tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu tắc vân, thành phố cà mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm năm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (7.25 MB, 99 trang )
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân, TP Cà Mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm/ năm
MỤC LỤC
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN...........................................................i
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN ......................................................... ii
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. iii
TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .............................................................................iv
ABSTRACT ...................................................................................................................v
MỤC LỤC .....................................................................................................................vi
DANH MỤC BẢNG .....................................................................................................ix
DANH MỤC HÌNH .......................................................................................................x
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT....................................................................................xi
CHƢƠNG MỞ ĐẦU .....................................................................................................1
1 ĐẶC VẤN ĐỀ .........................................................................................................1
2. MỤC TIÊU ĐỒ ÁN .................................................................................................1
3 ĐỐI TƢỢNG THỰC HIỆN .....................................................................................1
4. GIỚI HẠN PHẠM VI ..............................................................................................1
5. NỘI DUNG ĐỒ ÁN.................................................................................................2
6 PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN ..............................................................................2
7. KẾ HOẠCH THỰC HIỆN ......................................................................................2
CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG ............................................................................3
1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN CHẾ BIẾN THỦY SẢN XUẤT
KHẨU TẮC VÂN........................................................................................................3
1.1.1
Giới thiệu khái quát về công ty ...................................................................3
1.1.2
Quy trình sản xuất .......................................................................................4
1.2 TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NƢỚC THẢI PHÁT SINH CỦA CÔNG TY CỔ
PHẦN CHẾ BIẾN THỦY SẢN XUẤT KHẨU TẮC VÂN .......................................5
1.2.1
Nguồn gốc ...................................................................................................5
1.2.2
Tính chất nƣớc thải sinh hoạt ......................................................................5
SVTH: TẠ HỮU PHƯỚC
GVHD: NGUYỄN NGỌC TRINH
vi
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân, TP Cà Mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm/ năm
1.2.3
Tính chất nƣớc thải của hoạt động sản xuất ................................................6
1.3 TỔNG QUAN MỘI SỐ PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI NGÀNH
THỦY SẢN ..................................................................................................................8
1.3.1
Phƣơng pháp cơ học ....................................................................................8
1.3.1.1 Song chắn rác ...........................................................................................8
1.3.1.2 Bể thu và tách dầu mỡ .............................................................................9
1.3.1.3 Bể điều hòa ............................................................................................10
1.3.1.4 Bể lắng ...................................................................................................10
1.3.2
Phƣơng pháp hóa l ...................................................................................12
1.3.3
Phƣơng pháp xử lý sinh học ......................................................................16
1.3.3.1 Xử l nƣớc thải bằng phƣơng pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên .16
1.3.3.2 Xử l nƣớc thải bằng phƣơng pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo .17
1.3.4
Khử trùng nƣớc thải ..................................................................................22
1.3.5
Xử lý bùn cặn ............................................................................................22
CHƢƠNG 2 ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHO NƢỚC
THẢI THỦY SẢN .......................................................................................................24
2.1
CƠ SỞ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ ...................................................................24
2.2
LƢU LƢỢNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ........................................................24
2.3
ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ ................................................................................26
2.4
LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ ............................................................................31
CHƢƠNG 3 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ ......................................32
3.1
DỰ ĐOÁN HIỆU SUẤT XỬ LÝ ....................................................................32
3.2
TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ ..................................................36
3.2.1
Song chắn rác ............................................................................................36
3.2.2
Hố thu gom ................................................................................................40
3.2.3
Bể lắng cát .................................................................................................42
3.2.4
Bể điều hòa ................................................................................................44
3.2.5
Bể tuyển nổi ..............................................................................................49
SVTH: TẠ HỮU PHƯỚC
GVHD: NGUYỄN NGỌC TRINH
vii
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân, TP Cà Mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm/ năm
3.2.6
Bể trung gian .............................................................................................55
3.2.7
Bể UASB ...................................................................................................57
3.2.8
Bể MBBR ..................................................................................................67
3.2.9
Bể lắng 2 (lắng ly tâm) ..............................................................................74
3.2.10 Khử trùng nƣớc thải, tính toán bể tiếp xúc ...............................................77
3.2.11 Bể chứa bùn ...............................................................................................79
CHƢƠNG 4 DỰ TOÁN KINH TẾ ............................................................................81
4.1
CHI PHÍ ĐẦU TƢ XÂY DỰNG.....................................................................81
4.1.1
Chi phí các hạng mục công trình...............................................................81
4.1.2
Chi phí lắp đặt máy móc, thiết bị ..............................................................82
4.2
CHI PHÍ VẬN HÀNH .....................................................................................84
4.2.1
Chi phí hóa chất ........................................................................................84
4.2.2
Chi phí điện năng ......................................................................................84
4.2.3
Chi phí nhân công .....................................................................................85
4.2.4
Chi phí bảo dƣỡng .....................................................................................85
4.3
CHI PHÍ CHO 1 M3 NƢỚC THẢI ..................................................................85
KẾT LUẬN ..................................................................................................................86
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................87
SVTH: TẠ HỮU PHƯỚC
GVHD: NGUYỄN NGỌC TRINH
viii
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân, TP Cà Mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm/ năm
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1 1 Hàm lƣợng chất ô nhiễm trong nƣớc thải sinh hoạt.........................................6
Bảng 1 2 Lƣu lƣợng nƣớc thải và tải lƣợng chất ô nhiễm của quá trình sản xuất thủy
sản ( T m đ ng lạnh) .......................................................................................................6
Bảng 1 3 Hàm lƣợng các chất ô nhiễm trong nƣớc thải sản xuất....................................7
Bảng 2 1 Hàm lƣợng chất ô nhiễm đầu vào của Công ty CP chế biến thủy sản xuất
khẩu Tắc Vân .................................................................................................................26
Bảng 3.1 Bảng dự đoán hiệu suất qua các công trình ...................................................32
Bảng 3.2 Các thông số tính toán cho song chắn rác ......................................................36
Bảng 3.3 Thông số thiết kế SCR ...................................................................................40
Bảng 3.4 Bảng thông số thiết kế hố thu gom. ...............................................................42
Bảng 3.5 Thông số xây dựng bể lắng cát ......................................................................44
Bảng 3.6 Thông số xây dựng bể điều hòa .....................................................................49
Bảng 3.7 Thông số tiêu biểu tính toán bể tuyển nổi ......................................................50
Bảng 3.8 Thông số xây dựng bể tuyển nổi ....................................................................55
Bảng 3.9 Bảng thông số thiết kế bể trung gian .............................................................57
Bảng 3.10 Thông số xây dựng bể UASB ......................................................................67
Bảng 3.11 Thông số thiết kế bể MBBR ........................................................................74
Bảng 3.12 Thông số xây dựng bể lắng 2 .......................................................................77
Bảng 3.13 Thông số xây dựng bể tiếp xúc ....................................................................79
Bảng 3.14 Các thông số thiết kế bể chứa bùn ...............................................................80
Bảng 4.1 Chi phí xây dựng các hạng mục công trình ...................................................81
Bảng 4.2 Chi phí lắp đặt máy móc, thiết bị ...................................................................82
Bảng 4.3 Chi phí hóa chất .............................................................................................84
Bảng 4 4 Chi Phí Điện Năng .........................................................................................84
SVTH: TẠ HỮU PHƯỚC
GVHD: NGUYỄN NGỌC TRINH
ix
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân, TP Cà Mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm/ năm
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Song chắn rác ...................................................................................................9
Hình 1.2 Bể lắng đứng ...................................................................................................11
Hình 1.3 Bể lắng ngang .................................................................................................11
Hình 1.4 Bể lắng li tâm..................................................................................................12
Hình 1 5 Sơ đồ công nghệ bể Aerotank truyền thống ...................................................17
Hình 1.6 Bể MBBR hiếu khí và thiếu khí .....................................................................20
Hình 1.7 Bể UASB ........................................................................................................21
Hình 3.1 Tấm chắn khí ..................................................................................................60
Hình 3.2 Tấm hƣớng dòng ............................................................................................61
SVTH: TẠ HỮU PHƯỚC
GVHD: NGUYỄN NGỌC TRINH
x
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân, TP Cà Mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm/ năm
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BOD
: Biochemical Oxygen Demad – Nhu cầu oxy sinh hoá, mgO2/L.
