Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải giết mổ gia cầm của công ty TNHH Phạm Tôn công suất 300m3/ Ngày đêm

ôxy hòa tan vào 1m3 nước thải của thiết bị phân phối bọt khí nhỏ và mịn ở chiều sâu 1m. Chọn Ou = 7 gO2/m3.m Chọn thiết bị phân phối loại đĩa có màng phân phối khí dạng bọt mịn, đường kính đĩa 220mm, diện tích bề mặt đĩa Fđĩa = 0,04 m2. Cường độ khí: A = 5m3/h.đĩa.  OU = Ou.h = 7 x 5,5 = 38,5 (gO2/m3) Vậy: Qkk = OU tOC .f = 49835,1. 38,5.10 3-  127,9 (m3/ngđ) phútm /5,3)60.24/(4983 3 Vậy Số đĩa cần phân phối trong bể là: 24 x 5 Qkkn = 42 24 x 5 4983 (đĩa)  Vật liệu xây dựng SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 56 Chọn vật liệu xây dựng bể bùn hoạt tính là bê tông cốt thép M250, thành dày 200mm, bản đáy dày 300 mm, sắt Nhật đan thành hai lớp, @200 phi 14, chống thấm sika bên trong 2 lớp, bên ngoài quét bentum. 4.7 Bể lắng đợt II 4.7.1. Nhiệm vụ Sau khi qua bể bùn hoạt tính, hầu hết các chất hữu cơ hòa tan trong nước thải bị loại hoàn toàn. Tuy nhiên, nồng độ bùn hoạt tính có trong nước thải là rất lớn, do vậy bùn hoạt tính và các chất rắn lơ lửng sẽ được tách ở bể lắng đợt II. 4.7.2. Tính toán Bể lắng chọn tính toán là bể lắng đứng (theo tài liệu XLNT ĐT&CN tính toán thiết kế công trình do Lâm Minh Triết chủ biên, trang 274)  Diện tích bề mặt của ống lắng trung tâm 2;12,0 03,0 0035,0 m V Qf tt tt  Trong đó: + Qtt: Là lưu lượng tính toán (m3/s); Qtt=12,5 m3/h =0,0035 m3/s + Vtt: Tốc độ dòng chảy trong ống lắng trung tâm, chọn Vtt = 0,03 m/s  Diện tích tiết diện ướt của phần lắng của bể lắng đứng 2 2 0 ;70005,0 0035,0 m V QF tt  Trong đó: V2: Tốc độ nước chảy trong bể lắng đứng, V2 = 0,5 – 0,8 m/s Chọn: V2 = 0,5 mm/s = 0,0005 m/s  Diện tích tổng cộng của bể lắng đứng 2 0 12,712,07 mfFF   Đường kính bể lắng: SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 57 mFDl 3 .4   .7,12 4  Đường kính ống lắng trung tâm: mfd tt 391,0 .4   .0,12 4 Chọn đường kính ống lắng trung tâm là dtt = 400 mm  Chiều sâu lớp nước trong bể lắng (chiều cao vùng lắng) h1 =V2.t = 0,0005 . 1,5 .3600 = 2,7 m Trong đó: t là thời gian lắng của bể lắng đứng đợt II; t = 1,5 giờ.  Chiều sâu phần hình nón mtgtg dD h nn 4,150.2 6,03. 2       Trong đó: dn: Đường kính đáy nhỏ phần hình nón; chọn dn = 0,6 m α: Góc nghiêng của đáy bể lắng so với phương ngang (lấy không nhỏ hơn 500) Chọn: α = 500. Chọn chiều cao bảo vệ của bể lắng: h2 = 0,6 m Chiều cao tổng cộng của bể lắng. Hl = h1 + hn + h2 = 2,7 + 1,4 +0,5 = 4,6 m  Chiều cao ống lắng trung tâm lấy bằng chiều cao vùng lắng bằng 2,7 m. Đường kính miệng loe của ống lắng trung tâm lấy bằng chiều cao phần ống loe của ống trung tâm và bằng 1,35 lần đường kính ống trung tâm; dt = 1,35 x 0,4 = 0,54 m Đường kính tấm hướng dòng lấy bằng 1,3 lần đường kính miệng loe, góc nghiêng giữa mặt tấm hướng dòng với mặt phẳng ngang là 170.  Nồng độ cặn trong bể bùn hoạt tính (tính theo chất rắn lơ lửng) SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 58 Co = 0,7 X = 0,7 3000 = 4286 (mg/l)  Tải trọng thủy lực lên bể a = laéngS Q = 86,42 7 300 (m3/m2.ngđ)  Vận tốc đi lên của dòng nước trong bể hmaVn /78,124  24 42,86 Máng thu nước đặt ở vòng tròn có đường kính bằng 0,9 đường kính bể.  Đường kính máng thu nước: Dmáng = 0,9 x 3 = 2,7 (m) Chiều dài máng thu nước L = .Dmáng =  x 2,7 = 8,5 (m)  Tải trọng thu nước trên 1 mét chiều dài máng: a1 = L Q = 8,5 300 = 35,3 (m3/m dài.ngđ) Chọn máng thu nước giống như máng thu nước từ bể kỵ khí  Vật liệu xây dựng Chọn vật liệu xây dựng bể lắng là BTCT M250, thành dày 200mm, bản đáy dày 300 mm, sắt Nhật đan thành hai lớp, @200 phi 14, chống thấm sika bên trong 2 lớp, bên ngoài quét bentum. 4.8 Bể trung gian 4.8.1. Nhiệm vụ Ổn định lưu lượng nước thải sau lắng để bơm lên thiết bị lọc. 4.8.2. Tính toán Thời gian lưu nước trong hầm bơm là 10 đến 30 phút. Chọn thời gian lưu nước là t = 30 phút. SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 59  Thế tích bể thu gom được tính như sau: V = Qmax x. t = 70 x 60 30 = 35 (m3) Chọn bể trung gian có tiết diện ngang là hình chữ nhật. Chọn kích thước của hầm bơm tiếp nhận như sau: - Chiều dài L = 4,8 m - Chiều rộng R = 3,0 - Chiều cao hữu ích h = 2,5 m - Chọn chiều cao bảo vệ h1 = 0,5  Tổng chiều cao của bể H = h + h1 = 2,5 + 0,5 = 3,0 ; m Vậy thể tích thực của bể: V = 43,2; m3  Vật liệu xây dựng Chọn vật liệu xây dựng hầm bơm tiếp nhận là BTCT M250, thành dày 200mm, bản đáy dày 300 mm, sắt Nhật đan thành hai lớp, @200 phi 14, chống thấm sika bên trong 2 lớp, bên ngoài quét bentum. 4.9 Bể tiếp xúc 4.9.1. Nhiệm vụ Nước thải sau bể lắng bùn vẫn còn chứa một lượng 105÷106 vi sinh vật. Do đó, khử trùng nước thải là giai đoạn cuối cùng trong công nghệ xử lý trước khi thải ra nguồn tiếp nhận. Khử trùng nhằm mục đích phá hủy, tiêu diệt các loại vi khuẩn gây bệnh. Thông thường, chỉ một phần hóa chất khử trùng được dùng để phá hủy tế bào vi khuẩn, còn lại sẽ dùng để ôxy hóa các chất hữu cơ và gây phản ứng cùng với nhiều hợp chất tạo khoáng khác nhau có trong nước thải. 4.9.2. Tính toán (tính toán theo tài liệu XLNT ĐT&CN tính toán thiết kế công trình do Trịnh Xuân Lai chủ biên, trang 178 và 232)  Lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải: SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 60 1000 .QaM  (kg/giờ) Trong đó: + a: Nồng độ Clo hoạt tính khi sử lý sinh học không hoàn toàn, a = 5 g/m3 + Q: lưu lượng nước thải, m3/giờ  0625,0 1000 12.5 . 5M ; (kg/giờ)  Lượng Clo tiêu thụ một ngày: G = 24 x 0,0625 = 1,5 (kg/ngđ) Chọn thời gian tiếp xúc giữa Clo và nước thải là 60 phút và xem chiều dài ống dẫn nước thải từ bể tiếp xúc ra suối không đáng kể.  Thể tích bể tiếp xúc là: 5,12.  60 60 x 12,5tQV (m3) Chọn chiều cao công tác của bể là h1 = 2,5 m (quy phạm 1,5 – 3,0 m)  Diện tích bề mặt bể tiếp xúc: 5 1  2,5 12,5 h VF ; (m2) Chọn chiều dài bể : L = 4,8 m Chọn chiều rộng bể : B = 1,1 m Chọn chiều cao dự trữ của bể : h2 = 0,5 m  Chiều cao toàn bể tiếp xúc H = h1 +h2 = 2,5 +0,5 = 3,0 m Để đảm bảo cho hóa chất và nước thải tiếp xúc tốt, ta xây thêm 4 vách ngăn theo chiều dài trong bể nhằm tạo thời gian tiếp xúc lớn, hiệu quả khử trùng cao hơn. Chiều dài vách ngăn lấy gần bằng 2/3 chiều rộng bể ( l = 0,7 m).  