Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải MỰC IN 80m3ngày đêm

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty bao bì BICICO công suất 80m3/ngày.đêm

PHỤ LỤC 1 – TÍNH TOÁN CHI TIẾT CÁC CÔNG
TRÌNH ĐƠN VỊ
A. PHƯƠNG ÁN 1
A.1 Hố Thu:
Hiện tại ở nhà máy đã có hố thu và các bơm đặt tại hố thu nên không cần
thiết kế lại công trình hố thu mà sử dụng công trình cũ.
A.2 Bể Điều Hòa:
Do tính chất nước thải của nhà máy không ổn đinh về lưu lượng và chất lượng
nên bể điều hòa phải có thời gian lưu lớn để ổn định chất lượng nước thải cũng như
lưu lượng.
Qhmax = 3,1m3/h
Thể tích bể điều hòa: V = t * Q = 3,1 * 4 = 12,5m3
Kích thước bể: H * L * B = 2 * 2,5 * 2,5
Trong đó t là thời gian lưu nước chọn t = 4h
A.3 Ống Trộn:
Vận tốc trộn 2m/s
Chọn thời gian lưu 15 giây
V=

15 *1,7
7 * 10  3 m3
3600

Chọn ống D = 90  chiều dài ống trộn:
l

7 *10  3 * 4
1m
0,09 2 * 3,14

Bên trong ống trộn để vật liệu làm tăng tổn thất để hiệu quả trộn được tốt hơn.
A.4 Bể phản ứng kết hợp lắng
 Phần Phản ứng
Ống hình trụ đặt ở tâm bể lắng đứng( công suất < 3000m3/ngđ)
Nước được trộn đều chất phản ứng từ bể trộn chuyển qua.
Nước ra khỏi miệng vf = 2 –3 m/s.
Khoảng cách từ miệng phun đến thành bể phản ứng là 0,2Db.
Db 

SVTH: Võ Văn Thắng

4*Q *t
4 * 1,7 *15

0,5m
60 *  * H b
60 * 3,14 * 2
GVHD: Bùi Quang Mạnh Anh

1


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty bao bì BICICO công suất 80m3/ngày.đêm

 Trong đó:
 t : thời gian lưu, t = 15 –25 phút chọn 20 phút
H = 2,6 –5 m
Tổn thất áp lực do vói phun: h = 0,06 * vf
-

Đường kính miệng loe của ống trong tâm của phần ống loe và bằng 1,35 đường
kính ống trung tâm: dl = hl = 1,35 * d = 1,35 * 0,5 = 0,7(m).

-

Đường kính tấm hắt lấy bằng 1,3 đường kính miệng loe = 1,3 * 0,7 = 0,9(m).
Góc nghiêng giữa bề mặt tấm hắt so với mặt phẳng ngang lấy = 17o.

-

Chiều cao tấm hắt hình nón:
1
H h  tg17 0,14m 140mm
2

H loe

D loe

h tc
D tc
Hình 4.1: Sơ đồ tính toán ống trung tâm.
 Phần Lắng :
Nhiệm vụ của bể lắng là lắng các bông cặn hình thành trong bể phản ứng, nhằm làm
giảm hàm lượng SS trước khi vào công trình sinh học. Chọn bể lắng có dạng hình
tròn trên mặt bằng, nước thải đi vào từ tâm và thu nước theo chu vi.
Tải trọng bề mặt của bể lắng I là 32 – 48m 3/m2.ngày, chọn tải trọng bề mặt
thích hợp L = 32 m3/m2.ngày
Diện tích mặt thoáng của bể lắng theo tải trọng bề mặt:

F

Qng .đ
L

1,25 +



40
1,25( m 2 ) nếu tính cả phần phản ứng bên trong ống trung tâm là:
32

0,6 2 * 3,14
=1,53m2
4

SVTH: Võ Văn Thắng

GVHD: Bùi Quang Mạnh Anh

2


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty bao bì BICICO công suất 80m3/ngày.đêm

Chọn bể lắng hình tròn. Chiều dài cạnh bể lắng
D

4 * 1,53

1,4(m)
3,14

 Chọn:
- Chiều sâu hữu ích của bể lắng hL = 2,2m
- Chiều cao lớp bùn lắng hb = 0,4m
- Chiều cao hố thu bùn hht = 0,2m
- Chiều cao bảo vệ hbv = 0,2m
Chiều cao tổng cộng của bể lắng đợt 1:
H = hL + hb + hht + hbv = 2 + 0,4 + 0,2 + 0,2 = 3m
- Thể tích phần lắng:
WL = F * hL = 1,25 * 2,2 = 2,5 m3
- Thời gian lưu nước:
t

WL 2,5

2,5h  1,5h
Qtb 1,7

 Tính toán lượng bùn sinh ra:
Hiệu quả xử lý cặn của bể lắng là 80%. Lượng bùn tươi mỗi ngày:
Mtươi = 190 g SS/m3 * 1,7m3/h * 0,8/1000g/kg = 0,26 kgSS/h
Giả sử bùn tươi có hàm lượng cặn khô là 5% ( độ ẩm 95%), tỷ số VSS:SS =
0,8 và khối lượng riêng của bùn tươi là 1,053kg/l. Vậy lượng bùn tươi cần xử lý :
Qt



0,26

5l / h 120l / ngày 0,12m 3 / ngày 0,005m 3 / h
0,05 * 1,053

Bùn được thu trực tiếp về bể chứa bùn.
Bảng 1 : Bảng thông số thiết kế bể lắng Đứng
STT
1
2
3
4
5
6
7

Thông số
Thời gian lưu nước
Đường kính Bể
Chiều cao xây dựng của bể
Đường kính ống trung tâm
Chiều cao ống trung tâm
Chiều sâu hữu ích của bể lắng
Chiều cao lớp bùn lắng

Đơn vị
h
m
m
m
m
m

m

Giá trị
2
1,5
3
0,6
2,5
2,2
0,4

A.5 Bể chứa trung gian

SVTH: Võ Văn Thắng

GVHD: Bùi Quang Mạnh Anh

3


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty bao bì BICICO công suất 80m3/ngày.đêm

Lưu lượng nước thải từ bể lắng vào bể chứa là 1,7m3/h
Lưu lượng nước thải sinh hoạt vào bể chứa Qsh = 1,7m3/h
Vậy lưu lượng vào bể chứa trung gian là 3,4m3/h
Chọn thời gian lưu tại bể trung gian là 3h, vậy thể tích của bể là
V = 3 * 3,4 = 10 m3
-

Kích thướt bê: H * L * B = 2 * 2,5 * 2,5

 Tính lưu lượng khí cấp
- Lưu lượng không khí cần cung cấp cho bể trung gian:
Lk = B * QTb = 8 * 3,3 = 26 m3/h
 Trong đó:
 B: Lưu lượng đơn vị của không khí: 8 –12 (m3 không khí /m3 nước thải).