COD
: Chemical Oxygen Demad – Nhu cầu oxy hoá học, mgO2/L.
DO
: Dissolved Oxygen – Oxy hoà tan, mgO2/L.
MLSS
: Mixed Liquor Suspended Solid – Chất rắn lơ lửng bùn lỏng, mg/L.
MLVSS
: Mixed Liquor Volatile Suspended Solid – Chất rắn lơ lửng bay hơi
trong bùn lỏng, mg/L.
SS
: Suspended Solid – Chất rắn lơ lửng, mg/L.
VS
: Volatile Solid – Chất rắn bay hơi, mg/L
TCVN
: Tiêu Chuẩn Việt Nam.
TCXD
: Tiêu Chuẩn Xây Dựng.
XLNT
: Xử l nƣớc thải
QCVN
: Quy Chuẩn Việt Nam
HTXL
: Hệ thống xử lý
SVTH: TẠ HỮU PHƯỚC
GVHD: NGUYỄN NGỌC TRINH
xi
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân, TP Cà Mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm/ năm
CHƢƠNG MỞ ĐẦU
1. ĐẶC VẤN ĐỀ
Việt Nam hiện nay đang trong giai đoạn thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa
đất nƣớc. Nền kinh tế thị trƣờng là động lực thúc đẩy sự phát triển của mọi ngành kinh
tế, trong đó có ngành chế biến lƣơng thực, thực phẩm tạo ra các sản phẩm có giá trị
phục vụ cho nhu cầu ti u dùng trong nƣớc cũng nhƣ xuất khẩu. Trong những năm gần
đây có rất nhiều khiếu kiện và ý kiến phản ứng của ngƣời dân về ô nhiễm m i trƣờng
do ngành chế biến thủy sản gây ra Điều này cho thấy ngành chế biến thủy sản đang
đứng trƣớc nguy cơ làm suy thoái và ảnh hƣởng không nhỏ đến m i trƣờng.
Việc nghiên cứu xử l nƣớc thải cho ngành chế biến thủy sản, cũng nhƣ các ngành
công nghiệp khác đang là một yêu cầu cấp thiết đặt ra không chỉ đối với doanh nghiệp
hoạt động trong lĩnh vực mà còn với các nhà khoa học.
Trƣớc tình hình đó việc thiết kế hệ thống xử l nƣớc thải tập trung tại nhà máy
t m đ ng lạnh là cần thiết nhằm đạt tới sự hài hòa lâu dài, bền vững giữa nhu cầu phát
triển kinh tế xã hội và bảo vệ m i trƣờng một cách thiết thực nhất. Do đó đề tài “ Tính
toán, thiết kế trạm xử l nƣớc thải cho công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân với công suất 7000 tấn sản phẩm/ năm” đƣợc thực hiện.
2. MỤC TIÊU ĐỒ ÁN
Thiết kế trạm xử l nƣớc thải cho công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu Tắc
Vân với công suất 7000 tấn sản phẩm/ năm đảm bảo chất lƣợng nƣớc đầu ra đạt “Quy
chuẩn kỹ thuật quốc gia về nƣớc thải công nghiệp chế biến thủy sản – QCVN 11MT:2015/BTNMT”, cột B để nƣớc thải đầu ra đảm bảo không gây ảnh hƣởng tới môi
trƣờng.
3. ĐỐI TƢỢNG THỰC HIỆN
Nƣớc thải sinh hoạt và nƣớc thải từ các quá trình sản xuất của Công ty cổ phần chế
biến thủy sản xuất khẩu Tắc Vân.
4. GIỚI HẠN PHẠM VI
- Thiết kế hệ thống xử l nƣớc thải với công suất 7000 tấn sản phẩm/ năm.
- Hệ thống đặt trong khuôn viên của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân.
5. NỘI DUNG ĐỒ ÁN
SVTH: TẠ HỮU PHƯỚC
GVHD: NGUYỄN NGỌC TRINH
1
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân, TP Cà Mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm/ năm
- Tìm hiểu quy trình sản xuất chế biến biến thủy (tôm) của Công ty cổ phần chế
biến thủy sản xuất khẩu Tắc Vân.
-
Nguồn gốc phát sinh nƣớc thải của công ty.
Tính chất nƣớc thải của công ty.
Thu thập thông số về chất lƣợng nƣớc thải đầu vào.
Lựa chọn các phƣơng án xử l nƣớc thải tối ƣu vừa đảm bảo về mặt kinh tế
nhƣng vừa bảo vệ m i trƣờng theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nƣớc thải công
nghiệp sản xuất và chế biến thủy sản– QCVN 11-MT : 2015/BTNMT.
- Tính toán thiết kế các c ng trình đơn vị trong hệ thống xử lý.
- Dự toán chi phí.
- Thực hiện vẽ bản vẽ trên Autocad.
6. PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN
Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về nƣớc thải công nghiệp
ngành chế biến thực phẩm, tìm hiểu thành phần, tính chất nƣớc thải và các số liệu cần
thiết khác.
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử l nƣớc thải
công nghiệp qua các tài liệu chuyên ngành.
Phương pháp so sánh, đánh giá: So sánh ƣu nhƣợc điểm giữa các phƣơng án, lựa
chọn phƣơng án phù hợp.
Phương pháp tham khảo sát ý kiến chuyên gia: Tham khảo ý kiến chuyên gia
trong lĩnh vực để xây dựng phƣơng án thu thập, phân tích xử lý số liệu..
Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả cấu trúc các công trình
đơn vị trong hệ thống xử l nƣớc thải.
7. KẾ HOẠCH THỰC HIỆN
04/12/2016 – 03/01/2017: Hoàn thành chƣơng mở đầu & sơ đồ công nghệ.
03/01/2017 – 13/01/2017: Hoàn thành chƣơng 2.
13/01/2017 – 13/02/2017: Hoàn thành chƣơng 3.
13/02/2017 – 20/02/2017 : Hoàn thành chƣơng 4.
20/02/2017 – 02/04/2017: Hoàn thành các bản vẽ.
