Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 sản phẩm/năm MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT IV DANH MỤC BẢNG BIỂU V DANH MỤC HÌNH ẢNH VIII MỞ ĐẦU: CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ: NƯỚC THẢI SẢN XUẤT 1.1 ĐẶC TRƯNG NƯỚC THẢI SẢN XUẤT THỦY SẢN 1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.2.1 Phương pháp học 1.2.1.1.Thiết bị chắn rác 1.2.1.2.Thiết bị nghiền rác 1.2.1.3.Lưới lọc rác 1.2.1.4.Bể lắng cát 1.2.1.5.Bể điều hòa 10 1.2.1.6.Bể lắng 11 1.2.1.7.Bể tách dầu 14 1.2.1.8.Lọc 15 1.2.2 Phương pháp hóa – lý 15 1.2.2.1.Keo tụ tạo 16 1.2.2.2.Trung hòa 17 1.2.2.3.Hấp thụ 18 1.2.2.4.Tuyển 18 1.2.2.5.Hấp phụ 20 1.2.2.6.Phương pháp trích ly 22 1.2.2.7.Phương pháp trao đổi ion 22 1.2.2.8.Xử lý màng 23 1.2.3 Phương pháp sinh học 24 SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên MSSV: 0250020211 GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn i Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 sản phẩm/năm 1.2.3.1.Xử lý sinh học điều kiện tự nhiên 24 1.2.3.2.Xử lý sinh học điều kiện nhân tạo 28 1.2.4 Xử lý hoàn thiện 37 1.2.5 Một số công nghệ xử lý nước thải thủy sản thực tế 38 CHƯƠNG 2:GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN VÀ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN VINH QUANG 40 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN NƯỚC TA 40 2.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN VINH QUANG .41 2.2.1 Thông tin chung 41 2.2.2 Vị trí địa lý 42 2.2.3 Lịch sử hình thành phát triển 42 2.2.4 Thị trường tiêu thụ 42 2.3 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG VÀ CƠ CẤU TỔ CHỨC CỦA NHÀ MÁY 42 2.3.1 Sơ đồ mặt nhà máy 43 2.3.2 Sơ đồ tổ chức nhà máy 44 2.3.3 Nhiệm vụ chức phận 44 2.3.4 Tình hình nhân 45 2.3.5 Chính sách chất lượng công ty 45 2.4 ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU THỦY VĂN VÀ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG 46 2.4.1 Nhiệt độ 46 2.4.2 Chế độ mưa 46 2.4.3 Chế độ gió 46 2.4.4 Chất lượng khơng khí 46 2.4.5 Các vấn đề vệ sinh môi trường 47 2.5 ĐẶC TÍNH NGUYÊN LIỆU VÀ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT .49 2.5.1 Đặc tính nguyên liệu 49 2.5.2 Quy trình cơng nghệ sản xuất 57 2.6 NGUỒN GỐC PHÁT SINH VÀ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG CỦA CÁC CHẤT Ô NHIỄM 61 2.6.1 Nguồn gốc phát sinh nước thải 61 SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên MSSV: 0250020211 GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn ii Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 sản phẩm/năm 2.6.2 Tác động nước thải chế biến thủy sản đến môi trường 63 2.7 PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU NƯỚC THẢI .64 2.7.1 Thành phần tính chất nước thải nhà máy 64 2.7.2 Yêu cầu sau xử lý 66 CHƯƠNG 3:TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN VINH QUANG CÔNG SUẤT 14.000 TẤN SẢN PHẨM/NĂM 67 3.1 ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 67 3.2 ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 69 3.2.1 Đề xuất công nghệ xử lý 69 3.2.2 Cơ sở để lựa chọn công nghệ 71 3.2.3 Thuyết minh quy trình cơng nghệ 75 3.3 TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ .78 3.3.1 Xác định thơng số tính tốn 78 3.3.2 Tính tốn cơng trình đơn vị 78 3.3.2.1.Song chắn rác 78 3.3.2.2.Bể thu gom 81 3.3.2.3.Máy sàng rác 83 3.3.2.4.Bể điều hòa 83 3.3.2.5.Bể tuyển 88 3.3.2.6.Bể Anoxic 97 3.3.2.7.Bể Aerotank 99 3.3.2.8.Bể lắng (Bể lắng đứng) 106 3.3.2.9.Bể