Đồ án Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải giết mổ gia cầm của công ty TNHH Phạm Tôn công suất 300m3 /ngày.đêm

g Coliforms MPN/100 ml 2,53.106 3000 Nguồn: công ty TNHH Phạm Tôn Từ kết quả thu thập trong bảng 3.1 cho thấy: Nước thải giết mổ gia cầm có nồng độ các chất hữu cơ và Coliforms rất cao (nồng độ COD trung bình dao động trong khoảng 1.450 – 1.800 mg/L, đôi khi đến 2.200 mg/L). Bên cạnh các chất hữu cơ gây ô nhiễm, còn một số chất khó phân hủy sinh học hoặc bền vững trong môi trường như dầu, mỡ bão hòa. Nước thải giết mổ gia cầm còn có nồng độ nitơ tổng, photpho tổng và chất rắn lơ lửng cao, cần xử lý đạt loại A – QCVN 24:2009/BTNMT trước khi xả vào nguồn tiếp nhận. 3.2 Đề xuất công nghệ xử lý nước thải giết mổ gia cầm Dựa trên số liệu lưu lượng, thành phần của nước thải đầu vào trạm xử lý và yêu cầu chất lượng nước thải sau xử lý, đề xuất 2 sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cho Công ty TNHH Phạm Tôn như sau:  Quy trình công nghệ đề xuất SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 29 Sơ đồ công nghệ 1 Bể phân hủy bùn Xe hút Nước thải Hầm bơm tiếp nhận Bể điều hòa Keo tụ tạo bông Đường tuần hoàn nước GCR Dầu đốt Bơm Bể UASB Bể Aerotank Bể lắng 2 Bể trung gian Thiết bị lọc nhanh Tuần hoàn bùn Hình 3.1 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia cầm (công nghệ 1) Rửa lọc Hóa chất khử trùng Máy thổi khí Nguồn tiếp nhận Bơm Bơm Hóa chất Bơm Bể khử trùng Lắng đợt 1 SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 30 Sơ đồ công nghệ 2: Hình 3.2 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia cầm (công nghệ 2) Nước thải Hầm bơm tiếp nhận Bể điều hòa Bể tuyển nổi Đường tuần hoàn nước GCR Bơm Bể UASB Bể Aerotank Bể phân hủy bùn Bể lắng 2 Bể trung gian Thiết bị lọc nhanh Tuần hoàn bùn Xe hút Rửa lọc Hóa chất khử trùng Nguồn tiếp nhận Bơm Bơm Khí nén & hóa chất Bơm Bể khử trùng Máy thổi khí Dầu đốt Bơm SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 31 3.3 Đánh giá công nghệ đề xuất Nước thải giết mổ gia cầm là loại nước thải chứa hầm lượng chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học cao, vì thế trong công nghệ bắt buộc phải dùng phương pháp sinh học để xử lý, phương pháp sinh học đơn giản, dễ vận hành, đầu tư rẻ và hiệu quả tương đối cao là sử dụng bể bùn hoạt tính. Đó là điểm chung của hai sơ đồ công nghệ đề ra, nhưng nước thải có chất hữu cơ cao là ở mức độ nào, chúng ta cần xem xét, tính toán để đảm bảo hiệu quả xử lý, đồng thời nước thải này còn có nhiều chất lơ lửng và dầu mỡ phó phân hủy sinh học. Vì thế trước công đoạn sinh học ta nên áp dụng công trình xử lý nào là phù hợp nhất theo các công nghệ dưới đây. Công nghệ 1: Ưu điểm: - Có sử dụng phương pháp hóa lý để làm giảm COD và SS Khuyết điểm: - Do nước thải có nhiều lông (khó lắng) nên sử dụng phương pháp hóa lý keo tụ tạo bông thì hiệu quả xử lý không cao. - Tốn hóa chất vận hành, chi phí đầu tư cao hơn Công nghệ 2: Ưu điểm: - Hiệu quả xử lý cao, dễ vận hành - Công nghệ tuyển nổi là phù hợp nhất để loại chất lơ lửng và dầu mỡ, do trong nước thải giết mổ gia cầm có nhiều dầu mỡ, lông…các chất này dễ bị tách ra theo nguyên lý trọng lực. - Chi phí vận hành thấp hơn công nghệ 1 3.4 Lựa chọn công nghệ Nước thải giết mổ gia cầm chủ yếu ô nhiễm hữu cơ, thành phần nước thải chủ yếu là những chất có khả năng phân hủy sinh học dễ dàng như máu, còn lông và dầu SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 32 mỡ là chất khó lắng nên công nghệ thích hợp để lựa chọn xử lý nước thải cho Công ty Phạm Tôn là công nghệ 2 (hình 3.2) 3.5 Thuyết minh công nghệ lựa chọn Công nghệ của trạm xử lý nước thải được phân chia thành 3 giai đoạn: Xử lý cơ học, xử lý sinh học và xử lý hóa học: ­ Giai đoạn xử lý cơ học Giỏ chắn rác thô được vận hành thủ công, nước thải sinh hoạt và nứơc thải sản xuất được thu về hố ga của trạm giết mổ, trước tiên nước thải chảy qua song chắn rác để tách cặn thô có kích thước lớn. Cấu tạo của giỏ chắn rác gồm các tấm lưới inox hàn cố định trên khung inox, nước thải qua giỏ chắn rác rồi chảy vào hầm. Hầm tiếp nhận có nhiệm vụ ổn định lưu lượng nước thải. Từ hầm tiếp nhận nước thải được bơm qua bể điều hòa. Thông thường trong quá trình sản xuất, lưu lượng nước thải trong các chu kỳ khác nhau cũng khác nhau. Do đó mục đích của việc xây dựng bể điều hòa là nhằm làm cho hệ thống xử lý luôn luôn ổn định cả về lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải. Tại đáy bể điều hòa được bố trí đĩa phân phối khí nhằm hòa trộn đều nước thải và tránh gây ra mùi hôi do phân hủy yếm khí trong bể điều hòa. Từ bể điều hòa nước thải sẽ được bơm lên bể tuyển nổi nhằm loại hết các cặn có kích thước nhỏ (chủ yếu là lông gà/vịt, dầu mỡ) rồi sẽ tự chảy qua bể UASB. Rác thu được sẽ cho vào thùng rác. ­ Gai đoạn xử lý sinh học Quá trình xử lý sinh học kỵ khí Từ bể tuyển nổi nước thải được bơm vào bể UASB theo chiều phân phối từ đáy lên. Quá trình xử lý sinh học kỵ khí được áp dụng trong giai đoạn xử l ý bậc hai và đặc biệt áp dụng cho các loại nước thải ô nhiễm chất hữu cơ cao. Đây là phương pháp sử dụng các loại vi sinh vật kỵ khí để phân hủy các chất hữu cơ, để tạo thành các khí biogas. Khí sinh ra trong bể kỵ khí được dẫn vào thiết bị đốt. SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 33 Nước thải sau khi qua bể kỵ khí sẽ tự chảy vào bể bùn hoạt tính. Quá trình xử lý sinh học hiếu khí diễn ra tại bể bùn hoạt tính, tại bể này một lượng nhỏ oxy thích hợp được đưa vào bằng máy thổi khí thông qua các đầu phân phối khí đặt ở đáy bể giúp cho quá trình sinh hóa diễn ra nhanh hơn. Vi sinh vật hiếu sẽ tiêu thụ các chất hữu cơ dạng keo và dạng hòa tan để sinh trưởng. Vi sinh vật phát triển thành quần thể dạng bông bùn. Quá trình chuyển hóa vật chất có thể xảy ra trong tế bào vi sinh vật. Cả hai quá trình chuyển hóa đều phụ thuộc rất lớn vào sự tiếp xúc các chất với tế bào vi sinh vật. Khả năng tiếp xúc càng lớn thì khả năng phản ứng càng mạnh. Do