tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản vinh quang, công suất 14 000 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 (4.48 MB, 150 trang )
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn
sản phẩm/năm
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT ........................................................IV
DANH MỤC BẢNG BIỂU................................................................................................ V
DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................ VIII
MỞ ĐẦU: CHƯƠNG 1 ...................................................................................................... 4
TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ: NƯỚC THẢI SẢN XUẤT .......... 4
1.1.
ĐẶC TRƯNG NƯỚC THẢI SẢN XUẤT THỦY SẢN ........................................................4
1.2.
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI ......................................................................4
1.2.1. Phương pháp cơ học ........................................................................................ 4
1.2.1.1.Thiết bị chắn rác ........................................................................................... 4
1.2.1.2.Thiết bị nghiền rác ....................................................................................... 6
1.2.1.3.Lưới lọc rác .................................................................................................. 6
1.2.1.4.Bể lắng cát .................................................................................................... 7
1.2.1.5.Bể điều hòa................................................................................................. 10
1.2.1.6.Bể lắng ....................................................................................................... 11
1.2.1.7.Bể tách dầu ................................................................................................. 14
1.2.1.8.Lọc.............................................................................................................. 15
1.2.2. Phương pháp hóa – lý .................................................................................... 15
1.2.2.1.Keo tụ tạo bông .......................................................................................... 16
1.2.2.2.Trung hòa ................................................................................................... 17
1.2.2.3.Hấp thụ ....................................................................................................... 18
1.2.2.4.Tuyển nổi ................................................................................................... 18
1.2.2.5.Hấp phụ ...................................................................................................... 20
1.2.2.6.Phương pháp trích ly .................................................................................. 22
1.2.2.7.Phương pháp trao đổi ion ........................................................................... 22
1.2.2.8.Xử lý bằng màng ........................................................................................ 23
1.2.3. Phương pháp sinh học .................................................................................... 24
SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên. MSSV: 0250020211
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn
i
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn
sản phẩm/năm
1.2.3.1.Xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên ..................................................... 24
1.2.3.2.Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo .................................................... 28
1.2.4. Xử lý hoàn thiện ............................................................................................ 37
1.2.5. Một số công nghệ xử lý nước thải thủy sản thực tế ....................................... 38
CHƯƠNG 2:GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN VÀ NHÀ
MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN VINH QUANG ............................................................. 40
2.1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN NƯỚC TA .........................40
2.2.
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN VINH QUANG .............41
2.2.1. Thông tin chung ............................................................................................. 41
2.2.2. Vị trí địa lý ..................................................................................................... 42
2.2.3. Lịch sử hình thành và phát triển .................................................................... 42
2.2.4. Thị trường tiêu thụ ......................................................................................... 42
2.3.
SƠ ĐỒ MẶT BẰNG VÀ CƠ CẤU TỔ CHỨC CỦA NHÀ MÁY ......................................42
2.3.1. Sơ đồ mặt bằng của nhà máy ......................................................................... 43
2.3.2. Sơ đồ tổ chức của nhà máy ............................................................................ 44
2.3.3. Nhiệm vụ chức năng của từng bộ phận .......................................................... 44
2.3.4. Tình hình nhân sự ........................................................................................... 45
2.3.5. Chính sách chất lượng của công ty ................................................................ 45
2.4.
ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU THỦY VĂN VÀ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG .........................46
2.4.1. Nhiệt độ .......................................................................................................... 46
2.4.2. Chế độ mưa .................................................................................................... 46
2.4.3. Chế độ gió ...................................................................................................... 46
2.4.4. Chất lượng không khí ..................................................................................... 46
2.4.5. Các vấn đề vệ sinh môi trường ....................................................................... 47
2.5.
ĐẶC TÍNH NGUYÊN LIỆU VÀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT .....................49
2.5.1. Đặc tính nguyên liệu ...................................................................................... 49
2.5.2. Quy trình công nghệ sản xuất ........................................................................ 57
2.6.
NGUỒN GỐC PHÁT SINH VÀ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG CỦA CÁC CHẤT Ô NHIỄM . 61
2.6.1. Nguồn gốc phát sinh nước thải ...................................................................... 61
SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên. MSSV: 0250020211
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn
ii
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn
sản phẩm/năm
2.6.2. Tác động của nước thải chế biến thủy sản đến môi trường ........................... 63
2.7.
PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU NƯỚC THẢI .......................................................................64
2.7.1. Thành phần và tính chất nước thải của nhà máy ........................................... 64
2.7.2. Yêu cầu sau xử lý........................................................................................... 66
CHƯƠNG 3:TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ
MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN VINH QUANG CÔNG SUẤT 14.000 TẤN SẢN
PHẨM/NĂM ..................................................................................................................... 67
3.1.
ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ..................................................67
3.2.
ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ..................................................69
3.2.1. Đề xuất các công nghệ xử lý.......................................................................... 69
3.2.2. Cơ sở để lựa chọn công nghệ ......................................................................... 71
3.2.3. Thuyết minh quy trình công nghệ .................................................................. 75
3.3.
TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ .......................................................................78
3.3.1. Xác định các thông số tính toán ..................................................................... 78
3.3.2. Tính toán các công trình đơn vị ..................................................................... 78
3.3.2.1.Song chắn rác ............................................................................................. 78
3.3.2.2.Bể thu gom ................................................................................................. 81
3.3.2.3.Máy sàng rác .............................................................................................. 83
3.3.2.4.Bể điều hòa................................................................................................. 83
3.3.2.5.Bể tuyển nổi ............................................................................................... 88
3.3.2.6.Bể Anoxic .................................................................................................. 97
3.3.2.7.Bể Aerotank ............................................................................................... 99
3.3.2.8.Bể lắng (Bể lắng đứng) ............................................................................ 106
3.3.2.9.Bể khử trùng ............................................................................................. 111
3.3.2.10. Bể nén bùn ........................................................................................... 114
3.3.2.11. Máy ép bùn .......................................................................................... 118
3.4.