03/04/2017 – 12/04/2017: Nộp đồ án tốt nghiệp và bảo vệ.
SVTH: TẠ HỮU PHƯỚC
GVHD: NGUYỄN NGỌC TRINH
2
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân, TP Cà Mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm/ năm
CHƢƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN CHẾ BIẾN THỦY SẢN XUẤT
KHẨU TẮC VÂN.
1.1.1 Giới thiệu khái quát về công ty.
- T n doanh nghiệp: Cty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu Tắc Vân
- Loại hình doanh nghiệp: Cty cổ phần
- Giấy chứng nhận đăng k kinh doanh số: 6103000003 do Sở kế hoạch đầu tƣ
tỉnh Cà Mau cấp ngày 24/07/2000.
- Mã số thuế: 2000336035 do Cục Thuế tỉnh Cà Mau cấp ngày 26/09/2000.
- Giấy phép xuất khẩu số: 38/MSDN-XNK do cục Hải quan Cà Mau cấp ngày 14
tháng 03 năm 2001
- Ngành nghề kinh doanh: Sản xuất, chế biến t m đ ng lạnh xuất khẩu
- Địa chỉ : Số 180A – Ấp Cây Trâm A – Xã Định Bình – TP Cà Mau.
-
Điện thoại: (0780) 847589 - Fax: (0780) 847590.
Ngƣời đại diện: Huỳnh Hữu Hiếu Chức vụ : Giám đốc
Vốn điều lệ: 15 199 800 000 đồng
C ng suất của nhà máy: 7.000 tấn/năm
Tổng số cán bộ c ng nhân vi n: 800 ngƣời
Logo công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu Tắc Vân:
Tổng diện tích công ty : 14.200 m2
Máy móc thiết bị:
Hệ thống kho lạnh: 650 tấn
02 Tủ đ ng IQF
02 Xe lạnh
02 Máy tách khuôn
SVTH: TẠ HỮU PHƯỚC
GVHD: NGUYỄN NGỌC TRINH
3
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân, TP Cà Mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm/ năm
Hệ thống làm lạnh nƣớc: 20m3/giờ
04 Tủ đ ng loại 1 tấn/mẻ
02 Máy đánh vẩy: 55 tấn/ngày
04 Máy rà kim loại (Fej 0.5mm, Sus 0.7mm)
02 Máy phân cở
01 Máy hấp: 400kg/giờ
1.1.2 Quy trình sản xuất.
Tiếp nhận nguyên liệu
Nƣớc
Rửa 1
Phân cơ – Phân loại
Nƣớc
Rửa 2
Nƣớc thải
Sản phẩm phụ
Nƣớc thải
Rà kim loại – Xếp khuôn
Chờ đ ng
Cấp đ ng
Tách khuôn – Mạ băng
Đóng thùng
Bảo quản lạnh
T m nguy n liệu sau khi đƣợc rửa sạch và kiểm tra trong cơ thể có tạp chất,
sunfit hay kháng sinh kh ng thì đƣợc đem đi sơ chế C ng đoạn sơ chế bao gồm lặt
SVTH: TẠ HỮU PHƯỚC
GVHD: NGUYỄN NGỌC TRINH
4
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân, TP Cà Mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm/ năm
đầu t m, rút tim và nội tạng t m… Sau khi t m đƣợc rửa sạch thì đƣợc đem phân cỡ,
sau đó tiếp tục đƣợc rửa sạch và đƣợc đem cân khối lƣợng Tiếp đến t m đƣợc xếp vào
khu n Giai đoạn này thì các khu n chứa t m đƣợc tập trung lại và khi đủ số lƣợng thì
đƣợc vào cấp đ ng ở nhiệt độ -180C, ở nhiệt độ này bảo đảm đƣợc chất lƣợng thịt con
t m kh ng thay đổi nhiều so với t m tƣơi Sau đó các khu n chứa t m đƣợc đƣa vào
mạ băng – đây là c ng đoạn vừa tạo tính thẩm mỹ cho sản phẩm vừa bảo quản đƣợc
chất lƣợng con t m, Tiếp theo sản phẩm đƣợc đóng gói và trữ đ ng trong kho
1.2 TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NƢỚC THẢI PHÁT SINH CỦA CÔNG TY CỔ
PHẦN CHẾ BIẾN THỦY SẢN XUẤT KHẨU TẮC VÂN.
1.2.1 Nguồn gốc.
Nƣớc thải của công ty cổ phần chế biến thỷ sản xuất khẩu Tắc Vân gồm có: nƣớc
sản xuất và nƣớc thải sinh hoạt.
Nƣớc thải sản xuất là loại nƣớc thải phát sinh từ quá trình rửa tôm. Theo
phƣơng pháp đánh giá nhanh của WHO - 1993 thì lƣu lƣợng nƣớc thải của quá trình
này là 115m3/tấn tôm.
Nƣớc thải sinh hoạt là nƣớc thải xuất phát từ hoạt động sinh hoạt của cán bộ,
c ng nhân vi n trong cơ sở chế biến Đây cũng là lƣợng nƣớc thải rất đáng kể vì trong
cơ sở chế biến t m đ ng lạnh có số lƣợng c ng nhân khá đ ng (800 ngƣời), do đó lƣu
lƣợng nƣớc thải từ các hoạt động sinh hoạt khá lớn.
1.2.2 Tính chất nƣớc thải sinh hoạt.
Loại nƣớc thải này có thể gây ra ô nhiễm bởi các chất hữu cơ dạng lơ lững và hòa
tan có chứa thành phần hữu cơ cao (BOD5, COD), dầu mỡ động thực vật, thành phần
dinh dƣỡng (N, P).
Tính chất nƣớc thải sinh hoạt
SVTH: TẠ HỮU PHƯỚC
GVHD: NGUYỄN NGỌC TRINH
5
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân, TP Cà Mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm/ năm
Bảng 1.1 Hàm lƣợng chất ô nhiễm trong nƣớc thải sinh hoạt
STT
Chất ô nhiễm
Đơn vị
Hàm lƣợng
QCVN
14/2008/BTNMT
(loại B)
1
Tổng chất rắn (TS)
mg/l
350 – 1200
100
2
BOD5
mg/l
110 – 400
50
3
Nito Amoni
mg/l
12 – 50
10
4
Nito Nitrat
mg/l
0,1 – 0,4
50
5
Tổng chất béo
mg/l
50 – 150
20
6
Tổng Phốt pho
mg/l
8
10
7
Tổng Coliforms
MNP/100 ml
106 - 107
5000
(Metcalf&Eddy (1991), Wastewater Engineering Treatment, Disposal, Reuse.
Third Eđition)
Theo kết quả tham khảo cho thấy nƣớc thải sinh hoạt sau khi qua bể tự hoại vẫn
vƣợt quy chuẩn Việt Nam QCVN 14:2008/BTNMT (cột B) quy định rất nhiều lần. Do
vậy, nƣớc thải sinh hoạt cần phải đƣợc thu gom và xử l trƣớc khi thải ra m i trƣờng
b n ngoài Do đó nƣớc thải đen qua hầm tự hoại và cùng với nƣớc thải sinh hoạt đƣợc
đi vào hệ thống thu nƣớc thải của nhà máy và đƣợc xử l trƣớc khi đƣa ra nguồn tiếp
nhận.