đó trong hệ thống công nghệ này lắp đặt thêm hệ thống thổi khí. Khi không khí vào trong thiết bị gây ra những tác động chủ yếu sau: + Cung cấp oxy cho tế bào vi sinh vật + Làm xáo trộn dung dịch, tăng khả năng tiếp xúc giữa vật chất và tế bào + Phá vỡ thế bao vây của sản phẩm trao đổi chất xung quanh tế bào vi sinh vật, giúp cho quá trình thẩm thấu vật chất từ ngoài tế bào vào trong tế bào và quá trình chuyển vận ngược lại. + Tăng nhanh quá trình sinh sản vi khuẩn + Tăng nhanh sự thoát khỏi dung dịch của các chất khí được tạo ra trong quá trình lên men. Khi lên men vi sinh vật thường tạo ra một số sản phẩm ở dạng khí, các loại khí này không có ý nghĩa đối với hoạt động sống của vi sinh vật. Nước thải từ bể Aerotank sẽ tự chảy tràn qua bể lắng, tại bể lắng xảy ra đồng thời hai quá trình keo tụ và lắng. Hàm lượng chất lơ lững, màng vi sinh vật bị trôi ra khỏi bể sinh học và các dung dịch ở dạng keo sẽ được keo tụ và lắng xuống đáy bể. Hiệu quả xử lý đạt từ 80-95% theo BOD và COD. Tại bể lắng, bùn sinh khối sinh ra được lắng xuống đáy và phần lớn lượng bùn này được bơm đưa quay trở về bể bùn hoạt tính để tiếp tục tham gia quá trình phản ứng và được gọi là bùn hoạt tính hồi lưu. Phần còn lại là bùn dư được bơm đưa sang bể chứa bùn. SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 34 + Giai đoạn xử lý hóa học Nước thải sau khi qua bể lắng chảy tràn qua bể trung gian, tại đây lưu lượng nước được ổn định trước khi bơm vào thiết bị lọc nhanh, các thành phần cặn lơ lửng và bùn hoạt tính có kích thước nhỏ mà quá trình lắng không tách được còn lại trong nước thải sẽ được giữ lại trong lớp vật liệu lọc. Vật liệu lọc chủ yếu là sỏi, cát. Hiệu quả của quá trình xử lý giảm 70 - 90% thành phần cặn lơ lửng (SS). Bể lọc phải được rửa định kỳ nhằm tăng khả năng lọc của các vật liệu. Nước thải rửa lọc được đưa về bể chứa bùn, phần nước trong tại bể chưa bùn được dẫn về bể điều hòa để tiếp tục xử lý, phần bùn nén được xe hút định kỳ. Sau khi qua thiết bị lọc nước thải được dẫn vào bể khử trùng, đây là công đoạn xử lý cuối cùng của trạm xử lý, nước thải sau khi khử trùng sẽ đạt quy chuẩn QCVN 24:2009/BTNMT, Cột A và được thải ra nguồn tiếp nhận là suối nội bộ. SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 35 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 4.1 Tính toán thiết kế giỏ chắn rác 4.1.1. Nhiệm vụ Giỏ chắn rác có nhiệm vụ tách các loại rác và tạp chất thô có kích thước lớn trong nước thải trước khi đưa nước thải vào các công trình xử lý phía sau. Việc sử dụng giỏ chắn rác trong các công trình xử lý nước thải tránh được các hiện tượng tắc nghẽn đường ống, mương dẫn và gây hỏng hóc bơm. 4.1.2. Tính toán  Thông số thiết kế giỏ chắn rác Chọn tải lượng thu nước qua 1m chiều dài giỏ chắn rác là: l = 15 m3/m2.giờ. Lưu lượng nước thải lớn nhất là: Qmax = 70m3/h  Tổng diện tích bề mặt lưới chắn rác 2max 7,4 15 70 m l QF  Chọn giỏ chắn rác có tiết diện ngang là hình vuông, có đáy và không có nắp. Cạnh bên giỏ chắn rác bằng đáy giỏ chắn rác và có tiết diện f1 = f/5 = 4,7/5 = 0,93 m2; chọn f =1 m2 Chọn lỗ lưới có đường kính d = 1,5 mm, số lỗ khoan trên 1 m2 lưới bằng 0,5 m2, khoan đều nhau, 3 lỗ bất kỳ tạo thành tam giác đều.  