BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU CẢI TẠO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG TY CỔ PHẦN TRANG TRÍ NỘI THẤT HIỆP HÒA PHÁT TỪ CÔNG SUẤT 50 M3/NGÀY ĐÊM LÊN 120M3 / NGÀY ĐÊM

Ngành : MÔI TRƯỜNG

Chuyên Ngành : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Giảng viên hướng dẫn : Th.S NGUYỄN TRẦN NGỌC PHƯƠNG

Sinh viên thực hiện : NGUYỄN HOÀNG MINH

MSSV : 1311090364 Lớp : 13DMT01

TP. Hồ Chí Minh, Tháng 08 - 2016

BM05/QT04/ĐT

Khoa: CNSH – TP - MT

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN

(Phiếu này được dán ở trang đầu tiên của quyển báo cáo ĐA/KLTN)

1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài (sĩ số trong nhóm:01):

: Môi trường

(1) Nguyễn Hoàng Minh MSSV: 1311090364 Lớp: 13DMT01 Ngành Chuyên ngành : Kỹ thuật môi trường

2. Tên đề tài : Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải công ty cổ phần trang trí nội thất Hiệp Hòa Phát từ công suất 50m3/ngày đêm lên 120m3/ngày đêm.

+, pH) ........

3. Các dữ liệu ban đầu :

- Các thông số cần thiết trong nước thải tạo khu vực (BOD, COD, SS, NH4 - Mặt bằng vị trí xây dựng khu xử lí nước thải. - QCVN 40:2011/BTNMT - TCXD 51-2008

4. Các yêu cầu chủ yếu :

- Tổng quan về dự án thiết kế. - Tổng quan nước thải ngành chế biến gỗ. - Tính toán, nghiên cứu cải tạo và nâng cấp hệ thống xử lí nước thải cho phù hợp. - Thể hiện được vị trí, cách bố trí, cấu tạo của các công trình cải tạo và nâng cấp.

5. Kết quả tối thiểu phải có:

- Đề xuất được giải pháp kĩ thuật nhằm cải tạo, nâng cấp hệ thống XLNT cho công ty, tiết kiệm chi phí, và đạt tiêu chuẩn xả thải ra môi trường.

Ngày giao đề tài: ……./……../……… Ngày nộp báo cáo: ……./……../………

Chủ nhiệm ngành (Ký và ghi rõ họ tên)

TP. HCM, ngày … tháng … năm ………. Giảng viên hướng dẫn chính (Ký và ghi rõ họ tên) Giảng viên hướng dẫn phụ (Ký và ghi rõ họ tên)

BM03/QT04/ĐT

Khoa: Công nghệ sinh học – Thực phẩm – Môi trường

PHIẾU ĐĂNG KÝ

ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Hệ: Chính quy. (CQ, LT, B2, VLVH)

1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên đăng ký đề tài :

Nguyễn Hoàng Minh MSSV: 1311090364 Lớp: 13DMT01

Ngành : Môi trường

Chuyên ngành : Kỹ thuật môi trường

2. Tên đề tài đăng ký: Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải công ty cổ

phần trang trí nội thất Hiệp Hòa Phát từ công suất 50m3/ngày đêm lên

120m3/ngày đêm.

3. Giảng viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Trần Ngọc Phương

Sinh viên đã hiểu rõ yêu cầu của đề tài và cam kết thực hiện đề tài theo tiến độ

và hoàn thành đúng thời hạn.

TP. HCM, ngày 08 tháng 08 năm2016. Ý kiến giảng viên hướng dẫn

Sinh viên đăng ký

(Ký và ghi rõ họ tên)

(Ký và ghi rõ họ tên)

Trưởng khoa ký duyệt

LỜI CAM ĐOAN



Em xin cam đoan nội dung của đồ án tốt nghiệp là kết quả thực hiện của

riêng em dưới sự giúp đỡ tận tình của quý thầy cô trong khoa Công Nghệ Sinh Học

– Thực Phẩm – Môi Trường, đặc biệt là thầy Nguyễn Trần Ngọc Phương. Những

kết quả trong đồ án là trung thực, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết,

khảo sát tình hình thực tiễn.

Nội dung của đồ án có tham khảo và sử dụng các tài liệu, thông tin được

đăng tải trên các tác phẩm và các trang web theo danh mục tài liệu của luận văn.

TP.Hồ Chí Minh, ngày_____tháng_____năm 2016

Sinh viên

Nguyễn Hoàng Minh

LỜI CẢM ƠN

Trong những năm học tại ngôi trường Đại học Công nghệ Tp HCM, em đã nhận

được sự dạy bảo nhiệt tình và trách nhiệm của các quý thầy cô, những người đã truyền

đạt cho em rất nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho công việc sau này, đặc biệt

là các thầy cô trong khoa môi trường. Có được như ngày hôm nay em chân thành biết

ơn đến các thầy, các cô.

Em cũng chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Trần Ngọc Phương, người đã tận

tình chỉ bảo, động viên, tạo điều kiện thuận lợi và truyền đạt những kinh

nghiệm thiết thực trong những năm em học ở trường cũng như trong quá trình

Và sau cùng em cảm ơn tất cả những người thân trong gia đình, bạn bè đã hỗ trợ,

động viên, giúp đỡ và góp ý cho em suốt thời gian ngồi trên ghế nhà trường.

Một lần nữa xin chân thành cảm ơn đến tất cả quý thầy cô, gia đình và bạn bè.

Thành phố Hồ Chí Minh, Ngày 20/08/2016

Sinh viên

thực hiện luận văn này.

Nguyễn Hoàng Minh

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 1

1. Sự cần thiết của đề tài ............................................................................................. 1

2. Mục tiêu của đề tài .................................................................................................. 1

3. Nội dung của đề tài ................................................................................................. 1

4. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................. 2

5. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................ 2

6. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................ 2

7. Ý nghĩa đề tài .......................................................................................................... 2

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN .................................................................................. 4

1.1. Tình hình hoạt động của công ty trang trí nội thất Hiệp Hòa Phát ...................... 4

1.1.1. Quá trình thành lập và phát triển của công ty .......................................... 4

1.1.2. Tình hình hoạt động của công ty .............................................................. 5

1.1.2.1. Đặc điểm về quy trình sản xuất ...................................................... 5

1.1.2.2. Các sản phẩm sản xuất chính ....................................................... 11

1.2. Các vấn đề về môi trường phát sinh do hoạt động của công ty ......................... 12

1.2.1. Quá trình sử dụng nước và nước thải ..................................................... 12

1.2.2. Nguồn gây ô nhiễm không khí ............................................................... 12

1.2.3. Chất thải rắn ........................................................................................... 14

1.2.4. Ô nhiễm do nhiệt, tiếng ồn ..................................................................... 17

1.2.5. Các vấn đề khác ..................................................................................... 18

1.3. Tổng quan về nước thải ngành gỗ .................................................................... 19

1.3.1. Đặc tính .................................................................................................. 19

1.3.2. Các phương pháp xử lý nước thải ngành gỗ .......................................... 20

1.3.2.1. Phương pháp cơ học ..................................................................... 20

1.3.2.2. Phương pháp hóa học- lý học ....................................................... 21

i

1.3.2.3. Phương pháp sinh học .................................................................. 23

1.3.2.4. Một số công nghệ thường áp dụng ............................................... 36

CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ CỦA HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC

THẢI HIỆN CÓ CỦA CÔNG TY ............................................................................. 41

2.1. Các nguồn phát sinh nước thải của công ty ....................................................... 41

2.1.1. Nước thải sinh hoạt ................................................................................ 41

2.1.2. Nước thải sản xuất ................................................................................. 41

2.1.3. Nước mưa chảy tràn ............................................................................... 42

2.2. Thành phần và Tính chất nước thải của công ty ................................................ 43

2.3. Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải hiện có của công ty ............................. 44

2.4. Hiện trạng hoạt động của các công trình đơn vị ............................................... 45

2.5. Hiệu quả xử lý của hệ thống xử lý nước thải ..................................................... 48

2.6. Nguyên nhân ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý .................................................... 50

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CẢI TẠO, NÂNG CẤP HỆ THỐNG XLNT CHO

CÔNG TY HIỆP HÒA PHÁT ................................................................................... 52

3.1. Cở sở pháp lý để tính toán ................................................................................. 52

3.2. Xác định lưu lượng tính toán ............................................................................. 53

3.3. Các chỉ tiêu về chất lượng nước thải đầu vào phục vụ cho quá trình thiết kế ... 53

3.4. Vị trí của công ty và và công trình xử lý ........................................................... 56

3.5. Đề xuất phương án cải tạo ................................................................................. 57

3.5.1. Đề xuất phương án cải tạo ..................................................................... 57

3.5.2. Phân tích tính khả thi của các phương án .............................................. 66

3.6. Tính toán các phương án .................................................................................... 66

3.6.1. Tính toán phương án 1 ........................................................................... 66

3.6.2. Tính toán phương án 2 ......................................................................... 103

CHƯƠNG 4: KHÁI TOÁN KINH TẾ VÀ GIÁ THÀNH CÔNG TRÌNH .......... 117

4.1. Tính toán giá thành cho phương án 1 .............................................................. 117

ii

4.2. Tính toán giá thành cho phương án 2 .............................................................. 122

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................... 129

5.1. Kết luận ............................................................................................................... 129

5.2. Kiến nghị .............................................................................................................. 130

iii

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 132

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

1. BOD : Bio-chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy sinh hoá

2. BTCT : Bê tông cốt thép

3. COD : Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hoá hoá học

4. CLNT : Chất lượng nước thải

5. HTXLNT : Hệ thống xử lý nước thải

6. MLSS : Mixed liquor suspended solid - Chất rắn lửng trong bùn lỏng

7. MLVSS : Mixed liquor volatile suspended solid - Chất rắn lửng trong bùn

lỏng

8. PCCC : Phòng cháy chữa cháy

9. pH : Chỉ tiêu dùng đánh giá tính axít hay bazơ

10. PVC : Poly vynyl chlorua

11. QCVN : Quy chuẩn Việt Nam

12. SS : Supended solid – Hàm lượng chất rắn lơ lửng

13. UASB : Upflow Anaearobic Sludge Blanket

14. VSS : Volatile suspended solid (chất rắn lơ lửng bay hơi)

iv

15. VSV : Vi sinh vật

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Hàm lượng bay hơi dung môi ....................................................................... 13

Bảng 1.2: Danh mục chất thải không nguy hại phát sinh trong 1 tháng ....................... 15

Bảng 1.3: Nguồn phát sinh, khối lượng chất thải nguy hại.......................................... 16

Bảng 1.4: Thành phần chất thải có chứa trong sản xuất gỗ ......................................... 19

Bảng 2.1: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước mưa ................................................. 42

Bảng 2.2: Các hạng mục xây dựng cụm bể xử lý nước thải hiện hữu - công suất

50m3/ngđ ....................................................................................................................... 47

Bảng 2.3: Danh mục máy móc thiết bị hệ thống xử lý nước thải hiện hữu - công suất

50m3/ngđ ....................................................................................................................... 48

Bảng 2.4: Kết quả phân tích chất lượng nước thải đầu ra (16/04/2016). ...................... 49

Bảng 2.5: Hiệu suất xử lý của hệ thống hiện tại ........................................................... 49

Bảng 3.1: Kết quả phân tích chất lượng nước thải sản xuất đầu vào ( lấy ngày

16/10/2014). .................................................................................................................. 53

Bảng 3.2: Kết quả phân tích chất lượng nước thải sinh hoạt đầu vào ( lấy ngày

16/10/2014). .................................................................................................................. 54

Bảng 3.3: Kết quả phân tích chất lượng nước thải sản xuất đầu vào hiện nay ( lấy

ngày 03/04/2016). ......................................................................................................... 55

Bảng 3.4: Kết quả phân tích chất lượng nước thải sinh hoạt đầu vào hiện nay (lấy

ngày 03/04/2016). ......................................................................................................... 55

Bảng 3.5: Tọa độ các điểm khống chế vị trí của Công ty ............................................. 57

Bảng 3.6: Tổng hợp bể thu gom .................................................................................... 68

v

Bảng 3.7: Tổng hợp bể điều hòa ................................................................................... 77

Bảng 3.8: Tóm tắt thông số thiết kế bể sinh học ........................................................... 83

Bảng 3.9: Tổng hợp bể lắng sinh học ........................................................................... 93

Bảng 3.10: Liều lượng Chlorine cho khử trùng ............................................................ 99

Bảng 3.11: Tổng hợp bể khử trùng ............................................................................. 100

Bảng 3.12: Tóm tắt thông số thiết kế Ngăn Chứa Bùn ............................................... 101

Bảng 3.13: Lựa chọn bể Anoxic ................................................................................. 104

Bảng 3.14: Lựa chọn bể Aerotank .............................................................................. 107

Bảng 3.15: Tổng hợp bể Aerotank .............................................................................. 115

Bảng 3.16: Tổng hợp các bể khác ............................................................................... 116

DANH MỤC CÁC HÌNH

vi

Hình 1: Sơ đồ tổ chức công ty trang trí nội thất Hiệp Hòa Phát ................................. 4

Hình 2: Quy trình công nghệ sản xuất ........................................................................... 6

Hình 3: Quy trình sản xuất bột gỗ khô ............................................................................ 8

Hình 4: Hình ảnh máy xay bột gỗ khô .......................................................................... 10

Hình 5: Quy trình sản xuất bột gỗ tươi ......................................................................... 10

Hình 6: Một số sản phẩm chính của công ty ................................................................. 11

Hình 7: Sơ đồ vị trí Công Ty Cổ phần Trang trí nội thất Hiệp Hòa Phát ..................... 56

vii

Hình 8: Sơ đồ mặt bằng hệ thống XLNT hiện hữu ....................................................... 57

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỞ ĐẦU

1. Sự cần thiết của đề tài.

Công ty cổ phần trang trí nội thất Hiệp Hòa Phát được xây dựng tại dựng thửa đất số 1258, tờ bản đồ số 2, đường ĐT 743 khu phố Nội Hóa 2, phường Bình An, Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương. Công ty chuyên sản xuất giường, tủ, bàn ghế. Hằng ngày trong quá trình sản xuất và sinh hoạt của cán bộ công nhân viên nhà máy thải ra một lượng nước thải tương đối lớn với lưu lượng là 120m 3/ngày.đêm. Lượng nước thải thải ra có nồng độ COD, BOD cao nhiều cặn lơ lửng, có pH cao…

Với một lưu lượng nước thải lớn và tính chất nước thải cao như vậy nhưng công ty chỉ đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải còn thô sơ, công suất nhỏ 50 m3/ngày đêm so với lượng nước thải mà công ty xả thải, các công trinh đơn vị trong hệ thống có hiện tượng quá tải. Do vậy tính chất nước thải đầu ra của hệ thống cao hơn rất nhiều so với tiêu chuẩn xả thải QCVN 40:2011/BTNMT.

Công ty đang có nhu cầu cải tạo nâng cấp hệ thống xử lý nước thải để nâng cao hiệu xuất xử lý trước khi thải ra nguôn tiếp nhận là cống thu gom nước thải của khu công nghiệp.

Thông qua nghiên cứu hiện trạng của hệ thống, tôi xin đề xuất phương án tính toán thiết kế nâng cấp cải tạo hệ thống xử lý nước thải cho công ty cổ phần trang trí nội thất Hiệp Hòa Phát.

2. Mục đích của đề tài.

- Tìm hiểu hiện trạng ô nhiễm nước thải và hệ thống xử lí nước thải hiện có của

công ty cổ phần trang trí nội thất Hiệp Hòa Phát.

- Tìm hiểu về thành phần, tính chất ô nhiễm của nước thải ngành chế biến gỗ.

- Các công nghệ xử lý nước thải ngành chế biến gỗ.

- Đề xuất thiết kế, cải tạo hệ thống xử lý nước thải mới thích hợp, đảm bảo nước sau

xử lý đạt Quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT.

3. Nội dung của đề tài.

 Nghiên cứu hiện trạng hoạt động của hệ thống NLNT hiện có của công ty.

1

 Đề xuất giải pháp kĩ thuật nhằm cải tạo, nâng cấp hệ thống XLNT cho công ty.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải mới và khai toán giá thành.

4. Đối tượng nghiên cứu.

- Nước thải của Công ty cổ phần trang trí nội thất Hiệp Hòa Phát:

 Nước thải sản xuất

 Nước thải sinh hoạt

5. Phạm vi nghiên cứu.

 Thời gian thực hiện: 15/05/2016 - 7/8/2016

 Chỉ nghiên cứu vấn đề nước thải của công ty mà không tập trung nghiên cứu đến

các vấn đề về môi trường khác.

6. Phương pháp nghiên cứu.

 Phương pháp thống kê số liệu: Phương pháp này nhằm thu thập và xử lý số liệu

đầu vào, đầu ra nhằm đánh giá hiệu xuất xử lý và phục vụ tính tóan thiết kế nâng cấp

hệ thống xử lý nước thải: lưu lượng thải, nồng độ các chất ô nhiễm ….

 Phương pháp so sánh: Phương pháp này nhằm đánh gía hiệu quả xử lý nước thải

đầu vào và ra theo Quy chuẩn Việt Nam QCVN 40:2011/BTNMT.

 Phương pháp chuyên gia: lấy ý kiến của các chuyên gia về các nội dung liên quan

đến công nghệ xử lý nước thải ngành gỗ và nước thải sinh hoạt.

 Phương pháp tính toán: nhằm tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải.

 Phương pháp mô hình: giúp hình dung cụ thể chi tiết từng công trình thông qua

bản vẽ Autocad 2D.

 Phương pháp phân tích, tổng hợp tài liệu.

7. Ý nghĩa của đề tài.

- Đề tài có tính thực tiễn, cần thiết cho hoạt động của công ty.

- Nơi sản xuất của công ty hiện chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung. Do đó,

2

công ty phải tự xử lý nước thải sản xuất của mình.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Trước đây, công ty đã đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải công suất 50 m3/ngày. Tuy nhiên, hiện nay do nhu cầu thị trường nên công ty đầu tư gia tăng sản

luợng. Do đó, số lượng và thành phần nước thải của nhà máy đã thay đổi nhiều, cụ thể

là lưu lượng và nồng độ ô nhiễm đã gia tăng đáng kể, hệ thống xử lý nước thải bị quá

tải và xuống cấp, không còn phù hợp.

Với thực trạng đó, yêu cầu trước mắt của công ty là phải đầu tư xây dựng một

hệ thống xử lý nước thải mới phù hợp nhằm đảm bảo vệ sinh môi trường đồng thời góp

3

phần ổn định phát triển sản xuất.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN

1.1. Tình hình hoạt động của công ty cổ phần trang trí nội thất Hiệp Hòa

Phát

1.1.1. Quá trình thành lập và phát triển của công ty

Công ty cổ phần trang trí nội thất Hiệp Hòa Phát được thành lập và hoạt động từ

tháng 09/2006. Công ty hoạt động theo Giấy chứng nhận đầu tư số 3700144725, chứng

nhận lần đầu ngày 01 tháng 09 năm 2006; chứng nhận thay đổi lần thứ sáu ngày 28

tháng 11 năm 2013, nhằm bổ sung ngành nghề sản xuất.

Nhà máy sản xuất được xây dựng thửa đất số 1258, tờ bản đồ số 2, đường ĐT 743

khu phố nội hóa 2, phường Bình An, Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương.

Ngành nghề kinh doanh là: chuyên sản xuất giường, tủ, bàn ghế bằng gỗ

GIÁM ĐỐC

PGĐ

PGĐ Phụ

P. Kế

Trách Sơn

Hoạch

Xưởng 1

Xưởng 3

P.CN_CL

P.Kỹ Thuật

P.QTNS

Xưởng 2

Xưởng 4

P.KT-TC

Xưởng 5

P. Kinh

Doanh

 Cơ cấu tổ chức nhà máy

4

Hình 1: Sơ đồ tổ chức công ty trang trí nội thất Hiệp Hòa Phát

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1.1.2. Tình hình hoạt đông của công ty

1.1.2.1. Đặc điểm về quy trình sản xuất.

Nguyên liệu chủ yếu là các loại gỗ đã qua sơ chế tẩm, sấy.

Công nghệ sản xuất của Hiệp Hòa Phát ngày càng hiện đại hóa, tự động hóa theo

hướng tăng năng suất, ổn định chất lượng, giảm thiểu tác động môi trường như: dây

chuyền sơn tĩnh điện tự động, máy sơn màn nước, sơn airmix, panel tự động, các máy

CNC...

Hiện nay Hiệp Hòa Phát có số lượng lao động bình quân hơn 500 người và gồm có

các phân xưởng:

o Xưởng 1: Sơn màng nước và sơn khô

o Xưởng 2: Cưa, bào, chà nhám

o Xưởng 3: Cưa, tạo hình, chà nhám

o Xưởng 4: Phơi bột gỗ

o Xưởng 5: Cưa, chà nhám.

Quy trình sản xuất của công ty Cổ phần Trang trí nội thất Hiệp Hòa Phát được thực

hiện như sau:

5

 Quy trình sản xuất các sản phẩm đồ mộc gia dụng

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Gỗ

Cắt, cưa và ghép

Tiếng ồn, Bụi Gỗ vụn

Tạo hình thô

Tiếng ồn, bụi Gỗ vụn

Bụi

Tạo hình chi tiết

Tiếng ồn,

Giấy nhám

Mài, chà nhám

Hơi dung môi.

Cặn sơn

Sơn bề mặt,

Sơn quét,

Nước thải

bằng màng

vecni

Hơi dung

nước

Sơn tĩnh điện

Chất

thải

Lắp ghép

Sơn khô

nguy hại

Hơi dung

Kiểm tra

Đóng gói

Bao bì thải

6

Hình 2: Quy trình công nghệ sản xuất

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thuyết minh quy trình sản xuất

 Công đoạn cắt, bào phôi gỗ: Nguyên liệu gỗ nhập về, sẽ cho qua máy cắt để tạo hình

(cắt thành kích thước theo thiết kế), sau đó chuyển qua công đoạn tạo hình thô. (được

thực hiện tại xưởng 2, xưởng 3 và xưởng 5).

 Tạo hình thô: Các phôi gỗ sau khi đã cắt thành những kích thước theo thiết kế sẽ

được công nhân đưa qua máy cưa lọng, máy khoan lỗ để tạo thành các khớp nối để dễ

dang cho quá trình lắp ráp và tháo rời sản phẩm. (được thực hiện tại xưởng 2, xưởng 3

và xưởng 5)

 Tạo hình chi tiết (tiện ghép): Đối với các sản phẩm có nhiều chi tiết phức tạp thì các

chi tiết sẽ được tiện bằng máy tiện chuyên dùng kết hợp với thủ công, sau đó được

ghép thành tổ hợp các chi tiết bằng keo sữa (polyvina Acetate). Quá trình cắt và tạo

hình sẽ làm phát sinh bụi gỗ, tại các vị trí này Công ty có bố trí các chụp hút để thu

gom về hệ thống xử lý bụi bằng cyclon.

 Công đoạn chà nhám và đánh bong: Các chi tiết sản phẩm sẽ được chà nhám thô các

góc cạnh, bề mặt, sau đó được chà nhám tinh bằng giấy nhám mịn, bằng máy đánh

bong hoặc bằng tay nhằm tạo cho bề mặt sản phẩm được phẳng, láng và bóng. (được

thực hiện tại xưởng 5). Tại công đoan này làm phát sinh bụi có kích thước nhỏ, thì

công ty lắp đặt hệ thống thu gom bụi sau đó đưa về hệ thống lọc bụi bằng túi vải.

 Công đoạn sơn bề mặt sản phẩm: Các cụm chi tiết sản phẩm hoàn chỉnh sẽ được

phun sơn bao phủ bờ mặt nhằm tạo thành màu sắc và tăng tuổi tự nhiên của sản phẩm.

+ Đối với những chi tiết có hình dạng, kích thước nhỏ sẽ được treo lên chuyền tự

động trên cao sau đó di chuyển đến các khu vực sơn bằng buồng nước để sơn lót. Quá

trình sơn sẽ được công nhân dùng bình phun sơn phun lên bề mặt sản phẩm, bụi sơn

văng ra một phần bám trên bề mặt sản phẩm, một phần văng ra ngoài sẽ bám trên lớp

7

màng nước. (Thực hiện tại xưởng 1)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ Tiếp theo các chi tiết sản phẩm sẽ được di chuyển đến buồng phun sơn tĩnh điện.

Quá tình phun sơn tĩnh điện được thực hiện tự động trong buồng kín. Xung quanh

buồng sơn tĩnh điện bao quanh bởi lớp thép và kính.

+ Đối với những chi tiết sản phẩm có kích thước lớn như mặt bàn, thì sẽ được đặt

trên các đường ray sau đó di chuyển tự động đến khu vực sơn khô. Tại đây, Công nhân

sẽ dung bình phun sơn phun lên bề mặt sản phẩm, buồng sơn khô có lắp đặt các tấm

mút để giữ lại các bụi sơn văng ra ngoài.

 Công đoạn ghép các chi tiết: Các chi tiết riêng lẻ sau khi được gia công ở các công

đoạn trên được ghép lại với nhau để tạo thành các cụm chi tiết của sản phẩm hoàn

chỉnh.

 Công đoạn đóng gói: Sau khi được phun sơn, các cụm chi tiết sản phẩm hoàn chỉnh

sẽ được đóng gói cho ra thành phẩm để xuất xưởng.

Gỗ khô

Tiếng ồn, bụi

Máy xay

Túi lọc bụi

bụi

Đóng gói

Thành phẩm

 Quy trình sản xuất bột gỗ khô

8

Hình 3: Quy trình sản xuất bột gỗ khô

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thuyết minh:

Nguyên liệu gỗ chủ yếu là gỗ cao su, các loại phôi gỗ từ quá trình sản xuất tại dây

chuyền sản xuất giường, tủ, bàn, ghế và gỗ tạm mua từ các cơ sở sản xuất gỗ bên

ngoài.

Gỗ được công nhân cho vào máy xay để xay nhỏ ra. Quá trình xay được thực hiện

trong buồng kín không cho văng ra ngoài. Bột gỗ sau khi xay đẩy lên bộ phận lọc túi

vải để giữ lại bột gỗ. Sau khi các túi vải đựng bột gỗ đầy thì sẽ cho vào bao đóng gói.

Vải lọc là vải dệt. Nó thường được làm bằng sợi tổng hợp để ít bị ngấm hơi ẩm và

bền chắc .Chiều dày vải lọc càng cao thì hiệu quả lọc càng lớn.

Các loại sợi có độ xe thấp thường được dùng làm loại vải dệt, đường kính sợi lớn,

dệt với chỉ số cao theo kiểu dệt đơn. Chiều dày tấm vải thường trong khoảng 0.3mm. Trọng lượng khoảng 300~500 g/m2.

Loại vải hỗn hợp là loại vải dệt, sau đó được xử lý bề mặt bằng keo hay sợi bông

mịn. Đây là loại vải nhập ngoại thông dụng hiện nay. Chúng có chiều dày 1,2~5mm.

Với túi lọc hình tròn của vải lọc và đường kính D=125~250 mm có thể lớn

hơn, chiều dài 1.5 đến 2 m. CÓ thể may thành hình hộp chữ nhật có chiều rộng

b=20~60mm; Dài l=0,6~2m. Hàng trăm túi lọc có thể có trong 1 thiết bị.

Túi lọc tròn thường kín 1 đầu, đầu kia để trống. Khi hoạt động, đầu để trống gắn kết

với cổ dẫn khí lọc vào túi trên bề mặt của buồng lọc bụi. Trước khi lọc không khí đi

vào trong túi qua cổ, dòng khí đi xuyên qua túi vải ra khoang khí sạch và thoát ra

ngoài. Với hướng đi này sẽ làm túi vải phình ra theo bề mặt lọc hình trụ tròn. Xung

quanh túi vải được dựng bằng khung thép và bao bọc bằng tôn. Bột gỗ từ miệng túi nối

thường được quay xuống phía dưới để chuyền qua băng tải rồi cho vào bao đóng gói.

9

Sản phẩm sau khi đóng gói sẽ được bán cho bên ngoài.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 4: Hình ảnh máy xay bột gỗ khô

Gỗ tươi

Tiếng ồn, bụi

Máy xay

Phun vào nhà xưởng

bụi

tự khô

bụi

Đóng gói

Thành phẩm

 Quy trình sản xuất bột gỗ tươi

10

Hình 5: Quy trình sản xuất bột gỗ tươi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyên liệu gỗ chủ yếu là gỗ cao su tươi được mua bên ngoài.

Gỗ được xe tải đưa vào nhà xưởng để gần khu vực xay xát. Sau đó sẽ được công

nhân vận hành cho vào máy xay để xay nhỏ ra. Quá trình xay được thực hiện trong

buồng kín không cho văng ra ngoài. Bột gỗ sau khi xay được phun vào nhà xưởng để

tự làm khô. Sau khi bột gỗ khô sẽ cho vào bao đóng gói.

Bột gỗ xay xát tại công ty sẽ được đóng gói và bán cho các công ty trong nước. Nhà phơi bột gỗ nằm ở phía Đông nhà máy có diện tích khoảng 1.150 m2, nhà cao

khoảng 8m, nền bêtông, xung quanh được bao kín bằng tôn để không cho bụi gỗ phát

tán ra ngoài.

Vị trí nhà xưởng xay xát bột gỗ cách khu dân cư về phía Đông khoảng 5 -10. Cho

nên nếu không có biện pháp giảm thiểu và xử lý bụi thì rất dễ phát tán ra ngoài môi

trường.

1.1.2.2. Các sản phẩm sản xuất chính.

Các sản phẩm chính của nhà máy là hàng mộc tinh chế gồm: bàn, ghế, giường, tủ,

băng, kệ...chủ yếu là dùng trong gia đình.

Với chính sách giá cả cạnh tranh và đảm bảo nhu cầu chất lượng và tiến độ giao

hàng nên công ty giữ vững được các khách hàng trong nước.

11

Hình 6 : Một số sản phẩm chính của công ty

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1.2. Các vấn đề về môi trường phát sinh do hoạt động của công ty

1.2.1. Quá trình sử dụng nước và nước thải

 Lưu lượng nước thải.: khoảng 120 m3/ngày.đêm o Nước thải sản xuất: khoảng 20 m3 /ngày đêm

100

800

3

/

 80 m

đm . ngày

sh Q tb

 q N tb 1000

 1000

o Nước thải sinh hoạt :

 N : số nhân viên trong công ty, N = 800 (người)

 Qtb : tiêu chuẩn thoát nước trung bình,

Lấy qtb = 100 l/người.ngàyđêm

1.2.2. Nguồn gây ô nhiễm không khí

a) Khí thải do quá trình sản xuất

Nguồn phát sinh:

 Bụi

- Bụi phát sinh chủ yếu từ công đoạn cưa, cắt, tạo hình thô, tạo hình chi tiết, chà

nhám.

- Bụi từ quá trình hoàn thiện sản phẩm.

- Bụi phát sinh từ phương tiện ra vào, quá trình bốc dỡ hàng hóa, nguyên vật liệu.

- Bụi phát sinh từ nền nhà xưởng phát tán do gió từ hệ thống quạt trong nhà xưởng.

Mức độ bụi này phụ thuộc nhiều vào công tác vệ sinh trong nhà xưởng.

Tác động: Lượng bụi phát sinh từ các công đoạn trên chủ yếu là bụi gỗ có kích

thước và khối lượng riêng hạt lớn dễ rơi trên bề mặt, nên chỉ gây ảnh hưởng cục bộ đến

công nhân trực tiếp sản xuất tại các công đoạn này.

Công nhân làm việc trực tiếp tại đây có thể bị các loại bệnh về đường hô hấp (viêm

mũi, viêm họng, viêm khí quản, viêm phế quản…), các loại bệnh ngoài da (dị ứng,

12

nhiễm trùng da, viêm da…), và các loại bệnh về mắt (kích thích màng tiếp hợp,

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

viêm…). Do đó, chủ dự án sẽ có các biện pháp hạn chế thấp nhất tới sức khỏe của công

nhân trong khu vực sản xuất.

 Hơi dung môi

Hơi dung môi phát sinh chủ yếu từ quá trình phun sơn. Trong quá trình sử dụng,

các hoạt động như pha chế sơn, phun lên sản phẩm, phun rửa sản phẩm, thu gom dầu

cặn, chuyển đổi thùng chứa… sẽ tạo điều kiện cho dung môi tiếp xúc với không khí và

bay hơi theo không khí, tác động tới môi trường xung quanh.

Lượng dung môi sơn bay lên từ màng sơn bề mặt vật liệu được sơn tính theo công

90

100

g

157

/5,

hg

 namA  100 Z

 50%35  100 10

thức:

Trong đó: A – Lượng tiêu thụ sơn trên 1 m2 bề mặt vật liệu (A= 90 g/m2).

m – Hàm lượng chất bay hơi trong sơn (35%).

a – Số công nhân sơn (50 người)

Z – Thời gian sơn khô (10h). n – Năng suất sơn trung bình. (100.m2/ng.ca).

Bảng 1.1 : Hàm lượng bay hơi dung môi

Loại sơn và phương pháp sơn A (mg/m2) M (%)

Sơn không màu bằng chổi 200 92

Sơn màu và men tráng bằng máy phun 180 75

Chất phủ Ni-tơ quét bằng chổi 100~180 35~10

Keo Ni-tơ quét bằng chổi 160 80~5

Sơn Phun 60~90 35

13

Tác động: Các triệu chứng nhiễm độc cấp tính là: suy nhược, chóng mặt, say, co giật, ngạt, viêm phổi... Khi hít thở hơi hydrocacbon với nồng độ 40.000 mg/m3 có thể

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

bị nhiễm độc cấp tính với các triệu chứng tức ngực, chóng mặt, rối loạn giác quan, nhức đầu, buồn nôn. Khi hít thở hơi hydrocacbon với nồng độ 60.000 mg/m3 sẽ xuất

hiện các cơn co giật, rối loạn tim và hô hấp, thậm chí có thể tử vong. Tuy nhiên lượng

hóa chất này sử dụng ít và được đặt trong quy trình tự động, khép kín nên ít ảnh hưởng

đến môi trường, do đó Công ty sẽ có những biện pháp giảm thiểu hơi dung môi.

b) Khí thải do quá trình giao thông, vận chuyển

Nguồn phát sinh: Bụi đất phát sinh do quá trình hoạt động của các phương tiện vận

tải khi ra vào xuất nhập nguyên nhiên vật liệu và sản phẩm.

Khí SO2, CO, NOx, Cacbuahydro, aldehyd… phát sinh từ quá trình đốt cháy nhiên

liệu của các phương tiện vận chuyển nguyên, nhiên, vật liệu và sản phẩm ra vào khuôn

viên Công ty; các phương tiện bốc dỡ hàng.

Lưu lượng: Nguồn ô nhiễm này phân bố rải rác và không đáng kể do đó không thể

khống chế một cách chặt chẽ được và cũng ít tác động đến môi trường xung quanh.

1.2.3. Chất thải rắn

Chất thải rắn của Công ty bao gồm:

a) Chất thải rắn sinh hoạt

Nguồn phát sinh: Chất thải rắn sinh hoạt sinh ra do các hoạt động sinh hoạt của cán

bộ công nhân viên trong Công ty bao gồm: lá cây, cỏ, thực phẩm, túi nilon, giấy, vỏ

lon, chai… Chủ yếu là các chất hữu cơ dễ lên men từ thức ăn thừa của công nhân, với

số lượng công nhân 800 người.

Khối lượng: Lượng rác thải trung bình khoảng 400 kg/ngày.

Tác động: Về cơ bản, lượng chất thải rắn sinh hoạt của dự án không lớn, không

mang tính độc hại. Tuy nhiên, trong môi trường khí hậu nhiệt đới, gió mùa, nóng ẩm,

chất thải bị thối rữa nhanh. Nếu loại chất thải này không được quản lý tốt sẽ gây tác

động xấu cho môi trường và là môi trường thuận lợi cho các vi trùng phát triển, làm

14

phát sinh và lây lan các nguồn bệnh do côn trùng (chuột, ruồi..) ảnh hưởng đến sức

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

khỏe con người. Ngoài ra, chất thải rắn sinh hoạt nếu không quản lý tốt sẽ phát sinh

mùi hôi thối, gây mất vệ sinh, ảnh hưởng đến mỹ quan khu vực.

b) Chất thải công nghiệp không nguy hại

Nguồn phát sinh: Chất thải rắn công nghiệp không nguy hại phát sinh chủ yếu từ

các khâu sản xuất: phế liệu sắt, thép; thùng nhựa; dây nilon; nẹp nhựa; gỗ vụn,…

Khối lượng: Lượng rác thải ước tính theo bảng sau:

Bảng 1.2: Danh mục chất thải không nguy hại phát sinh trong 1 tháng

Số lượng STT Tên chất thải Trạng thài (kg/ngày)

Nhóm gỗ: gỗ vụn, gỗ palet, mùn cưa… 1 Rắn 3.000 không nhiễm thành phần nguy hại.

2 Nhóm nhựa: Bao nylon, bao bì nhựa. Rắn 60

Nhóm giấy: giấy văn phòng, thùng 3 Rắn 60 carton.

4 Giấy chà nhám thải Rắn 18

[Nguồn: Công ty cổ phần trang trí nội thất Hiệp Hòa Phát]

Tổng lượng 738

c) Chất thải nguy hại

Nguồn phát sinh: Chất thải nguy hại phát sinh từ hoạt động sản xuất bao gồm: thùng

chứa hóa chất, giẻ lau dính dầu nhớt và hóa chất, dầu nhớt thải, sơn, vecni và dung môi

hữu cơ thải, cặn sơn, bóng đèn…

Khối lượng thải: Theo tài liệu thống kê chất thải nguy hại trong 1 năm lượng thải là

18.124kg. Các loại chất thải nguy hại phát sinh nếu không có biện pháp thu gom và xử

lý đúng quy định sẽ gây ảnh hưởng tiêu cực lên môi trường hoặc gián tiếp gây ra các sự

cố tai nạn lao động. Do đó, Công ty đã thực hiện các biện pháp nhằm quản lý CTNH

15

phát sinh tại phân xưởng.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thành phần, khối lượng chất thải nguy hại phát sinh tại phân xưởng được thống kê

qua bảng sau:

Bảng 1.3: Nguồn phát sinh, khối lượng chất thải nguy hại

Trạng thái Số lượng Mã STT Tên chất thải tồn tại trung bình CTNH (rắn/lỏng/bùn) (kg/năm)

Bao bì đựng dung môi, sơn, hóa 1 Rắn 7.200 18 01 02 chất cứng kim loại

2 Keo thải Rắn 240 08 03 01

Giẻ lau nhiễm thành phần nguy 3 Rắn 3.600 18 02 01 hại

Bóng đèn huỳnh quang 120 16 0106 4 Rắn

Các loại dầu nhớt thải đã qua sử Lỏng 1.140 17 02 03 5 dụng

Sơn, vecni và Dung môi hữu cơ 6 Lỏng 2.160 08 01 02 thải.

7 Hộp mực in các loại Rắn 90 08 02 04

8 Keo thải Rắn 240 08 03 01

9 Bùn thải HTXLNT Lỏng 250 03 01 08

Than hoạt tính từ quá trình xử lý 10 Rắn 720 12 01 04 khí thải

Đầu gôc, mẩu gỗ, mùn cưa dính 11 Rắn 1.500 09 01 01 thành phần nguy hại

12 Pin, ắc quy thải Rắn 144 19 06 01

16

Bao bì đựng dầu nhớt thải, keo 13 Rắn 720 18 01 03 thải bằng nhựa

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

[Nguồn: Công ty cổ phần trang trí nội thất Hiệp Hòa Phát]

Tổng số lượng 18.124

1.2.4. Ô nhiễm do nhiệt, tiếng ồn

a) Ô nhiễm nhiệt

Nguồn phát sinh: Công nghệ sản xuất của Công ty không phát sinh nhiệt đáng kể.

Tuy nhiên các thiết bị máy móc khi vận hành có thể phát sinh nhiệt do ma sát. Nhiệt độ

này ảnh hưởng đến độ bốc hơi, phát tán bụi, các khí thải, cũng như tác động đến khả

năng trao đổi khí của cơ thể con người, làm giảm năng suất lao động. Ảnh hưởng do

nhiệt thừa chỉ xảy ra hạn chế trong khu vực sản xuất. Nhưng để hạn chế tối đa các tác

động xấu đến sức khỏe công nhân làm việc trực tiếp ngay tại phân xưởng Công ty cần

có những biện pháp xử lý đúng mức.

Nhiệt thừa phát sinh chủ yếu từ các công đoạn:

- Nhiệt thừa phát sinh từ hoạt động của các máy móc thiết bị.

- Nhiệt tỏa ra do thắp sáng.

- Nhiệt tỏa ra do người.

- Quá trình tích tụ nhiệt trong nhà xưởng do chưa được thông thoáng tốt.

Bên cạnh đó, do điều kiện khí hậu nam bộ khá nóng bức, nhất là vào các tháng mùa

khô, bức xạ mặt trời xuyên qua mái tôn sẽ góp phần làm tăng nhiệt trong nhà xưởng.

b) Ô nhiễm tiếng ồn

Nguồn phát sinh: Các nguồn phát sinh ô nhiễm chủ yếu là:

- Trong các dây chuyền hoạt động của Công ty sử dụng các máy móc, thiết bị cơ

khí, các loại thiết bị này khi hoạt động đều gây ra tiếng ồn và chấn động. Những máy

móc thiết bị có khả năng tạo ra tiếng ồn lớn như: máy dập, máy mài, máy phát điện dự

phòng….

- Tiếng ồn phát ra từ máy phát điện dự phòng. Mặc dù thời gian hoạt động của máy

17

không liên tục và sử dụng khi có sự cố mất điện xảy ra song tiếng ồn chung phát ra khi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

máy hoạt động sẽ khá cao. Nếu không quy hoạch vị trí đặt buồng máy phát điện hợp lý

thì tiếng ồn cũng sẽ gây ảnh hưởng chung đến toàn bộ Công ty.

- Tiếng ồn do quá trình vận chuyển sản phẩm và nguyên liệu của công nhân qua lại

nơi sản xuất.

- Ngoài ra, tiếng ồn do các phương tiện giao thông vận tải ra vào Công ty phát ra từ

động cơ, do sự rung động của các bộ phận xe…

1.2.5. Các vấn đề khác

a) Khả năng gây cháy nổ

Trong quá trình hoạt động sản xuất của Công ty, khả năng phát sinh cháy nổ là rất

dễ xảy ra do:

- Vận chuyển nguyên, nhiên vật liệu và các chất dễ cháy qua lại ở những nơi có

nguồn phát sinh nhiệt.

- Sự cố về các thiết bị điện, dây trần, dây điện, động cơ… bị quá tải trong quá trình

vận hành, phát sinh nhiệt và dẫn đến cháy.

b) Tai nạn lao động

Nguyên nhân: Cũng như các Công ty sản xuất khác nếu như công nhân trong Công

ty không tuân thủ nghiêm ngặt những nội quy về an toàn lao động thì dễ bị xảy ra các

tai nạn. Nguyên nhân gây ra tai nạn lao động cụ thể như sau:

 Không thực hiện đầy đủ các quy định an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp do

Công ty đề ra.

 Không tuân thủ nghiêm ngặt các quy định khi vận hành các thiết bị máy móc trong

quá trình sản xuất.

 Bất cẩn về điện dẫn đến sự cố điện giật.

 Bất cẩn trong quá trình bốc dỡ nguyên liệu, sản phẩm.

 Bất cẩn trong quá trình vận chuyển bán thành phẩm qua lại trong khu vực sản

18

xuất.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Ngoài ra trong hoạt động của Công ty có thể xảy ra sự cố rò rỉ, tràn đổ hóa chất do:

 Các thùng chứa dung môi, hóa chất bị rò rỉ.

 Tràn đổ hóa chất trong quá trình vận chuyển.

 Thao tác vận hành không đúng quy định.

 Bất cẩn trong quá trình vận chuyển bán thành phẩm qua lại trong khu vực sản

xuất.

1.3. Tổng quan về nước thải ngành gỗ

1.3.1. Đặc tính

Nước thải sản xuất gỗ là nước thải phát sinh từ các quá trình: sản xuất đồ thủ công

mỹ nghệ, sơn mài gỗ, luộc gỗ….

Nước thải sản xuất gỗ có hàm lượng ô nhiễm khá cao, do đó phải áp dụng phương

pháp keo tụ kết hợp sinh học mới xử lý triệt để chất ô nhiễm.

Công đoạn luộc gỗ, ngâm tẩm gỗ thì lượng nước thải ra ít nhưng độc hại do có chứa

các hóa chất ngâm tẩm và ligin. Trong công đoạn sơn, công ty sử dụng buồng hấp thu

màng nước để giữ lại bụi sơn và một phần các hơi dung môi.

Đặc điểm của nước thải sản xuất là nhiễm các hơi dung môi, chứa nhiều bụi sơn,

màng dầu…đặc trưng của dạng ô nhiễm nhẹ nên dễ xứ lý. Nước thải sau khi luộc gỗ

thường có nồng độ ô nhiễm cao (COD>500mg/l) và trong nước thải sau khi luộc gỗ bị

nhiễm các mạt cưa và mùn gỗ nên TSS cũng khá cao (TSS>400mg/l). Lượng nước thải

còn lại của xưởng là nước thải sinh hoạt của công nhân. Nước thải chứa nhiều chất hữu

cơ hòa tan, cặn bã hữu cơ, các chất dinh dưỡng có nguồn gốc N, P và vi trùng.

Bảng 1.4: Thành phần chất thải có chứa trong sản xuất gỗ

STT Thông số Đơn vị Kết quả

1 pH 4.5 – 6.7

2 BOD mg/l 4.000 – 5.000

19

3 COD mg/l 5.000 – 7.000

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

4 SS mg/l 700 – 1.000

6 Amonia mg/l 100 - 200

7 Tổng nito mg/l 350 - 400

1.3.2. Các phương pháp xử lý nước thải ngành gỗ

Trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng đã có rất nhiều nghiên cứu và

ứng dụng vào thực tế các phương pháp xử lý đối với nước thải ô nhiễm hữu cơ

cao. Phương pháp được sử dụng chủ yếu ở đây là phương pháp xử lý sinh học, sử

dụng các chủng sinh vật thích hợp để phân huỷ chất hữu cơ trong môi trường sống

được kiểm soát chặt chẽ. Đồng thời kết hợp với các phương pháp khác như:

phương pháp xử lý cơ học, phương pháp xử lý hoá lý.... 1.3.2.1. Phương pháp cơ học

Thông thường trình tự của xử lý nước thải bắt đầu bằng tiền xử lý (xử lý sơ bộ).

Lưới chắn là giai đoạn xử lý đầu tiên thường được dùng để tách chất rắn thô.

Xử lý cơ học nhằm loại bỏ các tạp chất không tan cả vô cơ và hữu cơ có trong nước.

Tuỳ theo đặc điểm của các loại cặn có trong nước thải, các quá trình và các công

trình đơn vị sau đây có thể được áp dụng: song chắn rác, lưới chắn rác, bể lắng, xiclon

thuỷ lực, lọc cát và li tâm…Trong đó quan trọng nhất là các quá trình:

- Sàng rác: phương pháp sàng rác nhằm loại bỏ các mảnh lớn như lá cây, que... ra

khỏi nước thải trước các công đoạn xử lý tiếp theo với mục đích bảo vệ các thiết bị như

bơm, máy khuấy...

- Lắng: Các bể lắng thường được sử dụng để tách các chất rắn lơ lửng trong nước

dựa trên cơ sở trọng lực. Các bể lắng này có thể đặt trước và/hoặc sau công trình xử lý

sinh học tuỳ theo yêu cầu về mức độ cần thiết xử lý nước thải. Nhìn chung các yếu tố

ảnh hưởng đến quá trình lắng bao gồm: lưu lượng nước thải, thời gian lắng (hay thời

20

gian lưu nước), khối lượng riêng và tải trọng tính theo chất rắn lơ lửng, tải trọng thuỷ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

lực, sự keo tụ các chất rắn, vận tốc dòng chảy trong bể, sự nén bùn đặc, nhiệt độ nước

thải và kích thước bể lắng.

Tuỳ theo công dụng của bể lắng trong dây chuyền công nghệ mà người ta phân biệt

bể lắng đợt 1 (đặt trước công trình sinh học), bể lắng đợt 2 (đặt sau công trình sinh học)

 Căn cứ theo chế độ làm việc để phân biệt bể lắng hoạt động gián đoạn và bể

lắng hoạt động liên tục.

o Bể lắng hoạt động gián đoạn là một bể chứa mà ta xả nước vào đó và để lắng

trong khoảng thời gian nhất định. Nước đã lắng được tháo ra và cho nước mới vào (áp

dụng cho trường hợp nước thải ít và chế độ thải không đồng đều).

o Bể lắng hoạt động liên tục: nước thải cho chảy liên tục qua bể.

 Căn cứ theo chiều nước chảy trong bể, người ta phân biệt thành bể lắng ngang,

bể lắng đứng, bể lắng radian.

o Bể lắng ngang: nước chảy trong bể theo phương ngang từ đầu đến cuối bể.

o Bể lắng đứng: nước chảy từ dưới lên theo phương thẳng đứng.

o Bể lắng radian: nước chảy từ trung tâm ra quanh thành bể (bể lắng li tâm) hoặc

có thể ngược lại (bể lắng hướng tâm).

- Bể điều hòa: Do đặc điểm của công nghệ sản xuất một số ngành công nghiệp, lưu

lượng và nồng độ nước thải thường không đều theo các giờ trong ngày. Sự dao động

lớn về lưu lượng này sẽ ảnh hưởng không tốt đến những công trình xử lý phía sau. Để

duy trì dòng thải và nồng độ vào công trình xử lý ổn định, khắc phục được những sự cố

vận hành do sự dao động về nồng độ và lưu lượng của nước thải và nâng cao hiệu suất

của các quá trình xử lý sinh học người ta sẽ thiết kế bể điều hòa. Thể tích bể phải tương

đương 6 – 12h lưu nước trong bể với lưu lượng xử lý trung bình. Bể điều hòa được

phân loại như sau:

- Bể điều hòa lưu lượng.

- Bể điều hòa nồng độ.

21

- Bể điều hòa cả lưu lượng và nồng độ.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1.3.2.2. Phương pháp hóa học- lý học

Cơ chế của phương pháp hóa lý là đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó, chất này

phản ứng với các tập chất bẩn trong nước thải và có khả năng loại chúng ra khỏi nước

thải dưới dạng cặn lắng hoặc dạng hòa tan không độc hại.

Các phượng pháp hóa lý thường sử dụng để khử nước thải là quá trình keo tụ, hấp

phụ, trích ly, tuyển nổi...

a) Quá trình keo tụ tạo bông

Quá trình này thường được áp dụng để khử màu, giảm độ đục, cặn lơ lửng và vi sinh

vật. Khi cho chất keo tụ vào nước thô chứa cặn lắng chậm (hoặc không lắng được), các

hạt mịn kết hợp lại với nhau thành các bông cặn lớn hơn và nặng, các bông cặn này có

thể tự tách ra khỏi nước bằng lắng trọng lực.

Hầu hết chất keo tụ ở dạng Fe(III), Al(III); Al2(SO4)3.14H2O, FeCl3. Tuy nhiên,

trong thực tế người ta thường sử dụng phèn sắt hơn do chúng có ưu điểm nhiều hơn

phèn nhôm. Trong quá trình keo tụ người ta còn sử dụng chất trợ keo tụ để tăng tính

chất lắng nhanh và đặc chắc do đó sẽ hình thành bông lắng nhanh và đặc chắc như

sét, silicat hoạt tính và polymer.

b) Phương pháp trích ly

Trích ly pha lỏng được ứng dụng để làm sạch nước thải chứa phenol, dầu, axithữu

cơ, các ion kim loại... Phương pháp này được ứng dụng khi nồng độ chất thải lớn hơn 3

– 4g/l, vì khi đó giá trị chất thu hồi mới bù đắp chi phí cho quá trình trích ly.

Làm sạch nước bằng trích ly gồm 3 giai đoạn

- Trộn mạnh nước thải với chất trích ly (dung môi hữu cơ) trong điều kiệm bề mặt

tiếp xúc phát triển giữa các chất lỏng hình thành 2 pha lỏng, một pha là chất trích ly với

chất được trích ly, một pha là nướcthải với chất trích ly.

- Phân riêng hai pha lỏng nói trên.

22

- Tái sinh chất trích ly.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Để giảm nồng độ chất tan thấp hơn giới hạn cho phép cần phải chọn đúng chất trích

ly và vận tốc của nó khi cho vào nước thải.

c) Tuyển nổi : phương pháp này thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng hạt

rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng. Bản chất của quá

trình này ngược lại với quá trình lắng, các chất lơ lửng sẽ nổi lên bề mặt và tập hợp lại

thành lớp trên bề mặt nước thải dưới sức nâng của các bọt khí. Tuyển nổi có thể áp

dụng để xử lý sơ bộ trước khi xử lý sinh học, hoá học hoặc xử lý triệt để sau xử lý sinh

học.

1.3.2.3. Phương pháp sinh học

Phương pháp sinh học thường hay được sử dụng để xử lí nước thải giàu chất hữu cơ.

Phương pháp này có thể làm sạch hoàn toàn các chất hữu cơ (đôi khi cả vô cơ ) ở dạng

hoà tan, keo, phân tán nhỏ có trong nước thải. Bản chất của phương pháp sinh học là

dựa trên khả năng sống, hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ các chất bẩn hữu cơ

trong nước thải. Các vi sinh vật này thường là các vi sinh vật có sẵn trong nước thải.

Chúng sử dụng các chất hữu cơ và một số muối khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo

năng lượng. Trong quá trình dinh dưỡng, chúng nhận được các chất làm vật liệu xây

dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên sinh khối được tăng lên.

Dựa vào tính chất hoạt động của vi sinh vật có thể chia phương pháp xử lí sinh học

thành ba nhóm chính :

- Các phương pháp hiếu khí (Aerobic )

- Các phương pháp kị khí (Anaerobic )

- Các phương pháp thiếu khí (Anoxic )

Các phương pháp hiếu khí:

 Bể aerotank:

Trong quá trình xử lý hiếu khí, các vi sinh vật sinh trưởng ở trạng thái huyền phù.

23

Quá trình làm sạch trong bể bùn hoạt tính diễn ra theo mức dòng chảy qua các hỗn hợp

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

nước thải và bùn hoạt tính được sục khí. Việc sục khí nhằm đảm bảo các yêu cầu của

quá trình : làm nước được bão hòa oxy và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng.

Các quá trình sinh học xảy ra trong Aerotank:

Trong bể Aerotank xảy ra các quá trình cơ bản:

 Quá trình tăng trưởng sinh khối vi sinh vật

 Quá trình hoạt động của enzym hay quá trình chuyển hoá vật chất hữu cơ có trong

nước thải ở các bể Aerotank

 Quá trình khử Nitơ và photpho

 Quá trình tăng sinh khối vi sinh vật:

Vi sinh vật có trong bể Aerotank được cấp từ 2 nguồn:

- Nguồn vi sinh vật có trong nước thải

- Nguồn giống vi sinh vật được nuôi cấy riêng trong các cơ sở tạo giống và đưa

vào để tăng thêm khả năng chuyển hoá vật chất hữu cơ có trong nước thải. Ở trong các

môi trường khác nhau sự phát triển của vi sinh vật cũng diễn ra theo những chiều

hướng khác nhau.

Ở trạng thái tĩnh, môi trường nước thải chứa nhiều chất hữu cơ tương đối đồng nhất,

dễ phân huỷ như nhau, vi sinh vật sẽ phát triển theo một quy luật riêng: Lúc đầu chúng

trải qua giai đoạn thích nghi, sau đó là giai đoạn tăng sinh khối rất nhanh. Sau một thời

gian nhất định chúng sẽ tạo ra trạng thái cân bằng (hay còn gọi là giai đoạn ổn định) và

kết thúc là giai đoạn suy vong.

Trong trạng thái dòng chảy đầu vào liên tục và nước qua xử lý ra liên tục, sự tăng

trưởng sinh khối sẽ không diễn ra theo quy luật trên. Quá trình tăng sinh khối chỉ giống

trong giai đoạn thích nghi và giai đoạn tăng sinh khối ban đầu khi hệ thống mới bắt đầu

làm việc. Sau đó sẽ đạt giá trị ổn định ở giai đoạn cân bằng thì đồ thị của sự tăng sinh

khối lúc đó sẽ là hình sin. Mức độ lên xuống của đường cong sẽ biểu thị mức độ ổn

định hay không ổn định của chất dinh dưỡng trong nước thải.

24

 Quá trình chuyển hoá cơ chất:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Các cơ chất vừa là yếu tố tăng sinh khối vừa là yếu tố giới hạn tăng sinh khối.

Trong trường hợp xử lý nước thải theo chu kỳ, cơ chất có trong nước thải ở các bể

Aerotank sẽ giảm dần. Như vậy năng lượng dự trữ trong các cơ chất này sẽ mất dần, sự

tăng sinh sẽ giảm theo. Cơ chất sẽ giảm đến một giới hạn nào đó, phụ thuộc vào khả

năng phân giải chất hữu cơ của vi sinh vật. Theo đó lượng vi sinh vật sẽ giảm rất nhanh

khi lượng cơ chất không còn.

Trong trường hợp cơ chất được cung cấp liên tục (xử lý liên tục) thì ảnh hưởng của

cơ chất đến sự tăng sinh lại tuân theo một quy luật khác. Khi đó cơ chất bị biến đổi liên

tục và lượng cơ chất đồng thời cũng được bổ sung liên tục. Kết quả là lượng vi sinh vật

vsv

sẽ được ổn định theo thời gian.

Cơ chất chất vô cơ + chất hữu cơ + sinh khối.

Sự chuyển hoá cơ chất trong nước thải bởi vi sinh vật đều do enzym của vi sinh vật

tham gia. Quá trình chuyển hoá có thể xảy ra bên ngoài tế bào hay cũng có thể xảy ra

bên trong tế bào vi sinh vật.

Quá trình xảy ra bên ngoài tế bào gọi là thuỷ phân ngoại bào hay còn gọi là quá trình

dị hoá ngoại bào.

vsv CO2 + NH3 + C5H7NO2 + sản phẩm khác

CHONS + O2 + chất dinh dưỡng

vsv

Quá trình xảy ra bên trong tế bào gọi là hô hấp nội nguyên

C5H7NO2 + O2 CO2 + CO2 + NH3 + năng lượng.

 Quá trình khử Nitơ và Photpho trong bể Aerotank:

Trong nước thải ô nhiễm hữu cơ nặng luôn chứa một hàm lượng lớn Nitơ và

photpho. Nếu trong nước thải ra nguồn tiếp nhận có hàm lượng Nitơ > 60 (mg/l) và

Photpho > 8 (mg/l) sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng hoá. Khi đó, hàm lượng Nitơ và

photpho sẽ kích thích sự phát triển mạnh mẽ của rong rêu, tảo và cả vi sinh vật. Khi

sinh khối của chúng bị thối rửa lại tiếp tục làm ô nhiễm nguồn nước.

25

+ Quá trình khử Nitơ và quá trình Nitrate hoá:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Sự đồng hoá Nitơ xảy ra song song với quá trình khử BOD ở trong bể

Hợp chất hữu cơ chứa Nitơ

Thuỷ phân bởi enzym

của vi sinh vật

NH4 +

O2

Sinh khối tế bào Vi

NO2

sinh vật

O2

NO3

Tế bào sống và tế bào

Khử

Nitơ

chết

theo bùn

ra

ngoài

N2

Quá trình khử Nitrat và quá trình Nitrat hoá

Aerotank. Được mô tả cụ thể qua sơ đồ sau:

Có thể mô tả toàn bộ mô hình trên bằng 4 quá trình:

4.

Quá trình amon hoá: Vi sinh vật chuyển các hợp chất hữu cơ chứa Nitơ về dạng NH+

Quá trình Nitrit và Nitrate hoá:

Nitrosomon as 

 4

2

 2

NO

5,0

O

Nitrobacte r 

NO

2

H

 2

2

 3

OH 2

NH  5,1 O   NO  2 H  OH 2

denitrific

P ans denitrific . B mis . lichenifor  Thiobacill ans us  

NO

N

 3

2

26

Quá trình khử Nitrate:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

4 được chuyển hoá thành sinh khối

Quá trình tạo sinh khối vi sinh vật: Trong bể Aerotank có khoảng 20 – 40% NH+

4

CO

HCO

NH



O 5

2

 3

 4

OH 2

NOHC 7

2

5

2

tế bào.

+ Quá trình khử Photpho:

Trong bể Aerotank khi khử BOD đồng thời cũng xảy ra quá trình khử Photpho. Các

hợp chất photpho hoà tan sẽ được khuếch tán vào trong tế bào Vi sinh vật, tại đây sẽ

xẩy ra các phản ứng tổng hợp chất hữu cơ để xây dựng tế bào. Toàn bộ quá trình được

ATP

Tham

Acid

Hợp chất photpho

gia tổng

Phopholipi

mô tả bằng sơ đồ sau:

Sự chuyển hoá photpho

Các yếu tố làm ảnh hưởng đến khả năng làm sạch nước thải của Aerotank

 Lượng oxy hoà tan trong nước: điều kiện đầu tiên để đảm bảo cho aerotank có

khả năng oxy hoá các chất bẩn hữu cơ với hiệu suất cao là phải đảm bảo cung cấp đủ

oxy hoà tan trong môi trường lỏng cho các vi sinh vật hiếu khí trong bùn hoạt tính.

Lượng oxy có thể coi là đủ khi nước thải ra khỏi bể lắng 2 có nồng độ oxy hoà tan là

2mg/l.

 Thành phần dinh dưỡng đối với sinh vật :

Trong nước thải có chứa các thành phần dinh dưỡng bao gồm chủ yếu là nguồn

27

cacbon (cơ chất hay chất nền được thể hiện bằng BOD) – chất hữu cơ dễ bị phân huỷ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+) và phospho (ở dạng muối phosphate) và một số các

bởi vi sinh vật, nitơ ( ở dạng NH4

chất khác như Mg, K, Ca, Mn, Fe, Co, … Thông thường các nguyên tố này ở dạng ion

đều có mặt trong nước thải và đôi khi vượt quá nhu cầu sinh lý của vi sinh vật.

Thiếu dinh dưỡng trong nước thải sẽ làm giảm mức độ sinh trưởng, phát triển của vi

sinh vật mà biểu hiện của nó là sự suy giảm lượng bùn hoạt tính tạo thành, kìm hãm và

ức chế quá trình oxy hoá các chất hữu cơ.

o Nếu thiếu Nitơ một cách kéo dài thì ngoài việc làm cản trở quá trình sinh hoá, còn

làm cho bùn hoạt tính khó lắng, các hạt bông bị phồng lên trôi nổi theo dòng nước ra

làm cho nước khó trong và chứa một lượng lớn vi sinh vật, làm giảm tốc độ sinh

trưởng cũng như cường độ oxy hoá của vi sinh vật.

o Nếu thiếu phospho thì vi sinh vật dạng sợi phát triễn làm cho bùn hoạt tính lắng

chậm và giảm hiệu quả xử lý.

Tỉ lệ các chất dinh dưỡng cho xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí được đề

xuất như sau: BOD : N : P = 100 : 5 : 1. Song, tỉ số này thường chỉ đúng cho 3 ngày

đầu (là lúc vi sinh vật phát triễn mạnh và bùn hoạt tính được tao thành nhiều nhất). Nếu

quá trình xử lý kéo dài thì tỉ lệ trên cần đổi thành 200 : 5 : 1 (thời gian xử lý có thể đến

20 ngày). Để cân đối dinh dưỡng N và P có thể dùng ure hoặc supephosphat để bổ sung

vào nước thải.

Nồng độ cho phép của chất bẩn hữu cơ có trong nước thải để đảm bảo cho Aerotank

hoạt động có hiệu quả.

Nồng độ cơ chất trong môi trường ảnh hưởng nhiều tới đời sống vi sinh vật vì chúng

đều có nồng độ cơ chất tới hạn hoặc cho phép. Nếu vượt quá thì vi sinh vật sẽ bị ức chế

các quá trình sinh lý, sinh hóa trong tế bào và ảnh hưởng xấu đến quá trình trao đổi

chất, quá trình hình thành enzyme và có thể gây chết.

Các chất có độc tính ở trong nước thải ức chế đến đời sống của vi sinh vật :

Để đảm bảo cho bùn hoạt tính được hình thành và hoạt động bình thường trong nước

28

thải thì cần xác định độc tính đối với vi sinh vật. Việc này chỉ cho ta thấy loại nước thải

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

nào có thể xử lý bằng kỹ thuật bùn hoạt tính trong Aerotank chứ không cho ta biết

được tính độc của các yếu tố (trong đó có kim loại nặng và các chất độc khác) đối với

vi sinh vật.

pH của nước thải có ảnh hưởng nhiều đến các quá trình hoá sinh của vi sinh vật, quá

trình tạo bùn và lắng. Nhìn chung, pH thích hợp để cho xử lý ở Aerotank là 6.5 – 8.5.

Nhiệt độ: ảnh hưởng lớn đến hoạt động sống của vi sinh vật, đến quá trình hoà tan

oxy vào nước và khả năng kết lắng của các bông cặn bùn hoạt tính. Nhiệt độ nước thải tốt nhất ở vào khoảng 15 – 35oC.

Nồng độ các chất lơ lửng ở dạng huyền phù (SS):

Bể Aerotank thông thường có thể xử lý hiệu quả cao với nồng độ SS ở vào khoảng

150 mg/l. Do đó, trước khi đưa nước thải vào xử lý ở Aerotank cần phải tiến hành xử

lý sơ bộ để loại bỏ các vẩn cặn lớn và một phần các chất rắn lơ lửng.

 Bể lọc sinh học: Bể lọc sinh học là một thiết bị phản ứng sinh học trong đó các vi

sinh vật sinh trưởng cố định trên lớp màng bám trên lớp vật liệu lọc. Khi nước thải

được tưới lên bề mặt của bể và thấm qua lớp vật liệu lọc, các cặn bẩn được giữ lại trên

bề mặt lớp vật liệu lọc và ở các khe hở giữa chúng tạo thành màng gọi là màng vi sinh.

Lượng ôxi cần thiết để ôxi hoá các chất bẩn hữu cơ đi vào bể cùng với nước thải khi

tưới, qua khe hở thành bể, hoặc qua hệ thống tiêu nước từ dưới đáy đi lên. Vi sinh vật

hấp thụ chất hữu cơ và nhờ có ôxi mà quá trinh ôxi hoá được thực hiện.

 Lọc phun hay lọc nhỏ giọt (Trickling filter):

Đây là loại bể lọc sinh học với lớp vật liệu tiếp xúc không ngập trong nước. Các vật

liệu lọc có độ rỗng và diện tích mặt tiếp xúc trong một đơn vị thể tích là lớn nhất trong

điều kiện có thể. Nước đến lớp vật liệu lọc chia thành các dòng hoặc hạt nhỏ chảy

thành lớp mỏng qua khe hở của vật liệu, đồng thời tiếp xúc với màng sinh học trên bề

mặt lớp vật liệu và được làm sạch do vi sinh vật có trên màng phân huỷ hiếu khí và kị

khí các chất hữu cơ có trong nước. Các chất hữu cơ bị phân huỷ hiếu khí sinh ra CO2

29

và nước, phân huỷ kị khí sinh ra CH4 và CO2 làm tróc màng ra khỏi vật mang. Trên

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

mặt giá mang (lớp vật liệu), lại hình thành một lớp màng mới. Hiện tượng này được lặp

đi lặp lại nhiều lần và giúp làm giảm hoặc làm sạch hoàn toàn các chất hữu cơ nhiễm

bẩn trong nước thải.

Nước thải trước khi đưa vào xử lý ở bể lọc sinh học nhỏ giọt cần phải đi qua xử lý

sơ bộ để tránh tắc nghẽn các khe trong lớp vật liệu. Khác với ở bể aerotank, nước ra ở

bể lọc sinh học thường ít bùn cặn hơn. Nồng độ bùn cặn thường là nhở hơn 500 mg/l. tải trọng bề mặt của lắng đợt 2 sau lọc phun vào khoảng 16 – 25 m3/m2.ngày.

Phân loại lọc phun – lọc nhỏ giọt theo tải trọng thuỷ lực hoặc theo tải trọng chất hữu

Thông số Đơn vị đo Tải trọng thấp Tải trọng cao

0,9 – 2,4 (đá) Chiều cao lớp 1 – 3 M 6 – 8 (nhựa tấm) vật liệu

Đá cục, than Đá cục, than cục, Loại vật liệu

cục, đá ong, sỏi lớn, tấm nhựa

cuội lớn đúc, cầu nhựa

Tải trọng theo

chất hữu cơ 0,08 – 0,4 0,4 – 1,6 Kg BOD5/1 m3 vật theo thể tích vật liệu.ngày liệu lọc

Tải trọng thuỷ

lực theo diện M3/m2.ngày 1 – 4,1 4,1 – 40,7

tích bề mặt

QT Q

Hệ số tuần hoàn R = Tuỳ chọn 0 –1 0,5 – 2

Tải trọng thủy

lực trên bề mặt M3/m2.ngày 25 16

30

của bể lắng 2

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hiệu quả khử

BOD sau bể lọc % 80 – 90 65 – 85

và bể lắng 2

QT: lưu lượng tuần hoàn (nếu có); Q : lưu lượng nước xử lý ; tải trọng bề mặt tính

QQT  S

bằng tỉ số của , với S là diện tích bể mặt của bể lọc.

Bể lọc sinh học nhỏ giọt tải trọng thấp có hiệu quả xử lý phụ thuộc vào chế độ tưới

(tức là phụ thuộc vào vòng quay cuả thiết bị tưới), thời gian tưới gián đoạn ≤ 5 phút.

Nhìn chung bể lọc nhỏ giọt có một số ưu điểm so với bùn hoạt tính:

 Giảm việc trông coi

 Tiết kiệm năng lượng, không khí được cấp trong hầu hết thời gian lọc làm việc

bằng cách lưu thông tự nhiên từ cửa thông gió đi vào qua lớp vật liệu.

Các nhược điểm của bể lọc nhỏ giọt:

 Hiệu suất làm sạch nhỏ hơn với cùng một tải lượng khối

 Dễ bị tắc nghẽn

 Rất nhạy cảm với nhiệt độ

 Không khống chế được quá trình thông khí, dễ bốc mùi

 Chiều cao hạn chế

 Bùn dư không ổn định

 Khối lượng lớp vật liệu tương đối nặng nên giá thành xây dựng cao

Tuy nhờ có sự ra đời của lớp vật liệu là chất dẻo đã khắc phục được một số nhược

điểm trên nhưng trong việc xử lý nước thải ngành giấy, phương pháp này đang được

sử dụng ít đi vì vấn đề tắc nghẽn ở lớp vật liệu lọc và hệ thống phân phối nước.

 Bể UNITANK:

Giới thiệu hệ thống UNITANK:

UNITANK là hệ thống hiếu khí xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính cho phép

31

xử lý tất cả các loại nước thải công nghiệp và sinh hoạt.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Cấu tạo đơn giản nhất của một hệ thống UNITANK là một khối bể hình chữ

nhật được chia làm ba ngăn. Ba ngăn này thông thuỷ với nhau bằng cửa mở ở phần

tường chung. Mỗi ngăn được lắp một thiết bị sục khí. Hai ngăn ngoài có thêm hệ

thống máng tràn nhằm thực hiện cả hai chức năng vừa là bể aeroten (sục khí) và

bể lắng. Nước thải được đưa vào từng ngăn. Nước sau xử lý theo máng tràn ra

ngoài; bùn sinh học dư cũng được đưa ra khỏi hệ từ hai ngăn ngoài.

Tùy thuộc vào lưu lượng, tính chất nước thải ban đầu và yêu cầu mức độ xử

lý có thể lựa chọn một trong những hệ UNITANK phù hợp như: UNITANK đơn;

đôi; một bậc hiếu khí; hai bậc hiếu khí; hai bậc yếm khi –hiếu khí; sạch tuyệt

đối...

Hoạt động:

Cũng giống như hệ thống bùn hoạt tính truyền thống, hoạt động của hệ thống

UNITANK là liên tục. Ngoài ra, UNITANK còn làm việc theo một chu trình tuần

hoàn bao gồm hai pha chính và hai pha trung gian nối tiếp nhau cho phép xử lý

được liên tục mà không cần bể lắng riêng và hồi lưu bùn vào bể sục khí. Quá trình

hoạt động này được tự động hoá hoàn toàn.

 Đĩa sinh học (RBC): Đây là hệ thống sinh học sinh trưởng cố định trong màng

sinh học khác, hệ thống này gồm một loạt các đĩa tròn lắp trên cùng một trục cách nhau

một khoảng nhỏ. Khi trục quay một phần đĩa ngập trong máng chứa nước thải, phần

còn lại tiếp xúc với không khí. Chất bẩn bám lên bề mặt phần đĩa khi phần này ngập

trong nước thải và các vi khuẩn sẽ thực hiện quá trình phân huỷ hiếu khí khi phần đĩa

bám chất bẩn này tiếp xúc với không khí.

Quá trình sinh học kị khí:

Phương pháp xử lý kỵ khí các loại nước thải ô nhiễm đặc biệt là các loại nước thải ô

nhiễm hữu cơ cao đã được áp dụng khá lâu. Tuy nhiên, trong thời gian đầu, nó được sử

32

dụng riêng rẻ nên hiệu quả xử lý không cao và không ổn định. Hiện nay, các nhà kỹ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

thuật cho rằng đối với những loại nước thải có nồng độ BOD > 500 (mg/l) nên kết hợp

xử lý kỵ khí và xử lý hiếu khí. Một số công trình xử lý sinh học kỵ khí:

 Bể UASB: (Upflow Anaearobic Sludge Blanket). Dòng nước chảy từ dưới lên

làm xáo trộn lớp cặn lơ lững.

Trong quá trình này, dòng nước thải vào theo hướng từ dưới lên đi qua lớp bùn gồm

các hạt bùn hình thành từ quá trình sinh học. Việc xử lí diễn ra khi nước thải chảy tới

và tiếp xúc ngay với các hạt bùn lơ lửng. Các loại khí sinh ra trong quá trình phân huỷ

kị khí (chủ yếu là mêtan và cacbon điôxit ) sẽ tạo nên sự lưu thông bên trong hệ thống

và bảo quản các hạt. Một ít khí sinh ra sẽ bám vào các hạt bùn. Khí tự do và các hạt

bùn có khí bám sẽ nổi lên mặt nước phía trên bể. Các hạt nổi lên này sẽ va chạm vào

đáy của màng ngăn khử bọt khí làm cho các bọt khí bám vào hạt bùn bung ra và được

giải phóng. Cùng với các bọt khí tự do, chúng được thu vào bồn chứa khí nhờ chụp thu

khí. Các hạt bùn tách ra và lại rơi trở lại bề mặt lớp bùn. Nước thải còn chứa một ít hạt

bùn nhỏ sẽ tiếp tục đi qua ngăn lắng phía trên. Các hạt bùn nhỏ lắng xuống đáy ngăn

lắng, quay trở lại lớp màng ngăn và rơi xuông lớp bùn. Nước thải sau xử lí được dẫn ra

qua các máng thu đặt ở giữa hoặc ở hai bên thành bể.

 Các quá trình sinh học xảy ra trong bể UASB:

 Một số nhóm vi sinh vật tự nhiên trong nước thải phân huỷ các hợp chất hữu

cơ phức tạp và lipid các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng nhẹ như Monosacarit,

amino acid để tạo thành nguồn thức ăn và năng lượng cho vi sinh vật hoạt động.

 Tiếp theo đó các vi khuẩn tạo men acid biến đổi các hợp chất hữu cơ đơn giản

thành các acid hữu cơ thường là các acid acetic.

 Và sau đó các vi khuẩn methane chuyển hoá hydro và acid acetic thành khí

methane và cacbonic.

 Bể phản ứng yếm khí tiếp xúc: Người ta trộn nước thải với bùn yếm khí ở quá

33

trình lên men yếm khí, tuần hoàn lại bể yếm khí.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Bể phản ứng vi sinh dính bám: các vật dính bám là các mặt phẳng, cũng có thể

là dạng hạt hay các ống nhựa xoắn đặt trong bể. Dòng nước thải sẽ đi từ dưới lên hay

từ trên xuống.

Các phương pháp thiếu khí:

 Bể sinh học thiếu khí ANOXIC

Mô tả quá trình khử Nitrate (denitrification)

Khử nitrate, bước thứ hai theo sau quá trình nitrate hóa, là quá trình khử nitrate-

nitrogen thành khí nitơ, nitrous oxide(N2O) hoặc nitrite oxide (NO) được thực hiện

trong môi trường thiếu khí (Anoxic) và đòi hỏi một chất cho electron là chất hữu cơ

hoặc vô cơ.

Hai con đường khử nitrate có thể xảy ra trong hệ thống sinh học đó là:

 Đồng hóa: Con đường đồng hóa liên quan đến khử nitrate thành ammonium sử dụng

cho tổng hợp tế bào. Nó xảy ra khi ammonium không có sẵn, độc lập với sự ức chế

của oxy.

 Dị hóa (hay khử nitrate): Khử nitrate bằng con đường dị hóa liên quan đến sự khử

nitrate thành oxide nitrite, oxide nitrous và nitrogen:

-  NO2

-  NO (g)  N2O (g)  N2 (g)

NO3

Một số loài vi khuẩn khử nitrate được biết như: Bacillus, Pseudomonas,

Methanomonas, Paracoccus, Spirillum, và Thiobacillus, Achromobacterium,

Denitrobacillus, Micrococus, Xanthomonas (Painter 1970). Hầu hết vi khuẩn khử

nitrate là dị dưỡng, nghĩa là chúng lấy carbon cho quá trình tổng hợp tế bào từ các hợp

chất hữu cơ. Bên cạnh đó, vẫn có một số loài tự dưỡng, chúng nhận carbon cho tổng

hợp tế bào từ các hợp chất vô cơ. Ví dụ loài Thiobacillus denitrificans oxy hóa nguyên

-

tố S tạo năng lượng và nhận nguồn carbon tổng hợp tế bào từ CO2 tan trong nước hay

34

HCO3

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Phương trình sinh hóa của quá trình khử nitrate sinh học:

Tùy thuộc vào nước thải chứa carbon và nguồn nitơ sử dụng.

 Phương trình năng lượng sử dụng methanol làm chất nhận electron:

- + 5 CH3OH  5 CO2

+ 3 N2 + 7 H2O + 6 OH-

(2.1.1) 6 NO3

Toàn bộ phản ứng gồm cả tổng hợp sinh khối:

- + 1,08 CH3OH + 0,24 H2CO3  0,056 C5H7O2N + 0,47 N2 +

-

NO3

(2.2.2) 1,68 H2O + HCO3

-  0,056 C5H7O2N + 0,47 N2 + 1,04 H2O

-

O2 + 093 CH3OH + 0,056 NO3

(2.2.3) + 0,59 H2CO3 + 0,56 HCO3

 Phương trình năng lượng sử dụng methanol, ammonium-N làm chất nhận electron:

- + 2,5 CH3OH + 0,5 NH4

+ + 0,5 H2CO3  0,5 C5H7O2N +

-

NO3

(2.2.4) 0,5 N2 +4,5 H2O + 05 HCO3

Phương trình năng lượng sử dụng methane làm chất nhận electron:

-  4 N2 + 5 CO2 + 6 H2O + 8 OH-

5 CH4 + 8NO3

 Toàn bộ phản ứng gồm cả tổng hợp sinh khối sử dụng nước thải làm nguồn carbon,

- 

ammonium-N, làm chất nhận electron:

- + 0,345 C10H19O3N + H+ + 0,267 NH4

+ + 0,267 HCO3

NO3

0,612 C5H7O2N + 0,5 N2 +2,3 H2O + 0,655 CO2 (2.2.5)

- Phương trình sinh hóa sử dụng methanol làm nguồn carbon chuyển nitrate thành khí

nitơ có ý nghĩa trong thiết kế: Nhu cầu oxy bị khử 2,86 g/g nitrate bị khử. Độ kiềm

35

sinh ra là 3,57gCaCO3/g nitrate bị khử nếu nitrate là nguồn nitơ cho tổng hợp tế bào.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Còn nếu ammonium-N có sẳn, độ kiềm sinh ra thấp hơn từ 2,9-3g CaCO3/g nitrate bị

khử.

Nguồn thải

Nước tuần hoàn

Hố thu gom

CTR

Bể điều hòa

Máy thổi khí

Bùn thải

Bể keo tụ tạo

Hóa chất

bông

Bể lắng 1

Bể UASB

Bùn

Bể Anoxic

tuần

hoàn

Bể nén bùn

Bể Aerotank

Máy thổi khí

Bể chứa bùn

Bể lắng 2

Bể khử trùng

chloride

Xử lý định kì

Nguồn tiếp nhận

36

1.3.2.4. Một số công nghệ thường áp dụng

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thuyết minh công nghệ

Nước thải sinh hoạt và quá trình sản xuất gỗ từ ngăn lắng của các hầm tự hoại

theo cống dẫn vào hố thu có đặt song chắn rác thô, nhằm giữ lại các chất thải rắn có

trong nước thải, tránh các sự cố về máy bơm (nghẹt bơm, gãy cánh bơm…) đồng thời

làm giảm 4% lượng SS và BOD. Các chất thải rắn bị giữ lại tại song chắn rác được lấy

định kỳ đem đổ bỏ. Sau đó, nước thải từ hố thu được bơm lên bể điều hòa của hệ thống

nhờ bơm nhúng chìm. Ngoài ra nước thải từ bồn tắm, bồn rửa, khu văn phòng được

đưa trực tiếp vào bể điều hòa. Riêng nước thải nhà ăn được đưa qua đường ống dẫn

riêng đến bể tách mỡ. Tại bể tách mỡ, các giọt dầu nhẹ hơn nước nổi lên trên mặt nước,

phần nước trong được bơm vào bể điều hòa. Phần dầu nổi trên mặt nước được vớt định

kỳ đem đổ bỏ nơi quy định.

Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm

trong nước thải một cách ổn định trước khi đưa vào các công trình đơn vị phía sau,

đồng thời phân hủy một phần các chất ô nhiễm có trong nước thải (10% BOD). Hệ

thống phân phối khí đặt trong bể điều hòa nhằm cung cấp oxy và xáo trộn đều nước

thải trước khi vào các công trình xử lý phía sau.

Trên đường ống chảy vào bể keo tụ tạo bông, hóa chất nâng keo tụ và trợ lắng được

châm vào, dưới tác dụng của dòng chảy rối trong đường ống, các chất màu và cặn lơ

lửng bị kết tủa lại tạo thành các bông cặn và chảy vào ống trung tâm bể lắng, dưới tác

dụng của trọng lực, các bông cặn lắng xuống dưới đáy bể và được đưa về bể nén bùn.

Nước thải sau khi qua bể lắng 1 sẽ được đưa qua bể UASB. Tại bể, các vi sinh vật kỵ

khí sẽ phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải thành các chất vô cơ ở dạng đơn

giản và khí Biogas theo phản ứng sau : (CO2, CH4, H2S, NH3…),

Chất hữu cơ + Vi sinh vật kỵ khí → CO2 + CH4 + H2S + Sinh khối mới + …

Nước thải sau khi qua bể điều hòa sẽ tự chảy và cụm bể Anoxic và bể sinh học. bể

37

Anoxic kết hợp Aerotank được lựa chọn để xử lý tổng hợp: khử BOD, nitrate hóa, khử NH4+ và khử NO3- thành N2, khử Phospho. Với việc lựa chọn bể bùn hoạt tính xử lý

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

kết hợp đan xen giữa quá trình xử lý thiếu khí – hiếu khí sẽ tận dụng được lượng

carbon khi khử BOD, do đó không phải cấp thêm lượng carbon từ ngoài vào khi cần khử NO3-, tiết kiệm được 50% lượng oxy khi nitrate hóa, khử NH4+ do tận dụng được lượng oxy từ quá trình khử NO3-.

Từ bể Anoxic, nước thải tự chảy vào bể hiếu khí Aerotank. Tại đây, các chất hữu cơ

trong nước thải sẽ được xử lý triệt để. Thiết bị thổi khí chìm được vận hành liên tục

nhằm cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu khí hoạt động. Trong điều kiện thổi khí liên

tục, quần thể vi sinh vật hiếu khí tồn tại ở trạng thái lơ lửng (bùn hoạt tính) sẽ phân hủy

các hợp chất hữu cơ có trong nước thải thành các hợp chất vô cơ đơn giản như CO2 và

nước.

Nước thải sau khi ra khỏi bể hiếu khí Aerotank sẽ chảy tràn qua bể lắng 2.

Tại đây, xảy ra quá trình lắng tách pha và giữ lại phần bùn (vi sinh vật). Phần bùn lắng

này chủ yếu là vi sinh vật trôi ra từ bể hiếu khí Aerotank được bơm bùn chìm bơm tuần

hoàn về bể hiếu khí Aerotank nhằm duy trì nồng độ vi sinh vật. Phần bùn dư được bơm

về bể chứa bùn nhằm làm giảm độ ẩm của bùn thải. Phần bùn dư sẽ được hút định kỳ

đổ bỏ nơi quy định, phần nước tách pha được dẫn về bể điều hòa để tiếp tục xử lý.

Phần nước trong sau khi qua bể lắng sẽ chảy qua bể khử trùng, hóa chất

khử trùng (dung dịch NaOCl 10%) được bơm đồng thời vào bể để xử lý triệt để các vi

trùng gây bệnh như E.Coli, Coliform,… Nước thải sau khi qua bể khử trùng đạt quy

38

chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT, cột A và được xả ra cống thoát nước chung.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN GỖ CÔNG TY TNHH

Nước thải nhà

Nước thải sản xuất và

ăn

sinh hoạt

Thiết bị tách mỡ

Bể gom

Bể lắng sơ bộ

Bùn thải

Bể trung gian

Máy thổi khí

Bể sinh học hiếu khí

Bùn tuần

n

Bể chứa bùn

Bể lắng

Bùn dư

Bể khử trùng

chloride

Hút bỏ

Thiết bị lọc áp lực

Nước thải sau xử lý

QCVN 40 : 2011

39

MTV CHẾ BIẾN GỖ TÂN PHÚ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN GỖ.

Nước thải từ nhà máy xưởng sản xuất của công ty theo hệ thống mương dẫn có bố

trí song chắn rác dẫn đần Bể gom. Riêng nước thải từ nhà ăn (căn tin sẽ chảy qua thiết

bị tách mỡ trước khi đai vào hệ thống. từ bể gom nội bộ nước thải được bơm vào Bể

lắng sơ bộ tách cặn. Hàm lượng cặn lơ lửng và cặn sơn sẽ được lắng xuống đáy bể và

định ky được bơm ra thiết bị tách nước để xử lý.

Do lượng nước thải từ khâu rửa sơn xà đột ngột một lần trong một tuần nên bể lắng

sơ bộ phải đủ thời gian lưu cho lưu lượng lớn nhất.

Tiếp theo từ bể lắng sơ bộ nước thải chảy qua năn trung gian và được bơm vào Bể

sinh học hiếu khí để xử lý. Tại Bể sinnh học hiếu khi, các vi sinh hiếu khí sẽ sử dụng

lượng oxy hòa tan trong nước để phân húy các hợp chất hữ cơ có trong nước thải. Để

tăng hiệu quả xử lý, oxy sẽ được cấp liên tục vào bể bằng sự cấp khí từ máy thổi khí.

Quá trình này BOD của nước thải giảm khoảng 80 – 85%.

Nước thải tiếp tục được dẫn đến Bể lắng để tách bùn sinh học, ở đây phần lớn bùn

sinh học (bùn hoạt tính) có trong nước thải sẽ được lắng xuống đáy thiết bị. Một phần

bùn sau khi lắng sẽ được tuần hoàn về bể sinh học hiếu khí để đảm bảo lượng bùn luôn

ổn định cho vi sinh vật hoạt động. Phần bùn dư sẽ được xả bỏ theo định kỳ để xử lý.

Nước trong sau khi lắng sẽ chảy qua Bể khử trùng để tiêu diệt hàm lượng vi khuẩn

gây bệnh còn tồn tại trong nước trước khi thải ra môi trường. Hóa chất khử trùng

Chlorine sẽ được bơm vào liên tục bằng bơm định lượng. Sau thời gian tiếp xúc cần

thiết, hầu hết các vi khuẩn gây bệnh trong nước sẽ bị tiêu diệt hoàn toàn, đảm bảo an

toàn cho nước thải trước khi đưa vào nguồn tiếp nhận về mặt vi sinh. Từ bể khủ trùng,

nước thải sẽ được bơm qua Thiết bị lọc áp lực nhằm đem lại độ trong cần thiết cũng

như loại bỏ hàm lượng cặn còn lại đạt tiêu chuẩn.

Lúc này nước thải sau khi xử lý đạt mức A theo QCVN 40 – 2011 và được dẫn về

40

hệ thống thoát nước của công ty.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝCỦA HỆ THỐNG XỬ LÝ

NƯỚC THẢI HIỆN CÓ CỦA CÔNG TY

2.1. Các nguồn phát sinh nước thải của công ty

Tất cả các loại nước thải khác biệt nhau không những về thành phần, tính chất, nồng

độ các chất ô nhiễm mà còn cả về lưu lượng và chế độ xả thải. Điều này sẽ gây nhiều

khó khăn nhất định cho việc thiết lập các giải pháp kỹ thuật và công nghệ để xử lý ô

nhiễm nước thải. Để có cơ sở phục vụ cho việc đánh giá tác động môi trường và tính

toán, thiết lập các công nghệ xử lý nước thải chung cho công ty sau này, cần phân tích

kỹ hơn về thành phần, tính chất, nồng đo, lưu lượng chế độ xả và tính toán tải lượng

các chất ô nhiễm của từng loại nước thải ở công ty hoặc tổng tải lượng ô nhiễm hằng

ngày.

2.1.1. Nước thải sinh hoạt

Nguồn phát sinh: Hiện Công ty có khoảng 800 công nhân đang làm việc. Nước thải

sinh hoạt chủ yếu phát sinh từ các nhà vệ sinh và quá trình rửa tay chân của công nhân

trong Công ty.

Lưu lựợng: Lưu lượng nước thải sinh hoạt ước tính khoảng 80 m3/ngày.

Đặc trưng của loại nước thải này chứa các chất hữu cơ, các chất rắn lơ lửng, chất

dinh dưỡng và vi sinh…. Nếu trực tiếp thải ra môi trường không qua công đoạn xử lý

đạt tiêu chuẩn quy định, về lâu dài sẽ gây ảnh hưởng tiêu cực đến nguồn nước mặt và

nguồn nước ngầm trong khu vực.

2.1.2. Nước thải sản xuất

Nguồn phát sinh: Nước thải sản xuất của Công ty chủ yếu phát sinh tại 8 buồng sơn

từ quá trình sơn bằng màng nước

Lưu lượng: Mỗi buồng khoảng 3,6 m3 nước. Sau một thời gian sử dụng khoảng 15

ngày, lượng nước này sẽ được thải bỏ và thay bằng nước sạch. Tuy nhiên, để đảm bảo

41

quá trình hoạt động sản xuất được liên tục và lượng nước thải ra không quá nhiều cùng

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

một lúc, Công ty sẽ thực hiện việc thay nước luân phiên một lần xả (một ngày) sẽ thay 2 buồng, vậy lượng thải của quá trình sơn khoảng 7,2 m3/ngày.

Thành phần và tính chất: loại nước thải này là có chứa rất chứa các hạt kim loại

nặng, dầu mỡ, cặn sơn, chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng… Nếu trực tiếp thải ra môi trường

không qua công đoạn xử lý đạt tiêu chuẩn quy định, về lâu dài sẽ gây ảnh hưởng tiêu

cực đến nguồn nước mặt và nguồn nước ngầm trong khu vực.

 Tổng lượng nước thải phát sinh là: 80 m3/ngày + 7.2 m3/ngày = 87.2 m3/ngày.

2.1.3. Nước mưa chảy tràn

Bản thân nước mưa không gây ô nhiễm môi trường nhưng khi chảy tràn qua khu vực

mặt bằng phân xưởng sẽ cuốn theo các chất cặn bã, rác, đất cát…Do đó, nước mưa sẽ

bị ô nhiễm bởi các chất lơ lửng. Vì thế cần có những biện pháp cụ thể để giảm thiểu ô

nhiễm cho loại nước này trước khi chảy vào hệ thống thoát nước mưa của khu vực.

Lưu lượng cực đại của nước mưa chảy tràn: Qmax = 0.278 KIA (m3/s).

[Nguồn: Quan trắc và kiểm soát ô nhiễm môi trường nước của P.TS Lê Trình, Nhà

xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 1997] + A: Diện tích khu đất = 45.123 m2.

+ I: Cường độ mưa trung bình cao nhất = 300 mm/tháng = 7.5 mm/giờ (ước tính

trung bình tháng mưa 20 ngày vào mùa mưa, mỗi ngày 2 tiếng).

+ K: Hệ số chảy tràn = 0.9 (áp dụng cho khu vực đường có lát nhựa và bê-tông).

=> Qmax = 0.278 KIA = [0.278 x 0.9 x 7.5 x 45.123] / [3.600 x 1.000] => Qmax = 0,024 m3/s.

Bảng 2.1: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước mưa

Thông số ô nhiễm Nồng độ (mg/l)

Tổng Nitơ 0.5 ÷ 1.5

42

Tổng Phospho 0.004 ÷ 0.03

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

COD 10 ÷ 20

Tổng chất rắn lơ lửng 30 ÷ 50

[Nguồn: Giáo trình cấp thoát nước, Hoàng Huệ, 1997]

2.2. Thành phần và Tính chất nước thải của công ty

 Nước thải tạo ra do quá nước thải sản xuất phát sinh từ các hệ thống xử lý hơi

dung môi bằng màng nước có các tính chất

Giới hạn cho phép Nồng độ Đơn STT Chỉ tiêu Cột A, QCVN vị nước thải 40:2011/BTNMT

1 -- 6,6 6 – 9

2 mg/l 315 30

3 pH BOD5 (20 oC) COD mg/l 890 75

4 Chất rắn lơ lững mg/l 189 50

5 Hàm lượng chì (Pb) mg/l 0.23 0.1

6 Hàm lượng Phenol mg/l 0.19 0.1

[Nguồn: Công ty cổ phần trang trí nội thất Hiệp Hòa Phát]

7 mg/l 0.7 5 Hàm lượng dầu mỡ khoáng

Nước thải sinh hoạt : ngoài các loại nước thải kể trên còn có một lượng nước thải

của công nhân trong công ty. Loại nước này có thành phần và tính chất tương tự như

các loại nước thải sinh hoạt khác

Nồng độ Giới hạn cho phép

STT Chỉ tiêu Đơn vị Cột A, QCVN nước

40:2011/BTNMT thải

1 -- 7 6 – 9

2 mg/l 295 30

43

3 pH BOD5 (20 oC) COD mg/l 410 75

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nồng độ Giới hạn cho phép

STT Chỉ tiêu Đơn vị Cột A, QCVN nước

40:2011/BTNMT thải

4 Chất rắn lơ lững mg/l 50 148

5 Tổng Nitơ mg/l 20 48

6 Tổng Phốtphat mg/l 4

[Nguồn: Công ty cổ phần trang trí nội thất Hiệp Hòa Phát]

7 Tổng coliforms MPN/100ml 3000 9 5.106

44

2.3. Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải hiện có của công ty

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Sơ đồ Dây chuyền công nghệ hiện có tại công ty

Nước thải sản xuất

Hầm tiếp nhận 1

Nước thải sinh hoạt

NaOH

Bể phản ứng

PAC

Hầm tiếp nhận 2

Bể tạo bông

Polymer

Bể điều hòa

Bể lắng 1

Máy thổi khí

Bể Aerotank

Bùn

Bể lắng 2

Bể chứa bùn

Chlorine

Khử trùng

Lọc áp lực

Nguồn tiếp nhận

QCVN 40:2011/BTNMT cột A

Ghi chú:

Đường bùn

Đường nước

Đường khí

Đường hóa chất

45

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Thuyết minh dây chuyền công nghệ xử lý nước thải hiện có của công ty

Nước thải phát sinh từ các hệ thống phun sơn bằng màng nước định kỳ 2 tuần/lần,

công ty sẽ xả nước từ buồng sơn để thay nước mới. Do đặc thù trong quá trình sản xuất

nên công ty sẽ tiến hành xả nước của các buồng sơn luân phiên sao cho lưu lượng xả không vượt quá 20m3/ngày/lần xả. Nước thải được thu gom về hầm tiếp nhận 1, sau đó

được tiếp tục bơm lên thiết bị keo tụ, tại đây châm dung dịch xút NaOH vào dòng nước

để ổn định pH = 7 và song song với nó là châm phèn vào để keo tụ các chất cặn lơ lửng

trong nước. Tiếp theo dòng nước sẽ qua bể thiết bị tạo bông, tại bể tạo bông châm chất

trợ keo tụ polymer vào để các bông cặn được hình thành và lắng xuống đáy bể nên dễ

dàng tách ra khỏi dòng nước. Nước thải tiếp tục được dẫn qua bể lắng đứng rồi chảy

qua bể điều hòa trộn chung với nước thải sinh hoạt.

Nước thải phát sinh từ nhà ăn, nhà vệ sinh sẽ theo hệ thống thoát nước tập trung tại

hầm tiếp nhận 2 qua song chắn rác được đặt tại hầm để tách rác. Nước thải đã tách tạp

chất được dẫn đến điều hòa.

Nước thải từ bể điều hòa chảy qua bể sinh học hiếu khí, tại đây nước thải sẽ được

cung cấp oxy cho các vi sinh vật hiếu khí, các vi sinh vật hiếu khí sẽ chuyển các chất

hữu cơ trong nước thải thành thức ăn, do đó sẽ làm giảm tải lượng ô nhiễm trong nước

thải. Sau khi qua bể sinh học này, BOD và COD giảm 80-90%, nước thải tiếp tục được

dẫn qua bể lắng sinh học và qua bể trung khử trùng rồi bơm qua thiết bị lọc trước khi ra

ngoài môi trường.

2.4. Hiện trạng hoạt động của các công trình đơn vị

Sau quá trình khảo sát thực tế tại hệ thống xử lý nước thải hiện hữu của công ty,

người thực hiện đề tài có một số nhận xét như sau:

 Về mặt công nghệ: hệ thống xử lý nước thải hiện tại không đáp ứng được

nhiệm vụ xử lý hiện tại.

- Tính chất nước thải thay đổi

46

- Lưu lượng vượt mức xử lý từ 50 m3/ ngày đêm lên 120 m3/ngày đêm

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Về mặt kết cấu và chức năng từng bể: không phù hợp theo công năng và lưu

lượng xử lý nước thải phát sinh hiện tại của công ty và sau khi nâng công suất của nhà

máy sản xuất.

Công trình hiện hữu Vấn đề gặp phải

Bể thu gom 1 Không đáp ứng được lưu lượng mới của công ty

Bể điều hòa Hệ thống sục khí không hoạt động được

Bể Aerotank Hệ thống ống dẫn khí nhánh bị ăn mòn

Bể lắng sinh học Xuất hiện váng nổi trên bề mặt

 Về máy móc – thiết bị: Hệ thống đường ống công nghệ như nước, bùn, hoá chất

đã xuống cấp cần thay đổi mới. Công ty sẽ tận dụng lại một số máy móc – thiết bị còn

sử dụng được bổ sung cho hệ thống xử lý nước thải trong quá trình cải tạo và nâng

công suất.

Theo các đánh giá trên và theo nhu cầu mở rộng kinh doanh của công ty, chúng tôi

đề xuất phương án cải tạo công nghệ và nâng công suất hệ thống xử lý nước thải hiện hữu của công ty lên công suất 120m3/ngđ. Và tôi sẽ tính toán với chi phí đầu tư ở mức

thấp nhất sao cho phù hợp với khả năng kinh tế của công ty.

Bảng 2. 2: Các hạng mục xây dựng cụm bể xử lý nước thải hiện hữu - công suất 50m3/ngđ

STT Hạng mục Vật liệu Kích thước Ghi chú

1 Hầm tiếp nhận 1 BTCT LxWxH=2,0x2,0x2,0

2 Hầm tiếp nhận 2 BTCT LxWxH=2,7x2,0x2,0

3 Bể keo tụ BTCT LxWxH=1,5x1,5x2,0 Hiện hữu

4 Bể tạo bông BTCT LxWxH=1,5x1,5x2,0

47

5 Bể lắng hóa lý BTCT LxWxH=1,5x1,5x4,0

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

6 Bể điều hòa BTCT LxWxH=3,2x2,7x4,0

7 Bể Aerotank BTCT LxWxH=3,2x2,0x4,0

8 Bể lắng sinh học BTCT LxWxH=2,0x2,0x4,0

9 Bể khử trùng BTCT LxWxH=2,0x1,0x3,0

10 Bể chứa bùn BTCT LxWxH=2,0x1,5x4,0

Bảng 2.3 : Danh mục máy móc thiết bị hệ thống xử lý nước thải hiện hữu - công suất 50m3/ngđ

Tên máy móc, thiết bị, Vị trí sử dụng ban STT Công suất Số lượng đầu mục đích sử dụng

1 Máy thổi khí 5 Hp Bể điều hoà – vi sinh 02

2 Bơm chìm nước thải 0,75kw Hầm tiếp nhận 02

Bơm định lượng hoá chất 3 0,37kw 03 và bồn pha hoá chất Cụm keo tụ - tạo

bông – lắng 4 Bơm bùn hoá lý 0,75kw 01

5 Động cơ giảm tốc 0,75kw 02

6 Bơm chìm nước thải 0,75kw Bể chứa 01

7 Bơm bùn 0,37 kw Bể lắng sinh học 01

8 Bơm hóa chất Bể khử trùng 01 45 W

9 Bơm lọc Bể khử trùng 01 2 Hp

10 Bồn lọc áp lực Thiết bị lọc áp lực 01 Bồn

48

2.5. Hiệu quả xử lý của hệ thống xử lý nước thải:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hệ thống đi vào hoạt động từ năm 2006 với mức chi phí đầu tư khoảng 1.5 tỉ đồng

do đó hệ thống khá hoàn chỉnh từ các công trình đơn vị cho đến các thiết bị, máy móc

cũng được trang bị đầy đủ. Tuy nhiên qua 9 năm đi vào hoạt động, nhìn chung hệ

thống đã có dấu hiệu xuống cấp nhất định: hệ thống lan can, cầu thang đã bị ăn mòn

gây đổ, vỡ. Đặc biệt, hệ thống ống nhánh sục khí trong bể Aerotank cũng bị ăn mòn

khá nặng: gần hết số ống nhánh (ở phần ngập nước) bị đứt lìa. Do đó quá trình vận

hành không còn ổn định như ban đầu và có lúc hầu như không hoạt động, gây khó khăn

cho việc lấy mẫu phân tích giá trị trung bình cho nhiều mẫu để đánh giá hiệu quả xử lý

cho từng công trình đơn vị . Tuy nhiên khi hệ thống hoạt động, hiệu quả xử lý của hệ

thống dễ dàng nhận biết sơ bộ được bằng cảm quan: nước vẫn còn đen, một ít mùi đặc

trưng …cụ thể khi lấy mẫu phân tích, ta nhận xét được qua các thông số đầu ra như

sau:

 Tính chất nước thải đầu ra :

Bảng 2.4 : Kết quả phân tích chất lượng nước thải đầu ra (lấy ngày 16/04/2016).

STT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả

1 pH 6,3

2 COD mg/l 210

3 BOD mg/l 70

4 TSS mg/l 97

5 Tổng Nitơ mg/l 30

6 Tổng Photpho mg/l 5

Nhận xét hiệu suất xử lý :

Bảng 2.5 : Hiệu suất xử lý của hệ thống hiện tại

Thông Đầu vào nước Đầu vào Đầu ra hệ Hiệu suất QCVN

số thải SX nước thải SH thống xử lý 40:2011

49

pH 6.6 6.3 6,0 – 9 7

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BOD 315 (mg/l) 70 (mg/l) 74.63(%) 30 295 (mg/l)

COD 890 (mg/l) 210(mg/l) 81.06% 75 410 (mg/l)

TSS 189 (mg/) 97(mg/l) 53.8% 50 148 (mg/l)

Qua 2 bảng trên, ta có thể thấy ngoài giá trị pH là có thể chấp nhận được thì các

thông số còn lại có độ chênh lệch rất cao so với tiêu chuẩn xả thải QCVN 40:2011.

Đáng chú ý nhất là lượng BOD và COD tuy có giảm xuống đáng kể nhưng vẫn cao hơn

nhiều so với tiêu chuẩn. Bên cạnh đó cũng đáng chú ý là hiệu suất xử lý cặn lơ lửng

của hệ thống không cao (53.8 %), làm ảnh hưởng đến quá trình xử lý sinh học trong

toàn bộ hệ thống. Điều này chứng tỏ quá trình vận hành của các công trình trong hệ

thống chưa đạt hiệu quả.

Như vậy để có thể đạt được mức phù hợp với tiêu chuẩn xả thải QCVN 40 :

2011 thì cần phải xác định nguyên nhân ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý và tính

toán lại cho lưu lượng và thông số các đầu vào hiện nay. Từ đó so sánh với từng

công trình đơn vị hiện có, đề xuất lựa chọn công nghệ, cải tạo hay xây mới công

trình đơn vị.

2.6. Nguyên nhân ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý

Một số nguyên nhân ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý có thể kể ra như sau:

 Về dây chuyền công nghệ :

o Với lưu lượng nước thải hiện nay là khá lớn và tính chất nước thải đầu vào

thường không ổn định thì hệ thống không đáp ứng được các yêu cầu xử lý và tiêu

chuẩn xả thải sau xử lý

o Hệ thống xử lý nước thải hiện tại không đáp ứng được nhiệm vụ xử lý hiện tại.

o Về bể hiếu khí, gần hết hệ thống ống nhánh đã bị ăn mòn làm cho lượng oxi

cần thiết để vi sinh vật tồn tại và phát triển giảm đáng kể. Vì thế mà hiệu quả xử lý

50

BOD, COD ở bể aerotank cũng giảm.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

o Ở bể lắng có lúc xuất hiện váng nổi trên bề mặt chứng tỏ vi sinh vật có thể đã

bị chết ở bể aerotank.

 Yếu tố con người :

o Chưa có kỹ sư về môi trường tham gia quản lý vận hành hệ thống mà chỉ do nhân

viên của phòng kỹ thuật sản xuất kiêm nhiệm hệ thống.

o Nhân viên tham gia quản lý và vận hành hệ thống xử lý có kiến thức rất ít về môi

trường và hầu như không nắm vững các yêu cầu quản lý và vận hành hệ thống.

o Do chưa nắm vững kiến thức về hệ thống xử lý nước thải cũng như các thông số

vận hành cần thiết trong hệ thống nên hầu hết những sự cố xảy ra trong quá trình vận

hành nếu có khắc phục được thì cũng chỉ là giải quyết ở phần “ngọn” chứ không khắc

phục được các nguyên nhân thật sự của vấn đề.

 Về công tác vận hành:

o Chưa kiểm tra, đánh giá được các thông số cơ bản của nước thải đầu vào và

đầu ra để xác định hiệu quả xử lý của từng công trình và cả hệ thống nên dẫn đến

không kiểm soát được nguyên nhân cụ thể cho từng công trình đơn vị để có biện

pháp khắc phục, cải thiện, nâng cao hiệu suất mong muốn.

o Thời gian sục khí cho bể aerotank thường không ổn định do hệ thống ống

51

nhánh đã bị ăn mòn và có lúc hầu như không sục khí.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CẢI TẠO, NÂNG CẤP HỆ THỐNG XLNT

CHO CÔNG TY HIỆP HÒA PHÁT

3.1. Cở sở pháp lý để tính toán

- Căn cứ vào Luật bảo vệ môi trường do Quốc hội nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa

Việt Nam khóa XI, kỳ họp thứ 8 thông qua ngày 29/11/2005 và Chủ tịch nước ký ngày

12/12/2005.

- QCVN 40:2011/ BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp

(thay thế QCVN 24/2009/BTNMT).

- Quyết định số 22/2006/QĐ-BTNMT ngày 18 tháng 12 năm 2006 của Bộ Trưởng

Bộ Tài Nguyên và Môi Trường về việc bắt buộc áp dụng Tiêu Chuẩn Việt Nam về môi

trường.

- Căn cứ Nghị định số 80/2006/NĐ-CP ngày 09 tháng 08 năm 2006 của Chính Phủ

về việc quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật bảo vệ môi

trường.

- Nghị định 29/2011/NĐ-CP ngày 18/4/2011 của Chính phủ Quy định về đánh giá

môi trường chiến lược, đánh giá tác động môi trường, cam kết bảo vệ môi trường.

- Nghị định số 67/2003/NĐ-CP vào ngày 13/06/2003 của Chính phủ về phí bảo vệ

môi trường đối với nước thải.

- Quyết định số 16/2010/QĐ-UBND ngày 19 tháng 3 năm 2010 về việc phân vùng

môi trường tiếp nhận nước thải và khí thải công nghiệp trên địa bàn tỉnh Bình Dương.

- Công văn số 526/TNMT-MT ngày 22 tháng 3 năm 2006 của Sở Tài nguyên và

Môi trường Bình Dương về việc thực hiện báo cáo giám sát môi trường.

- QCVN 14:2008/BTNMT – QCVN về Nước thải sinh hoạt

3.2. Xác định lưu lượng tính toán

52

 Lưu lượng nước thải.: khoảng 120 m3/ngày.đêm

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

o Nước thải sản xuất: khoảng 20 m3 /ngày đêm

800

100

3

80

/

 m

đm . ngày

sh Q tb

 N q tb 1000

 1000

o Nước thải sinh hoạt :

 N : số nhân viên trong công ty, N = 800 (người)

 Qtb : tiêu chuẩn thoát nước trung bình,

3

Q

Lấy qtb = 100 l/người.ngày đêm

hm  15 /

h tb

ng Q tb 8

120 8

 Lưu lượng trung bình giờ :

3

Q

15

5.3

(Hệ thống hoạt động 1 ca: 8 giờ/ một ngày)

hm  5.52 /

h max

h  QK h tb

 Lưu lượng giờ cực đại :

Trong đó: Kh: Hệ số không điều hoà theo giờ (1.5 - 3.5)

K

6,2

h

5.97 5.37

h Q max h Q tb

Q

,0

 Hệ số không điều hoà theo giờ:

 sl 15 /

 3 015 / hm

s max

h Q max 3600

5,52 3600

 Lưu lượng giây cực đại :

3.3. Các chỉ tiêu về chất lượng nước thải đầu vào phục vụ cho quá trình thiết kế

ng = 50 m3/ngày, xí nghiệp hoạt động 1 ca: 8 giờ/ một

Các thông số trước đây:

 Lưu lượng trung bình: Qtb

ngày.

 Tính chất nước thải:

Bảng 3.1: Kết quả phân tích chất lượng nước thải sản xuất đầu vào (lấy ngày

16/10/2014).

Giới hạn cho phép Nồng độ Đơn STT Chỉ tiêu Cột A, QCVN vị nước thải 40:2011/BTNMT

53

1 pH -- 6,5 6 – 9

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giới hạn cho phép Nồng độ Đơn STT Chỉ tiêu Cột A, QCVN vị nước thải 40:2011/BTNMT

mg/l 225 30 2

BOD5 (20 oC) COD mg/l 681 75 3

Chất rắn lơ lững mg/l 110 50 4

Hàm lượng chì (Pb) mg/l 0.14 0.1 5

Hàm lượng Phenol mg/l 0.12 0.1 6

mg/l 0.5 5 7 Hàm lượng dầu mỡ khoáng

(Nguồn: Kết quả phân tích do công ty cung cấp)

Bảng 3.2: Kết quả phân tích chất lượng nước thải sinh hoạt đầu vào (lấy ngày

16/10/2014).

Giới hạn cho phép Nồng độ STT Chỉ tiêu Đơn vị Cột A, QCVN nước thải 40:2011/BTNMT

-- 6.8 6 – 9 1

mg/l 180 30 2

pH BOD5 (20 oC) COD mg/l 347 75 3

Chất rắn lơ lững mg/l 87 50 4

Tổng Nitơ mg/l 32 20 5

Tổng Phốtphat mg/l 4 6

Tổng coliforms MPN/100ml 6 105 3000 7

(Nguồn: Kết quả phân tích do công ty cung cấp)

ng = 120 m3/ngày, nhà máy hoạt động 1 ca: 8 giờ/ một

Các thông số đầu vào hiện nay:

 Lưu lượng trung bình: Qtb

54

ngày.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Tính chất nước thải đầu vào:

Bảng 3.3: Kết quả phân tích chất lượng nước thải sản xuất đầu vào hiện nay (lấy

ngày 03/04/2016).

Giới hạn cho phép Nồng độ Đơn STT Chỉ tiêu Cột A, QCVN vị nước thải 40:2011/BTNMT

-- 6,6 6 – 9 1

mg/l 315 30 2

pH BOD5 (20 oC) COD mg/l 890 75 3

Chất rắn lơ lững mg/l 189 50 4

Hàm lượng chì (Pb) mg/l 0.23 0.1 5

Hàm lượng Phenol mg/l 0.19 0.1 6

mg/l 0.7 5 7 Hàm lượng dầu mỡ khoáng

(Nguồn: Kết quả phân tích do công ty cung cấp)

Bảng 3.4: Kết quả phân tích chất lượng nước thải sinh hoạt đầu vào hiện nay (lấy

ngày 03/04/2016).

Giới hạn cho phép Nồng độ STT Chỉ tiêu Đơn vị Cột A, QCVN nước thải 40:2011/BTNMT

-- 7 6 – 9 1

mg/l 295 30 2

pH BOD5 (20 oC) COD mg/l 410 75 3

Chất rắn lơ lững mg/l 148 50 4

Tổng Nitơ mg/l 48 20 5

Tổng Phốtphat mg/l 4 6

55

Tổng coliforms MPN/100ml 9 5.106 3000 7

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Nguồn: Kết quả phân tích do công ty cung cấp)

Nhận xét:

Qua các thông số đã thu thập và thông số đầu vào hiện nay, ta dễ dàng nhận biết được: do nhu cầu mở rộng quy mô sản xuất nên lưu lượng nước thải 50 m3/ngày hiện nay tăng gần gấp 2 lần so với lưu lượng trung bình ban đầu là 120 m3/ngày.

Về các các thông số COD, BOD, TSS cũng tăng lên rõ rệt đặc biệt là thông số.Sự

gia tăng về lưu lượng và tính chất nước thải làm cho hệ thống hoạt động không hiệu

quả, ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý của hệ thống.

3.4. Vị trí của công ty và và công trình xử lý

 Vị trí công ty

Hình 7: Sơ đồ vị trí Công Ty Cổ phần Trang trí nội thất Hiệp Hòa Phát

Bảng 3.5: Tọa độ các điểm khống chế vị trí của Công ty

Số hiệu

Tọa độ

56

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

điểm

X (m)

Y (m)

Đ1

0614235

1205816

Đ2

0614246

1205800

Đ3

0614303

1205902

Đ4

0614432

1205885

Đ5

0614498

1206067

Đ6

0614323

1206126

Đ1

0614235

1205816

[Nguồn: Trích lục bản đồ địa chính khu đất – Văn phòng đăng ký quyền sử dụng đất]

5

10

(H = 4.0M)

(H = 4.0M)

2

6

(H = 2.0M)

(H = 4.0M)

11

9

4

(H = 4.0M)

(H = 2.0M)

8

1

7

(H = 4.0M)

(H = 2.0M)

(H = 4.0M)

3 (H = 2.0M)

 Mặt bằng hệ thống XLNT hiện hữu

Hình 8: Sơ đồ mặt bằng hệ thống XLNT hiện hữu

3.5. Đề xuất phương án cải tạo

57

3.5.1. Đề xuất phương án cải tạo

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nước thải sản xuất - CS: 20m3/ngđ

 Phương án 1

Cải tạo

Nước thải sinh hoạt CS: 100m3/ngđ

CO HẦM TIẾP NHẬN

BỂ THU GOM

HẦM

HẦM

HẦM

CỤM KEO TỤ - TẠO BÔNG

CHỨA 1

CHỨA 2

CHỨA 3

BỂ LẮNG HÓA LÝ

Phèn, Polime

CẤP OXY

BỂ ĐIỀU HÒA

LỌC ÁP LỰC 1

Xây dựng mới

DINH DƯỠNG

BỂ HIẾU KHÍ VỚI GIÁ THỂ

BÙN TUẦN HOÀN

NHÚNG CHÌM

BỂ LẮNG 2

BÙN DƯ

CHLORINE

BỂ CHỨA BÙN

BỂ KHỬ TRÙNG

Xây dựng mới

LỌC ÁP LỰC 2

Cải tạo

MÁY ÉP BÙN

Ghi chú:

Đường nước Đường bùn Đường hoá chất Đường khí

58

NGUỒN TIẾP NHẬN CỘT A, QCVN 40:2011/BTNMT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THUYẾT MINH PHƯƠNG ÁN 1

 ĐỐI VỚI NƯỚC THẢI SẢN XUẤT – CÔNG SUẤT 20 M3/NGĐ

Nước thải phát sinh từ các hệ thống xử lý hơi dung môi bằng màng nước sẽ định

kỳ được xả cho tự chảy về hầm tiếp nhận 01 (Nước thải sản xuất - NTSX) nhằm mục

đích lắng cặn. Vì đặc thù trong quá trình sản xuất của nhà máy và để đảm bảo hệ thống

xử lý nước thải làm việc ổn định sau khi hoạt động thì công ty định kỳ xả nước thải là 2 lần/tuần vào những ngày cuối tuần, với lưu lượng xả nước lớn nhất là 20m3/ngày.

Công ty đã bố trí các hố thu gom tại xưởng này và dùng bơm để bơm về vị trí thu gom

riêng cho nước thải sản xuất để xử lý. Sau đó được bơm về bể thu gom.

Bể thu gom (NTSX – Nước thải sản xuất): Có nhiệm vụ chứa lượng nước thải

xả ra từ các hệ thống xử lý hơi dung môi bằng màng nước. Điều hoà lưu lượng nước

thải sản xuất tránh trường hợp nước thải phát sinh cục bộ khi xả từ nhiều bồn hấp thụ

sơn.

Bể keo tụ - tạo bông: Nước thải tại đây, sẽ được bơm điều hoà bơm lên bể có

châm hóa chất keo tụ là phèn Sắt nhằm tạo phản ứng tối ưu giữa nước thải và hóa chất

trước khi chảy sang bể lắng hóa lý. Tại bể được trang bị mô tơ khuấy trộn nhằm trộn

đều hoá chất và nước thải.

Bể lắng hóa lý: Các bông cặn được hình thành từ bể keo tụ - tạo bông, tự chảy

qua bể lắng theo cos tự nhiên. Quá trình lắng theo nguyên tắc lắng trọng lực, lớp nước

trong tự chảy về bể chứa 1, phần bùn được hút về bể chứa bùn.

Bể chứa: Nhiệm vụ chứa lớp nước trong từ bể lắng và bơm lên lọc áp lực 01.

Lọc áp lực 01: Nước thải sau lắng sẽ chảy qua lọc than hoạt tính nhằm giữ lại

phenol và các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs) trước khi bơm về bể sinh học và được

tiếp tục xử lý chung với nước thải sinh hoạt của công ty.

 ĐỐI VỚI NƯỚC THẢI SINH HOẠT – CÔNG SUẤT 100 M3/NG.Đ

Do nước thải sinh hoạt phát sinh từ nhiều khu vực khác nhau nên cần phải thu

59

gom về khu vực xử lý. Tại các khu vực phát sinh nước thải sẽ được đặt các song chắn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

rác thô nhằm loại bỏ rác, bao nilông…nhằm tránh trường hợp tắt nghẽn bơm trong lúc

vận hành.

Bể điều hòa: Có nhiệm vụ ổn định nồng độ, lưu lượng nước thải để tăng hiệu quả

xử lý của các công trình đơn vị phía sau, tránh cho hệ thống xử lý bị quá tải. Nước thải

tiếp tục được bơm qua bể xử lý sinh học hiếu khí để xử lý.

Bể xử lý sinh học hiếu khí có giá thể nhúng chìm : nước thải được bơm vào vào bể

xử lý sinh học hiếu khí với giá thể nhúng chìm. Ở bể này, hàm lượng BOD còn lại

trong nước thải sẽ được xử lý tiếp với sự tham gia của vi sinh vật hiếu khí. Hiệu quả

khử BOD có thể đạt 85 - 90%. Không khí được cung cấp cho bể sinh học nhờ 2 máy

sục khí hoạt động luân phiên. Trong bể sinh học hiếu khí có lắp đặt hệ thống vật liệu

nhúng chìm trong nước thải bằng vật liệu nhựa. Các vi sinh vật trong bể sẽ bám dính

vào bề mặt vật liệu tiếp xúc tạo thành lớp màng vi sinh vật. Nước thải mang những

chất hữu cơ khi đi ngang qua và tiếp xúc với lớp màng vi sinh này sẽ được vi sinh vật

dùng để làm thức ăn tồn tại và phát triển. Từ đó nồng độ các chất ô nhiễm trong nước

thải được được giảm thiểu và ít ô nhiễm hơn. Ngoài ra, lớp màng vi sinh này còn tạo ra

những vùng thiếu khí giúp cho quá trình khử Nitơ trong nước thải được tăng lên.

Bể lắng 2: Nước thải sau khi được vi sinh chuyển hóa và kết thành bông bùn lớn

sẽ chảy sang bể lắng để lắng cặn. Các bông cặn hình thành có tỉ trọng đủ lớn thắng

được vận tốc của dòng nước thải đi lên sẽ lắng xuống đáy bể lắng. Nước thải ra khỏi bể

lắng có nồng độ BOD, COD giảm 70-75% (hiệu quả lắng đạt 85-95%). Phần nước

trong sẽ được thu bởi hệ thống máng thu nước răng cưa và tự chảy qua bể khử trùng

trước khi bơm qua thiết bị lọc áp lực.

Bể khử trùng: Nhiệm vụ là thu nước từ bể lắng sinh học. Tại đây, có châm hóa chất

khử trùng nhằm tiêu diệt Coliform ở mức thấp nhất trước khi xả ra môi trường. Sau đó,

bơm qua thiết bị lọc áp lực bằng bơm áp lực.

Lọc áp lực 02: Nhiệm vụ của thiết bị lọc áp lực là khử mùi, màu và loại bỏ các

60

cặn còn trong nước thải mà các quá trình xử lý trước chưa xử lý triệt để. Phần nước sau

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

khi qua thiết bị lọc áp đã đạt tiêu chuẩn thải ra nguồn tiếp nhận (Cột A, QCVN

40:2011/BTNMT).

Bể chứa bùn: Lượng bùn phát sinh từ bể lắng hóa lý và bùn dư từ bể lắng sinh

học của hệ thống xử lý chung sẽ được xả về bể chứa bùn làm giảm trọng lượng của bùn

nhờ lắng trọng lực. Lượng bùn này theo định kỳ sẽ được thu gom thủ công và hợp

61

đồng với đơn vị có chức năng vận chuyển và xử lý.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nước thải sản xuất - CS: 20m3/ngđ

 Phương án 2

Cải tạo

HẦM TIẾP NHẬN

Nước thải sinh hoạt CS: 100m3/ngđ

BỂ THU GOM

HẦM

HẦM

HẦM

CỤM KEO TỤ - TẠO BÔNG

CHỨA 1

CHỨA 2

CHỨA 3

BỂ LẮNG HÓA LÝ

CẤP OXY

Phèn, Polime

BỂ ĐIỀU HÒA

LỌC ÁP LỰC 1

Xây dựng mới

BÙN TUẦN HOÀN

BỂ ANOXIC

DINH DƯỠNG

BỂ AEROTANK

BÙN DƯ

BỂ LẮNG 2

BỂ CHỨA BÙN

CHLORINE

BỂ KHỬ TRÙNG

Xây dựng mới

LỌC ÁP LỰC 2

MÁY ÉP BÙN

Cải tạo

NGUỒN TIẾP NHẬN

Ghi chú:

Đường nước Đường bùn Đường hoá chất Đường khí

62

CỘT A, QCVN 40:2011/BTNMT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THUYẾT MINH PHƯƠNG ÁN 2:

 ĐỐI VỚI NƯỚC THẢI SẢN XUẤT – CÔNG SUẤT 20 M3/NGĐ

Nước thải phát sinh từ các hệ thống xử lý hơi dung môi bằng màng nước sẽ định

kỳ được xả cho tự chảy về hầm tiếp nhận 01 (Nước thải sản xuất - NTSX) nhằm mục

đích lắng cặn. Vì đặc thù trong quá trình sản xuất của nhà máy và để đảm bảo hệ thống

xử lý nước thải làm việc ổn định sau khi hoạt động thì công ty định kỳ xả nước thải là 2 lần/tuần vào những ngày cuối tuần, với lưu lượng xả nước lớn nhất là 20m3/ngày.

Công ty đã bố trí các hố thu gom tại xưởng này và dùng bơm để bơm về vị trí thu gom

riêng cho nước thải sản xuất để xử lý. Sau đó được bơm về bể thu gom.

Bể thu gom (NTSX – Nước thải sản xuất): Có nhiệm vụ chứa lượng nước thải

xả ra từ các hệ thống xử lý hơi dung môi bằng màng nước. Điều hoà lưu lượng nước

thải sản xuất tránh trường hợp nước thải phát sinh cục bộ khi xả từ nhiều bồn hấp thụ

sơn.

Bể keo tụ - tạo bông: Nước thải tại đây, sẽ được bơm điều hoà bơm lên bể có

châm hóa chất keo tụ là phèn Sắt nhằm tạo phản ứng tối ưu giữa nước thải và hóa chất

trước khi chảy sang bể lắng hóa lý. Tại bể được trang bị mô tơ khuấy trộn nhằm trộn

đều hoá chất và nước thải.

Bể lắng hóa lý: Các bông cặn được hình thành từ bể keo tụ - tạo bông, tự chảy

qua bể lắng theo cos tự nhiên. Quá trình lắng theo nguyên tắc lắng trọng lực, lớp nước

trong tự chảy về bể chứa 1, phần bùn được hút về bể chứa bùn.

Bể chứa: Nhiệm vụ chứa lớp nước trong từ bể lắng và bơm lên lọc áp lực 01.

Lọc áp lực 01: Nước thải sau lắng sẽ chảy qua lọc than hoạt tính nhằm giữ lại

phenol và các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs) trước khi bơm về bể sinh học và được

tiếp tục xử lý chung với nước thải sinh hoạt của công ty.

 ĐỐI VỚI NƯỚC THẢI SINH HOẠT – CÔNG SUẤT 100 M3/NG.Đ

Do nước thải sinh hoạt phát sinh từ nhiều khu vực khác nhau nên cần phải thu

63

gom về khu vực xử lý. Tại các khu vực phát sinh nước thải sẽ được đặt các song chắn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

rác thô nhằm loại bỏ rác, bao nilông…nhằm tránh trường hợp tắt nghẽn bơm trong lúc

vận hành.

Bể điều hòa: Có nhiệm vụ ổn định nồng độ, lưu lượng nước thải để tăng hiệu quả

xử lý của các công trình đơn vị phía sau, tránh cho hệ thống xử lý bị quá tải. Nước thải

tiếp tục được bơm qua bể xử lý sinh học thiếu khí để xử lý.

Bể Anoxic : nước thải được hòa trộn với vi sinh vật. Trong điều kiện thiếu khí, vi

sinh vật sẽ loại bỏ các hợp chất chứa N và P

Bể xử lý sinh học Aerotank: nước thải tiếp tục chảy qua ngăn xử lý sinh học hiếu

khí, thông qua máy thổi khí lượng oxy được đưa vào bể là hết sức cần thiết cho vi sinh

vật hiếu khí để chuyển hóa các chất hữu cơ có trong nước thải sẽ bị phân hủy thành các

chất vô cơ đơn giản làm nồng độ BOD và COD giảm xuống từ 60 - 70 %, đặc biệt là

làm tăng hiệu quả xử lý Nitrat hóa có trong nước thải. Vì thế, Nitơ được xử lý một cách

triệt để hơn và quá trình xảy ra theo phản ứng như sau:

Chất hữu cơ + O2 + VSVHK  Chất vô cơ + CO2 + H2O + Tế bào mới.

Các vi sinh hiện diện trong nước thải tồn tại ở dạng lơ lửng do tác động của bọt

khí và dạng dính bám. Quá trình sinh trưởng phát triển ở giai đoạn đầu và giảm dần về

phía cuối bể.

Bể lắng 2: Nước thải sau khi được vi sinh chuyển hóa và kết thành bông bùn lớn

sẽ chảy sang bể lắng để lắng cặn. Các bông cặn hình thành có tỉ trọng đủ lớn thắng

được vận tốc của dòng nước thải đi lên sẽ lắng xuống đáy bể lắng. Nước thải ra khỏi bể

lắng có nồng độ BOD, COD giảm 70-75% (hiệu quả lắng đạt 85-95%). Phần nước

trong sẽ được thu bởi hệ thống máng thu nước răng cưa và tự chảy qua bể khử trùng

trước khi bơm qua thiết bị lọc áp lực.

Bể khử trùng: Nhiệm vụ là thu nước từ bể lắng sinh học. Tại đây, có châm hóa

chất khử trùng nhằm tiêu diệt Coliform ở mức thấp nhất trước khi xả ra môi trường.

64

Sau đó, bơm qua thiết bị lọc áp lực bằng bơm áp lực.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Lọc áp lực 02: Nhiệm vụ của thiết bị lọc áp lực là khử mùi, màu và loại bỏ các

cặn còn trong nước thải mà các quá trình xử lý trước chưa xử lý triệt để. Phần nước sau

khi qua thiết bị lọc áp đã đạt tiêu chuẩn thải ra nguồn tiếp nhận (Cột A, QCVN

40:2011/BTNMT).

Bể chứa bùn: Lượng bùn phát sinh từ bể lắng hóa lý và bùn dư từ bể lắng sinh

học của hệ thống xử lý chung sẽ được xả về bể chứa bùn làm giảm trọng lượng của bùn

nhờ lắng trọng lực. Lượng bùn này theo định kỳ sẽ được thu gom thủ công và hợp

65

đồng với đơn vị có chức năng vận chuyển và xử lý.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

3.5.2. Phân tích tính khả thi của phương án

 Phương án 1

- Trong bể sinh học có bố trí vật liệu nhúng chìm bằng nhựa. Vật liệu này giúp cho các

vi sinh vật bám vào tạo ra lớp màng vi sinh vật thiếu khí có thể khử được Nitơ và

Photpho trong nước thải.

- Có thể xử lý triệt để hàm lượng Nito và photpho trong nước thải

 Phương án 2

- Công nghệ đơn giản.

- Kiểm soát quá trình khử nitrat trong Anoxic gặp nhiều khó khăn.

- Giá thành đầu tư ban đầu thấp vì công nghệ chủ yếu là bê tông cốt thép

 Kết luận :

Dựa vào hiện trạng hệ thống có sẵn, trên cơ sở tính toán lưu lượng và thông số

mới cùng với tính chất nước thải đầu vào và tính khả thi của các công nghệ trên thì 2

phương án 1 và 2 được coi là phương án tốt nhất để tính toán.

3.6. Tính toán các phương án

3.6.1. Tính toán phương án 1

1. Hố thu :

- Thời gian lưu nước trong bể t = 20 phút.

20

V

Q

t

9.2

 m

3

h sx

75.8 60

 phut

66

- Thể tích công tác của 2 bể:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thể tích tính

Thể tích thực tế

Thể tích cải tạo

toán

Cải tạo bể thu gom

V = 2,9 m3 V1 = LxBxH = 2.7x2x2 = 10.8 m3 V1 = LxBxH = 3.7x2x2 = 14.8 m3

V2 = LxBxH = 2x2x2 = 8 m3 V= V1+V2= 18.8 m3

Hướng cải tạo

Trong quá trình sản xuất của nhà máy và để đảm bảo hệ thống xử lý nước thải

làm việc ổn định sau khi hoạt động thì công ty định kỳ xả nước thải là 2 lần/tuần vào những ngày cuối tuần, với lưu lượng xả nước lớn nhất là 20m3/ngày. Nhằm mục đích

lắng được nhiều cặn hơn và nước vào xử lý hóa lý ổn định hơn nên cần cải tạo 2 bể thu

gom thành 1 bể thu hom mới.

 Tính toán đường ống dẫn nước thải ra khỏi bể:

sx = 8.75 (m3/h) = 0.0024 (m3/s)

Lưu lượng trung bình lớn nhất: Qh

Vận tốc nước thải đi trong ống: v= 1.5 m/s (v = 1 – 2 m/s_ TCVN 51-2008)

D

04.0

40

 m

mm 

h  Q 4 sx  v 

 4 5.1

.0 

0024 14.3

Đường kính ống dẫn nước thải ra:

Chọn ống dẫn nước thải bằng nhựa PVC có D = 42 mm

v

73.1

sm  /

c

2

Q kk F

4 

 

 .0 024 4 14.3  .0 042

c

Q kk 2 D n

- Kiểm tra vận tốc nước chải trong ống chính

 Tính toán bơm nước thải

sx = 8.75 (m3/h) = 0.0024 (m3/s)

Lưu lượng trung bình lớn nhất: Qh

Cột áp bơm: H = 10m

67

Công suất của bơm:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Q

.0

0024

81.9

10

N

3.0

kW

   1000

Hg   

 1000

1000 

 8.0

Trong đó:

η – Hiệu suất chung của bơm, η = 0.72 – 0.93. Chọn η = 0.8; ρ – Khối lượng riêng của nước, ρ = 1000 kg/m3;

Với công suất tính toán là 0.3kW thì máy bơm hiện tại công suất 0.75kW được tận

dụng lại. Trong đó 1 bơm đủ để hoạt động với công suất tối đa của hệ thống xử lý, 1

bơm còn lại là dự phòng.

- Hiệu quả xử lý: SS giảm 20%; BOD5 giảm 5%; COD giảm 6%.

 Chất rắn lơ lững:

SSsau = SSvao x (100%-20%) = 189 x (100%-20%) = 151,2 (mg/l)

 BOD5:

BODsau = BODvao x (100%-5%) = 315 x (100%-5%) = 299,25 (mg/l)

 COD

CODsau = CODvao x (100%-6%) = 890 x (100%-6%) = 845,5 (mg/l)

Bảng 3.6: Tổng hợp bể thu gom

Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị

Thời gian lưu nước t Phút 20

Chiều dài L m 3.7

Kích thước bể thu gom Chiều rộng B m 2

Chiều cao H m 2

Đường kính ống dẫn nước thải ra D 42

Thể tích bể thu gom V mm m3 15.2

2. Bể keo tụ - tạo bông

 Thể tích bể keo tụ

68

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Thời gian khuấy trộn t = 10 phút (t = 10 – 15 phút)_(Nguồn: Điều 8.21.8

 Thể tích công tác của bể:

10

V

Q

t

46.1

 m

3

h sx

75.8 60

 phut

 Thể tích bể tạo bông

 Thể tích công tác của bể:

TCVN 7957 – 2008)

W = Q x t = 8.75 (m3/h) x 30 (phút/60 phút/h) = 4.375 (m3)

 Q : Lưu lượng nước thải lớn nhất giờ (m3/h)

 T : Thời gian lưu nước trong bể, chọn t = 30phút (t = 20 – 30 phút)

Trong đó:

 Kích thước 2 bể hiện hữu

(Nguồn: Điều 8.21.8 TCVN 7957 – 2008)

STT Thông số Đơn vị Kích thước

1 Chiều dài m 1.5

2 Chiều rộng m 1.5

3 Chiều cao 2

4 Thể tích m m3 4.5

5 Số ngăn Ngăn 3

Hiện tại bể keo tụ - tạo bông vẫn đáp ứng được yêu cầu xử lý. Chính vì thế bể này

vẫn được giữ nguyên,chỉ tính lại đường ống dẫn nước thải và hóa chất cần xử lý mà

không cải tạo gì thêm .

 Tính toán đường ống dẫn nước thải ra khỏi bể:

sx = 8.75 (m3/h) = 0.0024 (m3/s)

Lưu lượng trung bình lớn nhất: Qh

Vận tốc nước thải đi trong ống: v= 0.7 m/s

69

Đường kính ống dẫn nước thải ra:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

D

.0

067

67

 m

mm 

h Q  4 sx  v 

 4 7.0

.0 

0024 14.3

Chọn ống dẫn nước thải bằng nhựa PVC có D = 90 mm

 Tính toán hoá chất

Tính toán hóa chất FeCl3

nước thải: 20 g/m3

nước thải.

Sử dụng dung dịch FeCl3 3% (pha 30kg trong 1000l nước) Liều lượng FeCl3 cho 1m3

Vậy lượng FeCl3 cần dùng: 20 x 20 = 0.4 kg

Lượng phèn sử dụng 1 năm: 0.4 x 365 = 146 (kg/năm)

Tính toán polymer

Sử dụng polymer 1.5 %o (pha 0.15kg trong 1000l nước) Liều lượng polymer cho 1m3 nước thải: 3 g/m3 nước thải.

Vậy lượng polymer cần dùng: 3 x 20 = 0.06 kg

 Hiệu suất xử lý :

Lượng polymer 1 năm: 0.06 x 365 = 21.9 kg

Qua cụm bể keo tụ- tạo bông có hệ thống khuấy trộn bằng motor khuấy, hàm lượng

BOD5 giảm 30%, COD giảm 50%

BODsau = BODvao x (100%-30%) = 299.25 x (100%-30%) = 209.475(mg/l)

CODsau = CODvao x (100%-50%) = 845.5 x (100%-50%) = 422.75 (mg/l)

3. Bể lắng hóa lý

 Tính toán kích thước bể

F

(5.0

2m

)

Q a

20 40

Diện tích bề mặt bể lắng :

Trong đó: Q – Lưu lượng nước vào bể lắng hóa lý (m3/s);

70

a – tải trọng bề mặt =40m3/m2.ngày.);

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Kích thước bể hiện tại

STT Thông số Đơn vị Kích thước

1 Chiều dài m 1.5

2 Chiều rộng m 1.5

3 Chiều cao 4

4 Thể tích m m3 9

Hướng cải tạo: Hiện tại bể lắng hóa lý vẫn đáp ứng được yêu cầu xử lý. Chính vì

thế bể này vẫn được giữ nguyên, chỉ tính lại đường ống dẫn nước thải và đường ống

 Hiệu suất xử lý :

dẫn nước bùn mà không cải tạo gì thêm

Qua cụm bể lắng hóa lý , hàm lượng BOD5 giảm 30%, COD giảm 30%, SS giảm 50%

BODsau = BODvao x (100%-30%) = 209.475x (100%-30%) = 146.63(mg/l)

CODsau = CODvao x (100%-30%) = 422.75 x (100%-30%) = 295.925(mg/l)

SSsau = SSvao x (100%-20%) = 151.2 x (100%-50%) = 75.6 (mg/l)

Sau quá trình keo tụ tạo bông hiệu quả lắng kim loại nặng và phenol đạt 60%

- Hàm lượng chì còn lại trong dòng thải: Pbra = 0.23(100%-60%) = 0.092 (mg/L)

 Tính lượng bùn mỗi ngày

- Hàm lượng phenol trong dòng thải: Phenolra= 0.19(100%-60%) = 0.076 (mg/L)

6

3

3

3

G

G

G

6.75(

,62

845

)

mg

l

10

kg

/

l

20

m

/

ngày

10

ml /

ss

BOD

Lượng bùn tạo ra :

/

= 2.77 kg SS/ngày

.0

035

(

m

3 ngày

/

)

W bùn

G C

77.2 80

Thể tích bùn sinh ra mỗi ngày

71

Trong đó:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

C – Hàm lượng chất rắn trong bùn, dao động trong khoảng 40 – 120 g/l = 40 –

120 kg/m3. Chọn C = 80 kg/m3.

 Tính toán đường ống dẫn bùn thải ra khỏi bể lắng hóa lý:

Chọn thể tích bùn Wbùn = 0.05 m3/ngày.

Vận tốc bùn thải đi trong ống: v= 0.7 m/s (v = 0.3 – 0.7 m/s).

Do lưu lượng bùn rất nhỏ nên chọn thời gian xả bùn trong 1 ngày là t = 1h. Lưu lượng bùn: Wbùn = 0.05 m3/ngày = 0.00625 m3/h

4

D

.0

018

18

 m

mm 

 v

W 

bùn 

 4 .0 14.3  7.0

00625 

3600

Đường kính ống dẫn bùn thải ra:

 Tính toán bơm nước thải

Chọn ống dẫn nước thải bằng nhựa PVC có D = 21 mm

Q

.0

00625

10

N

03.0

kW

   1000

Hg   

 1000  8.0

 

81.9 3600

1000

Công suất của bơm:

Trong đó:

η – Hiệu suất chung của bơm, η = 0.72 – 0.93. Chọn η = 0.8; ρ – Khối lượng riêng của nước, ρ = 1000 kg/m3;

H – Cột áp bơm: H = 10m

Với công suất tính toán là 0,03kW thì máy bơm bùn hiện tại công suất 0,75kW được

tận dụng lại.

4. Bể điều hoà:

- Chọn thời gian lưu nước trong bể: t = 4 giờ.

V

Q

 t

5.12

4

(50

3m

)

h sh

- Thể tích bể điều hoà

72

- Lựa chọn bể điều hoà

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thể tích tính toán Thể tích thực tế Thể tích cải tạo

V = 50 m3

V = L x B x H = 3.2 x 2.7 x 4 = 34.56 m3 V = L x B x H = 5 x 3 x 3.5 = 52.5m3

- Hướng cải tạo:

Thể tích thực tế bể không đáp ứng được lưu lượng và thời gian lưu đã tính cho

lưu lượng mới do đó cần xây dựng mới bể điều hòa.

Chọn bể hình chữ nhật

Chiều dài bể: 5m

H

(1.3

m

)

Chiều rộng bể: 3m

V 

L

B

50  5

3

Chiều cao bể:

Chọn chiều cao bảo vệ của bể: Hbv=0.4 m  Hxd =3.1+0.4= 3.5 m

Thể tích thực của bể: L x B x H= 5 x 3 x 3.5

 Tính toán hệ thống cấp khí cho bể điều hoà:

3

3

 VR

.0

014

50

(7.0

m

/

phút

)

.0

012

(

m

/

s

)

q khí

 Lượng không khí cần thiết:

Trong đó:

 qkhí : lượng không khí cần thiết (m3/phút)

R: tốc độ khí nén. Lấy theo Lâm Minh Triết –Xử lý nước thải công

 nghiệp và đô thị (trang 418): R = 10 ÷15 (l/m3.phút), chọn R = 14(l/m3.phút).

 V: thể tích bể điều hoà (m3).

 Tính toán hệ thống đĩa:

n

8

Chọn khuếch tán khí bằng đĩa bố trí dạng lưới. Vậy số đĩa khuếch tán là:

q kk r

700 90

73

(đĩa)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trong đó :

r : Lưu lượng khí, chọn r = 60 (l/phút) (r =11 – 96 l/phút)_(Nguồn: Tài liệu của

TS Lê Hoàng Nghiêm)

Chọn đường kính thiết bị sục khí d = 270mm.

 Tính toán ống dẫn khí:

Chọn hệ thống ống dẫn khí chính bằng thép, ống nhánh là ống nhựa PVC có

đục lỗ. Ống chính có đường kính = 60mm, ống nhánh đường kính = 21 mm.

Số ống nhánh được chọn là 2, được tính như sau:

D

.0

032

32

 m

mm 

c

4 v

q kk  

 4 15

.0 

012 14.3

c

- Đường kính ống chính:

Chọn đường kính ống chính = 34 mm

Trong đó:

 vc: vận tốc khí đi trong ống chính (m/s), theo Lâm Minh Triết (Xứ lý nước

thải đô thị và công nghiệp/trang 481): vận tốc khí đi trong ống chính vc = 10 ÷15

(m/s). Chọn vc = 15 (m/s).

v

(22.13

sm /

)

c

2

Q kk F

 .0 012 4 14.3  .0 034

c

- Kiểm tra vận tốc khí trong ống chính

4

D

.0

020

20

 m

mm 

n

q   

kk 

v

n

4 

 .0 14.3

012 

9

4

n

- Đường kính ống nhánh:

Chọn đường kính ống nhánh: = 21 mm

Trong đó:

 vn: vận tốc khí đi trong ống nhánh (m/s). Vận tốc khí đi trong ống nhánh vn

= 6÷9 (m/s). Chọn vn = 9 (m/s).

74

 n: số ống nhánh. Chọn 4 ống.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

v

(67.8

sm /

)

c

2

Q kk F

 4  14.3

.0 .0

012 021

4

c

- Kiểm tra vận tốc khí trong ống nhánh

 Tính công suất máy thổi khí và máy bơm nước thải:

 Tính công suất máy thổi khí:

- Áp lực cần thiết cho máy thổi khí:

H

H

h

h

h

tc

be

d

c

f

5.3

4.0

5.0

(4.4

mH

)

H tc

2O

Theo Lâm Minh Triết –Xử lý nước thải công nghiệp và đô thị (trang 147)

Trong đó:

- Hbể: chiều cao bể (m)

- hd: Tổn thất áp lực dọc theo chiều đường ống dẫn (m).

- hc: Tổn thất cục bộ (m). (Tổn thất hd, hc không vượt quá 0.4 (m).

 Áp lực không khí sẽ là:

33.10

H

33.10

4.4

tc

p

42.1

at 

 33,10

 33.10

 Công suất thổi khí:

29,0

34400

q

 *1

N

 p * 102

*

- hf: Tổn thất qua ống phân phối khí (m), hf không vượt quá 0.5 (m)

Trong đó:

q: Lưu lượng không khí cần cung cấp, (m3/s)

: Hiệu suất máy bơm, chọn  = 0.8

75

p: Áp lực của khí thổi (at),

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

29.0

34400

)1

.0

0146

N

75.0

kW

1

HP

42.1( 102

 8.0

Vậy công suất thổi khí là:

Với công suất tính toán là 1HP thì máy thổi khí hiện tại công suất 5HP được tận

dụng lại (Trong đó: 1 máy chạy và 1 máy nghỉ luân phiên)

 Tính toán đường ống dẫn nước thải vào và ra khỏi bể:

tb = 12.5 (m3/h)

Lưu lượng trung bình: Qh

Vận tốc nước thải đi trong ống: v= 1.5 m/s (v = 1 – 2 m/s)

D

.0

054

54

 m

mm 

h  Q 4 tb  v 

 4 14.3

5.12 

3600

5.1

Đường kính ống dẫn nước thải ra:

Chọn ống dẫn nước thải bằng nhựa PVC có D = 60 mm

v

23.1

sm  /

c

4 

 

 4 06.0

5.12 2 

3600

14.3

h Q tb 2 D n

- Kiểm tra vận tốc khí trong ống chính

 thỏa mãn yêu cầu.

Tính công suất bơm nước thải:

tb = 12.5 (m3/h) = 0.00347 (m3/s)

Bơm nước thải là loại bơm chìm, được đặt cách đáy 0,5 m. Lưu lượng trung bình lớn nhất: Qh

Cột áp bơm: H = 10m

Q

.0

00347

81.9

10

N

43.0

kW

   1000

Hg   

 1000

1000 

 8.0

Công suất của bơm:

Trong đó:

76

η – Hiệu suất chung của bơm, η = 0.72 – 0.93. Chọn η = 0.8; ρ – Khối lượng riêng của nước, ρ = 1000 kg/m3;

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Với công suất tính toán là 0.43kW thì máy bơm hiện tại công suất 0.75kW được tận

dụng lại (trong đó 1 bơm chạy và 1 bơm nghỉ luân phiên)

 HIỆU QUẢ KHỬ BOD5 VÀ COD:

Qua bể điều hoà có hệ thống khuấy trộn bằng không khí, hàm lượng BOD5 giảm

15%, COD giảm 15%:

 Nồng độ BOD5 , COD sau xử lý:

BODsau = BODvao x (100%-15%) = 295 x (100%-15%) = 250.75(mg/l)

CODsau = CODvao x (100%-15%) = 410 x (100%-15%) = 348.5(mg/l)

Bảng 3.7: Tổng hợp bể điều hòa

Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị

Thời gian lưu nước t Giờ 4

Chiều dài L m 5

Kích thước bể điều hòa Chiều rộng B m 3

Chiều cao H m 3.5

Số đĩa khuếch tán khi n Đĩa 10

Đường kính ống nhánh dẫn khí mm 21 Dn

Đường kính ống dẫn khí chính mm 34 Dc

Đường kính ống dẫn nước thải ra D 60

Thể tích bể thu gom V mm m3 52.5

5. Bể sinh học hiếu khí với giá thể nhúng chìm

 Thông số đầu vào:

ng = 120m3/ngày

6.75

20

148

100

SS

135

(93.

mg

/

l

)

 120

77

Nồng độ các chất khi gộp chung 2 dòng nước thải: Lưu lượng dòng thải : Qtb

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

146

63.

20

250

75.

100

BOD

233

(4.

mg

/

l

)

5

295

.

925

348

5.

100

COD

339

(74.

mg

/

l

)

 120  20 120

48

100

N

(40

mg

/

l

)

 120

9

100

P

(5.7

mg

/

l

)

Hàm lượng N tổng :

 120

Hàm lượng Photpho tổng : )

 Nhiệm vụ

Đây là công trình chính của công nghệ xử lý, bể sinh học hiếu khí với giá thể

nhúng chìm có nhiệm vụ xử lý triệt để các chất hữu cơ còn lại trong nước thải.

Các vi sinh vật trong bể sẽ bám dính vào bề mặt vật liệu tạo thành lớp màng vi sinh

vật. Nước thải mang những chất hữu cơ khi đi ngang qua và tiếp xúc với lớp màng vi

sinh này sẽ được vi sinh vật dùng để làm thức ăn tồn tại và phát triển. Từ đó nồng độ

các chất ô nhiễm trong nước thải được được giảm thiểu và ít ô nhiễm hơn. Ngoài ra,

lớp màng vi sinh này còn tạo ra những vùng thiếu khí giúp cho quá trình khử Nitơ

trong nước thải được tăng lên.

 Tính toán

+ Tốc độ lọc ≤ 3m/h..

+ Hiệu quả xử lý:

SO = 10αF+β S

K =

Trong đó:

So : Nồng độ BOD5 đầu vào bể sinh học hiếu khí, So = 233.4 mg/l.

S : Nồng độ BOD5 đầu ra bể sinh học hiếu khí

78

F: Chuẩn số

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

6,0

6,0

2

x

10

317.0

577.0

x 4,0

KxBxH vl 4,0 q

50

F =

KT = 0.2 x 1.047T-20 = 0.2 x 1.047(30-20) = 0.317

T(oC): Nhiệt độ nước thải, T = 30oC

Hvl: chiều cao lớp vật liệu đệm, chọn Hvl =2 m.

B: Lưu lượng đơn vị của không khí: 8- 12 (m3 không khí/m3 nước thải). Chọn B

= 10m3 không khí/m3 nước thải).

của không khí và chuẩn số F. Chọn  = 1,51;  = 0

q: Tải trọng thuỷ lực (20 – 80m3/m2.ng), chọn q = 40 (m3/m2.ng)

, : Phụ thuộc vào qđơn vị

B F  

≤ 0.662 1.51 0 8 ≤ 0.662 0.47 0.69

≤ 0.85 1.2 0.13 10 ≤ 0.85 0.4 0.83

SO =10F+ S

OS

≤ 1.06 1.1 0.19 12 ≤ 1.06 0.2 1.15

 F

662

10

4.233  ,051,110

 S = = =23.3 mg/l

(

S

 )

O

Ngày TB

- Thể tích bể sinh học hiếu khí

 QS NO

79

W =

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trong đó:

S O :Nồng độ BOD5 đầu vào bể sinh học hiếu khí, S O = 233.4 mg/l

S: Nồng độ BOD5 đầu ra bể sinh học hiếu khí, S= 23.3 mg/l

TB : Lưu lượng trung bình ngày đêm, Q Ngày

TB =120m3/ngày.đêm

Q Ngày

NO: Năng lực oxy hoá của bể lọc, NO = 550 gO2/m3 ngày đêm (Xử lý nước thải

(

233

4.

120

và công nghiệp – Lâm Minh Triết)

 )3.23 550

W = = 30.84 m3

- Diện tích hữu ích của bể sinh học hiếu khí

n

H

W vl 

F =

Trong đó:

n: Số ngăn của bể sinh học hiếu khí. Chọn n = 1

84.30 x 12

F = = 15.42 m2

Hiện tại thể tích aerotank của hệ thống cũ không đáp ứng được thể tích tính toán

của bể Bể sinh học hiếu khí với giá thể nhúng chìm.Vì thế sẽ cải tạo bể điều hòa và

bể Aerotank của hệ thống cũ thành bể Bể sinh học hiếu khí với giá thể nhúng chìm

mới .

Chọn chiều dài của bể D = 4.9 m, chiều rộng R = 3.2m

- Chiều cao phần đáy h1 = 1 m

- Chiều cao lớp vật liệu Hvl = 1.5 m

80

- Chiều cao dành cho vật liệu dãn nở h2 = 1 m

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 m

Tổng chiều cao bể lọc: H = Hvl + h1 + h2 +hbv = 1.5 + 1 + 1 + 0.5 = 4 m

- Lượng khí cần thiết

Lưu lượng không khí cần cung cấp cho bể sinh học hiếu khí:

h TBQB 

không khí / m3 nước thải). Chọn

Lk =

nước thải)

Trong đó: B: Lưu lương đơn vị của không khí: 8 – 12 (m3 B = 10 (m3 không khí /m3

TB : lưu lượng giờ trung bình, Q h

TB = 15 m3/h

Q h

=150 m3/h

10 

15

Lk =

Chọn hệ thống cung cấp khí bằng ống thép phân phối khí bằng đĩa sục khí, được

phân bố dọc theo chiều dài bể cách nhau 0.6m. Hai ống sát thành bể cách nhau 0.3m. Như

vậy có tất cả 5 ống.

- Lưu lượng khí trong mỗi ống:

150 12

khíL 12

= =12.5 m3/h qống =

Trong đó: Vận tốc khí trong ống 10 – 15 m/s. Chọn vống =12 m/s.

4

- Đường kính ống chính:

L khí  3600

v

4 12

150 

3600

ông

= = 0.056m = 56 mm Dống =

Chọn ống chính Dống = 60mm

81

- Đường kính ống nhánh:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

4

q

019.0

m

19

mm

ông 

3600

 4 12 

5.12 

3600

v

ông

dống =

Chọn ống phân phối khí có dống = 21 mm

Chọn dạng đĩa xốp: Đường kính : d = 270mm

Cường độ khí 200 l /phút.đĩa = 3.33 l /s.đĩa

26.14

- Số lượng đĩa phân phối trong bể:

kL 33.3

150 33.3

 1000  3600

 Số lượng đĩa: Đ = 15 đĩa

Đ =

- Bố trí hệ thống sục khí: Chiều rộng: R = 3 m

Chiều dài: D = 4 m

Số lượng đĩa: 15 đĩa chia làm 3 hàng, mỗi hàng 5 đĩa được phân bố đều cách mặt sàn

của bể là 0.2m

29,0

34400

L

khí

-Xác định công suất thổi khí:

 p 102

 1  n

W =

Trong đó:

Lkhí : Lưu lượng khí cần cung cấp. Lkhí = 150 (m3/h)

n: Hiệu suất máy bơm: Chọn n = 80%

33,10

9,4

33,10

H d

47,1

p: Áp lực của không khí nén

 atm

 33,10

 33,10

p =

82

Trong đó: Hd = hd + hc + hf + H

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

hd: Tổn thất do ma sát

hc : Tổn thất cục bộ ống hd + hc  0.4  Chọn hd + hc = 0.4

hf: Tổn thất qua thiết bị phân phối khí. hf  0,5  Chọn hf = 0.5

 Hd = 0,4 + 0,5 + 4 = 4.9 m

H: Chiều cao hữu ích của bể, H = 4 m

29,0

34400

150

Vậy công suất thổi khí là:

KW /

 1.2

h

 102

 47.1  8,0

  1 3600

W =

- Công suất thực của máy thổi khí:

Ntt = 1,2  W =1.2  2.1 = 2,52 kW/h

Vậy chọn 2 máy thổi khí có công suất 5 kW/h. Hai máy chạy luân phiên nhau

cung cấp khí cho bể sinh học tiếp xúc.

Bảng 3.8 - Tóm tắt thông số thiết kế bể sinh học

Ký hiệu Kích thước

D  R  H 4.9 m  3.2 m  4

Công suất máy sục khí (KW/h) 5 KW/h

Tính toán lượng bùn dư thải ra mỗi ngày

Hệ số sản lượng quan sát (Yobs) là:

Y

obs

Y K

1

6,0 06,01

10

 c d

=0.375

83

Trong đó:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Y: hệ số sản lượng bùn, Y = 0,4-0,8 mg VSS/mgBOD5. chọn Y = 0.6 mg

c : thời gian lưu bùn,

c =5-15 ngày. Chọn

c =10ngày;

VSS/mgBOD5;

Kd: Hệ số phân huỷ nội bào. Kd = 0.06 ngày-1

BOD 

4.233 

3.23

Lượng bùn sinh ra mỗi ngày theo VSS là:

5vào

BOD5

ra

)=0.375  120  ( )gBOD/m3  103kg/g PVSS=Yo  Q  (

=9454.5 g VSS/ngày

PVSS = 9.45 kgVSS/ngày

81.11

Tổng lượng bùn sinh ra mỗi ngày theo SS là:

SSP

45.9 8,0

kgSS/ngày

Lượng cặn dư hằng ngày phải xả đi:

Pxả=PSS-(Q  30  10-3) = 11.81-(120  30  10-3) = 8.21 kg/ngày

Xác định lưu lượng bùn thải

Giả sử bùn dư được xả bỏ (dẫn đến hầm tự hoại) từ đường ống dẫn bùn tuần hoàn,

Qra = Q và hàm lượng VSS trong bùn ở đầu ra chiếm 80% hàm lượng chất rắn lơ lửng

SS.

 c

WX  XQXQ

ra

b

ra

Khi đó lưu lượng bùn dư thải bỏ được tính toán từ công thức:

Trong đó:

X là nồng độ VSS trong hỗn hợp bùn hoạt tính trong bể sinh học, X =

84

2500mg/l;

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Xra là nồng độ VSS trong SS ra khỏi bể lắng, Xra=0.8  50 = 40;

Qb là lưu lượng bùn dư cần xử lý (m3/ngày);

Q là lưu lượng nước thải (m3/ngày).

WX

84.30

120

40

ra

Từ đó tính được:

Q

b

   2500 10 2500  10

 XQ  c ra X  c

= 1.164 m3/ng.đ

Sau khi hệ thống hoạt động ổn định thì lượng bùn hữu cơ xã ra hằng ngày. B = Qx x 8000 = 1.164 x 8000 (g/m3)= 9312 (g/ngày) = 9.31 (kg/ngày)

+ Trong đó cặn bay hơi:

B’ = (1-z) x B = 0.8 x 9.31 = 7.448 (kg/ngày)

+ Cặn bay hơi trong nước đã xử lý đi ra khỏi bể Qr x Xr

B’’= 120 x 40 x 10-3 = 4.8(kg/ngày)

+ Tổng cặn hữu cơ sinh ra:

B’ + B” = 7.448 + 4.8 = 12.248 (kg/ngày) = Px

Xác định tỷ số tuần hoàn bằng cách viết phương trình cân bằng vật chất đối với bể

sinh học tiếp xúc theo sơ đồ:

Cân bằng vật chất cho bể sinh học tiếp xúc :

QX0+QthXth=(Q+Qth)X

Bể sinh học

Q

Q, So

tiếp xúc

Bể

Qr, Xr

lắng SH

Qth,Xth

Qb,Xth

85

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trong đó:

Q: lưu lượng nước thải ;

Qth : lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoàn;

X0: nồng độ VSS trong nước thải dẫn vào bể sinh học tiếp xúc, mg/l ;

X: nồng độ VSS ở bể sinh học tiếp xúc , X=2500 mg/l ;

Xth : nồng độ VSS trong bùn tuần hoàn, Xth=8000 mg/l .

Giá trị X0 thường rất nhỏ so với X và Xth, do đó trong phương trình cân bằng vật chất ở

trên có thể bỏ qua đại lượng QX0.

Khi đó phương trình cân bằng vật chất sẽ có dạng:

QthXth=(Q+Qth)X

Chia 2 vế của phương trình trên cho Q và đặt tỉ số Qth/Q = (được gọi là tỉ số tuần

Xth=X+X

hoàn), ta được:

45.0

X  X

X

2500 

8000

2500

th

Hay =

Lưu lượng bùn tuần hoàn :

Qth= Q x=120  0.45 = 54 m3/ngày = 6.75 m3/h

.0

028

m

28

mm

- Đường kính ống dẫn bùn:

4 v

 q b  3600

 4  1

54 86400

b

db =

86

Trong đó:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ Qth : Lưu lượng bùn tuần hoàn, Qth =Q.α= 54 m3/ngày= 0.00054 m3/s

+ vb: Vận tốc bùn chảy trong ống trong điều kiện bơm, vb = 1 - 2 m/s . Chọn: vb

= 1 m/s Chọn loại ống dẫn bùn là ống nhựa PVC đường kính 34 mm.

- Hiệu quả xử lý:

Hàm lượng SS còn lại trong dòng ra:

SSra = 135.93 * (100% – 35%) = 88.35 (mg/l)

Hàm lượng COD còn lại sau bể lắng:

CODra = 339.74*(100% - 85%) = 50.96(mg/l)

Hàm lượng Nitơ còn lại trong dòng ra:

Tổng Nra = 40 × (100% - 71%) = 11.6 (mg/l)

Hiệu quả xử lý Phoypho của bể Anoxic là 60%

Photphora = 7.5 – (7.5 * 60%) = 3 (mg/l)

6. Bể lắng 2 :

 Tính toán kích thước bể

72.

F

.4

668

(

2m

)

Q a

186 40

Diện tích bề mặt bể lắng :

 QQ

Q

120

72.66

186

(72.

m

3 ngày

/

)

h tb

t

Trong đó: Q – Lưu lượng nước vào bể lắng II (m3/s);

 Kích thước bể hiện tại

a – tải trọng bề mặt =40m3/m2.ngày.);

87

STT Thông số Đơn vị Kích thước

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1 Chiều dài m 2

2 Chiều rộng m 2

3 Chiều cao 4

4 Thể tích m m3 16

Hướng cải tạo: Với diện tích tính toán mới thì bể lắng sinh học không đáp ứng

được yêu cầu xử lý. Chính vì thế bể này cần được cải tạo thành bể lắng sinh học mới từ

việc kết hợp 2 bể khử trùng và lắng sinh học của hệ thống cũ và tính toán lại toàn bộ

 Kích thước mới của bể

các thông số của bể.

STT Thông số Đơn vị Kích thước

1 Chiều dài m 3.2

2 Chiều rộng m 2

3 Chiều cao 4

4 Thể tích m m3 25.6

d

%20

D

 9.2%20

58.0

m 

Đường kính ống trung tâm

Thời gian lắng, t = 1.5 – 2.5h. Chọn t = 2h

0

0

n

(

)

tan

55

(

tan

55

(37.1

m )

h n

h 2

h 3

 dD 2

 19.2 ) 2

Chiều cao phần nón của bể lắng đứng:

Trong đó:

h2 – Chiều cao lớp nước trung hòa (m);

h3 – Chiều cao giả định của lớp cặn trong bể (m);

D – Đường kính của bể lắng, D = 2 m;

88

dn – Đường kính đáy nhỏ của hình nón cụt, chọn dn = 1 m;

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Điều

α - Góc nghiêng của đáy bể so với phương ngang, không lấy nhỏ hơn 500

7.60 – TCXDVN 51:2008), chọn α = 500;

33.2

37.1

 (43.0

m )

 hH tt

h n

h bv

Chiều cao tổng cộng của bể lắng đứng:

Trong đó:

htt – Chiều cao tính toán của vùng lắng, htt = 2.33m;

hn – Chiều cao phần hình nón, hn = 1.37m;

hbv – Chiều cao từ mực nước đến thành bể, hbv = 0.3m (Điều 7.60 – TCXDVN

51:2008);

Chiều cao của ống trung tâm lấy bằng chiều cao của vùng lắng và bằng 2.33m (Điều

 Tính toán máng thu nước

7.60 – TCXDVN 51:2008).

Dùng hệ thống máng vòng chảy tràn xung quanh thành bể để thu nước: thiết kế

máng vòng đặt theo chu vi vành trong bể, đường kính ngoài của máng là đường kính

trong của bể.

8.0

D

8.0

9.2

32.2

m 

D m

Đường kính máng thu nước:

D

D

9.2

32.2

m

B

29.0

m 

m

 2

 2

Bề rộng máng thu nước:

Chiều cao máng thu nước: hm = 0.2m.

F

B

h

29.0

2.0

.0

058

 m

2

m

m

m

Diện tích mặt cắt ngang của máng:

L

D

32.2

28.7

m 

m

m

Chiều dài máng thu nước:

89

Tải trọng thu nước trên 1m chiều dài máng:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

186

72.

3

a

65.25

/

m

.

ngày

 m

Q L

28.7

m

4

.0

101

m 

D thu

4 

 

Q v

 .0 14,3

00648  8.0

Đường kính ống thu nước:

Trong đó:

Q – Lưu lượng nước thải vào bể lắng sinh học, Q = 0.00648 m3/s;

v – Vận tốc nước trong máng thu (theo cơ chế tự chảy v = 0,3 – 0,9 m/s). Chọn

v = 0.8 m/s;

 Tính toán máng răng cưa

Chọn đường kính ống thu nước Dthu = 114 mm.

D

D

32.2

m 

rc

m

Đường kính máng răng cưa bằng đường kính trong máng thu

L

D

32.2

28.7

Chiều dài máng răng cưa:

m 

rc

rc

.

Chọn số khe trên 1m chiều dài máng răng cưa là 10 khe.

Bề rộng răng cưa: brc = 80mm.

Bể rộng khe: bk = 100mm. Khe tạo góc α = 900

Chiều sâu khe = 60mm

Chiều cao máng thu nước là 200mm, bề dày máng răng cưa là 5mm, máng được bắt

n

10

L

10

28.7

(73

khe

)

dính với thành bể lắng.

rc

Tổng số khe:

186

72.

3

6.2

/

khe

.

ng đ

 m

q khe

Q n

73

Lưu lượng nước qua 1 khe:

90

Tải trọng thu nước trên 1 máng tràn:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

186

72.

3

a

65.25

/

m

.

ngày

 m

Q L

28.7

rc

 Tính toán đường ống dẫn nước thải, đường ống dẫn bùn

Tính đường ống dẫn nước thải

Đường kính ống dẫn nước thải vào lấy bằng đường kính ống dẫn nước ra từ bể sinh

học hiếu khí dính bám ngập nước Dv = 60 mm.

3

Q tb

186

(72.

m

/

đng ).

.0

00648 (

3 sm )/

Chọn vận tốc nước thải trong ống là v = 1.5 m/s ( v= 1 – 2 m/s)

ngay

Lưu lượng nước thải:

.0

054

54

 m

mm 

D r

4 v

 

Q 

 4 5.1

.0 00648  14.3

Đường kính ống dẫn nước thải ra:

Chọn ống dẫn nước thải bằng nhựa PVC có D = 60 mm

 Tính toán đường ống dẫn bùn

Vận tốc bùn chảy trong ống: v= 0.7 m/s (V= 0.3- 0.7 m/s)

Lưu lượng bùn tuần hoàn: Qb = Qt + Qw

Trong đó:

Qt – Lưu lượng bùn tuần hoàn hoạt tính về bể Aerotank, Qt = 120m3/ngđ; Qw – Lưu lượng bùn dư từ bể Aerotank (m3/ngđ);

Giả sử hàm lượng bùn hoạt tính lắng ở đáy bể lắng có hàm lượng chất rắn là

3

Q

/(301

l

đng ).

(301.0

m

/

đng ).

w

M x  008 ,1

,0

43.2  .1

008

,0

008

008

0,8% và khối lượng riêng là 1,008 kg/l. Vậy lưu lượng bùn dư cần xử lý là:

3

54

.0

301

.54

(301

m

/

đng ,

)

.0

00189 (

3 sm )/

Qb

Vậy lưu lượng bùn là:

D

.0

032

34

 m

mm 

4 v

 

Q t 

 4 7.0

.0 00189  14.3

91

Đường kính ống dẫn bùn thải ra:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Tính toán bơm bùn tuần hoàn

Chọn ống dẫn nước thải bằng nhựa PVC có D = 34 mm

Q

34.8

10

N

3.0

kW

   1000

 Hg  

 1000

1020 

 8.0

81.9 

 3600

Công suất của bơm:

Trong đó:

h – Hiệu suất chung của bơm, η = 0.72 – 0.93. Chọn η = 0.8; ρ – Khối lượng riêng của bùn, ρ = 1020 kg/m3;

H – Cột áp bơm: H = 10m Qt – Lưu lượng bơm ; Qt=66.72m3/ng.đ= 8.34m3/h

Với công suất tính toán là 0.03kW thì máy bơm bùn hiện tại công suất 0.75kW được

 Tính toán bơm bùn dư về bể chứa bùn

tận dụng lại.

Q

38.8

10

N

3.0

kW

   1000

 Hg  

 1000

1020 

 8.0

81.9 

 3600

Công suất của bơm:

Trong đó:

h – Hiệu suất chung của bơm, η = 0.72 – 0.93. Chọn η = 0.8; ρ – Khối lượng riêng của bùn, ρ = 1020 kg/m3;

H – Cột áp bơm: H = 10m Qt – Lưu lượng bơm ; Qt=67.021m3/ng.đ= 8.38m3/h

Với công suất tính toán là 0.03kW thì máy bơm bùn hiện tại công suất 0.75kW được

 Hiệu quả xử lý:

tận dụng lại.

Hàm lượng SS giảm 50%, COD giảm 20%, BOD5 giảm 20% còn lại trong dòng ra:

92

SSra = 88.35 x (100% – 50%) = 44.17 (mg/l)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BOD5ra = 23.3 x (100% – 20%) = 18.64 (mg/l)

CODra = 50.96 x (100% – 20%) = 40.7 (mg/l)

Bảng 3.9: Tổng hợp bể lắng sinh học

Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị

Thời gian lắng t Giờ 2

Chiều dài L m 3.2 Kích thước bể lắng sinh Chiều rộng B m 2 học Chiều cao H 4

Diện tích bể m m2 6.4 F1

Chiều cao vùng lắng m 2.33 htt

Đường kính bể D mm 2.9

Đường kính ống trung tâm d mm 0.58

Chiều cao phần nón mm 1.37 hn

Đường kính ống dẫn bùn ra mm 60 Db

Đường kính ống dẫn nước vào mm 90 Dv

Đường kính ống dẫn nước thải ra mm 90 Dr

Công suất bơm tuần hoàn bùn N Kw 0.3

Công suất bơm bùn dư N Kw 0.3

Tổng số khe n khe 74

7. Bể Trung gian

Là nơi lưu nước sau lắng hóa lý, từ đây nước sẽ được bơm đến bể lọc áp lực 1, bể

được cải tạo lại bên cạnh bể lọc áp lực, được tính như sau:

Chọn thời gian lưu nước trong bể là 30 phút:

 t

5.2(

60/)30

Thể tích bể:

 m 25.1

3

h  QV tb

sx

93

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Vì bể thu gom nằm sát bên bể lắng hóa lý và thể tích công tác của bể chứa nhỏ

hơn thể tích bể thu gom  đề xuất cải tạo 1 phần bể thu gom 1 của hệ thống cũ thành

bể chứa, thuận lợi cho việc bố trí bể lọc áp lực.

Kích thước thực các cạnh của bể khử trùng được cải tạo:

L x B x H = 2 x 1 x 2 = 4(m3)

 Tính bơm nước thải:

Chọn bơm nước thải loại bơm chìm, được đặt cách đáy 0.2 m.

H

s Q tb

N

bom

102

1002

 .06.

0007

4,3

KW29.0 

102

8.0

Công suất bơm:

Với công suất tính toán là 0.29 kW thì máy bơm hiện tại ở bể lắng công suất

0,75kW được tận dụng lại

Trong đó:

bomN : công suất máy bơm (kW).

3m = 1002.6 kg/

3m

s

  : tỷ trọng riêng của nước,  = 1.0026 tấn/

3m /s),

tbQ : Lưu lượng trung bình (

3

Q

h tb

sx

5.2

Q

.0

0007

sm  /

s tb

3600

3600

pH

 η: hiệu suất bơm = 0.8

H

 HH





5.02.13.04.02

m  4.3

p

h cb

h l

hh b

bv

 : cột áp toàn phần của máy bơm (m)

 H :chiều cao bể (m)

cbh : tổn thấp áp lực cục bộ,

cbh = 0.4 m

lh : tổn thấp áp lực do ma sát theo chiều dài ống,

lh = 0.3 (m)

94

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 h :chiều cao đầu đưa nước vào bồn lọc áp lực (m)

 hb: chiều cao đặt bơm (m)

8. Bể lọc áp lực:

Bể được thiết kế nhằm xử lý triệt để nước thải sau bể lắng, đảm bảo ổn định tiêu

chuẩn xả thải đầu ra đạt QCVN 40:2011 và được tính chi tiết sau:

Chọn bể lọc áp lực hai lớp than Anthracite và cát thạch anh.

 Các thông số thiết kế được chọn:

 Chiều cao lớp cát: h1 = 0.3 (m). Đường kính hiệu quả của hạt cát de = 0.5

mm, hệ số đồng nhất U = 1.6

 Chiều cao lớp than: h2 = 0.5 (m). Đường kính hiệu quả của hạt cát de = 1.2

mm, hệ số đồng nhất U = 1.5

 Tốc độ lọc v = 9 (m/h)

A

67.1

Diện tích bề mặt lọc:

 m

2

h Q tb v

15 9

D

46.1

m 

 67,14 

 2.44 14.32 

Đường kính bồn lọc áp lực:



25.0

   25.05.05.03.0

m  65.0

eHh vl

Khoảng các từ bề mặt vật liệu lọc cho đến miệng phễu thu nước rửa lọc:

Trong đó:

 Hvl: chiều cao lớp vật liệu lọc: bao gồm chiều cao lớp cát và chiều cao

lớp cát (m)

 e: độ giản nở của vật liệu khi rửa: e = 0.25 – 0.5, chọn e = 0.5

Chiều cao tổng cộng của bồn lọc áp lực

95

H= h + Hvl + hbv + hthu = 0.65 + 0.8 + 0.25 + 0.3 = 2 (m)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trong đó:

 hbv: chiều cao bảo vệ từ máng thu nước đến nắp đậy phía trên (m), hbv =

0.25 (m)

 hthu: chiều cao phần thu nước (m), hthu = 0.3 (m).

Kích thước 2 bể hiện hữu

STT Thông số Đơn vị Kích thước

1 Số lượng m 2

2 Đường kính m 1.5

3 Chiều cao m 2.2

Hướng cải tạo: Tận dụng lại 2 bể lọc áp lực của hệ thống cũ. Một bể để lọc nước thải

sau bể lắng hóa lý, 1 bể để lọc nước thải sau bể lắng sinh học

 Tính lưu lượng khí:

Dựa vào bảng 9 – 14 (trang 427 – XLNT công nghiệp và đô thị – Lâm Minh

Triết)

Tốc độ rửa nước vn = 0.35 m3/m2.phút Tốc độ rửa khí vk = 1 m3/m2.phút

Rửa ngược chia làm 3 giai đoạn

(1) Rửa khí với vk = 1 m3/m2.phút trong 1 – 2 phút

(2) Rửa khí và nước trong 4 – 5 phút (3) Rửa ngược bằng nước trong 4 – 5 phút với vn = 0.35 m3/m2.phút.

t

67.1

35.0

10

(85.5

3 bem ) /

 vAW n

n

Lượng nước rửa lọc cần thiết cho 1 bồn lọc/1 lần rửa:

 vAQ

67.1

35.0

(60

phut

h )/

(07.35

3 hm )/

n

n

Lưu lượng bơm nước rửa ngược:

3



vA

67.1



(67.11

m

/

phut

)

(2.100

3 hm /

)

Q k

k

96

Lưu lượng máy thổi khí rửa ngược:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

h

v

h

1  c

60 o T

8,1

42

L 2 d e

Tính tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lọc;

Trong đó:

 C: hệ số nén ép, C = 600 – 1200, chọn C = 1000  To: nhiệt độ nước (oC)

 de: đường kính hiệu quả (mm)

 vh: tốc độ lọc (m/ngày)

 L : chiều dày lớp vật liệu lọc (m)

 9

(18.0

m

/

ngay

)

hc

1 1000

8.1

42

3.0 2 5.0

h )(24 ngay 1

60 25

Đối với lớp cát:

 9

.0

052

(

m

/

ngay

)

hth

60 25

1 1000

8.1

42

5.0 2 2.1

h )(24 ngay 1

Đối với lớp than:

Tổn thất qua 2 lớp vật liệu lọc:

htt = hc + hth = 0.18 + 0.052= 0.232 (m/ngày)

Sau bể lọc áp lực hàm lượng cặn lơ lửng SS còn lại khoảng 7 mg/l, tương ứng

SS

65.0

42.1

72.0

 lmg 6.4 /

BOD 5

ll

sau

BOD5 của cặn lơ lửng:

64.18

6.4

lmg  24.23 /

BOD 5

sau

BOD 5

ht

BOD 5 ll

Lượng BOD5 sau bể lọc áp lực:

9. Bể khử trùng

97

Thể tích tiếp xúc của bể:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

15

tQV



(5.7

3m

)

h tb

 30 phut /

(60

h

)

Hướng cải tạo :

Tận dụng bể chứa bùn của hệ thống cũ để làm bể khử trùng

STT Thông số Đơn vị Kích thước

1 Chiều dài m 2

2 Chiều rộng m 1.5

3 Chiều cao 4

4 Thể tích m m3 12

Bể tiếp xúc gồm 2 ngăn có diện tích bằng nhau: ngăn đầu, sau khi được nước

từ bể lắng chảy tràn sang, lần lượt chảy tràn sang ngăn còn lại.

Theo Lâm Minh Triết –Xử lý nước thải công nghiệp và đô thị (trang 467), số

N

  1

  NE

o

i

6

5

10.9

  1

10.9%90  

100

ml

100

ml

coliform còn lại sau quá trình xử lý sinh học là :

Trong đó:

 No: số coliform còn lại sau quá trình xử lý sinh học (No/100ml)  Ni:lượng coliform trong nước thải đầu vào, Ni = 9.106/100ml

 E: hiệu suất khử trùng (%), E = 90%.

t

  23,01

 3 

tC t

N N

0

1 3

C  t

1 23.0

t

N t 0N

  

       

  1   

98

Liều lượng Chlorin cho vào có thể được tính theo công thức sau:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1 3

(51,0

lmg )/

 C t

1  23.0

40

5000 5 10.9

  

  

   

  1  

Trong đó:

 Ct: Lượng Chlorine dư theo yêu cầu (mg/l)

 Nt: số Vi khuẩn Coliform sau thời gian t tiếp xúc

 No: số Vi khuẩn Coliform ban đầu (No/100ml)

 t: thời gian tiếp xúc (phút), chọn t = 40 phút.

Bảng 3.10 Liều lượng Chlorine cho khử trùng

Nước thải Liều lượng (mg/l)

Nước thải sinh hoạt đã lắng sơ bộ 5-10

Nước thải kết tủa bằng hóa chất 3-10

Nước thải sau xử lý bể lọc sinh học 3-10

Nước thải sau xử lý bùn hoạt tính 2-8

Nước thải sau lọc cát 1-5

(Nguồn: Trang 471 – Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Tính toán thiết kế

công trình – Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân).

Dựa vào bảng 4.12, do một lượng Chlorine bị mất đi do oxy hóa các chất khử như chất

hữu cơ còn lại trong nước thải, vì vậy lượng Chlorine cho vào có thể lấy C = 3 mg/l.

M

C

120

 3

(360

g

/

ngay

(36.0)

kg

/

ngay )

Cl

ng Q tb

t

 Lượng Chlorine sử dụng 1 ngày:

Giả sử hóa chất sử dụng là khí Clo. Chọn 01 bơm định lượng để bơm hóa chất có

 Tính toán đường ống dẫn nước thải

Model D – 050N – 30/I có Q = 4 l/h của hãng Doseuro – Italy.

3

Q tb

186

(72.

m

/

đng ).

.0

00648 (

3 sm )/

Chọn vận tốc nước thải trong ống là v = 1.2 m/s ( v= 1 – 2 m/s)

ngay

99

Lưu lượng nước thải :

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

.0

038

38

 m

mm 

D r

4 v

 

Q 

 4 14.3

120 

86400

5.1

Đường kính ống dẫn nước thải ra:

Chọn ống dẫn nước thải vào và ra của bể khử trùng là ống PVC, có D = 42mm.

Bảng 3.11: Tổng hợp bể khử trùng

Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị

Thời gian tiếp cúc t Phút 30

Chiều dài L m 2

Kích thước bể khử trùng Chiều rộng B m 1.5

Chiều cao H m 4

Số ngăn của bể n ngăn 2

Đường kính ống dẫn nước thải ra D 42

Thể tích bể khử trùng V mm m3 12

Lượng Chlorine sử dụng 1 ngày M Kg/ngày 0.36

10. Ngăn chứa bùn

Ngăn chứa bùn bao gồm 2 ngăn: ngăn chứa bùn sinh học và ngăn chứa bùn hóa lý.

.0

V

10

(13.1

3m

)

301 24

Thể tích ngăn chứa bùn sinh học dư

Kích thước ngăn chứa bùn sinh học dư : L x B x H = 1.4 x 2 x 3.5

V

10

(2.0

3m

)

05.0 24

Thể tích ngăn chứa bùn hóa lý

Kích thước ngăn chứa bùn tuần hoàn : L x B x H = 1.4 x 2 x 3.5

100

Bảng 3.12: Tóm tắt thông số thiết kế Ngăn Chứa Bùn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

STT Thông số Đơn vị Số lượng

1 Chiều cao ngăn chứa bùn tuần hoàn m 3.5

2 Chiều rộng ngăn chứa bùn tuần hoàn m 2

3 Chiều dài ngăn chứa bùn tuần hoà m 1.4

4 Chiều cao ngăn chứa bùn dư m 3.5

5 Chiều rộng ngăn chứa bùn dư m 2

6 Chiều dài ngăn chứa bùn dư m 1.4

11. Tính toán hóa chất

 Hóa chất điều chỉnh

Hóa chất sử dụng là NaOH, liều lượng châm vào nước thải được điều khiển bởi hệ

thống điều chỉnh pH tự động. Chức năng cơ bản của hệ thống điều chỉnh này là tự động

đo pH của nước thải, phân tích và phát hiện điều chỉnh bơm hóa chất chỉnh pH tới pH

sau khi cho phèn vào và khuấy trộn đều với pH = 7.5, đảm bảo cho quá trình xử lý tối

ưu. Các thiết bị của hệ thống là thiết bị đo pH, điện cực cáp dẫn.

pHmin= 4.5

pHtối ưu = 7.5

5.4

5.7

5.4

5.7

Q

10(

)

M

15000

)

40

q

.0

248

/ hL

 

10 

a

10( 05.0

 10 1530

Liều lượng NaOH châm vào bể điều chỉnh pH

Trong đó:

(cid:1843)=15 (cid:1865)3/ℎ=15000(cid:1838)/ℎ

M: Khối lượng phân tử của NaOH, M = 40 g/mol (cid:2025): Khối lượng riêng của dung dịch NaOH (cid:2025)=1,53 (cid:1863)(cid:1859)/(cid:1855)(cid:1865)3=1530 (cid:1859)/(cid:1838)

(cid:1853): Nồng độ dung dịch NaOH bơm vào bể điều chỉnh pH, (cid:1853)=5%=0.05

Thể tích cần thiết của bể chứa

101

(cid:1848) = (cid:1869) × (cid:1872) = 0.248 × 720 = 178.56 (cid:1838)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

: Thời gian chứa hóa chất trong bồn, chọn t = 30 ngày = 720 h

Tận dụng lại 1 bồn hóa chất có thể tích 500 L.

Đi kèm với hệ thống này là 1 bơm định lượng hóa chất

chỉnh pH tự động Blue- White series C-645P, Q = 11.5

l/h. H = 4m, N = 45W, 1 thùng đựng hóa chất 500L, với

nồng độ NaOH 5%, trong quá trình pha hóa chất khuấy

trộn chủ yếu làm bằng thủ công do công nhân vận hành

đảm nhận.

 PAC (polyaluminium clorua)

100

60

100

9

/ hL

Q p

 Qa  10

 1000

 10

15 

 1000

- Lưu lượng PAC cần dùng

- Lượng phèn dùng trong 1 ngày: 9×24 = 216 L/ngđ

Trong đó:

a = 60 (tra bảng 3.4 trang 89 Giáo trình bài giảng kỹ thuật xử lý nước thải của

Lâm Vĩnh Sơn)

b: Nồng độ dung dịch phèn, b = 10% Q: Lưu lượng nước thải trung bình giờ, Q = 15 (m3/h) Do Q = 120(m3/ngày) <500 m3/ngày => trộn bằng phương pháp thủ công

- Tận dụng 2 thùng nhựa composite có dung tích 500L để pha trộn PAC, thiết bị trộn

PAC bằng motor khuấy 4 cánh phẳng với công suất 0.37W, số vòng quay 110

vòng/phút.

- Chọn bơm định lượng nhãn hiệu Blue- White series C-645P, với các thông số: Q =

11.5 l/h. H = 4m, N = 45W, Điện áp 220V/50Hz.

 Polymer

102

- Lưu lượng Polymer cần dùng:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

100

.0

100

75.18

/ hL

Q p

 Qa b 

 1000

  15 125 01.0 1000 

Trong đó:

a = 0.125 mg/L: Liều lượng polymer cho 1m3 nước thải

b: Nồng độ dung dịch phèn, b = 0.01% Q: Lưu lượng nước thải trung bình giờ, Q = 15 (m3/h)

- Chọn 2 thùng nhựa composite có dung tích 500L để pha trộn Polymer, thiết bị trộn

PAC bằng motor khuấy 4 cánh phẳng với công suất 0.37W, số vòng quay 110

vòng/phút.

- Chọn bơm định lượng nhãn hiệu Blue- White series C-660P, với các thông số: Q = 14

L/h. H = 4m, N = 45W, Điện áp 220V/50Hz.

3.6.2. Tính toán phương án 2

1. Bể Anoxic

 Thông số đầu vào:

ng = 120m3/ngày

6.75

20

148

100

SS

135

(93.

mg

/

l

)

 120

146

63.

20

250

75.

100

BOD

233

(4.

mg

/

l

)

5

295

.

925

348

5.

100

COD

339

(74.

mg

/

l

)

 120  20 120

48

100

N

(40

mg

/

l

)

Nồng độ các chất khi gộp chung 2 dòng nước thải: Lưu lượng dòng thải : Qtb

 120

9

100

P

(5.7

mg

/

l

)

Hàm lượng N tổng :

 120

Hàm lượng Photpho tổng : )

1.1. Nhiệm vụ

Nước thải từ bể điều hòa và nước tuần hoàn sau bể sinh học hiếu khí Aerotank được

103

bơm qua bể sinh học thiếu khí Anoxic theo hướng từ dưới lên. Bể sinh học này có

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

nhiệm vụ khử Nitrogen. Các vi khuẩn hiện diện trong nước thải tồn tại ở dạng lơ lửng

do tác động của dòng chảy và dạng dính bám trên vật liệu.. Nước thải sau khi qua bể

Anoxic sẽ tự chảy sang bể sinh học hiếu khí Aerotank để tiếp tục được xử lý.

1.2. Tính toán

- Thông số thiết kế thời gian lưu nước t = 1.5– 2h (Metcalf and Eddy, 2003,

Wastewater Engineering Treatment and Reuse). Chọn t = 2h.

V

Q

 t

15

2

(30

3m

)

h tb

- Thể tích bể Anoxic

Bảng 3.13: Lựa chọn bể Anoxic

Thể tích tính toán Thể tích thực tế Thể tích cải tạo

V = 30 m3 V = LxBxH = 3.2 x 2.7 x 4 = 34.56 m3 V = LxBxH = 3.2 xn2.7 x 4 = 34.56 m3

Hướng cải tạo:

Hiện tại thể tích bể điều hòa của hệ thống cũ đáp ứng được thể tích tính toán của

bể Anoxic.Vì thế sẽ cải tạo bể điều hòa của hệ thống cũ thành bể Anoxic .

- Nước thải từ bể điều hòa, nước tuần hoàn từ bể sinh học hiếu khí và bùn tuần hoàn từ

bể lắng 2 sẽ được phân phối đều trên diện tích đáy bể.

- Bố trí ống thu mùi ở nắp bể dẫn vào thiết bị thấp thụ mùi bằng dung dịch NaOH 10%.

- Tính toán máy khuấy

Chọn năng lượng khuấy: 5 kW/103m3 (3 – 10 kW/103m3) (Nguồn: theo Metcalf &

Eddy, 2003, Wastewater Engineering Treatment and Reuse, Chương 9 mục 9.5:

Activated Sludge with Fixed Film Packing, 952 trang).

3

3

N

V

5

5.22

5

kW

10/

m

.0

113

kW

15.0

HP

104

Công suất máy khuấy:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chọn 01 máy khuấy có Model SM250 – 0,25KW/50HZ/4P với Q = 1.8 m3/min của

hãng Shinmaywa – Nhật Bản.

Bố trí ống thu mùi ở nắp bể dẫn vào thiết bị thấp thụ mùi bằng dung dích NaOH

10%.

- Hiệu quả xử lý COD của bể Anoxic là 10%

CODra = 339.74 – (339.74 * 10%) = 305.77 (mg/l)

- Hiệu quả xử lý BOD của bể Anoxic là 10%

BOD5 ra = 233.4 – (233.4 * 10%) = 210.06 (mg/l)

- Hiệu quả xử lý khử Nitơ của bể Anoxic là 75%

N tổng ra = 40 – (40 * 75%) = 10 (mg/l)

- Hiệu quả xử lý Phoypho của bể Anoxic là 60%

Photphora = 7.5 – (7.5 * 60%) = 3 (mg/l)

2. Bể Aerotank

Qtb  Thông số đầu vào: ng = 120m3/ngày

SS = 135.93 (mg/l)

BOD5 = 210.06(mg/l)

COD = 305.77 (mg/l)

5

f

69,0

 CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN:

BOD COD

210 305

06. 77.

 Nồng độ bùn hoạt tính duy trì trong bể X (MLVSS) = 2500 (mgVSS/l)

 Tỷ lệ MLVSS : MLSS = 0,7  Độ tro của cặn z = 0,3

 Các thông số động học cần cho thiết kế:

105

 Y: hệ số sản lượng tế bào, Y = 0,5

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Kd: hệ số phân huỷ nội bào (ngày-1), Kd = 0,06 ngày-1

 Tỷ lệ BOD : N : P = 178,821 : 10 : 5,6 > 100 : 5 : 1 có thừa chất dinh dưỡng

cho Vi sinh vật phát triển.

 Nước thải sau bể lắng II chứa 25 mg/l căn sinh học trong đó có 65% cặn dễ

phân huỷ sinh học.

= 5 – 15 ngày. Chọn = 10 ngày.

c

c

 Thời gian lưu bùn trung bình:

 SAU XỬ LÝ ĐẠT:

≤ 30 (mg/l) o BOD5

o COD ≤ 60 (mg/l)

o SS ≤ 60 (mg/l)

BOD5 hoà tan sau bể lắng được xác định theo mối quan hệ sau:

Tổng BOD5 = BOD5 hoà tan + BOD5 của cặn lơ lửng.

BOD5 của cặn lơ lửng ở đầu ra được tính như sau:

b

a

SS

65.0

25

(25.16

mg

/

l

)

 Hàm lượng cặn sinh học dễ phân huỷ

Trong đó:

- a: % cặn sinh học dễ phân huỷ, a = 65%

- SSl: hầm lượng cặn sinh học sau lắng (mg/l)

c 

42,1  25.16

 b   1(

1(  z )3.0

) 

42.1

(15.16

mg

/

l

)

 Lượng cặn hữu cơ theo COD:

Trong đó:

- z: độ tro của cặn (%), z = 30%

- 1.42: mg O2 tiêu thụ/mg tế bào bị oxy hoá.

d

f

c

72.0

15.16

(63.11

mg

/

l

)

 Lượng BOD5 của cặn lơ lửng ra khỏi bể lắng:

106

Lượng BOD5 hoà tan trong nước thải ra khỏi bể lắng II:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

e = Tổng BOD5 - BOD5 của cặn lơ lửng

= 30 – d = 30 – 11.63 = 18.37 (mg/l)

BOD

e

210

37.18

vao

E

%100

%100

%91

BOD

ht

5

5 BOD

06. 210

 06.

5

vao

Hiệu quả xử lý theo BOD5 hoà tan:

COD

COD

c

)

vao

ra

E

%100

CODt

(  COD

vao

)15,16

305

77.

60(

 %86%100

 305

 77.

Hiệu quả xử lý COD:

Q

e

)

ng tb

V

Y X

 

 c 1(

 

( K

vao )

BOD 5   c

d

120

 m 75.24

3

 5.0 2500

06. 

 10

  10 120  06.01 

37.18 

Thể tích bể Aerotank:

Trong đó:

ng tbQ

 : lưu lượng nước thải trung bình ngày (m3/ngày).

 Y: hệ số sản lượng tế bào, Y = 0.46  Kd: hệ số phân huỷ nội bào (ngày-1), Kd = 0.06 ngày-1

c

 : thời gian lưu bùn (ngày)

 X: Nồng độ bùn hoạt tính duy trì trong bể (mg VSS/l)

Bảng 3.14: Lựa chọn bể Aerotank

Thể tích thực tế Thể tích cải tạo

Thể tích tính toán V = 24.07 m3

V = L x B x H = 3.2 x 2 x 4 = 25.6 m3 V = L x B x H = 3.2 x 2 x 4 = 25,6 m3

107

_ Hướng cải tạo:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Qua bảng nhận thấy thể tích công tác của bể vẫn lớn hơn đối với lưu lượng mới

nên vẫn giữ nguyên bể Aerotank hiện hữu. Ngoài ra hệ thống cung cấp oxi của bể chưa

đáp ứng được lượng oxi cần thiết cho vi sinh tồn tại và tăng sinh khối.

 Đề xuất cải tạo lại hệ thống cung cấp oxi cho lưu lượng với các thông số đầu

vào mới.

 TÍNH LƯỢNG OXI CẦN THIẾT CUNG CẤP CHO BỂ AEROTANK:

Q

(

BOD

BOD

)

ng tb

cp

OC

42,1

o

P x

5 vao 1000

f

)30

120

42.1

12.7

 06. 1000

210 

77.22

ngay

 ( 69.0  kgO /

2

Lượng oxi cần cấp theo lý thuyết:

Trong đó:

ng tbQ

 : lưu lượng nước thải trung bình ngày (m3/ngày).

 BOD5vao: nồng độ BOD5 vào (mg/l)

 BODcp: nồng độ BOD cho phép ở đầu ra bể lắng II (mg/l), BODcp = 30

5

f

69.0

(mg/l)

BOD COD

210 305

06. 77.

 f: hệ số chuyển đổi .

 1,42: Hệ số chuyển đổi từ tế bào sang COD

 Px : lượng bùng xả trong 1 ngày (kgVSS/ngày)

Px được tính như sau:

y

,0

3125

b

1

K

1

10

06,0

5,0 

d

Y  c

Tốc độ tăng trưởng của bùn hoạt tính:

BOD

e

P x

ng  Qy b tb

vao

108

Lượng bùn hoạt tính sinh ra trong 1 ngày:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 .0 3125  120  ( 210 06.  )37.18

 7188 (4. gVSS / ngày )  ((12.7 kgVSS / ngày )

Do cần duy trì lượng Oxi hoà tan trong nước là C = 2 (mg/l), nên lượng Oxi cần

OC

OC

ng t

o

20 

T

C s 

C

C

1 024

,1

1 

s

77.22

25

20

08.9 

08.9

2

.1

1 024

1 9.0

8.28

ngay

 kgO /

2

trong thực tế sẽ là:

Trong đó:

 OCo: lượng Oxi cần theo lý thuyết (kgO2/ngày)  Cs: Nồng độ bảo hoà Oxi trong nước (mg/l). Ở 25oC: Cs = 9.08 (mg/l)

 C: Nồng độ Oxi hoà tan cần duy trì trong bể Aerotank (mg/l), C = 1.5 –

2 (mg/l), chọn C = 2 (mg/l)

 T: nhiệt độ bất lợi nhất của nước thải (oC), T = 25oC.

 : Hệ số điều chỉnh lượng Oxi ngấm vào môi trường nước, phụ thuộc

vào hàm lượng cặn, hình dạng bể, thiết bị làm thoáng, = 0.6- 0.94, chọn

=0.9.

 c

 XV  Q

Q

X

X

T

xa

ng tb

r

X

r

 c

 Q

xa

ng QXV tb 

 X

  c

T

8.28

10

2500 

 10000

 38,11 )3,01( 

83,0

ngày

 10  3 m /

120  

 Xác định lượng bùn xả:

109

Trong đó:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 V: thể tích bể (m3)

 X: Nồng độ bùn trong bể (mg VSS/l)

ng tbQ

 : lưu lượng nước thải trung bình ngày (m3/ngày).

X

X

%

 100

z

T

u

10000



)3,01(

 mgVSS /

l

 XT: nồng độ bùn xả tính theo VSS(mgVSS/l)

c

25,16

38,11

 b

7,0

7,0

/

 : thời gian lưu bùn (ngày)

 mgVSS

X r

 Xr: Nồng độ cặn dễ bay hơi ở bể lắng II (mgVSS/l) l

P

(17.10

kgSS

/

ngày

)

xl

P x 

z

1

12.7 

3,0

1

Tổng lượng căn sinh ra tính theo độ tro của cặn:

ra

M

SSx (

)

P xl

 PP l xl

ng  Q SS tb 1000

60

120

17.10

97.2

ngay

 kgSS ./

 1000

Lượng cặn phải xả đi hằng ngày

M

M

 97.2%70

7,0

/

ngay

 08.2 kgVSS

x

( VSS

)

( SSx

)

Lượng cặn sinh học trong bùn dư cần xử lý:

Trong đó:

 70%: tỷ lệ MLVSS:MLSS

 Xác định lưu lượng bùn tuần hoàn QT:

Để nồng độ bùn hoạt tính trong bể không đổi luôn giữ giá trị X = 2500mg/l.

110

Cân bằng vật chất trong bể Aerotank:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Q*X0 + Qth*Xth = (Q + Qth)X

Trong đó:

Q: Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm, Q = 120 m3/ngày

Qth: Lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoàn;

X0: Nồng độ VSS trong nước thải dẫn vào bể Aerotank, mg/l;

X: Nồng độ VSS ở trong bể Aertank, X = 2500 mg/l;

Xth: Nồng độ VSS tuần hoàn (cặn không tro), giả sử nồng độ cặn trong dòng

tuần hoàn Xu =10000 mg/l, suy ra Xth = 7000 mg/l

Giá trị X0 thường rất nhỏ so với X và Xth do đó phương trình cân bằng vật

chất ở trên có thể bỏ đại lượng QX0.

Khi đó phương trình cân bằng vật chất sẽ có dạng:

X * (Q + Qth) = Qth* Xth

Chia hai vế phương trình này cho Q và đặt tỉ số Qth/Q =  (: gọi là tỉ số tuần

hoàn), ta được:

2500

0.556

Xth = X + X

X  X

X

7000

 2500

th

Hay  =

 Lưu lượng bùn tuần hoàn:

QT = 0,556 * Q = 0.556 * 120 = 66.72 m3/ngày = 8.34 m3/h

F M

Kiểm tra tỷ số : tỷ số thức ăn trên sinh khối vi khuẩn

111

Thời gian lưu nước trong bể:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



7.1

 h

6.25 15

V h Q tb

4,0

/

mgSS

ngay ..

= 0.21 (ngày)

1

 mgBOD 5

F M

BOD vao 5   X

210 

06. 2500

21,0

Trong đó:

 BOD5: Nồng độ BOD5 đầu vào (mgBOD5/l)

F M

 : tỷ số thức ăn trên sinh khối vi khuẩn(mgBOD5/mgSS.ngày-1)

 : thời gian lưu nước trong bể (ngày)

 X : Nồng độ bùn trong bể tính theo VSS (mgVSS/l)

6.02.0  

F M

Trị số này nằm trong đoạn cho phép là

3

Q

120

10

210

06.

3

5

(04.1

kgBOD

/

m

ngày .

)

La

BOD V

 07,24

Tải trọng thể tích

La = 0.89 nằm trong giới hạn cho phép đối với aerotank xáo trộn hoàn toàn La : 0.8 – 1.9 kgBOD/m3.ngày ( Theo Tài liệu thoát nước của PGS.TS Hoàng Văn Huệ)

Q

f

kk

t

ng OC t OU

25

1000

2

2040

8.

/

ngay

.0

071

71

/

 l

s

 3 / lm 5,24  3 m

 3 / sm

 Lượng không khí cần thiết:

Trong đó:

 Ft: hệ số an toàn. ft = 1.5 – 2, chọn ft = 2.

 OU: Công suất hoà tan Oxi vào nước thải của thiết bị phân phối

OU  Ou  5.37 h  5.24 / m

 gOxi

3

112

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Ou: Công suất hoà tan của Oxi vào nước của thiết bị tạo bọt khí mịn ở điều kiện trung bình. Ou = 7 (gO2/m3.m)

 h: Chiều sâu ngập nước của thiết bị phân phối. Chọn độ sâu ngập nước

của thiết bị phân phối h= 3.5 m

Số đĩa cần phân phối trong bể:

Chọn thiết bị phân phối khí dạng đĩa xốp, đường kính đĩa 150 mm. diện tích bề

N

1.15

mặt đĩa 0,018 m2, cường độ khí qua đĩa 5,5 (l/s. đĩa).

Q kk p

  sl 71 /  sl dia . /6,4

(đĩa)

Làm tròn 16 đĩa

 Tính đường kính ống dẫn :

D

.0

086

86

 m

mm 

c

Q  4 kk  v 

 .0 071 4 12  14.3

Đường kính ống chính:

Chọn ống chính với = 90 mm, ống dẫn khí chính làm băng thép CT3, sơn chống

rỉ.

Trong đó:

 vc: vận tốc khí đi trong ống chính (m/s). Vận tốc khí đi trong ống chính

vc = 10÷15 (m/s). Chọn vc = 12 (m/s).

4

D

.0

047

47

 m

mm 

n

Q  kk  

v

n

 ,04 14.3 

071 

10

4

n

Đường kính ống nhánh:

Chọn đường kính ống nhánh: = 50 mm, ống nhánh được chọn là ống nhựa PVC

thay cho ống nhánh bằng thép đã bị ăn mòn.

Trong đó:

 vn: vận tốc khí đi trong ống nhánh (m/s). Vận tốc khí đi trong ống chính

113

vn = 8 ÷10 (m/s). Chọn vn = 10 (m/s).

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 n: số ống nhánh, chọn 4 ống.

Chiều dài 1 ống nhánh ln = B – 0,3 m = 3 – 0.3 = 2.7 (m). Tổng chiều dài các

ống nhánh = 4 x ln =4 x 2.7 = 10.8 (m)

 Tính toán đường ống dẫn nước thải ra khỏi Aerotank

Lưu lượng nước thải: Q = 120 (m3/ngày) Lưu lượng bùn tuần hoàn: Qt = 66.72 (m3/ngày)

Vận tốc nước thải đi trong ống: v= 1.5 m/s (v = 1 – 2 m/s)

.0

074

74

 m

mm 

D r

4 v

 

Q 

 4 5.1

00648 ,0  14.3

Đường kính ống dẫn nước thải ra:

Chọn ống dẫn nước thải bằng nhựa PVC có D = 90 mm

 Tính toán đường ống dẫn bùn tuần hoàn

Lưu lượng bùn tuần hoàn: Qt = 66.72 (m3/ngày)

Vận tốc bùn chảy trong ống: v= 0.7 m/s (v= 0.3-0.7 m/s)

D

.0

062

62

 m

mm 

4 v

 

Q t 

 4 7.0

00232 ,0  14.3

Đường kính ống dẫn nước thải ra:

Chọn ống dẫn nước thải bằng nhựa PVC có D = 60 mm

 Tính công suất máy thổi khí:

- Áp lực cần thiết cho máy thổi khí:

H

H

h

h

tc

be

d

h c

f

5,04,04

9,4

OmH 

 H tc

2

Theo Lâm Minh Triết –Xử lý nước thải công nghiệp và đô thị (trang 147)

Trong đó:

-Hbe: chiều cao bể (m)

114

- hd: Tổn thất áp lực dọc theo chiều đường ống dẫn (m).

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- hc: Tổn thất cục bộ (m).

(Tổn thất hd, hc không vượt quá 0.4 (m).

 Ap lực không khí sẽ là:

33,10

9,4

33,10

tc

p

,1

474

(

at

)

 H 33,10

 33,10

 Công suất máy nén:

29,0

34400

q

 *1

N

 p * 102

*

- hf: Tổn thất qua ống phân phối khí (m), hf không vượt quá 0.5 (m)

Trong đó:

q: Lưu lượng không khí cần cung cấp (m3/s)

: Hiệu suất máy bơm, chọn  = 0.8

p: Áp lực của khí nén (at),

29,0

34400

,1(*

,0*)1

073

N

kW 66,3

474 102

 8,0*

Vậy công suất máy nén là:

Với công suất 3.6 kW, hai máy thổi khí hiện có được sử dụng lại cho bể

aerotank.

Bảng 3.15: Tổng hợp bể Aerotank

Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị

Thời gian lưu nước t Giờ 4

115

Chiều dài L m 4,9 Kích thước bể Aerotank Chiều rộng B m 3,2

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chiều cao H m 4

Số đĩa khuếch tán khi n Đĩa 16

Đường kính ống nhánh dẫn khí mm 50 Dn

Đường kính ống dẫn khí chính mm 90 Dc

Đường kính ống dẫn nước thải ra D mm 90

3. Thông số các bể khác:

Các bể khác được tính như phương án 1:

Bảng 3.16: Tổng hợp các bể khác

Tên bể Kích thước L xB xH

Bể thu gom 3.7 x 2 x 2

Cụm bể keo tụ - tạo bông 1.5 x 1.5 x 2

Bể lắng hóa lý 1.5 x 1.5 x 4

Bể điều hòa 5 x 3 x 3.5

Bể lắng sinh học 3.2 x 2 x 4

Bể trung gian 2 x 1 x 2

Bể khử trùng 2 x 1.5 x 4

116

Bể chứa bùn 3 x 2 x 3.5

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 4: KHÁI TOÁN KINH TẾ VÀ GIÁ THÀNH CÔNG TRÌNH

4.1. Tính toán giá thành cho phương án 1

4.1.1. Dự toán giá thành cho xây dựng:

 Cho công trình mới:

Bảng: Dự toán giá thành xây dựng mới.

Số Thành tiền STT Công trình lượng Thể tích (m3) Đơn giá (VNĐ/m3) (VNĐ)

1 Bể Điều Hòa 1 52,5 1.200.000 63.000.000

2 Ngăn chứa bùn 1 21 1.200.000 25.200.000

3 Gia cố nền - - - 8.000.000

CỘNG 96.200.000

Thuế VAT 10% 9.620.000

TỔNG A 105.820.000

 Cho công trình cần cải tạo:

Bảng: Lựa chọn giá thành giữa xây mới và cải tạo

Xây mới lại Cải tạo lại STT Công trình (đơn vị tính: 1000 VNĐ) (đơn vị tính: 1000 VNĐ)

Hạng mục T. tiền Hạng mục T. tiền

30.720 + Tăng diện tích -Xây mới: BTCT 25,6 m3 x 1200 5.000 Bể bể -Gia cố nền 8.000 10.000 Lắng sinh + Ống trung tâm 1 -Ống trung tâm 10.000 5.000 học + Máng răng cưa - Máng răng cưa 5.000

117

-Xây mới: BTCT 75.264

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

62,72m3 x 1200 + Cải tạo lại hệ 4.000 Bể Hiếu

2 -Gia cố nền 15.000 thống ống nhánh khí có giá

-Hệ thống ống 14.000 + Đĩa phân phối 10.000 thể nhúng

sục khí mới khí mới chìm

-Đĩa phân phối 10.00

khí mới

Lắp đặt, vận chuyển : 20.000 Lắp đặt, vận chuyển : 6.000

CỘNG 187.984 40.000

Thuế VAT 10% 18.798 4.000

TỔNG B 206.782.000 VNĐ 44.000.000 VNĐ

4.1.2. Chi phí bảo trì - bảo dưỡng và thay mới máy móc - thiết bị:

Để tiết kiệm chi phí cải tạo, toàn bộ máy móc - thiết bị cũng như hệ thống điện điều

khiển của hệ thống xử lý nước thải - công suất 50m3/ngày đêm sẽ được tận dụng lại.

Bảng: Chi phí bảo trì - bảo dưỡng và thay mới máy móc - thiết bị

Tên thiết bị Đơn giá Thành tiền SL Đơn vị Bể cải tạo

1 Bộ 2.000.000 2.000.000 Phao điều chỉnh mực nước FLOAT SWITH và dây treo bơm inox Bể thu gom NTSX

2 Bộ 5.500.000 11.000.000 Khuấy trộn phản ứng, trục và cánh khuấy

1 Mục 20.000.000 20.000.000 Hệ thống khử phenol và hợp chất VOCs bay hơi bằng than hoạt tính

1 Mục 5.000.000 5.000.000 Cụm keo tụ - tạo bông - lắng hóa lý Vật liệu lọc gồm đá 1x2, sỏi đỡ, cát thạch anh, than hoạt tính

118

1 Bộ 2.000.000 2.000.000 Bể chứa Phao điều chỉnh mực nước FLOAT SWITH và dây treo bơm inox

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1 Mục 15.000.000 15.000.000 Hệ thống đường ống phân phối khí nhánh, ống STK - ống PVC

8 Cái 850.000 6.800.000 Đĩa khuếch tán khí mịn D = 270mm

2 Cái 10.500.000 21.000.000 Bể điều hòa Bơm nước thải dạng chìm (HCP/TAIWAN) P = 0.75kW, 380V/50Hz/3 phase

1 Bộ 2.000.000 2.000.000 Phao điều chỉnh mực nước FLOAT SWITH và dây treo bơm inox

2 Cái 4.000.000 8.000.000

Bảo trì - bảo dưỡng Máy thổi khí hiện hữu bao gồm: - Thay mới dây cua roa - Thay nhớt và bơm mỡ chịu nhiệt - Thay mới bạc đạn - Vệ sinh sạch sẽ cho máy

1 Mục 25.000.000 25.000.000 Thay mới hệ thống đường ống phân phối khí chính, ống STK - ống PVC

15 Cái 850.000 17.850.000 Thay mới đĩa khuếch tán khí mịn D = 270mm

2 Cái 24.750.000 49.500.000 Khuấy trộn chìm (Mixer) P = 0.75Kw, 380V/50Hz/3 phase

1 Cái 12.000.000 12.000.000

Bể Sinh học Thiết bị đo pH tự động - kiểm soát môi trường nước thải ISTEKCO/Model CPC-150, AC 220V-50Hz

12 m3 1.000.000 12.000.000 Lắp đặt thêm giá thể cố định dạng tổ ong cho vi sinh dính bám:

1 Hệ 20.000.000 20.000.000 Cung cấp bùn vi sinh chuyên dùng cho xử lý nước thải

119

1 Bộ 15.000.000 15.000.000 Thay mới ống lắng trung tâm phân phối nước, tấm chắn bọt và giá đỡ Bể lắng sinh

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

học

1 Cái 12.000.000 12.000.000 Bơm lọc trục ngang 02 bơm lên thiết bị lọc áp lực 02

Bể khử trùng 1 Bộ 2.000.000 2.000.000 Phao điều chỉnh mực nước FLOAT SWITH và dây treo bơm inox

1 HT 100.000.000 100.000.000

Thiết bị phụ trợ trong quá trình cải tạo

Hệ thống đường ống công nghệ, vật tư lắp đặt thiết bị Lắp đặt hệ thống đường ống nước thải - cấp khí - bùn - hóa chất - nước cấp pha hóa chất … cho toàn bộ công trình, ống PVC và phụ kiện Bình Minh Phụ kiện kèm theo: - Van cổng, van bướm, van một chiều - Hệ thống đường ống công nghệ bằng thép tráng kẽm (ống cấp khí), nhựa PVC Bình Minh các loại. - Hệ thống đường ống châm hóa chất - Giá đỡ đường ống dẫn khí, ống bơm nước thải… - Các loại co, tê, mặt bích, racco...các loại

1 HT 10.000.000 10.000.000

Hệ thống van khóa và van một chiều đồng thau, van một chiều inox, van khóa, van cửa... kèm theo

363.900.000 Tổng chi phí

36.390.000 Thuế VAT (10%)

120

400.290.000 TỔNG C

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hệ thống xử lý nước thải sử dụng trong 15 năm

A

T

550

.

110

.

000

Chi phí xây dựng cơ bản cho 1 năm

CB  15

(đồng/năm)

550

.

.

000

.1

528

.

083

Chi phí xây dựng cơ bản cho 1 ngày đêm

a 1

110 365

3

(đồng/ngày đêm)

.1

528

083

a

.12

733

3 (đồng/m

Chi phí xây dựng cơ bản cho 1 m ngày đêm

2

a 1 120

. 120

) nước thải

4.1.3. Chi phí quản lý và vận hành

4.1.3.1. Chi phí hóa chất

ĐƠN GIÁ KHỐI THÀNH STT HẠNG MỤC LƯỢNG (kg) TIỀN (VNĐ)

7.300/kg 29.200 1 Phèn PAC 4

100.000 10.000 2 Polymer cation 0.1

11.000 22.500 3 NaOH 99% 2.5

32.000 80.000 4 Chlorine 70% 2.5

141.700 TỔNG CỘNG

Chóa chất = 141.700 VNĐ

4.1.3.2. Chi phí điện năng

Với số lượng bơm, máy khuấy và máy nén khí hoạt động như vậy, cùng với nhu cầu

thắp sáng và sinh hoạt của nhân viên vận hành trong trạm, ước tính điện năng tiêu thụ

121

hằng ngày là 200 KWh.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giá điện dùng cho sản xuất là 1.500 (đồng/ KWh), vậy chi phí điện năng sử dụng 1

ngày đêm tại hệ thống là: 200 x 1.500 = 300.000 VNĐ

4.1.3.3. Lương công nhân

Trả lương cho 1 công nhân với mức lương 5.000.000 đồng/người.tháng .

Công nhân làm việc lương 5.000.000 đồng/người.tháng, vậy số tiền trả cho công

nhân trong 1 năm là:

CN

L = 5.000.000 x 12 = 60.000.000 VNĐ/năm = 164.383 VNĐ/ngày

Tổng cho phí vận hành nước thải:

Tvh = CCN + Cđiện + Choá chất = 164.383 + 300.000 + 141.700

= 606.000 (VNĐ/ngày)

4.1.3.4. Chi phí xử lý cho 1m3 nước thải

T = Tvh/Qtb = 606.000/120 = 5.005 (VNĐ)

Chi phí cho một mét khối sau xử lý (bằng chữ): Năm ngàn không trăm lẻ năm

đồng.

4.2. Tính toán giá thành cho phương án 2

4.2.1. Dự toán giá thành cho xây dựng:

 Cho công trình mới:

Bảng: Dự toán giá thành xây dựng mới.

Số Thành tiền STT Công trình lượng Thể tích (m3) Đơn giá (VNĐ/m3) (VNĐ)

1 Bể Điều Hòa 1 52,5 1.200.000 63.000.000

2 Ngăn chứa bùn 1 21 1.200.000 25.200.000

3 Gia cố nền - - - 8.000.000

122

CỘNG 96.200.000

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thuế VAT 10% 9.620.000

TỔNG A 105.820.000

 Cho công trình cần cải tạo:

Bảng: Lựa chọn giá thành giữa xây mới và cải tạo

Xây mới lại Cải tạo lại STT Công trình (đơn vị tính: 1000 VNĐ) (đơn vị tính: 1000 VNĐ)

Hạng mục T. tiền Hạng mục T. tiền

30.720 + Tăng diện tích 5.000 -Xây mới: BTCT 25,6 m3 x 1200 bể Bể 10.000 -Gia cố nền 8.000 + Ống trung tâm Lắng sinh 1 5.000 -Ống trung tâm 10.000 + Máng răng cưa học - Máng răng cưa 5.000

75.264 -Xây mới: BTCT 62,72m3 x 1200 + Cải tạo lại hệ 4.000 -Gia cố nền Bể Hiếu 15.000 thống ống nhánh -Hệ thống ống khí có giá 14.000 + Đĩa phân phối 10.000 2 sục khí mới thể nhúng khí mới -Đĩa phân phối chìm 10.00 khí mới

Lắp đặt, vận chuyển : 20.000 Lắp đặt, vận chuyển : 6.000

CỘNG 187.984 40.000

Thuế VAT 10% 18.798 4.000

TỔNG B 206.782.000 VNĐ 44.000.000 VNĐ

123

4.2.2. Chi phí bảo trì - bảo dưỡng và thay mới máy móc - thiết bị:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Để tiết kiệm chi phí cải tạo, toàn bộ máy móc - thiết bị cũng như hệ thống điện điều

khiển của hệ thống xử lý nước thải - công suất 50m3/ngày đêm sẽ được tận dụng lại.

Bảng: Chi phí bảo trì - bảo dưỡng và thay mới máy móc - thiết bị

Tên thiết bị Đơn giá Thành tiền SL Đơn vị Bể cải tạo

1 Bộ 2.000.000 2.000.000 Phao điều chỉnh mực nước FLOAT SWITH và dây treo bơm inox Bể thu gom NTSX

2 Bộ 5.500.000 11.000.000 Khuấy trộn phản ứng, trục và cánh khuấy

1 Mục 20.000.000 20.000.000 Hệ thống khử phenol và hợp chất VOCs bay hơi bằng than hoạt tính

Cụm keo tụ - tạo bông - lắng hóa lý 1 Mục 5.000.000 5.000.000 Vật liệu lọc gồm đá 1x2, sỏi đỡ, cát thạch anh, than hoạt tính

1 Bộ 2.000.000 2.000.000 Bể chứa Phao điều chỉnh mực nước FLOAT SWITH và dây treo bơm inox

1 Mục 15.000.000 15.000.000 Hệ thống đường ống phân phối khí nhánh, ống STK - ống PVC

8 Cái 850.000 6.800.000 Đĩa khuếch tán khí mịn D = 270mm

2 Cái 10.500.000 21.000.000 Bể điều hòa Bơm nước thải dạng chìm (HCP/TAIWAN) P = 0.75kW, 380V/50Hz/3 phase

1 Bộ 2.000.000 2.000.000 Phao điều chỉnh mực nước FLOAT SWITH và dây treo bơm inox

2 Cái 24.750.000 49.500.000 Khuấy trộn chìm (Mixer) P = 0.75Kw, 380V/50Hz/3 phase Bể ANOXIC

2 Cái 4.000.000 8.000.000

124

Bảo trì - bảo dưỡng Máy thổi khí hiện hữu bao gồm: - Thay mới dây cua roa

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Thay nhớt và bơm mỡ chịu nhiệt - Thay mới bạc đạn - Vệ sinh sạch sẽ cho máy

1 Mục 25.000.000 25.000.000 Thay mới hệ thống đường ống phân phối khí chính, ống STK - ống PVC

15 Cái 850.000 17.850.000 Thay mới đĩa khuếch tán khí mịn D = 270mm Bể Aroetank

2 Cái 24.750.000 49.500.000 Khuấy trộn chìm (Mixer) P = 0.75Kw, 380V/50Hz/3 phase

1 Cái 12.000.000 12.000.000

Thiết bị đo pH tự động - kiểm soát môi trường nước thải ISTEKCO/Model CPC-150, AC 220V-50Hz

12 m3 1.000.000 12.000.000 Lắp đặt thêm giá thể cố định dạng tổ ong cho vi sinh dính bám:

1 Hệ 20.000.000 20.000.000 Cung cấp bùn vi sinh chuyên dùng cho xử lý nước thải

1 Bộ 15.000.000 15.000.000 Bể lắng sinh học Thay mới ống lắng trung tâm phân phối nước, tấm chắn bọt và giá đỡ

1 Cái 12.000.000 12.000.000 Bơm lọc trục ngang 02 bơm lên thiết bị lọc áp lực 02

Bể khử trùng 1 Bộ 2.000.000 2.000.000 Phao điều chỉnh mực nước FLOAT SWITH và dây treo bơm inox

1 HT 100.000.000 100.000.000

Thiết bị phụ trợ trong quá trình cải tạo

125

Hệ thống đường ống công nghệ, vật tư lắp đặt thiết bị Lắp đặt hệ thống đường ống nước thải - cấp khí - bùn - hóa chất - nước cấp pha hóa chất … cho toàn bộ công trình, ống PVC và phụ kiện Bình Minh

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Phụ kiện kèm theo: - Van cổng, van bướm, van một chiều - Hệ thống đường ống công nghệ bằng thép tráng kẽm (ống cấp khí), nhựa PVC Bình Minh các loại. - Hệ thống đường ống châm hóa chất - Giá đỡ đường ống dẫn khí, ống bơm nước thải… - Các loại co, tê, mặt bích, racco...các loại

1 HT 10.000.000 10.000.000

Hệ thống van khóa và van một chiều đồng thau, van một chiều inox, van khóa, van cửa... kèm theo

413.400.000 Tổng chi phí

41.340.000 Thuế VAT (10%)

459.740.000 TỔNG C

Hệ thống xử lý nước thải sử dụng trong 15 năm

A

T

604

.

560

.

000

Chi phí xây dựng cơ bản cho 1 năm

CB  15

(đồng/năm)

604

.

.

000

.1

656

.

329

Chi phí xây dựng cơ bản cho 1 ngày đêm

a 1

560 365

3

(đồng/ngày đêm)

.1

656

329

a

.13

802

3 (đồng/m

Chi phí xây dựng cơ bản cho 1 m ngày đêm

2

a 1 120

. 120

) nước thải

126

4.2.3. Chi phí quản lý và vận hành

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

4.2.3.1. Chi phí hóa chất

ĐƠN GIÁ KHỐI THÀNH STT HẠNG MỤC LƯỢNG (kg) TIỀN (VNĐ)

1 Phèn PAC 4 7.300/kg 29.200

2 Polymer cation 0.1 100.000 10.000

3 NaOH 99% 2.5 11.000 22.500

4 Chlorine 70% 2.5 32.000 80.000

TỔNG CỘNG 141.700

Chóa chất = 141.700 VNĐ

4.2.3.2. Chi phí điện năng

Với số lượng bơm, máy khuấy và máy nén khí hoạt động như vậy, cùng với nhu cầu

thắp sáng và sinh hoạt của nhân viên vận hành trong trạm, ước tính điện năng tiêu thụ

hằng ngày là 200 KWh.

Giá điện dùng cho sản xuất là 1.500 (đồng/ KWh), vậy chi phí điện năng sử dụng 1

ngày đêm tại hệ thống là: 220 x 1.500 = 330.000 VNĐ

4.2.3.3. Lương công nhân

Trả lương cho 1 công nhân với mức lương 5.000.000 đồng/người.tháng .

Công nhân làm việc lương 5.000.000 đồng/người.tháng, vậy số tiền trả cho công

nhân trong 1 năm là:

CN

L = 5.000.000 x 12 = 60.000.000 VNĐ/năm = 164.383 VNĐ/ngày

Tổng cho phí vận hành nước thải:

Tvh = CCN + Cđiện + Choá chất = 164.383 + 330.000 + 141.700

127

= 636.000 (VNĐ/ngày)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

4.2.3.4. Chi phí xử lý cho 1m3 nước thải

T = Tvh/Qtb = 636.000/120 = 5.300 (VNĐ)

128

Chi phí cho một mét khối sau xử lý (bằng chữ): Năm ngàn ba trăm đồng.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

5.1. Kết luận:

Hệ thống xử lý nước thải của Công ty TNHH Hiệp Hòa Phát đã đi vào hoạt

động từ năm 2006. Cho đến nay, hơn 10 năm hoạt động, hệ thống xử lý có những dấu

hiệu xuống cấp nhất định: nhiều thiết bị, máy móc đã bị ăn mòn. Cùng với với lưu lượng tăng cao (120 m3/ngày hiện nay so với 50 m3/ngày trước kia) và tính chất nước

thải sản xuất đầu vào cũng tăng lên rất cao đã làm cho hệ thống hoạt động không hiệu

quả. Bên cạnh đó, các công trình đơn vị như bể điều hoà, bể aerotank… không hoạt

động tốt làm cho tính chất nước thải đầu ra không ổn định và vượt tiêu chuẩn cho phép

rất nhiều lần. Do đó việc nâng cấp, cải tạo lại hệ thống xử lý nước thải là vấn đề hết

sức cần thiết đối với Công ty nhằm tuân thủ các quy định về bảo vệ môi trường của

Việt Nam.

Dựa vào dây chuyền công nghệ hiện có, thành phần, lưu lượng và tính chất

nước thải đầu vào hiện nay cũng như yêu cầu chất lượng nước thải sau xử lý, dây

chuyền công nghệ cải tạo mới này đã đề xuất: nâng cấp bể thu gom nước thải sản xuất;

bể lắng sinh học, cải tạo lại bể Aerotank thành bể sinh học dính bám ngập nước. Bên

cạnh đó cũng đề xuất thiết kế mới bể điều hòa và bể chứa bùn mới nhằm đảm bảo cho

quá trình xử lý của hệ thống đạt hiệu suất cao và ổn định.

Quy trình công nghệ cải tạo được đề xuất này tương đối đơn giản, vận hành dễ

dàng và có hiệu suất xử lý cao. Hơn nữa, chi phí cải tạo của hệ thống nằm trong khả

năng đáp ứng của Công ty, kết cấu gọn gàng và diện tích xây dựng cho công trình mới

nhỏ.

Với dây chuyền công nghệ cải tạo đã đề xuất ở trên, nếu được áp dụng và vận

129

hành đúng phương pháp thì nước sau khi xử lý thải vào môi trường đạt tiêu chuẩn nước

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

thải công nghiệp thải vào vực nước sông dùng cho mục đích bảo vệ thủy sinh (Quy

chuẩn Việt Nam QCVN 40 : 2011).

5.2. Kiến nghị:

Công ty cần quan tâm đến việc áp dụng các biện pháp sản xuất sạch hơn nhằm

giảm thiểu ô nhiễm tại nguồn, hạn chế thất thoát nguyên liệu và thành phẩm vào dòng

thải (cụ thể các mảnh vụn vào nước thải…); nâng cao hiệu quả sản xuất cũng như hiệu

suất xử lý của hệ thống, đồng thời làm giảm áp lực cho môi trường xả thải.

Hệ thống cần được vận hành liên tục, đúng phương pháp để duy trì chất lượng

công trình, góp phần bảo vệ chất lượng môi trường trong khuôn viên Công ty và môi

trường xung quanh.

Bên cạnh đó, cán bộ vận hành cũng cần phải nắm vững quy trình cũng như

nguyên tắc hoạt động của hệ thống (đã qua đào tạo vận hành) và làm việc nghiêm túc.

Đặc biệt, cùng với phòng xét nghiệm vi sinh hiện có, kiến nghị xây thêm phòng

xét nghiệm các tiêu chuẩn môi trường nhằm chủ động kiểm tra, đánh giá các tiêu chuẩn

xả thải và hiệu suất xử lý của từng công trình đơn vị. Từ đó tìm ra nguyên nhân và có

130

hướng khắc phục kịp thời, đều đặn./.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỘT SỐ HÌNH ẢNH CỦA HỆ THỐNG XỬ LÝ HIỆN CÓ

Bể keo tụ

Bể Aerotank

Máy thổi khí

Bể lắng sinh học

131

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1./ Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân – Năm 2001 –

Xử lý nước thải Đô thị và Công nghiệp_Tính toán thiết kế công trình – Viện Môi

trường và tài nguyên.

2./ PGS.TS. Hoàng Huệ – Năm 2005 – Xử lý nước thải – Nhà xuất bản Xây

dựng.

3./ Lâm Vĩnh Sơn (2013), Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải,305 trang.

4./ GS.TSKH Lê Huy Bá – Năm 2004 – Giáo trình phương pháp luận Nghiên

cứu khoa học.

5./ Hoàng Huệ – Năm 2005 – Giáo trình Cấp thoát nước – Nhà xuất bản Xây

dựng.

6./ TS. Trịnh Xuân Lai – Năm 2000 – Tính toán thiết kế các công trình xử lý

nước thải – Nhà xuất bản Xây dựng.

7./ TS. Trịnh Xuân Lai – Năm 2004 – Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và công

nghiệp – Nhà xuất bản Xây dựng.

8./ Trung tâm đào tạo kỹ thuật ngành nước – Năm 2002 – Sổ tay Xử lý nước

tập 2

9./ Trần Văn Ngân, Ngô Thị Nga – Năm 2005 - Giáo trình Công nghệ Xử lý

nước thải – Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật

10./ GS.TS Trần Hiếu Nhuệ – Năm 1999 – Thoát nước và Xử lý nước thải

132

Công nghiệp - Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

11./ Nguyễn Dức Lượng, Nguyễn Thị Thuỳ Dương – Năm 2003 – Công nghệ

sinh học môi trường, Tập 1: Công nghệ xử lý nước thải – Nhà xuất bản Đại học

Quốc giá Tp. Hồ Chí Minh.

12./ PGS. TS Nguyễn Hữu Lân – Năm 2002 – Thuỷ lực đại cương – Đại học

Kỹ thuật Công nghệ Tp Hồ Chí Minh.

13./ TS Trần Đức Hạ, ThS. Lê Dung – Năm 2002 – Máy bơm và các thiết bị

cấp thoát nước - Nhà xuất bản Xây dựng.

14./ Boä Xaây döïng, Tieâu chuaån Xaây döïng TCXD 51-84 Thoaùt nöôùc maïng löôùi

beân ngoaøi coâng trình, Nhaø Xuaát baûn Ñaïi hoïc Quoác gia TpHCM, naêm 2001.

15./ Metcafl-Eddy,Wastewater Engineering Disposal Reuse.Naêm 2000.

16./ Metcalf, Eddy – Wastewater Engineering treatment, Disposal, Reuse –

133

Mcgraw – Hill International Edition.