VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Vật liệu
Thành phần, tính chất nước thải của Công ty
Bảng3.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH MẪU NƯỚC THẢI CÔNG TY CỔ PHẦN XUẤT NHẬP KHẨU VĨNH LỢI NĂM2010
TT Chỉtiêu Đơn vị Kết quả
[Nguồn: Công ty Cổ phần Xuất nhập khẩu Vĩnh Lợi]
So với QCVN 11:2008/BTNMT Loại B, hàm lượng BOD và COD vượt quá tiêu chuẩn cho phép Vì vậy, công nghệ đề xuất sẽ tập trung vào việc lựa chọn các công trình có khả năng xử lý hiệu quả chất hữu cơ.
So sánh giữa các công nghệ xử lý nước thải
Giữa xử lý hiếu khí với xử lý kỵ khí
Bảng 3.2 SO SÁNH GIỮA XỬ LÝ HIẾU KHÍ VỚI KỴ KHÍ
Bể phân hủy bùn hiếu khí Bể phân hủy bùn kỵ khí
–Đơn giản về xây dựng và quản lý
–Vốn đầu tư và quản lý thấp
–Việc xây dựng và quản lý phức tạp–Vốn đầu tư và quản lý khá cao
–Có thể tự động hóa được
–Cặn ổn định, không tạo ra mùi hôi
–Cặn dễ tháo nước ở công đoạn làm khô.
–Lượng cặn hữu cơ trong bể giảm thường phải tuần hoàn lại bùn.
–Nước gạn ra từ cặn có hàm lượng SS và BOD thấp hơn bể phân hủy bùn kỵ khí.
–Tốn năng lượng chạy máy thổi khí nên chỉ thích hợp khi công suất xử lý nhỏ.
–Không thu được khí CH 4 để làm nhiên liệu đốt.
–Khó có thể tự động hóa được –Cặn ít ổn định, tạo ra mùi hôi –Cặn khó tháo nước ở công đoạn làm khô.
–Bùn cặn sinh ra ở dạng đặc, ổn định nên không cần xử lý thêm.
–Nước gạn ra từ cặn có hàm lượng SS và BOD cao hơn bể phân hủy bùn hiếu khí.
–Không tốn năng lượng chạy máy thổi khí nên có thể áp dụng khi công suất xử lý lớn.
–Thu được khí CH 4 để làm nhiên liệu đốt.
Giữa các phương pháp xử lý hiếu khí
Bảng3.3 SO SÁNH GIỮA CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ HIẾU KHÍ
Quá trình Thuận lợi Bất lợi
–Dễ khống chế các thông số vận hành.
–Xử lý hiệu quả BOD.
–Cần có thời gian nuôi cấy vi sinh vật.
–Cần chế độ hoàn lưu bùn.
–Áp dụng phương pháp thoáng gió tự nhiên, không cần hệ thống cấp không khí.
–Không cần chế độ hoàn lưu bùn.
–Khó khống chế các thông số vận hành.
–Cần có thời gian nuôi cấy vi sinh vật.
–Không phù hợp với nơi có
–Xử lý hiệu quả BOD khí hậu nóngẩm.
Mẽ kế tiếp giai đoạn dòng liên tục
–Linh hoạt trong vận hành.
–Bước nạp liệu rất nhanh.
–Đáp ứng được sự dao động về ô nhiễm.
–Thiết kế đa dạng nên khó trình bày theo nguyên tắc chung.
–Áp dụng cho công suất nhỏ
Giữa các phương pháp xử lý kỵ khí
Bảng3.4 SO SÁNH GIỮA CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KỴ KHÍ
Quá trình Thuận lợi Bất lợi
-Hầu như không đòi hỏi quản lý thường xuyên, bảo trì, vận hành đơn giản.
-Cần có một diện tích rất lớn. -Gây mùi thối rất khó chịu.
-Không thu hồi được khí sinh học sinh ra.
-Vận hành tương đối đơn giản.
-Phù hợp cho các loại nước thải có sự dao động COD lớn.
-Không phù hợp với loại nước thải có hàm lượng SS cao.
-Phù hợp cho các loại nước thải có sự dao động COD lớn.
-Có thể đạt được tải trọng cao.
-Không phù hợp với loại nước thải có hàm lượng SS cao.
Giữa các phương án xử lý bùn thải
Bảng3.5 SO SÁNH GIỮA CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BÙN THẢI
Sân phơi bùn Máy ép bùn
–Chi phí đầu tư thấp.
–Sử dụng ở nơi có diện tích rộng, cách xa khu dân cư, cách mực nước ngầm hơn 1 m.
–Chi phí đầu tư cao.
–Nồng độ cặn khô từ 15%25%.
–Sử dụng được ở mọi nơi.
–Cần có lao động thủ cong để xúc bùn khô từ sân phơi bùn lên xe tải.
–Thời gian làm khô bùn dài.
–Hoạt động phụ thuộc vào điều kiện môi trường và thời tiết.
–Không sử dụng hóa chất.
–Vận chuyển bùn khô nhờ chứa trong các bao cát.
–Thời gian làm khô bùn ngắn.
–Hoạt động không phụ thuộc vào điều kiện môi trường và thời tiết.
–Có sử dụng polymer châm vào để tăng khả năng tách nước.
Đề xuất các phương án xử lý nước thải
3.1.3.Đề xuất phương án xử lý nước thải
Sơ đồ, quy trình công nghệ phương án 1 Đường dẫn hóa chất Đường dẫn bùn Đường dẫn nước Đường dẫn khí
Hình 3.1 SƠ ĐỒ, QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
CÔNG TY CỔ PHẦN XUẤT NHẬP KHẨU VĨNH LỢI
Kênh xángBạc Liêu–Cà Mau
Thuyết minh sơ đồ, quy trình công nghệ
Nước thải từ các phân xưởng của Công ty được dẫn vào mạng lưới thoát nước và chuyển đến hệ thống xử lý Quá trình xử lý bắt đầu bằng việc nước thải đi qua thiết bị lược rác thô cơ khí để loại bỏ cặn bẩn, sau đó nước thải tự chảy xuống bể thu gom.
Nước thải từ bể thu gom được bơm lên thiết bị lược rác tinh tự động bằng hai bơm chìm hoạt động luân phiên, với công suất tối đa đạt 62,52 m³/h Quá trình này giúp loại bỏ cặn rắn có kích thước lớn hơn 1mm trước khi nước thải tự chảy xuống bể điều hòa.
Bể điều hòa có vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh lưu lượng và các thành phần hữu cơ như BOD và COD trong nước thải Hệ thống cung cấp khí nén giúp tạo ra môi trường đồng nhất cho nước thải, ngăn chặn hiện tượng lắng cặn trong bể.
Nước thải được bơm qua bể xử lý kỵ khí dòng chảy ngược UASB, nơi nước được phân phối từ dưới lên trên Các vi sinh vật kỵ khí sẽ phân huỷ chất hữu cơ thành nước và sinh ra biogas Khí biogas này được thu hồi và đốt tại đầu đốt khí tự động Sau khi trải qua bộ phận tách ba pha (khí - lỏng - rắn), nước sẽ chảy vào đường ống phân phối sang bể xử lý hiếu khí Aerotank.
Trong bể Aerotank, quá trình xử lý sinh học hiếu khí diễn ra nhờ vào sự hoạt động của vi sinh vật, giúp oxy hóa các chất hữu cơ hòa tan và keo trong nước thải Quá trình này chuyển hóa các hợp chất có khả năng phân hủy thành các chất ổn định nhờ vào oxy hòa tan trong nước Oxy được cung cấp qua máy thổi khí và hệ thống phân phối khí, tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật hiếu khí phát triển, oxy hóa chất hữu cơ và tăng sinh khối, hình thành các bông bùn hoạt tính.
Sau khi nước thải được dẫn qua bể lắng, quá trình tách bùn hoạt tính và nước thải đã xử lý diễn ra Một phần bùn hoạt tính được bơm hồi lưu về bể Aerotank, trong khi lượng bùn dư được chuyển đến bể chứa bùn Tiếp theo, nước thải sẽ được dẫn đến bể khử trùng trước khi được xả ra kênh xáng Bạc Liêu – Cà Mau, đảm bảo đạt tiêu chuẩn xả thải loại B theo QCVN 11:2008/BTNMT.
Lượng bùn thải từ bể UASB và bể lắng sẽ được bơm vào bể chứa bùn Sau đó, bùn sẽ được chuyển đến máy ép bùn, và cuối cùng, bùn sau khi ép sẽ được chuyển đi chôn lấp.
Nước từ bể chứa bùn và máy ép bùn sẽ được tuần hoàn về bể thu gom nước thải để tiếp tục xử lý.
Bảng3.6 ƯỚC TÍNH HIỆU SUẤT XỬ LÝ CÁC CÔNG TRÌNH
Thông số mg/l Thông số %
BOD 5 = 439,5 Bể điều hòa kết hợp hầm bơm
Sơ đồ, quy trình công nghệ phương án 2 Đườngdẫn hóa chất Đường dẫn bùn Đường dẫn nước Đường dẫn khí
Hình 3.2 SƠ ĐỒ, QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
CÔNG TY CỔ PHẦN XUẤT NHẬP KHẨU VĨNH LỢI
Kênh xáng Bạc Liêu–Cà Mau
Thuyết minh sơ đồ công nghệ
Các công trình đơn vị từ SCR thô đến bể UASB của phương án 2 tương tự như ở phương án 1.
Nước thải từ bể UASB được dẫn qua máng thu vào đường ống phân phối tới bể trung gian, sau đó được chuyển tiếp vào SBR Tại SBR, quá trình xử lý diễn ra qua các giai đoạn: làm đầy nước thải, thổi khí, lắng tĩnh, xả nước thải và xả bùn dư Trong giai đoạn đầu, nước thải được trộn với bùn hoạt tính từ chu kỳ trước Tiếp theo, hỗn hợp này được sục khí trong thời gian quy định Sau khi hoàn tất quá trình thổi khí, bùn lắng tĩnh được tách ra, nước trong bể được xả ra trong khi bùn dư cũng được loại bỏ Bể còn lại hoạt động lệch pha, đảm bảo cung cấp nước thải liên tục cho trạm xử lý.
Sau khi trải qua quá trình xử lý tại SBR, nước sẽ được chuyển đến bể khử trùng Tiếp theo, nước được dẫn qua hệ thống ống và xả thải ra kênh xáng Bạc Liêu – Cà Mau, đảm bảo đạt tiêu chuẩn loại B theo quy định QCVN 11:2008/BTNMT.
Lượng bùn thải từ bể UASB và SBR sẽ được bơm vào bể chứa bùn và chuyển đến máy ép bùn, bùn sau ép sẽ chuyển đi chôn lấp.
Nước từ bể chứa bùn và máy ép bùn sẽ được tuần hoàn về bể thu gom nước thải để tiếp tục xử lý.
Bảng3.7 ƯỚC TÍNH HIỆU SUẤT XỬ LÝ CÁC CÔNGTRÌNH
Thông số mg/l Thông số %
BOD 5 = 439,5 Hầm bơm kết hợp bể điều hòa
Phương pháp thu thập số liệu và thông tin bao gồm việc tìm kiếm tài liệu đã được công bố từ nhiều nguồn khác nhau như sách, báo, internet, cũng như các cơ quan nghiên cứu và quản lý.
Phương pháp khảo sát thực địa: khảo sát hiện trạng của Công ty
Phương pháp phân tích và tổng hợp: Là phân tích, xác định các thành phần, tính chất hóa lý của nguồn nước thải.
Phương pháp so sánh: Từ việc thu thập các số liệu, thông tin liên quan đối chiếu để rút ra những quy định, tiêu chuẩn.
Phương pháp nghiên cứu
4.1.1 Phương án 1(xem phụ lụcI)
Lưu lượng nước thải trong một ngày đêm: Q ng tb đ 500m 3 /ng.đ
[Chọn hệ số không điều hòa chung của nước thải k ch = 3 (bảng 3-2) Nguồn Lâm Minh Triết (2010) Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp].
Bảng 4.1.1.1 BẢNG TÓM TẮT CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ
MƯƠNG ĐẶT SONG CHẮN RÁC VÀ SONG CHẮN RÁC
STT Thông Số Đơn vị tính Giá trị
4 Chiều rộng tiết diện ngang thanh SCR mm 5
5 Chiều dày tiết diện ngang thanh SCR mm 25
6 Tổn thất áp lực qua song chắn mm 3,6
7 Tốc độ dòng chảy trong mương m/s 0,4
8 Vận tốc dòng chảyqua SCR m/s 0,48
KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 4.1 Kết quả
Phương án 1
Lưu lượng nước thải trong một ngày đêm: Q ng tb đ 500m 3 /ng.đ
[Chọn hệ số không điều hòa chung của nước thải k ch = 3 (bảng 3-2) Nguồn Lâm Minh Triết (2010) Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp].
Bảng 4.1.1.1 BẢNG TÓM TẮT CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ
MƯƠNG ĐẶT SONG CHẮN RÁC VÀ SONG CHẮN RÁC
STT Thông Số Đơn vị tính Giá trị
4 Chiều rộng tiết diện ngang thanh SCR mm 5
5 Chiều dày tiết diện ngang thanh SCR mm 25
6 Tổn thất áp lực qua song chắn mm 3,6
7 Tốc độ dòng chảy trong mương m/s 0,4
8 Vận tốc dòng chảyqua SCR m/s 0,48
Bảng 4.1.1.2 BẢNG TÓM TẮT CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ HỐ THU GOM
STT Thông Số Đơn vị tính Giá trị
1 Kích thước bể thu gom:L × B × H mmm 2,5 × 1,5 × 4,5
2 Công suất máy bơm KW 13,3
3 Thể tích thực của bể m 3 16,875
5 Thời gian lưu nước phút 15
Chọn SCR tinh dạng trống quay (lưới quay)
Bảng 4.1.1.3 BẢNG TÓM TẮT CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ SONG CHẮN RÁC TINH
STT Thông Số Đơn vị tính Giá trị
3 Kích thước mắt lưới mm 0,25
Bảng 4.1.1.4 BẢNG TÓM TẮT CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾBỂ ĐIỀU HÒA
STT Thông Số Đơn vị tính Giá trị
1 Kích thước bể: L dh B dh H xd mmm 844,5
3 Lượng không khí cung cấp m 3 /s 0,027
5 Đường kính ống dẫn khí nhánh mm 48,1
6 Đường kính ống dẫn khí chính mm 75,6
7 Số đĩa phân phối khí đĩa 32
8 Đường kính ống dẫn nước mm 160
9 Công suất máy bơm nước KW 0,75
Bảng4.1.1.5 BẢNG TÓM TẮT CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾBỂ UASB
STT Thông Số Đơn vịtính Giá Trị
3 Số phiễu thu khí phiễu 4
4 Số ngăn lắng ngăn lắng 4
6 Thể tích khímêtan sinh ra mỗi ngày m 3 /ngày 72
7 Lượng bùn dư bơm ra mỗi ngày m 3 /ngày 0,15
Bảng 4.1.1.6 BẢNG TÓM TẮT CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾBỂ AEROTANK
STT Thông Số Đơn vịtính Giá Trị
3 Lượng bùn dư mỗi ngày kgSS/ ng.đ 21,5
4 Lưu lượng bùn tuần hoàn m 3 /ng.đ 440
6 Hàm lượng BOD 5 đầu ra mg/l 27,5
7 Lượng không khí cần cung cấp m 3 /p 1,664
8 Số đĩa phân phối đĩa 36
9 Đường kính ống dẫn khí chính mm 59,9
10 Đường kính ống dẫn khí nhánh mm 42,2
12 Máy thổi khí cung cấp cho bể điều hòa và bể Aerotank KW 2,94
Bảng 4.1.1.7 BẢNG TÓM TẮT CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾBỂ LẮNG
STT Thông số Đơn vịtính Giá trị
Đường kính ống trung tâm
Chiều cao ống trung tâm m m
4 - Số khe trên máng răng cưa khe 63
Bùn dư sang bể chứa bùn và bùn tuần hoàn lại Aerotank
6 -Đường kính ống dẫn bùn mm 88,6
Bể khử trùng (Bể tiếp xúc)
Sau khi nước thải được xử lý qua bể lắng, nó sẽ được chuyển đến bể tiếp xúc để tiến hành khử trùng bằng dung dịch NaOCl 10% Bể tiếp xúc được thiết kế với ba ngăn nhằm tối ưu hóa quá trình hòa trộn giữa nước thải và hóa chất khử trùng.
Bảng 4.1.1.8 BẢNG TÓM TẮT CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾBỂ KHỬ TRÙNG
STT Thông số Đơn vịtính Gía trị
4 Thời gian tiếp xúc phút 30
Bảng 4.1.1.9 BẢNG TÓM TẮT CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾBỂ CHỨA BÙN
STT Thông số Đơn vịtính Giá trị
2 Thể tích bùn dư sau 20ngày m 3 57
3 Đường kính ống dẫn bùn sang máy ép bùn mm 110
4 Công suất máy bơm bùn sang máy ép bùn KW 0,7
Bảng4.1.1.10 BẢNG TÓM TẮT CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ MÁY ÉP BÙN DÂY ĐAI
STT Thông số Đơn vịtính Giátrị
2 - Khối lượng bùn Kg/ngày 93,6
3 - Số giờ hoạt động của máy Giờ/20 ngày 6
Phương án 2
Các công trình như: Song chắn rác, hố thu gom, song chắn rác tinh, bể điều hòa, bể UASB tính toán tương tự như phương án 1
Nước thải sau khi qua bể UASBsẽ đi vào bể trung gian nhằm ổn định lưu lượng trước khi bơm vào bể SBR
Thể tích bể trung gian được xây dựng đủ chứa lượng nước thải cho 1 mẻ xử lý ở bể SBR (90m 3 )
Bảng 4.1.2.1 BẢNG TÓM TẮT CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾBỂ TRUNG GIAN
STT Thông số Đơn vịtính Giátrị
2 Thời gian làm đầy nước h 4,32
3 Bơm nước thải vào bể SBR KW 13,3
Bảng 4.1.2.2 BẢNG TÓM TẮT CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾBỂSBR
STT Thông Số Đơn vịtính Giá Trị
2 Số chu kỳ mỗi bể hoạt động trongngày ck 2
3 Lưu lượng bùn dư trong mỗi chu kỳ m 3 /ck 1,454
4 Lượng không khí cần cung cấp m 3 /ck 95,238
5 Số đĩa phân phối đĩa 40
7 Đường kính ống dẫn khí chính mm 75,6
8 Đường kính ống dẫn khí nhánh mm 42,2
9 Đường kínhống dẫn bùn mm 48,1
10 Công suất máy bơm bùn KW 0,4
11 Máy thổi khí cung cấp cho bể điều hòa và bể SBR KW 3,21
Bể khử trùng (Bể tiếp xúc)
Sau khi nước thải được xử lý qua bể lắng, nó sẽ được chuyển đến bể tiếp xúc để thực hiện quá trình khử trùng bằng dung dịch NaOCl 10% Bể tiếp xúc được thiết kế với ba ngăn, giúp tối ưu hóa việc hòa trộn giữa nước thải và hóa chất khử trùng.
Bảng 4.1.2.3 BẢNG TÓM TẮT CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾBỂ KHỬ TRÙNG
STT Thông số Đơn vịtính Giá trị
4 Thời gian tiếp xúc phút 30
Bảng 4.1.2.4.BẢNG TÓM TẮT CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾBỂCHỨA BÙN
STT Thông số Đơn vịtính Giátrị
4 Công suất máy bơm bùn KW 0,7
Sân phơi bùn được chia thành các ô với kích thước tùy thuộc vào cách bố trí đường xe vận chuyển bùn và khoảng cách từ ô phơi đến xe Số lượng ô hoạt động cùng lúc phụ thuộc vào lưu lượng bùn xả hàng ngày, độ dày bùn cần làm khô và thời gian chu kỳ phơi Đáy và thành của các ô phơi bùn được làm bằng bê tông cốt thép, đảm bảo cách ly hoàn toàn dung dịch bùn với môi trường đất xung quanh.
3 Sỏi 4.Ống khoang lỗ thu nước
Hình 4.1 CẤU TẠO SÂN PHƠI BÙN Bảng 4.1.2.5.BẢNG TÓM TẮT CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ SÂN PHƠI BÙN
STT Thông số Đơn vịtính Giátrị
2 Số đơn nguyên Đơn nguyên 4
3 Chiều cao lớp cát cm 20
4 Chiều cao lớp sỏi cm 20
Tính lượng hóa chất sử dụng
Lượng hóa chất để điều chỉnh pH: pH của ngành chế biến thủy sản có pH(7,11÷8,62) Vì vậy không cần tính lượnghóa chất để điều chỉnh pH
[Nguồn: Báo Cáo Diễn Biến Môi Trường tỉnh Bạc Liêu (2010)]
Lượng hóa chất dùng để khử trùng
Lưu lượng thiết kế:Q = 500m 3 /ng.đ
Lượng Coliform còn lại sau quá trình xửlý sinh học:
E: Hiệu quảkhửtrùng của quá trính xửlý sinh học, %;
N i : Lượng Coliform trong nước thải đầu vào, MPN/100mL
Lượng Clo hoạt tính cần thiết đểkhử trùng nước thải
Q= Lưu lượng thiết kế, Q = 500m 3 /ng.đ a = Liều lượng hoạt tính lấy theo điều 6.20.3–TCXD-51-84
+ Nước thải sau xửlý cơ học: a = 10g/m 3
+ Nước thải sau xửlý sinh học hoàn toàn: a = 3g/m 3
+ Nước thải sau xửlý sinh học không hoàn toàn: a = 5g/m 3
Lượng NaOCl 10% cần châm vào bểkhửtrùng = 1,5/0,1 = 15L/ngày = 0,625L/h. Thời gian lưu = 30 ngày.
Thểtích cần thiết của thùng chứa = 15 × 30 = 450L.
Chọn thùng đựng hóa chất 500L
Chọn 1 bơm châm NaOCl với đặc tính bơm định lượng Q = 8,3 L/h, áp lực 1,5bar (sửdụng van để điều chỉnh theo thông sốthiết kế)
Hóa chất chứa trong bồn chứa được khuấy trộn bằng hệthống thổi khí.
Chọn 2 bơm định lượng NaOCl (1 bơm hoạt động, 1 bơm dự phòng), hiệu Hanna, loại BL1.5, thông số bơm định lượng: Q = 8,3 L/h, áp lực 12 Bar, N = 0,2KW, tần số50 Hz,ống dẫn hoá chất: loại nhựa PVC có đường kính 20mm.
Khai toán kinh tế
Lượng bùn khô: 93,6kg/ngày Thời gian vận hành: 6h
Lượng bùn khô trong 1 giờ: 93,6/24 = 3,9kg/h
Liều lượng polymer: 5kg/tấn.bùn
Liều lượng polymer tiêu thụ: (3,9 × 5)/1000 = 0,0195kg/h Hàm lượng polymer sử dụng: 0,2%
Lượng dung dịch châm vào: 0,0195/2 0,01m 3 /h = 10lít/h
Chọn: 01 hệ thống châm polymer, côngsuất 10lít/h
4.1.3 Dự toán kinh phí(xem chi tiết phụ lục II)
Vốn đầu tư cho từng hạng mục công trình
- Phần xây dựng: 818.630.400 việt nam đồng (VNĐ)
- Phụ kiện và chi phí gián tiếp:155.731.520 VNĐ
- Chi phí điện năng:14.302.800 VNĐ/tháng.
- Chi phí hóa chất: 2.244.200 VNĐ/tháng.
- Chi phí nhân công: 7.500.000 VNĐ/tháng.
Giá thành xử lý 1m 3 nước thải: 2.470VNĐ
Vốn đầu tư cho từng hạng mục công trình
- Phụ kiện và chi phí gián tiếp:146.581.200VNĐ
Chi phí quản lý vận hành
- Chi phí điện năng:21.217.200VNĐ/ tháng.
- Chi phí hóa chất: 2.227.500 VNĐ/ tháng.
- Chi phí nhân công: 7.500.000 VNĐ/ tháng.
Giá thành xử lý 1m 3 nước thải:2.900VNĐ
Biện luận
4.2.1 Yêu cầu cần xử lý
Nước thải sau khi xử lý sẽ được thải vào kênh xáng Bạc Liêu – Cà Mau, do đó, cần đảm bảo rằng nước đạt tiêu chuẩn thải loại B theo QCVN 11:2008/BTNMT để bảo vệ môi trường.
Công nghệ xử lý nước thải này có quy trình đơn giản và kỹ thuật vận hành dễ dàng Đầu tư tối ưu giúp đảm bảo chất lượng nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn QCVN 11:2008/BTNMT, loại B khi xả vào nguồn tiếp nhận.
Do đó, 2 phương pháp xử lý nước thải được đề ra.Đồng thời kiến nghị phương án 1 là phương án tối ưu Vì những nội dung sau:
- Giá thành xử lý 1m 3 nước thải phương án 1:2.470VNĐ/ngày
- Giá thành xử lý 1m 3 nước thải phương án 2: 2.900VNĐ/ngày
=> Phương án 1 thấp hơn phương án 2: 430VNĐ/ngày
Cả hai phương án đều đạt tiêu chuẩn thải loại B theo QCVN 11:2008/BTNMT Mặc dù phương án 2 có hiệu quả xử lý cao hơn so với phương án 1, nhưng yêu cầu về kỹ thuật và chi phí vận hành của phương án 2 lại phức tạp hơn Phương án này cần nhiều thiết bị và chế độ vận hành phức tạp, do đó đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao của người vận hành để quản lý hiệu quả các pha xử lý.
Phương án 1 có ưu điểm chiếm ít diện tích hơn so với phương án 2, do phương án 2 bao gồm cả việc xây dựng sân phơi bùn Hơn nữa, Công ty dự kiến sẽ mở rộng sản xuất, và diện tích dành cho sân phơi bùn sẽ được sử dụng cho các công trình cần thiết nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất.
Sau khi xem xét ưu, nhược điểm của các phương án xử lý nước thải và liên hệ với thực tế cũng như kinh nghiệm của Công ty cổ phần xuất nhập khẩu Vĩnh Lợi, tôi đề xuất phương án 1 là phương án tối ưu nhất cho việc xử lý nước thải của công ty.
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận
Vấn đề xử lý nước thải đang được chú trọng hiện nay, đặc biệt là từ hoạt động sản xuất của Công ty cổ phần xuất nhập khẩu Vĩnh Lợi, nơi phát sinh một lượng lớn nước thải cần được xử lý trước khi xả ra môi trường Qua khảo sát và nghiên cứu các tài liệu liên quan cùng với phân tích thành phần, tính chất nguồn nước thải của công ty, tác giả đã đề xuất hai phương án xử lý hiệu quả.
- Phương án 1: Nước thảisong chắn rác Hầm bơm song chắn rác tinh
bể điều hòa Bể UASB Bể Aerotank Bể lắng Bể Khử Trùng Nguồn tiếp nhận Bùn được đưa vào máy ép bùn.
- Phương án 2: tương tự phương án 1, nhưng sử dụng bể SBR thay cho bể Aerotank–Lắng, và thêm công trình bểtrung gian, bùn được đưavào máy ép bùn.
So sánh giữa 2 phương án,thìphương án2 tối ưu hơn phương án 1vớicác lý do :
- Đảm bảo hiệu quả xử lý, nước thải sau đầu ra đạt tiêu chuẩn loại B QCVN 11:2008/BTNMT.
- Giá thành xử lý 1m 3 nước là 2.470 VNĐ/m 3 , thấp hơn so với phương án 2 là 2.900VNĐ/m 3
Cần áp dụng “sản xuất sạch” trong dây truyền công nghệ sản xuất thủy sản nhằm giảm thiểu ô nhiễm, giảm lượng nước cần xử lý.
Việc triển khai và tuân thủ các bản vẽ trong luận văn vào thực tế là rất quan trọng, đồng thời cần kết hợp với kỹ sư điện và kỹ sư xây dựng để bổ sung phần kết cấu và hệ thống điện cho toàn bộ hệ thống Điều này sẽ giúp hoàn thiện công trình hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần xuất nhập khẩu Vĩnh Lợi và đảm bảo luận văn tốt nghiệp được ứng dụng thực tế Để hệ thống hoạt động hiệu quả, chủ đầu tư nên bố trí mặt bằng hợp lý, đảm bảo có không gian cho việc vận hành, bảo trì và sửa chữa, đồng thời cách ly với môi trường xung quanh và không chiếm diện tích hữu ích của toàn bộ công trình.
[1] Niên Giám Thống Kê 2010 Tổng Cục Thống Kê Cục Thống Kê tỉnh Bạc Liêu.
[2] Báo Cáo Diễn Biến Môi Trường tỉnh Bạc Liêu (2010)]
[3] ThS Trần Minh Đạt 2010 Giáo trình xử lý nước thải, Đại Học Bình Dương 71 trang.
Võ Thị Thu Kim (2010) đã thực hiện luận văn tốt nghiệp tại Trường Đại Học Bình Dương, tập trung vào việc tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty Cổ phần Thực phẩm và Nước giải khát Dona Newtower, với công suất 300m³/ngày.
[5] PGS – TS Hoàng Huệ 2005 Xử lý nước thải, NXB xây dựng, Hà Nội 234 trang
[6] TS Trịnh Xuân Lai 2008 Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, NXB xây dựng, tái bản Hà Nội 240 trang
[7] Tài liệu Công ty Cổ phần Xuất nhập khẩu Vĩnh Lợi (2010)
[8] Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân 2010 Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Tính toán thiết kế công trình, NXB Đại học quốc gia
TP Hồ Chí Minh, tái bản lần thứ 4 519 trang
[9]http://baodientu.chinhphu.vn/Home/Hon-124000ha-canh-tac-thuy-san-o-Bac- Lieu-dem-lai-hieu-qua/20111/60712.vgp(tham khảo ngày 23/03/2011)
Vietnam's catfish industry has experienced significant growth, positioning the country as a leading exporter in the global market The sector's success is attributed to advancements in aquaculture practices, which have enhanced production efficiency and sustainability Additionally, stringent quality control measures have been implemented to meet international standards, ensuring the safety and quality of Vietnamese catfish The industry faces challenges such as competition from other countries and fluctuating market demands, but ongoing investments in technology and research are expected to drive future growth and maintain Vietnam's competitive edge in the seafood industry.
[11]http://www.vatgia.com/raovat/1715/2341055/nuoc-thai-thuy-san-va-phuong- phap-xu-ly.html(tham khảo ngày 23/03/2011)
[12]http://baigiang.violet.vn/present/show?entry_id23361(tham khảo ngày
PHỤ LỤC I TÍNH TOÁN CÁC PHƯƠNG ÁN ĐỀRA
Lưu lượng nước thải trong một ngày đêm: Q ng tb đ 500m 3 /ng.đ
[Chọn hệ số không điều hòa chung của nước thải k ch = 3 (bảng 3-2) Nguồn Lâm Minh Triết (2010) Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp].
SCR thường đặc đứng vuông góc với dòng chảy hay nằm nghiêng một góc
45 0 60 0 so với phương thẳng đứng.
Bảng1 BẢNG THÔNG SỐ THIẾT KẾ SONG CHẮNRÁC LÀM SẠCH THỦ CÔNG
Thông số Đơn vịtính Giá trị
Khe hở giữa các thanh mm 2550 Độ dốc theo phương đứng độ nghiêng 4560
Tốc độ dòng chảy trong mương đặt song chắn m/s 0,30,6
Tổn thất áp lực cho phép mm 150
Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Tính toán thiết kế công trình Bảng TK-1]
Kích thước mương đặt SCR
Chọn tốc độ dòng chảy trong mương là:v s = 0,4m/s
Chọn kích thước mương: RộngSâu = BH = 0,5m0,5m
Vậy chiều cao lớp nước trong mương là: max 3
Chọn kích thước thanh chắn rác:bd = 5mm25mm
Khe hở giữa các thanh w = 25mm tiết diện vuông Song chắn rác được làm bằng inox.
Giả sử SCR có n thanh, suy ra số khe hở m = n +1
Mối quan hệ giữa chiều rộng mương, chiều rộng thanh và khe hở:
Trong đón là số thanh chắn.
Chọn số thanh chắn là 16 thanh, vậy khoảng cáchgiữa các thanh sẽ là:
Tổn thất áp lực qua song chắn:
Tổng tiết diện các khe song chắn A h n b B
- B: chiều rộng mương đặt song chắn rác,m;
- b: chiều rộng thanh song chắn rác,m;
- h: chiều cao lớp nước trong mương,m.
Vận tốc dòng chảy qua SCR ax 3
Tổn thất áp lực qua song chắn rác:
- 0,7 là hệ số thải nghiệm tính đến tổn thất áp suất do quá trình chảy rối và xoáy;
- V: Vậntốc dòng chảy qua song chắn rác, V = 0,48m/s;
- v s : Vận tốc dòng chảy trong mương,v s = 0,4m/s.
Hố thu gom có tác dụng tập trung, thu gom nước thải của Công ty để chuyển lên bể điều hòa nhờ bơm.
Tính kích thước hố thu gom
Chọn thời gian lưu nước:t = 15 phút, (giới hạnt = 10÷30 phút)
Thể tích cần thiết: ax 3 15 3
Độ sâu chôn cống của mương dẫn nước thải từ các nhà máy về trạm xử lý được xác định là 1m Chiều sâu hữu ích của bể là 3m, trong khi chiều cao bảo vệ là 0,5m.
Chiều sâu tổng cộng: H =h c + h hi + h bv = 1 + 3 + 0,5 = 4,5m
Chọn chiều dài bể: L = 2,5m => chiều rộng bể: B = 1,5m
Chọn bơm Đặt 2 bơm nhúng chìm hoạt động luân phiên.
Lưu lượng thiết kế: Q b Q h m ax 62, 52 m 3 / h
Công suất của máy bơm
Công suất thực tếcủa bơm:N tt = 1,5 × 1,5 = 2,25KW
- Q h tb : lưu lượng nước thải trung bình trong ngày, Q b 62, 52 m 3 / h
- ρ: khối lượng riêng của chất lỏng (Nước:ρ= 1000kg/m 3 )
- : hiệu suất của bơm, chọn = 0,9(0,73÷0,93)
Chọn bơm có Q b 96 m 3 / h H = 15m, HP = 10 13,3KW (sử dụng van để điều chỉnh theo công suất thiết kế Q b 62, 52 m 3 / h )
Chọn SCR tinh dạng trống quay (lưới quay)
Kích thước mắt lưới d = 0,25mm với tải trọng L A = 60L/m 2 phút, đạt hiệu quả xử lý cặn lơ lửng E = 20%.
Ta có diện tích bề mặt lưới yêu cầu: max
Chọn đường kính trống 0,6m, chiều dài của trống quay 1m
Tải trọng làm việc thực tế
Lưu lượng nước thải trong một ngày: 500m 3 /ng.đ
Lưu lượng trung bình nước thải theo giờ: 20,84m 3 /h.
Nhiệt độ duy trì trong bể khoảng 2628 0 C.
Thể tích bể điều hòa
Chọn: Thời gian lưu nước là, t = 6h.
Khuấy trộn bể điều hòa bằng hệ thống thổi khí.
Thể tích bể điều hoà:
Lưu lượng bơm bằng lưu lượng trung bình giờ:
Nhà máy hoạt động 18 giờ mỗi ngày, trong thời gian còn lại dành cho việc thay ca, ngưng hoạt động và sửa chữa Lưu lượng trung bình của nhà máy đạt 20,84m³/h.
Thể tích bể điều hòa : W dh Q tb Q vào 500 375,12 124,88 m 3
Kiểm tra thời gian lưu nước:
Vậy thời gian lưu nước đã lựa chọn là hợp lý.
Chọn chiều sâumực nước là h dh = 4m, chiều cao bảo vệh bv = 0,5m
Chiều cao xây dựng của bể điều hoà: H dh = h dh + h bv = 4 + 0,5 = 4,5m
Xây bể điều hoà hình chữ nhật có kích thước là :
Tính toán hệ thống cấp khí cho bể điều hoà (bằng hệ thống thổi khí)
Bảng2 CÁC DẠNG KHUẤY TRỘN Ở BỂ ĐIỀU HÒA
Dạng khuấy trộn Giá trị Đơn vị
Khuấy trộn cơ khí 48 W/m 3 thể tích bể
Tốc độ khí nén 1015 Lít/m 3 phút (m 3 thể tích bể)
[Nguồn Lâm Minh Triết, (2010), Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, bảng 9.7]
Giả sử khuấy trộn bể điều hòa bằng hệ thống thổi khí Lượng khí nén cần thiết cho khuấy trộn:
- R: Tốc độ khí nén,R = 1015 L/m 3 phút, chọnR = 12 L/m 3 phút
- W dh : Thể tích bể điều hòa, W dh = 125,04m 3
Chọn thiết bị khuếch tán khôngkhí bằng đĩa sứ Vậy số đĩa khuếch tán là:
- r: Lưu lượng khí, chọn r = 50 L/phút.đĩa= 3m 3 /h
- q khí : Lượng khí nén cần thiết cho khuấy trộn,q khí = 90,1m 3 /h
Lưu lượng khí cung cấp cho bể là:
Tính toán đường ống dẫn khí
Bảng 3 TỐC ĐỘ KHÍ ĐẶC TRƯNG TRONG ỐNG DẪN Đường kính (mm) Vận tốc (m/s)
[Nguồn: xử lý nước thải đô thị và công nghiệp - tính toán thiết kế công trình
Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân (2010) Bảng PL-2.3]
Lưu lượng khí cần cung cấp cho bể điều hòa là 0,027m 3 /s.
Chọn 1 ống chính đặt dọc theo chiều rộng bể và 4 ống nhánh đặt theo chiều dài bể, mỗi ống cách nhau 0,8m.
Chọn vận tốc khí trong ống dẫn là v k 8m/s Đường kính ống phân phốikhí chính
Chọn ốngthép mạkẽm có đường kínhngoài, = 75,6mm; dày 2,6mm
Lưu lượng khí qua từng ống nhánh:
Chọn vận tốc khí qua mỗi ống nhánh là v k ' 5 m / s Đường kính ống dẫn khí nhánh là:
Chọn ốngthép mạkẽm có đường kính, = 48,1mm; dày 4mm
Tính toán máy thổi khí
Lượng khí cần cấp cho bể là: Q kk = 0,027m 3 /s Áp lực cần thiết cho hệ thống cấp khí nén xác định theo công thức:
- H : thiết bị khuếch tán đặt chìmở độ sâu 3,9m, H =3,9m
- h bv : chiều cao bảo vệ của bể, h bv = 0,5m
- h f : tổn thất qua thiết bị phân phối, h f 0,5m, chọn h f = 0,5m
- h d : tổn thất áp lực do ma sátdọc theo chiều dài đường ống dẫn.
- Trong đó tổng h d và h c thường không vượt quá 0,4m Chọn h d +h c = 0,4m. Áp lực không khí sẽ bằng:
[Nguồn: PGS – TS Hoàng Huệ 2005]
Công suất máy thổi khí
Tính toán đường ống dẫn nước thải vào bể
Chọn vận tốc nước thải trong ốngv = 0,4m/s
Lưu lượng nước thải:Q = 500m 3 /ng.đ= 0,005787m 3 /s Đường kính ống dẫn
Chọn ốngPVC, = 160mm; dày 2,6mm
Tại bể điều hòa cóđặt bơm chìmđể bơm nước thải qua bể UASB, do đó ta phải tính công suất của bơm đặt tại đây.
Chọn 2 bơm (1 bơm hoạt động, 1 bơm dự phòng)
Lưu lượng thiết kế: Q b Q h tb 20,84 m 3 / h
Công suất của máy bơm
Công suất thực tếcủa bơm:N tt = 1,5 × 0,5 = 0,75KW
- Q h tb : lưu lượng nước thải trung bình trong ngày, Q h tb = 20,84m 3 /h.
- ρ: khối lượng riêng của chất lỏng (Nước:ρ= 1000kg/m 3 )
- : hiệu suất của bơm, chọn = 0,9(0,73÷0,93)
Các thông số đầu vào:
- Bùn nuôi cấy ban đầu lấy từ bùn của bể phân hủy kỵ khí từ quá trình xử lý nước thải sinh hoạt chovào bể với hàm lượng 30kgSS/m 3
- Tỉ lệ MLVS/MLSS của bùn trong bể UASB = 0,75
- Tải trọng bề mặt phần lắng 12m 3 /m 2 ng.đ
- Ở Tải trọng thể tích L COD = 3kgCOD/m 3 ng.đ, hiệu quả khử COD đạt 65% và
- Lượng bùn phân hủy kỵ khí cho vào ban đầu có TS = 5%
- c : thời gian lưu bùn,θ c = 60 ngày
- k d : hệ số phân hủy nội bào, k d = 0,025 ngày -1
- Y: hệ số sản lượng tế bào, Y = 0,04gVSS/gCOD
Các thông số thiết kế của hệ thống UASB có thể được tham khảo từ các bảng 10-9, 10-10 và 10-11 trong tài liệu Nguồn thông tin này được cung cấp bởi Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng và Nguyễn Phước Dân trong cuốn sách "Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp", xuất bản năm 2010 bởi NXB Đại học Quốc gia TP.HCM.
Diện tích bề mặt cần thiết của bể:
Thể tích ngăn phản ứng bể UASB
- Q:Lưu lượng nước thải(m 3 /ng.đ)
- C o : Nồng độ COD vào bể UASB.
- L COD : Tải trọng thể tích của bể UASB (kg/m 3 ng.đ),
[chọn theo bảng 10-12 Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân,
(2010) Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp].
Giã sử chiều cao phễu thu khíh p = 1,5m Chiều cao an toàn: h at = 0,4m,
chiều cao tổng cộng của bể UASB:
Xây dựng 1 bể UASB có kích thước như sau: LB = 86
Thời gianlưu nước trong bể: ' 170, 97 24 8, 2
Với:V’: thểtích phần chứa nước của bể:V’= (2,6m + 1,5m) × 41,7m 2 = 170,97m 3
Q: lưu lượng trung bình, m 3 /ng.đ
Tính toán phễu thu khí
Hình 1 CHI TIẾT PHIỄU THU VÀ TẤM HƯỚNG DÒNG
Chiều cao vùng lắng: H L = 1÷2m chọn H L = 1,5m.
Chiều rộng phần đáy của phễu thu khí: 2 2 1, 5 1, 7
: Là góc nghiêng của phễu theo phương ngang, = 45 o - 60 o , chọn = 60 o
Sốphễu thu khí trong bể:
- L: Là chiều dài của bể, L = 8m
- W a : Là chiều rộng khe hởgiữa các phễu thu khí, W a = 0,20,5m chọn W a = 0,3m
- W b : Là chiều rộng phần đáy của phễu thu khí, W b = 1,7m, chiều dài của phễu bằng chiều rộng của bể: 6m.
Kiểm tra lại diện tích bềmặt khe hởgiữa các phễu thu khí A k (
Trong đó:A là diện tích bềmặt bểUASB
Vậy chọn chiều rộng khe hở giữa các phễu thu khí: a = 0,3m là hợp lý.
Trong bể có 4 phễu thu khí, ngăn lắng được bố trí ở giữa các phễu thu khí, có 4 ngăn lắng.
Chiều rộng phần trên của 1 ngăn lắng:
Chiều dài của vùng lắng là chiều rộng của bể: 6m Để đảm bảo lắng tốt thì thời gian lưu nước trong ngăn lắng phải lớn hơn 1h.
Thời gian lưu nước trong ngăn lắng: 4 4 18 24 3, 456
Kiểm tra tải trọng bềmặt phần lắng:
Tấm hướng dòng inox dày 3mm, hình chữ V với góc đỉnh 90 độ, được thiết kế để đặt dưới khe hở với đoạn nhô ra từ 10cm đến 20cm Khoảng cách lý tưởng từ tấm hướng dòng đến khe hở là 20cm.
Khoảng cách giữa hai mép của 1 tấm hướng dòng:
Chiều dài của tấm hướng dòng là chiều rộng của bể: 6m
Tính hệthống phân phối nước vào bể
Chọn vận tốc nước chảy trongống chính là v c = 1,5m/s (tiêu chuẩn là 12m/s)
Chọn ống thép mạ kẽm có đường kính, = 75,6mm; dày 2,6mm
Nước chảy từ ống chính vào bể theo 8 ống nhánh đặt theo chiều dài của bể, vận tốc trongống nhánh dao động trong khoảng 0,82m/s Chọn v n = 1m/s. Đường kínhống nhánh:
Chọn ốngthép mạ kẽmcóđường kính, = 33,5mm; dày 1,6mm
Tính lượng khí và bùn sinh ra trong bể
Lượng bùn nuôi cấy ban đầu cho vào bể(TS = 5%):
C SS : Hàm lượng bùn trong bể,kg/m 3
TS:Hàm lượng chất rắn trong bùn nuôi cấy ban đầu, %
V: Thể tích ngăn phản ứng.
Hàm lượng COD của nước thải sau xử lý kỵ khí:
COD (ra) = (1 - E COD ) COD (vào) = (1 - 0,65)646,3 = 226mg/L
BOD (ra) = (1–E BOD )BOD (vào) = (1 - 0,75)439,5 = 110mg/L
Lượng sinh khối hình thành mỗi ngày:
1 (0, 025 60 ) 1000 / kgVSS kgCOD m ngđ mg L kgVSS ngđ ngày ngày g kg
Thểtích khí mêtan sinh ra mỗi ngày:
- V CH 4: Thể tích khí mêtan sinh ra mỗi ngày
- Q: Lưu lượng bùn vào bể kỵ khí,m 3 /ng.đ
- P x : Sinh khối tế bào sinh ra mỗi ngày, kgVSS/ng.đ
- 350,84: Hệ số chuyển đổi lý thuyết lượng khí mêtan sản sinh từ 1kg BOD L chuyển hoá hoàn toàn thành khí mêtan và CO 2 (lítCH 4 /kgBOD L ).
Lượng bùn dư bơm ra mỗi ngày:
Lượng chất rắn từ bùn dư: M SS = Q b × C SS = 0,15 × 30 = 4,5kgSS /ng.đ
Sau khi xử lý tại bể UASB, nước thải sẽ được chuyển đến bể Aerotank Tại bể này, các chất hữu cơ chưa được phân hủy hoàn toàn từ quá trình phân hủy kị khí sẽ tiếp tục được các vi sinh vật trong bể Aerotank phân hủy thông qua quá trình hiếu khí.
Tóm tắt các số liệu tính toán
- Lưu lượng của nước thải trong một ngày đêmQ = 500m 3 /ng.đ;
- Hàm lượng BOD 5 trong nước thải dẫn vào Aerotank S 0 = 110mg/L;
- Hàm lượng bùn tuần hoàn: C u = 8000mgSS/L;
- Nồng độ bùn hoạt tính trong bể: MLVSS = 3000mg/L;
- Thời gian lưu bùn trung bình: c = 10 ngày;
- Nước thải chế biến thủy sản có chứa đầy đủ lượng chất dinh dưỡng nitơ, photpho và chất vi lượng khác;
- Hệ số sản lượng bùn, chọnY = 0,7 mgVSS/mgBOD 5 ;
- Hệ số phân hủy nội bào, k d =0,03 ngày.
Phương trình cân bằng vật chất
BOD 5 ở đầu ra = BOD 5 hòa tanđi ra từ bể Aerotank + BOD 5 chứa trong cặn lơ lửng ở đầu ra
Trong đó: BOD 5 ở đầu ra:S r = 27,5mg/L
BOD 5 hòa tanđi ra từ bể Aerotank là S, (mg/L)
BOD 5 chứa trong cặn lơ lửng ở đầu ra được xác định như sau:
Lượng cặn có thể phân hủy sinh học có trong cặn lơ lửng ở đầu ra
Lượng oxy cần cung cấp để oxy hóa hết lượng cặn có thể phân hủy sinh học là 16,3 1,42 (mgO 2 /mg tế bào) = 23mg/L.
Lượng oxy cung cấp này chính là lượng BOD 20 của phản ứng.
Quá trình tính toán dựa theo phương trình phản ứng sau
Chuyển đổi từ giá trị BOD 20 sang BOD 5
Tính hiệu quả xử lý
Hiệu quả xử lý BOD 5 hòa tan là: 100 110 11, 5 100 90%
Hiệu quả xử lý BOD 5 của bể Aerotank là: 100 110 27, 5 100 75%
Xác định kích thước bể
Thời gian lưu nước của bể Aerotank:
- Y: hệ số sản lượng tế bào;
- S 0 : BOD 5 của nước thải vào Aerotank;
- S: nồng độ BOD 5 sau lắng;
- X: hàm lượng tế bào chất trong bể;
- k d : hệ số phân hủy nội bào.
Bảng 4 CÁC KÍCH THƯỚC ĐIỂN HÌNH
BỂ AEROTANK XÁO TRỘN HOÀN TOÀN
Thông số Đơn vịtính Gía trị
Khoảng cách từ đáy đến đầu khuếch tán khí m 0,450,75
[Nguồn: Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân, (2010)
Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp (Bảng 9-11)]
Chọn chiều cao hữu ích của bể: H hi = 4m (với chiều caobảo vệ,h bv = 0,5m). Chiều cao tổng cộng của bể là: H = H hi + h bv =4 + 0,5 = 4,5m
Chiều dài của bể là:
Tính lượng bùn thải ra mỗi ngày
Tốc độ tăng trưởng của bùn hoạt tính (Hệ số sản lượng quan sát,Y obs ) mgBOD kgVSS ngày ngày mgBOD kgVSS k
Lượng bùn sinh ra mỗi ngày theo VSS:
Tổng lượng bùn sinh ra mỗi ngày theo SS:
Lượng bùn dư cần xử lý hằng ngày
Lượng bùn dư cần xử lý = tổng lượng bùn – lượng SS trôi ra khổi lắng
M d ss kgSS ngđ m ng đ g m kg g kgSS ng đ
Lượng bùn dư có khả năng phân huỷ sinh học cần xử lý
Giả sử hàm lượng bùn hoạt tính lắng ở đáy bể lắng có chứa 0,8% chất rắn và khối lượng riêng là 1,008 kg/L, ta cần xác định lưu lượng bùn dư cần xử lý.
Từ Hình 4.4, dựa vào sự cân bằng sinh khối quanh bểAerotank, xác định tỷ lệ bùn tuần hoàn dựa trên phương trình cân bằng sinh khối: QX 0 + Q r X u = (Q + Q r )X
- X 0 : hàm lượng cặn lơ lửng đầu vào, mg/L
- Q: lưu lượng nước đầu vào, m 3 / ng đ
- Q r : lưu lượng bùn tuần hoàn, m 3 / ng đ
- X u : hàm lượng SS của lớp bùn lắng hoặc lớp bùn tuần hoàn, mg/L
- X: hàm lượng bùn hoạt tính trong bể aerotank,mgMLSS/L
Hình 2.SƠ ĐỒ THIẾT LẬPCÂN BẰNG SINH KHỐI QUANH BỂ
Hàm lượng bùn hoạt tính trong bể Aerotank
Giả sử X 0 = 0, Q r = Q, chia hai vế của phương trình này cho Q, biểu thức trên có thể triển khai như sau:
, trong đó: là hệ số tuần hoàn, = Q r /Q
Vậy lưu lượng bùn tuần hoàn
Xác định lượng oxy cung cấp cho bể
Lượng oxy cần thiết trong điều kiện tiêu chuẩn:
Theo Tính toán thiết kế các công trình XLNT - Trịnh Xuân Lai:
- OC 0 : Lượng oxy cần thiết theo điều kiện tiêu chuẩn của phản ứng ở 20 0 C.
- Q: Lưu lượng nước thải cần xử lý (m 3 /ng.đ).
- S 0 : Nồng độ BOD 5 đầu vào (mg/L).
- S: Nồng độ BOD 5 đầu ra (mg/L).
- f: hệ số chuyển đổi từ BOD 5 sang COD hay BOD 20 và f = BOD 5 /COD thường từ 0,65–0,68 Chọn f = 0,68.
- P x : Phần tế bào dư xả ra ngoài theo bùn dư = Y b Q(S 0 -S)10 -3 (kg/ ng đ ).
- 1,42: Hệ sốchuyển đổi từ tế bào sang COD.
1000 0, 68 m ngđ mg L kgO kgVSS kgVSS ngđ
Lượng oxy thực tế cần sử dụng cho bể:
- C s : nồng độ bão hòa của oxi trong nước ở nhiệt độ làm việc, chọnC s = 9,08mg/L
- C l : nồng độ oxi cần duy trì công trình( mg/l).Đối với nước thải C l =1,52mg/L. ChọnC l = 2mg/L.
Kiểm tra tải trọng thể tích L BOD và tỷ số F/M
Trị số này nằm trong khoảng cho phép (L BOD = 0,81,9)
Trị số này nằm trong khoảng cho phép: F/M = (0,20,6)ngày -1
Tính lượng không khí cần thiết để cung cấp vào bể
Chọn hệ thống phân phối bọt khí nhỏ: f
- OC t : Lượng oxy thực tế cần sử dụng cho bể;
- OU: Công suất hòa tan oxy vào trong nước thải của thiết bị phân phối tính theo gram oxy cho 1m 3 không khí,ở độ sâu ngập nướch = 1m.