Diện tích tổng số lỗ khoan của giỏ chắn rác A = 0,5 x 4,7 = 2,35 m2  Tổng số lỗ khoan N = A/d = 2,35/0,0015 = 1567 lỗ Tại lưu lượng max vận tốc nước chảy trung bình qua mỗi lỗ SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 36 V = Qmax /A = 70/2,35 = 29,8 m/h = 0,5 m/s Giỏ chắn rác được làm bằng lưới Inox 304, dày 2 mm, khung gia cố V3, la 3 Inox 304. + Chọn chiều cao bảo vệ cho giỏ chắn rác là 0,3 m. + Chiều cao gia công giỏ chắn rác là 1,3 m. 4.2 Hầm bơm tiếp nhận 4.2.1. Nhiệm vụ Hầm tiếp nhận nước thải là nơi tập trung toàn bộ nước thải từ các phân xưởng sản xuất của công ty bao gồm cả nước thải sinh hoạt và để đảm bảo lưu lượng tối thiểu cho bơm hoạt động an toàn. Bể thu gom được xây dựng âm với cốt mặt bể hoàn thiện +0.2 m (h1 = 0,2m) so với mặt đất nhằm tránh nước mưa tràn vào. Trong hầm bơm tiếp nhận, sử dụng hai bơm chìm đặt dưới đáy bể, hai bơm hoạt động luân phiên theo chế độ cài sẵn của Timer (3 giờ đổi 1 lần) để bơm nước thải đến bể điều hòa. Phao báo mức cân chỉnh mực nước trong bể đảm bảo bơm không bị cạn nước (thường khi bơm mực nước thấp nhất trong bể phải bằng chiều cao của bơm chìm). 4.2.2. Tính toán Thời gian lưu nước trong hầm bơm là 10 đến 30 phút. Chọn thời gian lưu nước là t = 10 phút. a. Thế tích bể thu gom được tính như sau: V = Qmax x. t = 70 x 60 10 = 11,7 (m3) Chọn hầm bơm có tiết diện ngang là hình vuông. Ống dẫn nước thải ra hầm bơm tiếp nhận là ống uPVC, DN = 220 mm, có cốt đáy ống cách mặt đất một đoạn h2 = 0,5 m Chọn kích thước của hầm bơm tiếp nhận như sau: SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 37 - Chiều rộng (cạnh) L = 2,4 m - Chiều cao hữu ích h = 2,1 m - Chiều cao nổi lên mặt đất h1 = 0,5 m - Chiều cao bảo vệ bơm h3 = 0,2 m b. Tổng chiều cao của bể H = h + h1 + h2 = 2,1 + 0,5 + 0,5 + 0,2 = 3,3 m Vậy thể tích thực của bể: V = 19,1 m3 c. Vật liệu xây dựng Chọn vật liệu xây dựng hầm bơm tiếp nhận là BTCT M250, thành dày 200mm, bản đáy dày 300mm, sắt Nhật đan thành hai lớp, @200 phi 14, chống thấm sika bên trong 2 lớp, bên ngoài quét bentum. 4.3 Bể điều hòa 4.3.1. Nhiệm vụ Do tính chất nước thải thay đổi theo từng giờ sản xuất và phụ thuộc vào từng công đoạn sản xuất. Vì vậy cần thiết xây dựng bể điều hòa để điều hòa về lưu lượng và nồng độ nước thải. Đồng thời khi làm thoáng nhờ cấp khí ôxy vào nước thải sẽ tránh sinh mùi hôi thối tại đây và làm giảm khoảng 20 - 30% hàm lượng COD, BOD có trong nước thải. Tách dầu, mỡ ra khỏi nước thải nhờ cơ chế tuyển nổi và phân tách bằng tỷ trọng. Việc sử dụng bể điều hòa trong quá trình xử lý mang lại một số thuận lợi sau:  Ổn định lưu lượng và nồng độ các chất đi vào công trình xử lý sinh học.  