ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Công ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000m3/ngày đêm MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC BẢNG .v DANH MỤC HÌNH vi MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.1 GIỚI THIỆU VỀ NGÀNH SẢN XUẤT BIA 1.2 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT BIA a) Trên giới b) Tại Việt Nam 1.3 Các vấn đề ô nhiễm môi trường ngành sản xuất bia 1.4 CÁC CHỈ TIÊU CƠ BẢN CỦA NƯỚC THẢI 1.4.1 Các tiêu lý học 1.4.2 Các tiêu hóa học sinh hóa 1.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 10 1.5.1 Phương pháp học 10 1.5.2 Phương pháp xử lý hóa học hóa lý 17 1.5.3 Phương pháp sinh học 21 a) Xử lý sinh học điều kiện tự nhiên 22 b) Xử lý sinh học điều kiện nhân tạo 26 1.5.4 Phương pháp khử trùng mước thải 35 1.5.5 Phương pháp xử lý bùn cặn nước thải 37 1.6 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH BIA 39 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NƯỚC THẢI CÔNG TY TNHH NHÀ MÁY BIA SVTH: Đặng Thị Kim Hà GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn i ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Công ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000m3/ngày đêm HEINEKEN VIỆT NAM 43 2.1 GIỚI THIỆU CÔNG TY 43 2.2 QUY TRÌNH SẢN XUẤT 44 2.2.1 Các nguyên liệu 44 2.2.2 Quy trình sản xuất bia 45 2.3 HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG TẠI NHÀ MÁY 48 2.3.1 Nước thải .48 a) Nguồn gốc nước thải 48 b) Đặc trưng nước 48 2.3.2 Khí thải 49 2.3.3 Chất thải rắn 50 a) Chất thải rắn sinh hoạt 50 b) Các chất thải nguy hại 50 CHƯƠNG ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 51 3.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ 51 3.2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 52  Phương án 52  Phương án 54 3.3 PHÂN TÍCH - LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ XỬ LÝ 55 3.4.TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 60 3.4.1 Song chắn rác 60 3.4.2 Hố thu gom 62 3.4.3 Bể điều hòa 63 3.4.4 Bể lắng I 66 SVTH: Đặng Thị Kim Hà GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn ii ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Công ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000m3/ngày đêm 3.4.5 Bể trung gian .68 3.4.6 Bể UASB .69 3.4.7 Bể Anoxic 75 3.4.8 Bể Aerotank 77 3.4.8 Bể lắng 83 3.4.9 Bể khử trùng 85 3.4.10 Bể nén bùn 86 CHƯƠNG 5: VẬN HÀNH VÀ TỔ CHỨC QUẢN LÝ 92 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 99 TÀI LIỆU 100 SVTH: Đặng Thị Kim Hà GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn iii ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Công ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000m3/ngày đêm DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT HTXL Hệ thống xử lý XLNT Xử lý nước thải VSV Vi Sinh Vật CHC Chất hữu TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam VOC (Volatile organic compound) Hợp chất hữu dễ bay SVTH: Đặng Thị Kim Hà GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn iv ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Công ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000m3/ngày đêm DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Tiêu chuẩn nồng độ mức độ ô nhiễm .6 Bảng 1.2 Thông số nước thải HTXLNT .39 Bảng 1.3 Thông số nước thải HTXL 41 Bảng 2.1 Đặc tính nước thải nhà máy 48 Bảng 2.2 Giá trị C thông số ô nhiễm nước thải cơng nghiệp 49 Bảng 3.1 Đặc tính nước thải 51 Bảng 3.2 Dự tính hiệu suất xử lý cơng trình đơn vị phương án 57 Bảng 3.3 Chi phí xây dựng 88 Bảng 3.4 Chi phí mua máy móc, thiết bị .89 SVTH: Đặng Thị Kim Hà GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn v ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Công ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000m3/ngày đêm DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Song rác 11 Hình 1.2 Bể lắng cát .12 Hình 1.3 Bể lắng đứng 13 Hình 1.4 Bể lắng ngang 14 Hình 1.5 Bể lắng ly tâm 15 Hình 1.6 Bể điều hòa 15 Hình 1.7 Bể tách dầu mỡ 16 Hình 1.8 Bể lọc áp lực 17 Hình 1.9 Bể trung hòa nước thải có tính axit 19 Hình 1.10 Bể