TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM VIỆN KHCN & QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬLÝ NƯỚC THẢI CHO NHÀ MÁY CHẾ BIẾN SỮA VÀCÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA - NHÀ MÁY SỮA THỐNG NHẤT- Q.THỦ ĐỨC – TP.HỒ CHÍ MINH Đồ án xử lý nước thải sữa GVHD: Th.s.Trần Thị Ngọc Diệu GVHD : Th.s Trần Thị Ngọc Diệu SVTH : Hoàng Thị Tình Triệu Thị Mai Thục Tp.Hồ Chí Minh, tháng năm 2013 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH DANH MỤC VIẾT TẮT SVTH: 1.Triệu Thị Mai Thục; 2.Hồng Thị Tình Đồ án xử lý nước thải sữa GVHD: Th.s.Trần Thị Ngọc Diệu DANH MỤC BẢNG Bảng 4.1 Các thông số đầu vào nước thải nhà máy Sữa Thống Nhất 35 Bảng 5.1: Thông số thiết kế mương song chắn rác .43 Bảng 5.2:Các thông số bể tuyển .46 Bảng 5.3 Các thông số thiết kế bể điều hòa 47 Bảng 5.4:Các thơng số lưu lượng trung bình 47 Bảng 5.5: Các thông số thiết kế bể lắng I 50 Bảng 5.6: Các thông số thiết kế bể UASB 55 Bảng 5.7: Các thông số đầu vào đầu bể aerotank .55 Bảng 5.8: thông số bể aerotank .56 Bảng 5.9 Cơng suất hồ tan khí oxy vào nước thiết bị bọt khí mịn 61 Bảng 5.10: Tổng hợp tính tốn bể Aerotank 65 Bảng 5.11 Các thông số thiết kế đặc trưng cho bể lắng li tâm 67 SVTH: 1.Triệu Thị Mai Thục; 2.Hoàng Thị Tình Đồ án xử lý nước thải sữa GVHD: Th.s.Trần Thị Ngọc Diệu Bảng 5.12: Tổng hợp tính tốn bể lắng II 73 Bảng 5.13 Tính chất bùn dư 74 Bảng 5.14 Các thông số thiết kế bể nén bùn 76 Hình 5.15 Các thơng số thiết kế bể tiếp xúc 78 Hình 5.16 Các thơng số thiết kế bể SBR 84 Hình 5.17 Các thông số thiết kế bể nén bùn 87 Hình 6.1 Chi phí xây dựng cơng trình (phương án 1) 88 Hình 6.2 Chi phí thiết bị (phương án 1) 88 Hình 6.3 Chí phí xây dựng cơng trình (phương án 2) 90 Hình 6.4 Chi phí thiết bị (phương án 2) 91 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Sơ đồ chung sản xuất sữa 12 Hình 2.2 Cơng đoạn chung chuẩn bị 13 Hình 2.3 Quy trình sản xuất chung 14 Hình 2.4 Sơ đồ công nghệ sữa chua uống 15 SVTH: 1.Triệu Thị Mai Thục; 2.Hoàng Thị Tình Đồ án xử lý nước thải sữa GVHD: Th.s.Trần Thị Ngọc Diệu Hình 2.5 Sơ đồ cơng nghệ sữ chua tĩnh động .16 Hình 2.6 Quy trình sản xuất phomat bơ .17 Hình 3.1: Sơ đồ cấu tạo song chắn rác 21 Hình 3.2: Bể lắng cát nước chảy thẳng .22 Hình 3.3: Sơ đồ nguyên lý cấu tạo bể lắng ngang 23 Hình 3.4: Sơ đồ bể lắng đứng 23 Hình 3.5: Sơ đồ cấu tạo bể lắng ly tâm .24 Hình 3.6: Hệ thống tuyển khí hịa tan 28 Hình 3.7: Bể khử trùng ozon 27 Hình 3.8 Bể Aerotank 32 Hình 3.9: Bể UASB .34 Hình 4.1 Phương án đề xuất 36 Hình 4.2 Phương án đề xuất 37 Hình 5.1: Cấu tạo song chắn rác 41 Hình 5.2: Hệ thống tuyển khí hịa tan 44 Hình 5.3: Sơ đồ cấu tạo bể lắng ly tâm .67 Hình 5.4 Sơ đồ máy ép bùn 77 DANH MỤC VIẾT TẮT SVTH: 1.Triệu Thị Mai Thục; 2.Hồng Thị Tình Đồ án xử lý nước thải sữa GVHD: Th.s.Trần Thị Ngọc Diệu COD: Chemical Oxygen Demand BOD: Biological Oxygen Demand SS: Suspanded Solids UASB: Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor SBR: Sludge Blanket Reactor KCS: quản lý chất lượng nguyên liệu đầu vào SVTH: 1.Triệu Thị Mai Thục; 2.Hồng Thị Tình Đồ án xử lý nước thải sữa GVHD: Th.s.Trần Thị Ngọc Diệu I CHƯƠNG MỞ ĐẦU Đặt vấn đề  Sữa nguồn dinh dưỡng có giá trị, phù hợp với lứa tuổi, đặc biệt trẻ em, người lớn tuổi phụ nữ mang thai Sữa cung cấp nhiều chất bổ dưỡng lượng cần thiết cho trình hoạt động thể Ngày nay, mức sống ngày nâng cao sản phẩm sữa sử dụng rộng rãi  Chương trình phát triển sữa cịn gắn với chương trình dinh dưỡng học đường, chương trình chống suy dinh dưỡng, cải thiện chiều cao người Việt Nam.Như hệ tất yếu, có điều kiện khai thác nguyên liệu chỗ, ngành công nghiệp chế biến sữa Việt Nam có đủ điều kiện thuận lợi để phát triển Tuy nhiên, bên cạnh đóng góp mặt kinh tế, sản phẩm dinh dưỡng cần thiết cho sống người, công nghiệp chế biến sữa tạo nhiều chất thải góp phần làm nhiễm môi trường tự nhiên Nhiều nhà máy không trọng đầu tư cho hệ thống xử lý nước thải gây ô nhiễm môi trường trầm trọng cho khu vực xung quanh  Sữa nguyên chất có thành phần dinh dưỡng cao Nó chứa nhiều nước giàu muối khoáng, protein (chủ yếu cazein), mỡ bơ, đường (đặc biệt lactoza) vitamin  Do thiếu nguồn nguyên liệu chỗ nên nhà máy chế biến sữa nước ta chủ yếu xuất phát với nguồn nguyên liệu dạng sữa thành phẩm nhập ngoại, khơng sản xuất loại sản phẩm có nước thải nhiễm cao như: phó-mát, bơ, dịch sữa, ….Vì hàm lượng COD, BOD5 nước thải chế biến sữa nước ta nói chung tương đối thấp, lưu lượng thành phần nước thải thay đổi theo mùa Tuy nhiên trang thiết bị cơng nghệ, trình độ sản xuất nên mức độ tiêu hao nguyên liệu cao làm gia tăng ô nhiễm sản phẩm hỏng thất thoát nguyên liệu trình sản xuất Bên cạnh đó, nhà máy chế biến sữa thường nằm gần khu vực dân cư, chưa có hệ thống xử lý nước thải sản xuất nước thải sản xuất chưa qua xử lý SVTH: 1.Triệu Thị Mai Thục; 2.Hồng Thị Tình Đồ án xử lý nước thải sữa GVHD: Th.s.Trần Thị Ngọc Diệu trộn lẫn với nước thải sinh hoạt trước vào hệ thống cống thoát chung Điều gây ô nhiễm môi trường cho khu vực xung quanh Mục tiêu Trước tình hình ngành sữa nước ta phát triển mạnh dẫn đến nước thải sữa ngày gia tăng nhanh chóng, có khả gây nhiều tác hại đến người môi trường tương lai gần Trên sở thu thập số liệu, kết hợp với tài liệu có sẵn, đồ án nghiên cứu tính tốn thiết kế hệ hệ thống xử lý nước thải sữa công suất 900 m3/ngày nhằm góp phần bảo vệ mơi trường Nội dung đồ án  Thu thập số liệu sẵn sơ đồ chế biến sữa với quy trình xử lý nước thải sữa, thành phần nguy hại nước thải sữa, tình hình ngành sữa ngồi nước  Trình bày phương pháp xử lí nước thải sữa số quy trình cơng nghệ xử lí nước thải sữa • Đề xuất lựa chọn quy trình cơng nghệ • Tính tốn cơng trình đơn vị • Bản vẽ cơng trình đơn vị Phương pháp thực a) Phương pháp nghiên cứu luận Phương pháp nghiên cứu nguyên tắc cách thức hoạt động khoa học nhằm ứng dụng vào thực tiễn dựa sở chứng minh khoa học Theo định nghĩa này, cần phải có nguyên tắc phương pháp cụ thể, mà dựa theo vấn đề giải SVTH: 1.Triệu Thị Mai Thục; 2.Hồng Thị Tình Đồ án xử lý nước thải sữa GVHD: Th.s.Trần Thị Ngọc Diệu Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải sữa tính tốn dựa nghiên cứu mối quan hệ từ nguồn phát sinh nước thải sữa đến khâu xử lý cuối cùng.Từ đưa quy trình cơng nghệ hiệu phù hợp với lưu lượng, tính chất nước thải sữa vị trí địa lí nguồn vốn đầu tư, vận hành b) Phương pháp nghiên cứu cụ thể (1) Phương pháp thu thập liệu Thu thập liệu từthư viện trường Đại học Cơng Nghiệp thành phố Hồ Chí Minh sách bạn nhóm, luận văn, đồ án liên quan để có cách nhìn nhận khách quan, tồn diện Do giới hạn thời gian phạm vi tìm hiểu, phần nội dung đồ án thực cách thu thập số liệu tài liệu nghiên cứu có liên quan đến việc tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải nói chung nước thải sữa nói riêng (2) Phương pháp phân tích, đánh giá, tính tốn thiết kế Từ liệu thu thập được, với tài liệu đọc sách, internet … chúng em tìm hiểu nguồn phát sinh nước thải từ nhà máy sữa phân tích, đánh giá quy trình xử lý để lựa chọn quy trình cơng nghệ thích hợp nhất, tính tốn thiết kế cơng trình đơn vị, dự tính chi phí cho hệ thống xử lý (3) Phương pháp tổng hợp Khi thu thập số liệu dựa phương pháp phân tích, đánh giá kết hợp với kiến thức chuyên ngành mình, chúng em tổng hợp đưa nhận xét, đánh giá khách quan, đề xuất tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa cơng suất 900m3/ngày thích hợp SVTH: 1.Triệu Thị Mai Thục; 2.Hồng Thị Tình Đồ án xử lý nước thải sữa GVHD: Th.s.Trần Thị Ngọc Diệu II CHƯƠNG 2.TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SỮA Tổng quan ngành sữa Chế biến sữa sản phẩm từ sữa trải qua nhiều thời kì với phát triển khoa học kĩ thuật Các quốc gia khu vực châu Âu châu Mỹ nhân tố quan trọng góp phần tác động đến thay đổi công nghệ chế biến sữa sản phẩm từ sữa Những loại sữa từ động vật sử dụng giới gồm có: sữa dê, sữa bị, sữa cừu Mỗi loài động vật cho sữa với tính