Chọn B = 8 (m3 không khí /m3 nước thải).
Chọn hệ thống cung cấp khí bằng ống Nhựa PVC, chọn đĩa phân phối khí

D

= 100mm, công suất 3m3/h. vậy số đĩa cần có là 9 cái
Vận tốc khí trong đường ống là 10m/s.

Đường kính ống chính:
D

4 * Lkhi
4 * 26

0,03m 30mm
 * Vong * 3600
3,14 * 10 * 3600

Chọn đường kính ống trên thị trường ống PVC  34
 Xác định công suất thổi khí:
W

34400 * ( P 0, 29  1) * Lkhi

102 * n

 Trong đó:

 Lkhí: Lưu lượng khí cần cung cấp. Lkhí = 9,25*10-3(m3/s)
 n: Hiệu suất máy bơm: Chọn n = 75%
 p: Áp lực của không khí nén
10,33  H d 10,33  2
P

1,2
10,33
10,33

SVTH: Võ Văn Thắng

GVHD: Bùi Quang Mạnh Anh

4


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty bao bì BICICO công suất 80m3/ngày.đêm
W

34400 * (1,2 0, 29  1) * 0.00925
102 * 0,75

0,23 Kw/h

Công suất thực của máy thổi khí:

Ntt = 1,2 * 0,23 = 0,28 Kw/h
A.6 Bể Lọc sinh học
Đầu vào BOD = 130mg/l
Hiệu quả lọc: K 

S0
10F 
S

 Trong đó:

 So : Nồng độ BOD5 đầu vào bể lọc sinh học, So = 130 mg/l
 S : Nồng độ BOD5 đầu ra bể lọc sinh học
F là chuẩn số :
F

H vl * B 0,6 * K T 2 *10 0,6 * 0,251

3,6
q 0, 4
72 0, 4

 Trong đó :

 KT = 0,2 * 1,47 (T –20) = 0,2 * 1,047(25 - 20) = 0,251
 T (oC): Nhiệt độ nước thải, T = 25oC
 Hvl: Chiều cao lớp vật liệu lọc, Hvl = 1,5 - 2m, Chọn Hvl = 2m
 B: Lưu lượng đơn vị của không khí: 8 – 12 (m 3 không khí /m3 nước thải).
Chọn B = 10 (m3 không khí /m3 nước thải)
 q: Tải trọng thuỷ lực (20-80 m3/m2.ng), chọn q = 72 (m3/m2.ng)

 α, β: Phụ thuộc vào qđơnvị của không khí và chuẩn số F
 Với B = 10 và F = 0,36 tra bảng ta có  1,2  0,13
Vậy :
Nồng độ BOD5 đầu ra bể lọc sinh học :
K

S0
S
130
10F   S  F0   1, 2*0,360,13 36mg / l
S
10
10

Thể tích bể lọc sinh học :
( S  S ) * QTB
W 0
NO

ngaydem



(130  36) * 80
40 m3
267

 Trong đó:
SVTH: Võ Văn Thắng

GVHD: Bùi Quang Mạnh Anh

5


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty bao bì BICICO công suất 80m3/ngày.đêm

 So : Nồng độ BOD5 đầu vào bể lọc sinh học, So = 130 mg/l
 S : Nồng độ BOD5 đầu ra bể lọc sinh học, S = 36 mg/l
 QTB = 80 m3/ngày.đêm
 NO : Năng lực oxy hóa của bể lọc, NO = 267 gO 2/m3.ngàyđêm (Xử lý nước
thải đô thị và công nghiệp – Lâm Minh Triết)
Diện tích hữu ích của bể lọc sinh học:
F

W
40

16 m2
H vl * n 2,5 * 1

 Trong đó:

 n là Số ngăn của bể lọc sinh học. Chọn n = 1
 Chọn bể hình vuông a = 3,2 m
- Chiều cao phần đáy h1 = 0,5 m
- Chiều cao lớp vật liệu Hvl = 2,5 m
- Chiều cao dành cho vật liệu dãn nở h2 = 0,25 m
- Chiều cao phần chứa nước rửa h3 = 0,25 m
- Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 m

Tổng chiều cao bể lọc:
H = Hvl + h1 + h2 + h3 + hbv = 2,5 + 0.5 + 0,5 + 0,5 + 0,5 = 4 m
Lượng khí cần thiết
Lưu lượng không khí cần cung cấp cho bể lọc sinh học:
Lk = B * QTb = 10 * 3,33 =33,3 m3/h
 Trong đó:

 B: Lưu lượng đơn vị của không khí: 8 –12 (m3 không khí /m3 nước thải).
Chọn B = 10 (m3 không khí /m3 nước thải).
Chọn hệ thống cung cấp khí bằng ống Nhựa PVC, phân phối khí bằng đĩa sục
khí có D = 245mm công suất m 3/h (50 l/phút). Số đĩa thổi khí cần có là 33,3/3 = 12
cái
Như vậy có tất cả 3 ống. và mỗi ống được bố trí 3 đĩa phân phối
Vận tốc khí trong đường ống là 10m/s
Đường kính ống chính:
SVTH: Võ Văn Thắng

GVHD: Bùi Quang Mạnh Anh

6


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty bao bì BICICO công suất 80m3/ngày.đêm
4 * Lkhi
4 * 33,3