Vật liệu xây dựng SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 61 Chọn vật liệu xây dựng bể khử trùng là BTCT M250, thành dày 200mm, bản đáy dày 300 mm, sắt Nhật đan thành hai lớp, @200 phi 14, chống thấm sika bên trong 2 lớp, bên ngoài quét bentum. 4.10 Bể chứa bùn 4.10.1. Nhiệm vụ Tại đây bùn dư từ bể thu bùn được nén bằng trọng lực nhằm giảm thể tích bùn. Bùn hoạt tính ở bể lắng II có độ ẩm cao 99 ÷ 99,3%, vì vậy cần phải thực hiện nén bùn ở bể nén bùn để giảm độ ẩm còn khoảng 95 ÷ 97%. 4.10.2. Tính toán Lượng bùn hoạt tính xả ra từ bể lắng đợt II theo tính toán trong bể bùn hoạt tính là Qw = 3,7 m3 /ngày đêm  Lượng cặn sinh ra từ bể tuyển nổi Bể tuyển nổi xử lý SS từ 689 mg/l xuống còn 103,4 mg/l. lượng cặn sinh ra tính gần đúng như sau: Qctn =689 - 103,4 = 585,6 mg/l = 0,6 kg/m3 = 180 kg/ngày đêm = 0,18 m3/ngàyđêm  Lượng bùn dư cần xử lý: Gbùn = Qw + Qctn = 3,7 + 0,18 = 3,88 (m3 /ngđ)  Nồng độ bùn từ bể lắng bơm qua: C = 50000 mg/l = 50 kg/m3  Khối lượng bùn trong hỗn hợp nước và bùn Gbùn = 3,88 . 50 = 194 kg/ngày, bùn này có khối lượng riêng khoảng d = 1005 kg/m3 Chọn thời gian lưu bùn ở bể chứa bùn là t = 90 ngày (1 quý)  Thể tích bể chứa bùn 33,17 1005 90.194. m d t  bun G V Chọn chiều cao bể chứa bùn H = 3,0 m Chọn bể chứa bùn có tiết diện hình vuông L = B = 2,4 m Chọn chiều cao bảo vệ: Hbv = 0,5 m SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 62 Chiều cao nước trong sau khi tách bùn dâng lên trong bể chứa bùn để tràn về bể điều hòa hn = 0,5 m  Chiều cao tổng cộng của bể H = H + hbv + hn = 3,0 + 0,5 + 0,5 = 4,0 (m) 4.11 Thiết bị lọc 4.11.1. Nhiệm vụ Sử dụng vật liệu lọc cát, sỏi để giữ lại các cặn có kích thước nhỏ mà quá trình lắng không tách được. 4.11.2. Tính toán Chọn bể lọc áp lực 2 lớp: (1) Cát thạch anh, (2) sỏi đỡ. Chọn:  Chiều cao lớp sỏi đỡ h1 = 0,3m – đường kính hiệu quả de = 10 mm – hệ số đồng nhất U = 1,5.  Chiều cao lớp cát h2 = 0,8m – đường kính hiệu quả de =1,2 mm – hệ số đồng nhất U = 1,6.  Tốc độ lọc v = 9 m/h, số bể n = 2 bể [theo XLNT LVS trang 60]  Tổng diện tích bề mặt 1 bể lọc : )(;4,1 9 5,12 2m v QA h tb   Đường kính bể lọc )(;35,14,1.4.4 mAD    Thể tích lớp cát )(;14,18,0. 4 35,1.. 4 . 32 2 2 mhDVc   SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 63  Thể tích lớp sỏi )(;43,03,0. 4 35,1.. 4 . 32 1 2 mhDVc   Chọn khoảng cách từ phễu thu đến nắp trên thiết bị lọc là: h4= 0,25(m) Chọn thiết bị có 3 chân, đường kính chân: dc =114 mm, dày 3 mm, khoảng cách từ bề mặt đặt thiết bị đến đáy dưới thiết bị: h0 = 0,25 (m) Chọn độ giản nở lớp vật liệu khi rửa ngược: e = 0,5 (m); [theo XLNT LVS trang 60]  Khoảng cách từ mặt trên lớp vật liệu đến phễu thu nước rửa lọc.  Chiều cao thiết bị lọc áp lực H = h0+ h1+h2+h3+h4=0,25+0,3+0,8+0,55+0,25=2,15 (m)  Chọn vật liệu gia công thiết bị là SUS304 dày 4 mm.  Chọn ống thu nước sau rửa lọc đường kính 60 mm, SUS304 dày 2,5 mm  Chọn đường kính miệng loe bằng chiều cao của phễu thu là 120 mm. Thu nước sau lọc bằng ống lượt uPVC, đường kính 60 mm, chọn tổng chiều dài ống thu nước trong bể lọc 3 m.  Tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lọc sạch (đầu chu kỳ lọc) được xác định theo công thức Hazen :[theo XLNT LVS trang 62] )/(24... 42.8,1 60.1 2 ngàymvd L tC h   )(;55,0)8,03,0.(5,0).( 213 mhheh  SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 64 Trong đó:  C: hệ số nén, C = 600 ÷1200 tuỳ thuộc vào tính đồng nhất và sạch. Chọn C = 600.  t0: nhiệt độ của nước (0C), t = 25 0C.  d: đường kính hiệu quả của vật liệu lọc (mm).  v: tốc độ lọc (m/h), v = 9 m/h.  L: chiều dày lớp vật liệu lọc (m). Đối với lớp lọc cát: )/(14,024.9. .2,1 8,0. 4225.8,1 60. 600 1 2 ngàymhc   Đối với lớp sỏi đỡ: )/(0007,024.9. .10 3,0. 4225.8,1 60. 600 1 2 ngàymhs   Tổn thất áp lực qua 2 lớp vật liệu lọc : h = hc +hs= 0,14 + 0,0007 = 0,1407 (m). Nước thải sau khi qua bể lọc áp lực hàm lượng SS giảm hơn 90%. 4.12 Tính toán đường ống và thiết bị động lực 4.12.1 Tuyến ống dẫn nước từ hầm bơm tiếp nhận vô bể điều hòa. a. Tính ống dẫn nước Vận tốc nước chảy trong ống v = 1  2 m/s. Chọn v = 2 m/s. Lưu lượng nước thải Qmax = 70 m3/h = 0,0195 m3/s Suy ra: 111,0 2 x 0,785 0,0195D (m) =111 mm Chọn ống dẫn nước cho tuyến có bơm là ống uPVC phi 140 mm, độ dày ống s = 4,1 mm. Sử dụng ống nhựa uPVC Bình Minh-Việt Nam SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 65 b. Tính công suất của bơm η ρn 1000. .g.H.Q N max Trong đó: Qmax : lưu lượng nước thải lớn nhất trong ngày, m3/s Trở lực : P = H = h1 + h2 h1 : chiều cao cột nước trong bể, h1 = 2,4 m, h2 : tổn thất cục bộ qua các chỗ nối, đột mở, đột thu, tổn thất qua lớp bùn lấy trong khoảng từ 1÷2 mH2O; chọn h2 = 2 mH2O  Trở lực H = 2,4 + 2 = 4,4 (mH2O) Chọn H = 5 mH2O Chọn hiệu suất làm việc của bơm là η = 0,8 Công suất của bơm: 2,1 0,8 x 1000 9,81 x 1000 x 5 x 0,0194N (kW) Công suất thực của bơm lấy bằng 120% công suất tính toán: Ntt = 1,2 x 1,2 = 1,44 (kW) = 2 HP Chọn hai bơm hoạt động luân phiên, loại bơm chìm cánh hở, công suất mỗi bơm là 2HP để bơm nước thải từ bể thu gom sang bể điều hòa. 4.12.2 Tuyến ống dẫn nước và bơm cho các công trình từ bể điều hòa về sau. a. Tuyến ống dẫn khi sử dụng bơm Vận tốc nước chảy trong ống v = 1  2 m/s. Chọn v = 1,7 m/s. Lưu lượng nước thải Q = 12,5 m3/h = 0,0035 m3/s Suy ra: 051,0 1,7 x 0,785 0,0035D (m) = 51 mm Chọn ống dẫn nước cho tuyến có bơm là ống uPVC phi 60 mm, độ dày ống s = 2,8 mm. SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 66 Sử dụng ống nhựa uPVC Bình Minh-Việt Nam b. Tuyến ống dẫn nước chính khi không sử dụng bơm Chọn vận tốc nước chảy trong ống là 1,0 m/s Suy ra: 670,0 1 x 0,785 0,0035D (m) = 670 mm Chọn ống sử dụng là ống uPVC phi 114 mm, dày 3,8 mm có sẵn thị trường. c. Tính bơm Ta chọn bơm tại bể điều hòa và bơm bùn có cùng công suất. Công suất của bơm kw; η ρn 1000. .gQ.H.N  Trong đó: Q : lưu lượng nước thải trung bình trong ngày, Q = 300m3/ngđ= 0,0035 m3/s Chọn hiệu suất làm việc của bơm là η = 0,7 Theo kinh nghiệm và bản vẽ thiết kế: chọn cột áp H = 12 (mH2O) Công suất của bơm: KW;6,0 0,7 x 1000 9,81 x 1000 x 12 x 0,0035N Ntt = 1,1 x 0,6 = 0,66 (kW) ; Chọn hai bơm hoạt động luân phiên, loại bơm chìm cách hở, công suất mỗi bơm là 1,0 HP để bơm nước thải từ bể điều hòa sang bể UASB. Theo kinh nghiệm và bản vẽ công nghệ ta chọn các thiết bị như sau  Chọn bơm bơm nước vào thiết bị lọc áp lực: Loại bơm trục ngang, cột áp trên 15 mH2O, lưu lượng trên 13 m3/h, dòng điện 3 pha, 380 v, 50HZ, có xuất xứ từ Italy, chọn hai thiết bị hoạt động luân phiên.  Chọn bơm hóa chất khử trùng: SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 67 Loại bơm màng, cột áp 3,5 m, lưu lượng 30 - 50 lít/giờ, dòng điện 1 pha 220V, 50HZ, có xuất xứ từ Mỹ, chọn hai thiết bị hoạt động luân phiên. Chọn bồn chứa hóa chất: Loại bồn nhựa kiểu đứng, thể tích 2000 lít, xuất xứ từ Đại Thành –Việt Nam.  Chọn máy nén khí 1HP, lưu lượng 100 lít/phút – motor Italy, điện 1 pha. 4.12.3 Đường ống dẫn khí a. Đường ống dẫn khí cho bể điều hòa Lượng khí cần cung cấp cho bể điều hòa Qkhí = 1,7 m3khí/phút = 0,03 (m3/s) Vận tốc dòng khí trong ống chọn bằng Vkhi = 15 m/s Đường kính ống dẫn khí chính 0,051 15 x 0,785 0,03  khi khi k V QD .785,0 (m) = 51 mm Chọn ống phi 60 mm, dày 2,5 ly, loại ống Inox 304 làm ống dẫn khí chính cho tuyến ống khí bể điều hòa phần không ngập trong nước, đối với ống khí ngập trong nước ta chọn ống uPVC-Bình Minh có cùng đường kính. b. Đường ống dẫn khí cho bể Aerotank Lượng không khí cần cung cấp cho bể Aerotank Qkhí Oxy = 127,9 kgO2/ngày = 127,9/1,293 =99 m3O2/ngđ Xem lượng Oxy trong không khí chiếm 21% Lưu lượng hỗn hợp khí ngàym Q Q khiOxyhhk /;4,47121,0 99 21,0 3 Chọn vận tốc khí trong ống, Vkhi = 10 m/s Đường kính ống chính phân phối trong bể: m 0,03; 10 x 0,785 0,0055  khi khi k V QD .785,0 SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 68 Chọn ống phi 42 mm, dày 2,5 ly, loại ống Inox 304 làm ống dẫn khí chính cho tuyến ống khí bể Aerotank phần không ngập trong nước, đối với ống khí ngập trong nước ta chọn ống uPVC-Bình Minh có cùng đường kính phi 42 mm. c. Ống thu khí cho bể UASB Vận tốc khí di chuyển trong ống từ 10 ÷ 15 m/s. Chọn vkhí = 12 m/s Đường kính ống dẫn khí: khí khí v3600 x 24 x 0,785 Q x khiD = 0,0177 x 3600 x 24 x 0,785 132  ;(m) = 17 mm Chọn ống thu khí bể kị khí là ống thép không gỉ, phi 27 mm, dày 3 mm. Cuối đường ống thu khí ta sử dụng đầu đốt khí nên vận tốc dòng khí dao động trong đường ống là khá lớn. 4.12.4 Ống thu bùn Ống xả bùn trong bể UASB có đường kính Φ 60mm có đục lỗ, dlỗ = 20 mm. Ở mỗi vị trí ta đục lỗ 3 mặt, mỗi lỗ cách nhau 50mm, mỗi vị trí cách nhau 500mm. Bùn được xả theo áp lực thủy tĩnh, định kỳ từ 1÷ 2 tháng. Sử dụng 2 ống thu bùn được đặt dọc theo chiều dài bể. 4.12.5 Máy thổi khí Lưu lượng không khí cấp bể Aeroatnk Qa = 210 m3/h = 0,06 (m3/s) Lưu lượng không khí cấp bể điều hòa Qdh = 0,03 (m3/s) Ta chọn 2 máy thổi khí hoạt động luân phiên, khí thổi ra từ một máy được van diều chỉnh chia làm 2 nhánh cho bể điều hòa và Aerotank. a. Tổng lưu lượng khí một máy cần cung cấp Khối lượng riêng không khí 1,29 kg/m3 Tỉ trọng không khí: 0,0118 kN/m3 = 11,8 N/m3 khối lượng không khí mà hệ thống cần cung cấp trong 1 giây (kg/s) SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 69 12,0293,1).03,006,0( W ; (kg/s) R : hằng số khí lý tưởng, R = 8,314 KJ/KmoloK T1 : nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào, T1 = 273 + 26 = 299oK Hd, hc : tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài trên đường ống dẫn và tổn thất cục bộ tại các điểm uốn, khúc quanh, (m). Tổng tổn thất do hd và hc không quá 0,4m. hf : tổn thất qua các đĩa phân phối, không vượt quá 0,5m Hn : độ ngập sâu của đĩa phân phối. Giá trị này xem như là chiều cao ngập nước trong bể, Hn = 5,5 m. b. Tổng áp lực máy thổi khí cần có H = Hd + hn +hf =0,4 + 5,5 + 0,5 = 6,4 ; m p1 : áp suất tuyệt đối của không khí đầu vào, p1 = 1 atm p2 : áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra: p2 = pm + 1 = 110,12 H  = ,61 10,12 6,4 1 (atm) pm : áp lực của máy nén khí tính theo atmotphe, (atm) n = 23,0 293,1 1293,1     K 1K ; (K = 1,293 đối với không khí) 29,7 : hệ số chuyển đổi. e : hiệu suất của máy khí nén, chọn e = 0,8 c. Vậy công suất của máy thổi khí là:                1 p p 29,7.n.e W.R.T N 0,283 1 21 6,7               1 1 1,6 0,8 x 0,23 x 29,7 299 x 8,314 x 0,12N 0,283 (kW) =10 HP Chọn 2 máy thổi khí mỗi máy có công suất 10 HP, loại máy đặt trên cạn, dòng điện 3 pha 380v, 50HZ, xuất xứ từ Đài Loan. SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 70 CHƯƠNG 5: DỰ TOÁN KINH PHÍ 5.1 Chi phí xây dựng, cung cấp, lắp đặt trạm xử lý nước thải Xây dựng trạm xử lý nước thải theo công nghệ lựa chọn thì tổng chi phí thực hiện được khái quát như sau (Áp theo biểu giá mới tháng 02/2011). Bảng 5.1: Bảng khái toán chi tiết các hạng mục thực hiện Bảng I: Chi phí xây dựng bể (VNĐ) 1,378,458,000 TT Thông số kỹ Thuật SL ĐVT Xuất xứ Đơn giá (VNĐ) Thành tiền (VNĐ) 1 Hầm bơm tiếp nhận: kích thước: D x R x H = 2,4 x 2,4 x 4,5m Vật liệu: Bê tông cốt thép (BTCT) dày 200 mm, sắt Nhật phi 14 đan sắt thành 2 lớp @200, bê tông M 250. Quét chống thấm Sika bên trong 2 lớp, bên ngoài sơn nước loại sơn ngoài trời. 19,1 M3 nước Việt Nam 2,260,000 43,166,000 2 Bể điều hòa: Kích thước: D x R x H = 7,0 x 5,2 x 4,5 m Nắp bể BTCT, dày 100 mm, dùng sắt Nhật phi 12 ly. Vật liệu: BTCT dày 200 mm, sắt Nhật phi 14 đan sắt thành 2 lớp @200, bê tông M 250. Quét chống thấm Sika bên trong 2 lớp, bên ngoài sơn nước loại sơn ngoài trời. 163,8 M3 nước Việt Nam 2,260,000 370,188,000 SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 71 3 Bể tuyển nổi: Kích thước: D x R x H = 4,2 x 