Đồ án Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt của công ty TNHH VMC Hoàng Gia, công suất 205 m3/ngày.đêm

nk lượng bùn hoạt tính tăng dần lên, sau đó được tách ra tại bể lắng đợt hai. Một phần bùn được quay lại về đầu bể Aerotank để tham gia quá trình xử lý nước thải theo chu trình mới. Bể sinh học theo mẻ SBR (Sequence Batch Reactor) Sequencing Batch Reactor (Lò phản ứng theo chuỗi) là hệ thống bùn hoạt tính kiểu làm đầy-và-rút, một hệ thống phản ứng kiểu khuấy trộn hoàn toàn bao gồm tất cả các bước của quá trình bùn hoạt tính xảy ra trong một bể đơn nhất, hoạt động theo chu trình mỗi ngày. SBR không cần sử dụng bể lắng thứ cấp và quá trình tuần hoàn bùn, thay vào đó là quá trình xã cặn trong bể. Các quá trình hoạt động chính của bể sinh học từng mẻ gồm: Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Trang 21 ­ Quá trình sinh học hiếu khí dùng để khử BOD: bởi sự tăng sinh khối của quần thể vi sinh vật hiếu khí được tăng cường bởi khuấy trộn và cung cấp oxy, tạo điều kiện phản ứng ở giai đoạn (b). ­ Quá trình sinh học hiếu khí, kị khí dùng để khử BOD, kết hợp khử nitơ photpho: bởi sự tăng quần thể visinh vật hiếu khí, kị khí. Tăng cường khuấy trộn cho quát trình kị khí, khuấy trộn và cung cấp oxy cho quá trình hiếu khí, khuấy trộn cho quá trình hiếu khí, tạo điều kiện cho giai đoạn (b). Giai đoạn (b) được thể hiện rỏ trong sơ đồ 2.1. Hình 2.1: Sơ đồ phản ứng trong sinh học từng mẻ có kết hợp khử N, P Giai đoạn 3: xảy ra trong quá trình nitrat hóa và oxy hóa chất hữu cơ. Giai đoạn 4: xảy ra quá trình khử nitrat Đây là quá trình tổng hợp có hiệu quả kết hợp khử BOD cacbon và các chất hữu cơ hòa tan N, P. Trong quá trình khử N có thể tăng cường nguồn cacbon bên ngoài bằng Metanol ở giai đoạn 4… Các quá trình sinh học diễn ra trong bể với sự tham gia của các vi sinh vật trong quá trình oxy hóa chất hữu cơ, đặc biệt là có sự tham gia của hai chủng loại Nitrosmonas và Nitrobacter trong quá trình nitrat hóa và khử nitrat kết hợp. Metanol NT vào (1) Làm đầy (2) Anaerobic ( khuấy ) (3) Aerobic (khuấy + O2) (4) Anoxic (Tắt O2 + khuấy) (5) Lắng (6) Tách nước xả bùn Giai đoạn (b) Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Trang 22 b. Xử lý sinh học kỵ khí trong điều kiện nhân tạo Phân hủy kỵ khí (Anaerobic Descomposotion) là quá trình phân hủy các chất hữu cơ thành chất khí (CH4 và CO2) trong điều kiện không có ôxy. Việc chuyển hoá các axit hữu cơ thành khí mêtan sản sinh ra ít năng lượng. Lượng chất hữu cơ chuyển hoá thành khí vào khoảng 80 ÷ 90%. Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào nhiệt độ nước thải, pH, nồng độ MLSS. Nhiệt độ thích hợp cho phản ứng sinh khí là từ 32 ÷ 35oC. Ưu điểm nổi bật của quá trình xử lý kỵ khí là lượng bùn sản sinh ra rất thấp, vì thế chi phí cho việc xử lý bùn thấp hơn nhiều so với các quá trình xử lý hiếu khí. Trong quá trình lên men kỵ khí, thường có 4 nhóm vi sinh vật phân hủy vật chất hữu cơ nối tiếp nhau: - Các vi sinh vật thủy phân (Hydrolytic) phân hủy các chất hữu cơ dạng polyme như các polysaccharide và protein thành các monomer. Kết quả của sự “bẻ gãy” mạch cacbon này chưa làm giảm COD; - Các monomer được chuyển hóa thành các axit béo (VFA) với một lượng nhỏ H2. Các axit chủ yếu là Acetic, propionic và butyric với những lượng nhỏ của axit Valeric. Ở giai đoạn axit hóa này, COD có giảm đi đôi chút (không quá 10%); - Tất cả các axit có mạch carbon dài hơn axit acetic được chuyển hóa tiếp thành acetac và H2 bởi các vi sinh vật Acetogenic.  