0,034m 34mm
 * Vong * 3600
3,14 * 10 * 3600

D

Chọn ống nhựa PVC  42
Xác định công suất thổi khí:
W

34400 * ( P 0, 29  1) * Lkhi
102 * n

 Trong đó:

 Lkhí: Lưu lượng khí cần cung cấp. Lkhí = 9,25 * 10-3(m3/s)
 n: Hiệu suất máy bơm: Chọn n = 75%
 p: Áp lực của không khí nén
10,33  H d 10,33  4,4
P

1,43
10,33
10,33

Với :
Hd = h d + h c + h f + H
- 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
- H: Chiều cao hữu ích của bể, H = 3,5 m
Hd = 0,4 + 0,5 + 3,5 = 4,4 m
W

34400 * (1,430, 29  1) * 0,00925
102 * 0,75

0,46 Kw/h

Công suất thực của máy thổi khí:
Ntt = 1,2 * 0,46 = 0,55 Kw/h
Bảng 2 : Bảng thông số thiết kế bể lọc sinh học
STT
1
2
3
4

Thông số
Thể tích hữu ích
Chiều dài = chiều rộng
Chiều cao xây dựng của bể
Công suất máy thổi khí

Đơn vị
m3
m
m
Kw/h

Giá trị
20
3,1
4

0,55

A.7 Bể Khử Trùng

SVTH: Võ Văn Thắng

GVHD: Bùi Quang Mạnh Anh

7


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty bao bì BICICO công suất 80m3/ngày.đêm

Lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải được tính theo công thức:
(Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp,Tính toán thiết kế công trình- Lâm Minh
Triết)
Ya 

a * Q 3 * 3,4

0,01 kg/h
1000 1000

 Trong đó:

 Q: lưu lượng tính toán của nước thải, Q = 3,4 (m3/h)
 a: liều lượng Clo hoạt tính trong Clo nước lấy theo điều 6.20.3-TCXD-51-84,
nước thải sau khi xử lý sinh học hoàn toàn, a = 3
Vậy lượng Clo dùng cho 1 ngày là: 0,01 * 24 = 0,24(kg/ng) = 7,2 (kg/tháng)
Dung tích bình Clo: (l )

V

m 7,2

4,9l
P 1,47

 Trong đó :


P: trọng lượng riêng của Clo.
Thể tích hữu ích của bể tiếp xúc được tính theo công thức:
V = Qmax * t = 3,4 * 40/60 = 2,3 m3

 Trong đó:


t: thời gian lưu nước, chọn t = 40 phút (Xử lý nước thải- Hoàng Huệ)

- Chọn Chiều cao bể: H1 = 1 (m)
- Chiều cao bảo vệ: hbv= 0,2 (m)
- Chọn chiều dài bể L = 2m, chiều rộng bể B = 0,5m
Bảng 3 : Bảng thông số thiết kế bể khử trùng
STT
1
2
3
4

Thông Số thiết kế

Chiều dài bể
Chiều rộng bể
Chiều cao bể
Thời gian lưu nước

Số liệu
1,5
1,5
1,2
40

Đơn vị
m
m
m
phút

A.8 Tính bể chứa bùn
Bùn trong bể lắng 1 sẽ được xả về bể chứa bùn sau đó được bơm.
Lưu lượng bùn từ bể lắng đứng là 0,005m 3 / h = 0,12m3/ngày( theo tính toán ở
trên)
SVTH: Võ Văn Thắng

GVHD: Bùi Quang Mạnh Anh

8


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty bao bì BICICO công suất 80m3/ngày.đêm

Chọn thời gian hút bùn định kì tại bể nén bùn là 2 tháng.
Thể tích của bể chứa bùn: 0,12 * 60 = 7,2m3
Kích thước xây dựng của bể chứa bùn như sau: L x B x H = 1,5 x 1,5 x 4m
B. PHƯƠNG ÁN 2
B.1 Bể Aeroten
+ Lưu lượng nước thải: Q = 80 (m3/ngàyđêm)
+ Nhiệt độ nước thải: t = 25oC
+ Hàm lượng BOD5 đầu vào = hàm lượng BOD 5 đầu ra của bể lắng I : S o = 130
(mg/l)
+ Cặn lơ lửng: SSvào = 90 (mg/l)
- Đầu ra: Nước thải sau xử lý đạt QCVN 24 – 2009 BTNMT cột B.
+ BOD5 đầu ra = S < 50 (mg/l), Chọn BOD5 đầu ra = 42 (mg/l)
+ COD đầu ra < 100 (mg/l), chọn CODra = 98 (mg/l)
+ Cặn lơ lửng: SSra < 100 (mg/l), Chọn SSra = 40(mg/l)
- Các thông số vận hành:
+ Cặn hữu cơ, a = 75%.
+ Độ tro z = 0,3 (Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải- Trịnh Xuân Lai)
+ Lượng bùn hoạt tính trong nước thải ở đầu vào bể, Xo= 0.
+ Nồng độ bùn hoạt tính, X = 2500 ÷ 4000 mg/l, chọn X = 3000 (mg/l)
+ Lượng bùn hoạt tính tuàn hoàn là nồng độ cặn lắn ở đáy bể lắng 2, XT = 8000
(mg/l)
+ Chế độ xáo trộn hoàn toàn.
+ Thời gian lưu bùn trong công trình, θc = 5÷15 ngày, chọn θc = 20 ngày
+ Hệ số phân hủy nội bào, Kd = 0.05 ngày-1
+ Hệ số sản lượng bùn Y = 0,4 ÷ 0,8 mg VSS/mg BOD 5, chọn Y = 0,8 mg
VSS/mg BOD5
1. Xác định hiệu quả xử lý
- Hiệu quả xử lý tính theo BOD5 :
130  42
E

* 100 68 %
130

2. Kích thước bể Aerotank:

SVTH: Võ Văn Thắng

GVHD: Bùi Quang Mạnh Anh

9


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty bao bì BICICO công suất 80m3/ngày.đêm
W

Q * Y * c * ( S 0  S ) 80 * 0,8 * 20 * (130  42)

18 m3
X * (1  k d  c )
3000 * (1  0.05 * 20)