chất khác nhau, đó, phổ biến Việt Nam sữa bò Do vậy, suốt phần trình bày đề cập tới nguyên liệu sữa bị Cơng nghiệp sản xuất chế biến sữa phát triển không nước châu Âu, châu Mỹ mà phát triển với tốc độ nhanh Việt Nam Do đó, việc xử lý nước thải ngành sữa phải quan tâm từ giai đoạn thiết kế nhà máy SVTH: 1.Triệu Thị Mai Thục; 2.Hoàng Thị Tình 10 Đồ án xử lý nước thải sữa GVHD: Th.s.Trần Thị Ngọc Diệu Trong đó: Qn:lưulượng khí ống nhánh, Qn= Qkk/n = 1,07/21 = 0,051 m3/s n: số hàng phân phối đĩa sục khí, n = 21 v: vận tốc khí, chọn v = 12m/s ⇒ Chọn ống thép khơng gỉ đường kính φ=75 mm Tính ống dẫn nước thải ống dẫn bùn tuần hoàn: Ống dẫn nước thải vào: Chọn vận tốc nước chảy ống: v = 0,7m/s Đường kính ống dẫn là: Trong đó: Qtb: lưu lượng nước thải, Qtbh = 37,5 m3/h ⇒ Chọn ống nhựa PVC đường kính ống φ =140mm Bể xây bêtông cốt thép M150 dày 0,2m Ống dẫn nước thải ra: Chọn vận tốc nước chảy ống: v = 0,7m/s SVTH: 1.Triệu Thị Mai Thục; 2.Hồng Thị Tình 77 Đồ án xử lý nước thải sữa GVHD: Th.s.Trần Thị Ngọc Diệu Lưu lượng nước thải: Qtbh + Qr = 37,5 + 3,9 = 41,4 m3/h Trong đó: Qtb: lưu lượng nước thải, Qtbh = 37,5 m3/h Qr: Lưu lượng bùn hoạt tính tuần hồn, Qr = 93,75 m3/ngày = 3,9 m3/h Đường kính ống là: ⇒ Chọn ống nhựa PVC đường kính ống φ =150 mm Ống dẫn bùn tuần hoàn: Vận tốc bùn chảy ống, vb = 1÷2 m/s Chọn vb = 1,5 m/s Lưu lượng tuần hoàn: Qr = 93,75 m3/h Đường kính ống dẫn: ⇒ Chọn ống nhựa PVC có đường kính ống φ = 40 mm Bảng 5.10: Tổng hợp tính tốn bể Aerotank Thơng số Thể tích bể, V (m3) Lưu lượng bùn thải Qw (m3/ngày) Tỷ số tuần hồn bùn, α Thời gian lưu nước, t(h) Lượng khơng khí cần, Gkk (m3/ngày) Lượng khơng khí cần để khử 1kg BOD5, qkk(m3/kgBOD5) Số đĩa khí khuyếch tán khí, N (đĩa) SVTH: 1.Triệu Thị Mai Thục; 2.Hồng Thị Tình Giá trị 160 6,93 2,5 4,08 21903,2 102,96 84 78 Đồ án xử lý nước thải sữa GVHD: Th.s.Trần Thị Ngọc Diệu Đường kính ống dẫn khí chính, D (mm) Đường kính ống dẫn khí nhánh, D (mm) Cơng suất máy nén khí, (kW) F/M (ngày -1) Tải trọng thể tích (kgBOD5/m3.ngày) 297 69 47,75 0,3 1,43 h) BỂ LẮNG II Hình 5.3: Sơ đồ cấu tạo bể lắng ly tâm Ống dẫn nước vào; Ống dẫn nước ra; 3.Ống xả cặn; Ống xả chất nổi; Tấm chắn hướng dịng; Hành lang cơng tác; Lan can sắt; Bộ phận truyền động;9 Hệ thống gạt bùn; 10.Hố tạp trung cặn; 11 Thanh lien kết truyền động; 12 Tấm gạt chất nổi; 13 Máng thu chất nổi; 14 Máng vòng thu nuớc sau lắng SVTH: 1.Triệu Thị Mai Thục; 2.Hồng Thị Tình 79 Đồ án xử lý nước thải sữa GVHD: Th.s.Trần Thị Ngọc Diệu (1) Nhiệm vụ Bùn sinh từ bể Aeroten (hay màng sinh vật từ bể lọc sinh học) chất lơ lửng lắng bể II Nước thải sau lắng dẫn vào bể tiếp xúc Riêng phương án nước thải phần tuần hoàn lại bể lọc sinh học Lượng bùn từ bể lắng II vào bể nén bùn (2) Tính tốn Bảng 5.11 Các thơng số thiết kế đặc trưng cho bể lắng li tâm Thông số Thời gian lưu nước H Tải trọng bề mặt + + Giá trị Khoảng 1,5 – 2,5 Đơn vị Lưu lượng trung bình Lưu lượng cao điểm Tải trọng máng tràn m3/m2.ngà y 32 – 48 32 – 48 80 - 120 m3/m2.ngà y Đặc trưng 125 – 500 Ống trung tâm + + M Đường kính Chiều cao Chiều sâu bể lắng H Đường kính D Độ dốc đáy Tốc độ gạt bùn 15 – 20%D 55 – 60%H M M mm/m – 4,6 – 60 62 – 267 3,7 12 – 45 83 Vòng/phút 0,02 – 0,05 0,03 Chọn tải trọng xử lí cho bể lắng 2, theo bảng sau: Loại cơng trình xử lí Tải trọng bề (m3/m2.ngày) mặt SVTH: 1.Triệu Thị Mai Thục; 2.Hồng Thị Tình Tải trọng chất rắn (kg/m2.h) Chiều cao công tác 80 Đồ án xử lý nước thải sữa sinh học Bùn hoạt tính khuếch tán oxy khơng khí Bùn hoạt tính khuếch tán oxy ngun chất Lọc sinh học Bể sinh học tiếp xúc quay (RBC) GVHD: Th.s.Trần Thị Ngọc Diệu Trung bình Lớn Trung bình Lớn (m) 16,3÷32, 40,7÷48, 3,9÷5,9 9,8 3,7÷6,1 16,3÷32, 40,7÷48, 4,9÷6,8 9,8 3,7÷6,1 16,3÷24, 24,4÷48, 2,9÷4,9 7,8 3,0÷4,6 16,3÷32, 24,4÷48, 3,9÷5,9 9,8 3,0÷4,6 Nguồn: Xử lý nước thải thị công nghiệp – Lâm Minh Triết Chọn tải trọng bề mặt thích hợp cho bùn hoạt tính 20m3/m2.ngày tải trọng chất rắn 5.0kg/m2.h (3) Diện tích bề mặt lắng theo tải trọng bề mặt: Diện tích bề mặt lắng theo tải trọng bề mặt: Trong đó: Q : Lưu lượng trung bình ngày, m3/ngày LA: Tải trọng bề mặt, m3/m2.ngày Diện tích bề mặt lắng tính theo tải trọng chất rắn là: SVTH: 1.Triệu Thị Mai Thục; 2.Hồng Thị Tình 81 Đồ án xử lý nước thải sữa GVHD: Th.s.Trần Thị Ngọc Diệu Trong đó: LS: tải trọng chất rắn, kgSS/m2.ngày C0: nồng độ bùn hoạt tính bể Aerotank, (mg/l) (Kỹ thuật xử lý nước thải Lâm Vĩnh Sơn) Do AL< ASvậy diện tích bề mặt lắng tính theo tải trọng chất rắn diện tích bề mặt tính tốn, A = 51,75 m2 Đường kính bể lắng: Đường kính trung tâm: d = 20%D = 20% x 8,12 = 1,624 m Chiều cao tính tốn vùng lắng bể lắng đứng: Htt = Vt = 0,00051,53600 = 2,7 m Trong đó: t: thời gian lắng, t = 1,5 (điều 6.5.6 TCXD-51-84) V: vận tốc chuyển động nước thải bể lắng đứng, V = 0,0005(m/s) (điều 6.5.6 TCXD-51-84) Chiều cao phần hình nón bể lắng đứng xác định: SVTH: 1.Triệu Thị Mai Thục; 2.Hồng Thị Tình 82 Đồ án xử lý nước thải sữa GVHD: Th.s.Trần Thị Ngọc Diệu Trong đó: h2: chiều cao lớp trung hịa (m) h3: chiều cao giả định lớp cặn lắng bể D: đường kính bể lắng, D = 8,12 (m) dn: đường kính đáy nhỏ hình nón cụt, lấy dn = 0,5 m α : góc ngang đáy bể lắng so với phương ngang, α không nhỏ 50°, chọn α= 50o (điều 6.5.9- TCXD51-84) Chiều cao ống trung tâm lấy chiều cao tính tốn vùng lắng 2,7m Đường kính phần loe ống trung tâm lấy chiều cao phần ống loe 1,35 đường kính ống trung tâm: D1 = 1,35 d = 1,35 1,624 = 2,19 (m) Đường kính chắn: lấy 1,3 đường kính miệng loe bằng: Dc = 1,3 Dl = 1,3 2,19 = 2,85 (m) Góc nghiêng bề mặt chắn so với mặt phẳng ngang lấy 17o Chiều cao tổng cộng bể lắng đứng là: H = htt + hn + hbv = 2,7 + 4,54 + 0,3 = 7,54 m Trong đó: hbv: khoảng cách từ mặt nước đến thành bể, hbv = 0,3 (m) Chiều cao ống trung tâm SVTH: 1.Triệu Thị Mai Thục; 2.Hồng Thị Tình 83 Đồ án xử lý nước thải sữa GVHD: Th.s.Trần Thị Ngọc Diệu h = 60%htt = 60%2,7 = 1,6m Kiểm tra thời gian lưu nước bể lắng: Thể tích phần lắng: Thời gian lưu nước: Thể tích bể chứa bùn: Vb = Ahn = 51,75 x 4,54 = 234,95 m3 Thời gian lưu bùn: = = 4,93 h Tải trọng thu nước 1m dài tràn: Giá trị nằm khoang cho phép LS< 500 Để thu nước lắng, dùng hệ thống máng vòng chảy tràn xung quanh thành bể Thi ết kế máng thu nước đặt theo chu vi vành bể, đường kính ngồi máng đường kính bể Đường kính máng thu nước: Dmáng=80%đường kính bể SVTH: 1.Triệu Thị Mai Thục; 2.Hồng Thị Tình 84 Đồ án xử lý nước thải sữa GVHD: Th.s.Trần Thị Ngọc Diệu Dmáng= 80%8,12 = 6,5 m Chiều dài máng thu nước: L = πDmáng = 3,146,5 = 20,41 m Máng cưa thiết kế có khe/m dài, khe tạo góc 90o Như tổng số khe dọc theo máng bê tông : ⇒ n = L = 20,41 x = 81,64 = 82 khe Lưu lượng nước chảy qua khe: Mặt khác ta lại có: Trong đó: Cd: Hệ số lưu lượng, Cd = 0.6 g : Gia tốc trọng trường, g=9,81(m/s2) q : Góc khía chữ V, q = 90° H: Mực nước qua khe (m) Giải phương trình ta H = 0.025m = 25 mm < 50 mm chiều sâu khe ⇒ đạt yêu cầu Tính ống dẫn nước thải ống dẫn bùn tuần hồn: SVTH: 1.Triệu Thị Mai Thục; 2.Hồng Thị Tình 85 Đồ án xử lý nước thải sữa GVHD: Th.s.Trần Thị Ngọc Diệu Ống dẫn nước thải vào: − − Chọn vận tốc nước thải chảy ống: v = 0,7m/s Lưu lượng nước thải vào bể: − Đường kính ống dẫn là: ⇒ Chọn ống nhựa PVC có đường kính ống = 150mm Bể xây bêtông cốt thép M250 dày 0,2m Ống dẫn nước thải ra: − − − Chọn vận tốc nước thải chảy ống: v = 0,7m/s Lưu lượng nước thải: Q = 37,5 m3/h Đường kính ống là: ⇒ Chọn ống nhựa PVC có dường kính = 140mm Ống dẫn bùn: Chọn vận tốc bùn chảy ống: v = 1m/s Lưu lượng bùn: Qb = Qr + Qw = 3,9 + 1,82= 5,72 m3/h Qw = 43,78 m3/ngày = 1,82 m3/h − Đường kính ống dẫn: − − ⇒ Chọn ống nhựa PVC có đường kính =45 mm SVTH: 1.Triệu Thị Mai Thục; 2.Hồng Thị Tình 86 Đồ án xử lý nước thải sữa GVHD: Th.s.Trần Thị Ngọc Diệu Bảng5.12: Tổng hợp tính tốn bể lắng II Thơng số Đường kính bể lắng , D(m) Chiều cao bể lắng, H(m) Đường kính ống trung tâm, d(m) Chiều cao ống trung tâm, h(m) Đường kính