khử trùng 111 3.3.2.10 Bể nén bùn 114 3.3.2.11 Máy ép bùn 118 3.4 DỰ TỐN KINH PHÍ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI .121 3.4.1 Dự tốn chi phí đầu tư 121 3.4.1.1.Dự toán chi phí xây dựng 121 SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên MSSV: 0250020211 GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn iii Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, cơng suất 14.000 sản phẩm/năm 3.4.1.2.Dự tốn chi phí phần thiết bị 121 3.4.2 Chi phí xử lý m3 nước thải 124 3.4.2.1.Chi phí khấu hao 124 3.4.2.2.Chi phí điện 124 3.4.2.3.Chi phí cơng nhân 125 3.4.2.4.Chi phí sửa chữa bảo dưỡng 125 3.4.2.5.Chi phí hóa chất 125 3.5 QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH .125 3.5.1 Thi công 125 3.5.1.1.Cơng trình 125 3.5.1.2.Lực lượng thi công 126 3.5.1.3.Biện pháp thi công 126 3.5.1.4.Giải pháp tiêu kỹ thuật: 127 3.5.1.5.Lắp đặt hệ thống thiết bị, đường ống công nghệ: 127 3.5.1.6.Lắp đặt hệ thống đường điện kỹ thuật: 128 3.5.2 Quản lý vận hành trạm xử lý nước thải 128 3.5.2.1.Kiểm tra chuẩn bị vận hành: 128 3.5.2.2.Vận hành hệ thống xử lý nước thải: 129 3.5.3 Nguyên nhân biện pháp khắc phục cố vận hành HTXL 133 3.5.3 Tổ chức quản lý kỹ thuật an toàn 137 3.5.3.1.Tổ chức quản lý: 137 3.5.3.2.Kỹ thuật an toàn: 138 3.5.3.3.Bảo trì: 138 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 140 SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên MSSV: 0250020211 GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn iv Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 sản phẩm/năm DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, TỪ VIẾT TẮT TNHH trách nhiệm hữu hạn SX -TM sản xuất - thương mại IQF cấp đông nhanh cá thể BHXH bảo hiểm xã hỗi BHYT bảo hiểm y tế ĐTM báo cáo đánh giá tác động môi trường TNMT Tài nguyên Môi trường XLNT xử lý nước thải QCVN quy chuẩn Việt Nam BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường TCVN tiêu chuẩn Việt Nam HTXL hệ thống xử lý SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên MSSV: 0250020211 GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn v Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 sản phẩm/năm DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Sản lượng khai thác thủy sản qua năm 41 Bảng 2.2: Kết phân tích mẫu khí mơi trường xung quanh công ty cổ phần thủy sản Vinh Quang ngày 18/02/2016 47 Bảng 2.3: Phân loại cá tra cá basa 49 Bảng 2.4: Thành phần thức ăn ruột cá tra basa tự nhiên .51 Bảng 2.5: Thành phần dinh dưỡng cá (trên 3.5 oz) 55 Bảng 2.6: Kết phân tích mẫu nước thải Cơng ty Cổ phần Thủy sản Vinh Quang ngày 18/02/2016 66 Bảng 3.1: Mức độ xử lý cần thiết (E) 68 Bảng 3.2: Ưu, nhược điểm phương án 72 Bảng 3.3: Tính tốn hiệu xuất cơng trình cơng nghệ 74 Bảng 3.4: Hệ số khơng điều hòa chung 78 Bảng 3.5: hệ số 𝛃 để tính sức cản cục song chắn rác .80 Bảng 3.6: Các thông số xây dựng mương đặt song chắn rác 81 Bảng 3.7: Thông số thiết kế bể thu gom 83 Bảng 3.8: Các dạng khuấy trộn bể điều hòa 84 Bảng 3.9: Các thông số cho thiết bị khuấy tán khí 85 Bảng 3.10: Tóm tắt thơng số thiết kế bể điều hòa 87 Bảng 3.11: Thơng số thiết kế cho bể tuyển thổi khí 89 Bảng 3.12: Độ hòa tan khơng khí theo nhiệt độ .89 Bảng 3.13: Thông số chân đỡ: 93 Bảng 3.14: Các thông số thiết kế bể tuyển 97 Bảng 3.15: Thông số thiết kế bể Anoxic .99 Bảng 3.16: Các kích thước điển hình bể Aerotank xáo trộn hồn tồn 101 Bảng 3.17: Tóm tắt thông số thiết kế bể Aerotank .106 Bảng 3.18: Tóm tắt