Phương pháp xử lý kỵ khí với sinh trưởng lơ lững Phương pháp tiếp xúc kị khí Bể lên men có thiết bị trộn và bể lắng riêng. Quá trình này cung cấp phân ly và hoàn lưu các vi sinh vật giống, do đó cho phép vận hành quá trình ở thời gian lưu từ 6 ÷ 12 giờ. Cần thiết bị khử khí (Degasifier) giảm thiểu tải trọng chất rắn ở bước phân ly. Để xử lý ở mức độ cao, thời gian lưu chất rắn được xác định là 10 ngày ở nhiệt độ 32oC, nếu nhiệt độ giảm đi 11oC, thời gian lưu đòi hỏi phải tăng gấp đôi. Bể UASB (Upflow anaerobic Sludge Blanket) Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Trang 23 Nước thải được đưa trực tiếp vào phía dưới đáy bể và được phân phối đồng đều, sau đó chảy ngược lên xuyên qua lớp bùn sinh học dạng hạt nhỏ (bông bùn) và các chất hữu cơ bị phân hủy. Các bọt khí mêtan và NH3, H2S nổi lên trên và được thu bằng các chụp thu khí để dẫn ra khỏi bể. Nước thải tiếp theo đó chuyển đến vùng lắng của bể phân tách 2 pha lỏng và rắn. Sau đó ra khỏi bể, bùn hoạt tính thì hoàn lưu lại vùng lớp bông bùn. Sự tạo thành bùn hạt và duy trì được nó rất quan trọng khi vận hành UASB. Thường cho thêm vào bể 150 mg/l Ca2+ để đẩy mạnh sự tạo thành hạt bùn và 5 ÷ 10 mg/l Fe2+ để giảm bớt sự tạo thành các sợi bùn nhỏ. Để duy trì lớp bông bùn ở trạng thái lơ lửng, tốc độ dòng chảy thường lấy khoảng 0,6 ÷ 0,9 m/h. Hình 2.2 Bể UASB  Phương pháp xử lý kỵ khí với sinh trưởng gắn kết Lọc kị khí với sinh trưởng gắn kết trên giá mang hữu cơ (ANAFIZ) Lọc kỵ khí gắn với sự tăng trưởng các vi sinh vật kỵ khí trên các giá thể. Bể lọc có thể được vận hành ở chế độ dòng chảy ngược hoặc xuôi. Giá thể lọc trong quá trình lưu giữ bùn hoạt tính trên nó cũng có khả năng phân ly các chất rắn và khí sản sinh ra trong quá trình tiêu hóa. Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Trang 24 Lọc kị khí với lớp vật liệu giả lỏng trương nở (ANAFLUX) Vi sinh vật được cố định trên lớp vật liệu hạt được giãn nở bởi dòng nước dâng lên sao cho sự tiếp xúc của màng sinh học với các chất hữu cơ trong một đơn vị thể tích là lớn nhất. Ưu điểm: - Ít bị tắc nghẽn trong quá trình làm việc với vật liệu lọc; - Khởi động nhanh chóng; - Không tẩy trôi các quần thể sinh học bám dính trên vật liệu; - Có khả năng thay đổi lưu lượng trong giới hạn tốc độ chất lỏng. 2.3.5 Xử lý bùn cặn Nhiệm vụ của xử lý cặn (cặn được tạo nên trong quá trình xử lý nước thải): - Làm giảm thể tích và độ ẩm của cặn - Ổn định cặn - Khử trùng và sử dụng lại cặn cho các mục đích khác nhau Rác (gồm các tạp chất không tan kích thước lớn: cặn bã thực vật, giấy, giẻ lau…) được giữ lại ở song chắn rác có thể chở đến bãi rác (nếu lượng rác không lớn) hay nghiền rác và sau đó dẫn đến bể mêtan để tiếp tục xử