Tăng cường hiệu quả xử lý nước thải của công trình xử lý sinh học phía sau, như giảm thiểu hoặc loại bỏ hiện tượng gây sốc do tăng tải trọng đột ngột, pha loãng các chất gây ức chế cho quá trình xử lý sinh học, ổn định pH của nước thải mà không cần tiêu tốn nhiều hóa chất. SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 38  Giúp cho nước thải cấp vào các bể sinh học được liên tục trong giai đoạn các phân xưởng không xả nước. 4.3.2. Tính toán Kết quả khảo sát lưu lượng nước thải của công ty TNHH Phạm Tôn được trình bày trong bảng 4.1 như sau: Bảng 4.1 : Lưu lượng nước thải qua từng giờ sản xuất STTThời gian (giờ) Lưu lượng (m3/h) STT Thời gian (giờ) Lưu lượng (m3/h) 1 0 – 1 0 13 12 – 13 7 2 1 – 2 0 14 13 – 14 1 3 2 – 3 6 15 14 – 15 3 4 3 – 4 31 16 15 – 16 6 5 4 – 5 67 17 16 – 17 10 6 5 – 6 70 18 17 – 18 7 7 6 – 7 58 19 18 – 19 6 8 7 – 8 7 20 19 – 20 2 9 8 – 9 2 21 20 – 21 2 10 9 – 10 1 22 21 – 22 1 11 10 – 11 4 23 22 – 23 0 12 11 – 12 9 24 23 – 24 0  Thể tích tích lũy Thể tích tích lũy dòng vào của giờ thứ i tính như sau:     iiviv QVV  1 Thể tích tích lũy bơm đi của giờ thứ I tính như sau:     )(1 ibibib QVV   SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 39 Trong đó:  Vv(i-1): Thể tích tích lũy dòng vào của giờ trước đó, m3  Vv(i): Lưu lượng nước thải của giờ đang xét; m3/h  Vb(i-1): Thể tích tích lũy bơm của giờ trước đó; m3  Vb(i): Lưu lượng bơm của giờ đang xét; m3/h Tính thể tích bể điều hòa theo cách lập bảng: Bảng 4.2: Tính toán thể tích nước thải lưu trong bể điều hòa. Thời gian xét (h) (1) Lưu lượng đầu vào (m3/h) (2) t (h) (3) t = t* (h) (4) Tổng lưu lượng thải qua các giờ Qi. t (m3) (5) Qtb.t* (m3) Lưu lượng bơm ra (6) Qi. t - Qtb.t* (m3) Thể tích tích lũy (7) 0 – 1 0 1 1 0 12,5 -12,5 1 – 2 0 1 2 0 25 -25 2 – 3 6 1 3 6 37,5 -31,5 3 – 4 31 1 4 37 50 -13 4 – 5 67 1 5 104 62,5 41,5 5 – 6 70 1 6 174 75 99 6 – 7 58 1 7 232 87,5 144,5 7 – 8 7 1 8 239 100 139 8 – 9 2 1 9 241 112,5 128,5 9 – 10 1 1 10 242 125 117 10 – 11 4 1 11 246 137,5 108,5 11 – 12 9 1 12 255 150 105 12 – 13 7 1 13 262 162,5 99,5 SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 40 13 – 14 1 1 14 263 175 88 14 – 15 3 1 15 266 187.5 78,5 15 – 16 6 1 16 272 200 72 16 – 17 10 1 17 282 212,5 69,5 17 – 18 7 1 18 289 225 64 18 – 19 6 1 19 295 237,5 57,5 19 – 20 2 1 20 297 250 47 20 – 21 2 1 21 299 262,5 36,5 21 – 22 1 1 22 300 275 25 22 – 23 0 1 23 0 287,5 23 – 24 0 1 24 0 300 Ghi chú: (2): Lưu lượng nước thải theo từng giờ (m3/h) (5): Lưu lượng nước thải đi vào bể điều hòa (m3/h) (6): lưu lượng nước thải đi ra bể điều hòa (m3/h) (7): Lượng nước lưu lại trong bể điều hòa (m3) Như vậy, ở khoảng thời gian từ 6 - 7 giờ trong ngày thì lượng nước thải lưu lại trong bể điều hòa V = 144,5 m3 = Vmax là lượng nước thải lớn nhất trong ngày.  Kích thước của bể điều hòa được thiết kế như sau:  Chiều dài L = 7,0 m  Chiều rộng B = 5,2 m  Chiều cao H = 4,0 m  Chiều cao bảo vệ Hbv = 0,5 m  Thể tích thực của bể V = 163,24 m3  Lưu lượng giờ lớn nhất chọn theo bảng 4.1 smhmQ h /;0194,0/70 33max  SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 41  Thời gian lưu nước trong bể điều hòa 11,56 12,5 144,5 Q VT tb h  đ (giờ)  Hàm lượng COD sau bể điều hòa CCODr = CCODv. (1 – E) = 2998,4 .