BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MƠI TRƯỜNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA MƠI TRƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO KHU CÔNG NGHIỆP – DÂN CƯ AN HẠ, CÔNG SUẤT 4000 M3/NGÀY ĐÊM SVTH MSSV GVHD : NGUYỄN TRỌNG HIẾU : 0450020423 : PGS.TS NGUYỄN ĐINH TUẤN TP.HCM,04/2017 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TPHCM KHOA MÔI TRƯỜNG BỘ MÔN KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độclập – Tự – Hạnhphúc - NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN: NGUYỄN TRỌNG HIẾU MSSV: 0450020423 NGÀNH: Công nghệ kỹ thuật môi trường LỚP: 04LTĐH.MT Tên Đồ án:Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu công nghiệp – dân cư An Hạ, công suất 4000 m3/ngày đêm Nhiệm vụ Đồ án: - Tổng quan nước thải khu công nghiệp, khu dân cư 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 - Tính tốn cơng trình đơn vị phương án chọn - Bản vẽ kĩ thuật từ – Ngày giao nhiệm vụ: Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 03/04/2017 Họ tên người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Phần hướng dẫn - Chỉnh sửa phần tính tốn cơng trình - Chỉnh sửa vẽ kĩ thuật Kết bảo vệ Đồ án: Xuất sắc; Giỏi; Khá; Đạt Nội dung Đồ án tốt nghiệp thông qua môn Ngày 26 tháng 04 năm 2017 NGƯỞI PHẢN BIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) PGS.TS LÊ HỒNG NGHIÊM PGS.TS NGUYỄN ĐINH TUẤN CHỦ NHIỆM BỘ MƠN TRƯỞNG KHOA (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) PGS TS NGUYỄN THỊ VÂN HÀ BỘ TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ Độclập – Tự – Hạnhphúc MÔI TRƯỜNG TPHCM - KHOA MÔI TRƯỜNG BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG THÔNG TIN CHỈNH SỬA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN SV: NGUYỄN TRỌNG HIẾU NGÀNH: Công nghệ kỹ thuật môi trường MSSV: 0450020423 LỚP: 04LTĐH.MT Tên Đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu công nghiệp – dân cư An H, công suất 4000 m3/ngày đêm Căn vào đánh giá giảng viên phản biện hội đồng bảo vệ đồ án tốt nghiệp ngày 12 tháng 04 năm 2017 phòng A301, trường Đại học Tài ngun Mơi trường TP Hồ Chí Minh, chỉnh sửa nội dung hình thức đồ án tốt nghiệp thực sau: Nội dung góp ý GVPB Các chỉnh sửa thực - Làm rõ phần thông số nước thải đầu vào, - Tăng nồng độ BOD5 COD mà trạm xử thông số BOD5 COD thấp lý nước thải tập trung tiếp nhận, BOD5 = 506 mg/l, COD = 686 mg/l - Giải thích rõ trường hợp - Phân tích ưu điểm việc nhập chung hai nước thải công nghiệp sinh hoạt lại nhập loại nước thải mục 3.1.2.1 trang 53 chung để xử lý Sinh viên cam kết nội dung báo cáo hồn tồn xác TP Hồ Chí Minh, ngày 26 tháng 04 năm 2017 Xác nhận GVPB Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Lời em xin chân thành cảm ơn đến Ban giám hiệu quý thầy cô khoa môi trƣờng, Trƣờng Đại Học Tài nguyên Môi trƣờng Tp.HCM tạo điều kiện cho em đƣợc học tập, rèn luyện trao dồi kiến thức học trƣờng Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn tận tình bảo hƣớng dẫn cho em suốt thời gian thực đề tài để hồn thành tốt chƣơng trình theo quy định nhà trƣờng Đặc biệt em gửi lời cảm ơn đến Thầy, Chủ nhiệm môn công nghệ xử lý nƣớc thải tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm thực tế để giúp em có đƣợc kiến thức tảng hoàn thành đồ án tốt nghiệp Vì thời gian ngắn kiến thức hạn chế nên đồ án nhiều thiếu sót, mong q thầy góp ý đề