DỰ TOÁN KINH PHÍ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI...............................................121
3.4.1. Dự toán chi phí đầu tư ................................................................................. 121
3.4.1.1.Dự toán chi phí xây dựng ......................................................................... 121
SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên. MSSV: 0250020211
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn
iii
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn
sản phẩm/năm
3.4.1.2.Dự toán chi phí phần thiết bị .................................................................... 121
3.4.2. Chi phí xử lý 1 m3 nước thải ........................................................................ 124
3.4.2.1.Chi phí khấu hao ...................................................................................... 124
3.4.2.2.Chi phí điện năng ..................................................................................... 124
3.4.2.3.Chi phí công nhân .................................................................................... 125
3.4.2.4.Chi phí sửa chữa và bảo dưỡng ................................................................ 125
3.4.2.5.Chi phí hóa chất ....................................................................................... 125
3.5.
QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH .............................................................................................125
3.5.1. Thi công ....................................................................................................... 125
3.5.1.1.Công trình ................................................................................................ 125
3.5.1.2.Lực lượng thi công ................................................................................... 126
3.5.1.3.Biện pháp thi công ................................................................................... 126
3.5.1.4.Giải pháp và chỉ tiêu kỹ thuật: ................................................................. 127
3.5.1.5.Lắp đặt hệ thống thiết bị, đường ống công nghệ: .................................... 127
3.5.1.6.Lắp đặt hệ thống đường điện kỹ thuật: .................................................... 128
3.5.2. Quản lý và vận hành trạm xử lý nước thải................................................... 128
3.5.2.1.Kiểm tra và chuẩn bị vận hành: ............................................................... 128
3.5.2.2.Vận hành hệ thống xử lý nước thải: ......................................................... 129
3.5.3. Nguyên nhân và biện pháp khắc phục sự cố trong vận hành HTXL ........... 133
3.5.3. Tổ chức quản lý và kỹ thuật an toàn ............................................................ 137
3.5.3.1.Tổ chức quản lý:....................................................................................... 137
3.5.3.2.Kỹ thuật an toàn: ...................................................................................... 138
3.5.3.3.Bảo trì: ...................................................................................................... 138
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................................ 140
SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên. MSSV: 0250020211
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn
iv
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn
sản phẩm/năm
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, TỪ VIẾT TẮT
TNHH
trách nhiệm hữu hạn
SX -TM
sản xuất - thương mại
IQF
cấp đông nhanh từng cá thể
BHXH
bảo hiểm xã hỗi
BHYT
bảo hiểm y tế
ĐTM
báo cáo đánh giá tác động môi trường
TNMT
Tài nguyên Môi trường
XLNT
xử lý nước thải
QCVN
quy chuẩn Việt Nam
BTNMT
Bộ Tài nguyên và Môi trường
TCVN
tiêu chuẩn Việt Nam
HTXL
hệ thống xử lý
SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên. MSSV: 0250020211
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn
v
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn
sản phẩm/năm
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Sản lượng khai thác thủy sản qua từng năm .................................................41
Bảng 2.2: Kết quả phân tích mẫu khí môi trường xung quanh của công ty cổ phần thủy
sản Vinh Quang ngày 18/02/2016 .................................................................................47
Bảng 2.3: Phân loại cá tra và cá basa ............................................................................49
Bảng 2.4: Thành phần thức ăn trong ruột cá tra và basa ngoài tự nhiên .......................51
Bảng 2.5: Thành phần dinh dưỡng của cá (trên mỗi 3.5 oz) .........................................55
Bảng 2.6: Kết quả phân tích mẫu nước thải của Công ty Cổ phần Thủy sản Vinh
Quang ngày 18/02/2016 ................................................................................................ 66
Bảng 3.1: Mức độ xử lý cần thiết (E) ............................................................................68
Bảng 3.2: Ưu, nhược điểm của 2 phương án. ................................................................ 72
Bảng 3.3: Tính toán hiệu xuất các công trình công nghệ 1. ..........................................74
Bảng 3.4: Hệ số không điều hòa chung .........................................................................78
Bảng 3.5: hệ số 𝛃 để tính sức cản cục bộ của song chắn rác.........................................80
Bảng 3.6: Các thông số xây dựng mương đặt song chắn rác ........................................81
Bảng 3.7: Thông số thiết kế bể thu gom ........................................................................83
Bảng 3.8: Các dạng khuấy trộn ở bể điều hòa ............................................................... 84
Bảng 3.9: Các thông số cho thiết bị khuấy tán khí ........................................................85
Bảng 3.10: Tóm tắt các thông số thiết kế bể điều hòa...................................................87
Bảng 3.11: Thông số thiết kế cho bể tuyển nổi thổi khí ................................................89
Bảng 3.12: Độ hòa tan của không khí theo nhiệt độ .....................................................89
Bảng 3.13: Thông số về chân đỡ: ..................................................................................93
Bảng 3.14: Các thông số thiết kế bể tuyển nổi .............................................................. 97
Bảng 3.15: Thông số thiết kế bể Anoxic .......................................................................99
Bảng 3.16: Các kích thước điển hình của bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn ................101
Bảng 3.17: Tóm tắt các thông số thiết kế bể Aerotank ...............................................106
Bảng 3.18: Tóm tắt các thông số thiết kế bể lắng II (bể lắng đứng) ...........................111
SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên. MSSV: 0250020211
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn
vi
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn
sản phẩm/năm
Bảng 3.19: Liệu lượng Chlorine ..................................................................................113
Bảng 3.20: Tóm tắt các thống số thiết kế bể tiếp xúc khử trùng .................................114
Bảng 3.21: Các thông số thiết kế bể nén bùn trọng lực...............................................115
Bảng 3.22: Tóm tắt các thông số thiết kế bể nén bùn .................................................118