( 1 - 0,1) = 2700 ; mg/l  Hàm lượng BOD5 còn lại sau khi ra khỏi bể điều hòa CBODr = CBODv . (1 - E) = 2099,1.( 1 – 0,1) =1890; mg/l Với E: hiệu suất khử BOD5 và COD; chọn E = 10%  Tính toán hệ thống cấp khí trong bể điều hòa Do nhiệt độ của nước thải ở khoảng 200C – 250C trong khi nhiệt độ của khí từ máy thổi khí cao hơn nhiều (khoảng 400C) nên khi cấp khí vào bể điều hòa vừa hòa trộn các dòng nước vừa nâng nhiệt độ của nước thải (vì yêu cầu của nước thải khi vào các công trình sinh học là phải có nhiệt độ từ 28 ÷ 35oC để thích hợp cho các phản ứng sinh học). Đối với bể điều hoà, nếu dùng hệ thống sục khí thì lượng khí cần từ 0,6 ÷ 0,9 m3khí/m3bể.giờ. Chọn I = 0,7m3 khí/m3 bể.giờ.  Thể tích khí cần cung cấp trong bể điều hòa. Vkhí = Vđh x 0,7 = 144,5 x 0,7 = 101 (m3khí/h) = 1,7 m3 khí/phút. Chọn thiết bị phân phối khí loại đĩa có màng phân phối khí dạng bọt mịn (màng SSI), đường kính 270 mm Cường độ sục khí của đĩa loại DN = 270 mm là A = 5 m3 khí/h (chọn theo Catolo đĩa phân phối khí).  Tổng số đĩa bố trí trong bể là: n = 2,20 5 101  A Vkhí (đĩa) SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 42 Chọn n = 20 đĩa 52 00 7000 OÁng phaân phoái khí OÁng phaân phoái khí  OÁng nöôùc ra  Hình 4.1: Sơ đồ bố trí đĩa phân phối khí trong bể điều hòa.  Vật liệu xây dựng Chọn vật liệu xây dựng bể điều hòa là BTCT M250, thành dày 200mm, bản đáy dày 300 mm, sắt Nhật đan thành hai lớp, @200 phi 14, chống thấm sika bên trong 2 lớp, bên ngoài quét bentum. 4.4 Bể tuyển nổi 4.4.1. Nhiệm vụ Nước thải giết mổ gia cầm có tính ô nhiễm đặt trưng, ngoài ô nhiễm chất hữu cơ cao, nước thải này còn bị lẫn một lượng lông nhỏ từ khâu vặt lông gia cầm và do lưới tách rác không loại được. Ngoài ra nước thải còn bị nhiễm lượng lớn dầu mỡ từ khâu mổ nội tạng. Lông và mỡ là những phần ô nhiễm có đặt điểm là tỷ trọng nhỏ hơn nước nên khó lắng, khó phân hủy sinh học vì thế phương pháp tối ưu để loại các chất này là dùng phương pháp tuyển nổi. SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 43 4.4.2. Tính bể tuyển nổi ( theo tài liệu XLNT ĐT&CN tính toán thiết kế công trình do Lâm Minh Triết chủ biên, trang 456 ) Chọn bể tuyển nổi thiết kế là bể tuyển nổi khí hòa tan Bảng 4.3: Thông số thiết kế bể tuyển nổi STT Thông số thiết kế Khoảng giá trị Giá trị đặc trưng 1 Áp suất KN/m2 170 - 475 270 - 340 2 Tỷ số khí: rắn 0,03 – 0,05 0,01 – 0,2 3 Chiều cao lớp nước, m 1 - 3 4 Tải trọng bề mặt, m3/m2 ngày 20 - 325 5 Thời gian lưu nước, phút  Bể tuyển nổi  Cột áp lực 20 – 60 0,5 - 3 6 Mức độ tuần hoàn, % 5 - 20 Theo kết quả thực nghiệm cho mô hình tuyển nổi không tuần hoàn cho thấy:  Ở tỷ số khí/rắn: A/S = 0,03mg khí/mg chất rắn đạt hiệu quả tối ưu.  Nhiệt độ trung bình, t = 270C.  