1.2.3 Tính chất nƣớc thải của hoạt động sản xuất.
Bảng 1.2 Lƣu lƣợng nƣớc thải và tải lƣợng chất ô nhiễm của quá trình sản
xuất thủy sản ( Tôm đông lạnh)
Lƣu lƣợng nƣớc thải
(m3/tấn tôm) (U)
BOD5
(kg/U)
TSS
(kg/U)
Tổng N
(Kg/U)
115
120
220
10
Tổng P
(kg/U)
Dầu mỡ
(kg/U)
29
(Nguồn : WHO, 1993)
SVTH: TẠ HỮU PHƯỚC
GVHD: NGUYỄN NGỌC TRINH
6
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân, TP Cà Mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm/ năm
Công suất cơ sở chế biến 7.000 tấn/năm Vậy số lƣợng t m đ ng lạnh hàng ngày
đƣợc chế biến 23 tấn/ngày.
Vậy tổng lƣu lƣợng nƣớc thải của cơ sở chế biến là :
Qsx = 23
115 = 2.645 m3/ngày
Tải lƣợng các thành phần ô nhiễm trong nƣớc thải.
Dựa vào bảng 1.2 và tổng lƣu lƣợng, tính đƣợc tải lƣợng và hàm lƣợng các thông số ô
nhiễm.
Bảng 1.3 Hàm lƣợng các chất ô nhiễm trong nƣớc thải sản xuất
Thông số ô nhiễm
Tải lƣợng (kg/ngày)
Hàm lƣợng (mg/l)
BOD5
2760
1043,5
TSS
5060
1913
Tổng N
230
87
Dầu mỡ
667
252,2
pH
_
6,5 – 8*
COD
_
1650-
Tổng P
_
15,5-
Ghi chú:
(*) Lâm Minh Triết, xử l nƣớc thải đ thị và công nghiệp, NXB Đại học quốc gia
TP.HCM.
-
Nhà máy chế biến thủy hải sản Ngô Quyền – Kiên Giang.
-
Công ty cổ phần đồ họp Hạ Long.
-
Công ty thƣơng mại thƣ nhân Minh Châu
1.3 TỔNG QUAN MỘI SỐ PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI NGÀNH
THỦY SẢN.
1.3.1 Phƣơng pháp cơ học.
Nguyên tắc chung.
SVTH: TẠ HỮU PHƯỚC
GVHD: NGUYỄN NGỌC TRINH
7
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân, TP Cà Mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm/ năm
- Nƣớc thải có thành phần hết sức phức tạp Trong nƣớc thải không chỉ chứa các
thành phần hóa học hòa tan, các loại vi sinh vật, mà còn chứa các chất không hòa tan.
Các chất không hòa tan có thể có kích thƣớc nhỏ và có thể có kích thƣớc lớn. Ngoài
ra, dựa vào kích thƣớc và tỷ trọng của chúng để loại chúng ra khỏi m i trƣờng nƣớc,
trƣớc khi sử dụng các phƣơng pháp hóa l hoặc các phƣơng pháp sinh học.
- Các vật chất có kích thƣớc lớn nhƣ cành cây, bao bì chất dẻo, giấy, giẻ rách,
cát, sỏi và cả những giọt dầu, mở. Ngoài ra, vật chất còn nằm ở dạng lơ lửng hoặc ở
dạng huyền phù.
- Tùy theo kích thƣớc và tính chất đặc trƣng của từng loại vật chất mà ngƣời ta
đƣa ra những phƣơng pháp thích hợp để loại chúng ra khỏi m i trƣờng nƣớc. Những
phƣơng pháp loại các chất rắn có kích thƣớc lớn và tỹ trọng lớn trong nƣớc đƣợc gọi
chung là phƣơng pháp cơ học.
- Phƣơng pháp xử l cơ học có thể loại bỏ đƣợc đến 60% các tạp chất không hòa
tan có trong nƣớc thải và giảm 20% BOD. Các công trình xử l cơ học bao gồm:
1.3.1.1
Song chắn rác hoặc lƣới lọc.
Bể lắng cát.
Bể lắng.
Điều hòa lƣu lƣợng dòng chảy.
Quá trình tuyển nổi.
Song chắn rác.
- Nƣớc thải dẫn vào hệ thống xử l trƣớc hết phải qua song chắn rác. Tại đây các
thành phần có kích thƣớc lớn (rác) nhƣ giẻ, rác, vỏ đồ hộp, rác cây, bao nilon… đƣợc
giữ lại. Nhờ đó tránh làm tắc bơm, đƣờng ống hoặc kênh dẫn Đây là bƣớc quan trọng
nhằm đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc thuận lợi cho cả hệ thống xử l nƣớc thải.
Tùy theo kích thƣớc khe hở, song chắn rác đƣợc phân thành loại thô, trung bình và
mịn. Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 – 100 mm và song chắn
rác mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 – 25 mm. Theo hình dạng có thể phân
thành song chắn rác và lƣới chắn rác. Song chắn rác cũng có thể đặt cố định hoặc di
động.
SVTH: TẠ HỮU PHƯỚC
GVHD: NGUYỄN NGỌC TRINH
8
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân, TP Cà Mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm/ năm
- Song chắn rác đƣợc làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào kênh dẫn, nghiêng một
góc 45 – 600 nếu làm sạch thủ công hoặc nghiêng một góc 75 – 850 nếu làm sạch bằng
máy. Tiết diện của song chắn có thể tròn, vuông hoặc hỗn hợp. Song chắn tiết diện
tròn có trở lực nhỏ nhất nhƣng nhanh bị tắc bởi các vật giữ lại Do đó, th ng dụng hơn
cả là thanh có tiết diện hỗn hợp, cạnh vuông góc phía sau và cạnh tròn phía trƣớc
hƣớng đối diện với dòng chảy.Vận tốc nƣớc chảy qua song chắn giới hạn trong
khoảng từ 0,6 -1m/s. Vận tốc cực đại giao động trong khoảng 0,75 -1m/s nhằm tránh
đẩy rác qua khe của song. Vận tốc cực tiểu là 0,4m/s nhằm tránh phân hủy các chất
thải rắn.
Hình 1.1 Song chắn rác.
1.3.1.2
Bể thu và tách dầu mỡ.
a. Bể thu dầu
Đƣợc xây dựng trong khu bãi đỗ và cầu rửa xe ô tô, xe máy ,bãi chứa dầu và nhiên
liệu, nhà giặc tẩy của khách sạn ,bệnh viện hoặc các công trình công cộng khác.
Nhiệm vụ đón nhận các loại nƣớc rửa nƣớc mƣa trong khu vựa bãi đỗ xe,…
b. Bể tách mỡ
Dùng để tách và thu các loại mỡ động thực vật, các loại dầu,…có trong nƣớc thải.