đồ án đƣợc hồn thiện Cuối em chúc toàn thể quý thầy cô dồi sức khỏe Tp HCM, ngày 26 tháng năm 2017 i NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN TP Hồ Chí Minh, ngày….tháng….năm 2017 Giáo viên hƣớng dẫn Ký tên PGS.TS NGUYỄN ĐINH TUẤN ii NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN TP Hồ Chí Minh, ngày….tháng….năm 2017 Giảng viên phản biện Ký tên iii Danh Mục Hình Hình 1: Song chắn rác hệ thống xử lý nƣớc thải 22 Hình 2: Lƣới lọc cho hệ thống xử lý nƣớc thải .22 Hình 3: Cấu tạo bể lắng cát ngang .23 Hình 4: Cấu tạo bể tuyển 24 Hình 5: Bể điều hòa .24 Hình 6: Bể lắng li tâm 25 Hình 7: Tháp hấp phụ 27 Hình 8: Sơ đồ trích ly bậc hoạt động liên tục .28 Hình 9: Cấu tạo tháp trao đổi ion 29 Hình 10: Cơ chế tạo cầu nối hình thành bơng cặn 32 Hình 11: Q trình trung hòa nhiều bậc 33 Hình 11: Bể Aerotank 37 Hình 12: Bể UASB 38 Hình 13: Nguyên lý bể tự hoại 48 Hình 14: Sơ đồ nguyên lý xử lý nƣớc thải dự án 53 iv Danh Mục Bảng Bảng 1: Một số chất có mùi đƣợc nêu Bảng 2: Tải trọng chất bẩn theo đầu ngƣời 14 Bảng 3:Hệ số ô nhiễm đốt cháy Gas (pounds/1.000.000 FT3 Gas) .44 Bảng 4: Nồng độ chất ô nhiễm nƣớc thải sinh công nghiệp 46 Bảng 5: Nồng độ chất ô nhiễm nƣớc thải sinh hoạt chƣa qua bể tự hoại 47 Bảng 6:Hiệu xử lý nƣớc thải sinh hoạt bể tự hoại 47 Hình 13: Nguyên lý bể tự hoại 48 Bảng 7: Nồng độ chất ô nhiễm nƣớc thải sinh hoạt đầu bể tự hoại 48 Bảng 8: Tính chất nƣớc thải đầu vào Trạm xử lý nƣớc thải tập trung 50 Bảng 9:Hệ số khơng điều hòa chung .61 Bảng 10 Thông số thiết kế mƣơng dẫn nƣớc 65 Bảng 11 Thông số thiết kế song chắn rác 65 Bảng 12 Tính chất nƣớc thải vào hố thu 65 Bảng 13 Thông số thiết kế hố thu 67 Bảng 14 Tính chất nƣớc thải vào bể điều hòa 67 Bảng 15 Thơng số bể điều hòa 70 Bảng 16 Tính chất nƣớc thải vào bể trộn 71 Bảng 17 Thông số bể trộn .73 Bảng 18 Tính chất nƣớc thải vào bể phản ứng 73 Bảng 19: Bảng giá trị KT loại cánh khuấy 74 Bảng 20 Thông số bể tạo 76 Bảng 21 Tính chất nƣớc thải vào bể lắng đứng .76 Bảng 22 Thông số bể lắng đứng 79 Bảng 23 Tính chất nƣớc thải vào bể Aerotank 80 Bảng 24Thông số thiết kế bể aerotank có dòng chảy .80 Bảng 25 Thông số bể aerotank 89 Bảng 26 Tính chất nƣớc thải vào bể lắng II 89 Bảng 27 Thông số bể lắng II 93 Bảng 28 Thông số thiết kế bể khử trùng .95 Bảng 29 Thông số kích thƣớc xây dựng bể nén bùn .97 v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN I DANH MụC HÌNH IV DANH MụC BảNG V MỞ ĐẦU 1 ĐặT VấN Đề MụC TIÊU Đề TÀI TÓM TắT NộI DUNG ĐốI TƢợNG VÀ PHạM VI THựC HIệN .2 PHƢƠNG PHÁP THựC HIệN CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP, .3 SINH HOẠT VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI 1.1 TổNG QUAN Về NƢớC THảI KHU CÔNG NGHIệP 1.1.1 Tính chất nƣớc thải 1.1.1.1 Tính chất vật lý a Màu sắc b Mùi c Nhiệt độ d Lƣu lƣợng .5 1.1.1.2.Tính chất hóa học 1.1.1.3 Đặc điểm sinh vật, vi sinh vật độc tính sinh thái a Đặc điểm sinh vật, vi sinh vật b Độc tính sinh thái 1.1.1.4 Thông số đặc trƣng nƣớc thải khu công nghiệp a pH nƣớc thải b Các chất rắn nƣớc thải c Nhu cầu oxi hóa học .10 d Nhu cầu oxi sinh hóa (BOD) .11 e Thông số kali pecmanganat 12 f Q trình nitrat hóa- khử nitrat hóa 12 1.2 TổNG QUAN Về NƢớC THảI SINH HOạT 13 vi 1.2.1 Nguồn phát sinh, đặc thải nƣớc thải sinh hoạt 13 1.2.2 Thành phần, tính chất nƣớc thải sinh hoạt 14 1.3 TổNG QUAN CÁC PHƢƠNG PHÁP Xử LÝ NƢớC THảI 19 