phần loe, D1(m) Đường kính chắn, Dc(m) Đường kính ống dẫn nước thải (mm) Đường kính ống dẫn bùn (mm) i) Giá trị 8,12 7,54 1,624 2,7 2,19 2,85 145 45 BỂ NÉN BÙN Bùn hoạt tính từ bể lắng đợi II có độ ẩm cao: 99,4% - 99,7% Một phần lớn loại bùn dẫn trở lại aerotank (loại bùn gọi bùn hoạt tính tuần hồn), phần bùn cịn lại bùn hoạt tính dư dẫn vào bể nén bùn Nhiệm vụ bể nén bùn làm giảm độ ẩm bùn hoạt tính dư cách lắng (nén) học để đạt độ ẩm thích hợp (94-96%) phục vụ cho việc xử lý bùn trình phân hủy kị khí bể metan Nén bùn phương pháp trọng lực thường thực bể nén bùn có hình dạng gần giống bể lắng đứng bể lắng li tâm Bùn lắng từ bể lắng II đưa vào ống phân phối bùn trung tâm bể Dưới tác dụng trọng lực, bùn lắng kết chặt lại Saukhi nén, bùn tháo đáy bể Chiều cao lớp bùn giữ lại bể lấy từ 0,6-2,4m (giá trị nhỏ lấy cho tháng nóng) Thời gian lưu bùn lấy từ 0,5-2 ngày, giá trị nhỏ dung cho mùa nóng Các thơng số tính tốn: Hàm lượng bùn hoạt tính dư: Bd = (α x Cll) – Ctr (mg/L) SVTH: 1.Triệu Thị Mai Thục; 2.Hồng Thị Tình 87 Đồ án xử lý nước thải sữa GVHD: Th.s.Trần Thị Ngọc Diệu (1,3 x 727,72) – 5,72 = 940,3 mg/L Trong đó: Bd : hàm lượng bùn hoạt tính dư, mg/L; α: hệ số tính tốn lấy 1,3 (khi aerotank xử lý mức độ hoàn toàn) lấy 1,1 (khi aerotank xử lý khơng hồn tồn); Cll: hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước khỏi bể lắng đợt I, C ll = 727,72 mg/L; Ctr: hàm lượng bùn hoạt tính trơi theo nước khỏi bể lắng đợt II, C tr = 5,72 mg/L; Lượng tăng bùn hoạt tính dư lớn (Bd.max) tính theo cơng thức: Bd.max = K x Bd = 1,15 x 940,3 = 1081,345 mg/L 1081,345 g/m3 đây: K = hệ số bùn tăng trưởng không điều hòa tháng, K = 1,15 – 1,20 Lượng bùn hoạt tính dư lớn tính theo cơng thức: qmax = (m3/h) Trong đó: qmax : lượng bùn hoạt tính dư lớn nhất, m3/h; P: phần trăm lượng bùn hoạt tính tuần hồn bể aerotank, P = 42,4% P= Bảng 5.13 Tính chất bùn dư SVTH: 1.Triệu Thị Mai Thục; 2.Hồng Thị Tình 88 Đồ án xử lý nước thải sữa GVHD: Th.s.Trần Thị Ngọc Diệu Độ ẩm bùn hoạt tính nén, % Tính chất bùn hoạt tính dư, Cd Thời gian nén bùn, h Kiểu bể nén bùn Lắn g đứn g Tốc độ chảy chất lỏng vùng lắng bể nén bùn, kiểu lắng đứng (m/s) Li tâm 97, - 5-8 98 97, 1012 911 Không lớn 0,1 98 97 10 911 Không lớn 0,1 95 Bùn hoạt tính từ bể aerotank xử lý sinh học hoàn toàn Hỗn hợp bùn-nước từ aerotank với nồng độ bùn: Cd= 1500-3000 mg/L Bùn hoạt tính từ bể lắng II với Cd = 4000 mg/L Bùn hoạt tính từ ngăn lắng aerotank kết hợp với lắng II với Cd = 4500-6000 mg/L Hỗn hợp bùn từ aerotank xử lý sinh học khơng hồn tồn với Cd = 1500-2500 mg/L Li tâm Lắn g đứn g 95 3 Không lớn 0,2 Với độ ẩm bùn hoạt tính từ bể