Bể tách mỡ thƣờng đƣợc bố trí trong các khu bếp ăn của khách sạn, trƣờng học, bệnh
viện,…xây bằng gạch, BTCT, nhựa composite… và bố trí bên trong nhà và gần các
thiết bị thoát nƣớc hoặc ngoài sân gần khu bếp ăn để tách dầu mỡ trƣớc khi xã vào hệ
thống thoát nƣớc bên ngoài cùng với các loại nƣớc khác.
SVTH: TẠ HỮU PHƯỚC
GVHD: NGUYỄN NGỌC TRINH
9
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân, TP Cà Mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm/ năm
1.3.1.3
Bể điều hòa.
- Lƣu lƣợng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nƣớc thải các khu dân cƣ c ng
trình công cộng nhƣ các nhà máy xí nghiệp lu n thay đổi theo thời gian phụ thuộc vào
các điều kiện và các điều kiện hoạt động của các đối tƣợng thoát nƣớc này. Sự giao
động và lƣu lƣợng nƣớc thải, thành phần và nồng độ chất bẩn trong đó sẽ ảnh hƣởng
không tốt đến hiệu quả làm sạch nƣớc thải. Trong quá trình lọc cần phải điều hòa
lƣợng dòng chảy, một trong những phƣơng án tốt ƣu nhất là thiết kế bể điều hòa lƣu
lƣợng.
- Bể điều hòa làm tăng hiệu quả của hệ thống xử lý sinh học do nó hạn chết hiện
tƣợng quá tải của hệ thống hoặc dƣới tải về lƣu lƣợng cũng nhƣ hàm lƣợng chất hữu
cơ giảm đƣợc diện tích xây dựng bể sinh học Hơn nữa các chất ức chết quá trình xử lý
sinh học sẽ đƣợc pha loãng và trung hòa ở lƣợng thích hợp cho hoạt động của vi sinh
vật.
1.3.1.4
Bể lắng.
- Bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có sẵn trong nƣớc thải (bể lắng
đợt 1) hoặc cặn đƣợc tạo ra từ quá trình keo tụ tạo bông hay quá trình xử lý sinh học
(bể lắng đợt 2). Theo dòng chảy, bể lắng đƣợc phân thành: bể lắng ngang và bể lắng
đứng, bể lắng ly tâm.
+ Trong bể lắng ngang, dòng nƣớc chảy theo phƣơng ngang qua bể với vận tốc
không lớn hơn 0,01 m/s và thời gian lƣu nƣớc thừ 1,5 – 2,5 h. Các bể lắng ngang
thƣờng đƣợc sử dụng khi lƣu lƣợng nƣớc thải lớn hơn 15000 m3/ngày
+ Đối với bể lắng đứng, nóc thải chuyển động theo phƣơng thẳng đứng từ dƣới
l n đến vách tràn với vận tốc từ 0,5 – 0,6 m/s và thời gian lƣu nƣớc trong bể dao động
khoảng 45 – 120 phút. Hiệu suất lắng của bể lắng đứng thƣờng thấp hơn bể lắng ngang
từ 10 – 20 %.
a. Bể lắng đứng.
Bể lắng đứng có dạng hình tròn hoặc hình chữ nhật trên mặt bằng. bể lắng đừng
thƣờng dùng cho các trạm xử lý với công suất dƣới 20.000 m3/ngđ Nƣớc thải đƣợc
dẫn vào trong ống trung tâm và chuyển động từ dƣới l n theo phƣơng thẳng đứng. Vận
tốc dòng nƣớc chuyển động lên phải nhỏ hơn vận tốc chuyển động lắng của hạt nƣớc
trong đƣợc tập trung vào máng thu phía trên. Cặn lắng đƣơc chứa ở phần hình nón
hoặc chúp cụt ở phía dƣới.
SVTH: TẠ HỮU PHƯỚC
GVHD: NGUYỄN NGỌC TRINH
10
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân, TP Cà Mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm/ năm
Hình 1.2 Bể lắng đứng.
b. Bể lắng ngang.
Bể lắng ngang có dạng hình chữ nhật trên mặt bằng, tỉ lệ giữa chiều dài và
chiều rộng không nhỏ hơn ¼ và chiều sâu l n đến 4m. bể lắng ngang đƣợc dùng cho
các trạm xử lý với công xuất < 15.000 m3/ngđ Trong bể lắng nƣớc thải chuyển động
theo phƣơng ngang từ đầu bể đến cuối bể và đƣợc dẫn tới các công trình xử lý tiếp
theo, vận tốc dòng chảy trong vùng lắng của bể kh ng đƣợc vƣợt quá 40mm/s. bể lắng
ngang có hố thu cặn ở đầu bể và máng thu nƣớc trong ở cuối bể .
Hình 1.3 Bể lắng ngang
c. Bể lắng li tâm.
Bể lắng li tâm có dạng hình tròn trên mặt bằng, đƣờng kính bể từ 16 – 40m (có
trƣờng hợp tới 60m), chiều cao làm việc thƣờng từ 1/6 -1/10 đƣờng kính bể. Bể lắng li
tâm thƣờng đƣợc dùng cho các trạm xử lý với công suất > 20.000 m3/ngđ Trong bể
SVTH: TẠ HỮU PHƯỚC
GVHD: NGUYỄN NGỌC TRINH
11
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân, TP Cà Mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm/ năm
lắng nƣớc chuyện động từ trung tâm ra thành bể lắng, cặn lắng đƣợc dồn vào hố thu
cặn đƣợc xây dựng ở trung tâm đấy bể bằng hệ thống cào gom cặn ở phía dƣới dàn
quay hợp với trục một góc 450 Đấy bể thƣờng đƣợc thiết kế với độ dốc I = 0,02 –
0,05. Dàn quay với tốc độ 2 – 3 vòng trên 1 giờ Nƣớc trong đƣợc thu bằng máng thu
đƣợc đặt dọc theo thành bể ở phía trên.
Hình 1.4 Bể lắng li tâm
- Bể lắng cát: đƣợc sử dụng để tách các chất có trọng lƣợng lớn nhƣ cát, xỉ than
có trong nƣớc thải. Những chất này không có lợi đối với quá trình xử lý sinh hóa và xử
lý cạn bã, ngoài ra những chất này dễ gây ra sự cố đối với các công trình, thiết bị bên
trong trạm xử l nƣớc thải Cát đƣợc lấy ra từ bể lắng cát sẽ đƣợc mang đi phơi sau đó
đƣợc sử dụng với mục đích khác Theo nguy n tắc hoạt động của nƣớc trong bể lắng
cát, ta có bể lắng cát ngang, bể lắng cát đứng, bể lắng cát tiếp tuyến, bể lắng cát sục
khí.
1.3.2 Phƣơng pháp hóa lý.
- Bản chất của quá trình xử l nƣớc thải bằng phƣơng pháp hóa l là áp dụng các
quá trình vật lý và hóa học để đƣa vào nƣớc thải chất phản ứng nào đó để gây tác động
với các tạp chất bẩn, biến đổi hóa học, tạo thành các chất khác dƣới dạng cặn hoặc
chất hòa tan nhƣng kh ng độc hại hoặc gây ô nhiễm m i trƣờng Giai đoạn xử lý hóa
lý có thể là giai đoạn xử l độc lập hoặc xử lý cùng với các phƣơng pháp cơ học, hóa
học, sinh học trong công nghệ xử l nƣớc thải hoàn chỉnh.