1.3.1 Xử lý nƣớc thải phƣơng pháp học 20 1.3.1.1 Phạm vi ứng dụng 20 1.3.1.2 Nguyên lí làm việc 20 1.3.1.2.1 Song chắn rác 20 1.3.1.2.2 Lƣới lọc 20 1.3.1.2.3 Bể lắng cát 20 1.3.1.2.4 Bể tuyển nổi, tách dầu mỡ .20 1.3.1.2.5 Bể điều hòa 20 1.3.1.2.6 Bể lắng .21 1.3.1.3 Cấu tạo 21 1.3.1.3.1 Song chắn rác 21 1.3.1.3.2 Lƣới lọc 22 1.3.1.3.3 Bể lắng cát 23 1.3.1.3.4 Bể tuyển nổi, tách dầu mỡ .23 1.3.1.3.5 Bể điều hòa 24 1.3.1.3.6 Bể lắng .25 1.3.1.4 Ƣu – nhƣợc điểm 25 1.3.1.4.1 Ƣu điểm 25 1.3.1.4.2 Nhƣợc điểm 26 1.3.1.5 Yếu tố ảnh hƣởng 26 1.3.2 Xử lý nƣớc thải phƣơng pháp hóa lý 26 1.3.2.1 Phạm vi ứng dụng 26 1.3.2.2 Nguyên lí làm việc 26 1.3.2.2.1 Hấp phụ 26 1.3.2.2.2 Trích ly .26 1.3.2.2.3 Trao đổi ion 27 1.3.2.3 Cấu tạo 27 vii Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu công nghiệp - Dân cư An Hạ, công suất 4000 m3/ngày đêm 3.2.9.5 Hiệu xử lý Hiệu xử lý SS bể trộn dao động khoảng từ 60 – 80%, chọn 𝜂𝑆𝑆 = 50% Hiệu xử lý độ màu bể trộn dao động khoảng từ 50 – 75%, chọn 𝜂độ 𝑚à𝑢 = 65% Các thông số nƣớc thải khỏi bể điều hòa SS = 74,88 (mg/l) × (1 – 0, 5) = 37,44 (mg/l) Độ màu = 114,1 (mg/l) × ( – 0,65) = 40 (Pt-Co) 3.2.10 Bể khử trùng Sau giai đoạn xử lý học, sinh học điều kiện nhân tạo, sonh song vơi việc làm giảm nồng độ chất gây ô nhiễm đạt tiêu chuẩn qui định số lƣợng vi trùng giảm đáng kể đến 90 – 95% Tuy nhiên vi khuẩn gây bệnh khơng thể bị tiêu diệt hồn tồn Vì cần phải khử trùng nƣớc thải nƣớc xả vào nguồn nƣớc Ở sử dụng hóa chất clorua vơi làm chất khử trùng phản ứng xảy nhƣ sau: Ca(OCl)2 + H20 ↔ CaO + 2HOCl 2HOCl ↔ 2H+ + 2OCl3.2.10.1 Lƣợng Clo hoạt tính lớn dùng để khử trùng 𝐺= 100 × 𝑎 × 𝑄𝑡𝑏 −𝑔𝑖ờ 100 × × 166,67 = = 2,77 (𝑘𝑔/𝑕) 1000 × 𝑃 1000 × 30 Trong 𝑄𝑡𝑏 −𝑔𝑖ờ : lƣu lƣợng trung bình giờ, 𝑄𝑡𝑏 −𝑔𝑖ờ = 166,67 (𝑚3 /𝑕) a : liều lƣợng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nƣớc thải, a = – 10 g/m3, chọn a = g/m3 P : hàm lƣợng Clo hoạt tính (%) Lƣợng Clo dùng ngày = 24 × G = 24 × 2,77 = 66,48 (kg) Dung tích hữu ích thùng pha hóa chất 𝑊= 𝑎 × 𝑄𝑡𝑏 −𝑛𝑔 à𝑦 × 4000 = = 8(𝑚3 ) 10000 × 𝑏 × 𝑛 10000 × 0,25 × Trong 𝑄𝑡𝑏 −𝑛𝑔 à𝑦 : Lƣu lƣợng trung ngày, 𝑄𝑡𝑏 −𝑛𝑔 à𝑦 = 4000 (𝑚3 /𝑛𝑔à𝑦) 𝑎 : Liều lƣợng Clo hoạt tính, a = (g/m3) b : nồng độ dung dịch Clorua vôi,≤ 25%, chọn b = 25 % n : số lần hòa trộn Clorua vơi ngày, chọn n = SVTH: Nguyễn Trọng Hiếu GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 94 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu công nghiệp - Dân cư An Hạ, cơng suất 4000 m3/ngày đêm 3.2.10.2 Thể tích tổng cộng thùng dung dịch WTC = 1,15 × W = 1,15 × = 9,2 (m3 ) 3.2.10.3 Kích thƣớc bể khử trùng Thể tích bể: V = Q tb −gi × t = 166,67 × 0,5 = 83,34 (m3 ) Với t thời gian lƣu nƣớc bể, chọn t = 0,5 Chọn chiều cao công tác bể, h = m Chiều dài bể tiếp xúc, L = m Chiều rộng bể, 𝑅= 𝑉 83,34 = = 3,47 𝑚 , 𝑐𝑕ọ𝑛 𝑅 = 3,5 (𝑚) 𝐿×𝑕 6×4 Chiều cao tổng cộng bề, 𝐻 = 𝑕 + 𝑕𝑏𝑣 = + 0,3 = 4,3 (𝑚) Kích thƣớc bể, L × R × H = × 3,5 × 4,3 = 90,3 (m3) Chọn vách ngăn bể, tức bể có ngăn, n = 3, khoảng cách vách ngăn 𝐿′ = 𝐿 = =2 𝑚 3 Bảng 28 Thông số thiết kế bể khử trùng STT Thông số Đơn vị Số liệu Chiều cao xây dựng bể m 4,3 Chiều cao công tác m Chiều rộng bể m 3,5 Chiều dài bể m Thời gian lƣu nƣớc phút 30 Số ngăn bể ngăn Chiều rộng ngăn m 3.2.11 Bể nén bùn Lƣợng bùn hoạt tính xả từ bể lắng II = 176(kgSS/ngày) Cặn lắng bể lắng ly tâm = 140,8 (kgVSS/ngày) Tổng lƣợng cặn bể nén