Chọn chiều cao hữu ích của bể là: 3m, chiều cao an toàn là 0,5m
Kích thướt bể: H * L * B = 3 * 2,4* 2,4
3. Thời gian lưu nước:
t

18
* 24 6h
80

4. Tính toán lượng bùn dư thải bỏ mỗi ngày
Tốc độ tăng trưởng của bùn tính theo công thức:
Hệ số sản lượng quan sát (Yobs) tính theo phương trình:
Y
0,8
Yobs 

0,4 mg/mg
1  k d  c 1  0,05 * 20

Lượng bùn hoạt tính sinh ra do khử BOD5
Px = Yobs * Q * (BODvào – BODra) * 10-3 = 0,4 * 80 * (130 – 42) * 10-3
= 2,8kg/ ngày
Tổng lượng bùn sinh ra mỗi ngày theo SS:
Px(ss) = 2,8/0,7 = 4 kgSS/ngày
Lượng bùn dư cần xử lý mỗi ngày:
Lượng bùn dư cần xử lý = Tổng lượng bùn – Lượng SS trôi ra khỏi lắng
Mdư(SS) = 4kgSS/ngày – 80m3 * 40g/m3 * 10-3 kg/g = 0,8kgSS/ngày
5. Xác định lưu lượng bùn thải
c 

VX
Qw X  Qe X e

VX  Qe X e e 18 3000  80 * 32 * 20
Qw 

0,045 m3
X c
3000 * 20

 Trong đó:


Xe = Nồng độ chất bay hơi ở đầu ra của hệ thống.
Xe = 0,8 * SSra = 0,8 * 40 = 32g/L
Giả sử rằng chất lơ lửng trong nước thải đầu ra là chất rắn sinh học (bùn hoạt

tính), trong đó có 80% là chất dễ bay hơi, 60% là chất có thể phân hủy sinh học.
6. Tính hệ số tuần hoàn 
Do BOD đầu vào là 130 < 150 nên không cần tuần hoàn bùn

SVTH: Võ Văn Thắng

GVHD: Bùi Quang Mạnh Anh

10


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty bao bì BICICO công suất 80m3/ngày.đêm

7. Tính lượng oxi cung cấp cho ngăn hiếu khí
Lượng oxy cần thiết trong điều kiện tiêu chuẩn:
OC 

Q( S o  S )
80 * (130  42)
 1.42Px 
 1,42 1,76 8 kgO2/ngày
f
0,68 * 1000

 Trong đó:


f : Hệ số chuyển đổi giữa BOD5 và BOD20, f = 0.68

Lượng oxy thực tế cần sử dụng cho ngăn hiếu khí:
OCt OC0 *

Cs
9,08
8 *
10 kgO2/ngày
Cs  C L
9,08  2

 Trong đó:

- Cs: Nồng độ bão hòa của oxy trong nước ở nhiệt độ làm việc, C s = 9,08 mg/l
(khoảng 30oC);
- CL: Lượng oxy hòa tan cần duy trì trong bể, CL = 2 mg/L.
Trong không khí, oxy chiếm 21% thể tích; giả sử rằng trọng lượng riêng của
không khí là 1.2kg/m3, với hiệu quả vận chuyển 8%, vậy lượng không khí yêu cầu
cho quá trình là:
M kk 

M O2
0,21 * 1,2



10kg / ngày
40 m3/ngày
3
0,21 * 1,2kg / m

Lượng không khí cần thiết cho xáo trộn hoàn toàn:
q

M kk 40m 3 / ngày
1

*
* 1000l / m 3 19 l/m3.phút
3
EV
0,08 * 18m 1440 phút / ngày

Lượng không khí thiết kế để chọn máy nén khí sẽ là:
Qkk  f *

M kk
40m 3 / ngày
1
2 *
*
0,7 m3/phút = 0,012m3/s
E
0,08
1440 phút / ngày

8. Áp lực và công suất của hệ thống thổi khí:
Áp lực cần thiết cho hệ thống khí thổi xác định theo công thức:
Hct = hd + hc + hf +H = 0,4 + 0,4 + 0,5 + 3 = 4,3m
 Trong đó:

- hd = Tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiếu dài ống dẫn (m), không vượt quá
0,4m;
- hc = Tổn thất cục bộ (m), không vượt quá 0,4m;
SVTH: Võ Văn Thắng

GVHD: Bùi Quang Mạnh Anh

11


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty bao bì BICICO công suất 80m3/ngày.đêm

- hf = Tổn thất qua thiết bị phân phối (m), không quá 0,5m;
- H = chiều sâu hữu ích của bể, H = 3m
Áp lực không khí sẽ là:
10,33  H ct 10,33  4,3
P

1,42 at
10,33
10,33

Công suất máy nén khí tính theo công thức:
34400 * ( P 0.29  1) * q * k 34400 * (1.420.29  1) * 0,012 * 2

N

1,1 kW
102 *
102 * 0.8
 Trong đó:

- q: Lưu lượng không khí, q = 0,012m3/s
-  : Hiệu suất máy nén khí,  = 0,7  0,9, chọn  = 0,8
- k: hệ số an toàn khi thiết kế ngoài thực tế
9. Tính toán hệ thống sục khí:
Hệ thống phân phối khí được bố trí trên thành bể rồi chạy dọc theo thành bể
xuống đáy bể với các ống nhánh.
Ống chính được đặt trên thành bể với lưu lượng khí thổi vào Qch = 0,012m3/s.
Số đĩa phân phối khí:
n

F 4
 4 cái
f 1

 Trong đó:

- F: Diện tích ngăn hiếu khí
- f : diện tích phục vụ của mỗi đĩa, tiêu chuẩn f = 1 1,4 m2, chọn f = 1 m2.
10. Tính đường kính ống phân phối :
Lưu lượng của ống chính là Q ch = 0,012m3/s và vận tốc từ 10  15m/s , chọn
đường kính D = 34mm. Chọn ống nhựa  42
11. Kiểm tra các thông số thiết kế
Tải trọng thể tích của ngăn hiếu khí

L

S o * Q 130 *10  3 * 80

0,5 kgBOD5/m3.ngày
V
18

Tỷ số F/M:
S
F
130
 o 
0,2 ngày-1
M  * X 6( gio / 24 gio / ngày) * 3000mg / L

SVTH: Võ Văn Thắng

GVHD: Bùi Quang Mạnh Anh

12


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty bao bì BICICO công suất 80m3/ngày.đêm

B.2 Tính bể lắng ly tâm
1. Diện tích mặt bằng của bể lắng được tính theo công thức:
F 

Q(1   ) * C0

CtVl

 Trong đó:


Q: Lưu lượng nước thải bằng 80 m3/ngày = 3,4 m3/h.