tuyển 20 Hình 1.11 Sơ đồ hồ hiếu khí tùy nghi 23 Hình 1.12 Sơ đồ đất ngập nước kiến tạo chảy ngầm theo chiều ngang 25 Hình 1.13 Nguyên tắc hoạt động cánh đồng tưới 26 Hình 1.14 Bể aeroten 27 Hình 1.15 Cơng nghệ mương oxy hóa 28 Hình 1.16 Chu kỳ hoạt động Bể SBR 29 Hình 1.17 Cơng nghệ màng MBR .31 Hình 1.18 Bể lọc sinh học nhỏ giọt 31 Hình 1.19 Bể MBBR hiếu khí thiếu khí 32 Hình 1.20 Cấu tạo bể UASB 34 Hình 1.21 Khử trùng chlorine .36 Hình 1.22 Cơ chế tạo ozon khử trùng nước 36 Hình 1.23 Hệ thống đèn UV 37 Hình 1.24 Sân phơi bùn 38 Hình 1.25: Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước nhà máy bia Đông Nam Á 40 Hình 1.26: Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải nhà máy bia Habeco 42 Hình 2.1 Cơng ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam 43 Hình 2.2 Các nguyên liệu sản xuất bia 44 Hình 2.3 Quy trình sản xuất bia 47 Hình 3.1 Sơ đồ cơng nghệ phương án 52 Hình 3.2 Sơ đồ cơng nghệ phương án 54 SVTH: Đặng Thị Kim Hà GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn vi ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Công ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000m3/ngày đêm MỞ ĐẦU I Đặt vấn đề Bia nước giải khát có từ lâu đời 7000 năm trước cơng ngun có ghi chép sản xuất bia Hiện nhu cầu bia giới Việt Nam lớn bia loại nước uống mát, bổ, có độ cồn thấp, có độ mịn xốp, có hương vị đặc trưng Đặc biệt CO2 bão hoà bia có tác dụng làm giảm nhanh khát người uống, nhờ ưu điểm mà bia sử dụng rộng rãi hầu hết khắp nước giới sản lượng ngày tăng Ở nước ta với phát triển kinh tế dẫn đến nhu cầu người dân ngày cao Nhu cầu sử dụng loại nước giải khát bia ngày tăng, năm qua nhà máy bia đầu tư xây dựng ngày nhiều để đáp ứng đủ nhu cầu người tiêu dùng Tuy nhiên, tăng trưởng ngành sản xuất bia lại kéo theo vấn đề môi trường như: vấn đề chất thải sản xuất, đặc biệt nước thải có độ nhiễm cao Nước thải sản xuất rượu bia thải thường có đặc tính chung ô nhiễm hữu cao, nước thải thường có màu xám đen thải vào thuỷ vực đón nhận thường gây nhiễm nghiêm trọng phân huỷ chất hữu diễn nhanh Thêm vào hố chất sử dụng trình sản xuất CaCO3, CaSO4, H3PO4, NaOH, Na2CO3 Những chất với chất hữu nước thải có khả đe doạ nghiêm trọng tới thuỷ vực đón nhận khơng xử lý Chính vậy, đề tài “ Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia Việt Nam, với công suất xả thải 2000 m3/ngày đêm” thực nhằm mục đích giải nhiễm nước thải công ty, giúp công ty ngày phát triển kinh tế với bảo vệ mội trường bền vững II Mục tiêu nghiên cứu - Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia Việt Nam với công suất 2000 m3/ngđ III Tính giá thành m3 xử lý Nội dung nghiên cứu  Tổng quan nước thải bia đặc trưng nước thải  Đề xuất 02 phương án công nghệ xử lý nước thải yêu cầu xử lý, từ phân tích lựa chọn cơng nghệ thích hợp SVTH: Đặng Thị Kim Hà GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Công ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000m3/ngày đêm  Tính tốn cơng trình đơn vị phương án chọn  Tính tốn lựa chọn thiết bị (bơm nước thải, máy thổi khí,…) cho cơng trình đơn vị tính tốn  Khai tốn sơ chi phí xây dựng cơng trình IV Phương pháp nghiên cứu Phương pháp so sánh: So sánh ưu khuyết điểm công nghệ xử lý để đưa giải pháp xử lý chất thải có hiệu Phương pháp chuyên gia: Trong trình thực đề tài tham khảo ý kiến giáo viên hướng dẫn vấn đề có liên quan Phương pháp tính tốn: Sử dụng cơng thức tốn học để tính tốn cơng trình đơn vị hệ thống xử lý nước thải, chi phí xây dựng vận hành hệ thống Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm Autocad để mô tả kiến trúc công nghệ xử lý nước thải SVTH: Đặng Thị Kim Hà GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Công ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000m3/ngày đêm CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.1 GIỚI THIỆU VỀ NGÀNH SẢN XUẤT BIA - Bia loại nước uống chứa cồn sản xuất trình lên men đường lơ lửng môi trường lỏng khơng chưng cất sau lên men Nói cách khác, bia loại nước giải khát có độ cồn thấp, bọt mịn xốp có hương vị đặc trưng hoa houblon Đặc biệt CO2 hòa tan bia có tác dụng giải nhiệt