bùn Q 𝑊 = 176 + 140,8 = 316,8 (𝑘𝑔/𝑛𝑔à𝑦) SVTH: Nguyễn Trọng Hiếu GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 95 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu công nghiệp - Dân cư An Hạ, công suất 4000 m3/ngày đêm Chọn hệ số an toàn thiết kế bể nén bùn 30% Lƣợng bùn cần xử lý G𝑏ù𝑛 = Q 𝑊 × 1.3 = 316,8 × 1,3 = 411,84 (𝑘𝑔/𝑛𝑔à𝑦) Diện tích bề mặt bể nén bùn F𝑏ể = G𝑏ù𝑛 411,84 = = 16,5 (𝑚2 ) 𝑎 25 Với a: tải trọng bùn bể nén bùn, a = 25 – 34 kg/m2.ngày Chọn a = 25 kg/m2.ngày Đƣờng kính bể nén bùn 𝐷= × F𝑏ể = 𝜋 × 16,5 = 4.58 𝑚 , 𝑐𝑕ọ𝑛 𝐷 = 4,6 (𝑚) 3,14 Đƣờng kính ống trung tâm d = 0,2 × D = 0,2 × 4,6 = 0,92 (m) Chiều cao bể nén bùn H = h1 + h2 + hbv = 1,8 + 2,9 + 0,3 = (m) Trong 𝑕1 : chiều cao phần hình nón, đƣờng kính bể 4.85 m đƣờng kính đỉnh bể m 𝑕1 = 𝑕2 𝐷 4,6 − = − = 1,8 (𝑚) 2 2 : chiều cao phần lắng 𝑕2 = 𝑣𝐿 × 𝑡𝐿 × 3600 = 0.0001 × × 36000 = 2,88 𝑚, 𝑐𝑕ọ𝑛 𝑕2 = 2,9 𝑚 Với 𝑕𝑏𝑣 𝑣𝐿 : vận tốc lắng bể nén bùn, kiểu lắng đứng, 𝑣𝐿 = 0,1 𝑚𝑚/𝑠 𝑡𝐿 : thời gian lắng bùn, 𝑡𝐿 = 𝑔𝑖ờ : chiều cao bảo vệ, 𝑕𝑏𝑣 = 0,3 𝑚 Kích thƣớc xây dựng bể nén bùn Đƣờng kính, D = 4,6 (m) Chiều cao , H = (m) Lƣu lƣợng bùn rút hàng ngày Q= Gbùn × 10−3 411,84 × 10−3 = = 2,05 (m3 /ngày) d×C 1,005 × 0,2 SVTH: Nguyễn Trọng Hiếu GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 96 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu công nghiệp - Dân cư An Hạ, cơng suất 4000 m3/ngày đêm Trong G𝑏ù𝑛 : lƣợng bùn cần xử lý, G𝑏ù𝑛 = 411,84 (𝑘𝑔/𝑛𝑔à𝑦) d : tỉ trọng cặn sau nén, d = 1,005 C : nồng độ cặn sau nén, chọn C = 2% Bảng 29 Thơng số kích thước xây dựng bể nén bùn STT Thơng số Đơn vị Kích thƣớc Đƣờng kính bể m 4,6 Chiều cao làm việc m 4,7 Chiều cao bể m 3.2.12 Máy ép bùn dây đai Cặn sau qua bể nén bùn có nồng độ từ – 8% cần đƣa qua thiết bị làm khô để giảm độ ẩm xuống 70 – 80% tức tăng nồng độ cặn từ 20 – 30% với mục đích - Giảm khối lƣợng bùn vận chuyển dùng cho mục đích khác - Cặn khơ để đƣa chơn lấp hay cải tạo đất có hiệu cai cặn ƣớt - Ít gâu mùi khó chịu độc tính Nƣớc từ máy ép bùn nƣớc rửa máy ép bùn đƣợc dẫn hố thu Khối lƣợng cặn cần xử lý: G𝑏ù𝑛 = 411,84 (𝑘𝑔/𝑛𝑔à𝑦) Nồng độ bùn sau nén, 2% Nồng độ bùn sau ép: 18% Khối lƣợng bùn sau ép = 411,84 × 0,18 = 74,13 (𝑘𝑔/𝑛𝑔à𝑦) Số hoạt động thiết bị: 4h/ngày Tải trọng bùn tính mét chiều rộng bang ép chọn 80 kg/m.h Chiều rộng băng ép R băng ép = Gbùn 411,84 (kg/ngày) = = 1,287 (m) × 80 4(h/ngày) × 80(kg/m h) 3.2.13 Tính tốn hóa chất 3.2.13.1 Bể chứa dung dịch axit Theo yêu cầu đầu vào khu công nghiệp pH = – 9, xử lý sinh học điều kiện pH tốt cho bùn hoạt tính hoạt động hiệu pH trung hòa Chọn pH = làm pH thực tế pHv = 6,5 pHtt = SVTH: Nguyễn Trọng Hiếu GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 97 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu công nghiệp - Dân cư An Hạ, công suất 4000 m3/ngày đêm Q tb −gi = 166,67 m3 /h K = 0,00005 mol/l Khối lƣợng phân tử H2SO4 = 98 g/mol Nồng độ dung dịch H2SO4 = 98% Liều lƣợng châm vào MH SO K × MH SO × Q tb −gi × 103 0,000005 × 98 × 166,67 × 103 = = C × ρ × 10 98 × 1,84 × 10 = 0,045 l l = 1,087 h ngày Thời gian lƣu : t = 15 ngày Thể tích cần thiết bể chứa: VH SO = 0,045 × 24 × 15 = 16,2 (lít) Chọn bồn tích V = 18 lít Chọn bơm định lƣợng A-125N-6/F-13 với thông số: Lƣu lƣợng Q = 0,034 l/h Q max = 0,8 l/h Hmax = 10kg/cm2 Công suất P = 180 W 3.2.13.2 Bể chứa dung dịch NaOH pHv = pHtt = Q tb −gi = 166,67 