Bảng 3.23: Tóm tắt các thông số thiết kế máy ép bùn ................................................120
Bảng 3.24: Bảng chi phí xây dựng trạm xử lý nước thải ............................................121
Bảng 3.25: Bảng chi phí thiết bị trạm xử lý nước thải ................................................122
Bảng 3.26: Chi phí điện năng ......................................................................................124
Bảng 3.27: Nguyên nhân và biện pháp khắc phục sự cố trong vận hành HTXL ........134
SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên. MSSV: 0250020211
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn
vii
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn
sản phẩm/năm
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Thiết bị chắn rác. .............................................................................................5
Hình 1.2: Máy nghiền rác. ............................................................................................... 6
Hình 1.3: Bể lắng cát ngang. ...........................................................................................8
Hình 1.4: Bể lắng cát đứng. .............................................................................................9
Hình 1.5: Bể lắng cát sục khí...........................................................................................9
Hình 1.6: Bể lắng ngang. ............................................................................................... 12
Hình 1.7: Bể lắng ly tâm................................................................................................ 13
Hình 1.8: Bể tách dầu. ...................................................................................................14
Hình 1.9: Các dạng lọc. .................................................................................................15
Hình 1.10: Bể tuyển nổi................................................................................................. 20
Hình 1.11: Sơ đồ các tháp lọc hấp thụ. ..........................................................................21
Hình 1.12: Các công trình xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên. ............................. 28
Hình 1.13: Mô hình hoạt động của bể UASB. .............................................................. 30
Hình 1.14: Bể hiếu khí...................................................................................................32
Hình 1.15: Bể Aerotank thông thường. .........................................................................33
Hình 1.16: Bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn. .................................................................34
Hình 1.17: Mương oxy hóa. ..........................................................................................35
Hình 1.18: Bể lọc sinh học ............................................................................................36
Hình 1.19: Bể khử trùng. ............................................................................................... 38
Hình 1.20: Hệ thống XLNT Công ty Beseaco đạt tiêu chuẩn TCVN 5945:2005- Cột A,
với công suất 300 m3/ng.đ. ............................................................................................38
Hình 1.21: Hệ thống XLNT Công ty TNHH Hùng cá đạt QCVN 11:2008 - Cột A, với
công suất 1000 m3/ng.đ. ................................................................................................ 39
Hình 2.1: Công ty cổ phần thủy sản Vinh Quang. ........................................................41
Hình 2.2: Sơ đồ mặt bằng nhà máy. ..............................................................................43
Hình 2.3: Sơ đồ tổ chức nhà máy. .................................................................................44
SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên. MSSV: 0250020211
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn
viii
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn
sản phẩm/năm
Hình 2.4: Cá tra. ............................................................................................................43
Hình 2.5: Cá basa...........................................................................................................44
Hình 2.6: Hình các dạng sản phẩm. ...............................................................................54
Hình 2.7: Sơ đồ quy trình sản xuất ................................................................................57
Hình 3.1: Quy trình công nghệ xử lý nước thải 1200 m3/ngđ phương án 1. .................69
Hình 3.2: Quy trình công nghệ xử lý nước thải 1200 m3/ngđ phương án 2. .................70
Hình 3.3: Sơ đồ lắp đặt xong chắn rác. .........................................................................81
SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên. MSSV: 0250020211
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn
ix
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn
sản phẩm/năm
MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài
Ô nhiễm môi trường đang là vấn đề được đặt lên hàng đầu hiện nay. Chế biến
thủy sản giữ vai trò quan trọng và không thể thiếu trong hệ thống sản xuất kinh tế của
nước ta. Song, vấn đề nước thải trong chế biến thủy sản lại khiến nhiều người lo ngại.
Theo các Sở Tài Nguyên và Môi Trường, vi phạm chủ yếu của các cơ sở sản
xuất chế biến nói chung là chưa đầu tư hệ thống xử lý nước thải hoặc có đầu tư nhưng
lại không đạt chuẩn và không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật xử lý nước thải đạt chất lượng
đầu ra theo quy định.
Cũng theo thống kê cho biết, chỉ riêng lĩnh vực chế biến thủy sản hiện vẫn có
đến 16% cơ sở chế biến tập trung chưa có hệ thống xử lý nước thải. Trong đó, một số
cơ sở chưa có đủ 5 công đoạn quan trọng trong hệ thống xử lý nước thải gồm: bể tuyển
nổi (dùng để tách dầu, mỡ), bể điều hòa, bể sinh học kỵ khí, bể sinh học bùn hoạt tính
và bể khử trùng. Do đó, hiệu quả xử lý ô nhiễm môi trường còn thấp.
Lo ngại hơn nữa, ngoài các doanh nghiệp hoạt động trong khu công nghiệp tập
trung thì có rất nhiều cơ sở chế biến nhỏ lẻ nằm lẫn trong các khu dân cư cũng góp
phần không nhỏ gây ô nhiễm. Các cơ sở này thường không được đầu tư nhiều về máy
móc lẫn công nghệ, và thường bị phát hiện xả thải trực tiếp ra môi trường.
Rất nhiều trường hợp vi phạm đã bị phát hiện và xử lý trên địa bàn cả nước, thế
nhưng con số đó vẫn còn chưa xuể. Cụ thể, ở Bà Rịa - Vũng Tàu nhiều năm nay đã tập
trung xử lý xử phạt 22 cơ sở vi phạm gây ô nhiễm nguồn nước, đã đầu tư hệ thống xử
lý nước thải đạt chuẩn theo quy định. Song, người dân vẫn cho rằng nhiều doanh
nghiệp đang lén lúc xả thải ra môi trường. Còn ở Bạc Liêu, đoàn liên ngành đã kiểm
tra tại 88 cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ và bệnh viện (trong đó có 63 cơ sở thu
mua, sơ chế và nhà máy chế biến thủy sản), phát hiện 9 cơ sở vi phạm pháp luật về bảo
vệ môi trường, đã phạt hành chính với tổng số tiền lên đến 1,1 tỷ đồng, bên cạnh đó
cũng cảnh cáo 29 cơ sở khác,… Còn ở Tp.Cần Thơ, chỉ riêng công ty CP Chế biến
Thực phẩm Sông Hậu năm 2014 đã bị phạt hành chính trên 778 triệu đồng do không
thu gom triệt để chất thải nguy hại vào khu lưu trữ tạm thời theo quy định, dầu mỡ xả
thải vào môi trường nước không đúng quy định, xả thải vượt quy chuẩn kỹ thuật về
chất thải. Thậm chí phải đình chỉ hoạt động 3 tháng do sản xuất có phát sinh nguồn
nước thải vượt quy chuẩn cho phép.
SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên. MSSV: 0250020211
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn
1
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn
sản phẩm/năm
Theo những dữ liệu trên cho thấy, ô nhiễm môi trường nước có sự “góp sức” rất
lớn của các doanh nghiệp chế biến thủy sản, do phần lớn đều được tập trung ở một số
vị trí như hạ lưu các con sông với mật độ dày đặc và sản lượng chế biến lớn. Bên cạnh
đó là công nghệ chế biến còn thô sơ, đối với các doanh nghiệp xuất khẩu sản phẩm thô
thì chỉ sử dụng khoảng 60% cho xuất khẩu, còn lại thì vứt bỏ hoặc sử dụng không hiệu
quả dễ gây ô nhiễm môi trường. Thiết nghĩ, để hạn chế và khắc phục tình trạng ô
nhiễm như hiện nay, cần nâng cao nhận thức của từng người dân, cán bộ quản lý đơn
vị kết hợp với tiếp thu các công nghệ xử lý nước thải công nghiệp nói chung và cho
ngành chế biến thủy sản nói riêng.
Nhận thức được mức độ cấp thiết về vần đề xử lý nước thải cho các nhà máy.
Được sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Đinh Tuấn, tôi thực hiện đồ án “Tính toán, thiết
kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất
14.000 tấn sản phẩm/năm”.
Mục tiêu luận văn
Trong phạm vi đồ án sẽ thu thập các số liệu cần thiết và từ đó dựa trên cơ sở
nghiên cứu lý thuyết, tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến
thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn sản phẩm/năm để một cách hợp lý nhất
nhằm giảm thiểu tác hại lên môi trường trong điều kiện phù hợp với thực tế của nhà
máy thủy sản Vinh Quang.
Phạm vi thực hiện
Việc ứng dụng công nghệ xử lý chung cho 1 ngành công nghiệp là rất khó khăn,
do mỗi nhà máy có đặc trưng riêng về công nghệ, nguyên liệu, nhiên liệu… nên thành
phần và tính chất nước thải khác nhau. Phạm vi ứng dụng của đề tài là xử lý nước thải
của nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang và một số công ty khác nếu có cùng đặc
tính chất thải đặc trưng.
Nội dung luận văn
Phần thuyết minh và tính toán:
-
Tổng quan về nước thải thủy sản và đặc trưng của nước thải.
Đề xuất 02 phương án công nghệ xử lý nước thải được yêu cầu xử lý, từ đó
phân tích lựa chọn công nghệ thích hợp.
Tính toán các công trình đơn vị của phương án đã chọn.
Tính toán và lựa chọn thiết bị (bơm nước thải, máy thổi khí…) cho các công
trình đơn vị tính toán trên.
Khai toán sơ bộ chi phí xây dựng công trình.
SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên. MSSV: 0250020211
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn
2
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn
sản phẩm/năm
Bản vẽ kỹ thuật
Vẽ bản vẽ mặt cắt công nghệ của phương án chọn: 01 bản vẽ khổ A2.
Vẽ chi tiết các công trình đơn vị hoàn chỉnh: các bản vẽ khổ A2.
Vẽ mặt bằng bố trí công trình: 1 bản vẽ khổ A2.
Phương pháp thực hiện
Phương pháp nghiên cứu tài liệu: là phương pháp thu thập thông tin từ các tài
liệu liên quan đến đối tượng nghiên cứu.
Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết: Phân tích là nghiên cứu các tài
liệu lý luận khác nhau bằng cách phân tích chúng thành từng bộ phận để tìm hiểu sâu
sắc về đối tượng. Tổng hợp là liên kết từng mặt, từng bộ phận thông tin đã được phân
tích để tạo ra hệ thống lý thuyết mới đầy đủ và sâu sắc về đối tượng.
Xử lý thông tin định tính: Đây là việc đưa ra những phán đoán về bản chất của
sự kiện.
Phương pháp chuyên gia: Là phương pháp sử dụng trí tuệ của đội ngũ chuyên
gia để xem xét nhận định bản chất của đối tượng, tìm ra 1 giải pháp tối ưu.
SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên. MSSV: 0250020211
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn
3
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn
sản phẩm/năm
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
NƯỚC THẢI SẢN XUẤT
1.1.
ĐẶC TRƯNG NƯỚC THẢI SẢN XUẤT THỦY SẢN
Ô nhiễm do nước thải tại các cơ sở chế biến thuỷ sản gồm nước thải sản xuất và
nước thải sinh hoạt:
Nước thải sản xuất: sinh ra trong quá trình chế biến và nước vệ sinh nhà xưởng,
máy móc, thiết bị… Thành phần nước thải có chứa các chất hữu cơ, các chất rắn lơ
lửng, các chất cặn bã, vi sinh vật và dầu mỡ. Lưu lượng và thành phần nước thải chế
biến thủy sản rất khác nhau giữa các nhà máy tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu sử
dụng, và thành phần các chất sử dụng trong chế biến (các chất tẩy rửa, phụ gia…).
Nước thải sinh hoạt: sinh ra tại các khu vực vệ sinh và nhà ăn. Thành phần nước
thải có chứa các cặn bã, các chất rắn lơ lửng, các chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng và
vi sinh.
Nước thải thủy sản bao gồm: nước thải chế biến cá, nước thải rã đông, nước
thải mực, nước thải sản xuất cá, nước thải sản xuất tôm…
1.2.
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
1.2.1. PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC
Phương pháp này được sử dụng để tách các tạp chất không hòa tan và một phần
các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải.
Hiệu quả của phương pháp xử lý cơ học: có thể loại bỏ được đến 60% tạp chất
không hoà tan có trong nước thải và giảm BOD đến 30%.
Ưu điểm: Phương pháp này đơn giản, rẻ tiền, hiệu quả xử lý chất lơ lửng cao.
Các công trình xử lý cơ học bao gồm:
1.2.1.1.