1,5 x 3,0 m Vật liệu: BTCT dày 200 mm, sắt Nhật phi 14 đan thành 2 lớp @200, betong M 250. Quét chống thấm Sika bên trong 2 lớp, bên ngoài sơn nước loại sơn ngoài trời. 18,9 M3 nước Việt Nam 2,260,000 42,714,000 4 Bể UASB: Kích thước: D x R x H = 6,0 x 4,0 x 6,3 m Nắp bể BTCT, dày 100 mm, dùng sắt Nhật phi 12 ly. Vật liệu: BTCT dày 200 mm, sắt Nhật phi 14 đan thành 2 lớp @200, bê tông M 250. Quét chống thấm Sika bên trong 2 lớp, bên ngoài sơn nước loại sơn ngoài trời. 151,2 M3 nước Việt Nam 2,260,000 341,712,000 5 Bể Aeroatnk: Kích thước: D x R x H = 6,0 x 5,0 x 4,5 m Vật liệu: BTCT dày 200 mm, sắt Nhật phi 14 đan sắt thành 2 lớp @200, bê tông M 250. Quét chống thấm Sika bên trong 2 lớp, bên ngoài sơn nước loại sơn ngoài trời. 129 M3 nước Việt Nam 2,260,000 291,540,000 6 Bể lắng II : Kích thước: D x H = 3,0 x 4,6 m Vật liệu: BTCT dày 200 mm, sắt Nhật phi 14 đan 32,5 M3 nước Việt Nam 2,260,000 73,450,000 SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 72 sắt thành 2 lớp @200, bê tông M 250. Quét chống thấm Sika bên trong 2 lớp, bên ngoài sơn nước loại sơn ngoài trời. 7 Bể chứa bùn: Kích thước: D x R x H = 2,4 x 2,4 x 4,0 m Vật liệu: BTCT dày 200 mm, sắt Nhật phi 14 đan sắt thành 2 lớp @200, bê tông M 250. Quét chống thấm Sika bên trong 2 lớp, bên ngoài sơn nước loại sơn ngoài trời. 23 M3 nước Việt Nam 2,260,000 51,980,000 8 Bể trung gian: Kích thước: D x R x H = 4,8 x 3,0 x 3,0 m Vật liệu: BTCT dày 200 mm, sắt Nhật phi 14 đan sắt thành 2 lớp @200, bê tông M 250. Quét chống thấm Sika bên trong 2 lớp, bên ngoài sơn nước loại sơn ngoài trời. 43,2 M3 nước Việt Nam 2,260,000 97,632,000 9 Bể khử trùng : Kích thước: D x R x H = 4,8 x 1,1 x 3,0 m Vật liệu: BTCT dày 200 mm, sắt Nhật phi 14 đan thành 2 lớp @200, bê tông M 250. Quét chống thấm Sika bên trong 2 lớp, bên ngoài sơn nước loại sơn ngoài trời. 15,8 M3 nước Việt Nam 2,260,000 35,708,000 SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 73 10 Nhà điều hành: Kích thước: D x R x H = 6,0 x 3,0 x 3,5 m Vật liệu: Tường xây gạch thẻ, dày 100 mm, vữa M100, quét sơn nước 2 lớp, quét 2 mặt trong và ngoài. Móng và đà kiềng BTCT, sử dụng sắt Nhật phi 10 đan sắt thành 2 lớp @200, bê tông M 250. Nền tráng ximăng Trần nhà đóng la phong nhựa. Mái lợp tôn thiếc, khung kèo thép hộp 30 x50 mm, dày 2.5 mm. Cửa kiến, khung nhôm, có thông gió 1 Bộ Việt Nam 15,000,000 15,000,000 Bảng II: Chi phí gia công cơ khí (VNĐ) 112,876,000 ST T Thông số kỹ Thuật SL ĐVT Xuất xứ Đơn giá (VNĐ) Thành tiền (VNĐ) 1 Song chắn rác: Vật liệu gia công: Inox 304 1 bộ Việt Nam 3,540,000 3,540,000 2 Thiết bị lọc áp lực: Kích thước: D x H = 1,35 x 2,15 m Vật liệu: Inox 304, thân dày 3 mm, đáy và nắp dày 4 mm 2 bộ Việt Nam 27,680,000 55,360,000 3 Thiết bị tạo áp tuyển nổi: Kích thước: D x H = 0,4 x 1,6 m 1 bộ Việt Nam 24,560,000 24,560,000 SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 74 Vật liệu: Inox 304, thân dày 3 mm, đáy và nắp dày 4 mm 4 Máng răng cưa cho bể UASB, bể Aerotank, bể lắng vật liệu: Inox 304, dày 2 mm 1 bộ Việt Nam 7,180,000 7,180,000 5 Ống lắng trung tâm: Kích thước: D x H = 0,4 x 2,7 m Vật liệu: Inox 304, dày 2 mm Nón hướng dòng: Inox 304, dày 2 ly 1 bộ Việt Nam 3,918,000 3,918,000 6 Cầu thang cho các bể: Vật liệu: Ống Inox 304, Đường kính ống DN = 42; 34 ; 27, dày 2 - 3 mm 1 bộ Việt Nam 18,318,000 18,318,000 Bảng III: Chi phí vật tư - Thiết bị động lực (VNĐ) 422,701,000 1 Máy cấp khí Oxy : Công suất điện: 10 HP Dòng điện: 3 pha 380V, 50Hz Lưu lượng khí: 0,09 m3 khí/giây@ 5 m 2 Bộ Hey-Wel Đài Loan 30,260,000 60,520,000 2 Bơm nước thải và bơm bùn: Công suất điện : 1,0 HP Dòng điện: 3 pha , 380 V, 50Hz Lưu lượng: 12,5 - 20 m3/h @ 4 -6 m Loại bơm chìm cánh hở 8 Bộ HCP Đài Loan 10,800,000 86,400,000 3 Bơm lọc và bơm ở bể tuyển nổi: Công suất điện : 2 HP 6 Bộ Ebara-Ý 11,620,000 69,720,000 SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 75 Dòng điện: 3 pha , 380 V, 50Hz Lưu lượng: 12,5 - 20 m3/h @ 10 -15 m Loại bơm trục ngang 4 Máy nén khí: Công suất điện: 1 HP Dòng điện: 1 pha 220V, 50Hz Lưu lượng: 0,4-0,6 m3 khí/phút@ 4-7 kg/cm2 2 Bộ Ebara-Ý 8,700,000 17,400,000 5 Lò đốt khí: Vật liệu: Thép CT3, dày 5 ly, bộc lớp gạch chịu nhiệt Bộ đánh lửa tự động 1 bộ Hà Lan 128,350,00 0 128,350,000 6 Hệ thống điện điều khiển bán tự động: Nhiệm vụ: Điều khiển các thiết bị của hệ thống hoạt động theo ý muốn Kích thước: D x R x H = 0,8 x 0,6 x 0,2 m Vỏ tủ: Thép, sơn tĩnh điện Linh kiện chính: Korea (Hàn Quốc) Cáp điện động lực: Cadivi ống lồng dây điện nhựa uPVC Bộ báo dòng và bảo vệ pha 1 Bộ Việt Nam 15,800,000 15,800,000 7 Hệ thống đường ống công nghệ: Đường kính ống: DN=220 - 21 mm Loại ống: uPVC -Bình Minh ống trung chuyển nước thải Ống hóa chất: PU; DN = 8 mm 1 Bộ Việt Nam 48,030,000 48,030,000 SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 76 Ống khí không ngập nước Inox Ống khí ngập nước uPVC 8 Đĩa khuyếch tán khí tinh: Loại AFD, đĩa mịn 9'' Đường kính 270 mm, 62 Bộ SSI-Mỹ 403,000 24,986,000 9 Khung ke đỡ và phụ kiện: Vật liệu: V3, V4…Inox 304, dày 3 ly. Ticke Inox, 10 ly 6 phân Vít Inox 5 ly, 5 phân Ticke nhựa…. 1 Bộ Việt Nam 315,000 315,000 10 Bùn hoạt tính: Loại bùn có nhiều chuẩn loại vi sinh, chuyên dụng cho xử lý nước thải. Nồng độ bùn hoạt tính khoảng 5% 1 HT Việt Nam 13,710,000 13,710,000 11 Bơm hóa chất: Loại bơm màng Lưu lượng: 30-50 lít/h @ 3,5 m Dòng điện 1 pha, 220 V, 50 HZ phụ kiện phù hợp 2 Bộ BluWhite -Mỹ 3,900,000 7,800,000 12 Bồn chứa hóa chất: Thể tích: V = 2000 lít Vật liệu: Nhựa PE Hãng sản xuất: Đại Thành Loại bồn đứng 2 Bộ Việt Nam 3,900,000 7,800,000 13 Phao báo mức: Vật liệu: uPVC 7 Bộ Đài Loan 450,000 3,150,000 SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 77  Tổng chi phí đầu tư cho trạm xử lý: 14 Xích kéo bơm: Vật liệu: Inox 304, ĐN = 5 ly Bulong bắt xích 8 Bộ Việt Nam 650,000 5,200,000 Bảng IV. Chi phí khác 156,400,000 1 Nhân công lắp đặt công trình: Lắp đặt đường ống trung chuyển nước thải, đường ống cấp khí, đường bùn, đường ống hóa chất, đường dây điện… 1 HT Việt Nam 75,500,000 75,500,000 2 Khảo sát thiết kế: (Miễn phí) Tính toán lựa chọn giải pháp công nghệ. Thiết kế công nghệ và chi tiết thiết bị của hệ thống. 