m3 /h K = 0,00001 mol/l Khối lƣợng phân tử NaOH = 40 g/mol Nồng độ dung dịch NaOH = 20% Trọng lƣợng riêng dung dịch Trọng lƣợng riêng dung dịch, ρ = 1,53 Liều lƣợng châm vào MNaOH = K × MNaOH × Q tb −gi × 103 0,00001 × 40 × 166,67 × 103 = C × ρ × 10 20 × 1,53 × 10 = 0,22 (l/h) = 5,23 (l/ngày) SVTH: Nguyễn Trọng Hiếu GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 98 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu công nghiệp - Dân cư An Hạ, công suất 4000 m3/ngày đêm Thời gian lƣu : t = 15 ngày Thể tích cần thiết bể chứa: VNaOH = 0,22 × 24 × 15 = 79,2 (lít) Chọn bồn tích V = 80 lít Chọn bơm định lƣợng A-125N-6/F-13 với thông số: Lƣu lƣợng NaOH, Q = 0,22 l/h Q max = 0,8 l/h Hmax = 10kg/cm2 Công suất P = 180 W 3.2.13.3 Bể chứa polymer Lƣợng bùn khô M = 96,64 kg/h Liều lƣợng polymer = 5kg/tấn bùn Liều lƣợng polymer tiêu thụ = 96,64 kg/h x kg/tấn bùn x 10-3 = 0,5 kg/h Hàm lƣợng polymer sử dụng = 2% Lƣợng dung dịch châm vào = 0,5/2 = 0,25 m3/h = m3/ngày Chọn bơm định lƣợng A-125N-30/B-19 với thông số Q max = 62 l/h Hmax = 14 kg/cm2 Công suất P = 180 W 3.2.13.4 Bể chứa dung dịch phèn Ta sử dụng phèn sắt làm chất keo tụ số ƣu điểm sau: - Tác dụng tốt nhiệt độ thấp - Độ bền lớn kích thƣớc bơng keo có khoảng giới hạn rộng thành phần muối - Có thể khử đƣợc mùi vị khí có H2S - Giá thành rẻ Tuy nhiên phèn sắt có nhƣợc điểm tạo thành phức hòa tan nhuộm màu qua phản ứng cation sắt với số chất hữu Có muối sắt nhƣ sau: Fe(SO4)3.2H20, Fe(SO4)3.H2O, FeSO4.7H2O FeCl3 dùng làm chất keo tụ Ta chọn FeCl3 làm chất keo tụ cho khu xử lý Việc tạo thành keo diễn theo phản ứng sau: SVTH: Nguyễn Trọng Hiếu GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 99 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu công nghiệp - Dân cư An Hạ, công suất 4000 m3/ngày đêm FeCl3 + 3H2O → Fe(OH)3 + 3HCl Trong điều kiện môi trƣờng kiềm 2FeCl3 + 3Ca(HCO3)2 → 2Fe(OH)3 + 3CaCl2 + CO2 2FeCl3 + 3Ca(OH)2 → 2Fe(OH)3+ 3CaCl2 Nồng độ tạp chất nƣớc thải : 245 mg/l Liều lƣợng chất keo tụ khan cần : C = 44,4 mg/l Hàm lƣợng chất keo tụ cần ngày là: M = Q × C = 4000 (m3 /ngày) × 44,4(g/m3 ) × 10−3 (kg/g) = 177,6(kg/ngày) Nồng độ FeCl3 sử dụng 46% = 460kg/m3 𝐷𝑢𝑛𝑔 𝑑ị𝑐𝑕 𝑐𝑢𝑛𝑔 𝑐ấ𝑝 = 177,6(kg /ngày ) 460 (𝑘𝑔 /𝑚 ) = 0,38 (𝑚3 /𝑛𝑔à𝑦) = 15,8 (𝑙í𝑡/𝑕) Thời gian lƣu dung dịch phèn t =10 ngày Thể tích bồn yêu cầu: V = 0,29 m3 /ngày × 10 ngày = 2,9 m3 , Chọn loại bồn tích V = m3 3.3 Tính tốn kinh phí 3.3.1 Mơ tả cơng trình 3.3.1.1 Song chắn rác - Nhiệm vụ :giữ cặn rác có kích thƣớc lớn - Kích thƣớc: rộng x cao x dày = 1,17 x 0,215 x 0,008 - Vật liệu : bê tông cốt thép, mác 200 Bên quét chống thấm 3.3.1.2 Hố thu gom - Nhiệm vụ :thu gom nƣớc thải - Kích thƣớc: 10 x x 2,5 = 150 m3 - Vật liệu : bê tông cốt thép, mác 200 Bên quét chống thấm 3.3.1.3 Bể điều hòa - Nhiệm vụ :điều hòa lƣu lƣợng nồng độ nƣớc thải - Kích thƣớc: 18 x 8,5 x 7,5 = 1147,5 m3 - Vật liệu : bê tông cốt thép, mác 200 Bên quét chống thấm 3.3.1.4 Bể trộn - Nhiệm vụ :trộn phèn vào nƣớc thải - Kích thƣớc: 1,4 x 1,4 x 2,3 = 4,5 m3 SVTH: Nguyễn Trọng Hiếu GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 100 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu công nghiệp - Dân cư An Hạ, công suất 4000 m3/ngày đêm - Vật liệu : bê tông cốt thép, mác 200 Bên quét chống thấm 3.3.1.5 Bể tạo - Đƣợc chia làm ngăn - Nhiệm vụ :hình thành bơng cặn có kích thƣớc lớn - Kích thƣớc: 3,3 x 2,5 x 3,3 x = 54,5 m3 - Vật liệu : bê tông cốt thép, mác 200 Bên quét chống thấm 3.3.1.6 Bể lắng đứng - Nhiệm vụ :lắng hạt cặn dƣới điều kiện lực - Kích thƣớc: 3,14 x 52 x (1/3 x 5,3 + 5) = 531 m3 - Vật liệu : bê tông cốt thép, mác 200 Bên quét chống thấm 3.3.1.7 Bể aerotank - Nhiệm vụ :phân hủy chất hữu trình bùn hoạt tính - Kích thƣớc: 13,6 x 9,2 x 6,3 = 788,256 m3 - Vật liệu : bê tông cốt thép, mác 200 Bên quét chống thấm 3.3.1.8 Bể lắng II - Nhiệm vụ :phân tách bùn hoạt tính nƣớc - Kích thƣớc: 3,14 x 7,82 x (1/3 x 0,366 + 4,634) = 908 m3 - Vật liệu : bê tông cốt thép, mác 200 Bên quét chống thấm 3.3.1.9 Bể khử trùng - Nhiệm vụ :khử trùng nƣớc thải - Kích thƣớc: x 3,5 x = 84 m3 - Vật liệu : bê tông cốt thép, mác 200 Bên quét chống thấm 3.3.1.10 Bể nén bùn - Nhiệm vụ : giảm độ ẩm bùn - Kích thƣớc: 3,14 x 3,22 x (1/3 x 1,8 + 3,2) = 122,18 m3 - Vật liệu : bê tông cốt thép, mác 200 Bên quét chống thấm 3.3.2 Phân tích giá thành Chi phí xây dựng cho toàn dự án đƣợc phân chia cho hạng mục chính: - Chi phí xây dựng hạng mục trạm - Chi phí cung cấp, lắp đặt vận hành thiết bị SVTH: Nguyễn Trọng Hiếu GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 101 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu công nghiệp - Dân cư An Hạ, công suất 4000 m3/ngày đêm - Chi phí hóa chất 3.3.2.1 Chi phí xây dựng STT Hạng mục cơng trình Thể tích Đơn vị tính Đơn giá VNĐ/m3 Thành tiền Hố thu gom 150 m3 2.000.000 300.000.000 Bể điều hòa 1147,5 m3 2.000.000 2.295.000.000 Bể trộn 4,5 m3 2.000.000 9.000.000 Bể tạo 54,5 m3 2.000.000 109.000.000 Bể lắng I 531 m3 2.000.000 1.062.000.000 Bể aerotank 788 m3 2.000.000 1.576.000.000 Bể lắng II 908 m3 2.000.000 1.816.000.000 Bể khử trùng 84 m3 2.000.000 168.000.000 Bể nén bùn 122 m3 2.000.000 244.000.000 Chi phí xây dựng 7.579.000.000 3.3.2.2 Chi phí máy móc – thiết bị STT Tên thiết bị Số lƣợng Đơn giá VNĐ/cái Thành tiền Hố thu gom Song chắn rác 8mm 5.000.000 5.000.000 Bơm công suất 7Hp 50.000.000 100.000.000 Bể điều hòa Bơm cơng suất 4Hp 30.000.000 120.000.000 Máy thổi khí cơng suất 20Hp 150.000.000 450.000.000 Đĩa phân phối khí CDF-250N 75 300.000 Cánh khuấy bể trộn 5.000.000 5.000.000 Motor cánh khuấy công suất 10.000.000 10.000.000 5.000.000 10.000.000 22.500.000.000 Bể trộn tạo 2Hp Cánh khuấy bể tạo SVTH: Nguyễn Trọng Hiếu GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 102 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu công nghiệp - Dân cư An Hạ, công suất 4000 m3/ngày đêm Motor cánh khuấy công suất 10.000.000 20.000.000 0,5Hp 10 Thùng inox chứa dd phèn 3m3 8.000.000 8.000.000 11 Đầu dò pH 50.000.000 50.000.000 Bể lắng I 12 Máng thu nƣớc cƣa 40.000.000 40.000.000 13 Ống trung tâm 10.000.000 10.000.000 14 Dàn quay bể lắng 80.000.000 80.000.000 15 Bơm bùn công suất 1Hp 30.000.000 60.000.000 Bể aerotank 16 Máy thổi khí cơng suất 17Hp 250.000.000 750.000.000 17 Đĩa phân phối khí CDF-250N 80 300.000 24.000.000 Bể lắng II 18 Máng thu nƣớc cƣa 50.000.000 50.000.000 19 Ống trung tâm 10.000.000 10.000.000 20 Dàn quay bể lắng 100.000.000 100.000.000 21 Bơm bùn công suất 1Hp 30.000.000 60.000.000 Bể nén bùn 22 Máng thu nƣớc cƣa 20.000.000 20.000.000 23 Bơm bùn công suất 1Hp 30.000.000 60.000.000 24 Máy ép bùn dây đai 900.000.000 900.000.000 Chi phí máy móc thiết bị 25.442.000.000 3.3.2.3 Hóa chất thiết bị Bồn chứa H2SO4 3.000.000 3.000.000 Bồn chứa NaOH 3.000.000 3.000.000 Bồn chứa FeCl3 3.000.000 3.000.000 Bồn chứa polymer 5.000.000 5.000.000 Bơm định lƣợng dung dịch 15.000.000 15.000.000 20.000.000 80.000.000 NaOCl Bơm định lƣợng dung dịch SVTH: Nguyễn Trọng Hiếu GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 103 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu công nghiệp - Dân cư An Hạ, công suất 4000 m3/ngày đêm Tủ điện điều kiển 250.000.000 250.000.000 Máy đo lƣu lƣợng 100.000.000 100.000.000 Hệ thống đƣờng điện kỹ thuật Toàn 300.000.000 300.000.000 300.000.000 300.000.000 10 hệ thống Hệ thống đƣờng ống công Tồn nghệ, van hệ thống Chi phí phát sinh 1.059.000.000 Tổng chi phí cho cơng trình xử lý nƣớc thải = chí phí xây dựng + chi phí thiết bị máy móc + chi phí hóa chất Chi phí = 7.579.000.000 + 25.442.000.000 + 1.059.000.000 = 𝟑𝟒 𝟎𝟎𝟎 𝟎𝟎𝟎 𝟎𝟎𝟎 𝐕𝐍Đ 3.3.2.4 Chi phí cho m3 nƣớc thải a Chi phí xây dựng thiết bị Thời gian hao cơng trình T = 15 năm Chi phí xây dựng tính theo ngày Pkh = 𝟑𝟒 𝟎𝟎𝟎 𝟎𝟎𝟎 𝟎𝟎𝟎 = 6.225.000 VNĐ 15 × 365 b Chi phí vận hành Chi phí hóa chất - Chi phí cho lƣợng phèn nhôm tiêu thụ ngày 𝑃1 = 133,3(𝑘𝑔/𝑛𝑔à𝑦) × 2.000(𝑉𝑁Đ/𝑘𝑔) = 266,600(𝑉𝑁Đ/𝑛𝑔à𝑦) - Chi phí cho lƣợng NaOH nhôm tiêu thụ ngày 𝑃2 = 58,8(𝑘𝑔/𝑛𝑔à𝑦) × 1.500(𝑉𝑁Đ/𝑘𝑔) = 88,200(𝑉𝑁Đ/𝑛𝑔à𝑦) - Chi phí cho lƣợng axit nhơm tiêu thụ ngày 𝑃3 = 0,816(𝑘𝑔/𝑛𝑔à𝑦) × 2.000(𝑉𝑁Đ/𝑘𝑔) = 1,650(𝑉𝑁Đ/𝑛𝑔à𝑦) - Chi phí cho lƣợng polymer nhơm tiêu thụ ngày 𝑃4 = 6(𝑘𝑔/𝑛𝑔à𝑦) × 50.000(𝑉𝑁Đ/𝑘𝑔) = 300.000(𝑉𝑁Đ/𝑛𝑔à𝑦) - Tổng chi phí hóa chất cho ngày : SVTH: Nguyễn Trọng Hiếu GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 104 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu công nghiệp - Dân cư An Hạ, công suất 4000 m3/ngày đêm 𝑃𝑕𝑐 = 𝑃1 + 𝑃2 + 𝑃3 + 𝑃4 = 266,600 + 88,200 + 1,650 + 300.000 = 657.000 𝑉𝑁Đ Chi phí điện Chi phí điện khoảng 500đ/m3 đó: 𝑃đ𝑛 = 500 đ/𝑚3 × 4000 𝑚3 𝑛𝑔à𝑦 = 2.000.000 𝑉𝑁Đ/𝑛𝑔à𝑦 Chi phí nhân cơng Chi phí trung bình cho nhân công 3.500.000 VNĐ/tháng + phụ cấp 500.000 VNĐ Số ngƣời làm ca 24 tiếng ngƣời Thơng thƣờng trạm thƣờng có ca 𝑃𝑛𝑐 = × 4.000.000 = 36.000.000 𝑉𝑁Đ/𝑡𝑕á𝑛𝑔 = 1.200.000 𝑉𝑁Đ/𝑛𝑔à𝑦 Chi phí sữa chữa chiếm khoảng 0,5% tổng chi phí đầu tƣ ban đầu 𝑃𝑠𝑐 = 0,5% × 𝟑𝟒 𝟎𝟎𝟎 𝟎𝟎𝟎 𝟎𝟎𝟎 = 170.400.000 𝑉𝑁Đ/𝑛ă𝑚 = 467.000 𝑉𝑁Đ/𝑛𝑔à𝑦 Tổng chi phí xử lý nƣớc thải là: 𝑃 = Pkh + 𝑃𝑕𝑐 + 𝑃đ𝑛 + 𝑃𝑛𝑐 + 𝑃𝑠𝑐 = 6.225.000 + 657.000 + 2.000.000 + 1.200.000 + 467.000 = 10.549.000 𝑉𝑁Đ/𝑛𝑔à𝑦 c Chi phí xử lý cho 1m3 nƣớc thải : 𝑃= 10.549.000 = 2.637,25 𝑉𝑁Đ/𝑛𝑔à𝑦 4000 Đây chi phí nhà máy, nhƣng xử lý nƣớc thải cho cơng ty nằm KCN giá thành 1m3 khoảng 10.000 VNĐ/1m3 SVTH: Nguyễn Trọng Hiếu GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 105 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu công nghiệp - Dân cư An Hạ, công suất 4000 m3/ngày đêm CHƢƠNG IV KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Trong q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nƣớc ta nay, việc chăm lo đến vấn đề ảnh hƣởng đến đời sống ngƣời điều cần thiết quan trọng Chính thế, môi trƣờng cần phải đƣợc đảm bảo Tuy nhiên quốc gia phát triển, công nghiệp phát triển mơi trƣờng sống ngƣời ngày xấu Do đó, cơng ty , xí nghiệp, kh công nghiệp cần ý đến vấn đề gây ô nhiễm Khu công nghiệp An Hạ cần phải đặc biệt ý đến vấn đề từ thanhg lập Việc xây dựng trạm xử lý nƣớc thải khu công nghiệp An Hạ phù hợp với nhu cầu đầu tƣ hợp tác doanh nghiệp, đồng