SVTH: TẠ HỮU PHƯỚC
GVHD: NGUYỄN NGỌC TRINH
12
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân, TP Cà Mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm/ năm
- Những phƣơng pháp hóa l thƣờng đƣợc áp dụng để xử l nƣớc thải là: keo tụ
tạo bông, hấp phụ, trao đổi ion, thấm lọc ngƣợc và siêu lọc,…
a. Phƣơng pháp keo tụ tạo bông.
Quá trình lắng chỉ có thể tách đƣợc các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hòa
tan vì chúng là những có kích thƣớc quá nhỏ Để tách các hạt rắn đó một cách có hiệu
quả bằng phƣơng pháp lắng, cần tăng kích thƣớc của chúng nhờ sự tác động tƣơng hổ
giữa các hạt phân tán liên kết thành tập hợp các hạt, nhằm tăng vận tốc lắng của chúng.
Việc khử các hạt keo rắn bằng lắng trọng lực đòi hỏi trƣớc hết cần trung hòa điện tích
của chúng, thứ đến là liên kết chúng với nhau Quá trình trung hòa điện tích thƣờng
đƣợc gọi là quá trình đ ng tụ (coagulation), còn quá trình tạo thành bông lớn hơn từ
các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ (flocculation).
b. Hấp phụ.
Phƣơng pháp hấp phụ đƣợc dùng rộng rãi để làm sạch triệt để nƣớc thải khỏi
các chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý sinh học cũng nhƣ xử lý cục bộ khi nƣớc thải có
chứa một hàm lƣợng rất nhỏ các chất đó Những chất này không phân hủy bằng con
đƣờng sinh học và thƣờng có độc tính cao. Nếu các chất cần khử hấp phụ tốt và chi phí
ri ng cho lƣợng hấp phụ không lớn thì việc ứng dụng phƣơng pháp này là hợp l hơn
cả.
Các chất hấp phụ thƣờng đƣợc sử dụng nhƣ: Than hoạt tính, cac chất tổng hợp
và chất thải của vài ngành sản xuất đƣợc dùng làm chất hấp phụ (tro, mạc cƣa,…)
Chất hấp phụ v cơ nhƣ đất sét, silicagen, keo nhôm và các chất hydroxit kim loại ít
đƣợc sử dụng vì năng lƣợng tƣơng tác của chúng với các phân tử nƣớc lớn. Chất hấp
phụ phổ biến nhất là than hoạt tính, nhƣng chúng cần có các tính chất xác định nhƣ:
tƣơng tác yếu với các phân tử nƣớc và mạnh với các chất hữu cơ, có lỗ xốp th để có
thể hấp phụ các phân tử hữu cơ lớn phức tạp. Quan trọng là than phải có hoạt tính xúc
tác thấp đối với phản ứng oxy hóa bởi vì một số chất hữu cơ trong nƣớc thải có khả
năng bị oxy hóa và bị hóa nhựa. Các chất hóa nhựa bít kín lổ xốp của than và cản trở
việc tái sinh nó ở nhiệt độ thấp.
c. Phƣơng pháp trao đổi ion.
Trao đổi ion là một quá trình trong đó các ion tr n bề mặt của chất rắn trao đổi
với ion cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau. Các chất này gọi là các
ionit (chất trao đổi ion), chúng hoàn toàn kh ng tan trong nƣớc.
SVTH: TẠ HỮU PHƯỚC
GVHD: NGUYỄN NGỌC TRINH
13
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân, TP Cà Mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm/ năm
Các chất có khả năng hút cá ion dƣơng từ dung dịch điện ly gọi là cationit,
những chất này mang tính axit. Các chất có khả năng hút các ion âm gọi là anionit và
chúng mang tính kiềm. Nếu nhƣ các ionit nào đó rao đổi cả anion gọi là các ionit
lƣỡng tính.
Phƣơng pháp trao đổi ion thƣờng đƣợc ứng dụng để loại các kim loại nhƣ: Zn,
Cu, Cr, Hg, Pb, …, các hợp chất của Asen, photpho, cyanua và các chất phóng xạ.
Các chất trao đổi ion thƣờng là các chất v cơ hoặc hữu cơ có nguồn gốc tự
nhiên hay tổng hợp nhân tạo. Các chất trao đổi ion v cơ tự nhiên gồm các zeolite, kim
loại khoáng chất, đất sét, fenspat, chất mica khác nhau,… v cơ tổng hợp gồm
silicagen, pecmutit (chất làm mền nƣớc), các oxyt khó tan và hydroxit của một số kim
loại nhƣ: nh m, cr m, … Chất trao đổi ion hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên gồm axit
humic và than đá chúng mang tính axit, các chất có nguồn gốc tổng hợp là các nhựa có
bề mặt riêng lớn là những hợp chất cao phân tử.
d. Các quá trình tách bằng màng.
Màng đƣợc định nghĩa là một pha đóng vai trò ngăn cách giữa các pha khác
ngau. Việc ứng dụng màng để tách các chất phụ thuộc vào độ thấm của các hợp chất
đó qua màng Ngƣời ta dùng các kỹ thuật nhƣ: điện thẩm tích, thẩm thấu ngƣợc, siêu
lọc và các quá trình tƣơng tác khác
Thẩm thấu ngƣợc và siêu lọc là quá trình lọc dung dịch qua màng bán thẩm
thấu, dƣới áp suất cao hơn áp suất thẩm thấm lọc. Màng lọc cho các phân tử dung môi
đi qua và giữ lại các chất hòa tan. Sự khác biệt giữa hai quá trình là ở chỗ siêu lọc
thƣờng đƣợc sử dụng để tách dung dịch có khối lƣợng phân tử trên 500 và có áp suất
thẩm thấu nhỏ (ví dụ nhƣ các vi khuẩn, tinh bột, protein, đất sét,...). Còn thẩm thấu
ngƣợc thƣờng đƣợc sử dụng để khử các vật liệu có khối lƣợng phân tử thấp và có áp
suất cao.
e. Phƣơng pháp điện hóa.
Mục đích của phƣơng pháp này là sử dụng các tạp chất tan và phân tán trong
nƣớc thải, có thể áp dụng trong quá trình oxy hóa dƣơng cực, khử âm cực đ ng tụ điện
và thẩm tích. Tấc cả các quá trình này đều xảy ra tr n các điện cực khi cho dòng điện 1
chiều đi qua nƣớc thải.
Nhƣợc điểm của phƣơng pháp này là ti u hao điện năng lớn.
SVTH: TẠ HỮU PHƯỚC
GVHD: NGUYỄN NGỌC TRINH
14
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân, TP Cà Mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm/ năm
f. Bể tuyển nổi.
Bể tuyển nổi dùng để tách các tạp chất (ở dạng lắng hoặc lỏng) phân tán không
tan, tự lắng kém ra khỏi nƣớc Ngoài ra còn dùng để tách các hợp chất hòa tan nhƣ
chất hoạt động bề mặt và gọi là bể tách bọt hay làm đặc bọt.
Quá trình tuyển nổi đƣợc thực hiện bằng cách sụt các bọt khí nhỏ vào pha lỏng.