1 HT Việt Nam 12,500,000 12,500,000 3 Vận hành hệ thống: Vận hành khởi động Vận hành ổn định Lập bảng hướng dẫn vận hành và hướng dẫn vận hành. Chuyển giao công nghệ 1 HT Việt Nam 18,400,000 18,400,000 4 Lập hồ sơ kỹ thuật: Lập bản thuyết minh kỹ thuật, bản vẽ hoàn công hệ thống xử lý... Xin giấy xác nhận hoàn thành hệ thống 1 HT Việt Nam 15,500,000 15,500,000 5 Vận chuyển: Vận chuyển tất cả thiết bị hệ thống 1 HT Việt Nam 14,500,000 14,500,000 SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 78 Tổng chi phí = chi phí xây dựng + chi phí gia công cơ khí + chi phí vật tư- thiết bị động lực + chi phí khác. (VNĐ) VNĐt ;000,435,070,2000,400,156000,701,422000,876,112000,458,378,1  5.2 Chi phí khấu hao Chi phí xây dựng cơ bản được khấu hao trong 30 năm, chi phí máy móc thiết bị khấu hao trong 15 năm. Vậy tổng chi phí khấu hao hàng năm như sau: 000,106 15 0001,378,458, 30 0422,701,00 khT (đồng/năm) = 290,000 (đồng/ngày) 5.3 Chi phí vận hành 5.3.1 Chi phí điện năng (D)  Điện năng tiêu thụ trong 01 ngày = 480 kwh  Lấy chi phí cho 01 Kwh = 1000 VNĐ  Chi phí điện năng cho 01 ngày vận hành: D = 480 x 1000 = 480,000 (VNĐ) 5.3.2 Chi phí hoá chất (H) Chi phí Clo tiêu thụ 1 ngày: HClo = 1,5 kg/ngày x 80,000 kg/ngày = 120,000 (VNĐ/ngày) 5.3.3 Nhân công (N) Trạm xử lý cần có 2 công nhân vận hành trong 1 ca, hệ thống hoạt động 24/24 giờ nên tổng nhân công là 6 công. Lương tháng của mỗi công nhân là 2,500,000 đồng x 3 = 7,500,000 đồng/tháng. Chi phí nhân công tính trong một ngày: SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 79 N = 7,500, 000 / 30 = 250,000 (VNĐ/ngày) 5.4 Chi phí xử lý 01m3 nước thải Tổng chi phí vận hành trong 1 ngày TCP = chi phí khấu hao +chi phí hóa chất+chi phí điện năng+chi phí nhân công. TCP = 290,000+120,000+480,000+250,000 = 1,140,000 đồng. Tổng chi phí xử lý cho 1 m3 nước thải. Tcp = TCP/Q = 1,140,000/300 = 3800 (đồng /m3 nước thải) SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 80 CHƯƠNG 6: THI CÔNG VẬN HÀNH VÀ QUẢN LÝ CÔNG TRÌNH 6.1. Thiết kế và thi công trạm xử lý 6.1.1. Trình tự thực hiện cơ bản của việc xây dựng trạm xử lý. Các công tác thực hiện việc xây dựng trạm xử lý nước thải của công ty TNHH Phạm Tôn được thực hiện theo trình tự sau: 1. Khảo sát hiện trạng 2. Thiết kế trạm xử lý 3. Thi công xây dựng 4. Nhập khẩu thiết bị 5. Gia công và lắp ráp thiết bị. 6. Lắp đặt thiết bị 7. Lắp đặt hệ thống điện kỹ thuật 8. Lắp đặt hệ thống đường ống cấp và thoát nước bên trong hệ thống xử lý 9. Vận hành khởi động hệ thống, vận hành ổn định, chuyển giao công nghệ và hướng dẫn vận hành trạm xử lý nước thải. 6.1.2. Đặc điểm của việc thực hiện công trình a. Tất cả các trạm xử lý nước thải khi được xây dựng luôn đòi hỏi phải có sự phối hợp nhịp nhàng giữa các bộ phận thiết kế và thi công, cũng như giữa các ngành xây dựng, cơ khí, công nghệ. b. Ngoài ra còn phải kết hợp chặt chẽ với bên cơ quan chủ quản trong các vấn đề liên quan tới quá trình thi công công trình như: lắp đặt đường ống cấp nước, cấp điện tới chân công trình; kiểm tra, nghiệm thu, chuyển giao công nghệ. 6.1.3. Lực lượng thi công Nguồn nhân lực trực tiếp thi công tại công trình bao gồm kỹ sư, kỹ thuật viên và công nhân của các bộ phận liên quan bao gồm: SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đng Vit Hùng Trang 81 Cấp quản lý ( Kỹ sư) - Kỹ sư môi trường - Kỹ sư điện - Kỹ sư xây dựng Công nhân kỹ thuật - Thợ đường ống - Thợ cơ khí - Thợ lắp máy - Thợ điện - Thợ xây dựng - Kỹ thuật viên vận hành 6.1.4. Biện pháp thi công Việc tổ chức thi công được tiến hành theo phương pháp phân đoạn, phân đợt khái quát như sau:  Xây dựng cơ bản : xây dựng bể, nhà điều hành  Chế tạo các thiết bị : Giỏ chắn rác  Mua tất cả các thiết bị máy móc, đường ống công nghệ, dây diện..  Lắp đặt các thiết bị.  Lắp đặt hệ thống điện kỹ thuật.  Chạy thử không tải, hiệu chỉnh hệ thống và các thông số công nghệ.  Chạy khởi động hệ thống cho đến khi hệ thống hoạt động ổn định.  Hướng dẫn, đào tạo vận hành, và chuyển giao công nghệ cho công ty. 6.1.5. Giải pháp và chỉ tiêu kỹ thuật  Từ thiết kế đến thi công  Căn cứ vào bản vẽ mặt bằng tổng thể và các bản vẽ chi tiết, xác định hiện trạng mặt bằng sẽ xây dựng các hạng mục xây dựng: kích thước, cao trình, vị trí. Xác định các sai số trong thiết kế và thực tế để thống nhất với công ty phương án giải quyết. SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đng Vit Hùng Trang 82  Dựa trên các bảng vẽ thiết kế cơ bản đã có, lập các bảng vẽ triển khai cụ thể để chế tạo, gia công và lắp đặt các thiết bị, tủ điện điều khiển, đường ống kỹ thuật, đường dây điện ...  Gia công các thiết bị  Tất cả thiết bị sắt thép đều được sơn bảo vệ chống ăn mòn hoá học.  Tất cả các thiết bị sau khi gia công sẽ được chạy thử kiểm tra trước khi đưa đi lắp đặt.  Lắp đặt hệ thống thiết bị, đường ống công nghệ.  Việc lắp đặt hệ thống đường ống công nghệ được tiến hành sau khi đã định vị chính xác vị trí các thiết bị và các cao độ .  Trong quá trình thi công, cao trình đường ống sẽ được kiểm tra thường xuyên, chặt chẽ để đảm bảo chính xác.  Phần lớn các đường ống công nghệ là ống sắt tráng kẽm và ống nhựa uPVC.  Các đường ống công nghệ được cố định bằng móc nhựa, móc sắt. Các đường ống có cao độ âm (<0) so với mặt đất hiện hành thì sẽ đi chìm và san lấp lại mặt bằng. Các đường ống ngầm chỉ được lấp sau khi đã thử nước và xử lý các chổ rò rỉ.  Lắp đặt hệ thống đường điện kỹ thuật. - Tất cả thiết bị điện, dây điện được chọn lựa phù hợp với công suất thiết bị và đảm bảo an toàn cho các động cơ và người sử dụng. - Tất cả các dây điện đều được đi trong máng dẫn hay ống uPVC. Hạn chế tối đa các mối nối dây điện trên đường dẫn. - Đối với các động cơ ở xa tủ điều khiển, ngoài thiết bị bảo vệ tại tủ điều khiển trung tâm còn có cầu dao cắt động cơ tại vị trí thuận tiện để cắt điện khi cần thiết. - Các động cơ điện sẽ hoạt động theo 2 chế độ: tự động và điểu khiển bằng tay.  