thơng số thiết kế bể lắng II (bể lắng đứng) 111 SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên MSSV: 0250020211 GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn vi Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 sản phẩm/năm Bảng 3.19: Liệu lượng Chlorine 113 Bảng 3.20: Tóm tắt thống số thiết kế bể tiếp xúc khử trùng 114 Bảng 3.21: Các thông số thiết kế bể nén bùn trọng lực .115 Bảng 3.22: Tóm tắt thơng số thiết kế bể nén bùn 118 Bảng 3.23: Tóm tắt thông số thiết kế máy ép bùn 120 Bảng 3.24: Bảng chi phí xây dựng trạm xử lý nước thải 121 Bảng 3.25: Bảng chi phí thiết bị trạm xử lý nước thải 122 Bảng 3.26: Chi phí điện 124 Bảng 3.27: Nguyên nhân biện pháp khắc phục cố vận hành HTXL 134 SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên MSSV: 0250020211 GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn vii Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 sản phẩm/năm DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Thiết bị chắn rác Hình 1.2: Máy nghiền rác Hình 1.3: Bể lắng cát ngang .8 Hình 1.4: Bể lắng cát đứng Hình 1.5: Bể lắng cát sục khí Hình 1.6: Bể lắng ngang 12 Hình 1.7: Bể lắng ly tâm 13 Hình 1.8: Bể tách dầu .14 Hình 1.9: Các dạng lọc .15 Hình 1.10: Bể tuyển 20 Hình 1.11: Sơ đồ tháp lọc hấp thụ 21 Hình 1.12: Các cơng trình xử lý sinh học điều kiện tự nhiên 28 Hình 1.13: Mơ hình hoạt động bể UASB 30 Hình 1.14: Bể hiếu khí 32 Hình 1.15: Bể Aerotank thơng thường .33 Hình 1.16: Bể Aerotank xáo trộn hồn tồn .34 Hình 1.17: Mương oxy hóa 35 Hình 1.18: Bể lọc sinh học 36 Hình 1.19: Bể khử trùng 38 Hình 1.20: Hệ thống XLNT Cơng ty Beseaco đạt tiêu chuẩn TCVN 5945:2005- Cột A, với công suất 300 m3/ng.đ 38 Hình 1.21: Hệ thống XLNT Công ty TNHH Hùng cá đạt QCVN 11:2008 - Cột A, với công suất 1000 m3/ng.đ 39 Hình 2.1: Công ty cổ phần thủy sản Vinh Quang 41 Hình 2.2: Sơ đồ mặt nhà máy 43 Hình 2.3: Sơ đồ tổ chức nhà máy .44 SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên MSSV: 0250020211 GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn viii Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, cơng suất 14.000 sản phẩm/năm Hình 2.4: Cá tra 43 Hình 2.5: Cá basa 44 Hình 2.6: Hình dạng sản phẩm 54 Hình 2.7: Sơ đồ quy trình sản xuất 57 Hình 3.1: Quy trình cơng nghệ xử lý nước thải 1200 m3/ngđ phương án .69 Hình 3.2: Quy trình cơng nghệ xử lý nước thải 1200 m3/ngđ phương án .70 Hình 3.3: Sơ đồ lắp đặt xong chắn rác .81 SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên MSSV: 0250020211 GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn ix Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 sản phẩm/năm MỞ ĐẦU  Tính cấp thiết đề tài Ơ nhiễm môi trường vấn đề đặt lên hàng đầu Chế biến thủy sản giữ vai trò quan trọng khơng thể thiếu hệ thống sản xuất kinh tế nước ta Song, vấn đề nước thải chế biến thủy sản lại khiến nhiều người lo ngại Theo Sở Tài Nguyên Môi Trường, vi phạm chủ yếu sở sản xuất chế biến nói chung chưa đầu tư hệ thống xử lý nước thải có đầu tư lại không đạt chuẩn không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật xử lý nước thải đạt chất lượng đầu theo quy định Cũng theo thống kê cho biết, riêng lĩnh vực chế biến thủy sản có đến 16% sở chế biến tập trung chưa có hệ thống xử lý nước thải Trong đó, số sở chưa có đủ cơng đoạn quan trọng hệ thống xử lý nước thải gồm: bể tuyển (dùng để tách dầu, mỡ), bể điều hòa, bể sinh học kỵ khí, bể sinh học bùn hoạt tính bể khử trùng Do đó, hiệu xử lý nhiễm mơi trường