α: Hệ số tuần hoàn lấy 0,75.



C0: Nồng độ bùn hoạt tính trong bể aerotent 3750 mg/l



Ct: Nồng độ bùn trong dòng tuần hoàn bằng 10000 (mg/l)



Vl: Vận tốc lắng của bề mặt phân chia ứng với nồng độ Cl
Cl 

C t 10000

5000
2
2

 Vl được xác định theo công thức :

V

6

L

6



Vmax * e  K *Cl *10 7 * e  600*5000*10 0,35

 Trong đó :

 Vmax =7m/h.
 K = 600.
F

3,4 * (1  0,75) * 3750
6,5 m2
10000 * 0,35

Nếu kể cả buồng phân phối trung tâm
F = 1,1 * 6,5 = 7,1m2
Xây dựng một bể lắng tròn rađian. Đường kính bể:
D

4 F be

4 * 7,1

3m

3,14

Đường kính buồng phân phối:
d = 0,25 * D = 0,25 * 3 = 0,75 (m).
Diện tích buồng phân phối trung tâm:
f 

SVTH: Võ Văn Thắng

0,7 2 * 3,14
0,4 m2
4
GVHD: Bùi Quang Mạnh Anh

13


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty bao bì BICICO công suất 80m3/ngày.đêm

Vậy diện tích vùng lắng của bể:
SL = 7,1 – 0,4 = 6,7 (m2).
Tải trọng thủy lực: a 

Q 80

12

S L 6,7

Vận tốc đi lên của nước trong bể. V 

a 12
 0,5m / h
24 24

Máng thu nước đặt ở vòng tròn có đường kính bằng 0,8 đường kính bể là 2,4m
Chiều dài máng thu nước :
L = π * Dmáng = 3.14 * 2,4 = 7,5(m)
Tải trọng thu nước trên 1m dài của ống: al 

Q 80

10
L 7,5

2. Xác định chiều cao bể :
Chọn chiều cao bể H = 4m; chiều cao dự trữ trên mặt thoáng h 1 = 0,3 m. Chiều
cao nước trong bể là 3,7 m. Gồm:
Chiều cao phần nước trong h2 = 1,5m.
Chiều cao phần chóp đáy bể có độ dốc 2% về tâm: h3 = 0,02 * 6,5 = 0,13 (m).
Chiều cao chứa bùn phần hình trụ:
h4 = H – h1 – h2 –h3 = 4 – 0,3 – 1,5 – 0,13 = 2,07 (m).
Thể tích phần chứa bùn.
Vb = S * h4 = 4,4 * 2,07 = 9,108 (m3).
3. Thời gian lưu nước trong bể lắng:
Dung tích trong bể lắng:
V = H * S = 3,7 * 7,1 = 26,2 (m3).

Nước đi vào bể lắng:
QL = (1 + α) * Q = 1,75 * 3,3 = 6 (m3/h).
Thời gian lắng:
t

V 16,2

2,7 h
Q
6

C. TÍNH TOÁN HÓA CHẤT
C.1 Tính hóa chất khử trùng
Lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải
a * Q 3 * 80
Ya 

0,24 kg/ngày
1000 1000
SVTH: Võ Văn Thắng

GVHD: Bùi Quang Mạnh Anh

14


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty bao bì BICICO công suất 80m3/ngày.đêm
 Trong đó:

- Q = Lưu lượng thiết kế, Q = 80m3/ngày.đêm

- a = Liều lượng hoạt tính lấy theo điều 6.20.3 – TCXD-51-84
Nước thải sau xử lý cơ học:

a = 10g/m3

Nước thải sau xử lý sinh học hoàn toàn:

a = 3g/m3

Nước thải sau xử lý sinh học không hoàn toàn:

a = 5g/m3

Nồng độ dung dịch NaOCl = 10%
Lượng NaOCl 10% cần châm vào bể khử trùng = 0,24/0,1 = 2,4l/ngày = 0,1l/h
Chọn thùng đựng hóa chất 500L
Chọn 1 bơm Seko-AXS60, Q = 2,5 – 3,5 l/h, H = 12 - 10,6 bar, W = 35W để
châm hóa chất khử trùng.
C.2 Tính lượng PAC:
Lượng PAC cần thiết châm vào hệ thống để keo tụ nước thải
b * Q 66 * 80
M

5,28(kg / ngày )
1000 1000


Trong đó :

 Q: Lưu lượng thiết kế, Q = 80m3/ngày.đêm (chỉ keo tụ nước thải sản xuất)

 b = 66g/m3. Liều lượng PAC theo thí nghiệm Jatest
 Nồng độ của dung dic PAC là 5%
Lượng PAC 10% cần châm vào để khử trùng = 5,28/0,05 = 106l/ngày = 4,4l/h
Chọn thùng chứa dung dịch hóa chất là 500L
Chọn 1 bơm châm PAC như sau: chọn loại Bơm định lượng Seko-AXS60, Q =
2,5 - 5 l/h, H = 12-10,6 bar,W = 35W
C.3 Tính lượng Polymer
Lượng Polymer cần thiết châm vào hệ thống
M 


c * Q 2 * 40

0,08(kg / ngày )
1000 1000

Trong đó :

 Q = Lưu lượng thiết kế, Q = 40m3/ngày.đêm
 c = Liều lượng Polymer
Nồng độ của dung dich Polymer là 1%

SVTH: Võ Văn Thắng

GVHD: Bùi Quang Mạnh Anh

15


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty bao bì BICICO công suất 80m3/ngày.đêm

Lượng Polymer 1% cần châm vào = 0,08/0,01 = 8l/ngày=0,34l/h
Chọn thùng chứa dung dịch hóa chất là 500L
Bơm Định lượng Pulsafeeder model S100-X003, Q = 0,47l/h, H = 7bar,
W= 0,25kW.
C.4 Bể chứa dung dịch axít H2SO4 và bơm châm H2SO4
Lưu lượng thiết kế:

Q

= 1 m3/h

pHvào max

=9

pHtrung hoà

=7

K

= 0,000005 mol/l

Khối lượng phân tử H2SO4

= 98 g/mol

Nồng độ dung dịch H2SO4

= 10%( Quy phạm 5 - 10%)

Trọng riêng của dung dịch

= 1,84

Liều lượng châm vào

=

0,000005 * 98 * 1 * 1000
= 0,003 l/h
10 * 1,84 * 10

Liều lượng châm vào trong một ngày = 0,003 * 24 = 0,072 lít/ngày
Chọn thể tích bồn chứa V = 500 lít.
Chọn bơm châm axít H2SO4: Bơm Định lượng Pulsafeeder model S100 -X003,Q
= 0,47 l/h, H = 7bar, W = 0,25kW
C.5 Bể chứa dung dịch NaOH và bơm châm NaOH
Lưu lượng thiết kế:

Q

= 3,34 m3/h

pHvào min

= 5

pHtrung hoà

= 7

K

= 0,00001 mol/l

Khối lượng phân tử NaOH

= 40 g/mol

Nồng độ dung dịch NaOH

= 10% ( Quy phạm 5 -10%)

Trọng riêng của dung dịch

= 1.53

Liều lượng châm vào

=

0,00001* 40 *1*1000
= 0,003 l/h
10 *1,53 *10

Liều lượng châm vào trong một ngày = 0,003 * 24 = 0,072 lít/ngày
Chọn thể tích bồn chứa V = 500 lít.

SVTH: Võ Văn Thắng

GVHD: Bùi Quang Mạnh Anh

16


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty bao bì BICICO công suất 80m3/ngày.đêm

Chọn bơm châm axít NaOH. Chọn bơm châm axít H 2SO4: Bơm Định lượng
Pulsafeeder model S100-X003,Q = 0,47 l/h, H = 7bar, W = 0,25kW

SVTH: Võ Văn Thắng

GVHD: Bùi Quang Mạnh Anh

17


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty bao bì BICICO công suất 80m3/ngày.đêm

PHỤ LỤC 2 – DỰ TOÁN KINH TẾ
A. DỰ TOÁN CHO PHƯƠNG ÁN 1
A.1 Chi phí đầu tư cơ bản

 Chí phí xây dựng cơ bản
Hạng mục công

Vật

trình
Bể điều hòa
Bể lắng I
Bể trung gian
Bể lọc sinh học
Bể chứa bùn

liệu
BTCT
BTCT
BTCT
BTCT
BTCT

Nhà điều hành

Gạch

Số lượng
3,8
450
3,8
7,1
1,5
18
Tổng cộng

Đơn vị tính (VNĐ)
Đơn vị
Đơn giá

Thành tiền
m3
5.000.000
19.000.000
kg
7.000
3.150.000
3
m
5.000.000
19.000.000
3
m
5.000.000
35.500.000
3
m
5.000.000
7.500.000
m3

1.500.000

27.000.000
122.500.000

Tổng cộng T1 = 122.500.000VNĐ

 Chi phí máy móc và thiết bị
Tên thiết bị

Bơm nước thải BEST ONE
MA
Đĩa thổi khí d = 100
Bồn hoá chất, bằng nhựa,
500L
Bơm Định lượng
Đĩa thổi khí d = 100
Máy thổi khí Anlet, BS 65
Diffuser D245
Hệ thống đường ống cho
công trình, ống PVC
Hệ thống van khoá
SVTH: Võ Văn Thắng

Số

Đơn vị tính ( VNĐ)
Đơn giá
Thành tiền
lượng Đơn vị
BỂ ĐIỀU HOÀ
3

Cái

9
Cái
ỐNG TRỘN

5.855.000

17.600.000

150.000

1,350,000

3

Cái

950.000

2.850.000

4

Cái

3.300.000

13.200.000

150.000

1.350.000

39.000.000

78.000.000

340.000

4.000.000

BỂ TRUNG GIAN
9
Cái
LỌC SINH HỌC
2

Cái

12
Cái
THIẾT BỊ PHỤ TRỢ
1

Bộ

10.000.000

10.000.000

1

Bộ

5.000.000

5.000.000

GVHD: Bùi Quang Mạnh Anh

18


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty bao bì BICICO công suất 80m3/ngày.đêm

Tổng cộng

146,540,000

Tổng cộng T2 = 146.540.000VNĐ

 Chi phí các phụ kiện và chi phí gián tiếp
STT
1
2
3
4

Phụ kiện

Đơn giá

Thành tiền (VNĐ)

Hệ thống dây điện
2,5% (T1 + T2)

Tủ điện điều khiển tự động 2,5% (T1 + T2)
Chi phí lập và quản lý dự án 5% (T1 + T2)
Chi phí nhân công
10% (T1 + T2)
Tổng cộng

6.345.750
6.345.750
12.691.500
25.383.000
50.766.000

Tổng cộng T3 = 50.766.000VNĐ
Tổng chi phí đầu tư ban đầu:
Tđtbđ = T1 + T2 + T3 = 122.500.000 + 146.540.000 + 50.766.000
= 319.900.000VNĐ.
A.2 Chi phí quản lý vận hành
Chi phí hóa chất

Tên hoá chất
3

NaClO (0,003kg/m )
PAC (0,03kg/m3)
Polymer ( 0,002kg/m3)
NaOH ( 0,1kg/m3)
H2SO4 ( 0,008kg/m3)

Số lượng
(kg/tháng)

22.5
150
15
75
60

Đơn giá

Thành tiền

(1000VNĐ) (triệuVNĐ/tháng)
2
0.0
7
1.1
100
1.5
15
1.1
9
0.5

Tổng T4 = 4.300.000 VNĐ/tháng

 Chi phí điện năng
Thời
Công
STT

Tên thiết bị

suất
kW/h

1 Máy bơm hóa chất
3 Máy thổi khí
SVTH: Võ Văn Thắng

0,25
6,2

Số
lượng

4
2

gian

Điện

hoạt

năng

động tiêu thụ
(h)
24
12

24
148,8

Đơn giá
VNĐ

1.000
1.000

Thành
tiền
VNĐ
24.000
148.800

GVHD: Bùi Quang Mạnh Anh

19


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty bao bì BICICO công suất 80m3/ngày.đêm

5 Bơm nước
6 Bóng điện chiếu sáng

0.25
3
0,03
2
Tổng cộng

12
10

9
0,6

1.000
1.000

9.000
600
182.000

Tổng cộng T5 = 182.000VNĐ/ngày = 5.400.000VNĐ/tháng.

 Chi phí nhân công vận hành
Biên chế
Công nhân vận hành

Số người

Mức lượng

Thành tiền

2

VNĐ
1.500.000

1000 VNĐ
3.000.000

Tổng cộng T6 = 3.000.000 VNĐ/tháng = 100.000VNĐ/ngày
 Chi phí bảo trì bảo dưỡng hàng năm:
 Thay nhớt
 Bôi trơn dầu mỡ
Chi phí bảo trì bảo dưỡng T7 = 0,5% tổng chi phí đầu tư
= 0,5% * 304.000.000 = 1.700.000VNĐ/năm
= 141VNĐ/tháng
Vậy tổng chi phí vận hành: Tvh = T4 + T5 + T6 + T7
= 4.300.000 + 5.400.000 + 3.000.000 + 141.000
= 12.841.000VNĐ/tháng

SVTH: Võ Văn Thắng

GVHD: Bùi Quang Mạnh Anh

20


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty bao bì BICICO công suất 80m3/ngày.đêm

A.3 Khấu hao tài sản và lãi suất
Số tiền vay ngân hàng ban đầu: 304.000.000VNĐ, với lãi suất vay dài hạn
1%/năm, với niên hạn hoạt động của công trình là 20 năm. Số tiền phải chi trả hàng
năm cho ngân hàng được tính theo bảng 1.
Số tiền phải chi trả trung bình hàng tháng cho ngân hàng:
T = 75.176.000 /20/12 = 313.000VNĐ/tháng

Bảng 1: Số tiền chi trả hàng năm cho ngân hàng

Thời gian
vận hành dự
án (năm)

Tiền vay ngân
hàng
(1.000VNĐ)

Trả nợ định kỳ
(1.000VNĐ)

Tiền trả lãi
suất ngân
hàng
(1.000VNĐ)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

13
14
15
16
17
18
19
20
Tổng

319,900,000
303,905,000
287,910,000
271,915,000
255,920,000
239,925,000
223,930,000
207,935,000
191,940,000
175,945,000
159,950,000
143,955,000
127,960,000
111,965,000
95,970,000
79,975,000
63,980,000
47,985,000
31,990,000
15,995,000

15,995,000
15,995,000
15,995,000
15,995,000
15,995,000
15,995,000
15,995,000
15,995,000
15,995,000
15,995,000
15,995,000
15,995,000
15,995,000
15,995,000
15,995,000
15,995,000
15,995,000
15,995,000
15,995,000
15,995,000

44,786,000
3,039,050
2,879,100
2,719,150
2,559,200
2,399,250
2,239,300
2,079,350

1,919,400
1,759,450
1,599,500
1,439,550
1,279,600
1,119,650
959,700
799,750
639,800
479,850
319,900
159,950

SVTH: Võ Văn Thắng

Trả ngân
hàng
(1.000VNĐ)
60,781,000
19,034,050
18,874,100
18,714,150
18,554,200
18,394,250
18,234,300
18,074,350
17,914,400
17,754,450
17,594,500
17,434,550

17,274,600
17,114,650
16,954,700
16,794,750
16,634,800
16,474,850
16,314,900
16,154,950
335,920,000

GVHD: Bùi Quang Mạnh Anh

21


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty bao bì BICICO công suất 80m3/ngày.đêm

A.4 Giá thành xử lý cho 1m3 nước thải đã xử lý
Giá 1m3 nước =

T  Tvh 12.841.000  313.000

5.5000 VNĐ
Q * 30
80 * 30

Vậy giá thành 1m3 nước đã xử lý là 5.500VNĐ.
B. DỰ TOÁN CHO PHƯƠNG ÁN 2
B.1 Chi phí đầu tư cơ bản

 Chí phí xây dựng cơ bản
Hạng mục công

Vật

trình
Bể điều hòa
Bể lắng I
Bể trung gian
Bể Hiếu Khí
Bể lắng 2
Bể chứa bùn

liệu
BTCT
BTCT
BTCT
BTCT
BTCT
BTCT

Nhà điều hành

Gạch

Số lượng
3,8
450
3,8
8

3,5
1,5
18
Tổng cộng

Đơn vị tính (VNĐ)
Đơn vị
Đơn giá
Thành tiền
m3
5.000.000
19.000.000
kg
7.000
3.150.000
m3
5.000.000
19.000.000
3
m
5.000.000
40.000.000
3
m
5.000.000
5.7000.000
3
m
5.000.000
7.500.000

m3

1.500.000

27.000.000
130.000.000

Tổng cộng T1 = 130.000.000VNĐ

 Chi phí máy móc và thiết bị
Tên thiết bị
Bơm nước thải BEST ONE
MA
Đĩa thổi khí d = 245
Bồn hoá chất, bằng nhựa,
500L
Bơm Định lượng
Ống trung tâm
Mắng răng cưa
SVTH: Võ Văn Thắng

Số

Đơn vị tính ( VNĐ)
Đơn giá
Thành tiền
lượng Đơn vị
BỂ ĐIỀU HOÀ
2

Cái

9
Cái
ỐNG TRỘN

5.855.000

11.710.000

150.000

1.350.000

3

Cái

950.000

2.850.000

4

Cái

3.300.000

13.200.000

BỂ LẮNG 2
1
Cái
1
cái

800.000
1.000.000

800.000
1.000.000

GVHD: Bùi Quang Mạnh Anh

22


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty bao bì BICICO công suất 80m3/ngày.đêm

BỂ HIẾU KHÍ
Máy thổi khí Anlet, BS 65
Diffuser D245

2

Cái

39.000.000

78.000.000

340.000

4.000.000

Bộ

10.000.000

10.000.000

Bộ

5.000.000

10.000.000
142.000.000

12
Cái
THIẾT BỊ PHỤ TRỢ

Hệ thống đường ống cho
công trình, ống PVC
Hệ thống van khoá

1
1
TỔNG CỘNG

Tổng cộng T2 = 142.000.000VNĐ

 Chi phí các phụ kiện và chi phí gián tiếp
STT

Phụ kiện

Đơn giá

Thành tiền (VNĐ)

1
2
3
4

Hệ thống dây điện
Tủ điện điều khiển tự động
Chi phí lập và quản lý dự án
Chi phí nhân công
Tổng cộng

2.5% (T1 + T2)
2.5% (T1 + T2)
5% (T1 + T2)
10% (T1 + T2)

6.772.125
6.772.125
13.544.250

27.088.500
54.177.000

Tổng cộng T3 = 54.177.000VNĐ
Tổng chi phí đầu tư ban đầu:
Tđtbđ = T1 + T2 + T3 = 130.000.000 + 140.000.000 + 54.177.000
= 324.177.000VNĐ

SVTH: Võ Văn Thắng

GVHD: Bùi Quang Mạnh Anh

23


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty bao bì BICICO công suất 80m3/ngày.đêm

B.2 Chi phí quản lý vận hành
Chi phí hóa chất

Số lượng

Tên hoá chất

Đơn giá

(kg/tháng)
22,5
150
15

75
60

3

NaClO (0,003kg/m )
PAC (0,03kg/m3)
Polymer ( 0,002kg/m3)
NaOH ( 0,1kg/m3)
H2SO4 ( 0,008kg/m3)

Thành tiền

(1000VNĐ) (triệuVNĐ/tháng)
2
0.0
7
1.1
100
1.5
15
1.1
9
0.5

Tổng T4 = 4.300.000 VNĐ/tháng

 Chi phí điện năng
Thời
Công

STT

Tên thiết bị

suất
kW/h

1
3
5
6

Máy bơm hóa chất
Máy thổi khí
Bơm nước
Bóng điện chiếu sáng

Số
lượng

0,25
4
6,2
2
0.25
3
0,03
2
Tổng cộng

gian

Điện

hoạt

năng

Đơn giá

động tiêu thụ
(h)
24
12
12
10

24
67
9
0,6

Thành
tiền

VNĐ

1.000
1.000
1.000

1.000

VNĐ
24.000
670.00
9.000
600
103.000

Tổng cộng T5 = 103.000.000VNĐ/ngày = 3.090.000VNĐ/tháng

 Chi phí nhân công vận hành
Biên chế

Số người

Mức lượng

Thành tiền

Công nhân vận hành

2

VNĐ
1.500.000

1000 VNĐ
3.000.000

Tổng cộng T6 = 3.000.000 VNĐ/tháng = 100.000VNĐ/ngày
 Chi phí bảo trì bảo dưỡng hàng năm:
 Thay nhớt
 Bôi trơn dầu mỡ
Chi phí bảo trì bảo dưỡng T7 = 0,5% tổng chi phí đầu tư
= 0,5% x 304.000.000 = 1.700.000VNĐ/năm
= 141VNĐ/tháng
SVTH: Võ Văn Thắng

GVHD: Bùi Quang Mạnh Anh

24


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty bao bì BICICO công suất 80m3/ngày.đêm

Vậy tổng chi phí vận hành: Tvh = T4 + T5 + T6 + T7
= 4.300.000 + 5.400.000 + 3.000.000 + 141.000
= 12.831.000VNĐ/tháng
B.3 Khấu hao tài sản và lãi suất
Số tiền vay ngân hàng ban đầu: 324.177.000VNĐ, với lãi suất vay dài hạn
14%/năm, với niên hạn hoạt động của công trình là 20 năm. Số tiền phải chi trả
hàng năm cho ngân hàng được tính theo bảng 2.
Số tiền phải chi trả trung bình hàng tháng cho ngân hàng:
T = 76.181.000/20/12 = 317.000VNĐ/tháng
Bảng 2: Số tiền chi trả hàng năm cho ngân hàng
Thời gian
vận hành

Tiền vay ngân

dự án

hàng (1.000VNĐ)

(năm)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Tổng

324,177,000
307,968,150

291,759,300
275,550,450
259,341,600
243,132,750
226,923,900
210,715,050
194,506,200
178,297,350
162,088,500
145,879,650
129,670,800
113,461,950
97,253,100
81,044,250
64,835,400
48,626,550
32,417,700
16,208,850

SVTH: Võ Văn Thắng

Trả nợ định

Tiền trả lãi suất

Trả ngân

kỳ

ngân hàng

hàng

(1.000VNĐ)

(1.000VNĐ)

(1.000VNĐ)

16,208,850
16,208,850
16,208,850
16,208,850
16,208,850
16,208,850
16,208,850
16,208,850
16,208,850
16,208,850
16,208,850
16,208,850
16,208,850
16,208,850
16,208,850
16,208,850
16,208,850
16,208,850
16,208,850
16,208,850

45,384,780
3,079,682
2,917,593
2,755,505
2,593,416
2,431,328
2,269,239
2,107,151
1,945,062
1,782,974
1,620,885
1,458,797
1,296,708
1,134,620
972,531
810,443
648,354
486,266
324,177
162,089

61,593,630
19,288,532
19,126,443
18,964,355
18,802,266
18,640,178
18,478,089
18,316,001
18,153,912

17,991,824
17,829,735
17,667,647
17,505,558
17,343,470
17,181,381
17,019,293
16,857,204
16,695,116
16,533,027
16,370,939

GVHD: Bùi Quang Mạnh Anh

25