phải được trang bị quần áo và các phương tiện bảo hộ lao động khác. Ở những nơi làm việc cạnh các cơng trình phải cĩ chậu rửa, tắm và thùng nước sạch. 6.2.5 Bảo trì Cơng tác bảo trì thiết bị, đường ống cần được tiến hành thường xuyên để đảm bảo hệ thống xử lý hoạt động tốt, khơng cĩ những sự cố xảy ra. Các cơng tác bảo trì hệ thống bao gồm: Trang 81 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi  Hệ thống đường ống: Thường xuyên kiểm tra các đường ống trong hệ thống xử lý, nếu cĩ rị rỉ hoăc tắc nghẽn cần cĩ biện pháp xử lý kịp thời.  Các thiết bị:  Máy bơm: Hàng ngày vận hành máy bơm nên kiểm tra bơm cĩ đẩy nước lên được hay khơng. Khi máy bơm hoạt động nhưng khơng lên nước cần kiểm tra lần lượt các nguyên nhân sau: + Nguồn điện cung cấp cĩ bình thường khơng. + Cánh bơm cĩ bị chèn bởi các vật lạ khơng. + Động cơ bơm cĩ bị cháy hay khơng. Khi bơm phát ra tiếng kêu lạ cũng cần ngừng bơm ngay lập tức và tìm các nguyên nhân để khắc phục sự cố trên. Cần sửa chữa bơm theo từng trường hợp cụ thể.  Máy thổi khí: Hàng ngày vận hành máy thổi khí nên kiểm tra lượng khí vào bể cĩ đủ hay khơng. Khi máy thổi khí hoạt động nhưng đủ lượng khí cần kiểm tra lần lượt các nguyên nhân sau: + Xem sự đĩng mở của các van điều khiển cĩ hồn tồn hay chưa. + Xem nhớt trong máy cịn trong khoản cho phép hay khơng. + Xem dây Curoa máy thổi khí cĩ chùn hay khơng. Trang 82 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 1. Kết luận Qua thời gian thực hiện đề tài những nội dung mà đồ án đã lam duoc bao gồm: - Thu thập, khảo sát được các số liệu về thành phần và tính chất đặc trưng của nước thảisinh hoạt nĩi chung và nước thải sinh hoạt tại cơng ty TNHH VMC Hồng Gia nĩi riêng. - Từ các thơng số ơ nhiễm trong nước thải sinh hoạt thu thập được đã đưa ra các sơ đồ cơng nghệ để lựa chọn phương án xử lý phù hợp sau khi phân tích ưu nhược điểm của từng phương án để đề xuất cơng nghệ xử lý nước thải hợp lý và thích hợp với tính chất đặc trưng của nước thải. - Đã tiến hành tính tốn thiết kế chi tiết các cơng trình đơn vị và triển khai bản vẽ chi tiết cho tồn bộ trạm xử lý nước thải. - Ước tính được giá thành xử lý cho 1 m3 nước thải. 2. Kiến nghị Nước thải sinh hoạt nĩi riêng và tất cả các nguồn nước thải khác nĩi chung đều ảnh hưởng đến mơi trường và con người, do đĩ một số vấn đề rất nên lưu ý trong quá trình vận hành hệ thống bao gồm: - Hệ thống phải được kiểm sốt thường xuyên trong khâu vận hành để đảm bảo chất lượng nước sau xử lý; tránh tình trạng xây dựng hệ thống nhưng khơng vận hành được. - Cần đào tạo cán bộ kỹ thuật và quản lý mơi trường cĩ trình độ, cĩ ý thức trách nhiệm để quản lý, giám sát và xử lý sự cố khi vận hành hệ thống. - Thường xuyên quan trắc chất lượng nước thải xử lý đầu ra để các cơ quan chức năng thường xuyên kiểm sốt, kiểm tra xem cĩ đạt điều kiện xả vào nguồn theo QCVN 14-2008 , Cột A hay khơng Cần cĩ kế hoạch tận dụng nguồn nước đã qua xử lý cho các mục đính sử dụng của cơng ty như xử dụng cho các nhà vệ sinh, rửa sàn, vệ sinh máy mĩc, tưới cây… để giảm lượng nước xả ra ngồi mơi trường. Trang 83 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. TS. Nguyễn Ngọc Dung - Xử Lý Nước Cấp - Trường Đại Học Kiến Trúc Hà Nội. 2. Lâm Minh Triết - Nguyễn Thanh Hùng - Nguyễn Phước Dân - Xử lý nước thải đơ thị và cơng nghiệp. Tính tốn thiết kế cơng trình - CEFINEA. Viện Tài Nguyên và Mơi Trường 2001. 3. TS. Trịnh Xuân Lai - Xử Lý Nước thải Sinh Hoạt và Cơng ngiệp. 4. Trần Xoa - Nguyễn Trọng Khuơng “Sổ tay QT&TB cơng nghệ hĩa chất”, tập 1, NXB KH&KT Hà Nội. 5. Trần Xoa - Nguyễn Trọng Khuơng “Sổ tay QT&TB cơng nghệ hĩa chất”, tập 2, NXB KH&KT Hà Nội. 6. Sổ tay xử lý nước - Trung tâm đào tạo ngành nước và mơi trường. 7. Các website liên quan đến việc tìm thơng tin mơi trường như: www.yeumoitruong.com và www.google.com Trang 84