Thiết bị chắn rác
a) Nhiệm vụ:
Nước thải đưa tới công trình làm sạch trước hết phải qua thiết bị chắn rác. Thiết
bị chắn rác có thể là song chắn rác hoặc lưới chắn rác, có chức năng chắn giữ các tạp
SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên. MSSV: 0250020211
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn
4
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn
sản phẩm/năm
vật thô (giấy, rau, cỏ, rác...), nhằm đảm bảo đảm cho máy bơm, các công trình và thiết
bị xử lý nước thải hoạt động ổn định.
b) Phân loại
Tùy theo kích thước khe hở, song chắn rác được 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. Tùy theo hình dạng có thể
phân thành song chắn rác và lưới chắn rác. Song chắn rác cũng có thể đặt cố định hoặc
di động. Các loại song chắn rác được trình bày như sau:
-
Theo kích thước: thô, trung bình, mịn.
-
Theo hình dạng: song chắn rác, lưới chắn rác.
-
Theo phương pháp làm sạch: thủ công, cơ khí, phun nước áp lực.
-
Theo bề mặt lưới chắn: cố định, di động.
c) Một số thiết bị chắn rác thông dụng
- Song chắn rác thô: gồm nhiều thanh thép không gỉ xếp song song nhau và được
hàn cố định trên khung thép.
-
Song chắn rác làm sạch bằng cơ khí: thu rác bằng cơ giới.
-
Song chắn rác làm sạch bằng thủ công: dung biện pháp thủ công để vớt rác.
- Chắn rác di động: 1 số thiết bị chắn rác thường gặp như chắn rác dây đai, chắn
rác đĩa, trống chắn rác quay, lưới chắn rác mịn…
Song chắn rác thô
Song chắn rác tinh
Song chắn rác cơ giới
Lưới chắn rác
Hình 1.1: Thiết bị chắn rác.
SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên. MSSV: 0250020211
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn
5
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn
sản phẩm/năm
d) Ưu, nhược điểm
Ưu điểm:
-
Đơn giản, rẻ tiền, dễ lắp đặt.
- Giữ lại tất cả tạp vật lớn.
Nhược điểm:
-
Không xử lý, chỉ giữ lại tạm thời các tạp vật lớn.
-
Làm tăng trở lực của hệ thống theo thời gian.
1.2.1.2.
Thiết bị nghiền rác
a) Nhiệm vụ
Thiết bị có nhiệm vụ cắt và nghiền vụn rác thành các hạt, các mảnh nhỏ lơ lửng
trong nước thải để không làm tắc ống, không gây hại cho bơm.
b) Ưu, nhược điểm
Ưu điểm:
-
Dễ lắp đặt
-
Xử lý tại chỗ
Nhược điểm:
Gây nhiều khó khăn cho các công đoạn xử lý tiếp theo do lượng cặn tăng lên
như làm tắc nghẽn hệ thống phân phối khí và các thiết bị làm thoáng trong các bể (đĩa,
lỗ phân phối khí và dính bám vào các tuabin...).
Hình 1.2: Máy nghiền rác.
1.2.1.3.
Lưới lọc rác
a) Nhiệm vụ
SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên. MSSV: 0250020211
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn
6
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn
sản phẩm/năm
Lưới lọc là tấm thép mỏng đục lỗ hoặc lõi dây thép đan với kích thước mắt lưới
không lớn hơn 5 mm để chắn giữ rác.
Thông thường lưới lọc được sử dụng để xử lý sơ bộ, thu hồi các sản phẩm quý ở
dạng chất lỏng không tan trong nước thải công nghiệp như công nghiệp dệt, xenluloza,
giấy, da. Các chất bị giữ lại là sợi gỗ, len, lông động vật.
b) Phân loại
Lưới lọc phân biệt thành loại phẳng và loại trụ, theo phương pháp làm sạch thì
phân thành loại khô và loại ướt. Loại khô làm sạch bằng bàn chải sắt, loại ướt làm sạch
bằng thủy lực.
c) Ưu, nhược điểm
Ưu điểm:
-
Đơn giản, rẻ tiền, dễ lắp đặt.
-
Giữ lại tất cả tạp vật nhỏ.
Nhược điểm:
-
Không xử lý, chỉ giữ lại tạm thời các tạp vật nhỏ.
-
Làm tăng trở lực của hệ thống theo thời gian.
-
Dễ gây tắc nghẽn theo thời gian.
-
Phải xử lý rác thứ cập.
1.2.1.4.
Bể lắng cát
a) Nhiệm vụ
-
Loại bỏ các hạt cặn lớn vô cơ như cát, sỏi... Kích thước hạt > 200µm.
-
Bảo vệ các trang thiết bị cơ khí động (bơm) tránh bị mài mòn.
-
Giảm cặn lắng trong ống, mương dẫn và bể phân hủy.
- Giảm tần suất làm sạch bể phân hủy.
b) Nguyên tắc lắng
Dưới tác dụng của lực trọng trường, các phần tử rắn có tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng
của nước sẽ được lắng xuống đáy. Bể lắng cát phải được tính toán với tốc độ dòng
chảy đủ lớn (0,3 m/s) để các phân tử hữu cơ nhỏ không lắng lại và đủ nhỏ (0,15 m/s)
để cát và các tạp chất rắn vô cơ không bị cuốn theo dòng chảy ra khỏi bể.
c) Phân loại
Bể lắng cát ngang:
SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên. MSSV: 0250020211
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn
7
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn
sản phẩm/năm
Bể lắng ngang là bể hình chữ nhật, thường có hố thu đặt ở đầu bể, có 2 hay
nhiều ngăn hoạt động đồng thời. Nước chuyển động từ đầu này đến đầu kia của bể.
Chiều sâu của bể lắng H 1,5 – 4 m, chiều dài L (8 - 12).H, chiều rộng B 3
– 6 m. Bể lắng ngang được ứng dụng khi lưu lượng nước thải lớn hơn 15.000 m 3/ngày.
Hiệu quả lắng 60%.
Trong bể lắng, 1 hạt chuyển động theo dòng nước có vận tốc v, dưới tác dụng
của trọng lực chuyển động xuống dưới với vận tốc . Như vậy, bể lắng có thể lắng
những hạt mà quỹ đạo của chúng cắt ngang đáy bể trong phạm vi chiều dài của nó.
Vận tốc chuyển động của nước trong bể lắng không lớn hơn 0,01 m/s. Thời gian lắng 1
- 3 giờ.
Hình 1.3: Bể lắng cát ngang.
Bể lắng cát đứng:
Cấu tạo: Bể lắng đứng là bể chứa hình trụ có đáy chóp.
Nguyên tắc: Nước thải được vào hệ thống theo ống trung tâm. Sau đó, nước
chảy từ dưới lên trên vào các rãnh chảy tràn. uá trình lắng cặn diễn ra trong dòng đi
lên, vận tốc nước là 0,5 - 0,6 m/s. Chiều cao vùng lắng khoảng 4 - 5m. Mỗi hạt chuyển
động theo nước lên trên với vận tốc v và dưới tác dụng của trọng lực, hạt chuyển động
xuống dưới với vận tốc . Nếu
v hạt lắng nhanh, nếu
v hạt bị nước cuốn lên
trên. Các hạt cặn lắng xuống dưới dáy bể được lấy ra bằng hệ thống hút bùn.
Hiệu quả lắng của bể lắng đứng thấp hơn bể lắng ngang khoảng 10 - 20%.
SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên. MSSV: 0250020211
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn
8
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn
sản phẩm/năm
Hình 1.4: Bể lắng cát đứng.
Bể lắng cát sục khí:
Cấu tạo: Bể lắng cát sục khí có cấu tạo giống như bể lắng ngang.
Nguyên tắc: Dọc theo chiều ngang một bên vách của bể đặt hệ thống sục khí
nhằm tạo cho nước thải chuyển động theo quỹ đạo tròn và xoắn ốc quanh trục theo
hướng dòng chảy. Do vận tốc ngang trong vòng xoắn ốc lớn nên các hạt cặn hữu cơ lơ
lửng không lắng xuống, nên trong thành phần cặn lắng chủ yếu là cát từ 90 ÷ 95%.
Phạm vi hoạt động: Hiệu suất làm việc của bể lắng cát có sục khí khá cao, phù
hợp với những trạm xử lý nước thải có công suất lớn. Bể lắng sục khí cần có chiều sâu
ít nhất bằng 2m để tạo nên vòng xoáy có hiệu quả.
Ưu điểm:
-
Hiệu quả không phụ thuộc vào lưu lượng
uá trình sục khí cung cấp năng lượng tách chất hữu cơ ra khỏi cát
-
Hiệu quả tách cát cao
-
Tránh quá trình phân hủy chất hữu cơ khi vận tốc dòng chảy nhỏ.
Hình 1.5: Bể lắng cát sục khí.
SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên. MSSV: 0250020211
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn
9
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn
sản phẩm/năm
1.2.1.5.
Bể điều hòa
a) Nhiệm vụ
-
Giảm bớt sự dao động của hàm lượng các chất bẩn trong nước thải.
-
Tiết kiệm hóa chất để trung hòa nước thải.
-
Ổn định lưu lượng.
Giảm và ngăn cản nồng độ các chất độc hại đi vào công trình xử lý sinh học
tiếp theo.
b) Phân loại
Có 2 loại bể điều hòa:
-
-
Bể điều hòa lưu lượng: có thể đặt sau song chắn rác, trước trạm bơm, bơm đều
nước thải lên bể lắng đợt I.
Điều kiện sử dụng: Khi lưu lượng thay đổi theo thời gian, còn nồng độ ổn định
suốt thời gian làm việc của nhà máy trong ngày và khi lưu lượng nước thải thay
đổi lớn theo giờ trong ngày.
Bể điều hòa nồng độ: đặt sau bể lắng cát, trước bể lắng đợt I.
Điều kiện sử dụng: lưu lượng vào bể không thay đổi suốt thời gian làm việc
nhưng nồng độ chất ô nhiễm thay đổi theo giờ trong 1 chu kỳ làm việc.
c) Ưu, nhược điểm
-
Ưu điểm:
-
Khắc phục những vấn đề vận hành do sự dao động của lưu lượng.
-
Nâng cao hiệu suất của các quá trình phía sau.
-
Giảm kích thước và chi phi của những xử lý phía sau.
-
Xử lý sinh học được nâng cao, giảm nhẹ quá tải, pha loãng các chất gây ức chế
sinh học và pH được ổn định.
-
Chất lượng đầu ra và hiệu quả nén bùn của bể lắng đợt 2 được cải thiện do bông
cặn đặc chắc hơn.
-
Diện tích bề mặt lọc giảm, hiệu quả lọc được nâng cao, và hơn nữa chu kì rửa
lọc đồng đều hơn do tải lượng thuỷ lực thấp hơn.
-
Trong xử lý hoá học, ổn định tải lượng sẽ dể dàng điều khiển giai đoạn chuẩn bị
và châm hoá chất tăng cường độ tin cậy của quá trình.
Nhược điểm:
-
Diện tích mặt bằng hoặc chỗ xây dựng cần tương đối lớn,
-
Bể điều hoà ở những nơi gần khu dân cư cần được che kín để hạn chế mùi
SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên. MSSV: 0250020211
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn
10
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn
sản phẩm/năm
-
Đòi hỏi phải khuấy trộn và bảo dưỡng và chi phí đầu tư tăng.
d) Bố trí bể điều hòa
-
Bể điều hòa trên dòng thải: làm giảm đáng kể dao động thành phần nước thải đi
vào công đoạn phía sau.
-
Bể điều hòa ngoài dòng thải: chỉ giảm được một phần nhỏ sự dao động đó.
Vị trí tốt nhất để đặt bể điều hòa cần xác định cụ thể cho từng hệ thống xử lý,
phụ thuộc vào loại xử lý, đặc tính của hệ thống thu gom cũng như đặc tính của nước
thải. Do lưu lượng của dòng thải biến động không đều theo thời gian. Việc biến động
này do nhiều nguyên nhân như kế hoạch gia tăng sản xuất, qui trình công nghệ sản
xuất, thay đổi nguyên liệu đầu vào. Ngoài ra còn lưu lượng còn phụ thuộc nhiều vào
thiết kế của hệ thống thu gom nước và các yếu tố thời tiết như lượng mưa.
Hình 1.6: Bể điều hòa
1.2.1.6.
Bể lắng
a) Nhiệm vụ
Lắng là phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hòa tan ra khỏi
nước thải.
Trong nước thải, khoảng 20% chất bẩn ở dạng không hòa tan, trong đó một
phần là cát, xỉ được giữ ở bể lắng cát. Lượng chất bẩn không hoàn tan còn lại chủ yếu
là cặn hữu cơ sẽ được giữ lại trong bể lắng đợt 1. Sinh khối sinh ra sau hệ thống sinh
học hiếu khí được giữ lại ở bể lắng đợt 2. Vậy chức năng của bể lắng là khử SS, bông
cặn hóa lý của quá trình keo tụ tạo bông (Bể lắng đợt 1) và bông bùn sinh học, màng vi
sinh (bể lắng đợt 2).
b) Phân loại
Dựa vào chức năng và vị trí có thể chia bể lắng thành các loại:
SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên. MSSV: 0250020211
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn
11
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn
sản phẩm/năm
-
Bể lắng đợt 1: được đặt trước công trình xử lý sinh học, dùng để tách các chất
rắn, chất bẩn lơ lững không hòa tan. Bể lắng có cấu tạo mặt bằng là hình chữ
nhật hay hình tròn, được thiết kế để loại bỏ bằng trọng lực các hạt cặn. Bể lắng
được chia làm bốn vùng: vùng phân phối nước vào, vùng lắng các hạt cặn, vùng
thu nước ra, vùng chứa và cô đặc cặn.
Bể lắng đợt 2: được đặt sau công trình xử lý sinh học dùng để lắng các cặn vi
sinh, bùn làm trong nước trước khi thải ra nguồn tiếp nhận.
Theo cấu tạo và hướng dòng chảy, người ta chia bể lắng thành các dạng:
-
-
Bể lắng ngang:
Cấu tạo: Bể lắng ngang có hình dạng chữ nhật trên mặt bằng, tỷ lệ giữa chiều
rộng và chiều dài không nhỏ hơn ¼ và chiều sâu đến 4m. Trong bể lắng nước thải
chuyển động theo phương ngang từ đầu bể đến cuối bể và được dẫn tới các công trình
xử lý tiếp theo, vận tốc dòng chảy trong vùng công tác của bể không được vượt quá 40
mm/s. Bể lắng ngang có hố thu cặn đầu bể, nước trong được thu vào ở máng cuối bể.
Ưu điểm: dễ thiết kế, dễ thi công và vận hành đơn giản
Nhược điểm: thời gian lưu dài và chiếm mặt bằng không nhỏ, chi phí lại xây
dựng cao.
Phạm vi áp dụng: sử dụng cho các trạm xử lý có công suất > 15000 m3/ngđ
Hình 1.7: Bể lắng ngang.
-
Bể lắng đứng:
Cấu tạo: Bể lắng đứng có dạng hình tròn hoặc hình chữ nhật trên mặt bằng, đáy
dạng nón hay chóp cụt. Có cấu tạo đơn giản, đường kính không vượt quá 3 lần chiều
sâu công tác và có thể đến 10m. Chiều cao công tác của vùng lắng từ 2,7-3,8 m. Vận
SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên. MSSV: 0250020211
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn
12
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn
sản phẩm/năm
tốc dòng chảy trong vùng công tác vào khoảng lớn hơn 0,7 mm/s. Thời gian lắng
thường từ 1-2 h. Nước thải được dẫn vào ống trung tâm và chuyển động từ dưới lên
theo phương thẳng đứng. Vận tốc dòng nước chuyển động lên phải nhỏ hơn vận tốc
của các hạt lắng. Nước trong được tập trung vào máng thu phía trên .Cặn lắng được
chứa ở phần hình nón hoặc chóp cụt phía dưới. Hiệu suất của bể lắng đứng thấp vào
khoảng 45-48%.
Ưu điểm: sử dụng ít diện tích đất nhưng có hiệu suất lắng cao, dễ xả bùn, cặn.
Nhược điểm: Vận tốc lắng không lớn, chỉ lắng được cặn có tỉ trọng lớn.
Phạm vi áp dụng: sử dụng khi trạm có công suất < 20.000 m3/ngđ.
-
Bể lắng ly tâm:
Cấu tạo: Có mặt bằng hình tròn, đường kính từ 16 ÷ 40m (có thể lên đến 60m),
chiều cao 1/16 ÷ 1/10 đường kính bể. Trong bể lắng nước chảy từ trung tâm ra quanh
thành bể. Cặn lắng được dồn vào hố thu cặn được xây dựng ở trung tâm đáy bể bằng
hệ thống cào gom cặn ở phần dưới dàn quay hợp với trục 1 góc 450. Đáy bể thường
được thiết kế với độ dốc i = 0,02 – 0,05. Dàn quay với tốc độ 2 - 3 vòng trong 1 giờ.
Nước trong được thu vào máng đặt dọc theo thành bể phía trên. Hiệu quả lắng là 60%.
Ưu điểm: Tiết kiệm diện tích, hiệu suất xử lý nước thải cao và cặn có tỉ trọng
nhỏ cũng có thể lắng được.
Nhược điểm: Vận hành đòi hỏi kinh nghiệm, chi phí vận hành cao do sử dụng
điện năng.
Phạm vi áp dụng: thường dùng để sơ lắng nguồn nước có hàm lượng cặn cao,
áp dụng cho trạm có công suất ≥ 20.000 m3/ngđ.
Hình 1.8: Bể lắng đứng
SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên. MSSV: 0250020211
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn
Hình 1.9: Bể lắng ly tâm
13
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn
sản phẩm/năm
-
Bể lắng vách nghiêng:
Cấu tạo: Loại bể lắng này có khối tấm hoặc ống tạo thành lớp mỏng để chuyển
chế độ dòng chảy từ rối sang dạng chảy tầng, do đó làm quá trình lắng xảy ra dễ dàng
hơn. Cặn liên tục trượt về phía dưới hoặc nổi lên trên tùy thuộc vào cách bố trí lớp
mỏng. Người ta bố trí khối lớp mỏng thuận chiều hoặc ngược chiều với dòng chảy
trong bể. Khi nước và cặn chảy cùng chiều thì vận tốc trong bể là 0.4 - 0,5 m/h.
Khối lớp mỏng thưởng nghiêng một góc khoảng 35 - 600. Khối lớp mỏng có thể
là các ống, vách inox hoặc PVC ghép với nhau có khe hở từ 25 - 150 mm.
Ưu điểm: hiệu quả lắng cao.
Nhược điểm: ít được áp dụng trong xử lý nước thải có nồng độ hữu cơ cao do
việc hình thành lớp màng vi sinh bám dính gây cản trở dòng lưu chất trong vách.
1.2.1.7.
Bể tách dầu
Nhiệm vụ: loại bỏ các chất nổi (dầu, mỡ, hạt nhựa nhẹ…) ra khỏi nước thải mà
không gây ảnh hưởng tới công trình xử lý hóa lý, sinh học phía sau.
Nguyên tắc:
-
Tách dầu bằng trọng lực: các hạt dầu, mỡ có tỷ trọng nhẹ hơn nước sẽ nổi lên
mặt nước và gạt ra ngoài, còn các hạt cặn dính dầu nặng hơn nước sẽ lắng
xuống đáy và được tháo ra ngoài.
-
Dùng lực ly tâm: lọc qua lớp vật liệu có khả năng dính bám dầu mỡ.
Ưu điểm: tiết kiệm hóa chất keo tụ, giảm tải trọng chất bẩn và giữ ổn định cho
các quá trình xử lý tiếp theo.
Phạm vi áp dụng: Bể tách dầu thường được áp dụng khi xử lý nước thải có chứa
dầu mỡ (nước thải công ngiệp), nhằm tách các tạp chất nhẹ.
Hình 1.10: Bể tách dầu.
SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên. MSSV: 0250020211
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn
14
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn
sản phẩm/năm
1.2.1.8.
Lọc
a) Nhiệm vụ
Lọc được ứng dụng để tách các tạp chất phân tán có kích thước nhỏ khỏi nước
thải, mà các bể lắng không thể loại được chúng. Người ta tiến hành quá trình lọc nhờ
các vật liệu lọc, vách ngăn xốp, cho phép chất lỏng đi qua và giữ các tạp chất lại.
Được áp dụng khử các hạt mịn vô cơ và hữu cơ khó lắng.
Vật liệu lọc được sử dụng thường là cát thạch anh, than cốc, hoặc sỏi, thậm chí
cả than nâu, than bùn hoặc than gỗ. Việc lựa chọn vật liệu lọc tùy thuộc vào loại nước
thải và điều kiện địa phương.
b) Phân loại
Có nhiều dạng lọc: lọc chậm, lọc nhanh, lọc chảy ngược, lọc chảy xuôi, lọc áp
suất, lọc trọng lực.
Bể lọc chậm
Bể lọc nhanh
Bồn lọc áp lực
Máy lọc chân không
thùng quay
Hình 1.11: Các dạng lọc.
1.2.2. PHƯƠNG PHÁP HÓA – LÝ
Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý là áp dụng các
quá trình vật lý và hoá học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động
với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học, tạo thành các chất khác dưới dạng cặn hoặc
SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên. MSSV: 0250020211
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn
15
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Vinh Quang, công suất 14.000 tấn
sản phẩm/năm
chất hoà tan nhưng không độc hại hoặc gây ô nhiễm môi trường. Giai đoạn xử lý hoá
lý có thể là giai đoạn xử lý độc lập hoặc xử lý cùng với các phương pháp cơ học, hoá
học, sinh học trong công nghệ xử lý nước thải hoàn chỉnh.
Những phương pháp hoá lý thường được áp dụng để xử lý nước thải là: keo tụ,
đông tụ, tuyển nổi, hấp phụ, trao đổi ion, thấm lọc ngược và siêu lọc …
Nhược điểm: ít được áp dụng do giá thành cao và có khả năng sinh ra các sản
phẩm phụ khác có tính độc hại.
1.2.2.1.
Keo tụ tạo bông
a) Nhiệm vụ
Giảm độ đục, khử màu, khử chất ô nhiểm hòa tan (kim loại nặng), cặn lơ lững
và vi sinh.
b) Nguyên tắc
Khi hóa chất nào đó cho vào nước thô chứa cặn lắng chậm/ không lắng được,
hạt keo và 1 số thành phần ô nhiễm hòa tan thì chúng sẽ kết tụ với nhau hình thành các
bông cặn lớn và nặng. Bông cặn có thể tách khỏi nước bằng lắng trọng lực.
c) Phân loại
Chất đông tụ là hợp chất tự nhiên và tổng hợp:
-
Hợp chất tự nhiên bao gồm: tinh bột, este, xenlulô, dectrin ((C6H10O5 - )n , chất
keo tụ vô cơ là: dioxit silic đã hoạt hoá (xSiO2.yH2O)
-
Chất keo tụ tổng hợp bao gồm: [-CH2-CH-CONH2]n , poliacrilamic kỹ thuật
(PAA), PAA hydrat hoá.
-
Phế thải: chứa nhôm, sắt, xỉ.
Những chất keo tụ thường dùng nhất là các muối sắt và muối nhôm như:
Al2(SO4)3,
Al2(SO4)3.18H2O,
NaAlO2,
Al2(OH)5Cl,
Kal(SO4)2.12H2O,
NH4Al(SO4)2.12H2O, FeCl3, Fe2(SO4)3.2H2O, Fe2(SO4)3.3H2O, Fe2(SO4)3.7H2O.
Trong số đó phổ biến nhất là Al2(SO4)3 nó hoạt đông hiệu quả khi pH = 5 ÷ 7,5,
nhôm sunfat tan tốt trong nước và có giá thành tương đối rẻ, nó được sử dụng ở dạng
khô hoặc dạng dung dịch 50%.
d) Các yếu tố ảnh hướng
-
pH
SVTH: Huỳnh Thị Mỹ Duyên. MSSV: 0250020211
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn
16