Độ hòa tan không khí: sa = 116,4 ml/l  Tỷ số bảo hòa: f = 0,5 (phần khí hòa tan ở áp suất P)  Tải trọng bề mặt bể tuyển nổi; L = 48 m3/m2 ngày (ở tải trọng này hiệu quả khử cặn lơ lửng đạt 85%, khử dầu mỡ đạt 85%, khử COD đạt 50% và khử BOD5 đạt 36 %)  Sa : Hàm lượng bùn khi vào bể tuyển nổi mg/l  Lượng SS đầu vào trạm xử lý là 810 mg/l Khi qua song chắn rác lượng SS giảm 15% nên SS vào bể tuyển nổi còn như sau Sa = (1-0,15) . 810 = 689 mg/l  Áp suất yêu cầu cho cột áp lực SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 44 97,15,0 689 )1.5,0.(4,16.3,103,0)1..(.3,1  PP S Pfs S A a a Vậy: P = 3,94 amt = 30,4 mH2O  Tính thể tích cột tạo áp Chọn thời gian lưu nước trong cột tạo áp là t = 1 phút. 3;2,0 60 1.5,12. mtQW tbh  Chọn chiều cao cột tạo áp là H = 1,6 m  Đường kính cột tạo áp m H VD ;399,0 .6,1 2,0.44   Chọn bể tuyển nổi hình chữ nhật  Chiều sâu phần tuyển nổi: hn = 2 m  Chiều sâu phần lắng bùn: hb = 0,7 m  Chiều cao bảo vệ: hbv = 0,3 m  Tỷ số dài/rộng: L : B ≥ 3:1  Tỷ số rộng /sâu: B : H = 1,5 : 1  Diện tích bề mặt bể tuyển nổi 2;25,6 48 300 m L QA   Chiều sâu bể tuyển nổi H = hn + hb + hbv = 2,0 + 0,7 + 0,3 = 3 m SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 45  Thể tích bể tuyển nổi V =F.H = 6,25.3=18,75 m3 Ta có: L = 3B, mà L.B = 6,25 m  Chiều rộng bể tuyển nổi 3B2 = 6,25 suy ra B = 1,44 m, chọn B = 1,5 m  Chiều dài bể tuyển nổi: L = 4,2 m  Thể tích vùng tuyển nổi Vtn = L x R x hn = 4,2 x 1,5 x 2 = 12,6 m3  Thời gian lưu nước trong vùng tuyển nổi t =Q/Vtn = 12,5/12,6 = 1 giờ  Hàm lượng COD sau bể tuyển nổi CCODr = CCODv . (1-E) = 2700 . (1 - 0,5) = 1350 mg/l  Hàm lượng BOD5 còn lại CBODr = CBODv . (1-E) = 1890 . ( 1 – 0,36) =1291 mg/l  Hàm lượng dầu mỡ còn lại sau tuyển nổi Cdmr = Cdmv . (1-E) = 175. (1- 0,85) = 26,25 mg/l  Hàm lượng SS còn lại sau tuyển nổi CSSr = Cssv . (1-E) = 689 . (1- 0,85) = 103,4 mg/l  Lượng chất lơ lửng và dầu mỡ thu được mỗi ngày SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 46 ngàykgSSM ss /;220300.1000 85,0.17585,0.689     Vật liệu xây dựng Chọn vật liệu xây dựng bể tuyển nổi là bê tông cốt thép M250, thành dày 200mm, bản đáy dày 300 mm, sắt Nhật đan thành hai lớp, @200 phi 14, chống thấm sika bên trong 2 lớp, bên ngoài quét bentum. 4.5 Bể kỵ khí UASB 4.5.1. Nhiệm vụ Từ bể tuyển nổi nước thải được dẫn về bể kị khí UASB. Nhiệm vụ của quá trình xử lý nước thải qua bể UASB là biến đổi chất hữu cơ thành các dạng khí sinh học và nước nhờ vào sự hoạt động phân hủy của các vi sinh vật kị khí. Chính các chất hữu cơ tồn tại trong nước thải là nguồn chất dinh dưỡng cho các vi sinh vật sinh trưởng và phát triển. Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ pH, các yếu tố sinh vật như số lượng và khả năng hoạt động phân hủy của quần thể vi sinh vật có trong bể. Việc làm giảm bớt nồng độ ô nhiễm hữu cơ ở bể UASB giúp cho bể hiếu khí (Aerotank) hoạt động hiệu quả hơn vì nồng độ COD đã giảm nhiều, hiệu quả xử lý theo COD từ 60÷80%. 