Các bọt khí này sẽ kết dính với các hạt cặn, khi khối lƣợng riêng của tập hợp bọt khí
và cặn nhỏ hơn khối lƣợng riêng của nƣớc, cặn sẽ theo bọt khí nổi lên bề mặt.
Nguyên tắc hoạt động của bể tuyển nồi:
Nƣớc đƣợc đƣa vào bồn khí tan bằng bơm áp lực cao Kh ng khí đƣợc cấp vào
bồn khí tan bằng máy nén khí, tại đây nƣớc và kh ng khí đƣợc hào trộn Nƣớc bão hòa
kh ng khí cháy vào ngăn tuyển nổi của bể tuyển nổi, qua một van giảm áp suất, áp
suất đƣợc giảm đột ngột về áp suất khí quyển Khí hào tan đƣợc tách ra và dính bám
vào các hạt căn trong nƣớc, quá trình tuyển nổi đƣợc hình thành.
Các thông số thiết kế bể tuyển nổi
Thời gian lƣu nƣớc tại bể tuyển nổi: 20 – 60 phút
Tỉ số A/S (air/ sludge): 0,02 – 0,45
Thời gian lƣu nƣớc tại bồn khí tan: 0 5- 3 phút
Tải trọng bề mặt: 2- 350m3/m2/ngày
Áp lực khí nén: 3 5 -7atm
Lƣợng kh ng khí ti u thụ: 15 – 50l/m3
Ƣu điểm:
+
Hiệu quả loại bỏ hàm lƣợng chất rắn lơ lửng cao: 90 -95%
+
Giảm đƣợc thời gian và dung tích bể so với các công trình khác
+
Loại bỏ đƣợc các hạt cặn hữu cơ khó lắng
+
Kết hợp với quá trinh tuyển nổi sử dụng hóa chất đem lại hiệu quả cao
+
Bùn cặn thu đƣợc có độ ẩm thấp, có thể tái sử dụng
Nhƣợc điểm:
+
Chi phí đầu tƣ , bảo dƣỡng thiết bị cao
+
Đòi hỏi kỹ thuật khi vận hành
SVTH: TẠ HỮU PHƯỚC
GVHD: NGUYỄN NGỌC TRINH
15
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân, TP Cà Mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm/ năm
+
Cấu tạo phức tạp, quá trình kiểm soát áp suất khó khăn
Tùy theo phƣơng thức cấp khí vào nƣớc, quá trình tuyển nổi bao gồm các dạng
sau:
-
Tuyển nổi bằng phân tán khí (Dispersed Air Flotation)
-
Tuyển nổi chân không (Vacuum Flotation)
-
Tuyển nổi bằng khí hòa tan (Dissolved air Flotation)
1.3.3 Phƣơng pháp xử lý sinh học.
- Thực chất của phƣơng pháp này là dựa vào khả năng sống và hoạt động của các
vi sinh để phân huỷ - oxy hoá các chất hữu cơ ở dạng keo và hoà tan có trong nƣớc
thải. Vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ có trong nƣớc thải làm nguồn dinh dƣỡng
nhƣ: Cacbon, nitơ , phosphor, kali,…vi sinh vật sử dụng vật chất này để kiến tạo tế
bào cũng nhƣ tích luỹ năng lƣợng cho quá trình sinh trƣờng và phát triển chính vì vậy
sinh khối vi sinh vật không ngừng tăng l n
-
Những công trình xử lý sinh học phân thành hai nhóm:
+ Những c ng trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện tự nhiên:
Cánh đồng tƣới, bãi lọc, hồ sinh học… thƣờng quá trình xử lý xảy ra chậm.
+ Những c ng trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện nhân tạo:
Bể lọc sinh học ( bể biophin ), bể làm thoáng sinh học (bể aeroten)… Do các điều kiện
tạo nên bằng nhân tạo mà quá trình xử lý diễn ra nhanh hơn, cƣờng độ mạnh hơn Quá
trình xử lý sinh học có thể đạt hiệu suất khử trùng 99,9% (trong các công trình trong
điều kiện tự nhiên) theo BOD tới 90- 95 %.
+ Công trình xử lý sinh học thƣờng đƣợc đặt sau khi nƣớc thải đã đƣợc xử l sơ
bộ qua các c ng trình cơ học, hóa học, hóa lý.
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên.
1.3.3.1
Để tách các chất bẩn hữu cơ dạng keo và hoà tan trong điều kiện tự nhi n ngƣời
ta xử lí nƣớc thải trong ao, hồ (hồ sinh vật) hay tr n đất (cánh đồng tƣới, cánh đồng
lọc…)
-
Hồ sinh học:
Hồ sinh vật là các ao hồ có nguồn gốc tự nhi n hoặc nhân tạo, còn gọi là hồ oxy
hoá, hồ ổn định nƣớc thải,… xử lí nƣớc thải bằng phƣơng pháp sinh học Theo bản
SVTH: TẠ HỮU PHƯỚC
GVHD: NGUYỄN NGỌC TRINH
16
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân, TP Cà Mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm/ năm
chất quá trình sinh hoá, ngƣời ta chia hồ sinh vật ra các loại hồ hiếu khí, hồ sinh vật
tuỳ tiện (Faculative) và hồ sinh vật yếm khí
Cánh đồng tƣới – Cánh đồng lọc.
-
Cánh đồng tƣới là những khoảng đất canh tác, có thể tiếp nhận và xử l nƣớc
thải Xử l trong điều kiện này diễn ra dƣới tác dụng của vi sinh vật, ánh sáng mặt trời,
không khí và dƣới ảnh hƣởng của các hoạt động sống thực vật, chất thải bị hấp thụ và
giữ lại trong đất, sau đó các loại vi khuẩn có sẵn trong đất sẽ phân huỷ chúng thành
các chất đơn giản để cây trồng hấp thụ Nƣớc thải sau khi ngấm vào đất, một phần
đƣợc cây trồng sử dụng Phần còn lại chảy vào hệ thống ti u nƣớc ra s ng hoặc bổ
sung cho nuocs nguồn
1.3.3.2
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo.
Các công trình hiếu khí.
a. Bể phản ứng sinh học hiếu khí – Aeroten.
- Quá trình xử l nƣớc thải sử dụng bùn hoạt tính dựa sào sự hoạt động sống của
si sinh vật hiếu khí. Trong bể Aeroten, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân để
cho vi khuẩn cƣ trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt
tính. Bùn hoạt tính là các bông cặn có mầu nâu sẩm chứa các chất hữu cơ hấp thụ từ
nƣớc thải và là nơi cƣ trú để phát triển của vô số vi khuẩn và vi sinh vật khác. Các vi
sinh vật đồng hóa các chất hữu cơ có trong nƣớc thải thành các chất dinh dƣỡng cung
cấp cho sự sống. trong quá trình phát triển vi sinh vật sử dụng các chất để sinh sản và
giải phóng năng lƣợng, nên sinh khối của chúng tăng l n nhanh Nhƣ vậy các chất hữu
cơ có trong nƣớc thải đƣợc chuyển hóa thành các chất v cơ nhƣ H2O, CO2 kh ng độc
hại cho m i trƣờng.