Công tác chạy thử không tải  Công tác chạy thử không tải được tiến hành ngay sau khi toàn bộ hệ thống xử lý lắp đặt xong và được tiến hành bằng nước sạch. SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đng Vit Hùng Trang 83  Trong quá trình chạy thử, các thông số như áp lực, cường độ dòng điện làm việc của các động cơ, lưu lượng bơm... được theo dõi và điều chỉnh thích hợp.  Công tác khởi động hệ thống Trong công tác này một số kỹ thuật chuyên môn được thực hiện như cấy bùn hoạt tính, đo đạt các thông số pH, COD, SS ... của nước thải đầu vào và ra trong từng công đoạn xử lý nhằm xác định hiệu quả xử lý của hệ thống cuả từng công đoạn. Đồng thời cũng qua đó điều chỉnh các thông số hoạt động của từng bộ phận trong hệ thống xử lý. Công tác này được xem là hoàn tất khi các thông số hoá lý của nước thải sau xử lý đạt yêu cầu. 6.2. Quản lý và vận hành trạm xử lý nước thải 6.2.1. Giai đoạn khởi động 6.2.1.1. Bể UASB Vì khí CH4, CO2 và hỗn hợp khí sinh vật khác được hình thành bởi hoạt động phân hủy của các vi khuẩn kỵ khí nên yêu cầu đầu tiên là bể UASB phải tuyệt đối kín. Vi khuẩn sinh metan mẫn cảm cao với oxy, nếu không giữ kín sự hoạt động của vi khuẩn sẽ không bình thường và bể không có khả năng giữ khí.  Chuẩn bị bùn Các loại bùn hoạt tính metan có thể sử dụng là bùn lấy từ hầm ủ khí sinh vật, bùn từ bể tự hoại, bùn hạt từ các công trình xử lý nước thải tương tự. Nồng độ bùn trong bể tùy theo mật độ vi sinh có trong bùn mà nồng độ bùn trong bể dao động từ 10 đến 20g/l. Thể tích bùn được cấy vào bể thường chiếm một tỷ trọng nhất định trong bể phản ứng. Quá trình thích nghi của vi sinh vật lên men kỵ khí diễn ra rất chậm, do đó thời gian thích nghi của bùn kéo dài trong khoảng 30 ngày trong điều kiện nhiệt độ từ 25 đến 350, pH trung tính. Quá trình thích nghi của vi sinh vật có thể giải thích bằng ví dụ sau: Bùn tự hoại có chứa các vi sinh vật phân hủy có quá trình phân hủy ethanol, axetate và propyonate rất cao và phân hủy đường diễn ra rất thấp. Ở bể UASB trong giai đoạn khởi động tốc độ phân hủy này lại diễn ra ngược lại. Tốc độ phân hủy đường thu sản phẩm metan diễn ra là chủ yếu, đồng SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đng Vit Hùng Trang 84 thời quá trình phân hủy protein, ethanol, axetate và propyonate diễn ra chậm hơn dẫn đến hiệu quả xử lý của bể thấp  Kiểm tra bùn Chất lượng bùn: hạt bùn phải có kích thước đều nhau, bán kính của hạt khoảng 0,6mm, bùn phải có màu đen sậm. Nếu điều kiện cho phép có thể tiến hành kiểm tra chất lượng và thành phần quần thể vi sinh vật của bể định lấy bùn sử dụng trước khi lấy bùn là 5 ngày.  Vận hành Công nghệ xử lý nước thải qua bể UASB được phát triển và ứng dụng rộng rãi do những tính chất ưu việt của các loại bùn hạt và cấu tạo bể xử lý đó là thiết bị tách bùn, khí, nước, nằm ngay trong bể. Có thể nói muốn vận hành bể UASB trước hết phải cấy nguyên liệu là vi sinh vật vào vì hệ sinh vật tự nhiên thường không đủ khả năng xử lý lượng lớn chất hữu cơ có trong nước thải, hoặc có thể phân hủy nhưng hiệu quả rất thấp. Quá trình lên men kỵ khí thường diễn ra rất chậm chạp. Khởi động hệ thống thực hiện các bước tiến hành như sau:  Bơm nước thải chỉnh lưu lượng sao cho tải trọng bể đạt giá trị ổn định 2 kg/m3ngày và tăng dần lên theo hiệu quả xử lý của bể đến 7kgCOD/m3/ngày.  Chế độ hoạt động trong các tháng phụ thuộc vào lượng nước thải của công ty. Trong thực tế cần có sự kiểm tra chính xác nồng độ các chất để có sự điều chỉnh đáp ứng yêu cầu tối ưu của bể phản ứng.  Để thời gian từ 3 đến 5 ngày bơm tuần hoàn 100% lượng nước thải với mục đích làm các vi sinh vật phục hồi. Sau đó duy trì chế độ hoạt động liên tục.  Trong giai đoạn khởi động, lấy mẫu và phân tích là rất cần thiết vì chúng giúp cho người vận hành điều chỉnh đúng thông số hoạt động của các thiết bị, công trình xử lý. Thông số kiểm soát chỉ tiêu pH, nhiệt độ, lưu lượng, nồng độ COD, nồng độ MLSS được kiểm tra hàng ngày. Chỉ tiêu BOD5, nitơ, photpho chu kỳ kiểm tra1 lần/ tuần. Các vị trí kiểm tra đo đạc là trước khi vào bể, trong bể, ra khỏi bể. SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đng Vit Hùng Trang 85 Cần có sự kết hợp quan sát các thông số vật lý như độ mùi, độ màu, độ đục, lớp bọt trong bể cũng như dòng chảy. Tần số quan sát là hàng ngày. Chú ý: Tất cả các sự cố xảy ra trong quá trình vận hành cần được sửa chữa và khắc phục ngay. Thời gian khởi động kéo dài từ một đến vài năm. 6.2.1.2. Bể Aerotank  Chuẩn bị bùn Lựa chọn bùn chứa các vi sinh vật làm nguyên liệu cấy vào bể Aerotank có ý nghĩa quan trọng, là một trong những nhân tố quyết định hiệu quả xử lý của bể. Bùn sử dụng là loại bùn xốp có chứa nhiều vi sinh vật có khả năng oxy hóa và khoáng hóa các chất hữu cơ có trong nước thải. Tùy theo tính chất và điều kiện môi trường của nước thải mà sử dụng bùn hoạt tính cấy vào bể xử lý khác nhau. Nồng độ bùn ban đầu cần cung cấp cho bể hoạt động là 1g/l – 1,5g/l. Do đó thể tích bùn cần thiết cho bể khoảng 30m3.  Kiểm tra bùn Chất lượng bùn: Bông bùn phải có kích thước đều nhau. Màu của bùn là màu nâu. Tuổi của bùn không quá 3 ngày. Nếu điều kiện cho phép có thể tiến hành kiểm tra chất lượng và thành phần quần thể vi sinh vật của bể định lấy bùn sử dụng trước khi lấy bùn là 2 ngày.  