thời làm giảm chi phí xử lý nƣớc thải cho xí nghiệp tạo điều kiện dễ dàng cho quan quản lý Việc lựa chọn công nghệ phù hợp với quy mô khu công nghiệp An Hạ đảm bảo đầu đạt qui chuẩn xả thoại loại A việc cần thiết Đáp ứng yêu cầu khu công nghiệp đại tập trung ngành công nghiệp, trạm xử lý nƣớc thải đƣợc thiết kế theo công nghệ, kỹ thuật đại, vận hành bán tự động, hiệu cao SVTH: Nguyễn Trọng Hiếu GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 106 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu công nghiệp - Dân cư An Hạ, công suất 4000 m3/ngày đêm 4.2 Kiến nghị Trong trình vận hành thời gian đầu điều chỉnh đƣợc thông số tối ƣu đảm bảo cơng trình vận hành hiệu Với hoạt động dự án tƣơng lai nhìn chung khơng gây ảnh hƣởng lớn cho môi trƣờng sống khu vực dân cƣ xung quanh dự án thực nghiêm túc yêu cầu đƣợc nêu sổ tay vận hành Việc đầu tƣ xây dựng hệ thống xử lý nƣớc cho trạm xử lý nƣớc thải tập trung An Hạ cấp bách cần thiết để đảm bảo chất lƣợng sống cho ngƣời dân nơi Hệ thống phải đƣợc vận hành quy định thƣờng xuyên bảo trì bảo dƣỡng để đảm bảo chất lƣợng nƣớc sau xử lý đạt Cột B QCVN40:2011/BTNMT Thƣờng xuyên quan trắc chất lƣợng nƣớc đầu để xem có đạt điều kiện theo quy chuẩn xả thải Cần đào tạo cán kỹ thuật quản lý mơi trƣờng có trình độ, có ý thức trách nhiệm để quản lý, giám sát xử lý cố vận hành hệ thống Trong trình vận hành phải tuân thủ quy định an toàn lao động trang bị đầy đủ dụng cụ trang thiết bị bảo hộ lao động cho cơng nhân Đề nghị xây dựng hệ thống nƣớc, ban quản lý nhà máy cần:  Trong trình thực cần đầu tƣ nghiên cứu kỹ điều kiện sẵn có địa bàn  Trong trình vận hành hệ thống xử lý nƣớc thải, cần theo dõi chất lƣợng nƣớc đầu thƣờng xuyên Ban quản lý cần theo dõi, kiểm tra thƣờng xuyên nguồn xả thải để đảm bảo tiêu đầu vào nhƣ quy định, tránh trƣờng hợp nhà máy, xí nghiệp xả thải với nồng độ nhiễm cao Ngoài ra, ban quản lý Trạm nên áp dụng sản xuất để hạn chế ô nhiễm (quản lý tốt hơn, thay đổi nguyên liệu, quy trình sản xuất, cơng nghệ hồn lƣu tái sử dụng…) SVTH: Nguyễn Trọng Hiếu GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 107 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu công nghiệp - Dân cư An Hạ, công suất 4000 m3/ngày đêm TÀI LIỆU THAM KHẢO Gs.Ts.Lâm Minh Triết (2013) Xử lý nƣớc thải đô thị công nghiệp Nhà xuất Đại học quốc gia TP HCM Pgs.Ts.Trần Đức Hạ (2006) Xử lí nƣớc thải đô thị Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Pgs.Ts.Hồng Huệ (2005) Xử lí nƣớc thải Nhà xuất Xây dựng QCVN 40:2011/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nƣớc thải công nghiệp có nguồn xả vào nguồn nƣớc khơng dùng cho mục đích cấp nƣớc sinh hoạt Tài liệu giảng dạy môn kỹ thuật xử lý nƣớc thải Ts.Lê Hoàng Nghiêm SVTH: Nguyễn Trọng Hiếu GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 108 ... khu công nghiệp An Hạ SVTH: Nguyễn Trọng Hiếu GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu công nghiệp - Dân cư An Hạ, công suất 4000 m3/ngày đêm -. .. II: GIỚI THIỆU VỀ KHU CÔNG NGHIỆP – KHU DÂN CƢ AN HẠ 42 2.1 GIớI THIệU Về KHU CÔNG NGHIệP – KHU DÂN CƢ AN Hạ .42 2.2 CÁC VấN Đề MÔI TRƢờNG CủA KHU CÔNG NGHIệP – DÂN CƢ AN Hạ 43 2.2.1 Chất... Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu công nghiệp - Dân cư An Hạ, công suất 4000 m3/ngày đêm CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP, SINH HOẠT VÀ CÁC