4.5.2. Tính toán ( theo tài liệu XLNT ĐT&CN tính toán thiết kế công trình do Lâm Minh Triết chủ biên, trang 459 ) Khi đi qua các công trình xử lý tuyển nổi thì hàm lượng COD giảm 50% thì hàm lượng COD đầu vào của bể UASB là: CODv = 1350 (mgCOD/l). Trong bể UASB để duy trì sự ổn định của quá trình xử lý yếm khí phải duy trì được tình trạng cân bằng thì giá trị pH của hỗn hợp nước thải từ 6,6  7,6 (phải duy trì độ kiềm đủ khoảng 1000  1500 mg/l để ngăn cản pH xuống dưới mức 6,2) và phải có tỉ lệ chất dinh dưỡng Nitơ, Photpho theo COD là COD : N : P = 350 : 5 : 1. SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 47  Lượng N, P cần thiết phải cho vào nước thải khi vào bể UASB là: N = 19,3 350 1350 x 5  (mg/l) P = 86,3 350 1350 x 1 (mg/l) Nồng độ N, P có trong nước thải khi phân tích giá trị thấp nhất là Ntổng = 80 mg/l, Ptổng = 12 mg/l. Như vậy trước khi nước thải vào bể UASB ta có thể không thêm vào các chất dinh dưỡng N, P trên đường ống. Để tạo điều kiện tốt cho hoạt động phân huỷ các chất hữu cơ thành khí metan giá trị pH nước thải thích hợp từ 6,8-7,5. Do đó trong trường hợp giá trị pH của nước thải nằm dưới khoảng giá trị này thì phải tiến hành bơm NaOH vào. Theo thực nghiệm trên mô hình Pilot: ở tải trọng thể tích Lo = 3kgCOD/m3 hiệu quả khử COD đạt E = 65%, khử BOD5 đạt E = 75%.  Tải trọng bề mặt phần lắng La = 13 m3/m2 ngày.  Diện tích bề mặt phần lắng F = Q/La =300/13 = 23; m2  Thể tích ngăn phản ứng của bể UASB 3 3 0 ;135 3 10.1350.300. m L CQV COD   Với: C0: Nồng độ COD đầu vào công trình UASB (đầu ra tuyển nổi) Chiều cao phần phản ứng m F Vhpu ;9,523 135  Chọn chiều cao bảo vệ hbv = 0,4 m Chiều cao tổng của bể UASB là H = hpu + hbv =5,9 + 0,4 = 6,3 ; m  Kích thước xây dựng bể UASB là: SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 48 - Chiều dài L = 6,0 m - Chiều rộng B = 4,0 m - Chiều cao xây dựng Hbể = 6,3 m - Thể tích thực toàn bể V = 151,2 m3  Hàm lượng COD còn lại trong nước thải sau khi ra bể kị khí CCOD ra = CCODv . (1- ECOD) = 1350 . ( 1 - 0,65) = 472,5 mg/l  Hàm lượng BOD5 còn lại sau khi ra bể kị khí CBOD5ra = CBOD5V . (1- EBOD) = 1291. (1- 0,75) = 322,8 mg/l  Thời gian lưu nước trong bể: (h).24; Q VT b  10,824 x 300 135T  (giờ)  Máng thu nước: Bố trí 2 máng thu nước đặt áp sát thành dọc theo chiều dài của bể. Máng thu nước được tạo độ dốc để dẫn nước về cuối máng, rồi theo đường ống dẫn đến bể bùn hoạt tính. Chọn máng thu nước tiết diện hình chữ nhật làm từ bê tông cốt thép có kích thước như sau: chiều dài 2 máng bằng lm =12 m, chiều rộng mỗi máng rm = 0,2 m, và chiều cao mỗi máng (tính từ đáy đến đỉnh tấm răng cưa) là hm = 0,25 m . Lưu lượng vào một máng: Qmáng = 2 Q = h/3m 6,25; 24 x 2 300  Thanh răng cưa: được làm từ Inox 304, dày src = 2 mm, có chiều cao của tấm Inox làm răng cưa là Hrc = 260 mm, tấm răng cưa được áp sáp máng thu mước, được cố định nhờ ticke rút Inox có khe dịch chuyển cân chỉnh tấm răng cưa nhằm thu nước đều hơn. SVTH: Võ Tường An; MSSV: 09B1080001 GVHD :TS. Đặng Viết Hùng Trang 49 Chọn chiều cao một thanh răng cưa: hrc= 60 mm