nhanh, hỗ trợ cho q trình tiêu hóa, ngồi bia chứa lượng Vitamin phong phú (chủ yếu vitamin nhóm B1, B2, ) Nhờ ưu điểm này, bia sử dụng rộng rãi hầu giới với sản lượng ngày tăng Đối với nước ta bia trở thành loại đồ uống quen thuộc với sản lượng ngày tăng trở thành ngành công nghiệp mũi nhọn ngành cơng nghiệp nước ta - Q trình sản xuất bia gọi nấu bia Do thành phần sử dụng để sản xuất bia có khác biệt tùy theo khu vực, đặc trưng bia hương vị màu sắc thay đổi khác có khái niệm loại bia hay phân loại khác 1.2 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT BIA a) Trên giới - Ngành cơng nghiệp sản xuất bia có nguồn gốc từ nước châu Âu Đức, Anh, Pháp với nhu cầu tiêu thụ ngày lớn ngành sản xuất Bia chiếm vị trí quan trọng ngành phát triển công nghiệp giới - Hiện giới có khoảng 25 quốc gia sản xuất bia với sản lượng lớn Trong nước Đức, Mỹ, Úc năm sản xuất 10 tỷ lít/năm Sản lượng tính bình qn theo đầu người số nước 160 lít/năm CH Séc, Đức Tại số nước giới ngành công nghiệp sản xuất bia đặt quyền kiểm soát quan nhà nước Tại Ấn Độ, phủ thực đổi chế, doanh nghiệp tự sản xuất kinh doanh, trừ ngành đặc biệt cần phải có giấy phép phủ quyền sản xuất kinh doanh có ngành sản xuất rượu bia b) Tại Việt Nam - Bia đưa vào Việt Nam từ năm 1890 với xuất Nhà máy bia Sài Gòn Nhà máy bia Hà Nội, bia Việt Nam có lịch sử 120 năm Hiện nhu cầu thị trường, thời gian ngắn, ngành sản xuất bia có bước phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu tư mở rộng nhà máy bia có từ trước xây dựng nhà máy bia thuộc Trung ương địa phương quản lý, SVTH: Đặng Thị Kim Hà GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Cơng ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000m3/ngày đêm nhà máy liên doanh với hãng bia nước ngồi Cơng nghiệp sản xuất bia phát triển kéo theo phát triển ngành sản xuất khác như: vỏ lon nhôm, két nhựa, vỏ chai thủy tinh, loại nút chai bao bì khác - Hiện nay, thị trường bia Việt Nam có khoảng 470 nhà máy sở sản xuất bia với quy mơ khác Trong đó, có sở sản xuất với cơng suất 100 triệu lít/năm, khoảng 20 nhà máy có cơng suất 50 triệu lít/năm 11 nhà máy có cơng suất 20 triệu lít/năm Ngồi ra, có lượng nhiều sở sản xuất nhỏ, công suất 10 triệu lít/năm triệu lít/năm Các sở sản xuất lớn thường tập trung số thành phố như: Hồ Chí Minh, Hà Nội, Hải Phòng số tỉnh khác nước 1.3 Các vấn đề ô nhiễm môi trường ngành sản xuất bia - Hoạt động sản xuất bia có mức độ nhiễm lớn Sự ô nhiễm chủ yếu chất có nguồn gốc hữu hòa tan dòng thải, kèm theo nước thải chung màu độ đục cao, hàm lượng chất rắn lơ lửng cao vi sinh vật, nấm men, nấm mốc  Sự diện chất độc hại nước thải gây ảnh hưởng trực tiếp tới hệ động vật nước hệ sinh thái thủy vực Chúng khơng làm chết lồi thủy sinh mà làm khả tự làm nguồn nước nơi tiếp nhận  Hàm lượng chất hữu cao làm tăng chất dinh dưỡng có nguồn nước, tạo tượng phú dưỡng hóa kênh rạch, thúc đẩy phát triển bùng nổ loại rong tảo  Hàm lượng chất rắn cao dễ dẫn đến tượng tắc nghẽn đường cống nước chung địa phương Sau thời gian tích tụ lâu ngày điều kiện yếm khí, chúng bị phân hủy vi sinh vật hoại sinh Kết trình sản sinh khí CH4, CO2, H2S, H2S chất khí gây mùi thối đặc trưng - Ngồi q trình xúc rửa chai, tạo lượng kim loại nặng chất độc hại khác nhãn chai Do đó, để giảm lượng kim loại nặng chất độc hại khác nước cần tránh in ấn bao bì chất có chứa kim loại nặng a) Lượng nước thải - Nhu cầu sử dụng nước thải nhà máy Bia - Rượu - Nước giải khát thường lớn nên hầu hết phải khai thác nước ngầm để phục vụ cho sản xuất sinh hoạt nhà máy Việc khai thác nước ngầm có nguy gây nên cạn kiệt nguồn nước ngầm vào SVTH: Đặng Thị Kim Hà GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Cơng ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000m3/ngày đêm Diện tích tổng cộng bể: F  F1  F2  38,45 m2 Đường kính bể nén bùn: Db   Đường kính ống trung tâm : d   F  7m   F2  0,42m Đường kính miệng loe ống trung tâm: dl = 1,35× d = 0,57 m Đường kính chắn hình nón: dc = 1,3 × dl = 0,74 m Chiều cao phần lắng bể nén bùn: hl = vl * t * 3600 = 0,0001 * 10 * 3600 =3,6 m Chiều cao phần lắng với góc nghiêng 450, đường kính