Vận hành Muốn vận hành bể Aerotank trước hết phải cấy nguyên liệu là vi sinh vật vào. Quá trình phân hủy hiếu khí và thời gian thích nghi của các vi sinh vật diễn ra trong bể Aerotank thường diễn ra rất nhanh, do đó thời gian khởi động bể rất ngắn. Các bước tiến hành như sau: + Kiểm tra hệ thống nén khí, các van cung cấp khí. + Cho bùn hoạt tính vào bể. Trong bể Aerotank, quá trình phân hủy của vi sinh vật phụ thuộc vào các điều kiện sau: pH của nước thải, nhiệt độ, các chất dinh dưỡng, nồng độ bùn và tính đồng nhất của nước thải. Do đó cần phải theo dõi các thông số pH, nhiệt độ, nồng độ SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đng Vit Hùng Trang 86 COD, nồng độ MLSS, SVI, DO được kiểm tra hàng ngày, Chỉ tiêu BOD5 nitơ, photpho chu kỳ kiểm tra1 lần/ tuần. Cần có sự kết hợp quan sát các thông số vật lý như độ mùi, độ màu, độ đục, lớp bọt trong bể cũng như dòng chảy. Tần số quan sát là hàng ngày. 6.2.2. Giai đoạn vận hành 6.2.2.1 Bể UASB  Đặc điểm của quá trình hoạt động Hoạt động của bể phản ứng UASB cần được duy trì ở điều kiện thích hợp ví dụ pH trong khoảng từ 6,8-7,5. Nhiệt độ ổn định là 300C -330C, tải trọng hữu cơ đạt từ 7 đến 10kg/m3/ngày… Biểu hiện hoạt động của bể UASB là sự hình thành bùn hạt. Hạt được cấu tạo bởi các vi sinh vật với các ion khoáng như Ca, K, N, Mg, P, S, Fe và các muối vô cơ khác. Bể hoạt động tốt thể hiện bằng các chỉ số tốc độ bùn hạt hình thành ổn định, kích thước hạt bùn đều, bùn trong bể không có hiện tượng trương. Bể phản ứng UASB có thể tích không đổi, cơ chất hoạt động liên tục. Có thể xáo trộn dịch phân giải tạo khí metan bằng sự luân chuyển khí hay khuấy cơ học. Các kết quả nghiên cứu cho thấy phần thể tích không được khuấy trộn có thể bị ảnh hưởng đến mức độ khử trong quá trình sinh metan do đó cần phải duy trì vận tốc dòng nước thải đi lên tạo nên sự khuấy trộn liên tục. Trong quá trình hoạt động nếu không khuấy trộn, khả năng lắng sinh khối sẽ tăng dần cùng với thời gian cuối cùng sẽ tạo thành lớp cặn lắng ở đáy bể. Cần chế độ thu bùn thích hợp để tránh hiện tượng bùn trong bể quá nhiều.  Các bước tiến hành + Tăng lưu lượng nước thải lên giá trị 40 – 42 m3/h, nồng độ COD duy trì trong khoảng 2800mg/l - 3000mg/l. Để đảm bảo hệ thống hoạt động tốt cần duy trì chế độ hoạt động ổn định, tránh sự tăng giảm lưu lượng và nồng độ đột ngột + Chỉnh lưu lượng của bơm NaOH sao cho giá trị pH của nước thải đúng bằng 7. SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đng Vit Hùng Trang 87 + Quá trình hoạt động của hệ thống phải được kiểm tra theo dõi không chỉ ở giai đoạn khởi động mà tất cả quá trình vận hành. Vị trí, thông số kiểm soát giống giai đoạn khởi động, tần số lấy mẫu trong giai đoạn vận hành giảm xuống bằng ½ lần. Giá trị của các thông số kiểm soát hầu hết giống với giai đoạn khởi động, có một vài thông số thay đổi như sau:  Lưu lượng nước thải được nâng lên từ 40 đến 42m3/h.  Nồng độ COD của nước thải có thể lên tới 3000mg/l.  Tải trọng xử lý của bể duy trì ở giá trị 10kg/m3ngày.  Lượng bùn hạt hình thành lớn hơn.  Lưu lượng khí thu được lớn hơn và luôn ổn định theo thời gian.  Một số điểm cần chú ý khi vận hành hoạt động của bể UASB + Hoạt động của vi khuẩn sẽ không có hiệu quả nếu chất hữu cơ lên men không trộn đều. Nếu bề mặt nước có lớp váng dày bao phủ cần phải khuấy trộn để phá tan lớp váng đó. Nước thải vào bể cần có hàm lượng các chất ổn định tránh hiện tượng gây sốc cho bể. + Nhiệt độ tốt cho quá trình lên men tạo khí metan là 330C. Để bể hoạt động tốt cần giữ nhiệt độ bể không được dao động quá lớn. + Để đảm bảo cho vi sinh vật sinh trưởng và phát triển bình thường thì pH của môi trường luôn phải trung tính hoặc hơi kiềm (6,8-7,2). Trong điều kiện này sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn sinh metan đạt giá trị cực đạt. + Do hoạt động lâu nên trong bể có thể tích lũy các ion NH4+, Ca, K, Na, Zn, SO4.. Ở nồng độ cao quá các ion này có thể ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn sinh metan. Để khắc phục tình trạng trên người ta có thể lắng thu cặn sau một thời gian dài hoạt động. Nước thải khi ra khỏi bể UASB: Nước thải sau bể xử lý UASB cần tiếp tục xử lý qua khâu xử lý sinh học hiếu khí để đạt được mức cho phép thải ra môi trường. SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đng Vit Hùng Trang 88 6.2.2.2. Bể Aerotank Đối với hoạt động bể Aerotank giai đoạn khởi động rất ngắn nên sự khác với giai đoạn hoạt động không nhiều. Giai đoạn hệ thống đã hoạt động có số lần phân tích ít hơn giai đoạn khởi động. Ngoài ra cần quan sát các thông số vật lý như độ mùi, độ màu, độ đục, lớp bọt trong bể cũng như dòng chảy. Tần số quan sát là hàng ngày. 6.2.3. Nguyên nhân và biện pháp khắc phục sự cố trong vận hành hệ thống xử lý nước thải. Nhiệm vụ của trạm xử lý nước thải là bảo đảm xả nước thải sau khi xử lý vào nguồn tiếp nhận đạt tiêu chuẩn quy định một cách ổn định. Tuy nhiên, trong thực tế, do nhiều nguyên nhân khác nhau có thể dẫn tới sự phá hủy chế độ hoạt động bình thường của các công trình xử lý nước thải, nhất là các công trình xử lý sinh học. Từ đó dẫn đến hiệu quả xử lý thấp, không đạt yêu cầu đầu ra. Những nguyên nhân chủ yếu phá hủy chế độ làm việc bình thường của trạm xử lý nước thải: - Lượng nước thải đột xuất chảy vào quá lớn hoặc có nước thải sản xuất hoặc có nồng độ vượt quá tiêu chuẩn thiết kế. - Nguồn cung cấp điện bị ngắt. - Tới thời hạn không kịp thời sữa chữa đại tu các công trình và thiết bị cơ điện. - Công nhân kỹ thuật và quản lý không tuân theo các quy tắc quản lý kỹ thuật, kể cả kỹ thuật an toàn. Quá tải có thể do lưu lượng nước thải chảy vào trạm vượt quá lưu lượng thiết kế do phân phối nước và bùn không đúng và không đều giữa các công trình hoặc do một bộ phận các công trình phải ngừng lại để đại tu hoặc sữa chữa bất thường. Phải có tài liệu hướng dẫn về sơ đồ công nghệ của toàn bộ trạm xử lý và cấu tạo của từng công trình. Ngoài các số liệu về kỹ thuật còn phải chỉ rõ lưu lượng thực tế và lưu lượng thiết kế của các công trình. Để định rõ lưu lượng thực tế cần phải có sự tham gia chỉ đạo của các cán bộ chuyên ngành. SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đng Vit Hùng Trang 89 Khi xác định lưu lượng của toàn bộ các công trình phải kể đến trạng thái làm việc tăng cường, tức là một phần các công trình ngừng để sữa chữa hoặc đại tu. Phải bảo đảm khi ngắt một công trình để sữa chữa thì số còn lại phải làm việc với lưu lượng trong giới hạn cho phép và nước