thấp Lo ngại nữa, ngồi doanh nghiệp hoạt động khu cơng nghiệp tập trung có nhiều sở chế biến nhỏ lẻ nằm lẫn khu dân cư góp phần khơng nhỏ gây nhiễm Các sở thường không đầu tư nhiều máy móc lẫn cơng nghệ, thường bị phát xả thải trực tiếp môi trường Rất nhiều trường hợp vi phạm bị phát xử lý địa bàn nước, số chưa Cụ thể, Bà Rịa - Vũng Tàu nhiều năm tập trung xử lý xử phạt 22 sở vi phạm gây ô nhiễm nguồn nước, đầu tư hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn theo quy định Song, người dân cho nhiều doanh nghiệp lúc xả thải mơi trường Còn Bạc Liêu, đồn liên ngành kiểm tra 88 sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ bệnh viện (trong có 63 sở thu mua, sơ chế nhà máy chế biến thủy sản), phát sở vi phạm pháp luật bảo vệ mơi trường, phạt hành với tổng số tiền lên đến 1,1 tỷ đồng, bên cạnh cảnh cáo 29 sở khác,… Còn Tp.Cần Thơ, riêng công ty CP Chế biến Thực phẩm Sông Hậu năm 2014 bị phạt hành 778 triệu đồng khơng thu gom triệt để chất thải nguy hại vào khu lưu trữ tạm thời theo quy định, dầu mỡ xả thải vào môi trường nước không quy định, xả thải vượt quy chuẩn kỹ thuật chất thải Thậm chí phải đình hoạt động tháng sản xuất có phát sinh nguồn nước thải vượt quy chuẩn cho phép SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên MSSV: 0250020211 GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 sản phẩm/năm 3.5.1.4 Giải pháp tiêu kỹ thuật:  Từ thiết thi công: Căn vào vẽ mặt tổng thể vẽ chi tiết, xác định trạng mặt xây dựng hạng mục xây dựng: kích thước, cao trình, vị trí Xác định sai số thiết kế thực tế để thống với công ty phương án giải Dựa bảng vẽ thiết kế có, lập bảng vẽ triển khai cụ thể để chế tạo, gia công lắp đặt thiết bị, tủ điện điều khiển, đường ống kỹ thuật, đường dây điện… Đơn vị thi công xác định vị trí xác thiết bị mặt trạng theo thiết kế mặt trạng  Gia công thiết bị: Trừ số thiết bị nhập ngoại Còn lại tất thiết bị hệ thống xử lý nước thải gia công địa phương Các vật tư sử dụng để chế tạo thiết bị lựa chọn phù hợp với thiết kế 100% Tất mối hàng sắt, thép không rỉ đảm bảo u cầu: chịu lực tốt, khơng rò rỉ, đạt u cầu mĩ thuật Tất thiết bị chịu áp sau gia công tiến hành thử mối hàn thử áp khí nén hay nước Áp lực thử lớn gấp lần áp lực sử dụng Tất thiết bị sắt thép sơn bảo vệ chống ăn mòn hóa học Tất thiết bị sau gia công chạy thử kiểm tra trước đưa lắp đặt 3.5.1.5 Lắp đặt hệ thống thiết bị, đường ống công nghệ: Việc lắp đặt hệ thống đường ống công nghệ tiến hành sau định vị xác vị trí thiết bị cao độ Trong trình thi cơng, cao trình đường ống kiểm tra thường xuyên, chặt chẽ để đảm bảo xác Phần lớn đường ống công nghệ ống sắt tráng kẽm ống nhựa PVC Thi công thép nối ống kim loại ống nhựa Các đường ống kim loại ống nhựa cố định móc nhựa, móc sắt Các đường ống có cao độ âm ( 70% theo COD,  Hiệu suất xử lý đạt < 70% theo COD, COD đầu < 1500 mg/l COD đầu > 1500 mg/l  Nước đầu khơng có bùn lơ lửng  Nước đen có lẫn bùn  Khí mạnh  Khí yếu  Khơng tạo bọt  Bể tạo bọt cản trở việc khí  Giảm thiểu mùi hôi  Phát sinh mùi hôi  Quy trình vận hành bể hiếu khí: Điều kiện hoạt động: - Nồng độ oxy hòa tan: Điều kiện để đảm bảo cho bể hiếu khí có khả hoạt động tốt phải đảm bảo đủ lượng oxy hòa tan nước cách liên tục:  Hàm lượng oxy hòa tan bể sinh học thường trì mức mg/l  Lượng oxy tối thiểu nước thải khỏi bể lắng tối thiểu mg/l  Q trình thổi khí qua bể xử lý hiếu khí khơng phá vỡ cấu trúc màng vi sinh vật  Thời gian ngừng cấp khí cho bể khơng lớn - Nồng độ COD đầu vào: