Đồ án Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thuỷ sản doanh nghiệp tư nhân Thương Thảo, xã Phước Tỉnh, huyện Long Điền, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, công suất 30 m3/ ngày đêm

as và Nitrobacter trong quá trình nitrat hóa và khử nitrat kết hợp. CHƯƠNG 2:TỔNG QUAN VỀ DOANH NGHIỆP TƯ NHÂN THƯƠNG THẢO I. SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA CƠ SỞ THÔNG TIN CHUNG Tên chủ cơ sở : DNTN Thương Thảo Địa chỉ : Số 2/7, ấp Phước Lâm, xã Phước Hưng, huyện Long Điền, tỉnh BRVT Điện thoại : 064.3842.114 Vốn điều lệ : 1.000.000.000 đồng (một tỷ đồng chẳn) Người đại diện theo pháp luật: Ông Trần Văn Thảo Chức Danh : Chủ Doanh nghiệp TÓM TẮT QUÁ TRÌNH VÀ HIỆN TRẠNG HOẠT ĐỘNG CỦA CƠ SỞ Sơ lược về tình hình hoạt động Thời gian hoạt động Căn cứ vào giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh số 4901001613 do Sở Kế hoạch và Đầu tư tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu cấp cho DNTN Thương Thảo, Cơ sở Chế biến Thủy hải sản Thương Thảo bắt đầu hoạt động vào ngày 14/03/2008 Vị trí cơ sở Cơ sở chế biến thủy hải sản Thương Thảo thuộc DNTN Thương Thảo đặt tại Số 2/7, ấp Phước Lâm, xã Phước Hưng, huyện Long Điền, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu. Khu vực Cơ sở Chế biến Thủy hải sản Thương Thảo thuộc một phần đất ở và một phần đất nông nghiệp. Về vị trí hoạt động của cơ sở cách Hương lộ 05 khoảng 50m (đính kèm sơ đồ vị trí – phụ lục), xung quanh có một số Cơ sở chế biến thủy hải sản. Vị trí địa lý được xác định theo bản đồ ranh giới hành chính Khu vực Cơ sở thuộc xã Phước Hưng, huyện Long Điền như sau: Phía Đông tiếp giáp với Hộ Ông Tàu. Phía Tây tiếp giáp với đất Ông Danh. Phía Nam giáp với đường Hương lộ 05. Phía Bắc giáp với sông Cửa Lấp. Loại hình hoạt động Lĩnh vực hoạt động chính của Cơ sở Chế biến Thủy hải sản Thương Thảo chủ yếu là chuyên Sơ chế Cá bò sau đó chuyên sang Cơ sở khác Quy trình chế biến Do tính chất hoạt động của Cơ sở là sơ chế cá bò, Quy trình chế biến đơn giản như sau: Sơ đồ 2.1. Qui Trình Sơ chế Cá bò Nguyên liệu Nước thải chất thải rắn Nước thải, khí thải chất thải rắn Phi lê Rửa Cắt đầu, lột da Tiếp nhận Thành phẩm Tẩm gia vị Nước thải Nước thải chất thải rắn (xương cá ) Hóa chất Sorbtor Nguyên liệu: Nguyên liệu phục vụ cho Cơ sở chế biến thủy hải sản Thương Thảo là Cá bò. Tiếp nhận: Nguyên liệu được danh bắt trên trường tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu hoặc các tỉnh bình thuận và các tỉnh miền tây được Cơ sở Chế biến Thủy hải sản Thương Thảo thu mua, vận chuyển về Cơ sở. Cắt đầu lột da: Nguyên liệu sau khi đưa về sẽ được nhân công tại Cơ sở cắt đầu và lột da Rửa, phi lê: Trong quá trình trình cắt đầu và lột da sẽ được chuyển qua rữa sạch và file Tẩm gia vị: Khi file tách xương ra thịt cá bò được chuyển sang tẩm gia vị bằng sorbitor. Thành phẩm: khi thịt cá được tẩm gia vị đóng vào bịch và bán cho các Cơ sở khác. II. TÌNH TRẠNG NƯỚC THẢI CỦA CÔNG TY 2.1 Nguồn phát sinh Trong quá trình hoạt động sản xuất, Cơ sở chế biến thủy hải sản Thương Thảo - DNTN Thương Thảo sẽ phát sinh nước thải gây ô nhiễm môi trường, bao gồm nước thải sản xuất, nước thải sinh hoạt và nước mưa chảy tràn. Nước thải sản xuất: Nước thải phát sinh trong quá trình chế biến thủy sản đông lạnh bao gồm nước thải: tiếp nhận khâu nguyên liệu, vệ sinh thiết bị, nhà xưởng và phần lớn nước thải phát sinh trong giai đoạn rửa nguyên liệu. Công xuất tổng khoảng 30m3/ngđ 2.2 Nguồn tiếp nhận Nước thải trong quá trình hoạt động của Cơ sở thải vào môi trường xung quanh dẫn vào sông Cửa Lấp, góp phần gây ô nhiễm môi trường nước sông trong khu vực, ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của người dân khu vực hạ lưu, đặc biệt là các hoạt động nuôi trồng, đánh bắt thủy hải sản sông Cửa Lấp. Vì vậy, yêu cầu chủ đầu tư cần có biện pháp giảm thiểu ô nhiễm và xử lý nước thải sinh hoạt cũng như nước thải sản xuất đạt tiêu chuẩn chất lượng môi trường Việt Nam theo QCVN 11:2008 BTNMT trước khi xả ra nguồn tiếp nhận là Sông Cửa Lấp. Hiện trạng chất lượng môi trường nước Bảng 2.1 : Thông số đầu vào của DNTN thương thảo Thông số Đơn vị Nước thải đầu vào của HTXLNT Tiêu chuẩn QCVN 11:2008 cột B pH 6.1 5,5-9 BOD mg/l 3015 50 COD mg/l 4640 80 TSS mg/l 1020 100 Tổng P mg/l 86 6-10 Tổng N mg/l 427 60 (Nguồn: Phân tích tại PTN Trường đâị học kỹ thuật Công nghệ TP HCM) N: Nước thải trước khi thải trực tiếp vào nguồn tiếp nhận. QCVN 11:2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp chế biến thủy sản Nhận xét: Độ pH trong nước thải của cơ sở cho thấy: giá trị pH trong nước thải của cơ sở nằm trong giới hạn cho phép so với QCVN 11:2008/ MBTNMT của quy chuẩn kỹ thuật về chất lượng môi trường nước. Mức độ ô nhiễm hữu cơ Hàm lượng COD trong nước thải của Cơ sở cho thấy: -Hàm lượng COD trong nước thải của cơ sở vượt quy chuẩn kỹ thuật cho phép 58 lần so với QCVN 11:2008 /BTNMT loại B. Mức độ ô nhiễm các chất dinh dưỡng Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong nước thải cho thấy: -Hàm lượng tổng Nitơ trong nước thải của Cơ sở vượt quy chuẩn kỹ thuật cho phép 7,1 lần so với QCVN 11:2008 /BTNMT cột B. Ô nhiễm do các chất lơ lững (SS) Nồng độ chất rắn lơ lửng trong nước thải của Cơ sở cho thấy: -Hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS) trong nước thải của cơ sở so vượt quy chuẩn kỹ thuật cho phép 10,2 lần với QCVN 11:2008 /BTNMT cột B Nhận xét chung Nước thải của Cơ sở có nồng độ các chất ô nhiễm cao. Đối với nước ngầm tầng nông, nước thải (nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt) có thể thấm xuống đất và gây ô nhiễm nước ngầm. Các nguồn nước ngầm nhiễm các chất hữu cơ, dinh dưỡng và vi trùng khó xử lý. Nước thải của cơ sở khi thải vào nguồn tiếp nhận - sông Cửa Lấp, sẽ làm suy thoái chất lượng nước, tác động xấu đến môi trường và thủy sinh vật, cụ thể như sau: Tác hại của các chất hữu cơ Nước mặt khi bị nhiễm hữu cơ cao (COD) sẽ gây suy giảm oxi hòa tan (DO) trong nước. DO trong nước giảm sẽ ảnh hưởng đến quá trình sinh sống của thủy sinh vật. Đặc biệt, khi nồng độ các chất ô nhiễm cao sẽ làm thủy sinh vật bị chết tại chỗ hoặc phải di chuyển đến môi trường khác sinh sống. Tác hại các chất dinh dưỡng Hàm lượng cao các chất dinh dưỡng N và P là nguồn dinh dưỡng chủ yếu cho thực vật thủy sinh và vi tảo. Vì vậy, Khi nồng độ các chất dinh dưỡng N và P trong nước mặt cao, gây nên hiện tượng phú dưỡng hóa (sự phát triển quá mức bình thường của rong và vi tảo). Các nguồn nước mặt sử dụng vào việc cung cấp nước sạch, có hàm lượng các chất dinh dưỡng cao rất khó xử lý đạt tiêu chuẩn nước sinh hoạt. Sự có mặt của N và P sẽ ảnh hưởng đến năng suất sinh học của nguồn nước. Sự có mặt của các hợp chất N gây cạn kiệt nguồn oxi hòa tan trong nước do xảy ra quá trình biến đổi N. Tác hại của chất rắn lơ lửng Các chất rắn lơ lửng hạn chế độ sâu tầng nước được ánh sáng chiếu tới ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của tảo, rong, rêu, … Chất rắn lơ lửng cũng là tác nhân gây tắc cống thoát, làm tăng độ đục nguồn nước, bồi lắng lòng kênh, ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên thủy sinh, đồng thời gây tác hại về mặt cảm quan (tăng độ đục nguồn nước) và gây bồi lắng. Tác hại của vi trùng gây bệnh Các vi trùng gây bệnh có trong nước thải của cơ sở là các vi khuẩn chỉ thị Coliform. Các vi khuẩn này xuất hiện trong nguồn nước sử dụng cho mục đích sinh hoạt sẽ gây ra một số dịch bệnh về đường tiêu hóa, đặc biệt là dịch bệnh tả, lị, thương hàn do E.Coli gây ra. Tác hại của dầu mở Dầu mở là nguyên nhân ngăn ngừa khả năng tự làm sạch của nguồn nước do váng dầu ngăn ngừa sự thâm nhập của oxi trong không khí vào nước, gây ức chế hoạt động của vi sinh vật hiếu khí. Nhìn chung các kết quả phân tích và đánh giá chất lượng nước thải của Cơ sở đều đã bị ô nhiễm ở mức độ cần phải xử lý. Hầu hết các chỉ tiêu đều vượt quy chuẩn kỹ thuật môi trường cho phép theo QCVN 11:2008 /BTNMT cột B rất nhiều lần, dẫn đến những tác động xấu đến môi trường xung quanh, ảnh hưởng trực tiếp đến công nhân làm việc tại cơ sở, gây ô nhiễm khu vực dân cư lân cận, gây suy thoái chất lượng môi trường khu vực,… Vì vậy, yêu cầu chủ đầu tư phải có biện pháp xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn trước khi thải vào nguồn tiếp nhận góp phần bảo vệ môi trường. CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN DOANH NGHIỆP THƯƠNG THẢO 3.1 Các thông số tính toán thiết kế. Lưu lượng nước thải ngày đêm:30 m3/ngày đêm. Các thông số đầu vào và ra của nước thải tại doanh nghiệp Thương Thảo Thông số Đơn vị Nước thải đầu vào của HTXLNT Tiêu chuẩn QCVN 11:2008 cột B pH 6.1 5,5-9 BOD mg/l 3015 50 COD mg/l 4640 80 TSS mg/l 1020 100 Tổng P mg/l 86 6-10 Tổng N mg/l 427 60 (Nguồn: Phân tích tại PTN Trường đâị học kỹ thuật Công nghệ TP HCM) Hình 3.1.Sơ đồ công nghệ phương án 1 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ Song chắn rác Hầm tiếp nhận Bể điều hòa Thổi khí UASB Bể chứa trung gian Aerotank Lắng 1 Khử trùng Thổi khí chlorine Bùn tuần hoàn Hố thu bùn QCVN 11 : 2008,loại B - Đường khí : Đường nước : Đường bùn tuần hoàn : Đường hóa chất : Đường bùn thải : Hình 3.2.Sơ đồ công nghệ phương án 2 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ Song chắn rác Hầm tiếp nhận Bể điều hòa Thổi khí Bể keo tụ tạo bông PAC,Polime Lắng 1 Hố thu bùn Aerotank Thổi khí Lắng 2 Khử trùng QCVN 11 : 2008,loại B chlorine Bùn tuần hoàn Đường khí : Đường nước : Đường bùn tuần hoàn : Đường hóa chất : Đường bùn thải : Nhận xét 2 phương án trên : Nhìn vào công nghệ xử lý của 2 phương án trên điều đạt tiêu chuẩn xả thải QCVN 11: 2008, loại B . Nhưng ở đây phương án 1 chọn phương pháp xử lý đó là phương pháp kết hợp xử lý sinh học kỵ khí với hiếu khí. Phương án 2 là phương pháp xử lý hoá lý kết hợp với sinh học hiếu khí. Mục đích của việc xử dụng phương pháp sinh học kỵ khí và hoá lý ở đây nhằm mục xử lý cặn giảm thể tích. So sánh phương pháp xử lý sinh học kỵ khí với phương pháp hoá lý: Phương pháp Ưu điểm Nhược điểm Sinh học kỵ khí - Khả năng xử lý COD cao - Hoạt động lâu dài - Ít tốn kém về bảo trì bảo dưỡng - Chi phí thấp - Vận hành khó khăn- Tốn nhiều thời gian Keo tụ tạo bông Vận hành đơn giản Ít tốn thời gian Tiêu tốn nhiều điện năng Tiêu tốn nhiều hoá chất Tốn kém về bảo trì bảo dưỡng - Khả năng xử lý cặn không cao băng Qua nhận xét trên, e đã chọn công nghệ xử lý ở đây là phương án 1 vì nó hiệu quả và có tinh kinh tế hơn. Thuyết minh Quy trình Công Nghệ phương án 1: Nước thải từ các quá trình tiếp nhận, rửa phân loại cá, chế biến cá tại xưởng được thu gom về bể gom nước thải. Trước khi vào hầm tiếp nhận, nước thải được đưa qua song chắn rác để loại bớt các cặn cá, xương và thịt cá lớn có trong dòng nước thải, tránh tắc nghẽn, gây hỏng hóc hoặc làm giảm hiệu suất xử lý cho những công trình đơn vị phía sau. Từ hầm tiếp nhận, nước thải sẽ được dẫn qua bể điều hòa. Vì nước thải từ các khâu chế biến cá thải ra không liên tục, nên bể điều hòa sẽ có chức năng điều hòa lưu lượng dòng thải và đồng thời pha trộn đều các chất ô nhiễm trong nước thải. Để tránh cặn lắng, khí được cấp vào bể để xáo trộn dòng nước, đồng thời tránh diễn ra quá trình phân hủy kỵ khí, giảm phát sinh mùi hôi, khó chịu. Từ bể điều hòa, nước thải được bơm qua bể sinh học kỵ khí để loại bỏ các chất hữu cơ có trong nước thải bằng các chủng vi sinh vật kỵ khí và vi sinh vật tuỳ nghi, trong đó ưu thế là vi sinh vật kị khí. Sự chuyển hóa sinh học xảy ra theo các giai đoạn sau: Thủy phân, axit hoá, axetat hoá và tạo metan. Thể hiện qua phản ứng tổng quát như sau: Hợp chất hữu cơ + Vi sinh kỵ khí + H2O => Sinh khối mới + CH4 + CO2 + NH3 Nước thải từ bể UASB chảy vào bể chứa trung gian,nhằm ổn định lưu lương và sau đó được bơm vào bể sinh học hiếu khí AEROTANK. Tại đây, các chất hữu cơ có trong nước thải được phân hủy bằng các vi sinh vật hiếu khí tồn tại ở dạng lơ lửng với mật độ cao ( bùn hoạt tính) trong điều kiện sục khí. Sự phân hủy chất hữu cơ diễn ra theo phương trình phản ứng sau: Chất hữu cơ + Vi sinh vật hiếu khí => H2O+ CO2 + sinh khối mới Hiệu xuất xử lý sau khi qua Bể sinh học hiếu khí bùn hoạt tính COD, BOD đạt khoảng 85-90%. Hỗn hợp bùn hoạt tính và nước thải gọi là dung dịch xáo trộn. Hỗn hợp này chảy đến bể lắng đứng I. Bể lắng đứng I có nhiệm vụ lắng và tách bùn hoạt tính ra khỏi nước thải. Bùn sau khi lắng, một phần được tuần hoàn lại bể sinh học để giữ mật độ cao vi sinh vật tạo điều kiện phân hủy nhanh chất hữu cơ và duy trì mật độ sinh vật trong bể sinh học. Phần bùn dư ở đáy bể lắng được bơm sang bể ổn định bùn hiếu khí. Cuối cùng, nước thải được dẫn ra bể khử trùng. Tại đây Chlorine được châm vào để khử trùng nước thải trước khi xả ra ngoài môi trường. Nước thải sau khi xử lý đạt theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp chế biến thủy sản QCVN 11:2008/BTNMT, cột B và Quy chuẩn nước thải công nghiệp Việt Nam QCVN 24: 2009/BTNMT Ưu điểm Đây là công nghệ xử lý nước thải cổ điển và đã được ứng dụng trong rất nhiều công trình xử lý nước thải có quy mô từ nhỏ đến lớn. Hiệu suất của hệ thống xử lý tương đối cao , khả năng khử BOD của hệ thống loại này có thể đạt đến 90-95%, đảm bảo chất lượng nước sau xử lý luôn đạt yêu cầu. Do hiệu suất xử lý của bùn hoạt tính, nên toàn bộ dung tích của thiết bị (bể) xử lý được thu gọn đáng kể. Có thể xây dựng, lắp đặt theo từng đơn nguyên, dễ dàng nâng công suất. 3.2. Tính toán đơn vị công trình Lưu lượng trung bình ngày: Qtbng = 30 m3/ngày*đêm Lưu lượng trung bình giờ: Qtbh = 1,67 m3/h Lưu lượng nước thải theo giờ lớn nhất: Qmaxh = Qtbh*kh = 1,67*2,5 = 4,175 m3/h Với Kh :là hệ số vượt tải theo giờ lớn nhất(k = 1,5 - 3,5) chọn k = 2,5. 3.2.1 Song chắn rác 3.2.1.1 Chức năng Song chắn rác là công đoạn xử lý sơ bộ đầu tiên trong hệ thống xử lý nhằm loại bỏ tạp chất bẩn có kích thước lớn để tránh ảnh hưởng đến các công trình xử lý sau, đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc của hệ thống. Việc sử dụng song chắn rác sẽ tránh được các hiện tượng tắc nghẽn đường ống, mương dẫn và hư hỏng bơm do rác gây ra. 3.2.1.2 Vật liệu Song chắn rác được làm bằng các thanh có tiết diện hình chữ nhật, vật liệu là inox. Chọn 2 song chắn rác, trong đó 1 song làm việc và 1 song dự phòng. 3.2.1.3 Tính toán Theo tài liệu của [Theo Lâm Vĩnh Sơn , (2009). Bài giảng kỹ thuật xử lý nước thải. Đại Học KTCN TP.HCM ]thì song chắn rác được tính như sau: Nước thải từ khu vực xả thải đi qua hệ thống mương dẫn đến song chắn rác : Chiều cao mực nước chứa trong mương dẫn (h): h = Trong đó: + Sm: tiết diện mương dẫn, m2 Sm= - Q: lưu lượng nước thải theo giờ lớn nhất, m3/h. - v: vận tốc nước qua song chắn rác; chọn v = 0,3 m/s. Sm = = = 0,0039 m2. +Bk: bề rộng mương dẫn, m; chọn Bk = 0,2m. Vậy: h = = = 0,0195m. Chiều sâu lớp nước trong mương đặt song chắn được lấy bằng chiều sâu lớp nước trong mương dẫn. Số khe hở giữa các thanh chắn (n): + Q: lưu lượng nước thải theo giây lớn nhất, m3/s. + v: vận tốc nước chảy qua khe, m/s; chọn v = 0,3 m/s. + b: bề rộng khe hở giữa các thanh chắn, m; b = 16mm - 50 mm; chọn b = 16mm = 0,016m. + h: chiều sâu lớp nước trước song chắn rác, m. + Kz: hệ số tính đến hiện tượng thu hẹp dòng chảy, Kz = 1,05. n = = 16,9 khe. Chọn n = 17 khe. - Bề rộng thiết kế của song chắn rác (Bs): Bs = bn + (n-1) Trong đó: + : chiều dày song chắn rác,m; chọn = 8mm = 0,008m. Bs = 0,01617 + (17-1)0,008 = 0,398m Chọn Bs = 0,4 m - Chiều dài đoạn kênh mở trước song chắn rác (l1): Trong đó: + j: góc mở rộng của ngăn đặt song chắn rác; chọn j = 200. + Bs: bề rộng của song chắn rác, Bs = 0,4 m. + Bk: bề rộng mương dẫn, m, Bk = 0,2m. l1 = = 0,27m. Chọn chiều dài đoạn kênh mở trước song chắn rác l1=0,3 m. - Chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn rác (l2): l2 = l1 = 0,3 = 0,15m. - Chiều dài xây dựng mương đặt song chắn rác (L): L = l1 + l2 + ls Trong đó: + ls: chiều dài ngăn đặt song chắn rác; chọn ls = 1,5m. L = 0,3 + 0,15 + 1,5 = 1,95 m. - Tổn thất áp lực qua song chắn rác (hs): Trong đó: +g: gia tốc trọng trường; g = 9,81m/s2. +K: hệ số tính đến sự tăng tổn thất do rác vướng mắc của song chắn rác, K = 2 – 3 chọn K = 3. +: vận tốc nước thải trước song chắn rác, = 0,6m/s. +ζ: hệ số tổn thất cục bộ, phụ thuộc vào kiểu song chắn rác. x = Với: b: hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của song chắn rác. Chọn thanh chắn có tiết diện hình chữ nhật, nên b = 2,42 [Theo Lâm Vĩnh Sơn , (2009). Bài giảng kỹ thuật xử lý nước thải. Đại Học KTCN TP.HCM. Trang 30.] a: góc nghiêng đặt song chắn rác so với mặt phẳng nằm ngang; chọn a = 600. b: bề rộng khe hở giữa các thanh chắn, b = 16mm = 0,016m. d: chiều dày song chắn rác, d = 0,008m. x = = 0,83. hs = = 0,045 m. - Chiều cao xây dựng mương đặt song chắn rác (H): H = h1 + hs + hbv Trong đó: + h1: chiều cao mực nước chứa trong mương dẫn nước thải, h1 = 0,0195m. + hs: tổn thất áp lực qua song chắn rác, m. + hbv: chiều cao bảo vệ, m; chọn hbv = 0,3m. H = 0,0195+ 0,045 + 0,3 = 0,37 m. - Chiều dài mỗi thanh chắn (l): l = = = 0,46 m. - Chọn sàn công tác B = 320mm Số liệu thiết kế song chắn rác: Bảng 3.2: Số liệu thiết kế song chắn rác STT Tên thông số Đơn vị Số liệu 1 Chiều dài mương (L) m 1,95 2 Bề rộng mương (Bk) m 0,2 3 Chiều cao mương (H) m 0,37 4 Bề rộng song chắn rác (Bs) m 0,4 5 Số khe hở giữa các thanh (n) khe 17 6 Chiều rộng khe hở (b) mm 16 7 Chiều dày song chắn rác (d) mm 8 8 Chiều dài mỗi thanh chắn (l) m 0,46 Hàm lượng chất ô nhiễm sau khi qua song chắn rác: + Hàm lượng BOD5 giảm 5% còn lại : 3015 – (3015 x 5%) = 2864,3 mg/l. + Hàm lượng chất lơ lửng SS giảm 4%, còn lại: 1020 – (1020 x 4%) = 979,2mg/l. + Hàm lượng COD giảm 5% còn lại : 4640 – (4640 x 5%) = 4400 mg/l. 3.2.2 Hầm tiếp nhận 3.2.2.1 Chức năng Nước thải sau khi qua song chắn rác được tập trung tại hầm tiếp nhận. Hầm tiếp nhận nhằm mục đích tập trung nước thải từ các cống xả khác nhau, bảo đảm lưu lượng tối thiểu cho bơm hoạt động, giảm diện tích đào sâu không hữu ích cho bể điều hòa. Tại đây, nước thải sẽ được bơm vào hệ thống xử lý nhờ bơm chìm. Bơm được điều khiển tự động bằng hệ thống phao nổi. 3.2.2.2 Vật liệu Hầm tiếp nhận được xây dựng bằng bêtông, có dạng hình chữ nhật. Trong hầm tiếp nhận có bố trí 1 bơm chìm .Thiết kế rổ chắn rác bằng inox đặt bao quanh bơm và bao quanh phao rơle tự động có tác dụng ngăn không cho rác làm tắc nghẽn bơm. 3.2.2.3 Tính toán - Chọn thời gian lưu nước trong hầm tiếp nhận là t = 10 - 30 phút. Chọn t = 20 phút. - Thể tích của hầm tiếp nhận(Vh): Vh = t = = 1,4m3 - Chọn chiều cao hữu ích của hầm là H = 1 m. - Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 m. Þ B L = m2 - Chiều dài (L) và chiều rộng (B) tương ứng là: L = 1,4 m và B =1, m. Thể tích thực hầm tiếp nhận:L BH = 1,4 1 1,5 = 2,1 m3. Công suất máy bơm hầm tiếp nhận: Với: Q = 30 m3/ngày = 0,00046 m3/s. H = h1 + h2. h1: chiều cao cột nước, h1 = 4m. h2: tổn thất cục bộ qua các chỗ nối, đột mở, đột thu …, h2 = 2 – 3 m. Chọn h2 = 3m Þ H = 4 + 3 = 7 m. r: trọng lượng riêng của nước thải, r = 1000 kg/m3. g: gia tốc rơi tự do, g = 9,81 m/s2. h: hiệu suất bơm, h = 0,8.. Công suất thực của máy bơm lấy bằng 120 % công suất tính toán: Ntt = 0,04 × 1,2 = 0,048 kW. Dựa vào catalogue (phụ lục 3) về bơm chìm hãng Info – Center, chọn 2 bơm CV-3 -50, 1 bơm hoạt động, 1 bơm dự phòng. Công suất mỗi bơm: 0,25 kW. Tổn thất áp lực: 4 m. Lưu lượng: 0,13 m3/phút. Số liệu thiết kế hầm tiếp nhận: Bảng 3.3: Số liệu thiết kế hầm tiếp nhận STT Tên thông số Đơn vị Số liệu 1 Chiều dài hầm tiếp nhận (L) m 1,4 2 Chiều rộng hầm tiếp nhận (B) m 1 3 Chiều cao hầm tiếp nhận (H) m 1,5 3.2.3 Bể điều hoà 3.2.3.1 Chức năng Nước thải từ hầm tiếp nhận được đưa vào bể điều hòa. Trong bể điều hòa phải có hệ thống thiết bị khuấy trộn để đảm bảo hòa tan và san đều nồng độ chất bẩn trong toàn thể tích bể và không cho cặn lắng, vi sinh vật kị khí phát triển trong bể. Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa cả về lưu lượng và nồng độ cho nước thải, tạo chế độ làm việc ổn định cho các công trình phía sau. 3.2.3.2 Vật liệu Xây dựng bằng bêtông, dạng hình chữ nhật. Có hệ thống sục khí bên trong bể. 3.2.3.3 Tính toán - Thể tích của bể điều hoà là (V): V = Qhmax t = 4,175 6 = 25,02 m3 Trong đó: Qmaxh : lưu lượng nước thải trong giờ. t : thời gian lưu nước trong bể điều hoà (4 – 8h) chọn t = 6h. - Chọn chiều sâu của bể là 2,5 m. - Chiều cao bảo vệ là hbv = 0,5m. - Vậy chiều cao tổng cộng của bể là: H = 2,5 + 0,5 = 3 m. - Diện tích của bể (F): F = = = 10,02 m2 - Chọn chiều dài (L) và chiều rộng (B) tương ứng là L = 4m; B =2,5 m. - Thể tích xây dựng bể điều hoà là : V = L B H = 4 2,5 3 = 30 m3 3.2.3.4 Lưu lượng khí cần sục trong bể điều hòa. 3.2.3.4.1 Lượng không khí cần cấp trong bể. Qkk=Vk* W. Vkk=0,015m3/m3*phút. (Trịnh Xuân Lai, tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, 2000) => Qkk= 0,015*30 = 0,45 (m3/phút) 3.2.3.4.2 Đường kính ống chính. => chọn ống D = 34mm v: Vận tốc khí trong ống v =10-15m/s, chọn là 10m/s 3.2.3.4.3 Lưu lượng khí trong mỗi ống nhánh. 3.2.3.4.4 Đường kính ống nhánh. => chọn ống d = 27mm Chọn đường kính lỗ trên ống d=3mm=0,003m(theo quy phạm chọn 2-5mm). Chọn vận tốc khi qua mỗi lỗ Vlỗ=10m/s ( theo quy phạm 5-20m/s). Chọn hệ thống cấp khí bằng nhựa PVC có đục lỗ, hệ thống gồm 1 ống dẫn khí chính đặt dọc theo chiều rộng của bể, 2ống nhánh các ống này đặt song song theo chiều dài của bể.Khoảng cách giữa 2 ống nhánh là 1m,cách tường 0,75m 3.2.3.4.5 Lưu lượng khi qua một lỗ. 3.2.3.4.6 Số lỗ trên một ống nhánh. lỗ Chọn 52 lỗ. 3.2.3.5 Áp lực cần thiết cho hệ thống khí nén. Hc=hd+hc+hf+H hc: tổn thát áp lực cục bộ hf : tổn thất áp lực qua thiết bị phân phối. h f≤ 0,5m, chọn 0,5m hd : tổn thất dọc đường H: chiều sâu áp lực trong bể. Tổng tổn thất hd+hc≤0.4m, chọn hd+hc=0,4m. =>Hc=0,4+0,5+2,5 =3,4m. 3.2.3.6 Công suất máy nén khí. Q: Lưu lượng không khí cần cấp(m3/phút). :Hiệu suất máy nén khí chọn là 0,7(70%) P: áp lực khí nén(atm). 3.2.3.7 Công suất máy bơm bể điều hòa: Với: Q = 30 m3/ngày = 0,00046 m3/s. H = h1 + h2 h1: chiều cao cột nước, Chọn h1 = 5 m. h2: tổn thất cục bộ qua các chỗ nối, đột mở, đột thu …, h2 = 2 – 3 m. Chọn h2 = 3m. Þ H = 5 + 3 = 8 m. r: trọng lượng riêng của nước thải, r = 1000 kg/m3. g: gia tốc rơi tự do, g = 9,81 m/s2. h: hiệu suất bơm, h = 0,8.. Công suất thực của máy bơm lấy bằng 120 % công suất tính toán: Ntt = 0,045 × 1,2 = 0,054 kW. Dựa vào catalogue (phụ lục 1) về bơm chìm hãng Info – Center, chọn 2 bơm CV-3 -50, 1 bơm hoạt động, 1 bơm dự phòng. Công suất mỗi bơm: 0,25 kW. Tổn thất áp lực: 4 m. Lưu lượng: 0,13 m3/phút. Bảng 3.4 : các thông số bể điều hòa. Tên thông số Giá trị Chiều dài 4 m Chiều rộng 2,5m Chiều cao xây dựng 3 m Lưu lượng khí sục vào bể 0,45m3/phút Đường kính ống chính 34 mm Đường kính ống phụ 27 mm Số ống 2 ống Đường kính lỗ sục khí 3 mm Áp lực cần thiết cho hệ thống khí nén 3,4m Hiệu quả xử lý của bể điều hòa. CODra giảm 25% => CODra=4400 - (4400*25%)=3300mg/l BOD giảm 25% =>BODra=2864,25-(2864,25*25%)=2148mg/l 3.2.4 Tính toán bể UASB 3.2.4.1 Hiệu quả xử lý COD,BOD Chọn COD đầu ra là 500 mg/l è Hiệu quả xử lý : BODra=2148 - (2148*85%)= 338,31 mg/l - SS sau khi qua UASB là 60%. SSra=979,2 - (979,2*60%)=391,68 mg/l - Hiệu quả xử lý N, P: Tỷ lệ COD : N : P trong bể UASB tốt nhất = 350 : 5 : 1. Nồng độc COD bị khử: 3300*0,85 = 2805 mg/l Nồng độ N bị khử tương ứng: Nồng độ P bị khử tương ứng: - Lượng COD cần khử mổi ngày. G = 30m3*(85%*3300)= 84,2 kgCOD/m3.ngày - Tải trọng khử COD của bể (8-10)kg/ngày.( Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải. Trang 196.Trịnh Xuân Lai.) Chọn a = 10kgCOD/m3.ngày. - Thể tích xử lý yếm khí cần thiết. 3.2.4.2 Để giữ lớp bùn ở trạng thái lơ lững tốc độ nước dâng trong bể khoảng 0,6-0,9m3/h. Chọn v=0,6m3/h - Diện tích bể cần thiết =>chọn F = 2 m2 3.2.4.3 Chiều cao cần xử lý yếm khí. 3.2.4.4 Tổng chiều cao bể. H=H1+H2+H3 H1: chiều cao cần phải xử lý yếm khí. H2: Chiều cao vùng lắng, chiều cao này phải lớn hơn 1 để đảm bảo không gian an toàn cho vùng lắng. Chọn H2=1,2m H3: Chiều cao dự trữ chọn 0,3m => H= 4,2+1,2+0,3= 5,7 m. 3.2.4.5 Kiểm tra thời gian lưu nước. Với V=H*F=5,7*2=11,4(m3). => 3.2.4.6 Với diện tich F=L*B=2 Chọn kích thước L=2m B=1m H= 5,7m 3.2.4.7 Nước khi vào ngăn lắng sẽ được tách khí bằng các tấm chắn khí đặt nghiêng so với phương ngang một góc 45-600. Chọn 600 Chọn Hlắng= 2m Kiểm tra: thỏa mãn điều kiện thiết kế 3.2.4.8 Trong bể lắp 1 tấm hướng dòng. Với một tấm hướng dòng lắp 4 tấm chắn khí, dặt theo hình chữ V, mỗi bên đặt 2 tấm các tấm nầy đặt song song với nhau và nghiêng so với phương ngang 1 góc 600. Chọn khe hở các tấm chắn nầy bằng nhau. Tổng diện tích các khe hờ nầy chiếm 15-20% tổng diện tích bể. Chọn Fkhe=0,2Fbể Trong ngăng có 4 khe hở, diện tích mỗi khe. Khoảng cách (bề rộng) giữa các khe hở. 3.2.4.9 Tấm chắn khí 1: Chiều dài l1 = L = 2m Chiều rộng b1. Chiều cao 3.2.4.10 Tấm chắn khí 2: Chiều dài l2 = L = 2m Chiều rộng b2 Độ dài tấm b2 chồng lên b1 chọn 400mm 3.2.4.11Tấm hướng dòng được đặt nghiêng so với phương ngang 1 góc 600 và cách tấm chắn khí 1 là 12,5mm Khoảng cách giữa hai tấm chắn khí là L=4X. Với X=25*cos 600= 12,5mm =>L=4X=12,5*4=50mm = 0,05 m Tấm hướng dòng có chức năng chặn bùn đi lên