bể m, đường kính đáy bể 0,4 m là:  D  dn    0,4  hn  h2  h3     tg     tg 45  3,3 (m) 2     Chiều cao tổng cộng bể lắng H = hct + hn + hbv = 3,6 + 3,3 + 0,5 = 7,4 m Nước tách từ bể nén bùn dẫn bể điều hòa để tiếp tục xử lý Bùn đưa từ bể lắng qua có độ ẩm 99.2%, sau đưa đến bể nén bùn độ ẩm giảm xuống 96% 100 -99.2 Qbùn thu = 13,79 x24 x ( 100 - 95 ) = 2,21 (m3/h) Qnước tách =13,79 - 2,21 = 11,58(m3/h) Đường kính ống dẫn bùn D 4Qb 13,79   0,07 v    3600 1   3600 Chọn ống PVC đường kính 75 3.4.11 Khai tốn kinh tế 3.4.11.1 Chi phí xây dựng SVTH: Đặng Thị Kim Hà GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 87 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Công ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000m3/ngày đêm Bảng 3.3 Chi phí xây dựng STT 10 Tên cơng trình Hố thu gom LxBxH 4,3 x 3,6 x Bể điều hòa LxBxH 9,8 x x 8,5 Bể lắng I FxH 29,7 x 8,13 Bể trung gian LxBxH 4,35 x x 3,5 Bể UASB LxBxH 10 x 9,26 x 6,82 Bể Anoxic LxBxH x 6,7 x 5,5 Bể Aerotank LxBxH x 6,32 x 4,5 Bể lắng II FxH 29,7 x 9,57 Bể nén bùn FxH 38,45 x 7,4 Bể khử trùng LxBxH x 3,7 x 3,5 Thể Tích (m3) Số lượng (cái) Đơn giá Thành tiền (VNĐ) (VNĐ) 46,44 1.500.000 69.660.000 666,4 1.500.000 999.600.000 241,46 1.500.000 362.190.000 60,9 1.500.000 91.350.000 631,5 1.500.000 947.250.000 230,4 1.500.000 345.600.000 294,8 1.500.000 442.200.000 284,2 1.500.000 426.300.000 288,38 1.500.000 432.570.000 64,75 1.500.000 97.125.000 Tổng cộng SVTH: Đặng Thị Kim Hà GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 4.213.845.000 88 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Công ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000m3/ngày đêm Bảng 3.4 Chi phí mua máy móc, thiết bị STT Phần thiết bị Số Đơn giá thiết bị Thành tiền lượng (VNĐ) (VNĐ) Máy bơm nước thải Tsurumi 100 BZ43.7 39.050.000 78.100.000 Máy bơm hút bùn HSF250-1.37 26 2.292.000 4.584.000 Bơm chìm nước thải Tsurumi 50NH23.0 12.282.000 24.564.000 Máy thổi khí Longtech LT-125 bao gồm motor LT-125 công suất 30HP 75.000.000 150.000.000 Bơm định lượng hóa chất Blue – 5.127.000 5.127.000 69.563.000 139.126.000 156 468.000 73.008.000 35.000.000 35.000.000 White C660-P Máy thổi khí Tsurumi RSR–100 có cơng suất kW Đĩa phân phối khí Jaeger Các thứ khác: ống điện, ống nước, van khóa, lan can, tủ điện, Máy ép bùn 245.000.000 245.000.000 10 Song chắn rác 3.000.000 3.000.000 11 Lưới chắn rác 7.500.000 7.500.000 12 Máy khuấy trộn chìm Evergush EFM-30T 3Hp 32.742.000 32.742.000 Tổng cộng 797.751.000  Vậy tổng chi phí xây dựng, lắp đặt hệ thống: SVTH: Đặng Thị Kim Hà GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 89 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Công ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000m3/ngày đêm 4.213.845.000 + 797.751.000 = 5.011.596.000 đồng 3.11.2 Chi phí vận hành 3.11.2.1 Chi phí điện Giả sử ước tính điện tiêu thụ: 900 kw/ngày 900  0,038 kw/m3 2400 Điện tiêu thụ tính cho 1m3 nước: Giá điện 2.500 đồng/kw Chi phí điện cho m3 là: 2.500 x 0,038 = 950 đồng/m3 3.11.2.2 Chi phí nhân cơng Nhà máy xử lý có kỹ sư nhân cơng Lương cơng nhân tháng 4.000.000 đồng/ tháng Lương kỹ sư tháng 6.000.000 đồng/ tháng Chi phí tổng cộng: x 4.000.000 + 6.000.000 =18.000.000 đồng/ tháng Chi phí cơng nhân tính cho m3 nước: 18.000.000  250 đồng/m3 30  2400 3.11.2.3 Chi phí hóa chất STT Tên hóa chất Liều lượng sử dụng (kg/ngày) Đơn giá (đồng/kg) Thành tiền (đồng/ngày) NaOCl 19,2 2300 44160 Chi phí hóa chất tính cho m3 nước: 44160  18,4 đồng/m3 2400 3.11.2.4 Chi phí bảo trì, bảo dưỡng Chi phí mua tồn máy móc thiết bị 797.751.000 đồng chi phí xây dựng cơng trình hệ thống xử lý 4.213.845.000 đồng Chi phí bảo trì, bảo dưỡng máy móc thiết bị chiếm 1% chi phí mua thiết bị, chi phí bảo dưỡng cơng trình xây dựng chiếm 0,5% chi phí xây dựng SVTH: Đặng Thị Kim Hà GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 90 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Công ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000m3/ngày đêm Tbd = 0,005 x 4.213.845.000 + 0,01 x 797.751.000 = 29.046.735 đồng/năm =79580 đồng/ ngày = 40 đồng/m3 3.11.2.5 Chi phí vận hành cho m3 nước thải T = Tđ + Thc + Tcn + Tbd = 950 + 18,4 + 250+ 40 = 1.258 đồng/m3 SVTH: Đặng Thị Kim Hà GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 91 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Công ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000m3/ngày đêm CHƯƠNG 5: VẬN HÀNH VÀ TỔ CHỨC QUẢN LÝ HƯỚNG DẪN THAO TÁC VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI - Trước tiến hành vận hành nhà máy xử lý nước thải, phải kiểm tra tồn hệ thống xem có an tồn để hoạt động khơng: Kiểm tra thiết bị điện, kiểm tra mức nước thải, kiểm tra thiết bị khắc phục cố có đầy đủ khơng tiến hành thao tác khởi động hệ thống - Trong trình vận hành, cán vận hành thiết phải tuân thủ quy trình vận hành đào tạo Vì vận hành sai gây cố dẫn đến hỏng thiết bị hay dẫn đến nước sau xử lý không đạt tiêu chuẩn đề - Mọi cố xảy phải tìm cách khắc phục kịp thời Nếu tự khắc phục, phải báo cáo cho cán kỹ thuật có trách nhiệm xem xét xử lý - Phải nắm vững qui tắc hoạt động thiết bị trước đưa thiết bị vào sử dụng - Thiết bị trước khởi động phải kiểm tra kỹ lưỡng nguồn điện, chế độ bôi trơn, dầu mỡ để đảm bảo tuyệt đối an toàn vận hành - Khi có cố, phải thực thao tác sách hướng dẫn khắc phục cố thiết bị Tìm hiểu nguyên nhân gây cố tìm biện pháp khắc phục sửa chữa sớm nhất, không ảnh hưởng đến chất lượng nước đầu 5.1 VẬN HÀNH GIAI ĐOẠN KHỞI ĐỘNG 5.1.1 Kiểm tra hệ thống sau lắp đặt hoàn chỉnh - Lắp đặt kiểm tra toàn thiết bị lắp đặt, mối nối điện, hệ thống điện điều khiển, điện kỹ thuật… - Tiến hành thử thiết bị đơn động khơng tải liên động có tải - Vệ sinh, dọn dẹp hoàn trả mặt Kiểm tra động phần điện - Đối với kiểm tra động cơ, tiến hành đấu điện tạm kiểm tra xem động có vấn đề điện hay khơng – đo dòng điện, đo áp, tình trạng nóng lên động nhanh hay chậm - Quan sát xem có vấn đề bất thường hay không như: độ không đồng tâm trục động cơ, có tượng bốc khói hay có mùi khét thoát từ động cơ… phát điều bất thường phải dừng tìm nguyên nhân khắc phục bất thường thời gian nhanh - Nếu đấu điện vào hệ thống điều khiển, xem động có quay chiều hay khơng, có phải đảo cách đấu dây  Kiểm tra động phần - Đối với bơm nước thải kiểm tra lưu lượng bơm có đạt cơng suất hay khơng - Đối với máy thổi khí: cần kiểm tra độ nhiễm bẩn trục máy động cơ, áp suất làm việc, độ ồn máy, mối hàn khớp nối phụ kiện… SVTH: Đặng Thị Kim Hà GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 92 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Công ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000m3/ngày đêm - Đối với hệ hóa chất: cần kiểm tra lưu lượng bơm có với thang lưu lượng máy hay không, ống lược phải cố định chắn với bồn tránh trường hợp ống bị vào cánh khuấy… - Đối với motor: lắp đặt xong phải kiểm tra motor hoạt động có ổn định hay khơng, tốc độ quay, trước vào hoạt động phải kiểm tra xem có bị vướng hay khơng Kiểm tra hệ thống phần điều khiển - Khi kiểm tra phần điều khiển ta tắt tất CB công tác điều khiển bên hệ thống - Mở CB nguồn kiểm tra nguồn điện cấp: dòng, áp đồng hồ hay đồng hồ báo gắn tủ điện - Kiểm tra đèn báo hiệu pha có đầy đủ pha hay khơng đầy đủ bắt đầu kiểm tra thiết bị - Bật CB thiết bị cần kiểm tra kiểm tra dòng, áp pha thiết bị - Kiểm tra điều khiển tay cách bật cơng tắc tay bên ngồi tủ điện qua vị trí MAN - Nếu đèn báo, cơng tắc từ thiết bị hoạt động quay cơng tắc tay vị trí Off - Sau kiểm tra điều khiển tay tất thiết bị tay hoạt động chuyển qua kiểm tra điều khiển tự động - Kiểm tra điều khiển hệ thống phương pháp giả định tín hiệu mức nước - Để thử điều khiển hệ thống nhấc hay hạ phao, xem đèn báo bên ngồi hoạt động cơng tắc từ bên tủ điện có với mục đích điều khiển hay khơng - Đối với hệ thống có điều khiển PLC để thử điều khiển hoạt động luân phiên thiết bị ta điều chỉnh thời gian luân phiên nhỏ để xem hoạt động hệ thống 5.2 VẬN HÀNH HẰNG NGÀY  Bể Aerotank - Đối với hoạt động bể Aerotank giai đoạn khởi động ngắn nên khác với giai đoạn hoạt động không nhiều Giai đoạn hệ thống hoạt động có số lần phân tích giai đoạn khởi động - Các yếu tố sau ảnh hưởng đến hoạt động bể Aerotank: Các hợp chất hóa học Nhiều hóa chất phênol, formaldêhyt, chất bảo vệ thực vật, thuốc sát khuẩn,…có tác dụng gây độc cho hệ vi sinh vật bùn hoạt tính, ảnh hưởng tới hoạt động sống chúng, chí gây chết Nồng độ oxi hòa tan DO Cần cung cấp liên tục để đáp ứng đầy đủ cho nhu cầu hiếu khí vi sinh vật sống bùn hoạt tính Lượng oxi coi đủ nước thải đầu bể lắng có SVTH: Đặng Thị Kim Hà GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 93 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Công ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000m3/ngày đêm DO mg/l Thành phần dinh dưỡng Chủ yếu cacbon, thể BOD ( nhu cầu oxi sinh hóa ), ngồi cần có nguồn Nitơ (thường dạng NH+4 ) nguồn Phốtpho (dạng muối Phốt phat), cần nguyên tố khoáng Magiê, Canxi, Kali, Mangan, Sắt,… Thiếu dinh dưỡng : tốc độ sinh trưởng vi sinh giảm, bùn hoạt tính giảm, khả phân hủy chất bẩn giảm Thiếu Nitơ kéo dài : cản trở q trình hóa sinh, làm bùn bị phồng lên, lên khó lắng Thiếu Phốtpho : vi sinh vật dạng sợt phát triển làm cho bùn kết lại, nhẹ nước lên, lắng chậm, giảm hiệu xử lí Khắc phục : cho tỉ lệ dinh dưỡng BOD : N : P = 100 : : Điều chỉnh lượng bùn tuần hoàn phù hợp Tỉ số F/M Nồng độ chất môi trường ảnh hưởng nhiều đến vi sinh vật, phải có lượng chất thích hợp, mối quan hệ tải trọng chất bẩn với trạng thái trao đổi chất hệ thống biểu thị qua tỉ số F/M pH Thích hợp 6,5 – 8,5, nằm giá trị ảnh hưởng đến q trình hóa sinh vi sinh vật, trình tạo bùn lắng Nhiệt độ Hầu hết vi sinh vật nước thải thể ưa ấm , có nhiệt độ sinh trưởng tối đa 40 0C , 0C Ngồi ảnh hưởng đến q trình hòa tan oxi vào nước 5.3 NGUYÊN TẮC BẢO DƯỠNG THIẾT BỊ Mỗi thiết bị phải có chế độ bảo dưỡng, bảo trì riêng Phương pháp bảo dưỡng thiết bị nêu rõ sách hướng dẫn vận hành thiết bị nhà sản xuất Phải thực chế độ bảo dưỡng, thao tác tiến hành bảo dưỡng, thời gian cần bảo dưỡng thiết bị (thường tính theo máy hoạt động) theo sách hướng dẫn vận hành thiết bị 5.4 AN TOÀN VẬN HÀNH Khi làm việc gần bể Bất bạn làm việc quanh bể, thủ tục an toàn lao động phải tuyệt đối chấp hành: - Đi ủng để di chuyển cho nhanh nhẹn Đế giày có đinh mũ kép tăng khả chống trượt - Mặc áo phao làm việc xung quanh bể nơi mà khơng có lan can bảo vệ Khi ngã xuống bể thơng khí lúc thơng khí khó tránh khỏi bị chết đuối trừ SVTH: Đặng Thị Kim Hà GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 94 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Cơng ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000m3/ngày đêm mặc áo phao - Sự sinh sôi tảo trơn sàn thao tác phải cọ rửa chúng xuất - Giữ gìn khu vực xử lý - Khơng để rơi dụng cụ, thiết bị vật liệu mà tạo ảnh hưởng tới trình xử lý - Khu vực xử lý phải có đủ ánh sáng để làm việc vào buổi tối, đặc biệt lúc có xự cố xảy 5.4 CÁC SỰ CỐ VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC Ngưng hoạt động Có nhiều nguyên nhân khác để định có nên ngưng hoạt động hệ thống xử lý nước thải như: sửa chữa, xử lý cố máy móc, chất lượng nước thải hay nâng cấp hệ thống Kết sau ngừng hoạt động khiến quần thể sinh vật bị đói, thiếu tức ăn, phân hủy nội bào Sinh khối chết trơi ngồi làm gia tăng lượng cặn lơ lửng nước Oxy cần phải cung cấp để tránh điều kiện kỵ khí vấn đề mùi, nhiên cần phải giảm đến mức thấp Cách giải cố - Giảm lượng nước thải đầu vào từ 20 – 30% mức bình thường - Hãy cố gắng tích trữ nhiều tốt nƣớc thải bể điều hòa bể chứa - Giảm lƣợng oxy cung cấp xuống mức thấp (DO khoảng -2mg/l) - Duy trì q trình vận hành bình thƣờng lâu đến mức Duy trì, bổ sung chất dinh dưỡng - Nếu cần thiết phải bổ sung nguồn Carbon từ vào (như acetate, methanole…) để tránh cho sinh khối bị thối rữa lấy nhiều tốt 5.4.1 Những cố hư hỏng thường gặp Sự cố với máy bơm: Cần kiểm tra máy bơm xem nước có đẩy lên hay không Khi máy bơm hoạt động không lên nước, cần kiểm tra lần nước nguyên nhân sau: - Nguồn điện cung cấp lượng có ổn định khơng - Cánh bơm có bị chèn vào chướng ngại vật khơng - Nếu lúc bơm có âm lạ cần ngừng bơm tìm nguyên nhân để khắc phục cố Tùy theo trường hợp cụ thể mà đưa phương án sửa chữa máy bơm kịp thời Tốt nên trang bị máy bơm, vừa để sử dụng dự phòng trường hợp máy SVTH: Đặng Thị Kim Hà GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 95 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Cơng ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000m3/ngày đêm bơm gặp cố, vừa để bơm kết hợp với máy bơm trường hợp cần bơm với lưu lượng lớn Sự cố sục khí: - Oxy tất nhiên nguyên tố quan trọng qua trình sinh khối hoạt tính Nếu nguồn cung cấp oxy bị cắt cung cấp hạn chế, sinh khối trở nên sẫm màu, tỏa mùi khó chịu chất lượng nước sau xử lý bị suy giảm - Cần phải giảm lưu lượng cấp nước thải vào ngưng hẳn (nếu máy sục khí hỏng hẳn) - Sau thời kỳ dài khơng đủ oxy, sinh khối phải sục khí mạnh mà khơng nạp nước thải Sau đó, lưu lượng cấp nước thải tăng lên bước Các vấn đề đóng/mở van: Có trường hợp xảy ra: van cấp nước thải vào không mở/đóng; van thải sinh khối dư khơng mở/đóng Trong đó, van thải sinh khối dùng để loại bỏ sinh khối dư từ bể sinh khối hoạt tính Trong trường hợp hư hỏng, sinh khối dư khơng lấy hàm lượng MLSS tăng lên Nói chung, điều dể dàng chấp nhận vài ngày Tuy nhiên, sau chu kỳ lâu hơn, hàm lượng MLSS cao làm cho trình tách sinh khối khiến nước trở nên khó xử lý Các cố dinh dưỡng: Các chất dinh dưỡng nước thải bao gồm N P Trong đó: Hàm lượng Nitơ nước thải đầu vào coi đủ tổng Nitơ (bao gồm Nitơ – Kjedalhl, Nitơ – Amoni, Nitơ – Nitrit, Nitơ – Nitrat) nước xử lý – 2mg/l Nếu cao hơn, nghĩa hàm lượng Nitơ nước thải dư thừa cần chấm dứt việc bổ sung Nitơ từ ngồi (nếu có) Các cố sinh khối: - Sinh khối lên mặt nước: Kiểm tra tải lượng hữu cơ, chất ức chế - Sinh khối phát triển tản mạn: Thay đổi tải lượng hữu cơ, DO Kiểm tra chất độc để áp dụng biện pháp tiền xử lý giảm tải hữu - Sinh khối tạo thành hỗn hợp đặc: Tăng tải trong, oxy, ổn định pH thích hợp, bổ sung chất dinh dưỡng Sự cố sốc tải: - Nước thải đầu vào thay đổi đột biến - Có q trình tổng hợp vệ sinh tạo thay đổi nồng độ phát sinh ô nhiễm nước thải 5.5 QUY TRÌNH KIỂM TRA HỆ THỐNG  Bơm nước thải SVTH: Đặng Thị Kim Hà GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 96 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Công ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000m3/ngày đêm - Nguồn điện cấp vào bơm - Tín hiệu truyền Hệ thống điều khiển tự động - Hoạt động bơm theo phao hoặc/và chương trình điều khiển tự động - Lưu lượng bơm hoạt động - Độ rung, tiếng ồn hoạt động - Rò rỉ mối hàn, khớp nối, van, … - Các phụ tùng, linh kiện hao mòn q trình hoạt động: phốt bơm, lượng dầu, nhớt, mỡ bò, ron, mối nối,…  Song chắn rác : Khả thoát nƣớc (do nghẹt rác)  Thiết bị kiểm soát pH - Nguồn điện cấp vào máy - Độ xác giá trị hiển thị thiết bị - Kiểm tra, vệ sinh đầu dò (sensor) - Độ nhiễu tín hiệu truyền hệ thống điều khiển tự động  Máy khuấy trộn chìm - Nguồn điện cấp vào máy - Tín hiệu truyền hệ thống điều khiển tự động - Hoạt động máy theo chương trình điều khiển tự động - Vùng khuấy trộn bể  Máy thổi khí - Nguồn điện cấp vào máy - Tín hiệu truyền hệ thống điều khiển tự động - Hoạt động máy chương trình điều khiển tự động - Lưu lượng khí cấp áp suất làm việc - Độ rung, tiếng ồn hoạt động - Rò rỉ mối hàn, khớp nối, van, …  Đĩa phân phối khí: Khả phân phối khí bề mặt bể tất vị trí 5.6 Tổ chức quản lý Quản lý trạm xử lý nước thải thực trực tiếp qua quan quản lý hệ thống Cơ cấu lãnh đạo, thành phần cán kỹ thuật, số lượng công nhân trạm tùy thuộc vào công suất trạm, mức độ xử lý nƣớc thải mức độ giới tự động hóa trạm Ở trạm xử lý nước thải cần cán kỹ thuật để quản lý, vận hành hệ thống xử lý nước thải - Quản lý mặt kỹ thuật: kỹ thuật an tồn, phòng chóng cháy nổ biện pháp tắng hiệu xử lý SVTH: Đặng Thị Kim Hà GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 97 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Công ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000m3/ngày đêm - Tất cơng trình phải có hồ sơ sản xuất Nếu có thay đổi chế độ quản lý cơng trình phải kịp thời bổ sung vào hồ sơ - Đối với tất cơng trình phải giữ ngun khơng thay đổi chế độ công nghệ - Tiến hành sửa chữa, đại tu thời hạn theo kế hoạch duyệt trước - Nhắc nhở công nhân thường trực ghi sổ sách kịp thời sửa chữa sai sót - Hàng tháng lập báo cáo kỹ thuật phận kỹ thuật trạm xử lý nước thải - Nghiên cứu chế độ công tác cơng trình dây chuyền, đồng thời hồn chỉnh cơng trình dây chuyền - Tổ chức cho công nhân học tập kỹ thuật để nâng cao tay nghề làm cho việc quản lý cơng trình tốt hơn, đồng thời cho họ học tập kỹ thuật an toàn lao động SVTH: Đặng Thị Kim Hà GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 98 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Cơng ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000m3/ngày đêm KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH nhà máy bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000 m3/ngày đêm cần thiết Nước thải ngành bia có chứa hàm lượng chất ô nhiễm BOD, COD, N, P TSS Trong đồ án này, dây chuyền công nghệ thiết kế kết hợp trình sinh học kỵ khí, thiếu khí hiếu khí bao gồm bể UASB, Anoxic, Aerotank Tính tốn kích thước xây dựng cho cơng trình xử lý chi phí vận hành 1m3 nước thải 1258 đồng/m3 Hàm lượng BOD, COD, TN, TP, TSS sau xử lý đạt QCVN 40:2011/BTNMT, cột A Kiến nghị: - Người vận hành hệ thống xử lý nước thải phải có tay nghề chuyên môn cao đảm bảo vận hành theo quy trình định sẵn Trong trình vận hành hệ thống xử lý nước thải, phát có cố nhanh chóng kịp thời khắc phục để tránh làm gián đoạn trình xử lý dẫn đến chất lượng nước thải đầu không đạt chuẩn - Khuyến khích trang bị hệ thống SCADA để điều khiển từ xa quan sát, theo dõi hoạt động bể cách tự động, phát cố xảy tín hiệu đèn báo Khi chuyển sang chế độ điều khiển tay để khắc phục cố xảy - Trang bị máy phát điện trạm xử lý để đảm bảo cho thiết bị làm việc hiệu quả, khơng bị gián đoạn, tránh tình trạng điện để không làm ảnh hưởng đến sinh trường phát triển vi sinh vật, đảm bảo cho trình xử lý sinh học đạt hiệu cao - Thường xuyên kiểm tra phân tích chất lượng nước sau xử lý để kịp thời phát cố nhanh chóng khắc phục Kiểm tra định kỳ máy móc thiết bị sử dụng tiến hành bảo trì, bảo dưỡng cần thiết - Hợp tác chặt chẽ với quan chủ quản địa phương, cấp Từ đó, phối hợp kịp thời để giải vấn đề môi trường khẩn cấp SVTH: Đặng Thị Kim Hà GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 99 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Công ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000m3/ngày đêm TÀI LIỆU [1] QCVN 40: 2011/BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp [2] Công ty TNHH Nhà máy bia Việt Nam, Báo cáo phát triển bền vững, 2016 [3] Trần Đức Hạ, Xử lý nước thải đô thị, NXB KH KT, 2006 [4] Trung tâm sản xuất hơn, Tài liệu hướng dẫn sản xuất ngành bia [5] Lâm Minh Triết, Xử lý nước thải thị cơng nghiệp – tính tốn thiết kế cơng trình, NXB ĐHQG TPHCM, 2015 [6] Trịnh Xn Lai, Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải, NXB XD HN, 2009 [7] Tôn Thất Lãng, Bài giảng môn học Kỹ thuật xử lý nước thải 1, 2016 [8] Lê Hồng Nghiêm, Bài giảng mơn học Xử lý nước thải công nghiệp, 2017 [9] Công ty TNHH nhà máy bia Heineken Việt Nam, Báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án nâng cao công suất từ 230 triệu lít/năm lên 570 triệu lít/năm, 2016 [10] TCXDVN 51:2008, Thốt nước – Mạng lưới cơng trình bên ngồi – Tiêu chuẩn thiết kế SVTH: Đặng Thị Kim Hà GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 100 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Công ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 2000m3/ngày đêm SVTH: Đặng Thị Kim Hà GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 101 ... xử lý Chính vậy, đề tài “ Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia Việt Nam, với công suất xả thải 2000 m3/ ngày đêm thực nhằm mục đích giải nhiễm nước thải công ty, giúp công ty. .. NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Cơng ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 200 0m3/ ngày đêm - Xử lý sinh học thường giai đoạn xử lý bậc (thứ cấp) sau xử lý học sau xử lý hóa... TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế HTXL nước thải cho Công ty TNHH Nhà Máy Bia Heineken Việt Nam, lưu lượng 200 0m3/ ngày đêm hòa tan cần thiết không nhỏ mg/l - Trong nguồn nước thải sau xử lý, lượng oxy