lắng II 99,4% với bể nén bùn li tâm chọn, độ ẩm bùn hoạt tính sau nén đạt 97,3% Diện tích bể nén bùn li tâm tính theo cơng thức: F1 = m2 SVTH: 1.Triệu Thị Mai Thục; 2.Hồng Thị Tình 89 Đồ án xử lý nước thải sữa GVHD: Th.s.Trần Thị Ngọc Diệu Trong đó: q0 :tải trọng tính tốn lên diện tích mặt thống bể nén bùn, m 3/m2.h lựa chọn phụ thuộc vào nồng độ bùn hoạt tính dẫn vào bể nén bùn sau: q0 = 0,5 m3/m2.h ứng với nồng độ bùn hoạt tính khoảng 1500-3000 mg/L; q0 = 0,3 m3/m2.h ứng với nồng độ bùn hoạt tính khoảng 5000-8000 mg/L Trong trường hợp xét, bùn hoạt tính dẫn từ bể lắng II ứng với C d = 4000 mg/L, chọn q0 = 0,3 m3/m2.h Đường kính bể nén bùn li tâm tính theo cơng thức: D= Trong đó: F1: diện tích bể nén bùn, F1 = 19,4643 m2 n: số bể nén bùn chọn (không nhỏ 2), n = Chiều cao công tác vùng nén bùn: H = q0 x t = 0,3 x 10 = (m) Trong đó: t thời gian nén bùn, lấy theo bảng 3-12 Đối với bể nén bùn li tâm, với Cd = 4000mg/L, ta có t =9-11h, chọn t=10h Chiều cao tổng cộng bể nén bùn li tâm: Htc = H + h1 +h2 + h3 =3 +0,4 + 0,3 + 1,0 = 4,7m Trong đó: Htc = chiều cao tổng cộng bể nén bùn, m; h1= khoảng cách từ mực nước đến thành bể, h1 = 0,4m; SVTH: 1.Triệu Thị Mai Thục; 2.Hoàng Thị Tình 90 Đồ án xử lý nước thải sữa GVHD: Th.s.Trần Thị Ngọc Diệu h2= chiều cao lớp bùn lắp đặt thiết bị gạt bùn đáy Khi dùng hệ thống gạt bùn, h2 = 0,3m Khi dung bơm bùn hút, h2 = 0,7m; h3= chiều cao tính từ đáy bể đến mức bùn, h3 = 1,0m tốc độ quay hệ thống gạt 0,75-4 h-1 (khi dung bơm bùn : 1h-1) độ nghiêng đáy bể nén bùn tính từ thành bể đến hố thu bùn sau: • • dùng hệ thống gạt: i = 0,01; dùng bơm bùn: i = 0,003 Bùn nén xả định kì áp lực thủy tĩnh 0,5-1,0m Bể nén bùn thiết kế đặt vị trí tương đối cao nước sau tách bùn tự chạy trở lại bể aerotank để tiếp tục xử lý lần Bảng 5.14 Các thông số thiết kế bể nén bùn STT Các thông số Diện tích bể nén bùn Đường kính bể Chiều cao cơng tác vùng nén bùn Chiều cao tổng cộng bể SVTH: 1.Triệu Thị Mai Thục; 2.Hồng Thị Tình Kích thước 19,4643m2 4m 3m 4,7m 91 ... Tình Đồ án xử lý nước thải sữa GVHD: Th.s.Trần Thị Ngọc Diệu Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải sữa tính tốn dựa nghiên cứu mối quan hệ từ nguồn phát sinh nước thải sữa đến khâu xử lý cuối... sơ đồ chế biến sữa với quy trình xử lý nước thải sữa, thành phần nguy hại nước thải sữa, tình hình ngành sữa ngồi nước  Trình bày phương pháp xử lí nước thải sữa số quy trình cơng nghệ xử lí nước. .. nhiễm sản phẩm hỏng thất thoát nguyên liệu q trình sản xuất Bên cạnh đó, nhà máy chế biến sữa thường nằm gần khu vực dân cư, chưa có hệ thống xử lý nước thải sản xuất nước thải sản xuất chưa qua xử