thải phải phân phối đều giữa chúng. Để tránh quá tải, phá hủy chế độ làm việc của các công trình, phòng chỉ đạo kỹ thuật công nghệ của trạm xử lý phải tiến hành kiểm tra một cách hệ thống về thành phần nước theo các chỉ tiêu số lượng, chất lượng. Nếu có hiện tượng vi phạm quy tắc quản lý phải kịp thời chấn chỉnh ngay. Khi các công trình bị quá tải một cách thường xuyên do tăng lưu lượng và nồng độ nước thải phải báo lên cơ quan cấp trên và các cơ quan thanh tra vệ sinh hoặc đề nghị mở rộng hoặc định ra chế độ làm việc mới cho công trình. Trong khi chờ đợi, có thể đề ra chế độ quản lý tạm thời cho đến khi mở rộng hoặc có biện pháp mới để giảm tải trọng đối với trạm xử lý. Để tránh bị ngắt nguồn điện, ở trạm xử lý nên dùng hai nguồn điện độc lập. 6.2.4. Tổ chức quản lý và kỹ thuật an toàn  Tổ chức quản lý Quản lý trạm xử lý nước thải được thực hiện trực tiếp qua cơ quan quản lý hệ thống. Cơ cấu lãnh đạo, thành phần cán bộ kỹ thuật, số lượng công nhân mỗi trạm tùy thuộc vào công suất mỗi trạm, mức độ xử lý nước thải cả mức độ cơ giới và tự động hóa của trạm. Quản lý về các mặt: kỹ thuật an toàn, phòng chống cháy nổ và các biện pháp tăng hiệu quả xử lý. Tất cả các công trình phải có hồ sơ sản xuất. Nếu có những thay đổi về chế độ quản lý công trình thì phải kịp thời bổ sung vào hồ sơ đó. Đối với tất cả các công trình phải giữ nguyên không được thay đổi về chế độ công nghệ. Tiến hành sữa chữa, đại tu đúng thời hạn theo kế hoạch đã duyệt trước. Nhắc nhở những công nhân thường trực ghi đúng sổ sách và kịp thời sữa chữa sai sót. SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đng Vit Hùng Trang 90 Hàng tháng lập báo cáo kỹ thuật về bộ phận kỹ thuật của trạm xử lý nước thải. Nghiên cứu chế độ công tác của từng công trình và dây chuyền, đồng thời hoàn chỉnh các công trình và dây chuyền đó. Tổ chức cho công nhân học tập kỹ thuật để nâng cao tay nghề và làm cho việc quản lý công trình được tốt hơn, đồng thời cho họ học tập về kỹ thuật an toàn lao động.  Kỹ thuật an toàn Khi công nhân mới làm việc phải đặc biết chú ý về an toàn lao động. Hướng dẫn họ về cấu tạo, chức năng từng công trình, kỹ thuật quản lý và an toàn, hướng dẫn cách sử dụng máy móc thiết bị và tránh tiếp xúc trực tiếp với nước thải. Mọi công nhân phải được trang bị quần áo và các phương tiện bảo hộ lao động khác. Ở những nơi làm việc cạnh các công trình phải có chậu rửa, tắm và thùng nước sạch. 6.2.5 Bảo trì Công tác bảo trì thiết bị, đường ống cần được tiến hành thường xuyên để đảm bảo hệ thống xử lý hoạt động tốt, không có những sự cố xảy ra. Các công tác bảo trì hệ thống bao gồm:  Hệ thống đường ống: Thường xuyên kiểm tra các đường ống trong hệ thống xử lý, nếu có rò rỉ hoăc tắc nghẽn cần có biện pháp xử lý kịp thời.  Các thiết bị:  Máy bơm : Hàng ngày vận hành máy bơm nên kiểm tra bơm có đẩy nước lên được hay không. Khi máy bơm hoạt động nhưng không lên nước cần kiểm tra lần lượt các nguyên nhân sau : + Nguồn điện cung cấp có bình thường không. + Cánh bơm có bị chèn bởi các vật lạ không. + Động cơ bơm có bị cháy hay không. SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đng Vit Hùng Trang 91 Khi bơm phát ra tiếng kêu lạ cũng cần ngừng bơm ngay lập tức và tìm các nguyên nhân để khắc phục sự cố trên. Cần sửa chữa bơm theo từng trường hợp cụ thể.  Máy thổi khí: Hàng ngày vận hành máy thổi khí nên kiểm tra lượng khí vào bể có đủ hay không. Khi máy thổi khí hoạt động nhưng đủ lượng khí cần kiểm tra lần lượt các nguyên nhân sau: + Xem sự đóng mở của các van điều khiển có hoàn toàn hay chưa. + Xem nhớt trong máy còn trong khoảng cho phép hay không. + Xem dây Curoa máy thổi khí có chùn hay không. SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đng Vit Hùng Trang 92 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 1. Kết luận Trạm xử lý nước thải được đầu tư với những thiết bị chưa phải tốt nhất, những điều đó chỉ ảnh hưởng đến tính bền bỉ cổng công trình chứa không ảnh hưởng đến chất lượng nước thải sau xử lý. Công nghệ lựa chọn là phù hợp với tình hình nước thải thực tại của công ty.  Ưu điểm của công trình: Chi phí đầu tư và vận hành thấp Hiệu quả xử lý cao Vận hành tự động đơn giản, rủi ro sự cố thấp.  Khuyết điểm công trình: Lượng bùn sinh ra từ hệ thống chưa được tính toán vận dụng hợp lý, nên còn tăng lượng chất thải rắn. Lượng khí CH4 sinh ra cũng chưa được khai thác. Hệ thống lược rác thủ công, nên việc thu gom rác còn nhiều khó khăn Máy thổi khí công suất lớn, khi vận hành sẽ gây ra độ ồn. 2. Kiến nghị - Để các doanh nghiệp kinh doanh một cách công bằng, cạnh tranh thì phía cơ quan nhà nước nên kiểm soát các doanh nghiệp chặc chẽ, tránh trường hợp người này thì đầu tư bảo vệ môi trường còn người kia thì phá hủy môi trường, dẫn dến các doanh nghiệp kinh doanh trung thực khó đứng vững do phải tốn chi phí về việc bảo vệ môi trường trong thời gian dài. - Nên nghiên cứu hạn chế chất thải, khí thải phát sinh khi xử lý nước thải, ở đây chủ yếu là bùn và khí metan. Có thể sử dụng lượng bùn sinh học từ hệ thống xử lý để làm phân bón. Và dùng khí Metan đốt phục vụ sản xuất. - Nên nghiên cứu tìm ra các thiết bị xử lý môi trường hiệu quả hơn , mà ít tốn chi phí hơn. SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD : Đng Vit Hùng Trang 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO …ooOoo... 1. Sổ tay xử lý nước – Trung tâm đào tạo ngành nước và môi trường. 2. TS Nguyễn Văn Tín – Cấp nước tập 1. Mạng lưới cấp nước – NXB Khoa học và Kỹ thuật. 3. Lâm Minh Triết – Nguyễn Thanh Hùng – Nguyễn Phước Dân – Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp. Tính toán thiết kế công trình – CEFINEA. Viện tài nguyên và môi trường 2001. 4. Trần Xoa - Nguyễn Trọng Khuông “Sổ tay QT&TB công nghệ hóa chất”, tập 1, NXB KH&KT Hà Nội. 5. Trần Xoa - Nguyễn Trọng Khuông “Sổ tay QT&TB công nghệ hóa chất”, tập 2, NXB KH&KT Hà Nội. 6. Các website liên quan đến việc tìm thông tin môi trường như: yeumoitruong.com và googel.com