-
Quá trình sinh học có thể diễn ra tóm tắt nhƣ sau:
Chất hữu cơ + Vi sinh vật + oxy NH3 + H2O + Năng lƣợng + Tế Bào mới
Dòng ra
Dòng vào
Bể Aerotank
Bùn hoạt tính tuần hoàn
Lắng
Bùn dƣ
Hình 1.5 Sơ đồ công nghệ bể Aerotank truyền thống.
SVTH: TẠ HỮU PHƯỚC
GVHD: NGUYỄN NGỌC TRINH
17
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân, TP Cà Mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm/ năm
b. Bể sinh học hiếu khí hoạt động gián đoạn theo mẻ (hệ SBR).
Là dạng công trình xử l nƣớc thải bằng bùn hoạt tính. Do hoạt động gián đoạn
nên số ngăn của bể tối thiểu là 2 Các giai đoạn hoạt động diễn ra trong một ngăn bể
bao gồm: làm đầy nƣớc thải, để lắng tĩnh, xả nƣớc thải và xả bùn dƣ Hệ SBR làm việc
không cần bể lắng đợt 2.
c. Bể MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor).
- Là công nghệ kết hợp đƣợc các ƣu điểm vƣợt trội của hệ thống xử lý bùn hoạt
tính và bể lọc sinh học, sử dụng các giá thể sinh học cho các vi sinh vật bám vào tạo
lớp màng để vi sinh vật phát triển và thực hiện phân hủy các chất hữu cơ, hợp chất
nito, phosphor trong nƣớc thải. Bể hoạt động tốt trong điều kiện lƣu lƣợng, tải lƣợng ô
nhiểm cao.
- Một điểm cần lƣu trong công nghệ MBBR không cần quá trình tuần hoàn bùn
tạo điều kiện thuận lợi cho việc xử l nƣớc thải bằng bùn hoạt tính vì sinh khối trong
bể ngày càng tăng
- Ứng dụng cho hầu hết các loại nƣớc thải có ô nhiễm hữu cơ: Nƣớc thải sinh
hoạt, nƣớc thải y tế, thủy hải sản, sản xuất chế biến thực phẩm, nƣớc thải công nghiệp,
dệt nhuộm,…
khí.
Bể sinh học kết hợp giá thể lơ lửng MBBR gồm 2 loại: Bể hiếu khí và bể thiếu
+ Bể hiếu khí: Bể sử dụng các vi sinh vật hiếu khí để phân hủy các chất hữu cơ,
đồng thời trong suốt quá trình xử lý cần sục khí bằng máy thổi khí liên tục để cung cấp
pxxi cho quá trình xử lý.
+ Bể thiếu khí: Sự chuyển động của các giá thể đƣợc tạo ra nhờ sự hoạt động của
cánh khuấy.
Nguyên tắc hoạt động:
-
Điều kiện sử dụng bể: BOD:COD ≥0,5 , TSS ≤150mg/l
- Trong bể hiếu khí dính bám MBBR, hệ thống cấp khí đƣợc cung cấp để tạo
điều kiện cho vi sinh vật hiếu khí sinh trƣởng và phát triển Đồng thời quá trình cấp
khí phải đảm bảo cho các vật liệu luôn ở trạng thái lơ lửng và chuyển động xáo trộn
liên tục trong suốt quá trình phản ứng.
- Vi sinh vật có khả năng phân giải các chất hữu cơ sẽ dính bám và phát triển trên
bề mặt các vật liệu. Các vi sinh vật hiếu khí sẽ chuyển hóa các chất hữu cơ trong nƣớc
SVTH: TẠ HỮU PHƯỚC
GVHD: NGUYỄN NGỌC TRINH
18
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu
Tắc Vân, TP Cà Mau, với quy mô 7000 tấn sản phẩm/ năm
thải để phát triển thành sinh khối. Quần xã vi sinh sẽ phát triển và dày lên rất nhanh
chóng cùng với sự suy giảm các chất hữu cơ trong nƣớc thải Khi đạt đến một độ dày
nhất định, khối lƣợng vi sinh vật sẽ tăng l n, lớp vi sinh vật phía trong do không tiếp
xúc đƣợc nguồn thức ăn n n chúng sẽ bị chết, khả năng bám vào vật liệu không còn,
sau đó bị bong ra rơi vào trong nƣớc thải. Một lƣợng nhỏ vi sinh vật còn bám trên các
vật liệu sẽ tiếp tục sử dụng các hợp chất hữu cơ có trong nƣớc thải để hình thành một
quần xã sinh vật mới.
- Ngoài nhiệm vụ xử lý các hợp chất hữu cơ trong nƣớc thải, thì trong bể sinh
học hiếu khí dính bám lơ lửng còn xảy ra quá trình Nitrat hóa và Denitrate, giúp loại
bỏ các hợp chất nito, photpho trong nƣớc thải, do đó kh ng cần sử dụng bể Anoxic.
Khi oxy hòa tan và các chất bề mặt khuếch tán vào lớp phía trong so với lớp ngoài
cùng của màng sẽ đƣợc các vi sinh vật tiêu thụ nhiều hơn Sự giảm oxy thông qua các
lớp màng sinh học tạo điều kiện tạo ra các m i trƣờng: lớp ngoài cùng là vi sinh vật
hiếu khí, tiếp là lớp vi sinh vật thiếu khí, lớp trong cùng là vi sinh vật kị khí Nitơ chủ
yếu tồn tại ở dạng ammoniac, hợp chất nitơ hữu cơ Vi sinh vật hiếu khí sẽ chuyển hóa
hợp chất nitơ về dạng nitrite, nitrate. Tiếp tục vi sinh vật thiếu khí và kị khí sẽ sử dụng
các hợp chất hữu cơ trong nƣớc thải làm chất oxy hóa để khử nitrate, nitrite về dạng
khí N2 bay lên. Vì vậy hiệu quả xử lý chất nitơ, photpho trong nƣớc thải sinh hoạt của
công trình này rất tốt.
- Tốc độ xáo trộn phải đƣợc điều chỉnh hợp l để tránh tình trạng bào mòn các
giá thể động do chuyển động nhanh dẫn đến va chạm vào nhau làm bong tróc và giảm
hiệu quả của quá trình xử lý.
Ƣu điểm:
- Chịu đƣợc tải trọng hữu cơ cao, 2000-10000gBOD/m3.ngày, 2000 – 15000
gCOD/ m3ngày.
-
Hiệu suất xử l BOD l n đến 90%.
- Loại bỏ đƣợc Nitơ trong nƣớc thải: NH3-N : 98-99%, TN: 80-85%, TP: 7075%
- Có thể cải tiến thành c ng nghệ AAO để xử l triệt để Nito, Phopho và các hợp
chất khó phân hủy khác
- Mật độ vi sinh vật xử l tr n một đơn vị thể tích cao hơn so với hệ thống xử l
bằng phƣơng pháp bùn hoạt tính lơ lủng , vì vậy tải trọng hữu cơ của bể MBBR cao
hơn
SVTH: TẠ HỮU PHƯỚC
GVHD: NGUYỄN NGỌC TRINH
19