lý. Cát từ bể lắng được dẫn đến sân phơi cát để làm ráo nước và chở đi sử dụng vào mục đích khác. Để giảm thể tích cặn và làm ráo nước có thể ứng dụng các công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên như: sân phơi bùn, hồ chứa bùn, hoặc trong điều kiện nhân tạo: thiết bị lọc chân không, thiết bị lọc ép dây đai, thiết bị ly tâm cặn…). Độ ẩm của cặn sau xử lý đạt 55-75%. Máy ép băng tải: bùn được chuyển từ bể nén bùn sang máy ép để giảm tối đa lượng nước có trong bùn. Trong quá trình ép bùn ta cho vào một số polyme để kết dính bùn. Lọc chân không: Thiết bị lọc chân không là trụ quay đặt nằm ngang. Trụ quay đặt ngập trong thùng chứa cặn khoảng 1/3 đường kính. Khi trụ quay nhờ máy bơm chân không cặn bị ép vào vải bọc. Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Trang 25 Quay li tâm: Các bộ phận cơ bản là rôtơ hình côn và ống rỗng ruột. Rôtơ và ống quay cùng chiều nhưng với những tốc độ khác nhau. Dưới tác động của lực li tâm các phần rắn của cặn nặng đập vào tường của rôtơ và được dồn lăn đến khe hở, đổ ra thùng chứa bên ngoài. Lọc ép: Thiết bị lọc gồm một số tấm lọc và vải lọc căng ở giữa nhờ các trục lăn. Mỗi một tấm lọc gồm hai phần trên và dưới. Phần trên gồm vải lọc, tấm xốp và ngăn thu nước thấm. Phần dưới gồm ngăn chứa cặn. Giữa hai phần có màng đàn hồi không thấm nước. Để tiếp tục làm giảm thể tích cặn có thể thực hiện sấy bằng nhiệt với nhiều dạng khác nhau: thiết bị sấy dạng trống, dạng khí nén, băng tải … Sau khi sấy, độ ẩm còn 25-30% và cặn ở dạng hạt dễ dàng vận chuyển. Đối với trạm xử lý công suất nhỏ, việc xử lý cặn có thể tiến hành đơn giản hơn: nén sau đó làm ráo nước ở sân phơi cặn trên nền cát. 2.4 Một số hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt đang áp dụng tại các công ty 2.4.1 Công ty TNHH liên doanh Chí Hùng, KP Mỹ Hiệp, TT Thái Hòa, huyện Tân Uyên, tĩnh Bình Dương. Thông số cơ bản Tổng lưu lượng nước thải: 1200m3/ngđ Lưu lượng trung bình giờ (24h): 50 m3/h Lưu lượng tối đa: 98 m3/2h Tính chất cơ bản của nước thải dầu vào pH = 6 - 9 SS = 67mg/l BOD5 = 450mg/l COD = 790mg/l Yêu cầu: nước thải đầu ra phải được xử lý đạt tiêu chuẩn loại B (QCVN 14-2008) Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Trang 26 Sơ đồ công nghệ Hình 2.3: Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty TNHH liên doanh Chí Hùng Nước thải vào Nguồn tiếp nhận QCVN 14-2008, Cột B Nước tái sử dụng Hồ lắng Hồ chứa nước đã xử lý Bồn lọc cát bơm Hồ chứa bùn Hồ điều hòa Hồ xử lý hiếu khí Hồ xử lý kỵ khí Hồ chứa nước thải SCR Thiết bị khuấy trộn Hồ chứa nước hồi lưu Máy ép bùn Thải bỏ Hồi lưu bùn lắng Thiết bị sục khí Thiết bị sục khí Thiết bị sục khí Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Trang 27 Công nghệ chủ đạo: Công nghệ truyền thống xử lý sinh học với bùn hoạt tính sinh trưởng lơ lửng. Ưu điểm: - Công nghệ đơn giản, dễ vận hành. - Sử dụng trong trường hợp nước thải có lưu lượng lớn. - Hệ thống được điều khiển hoàn toàn tự động, vận hành đơn giản, ít sửa chữa. Nhược điểm: - Diện tích xây dựng lớn. - Đòi hỏi nhiều năng lượng trong suốt quá trình hoạt động. - Không đề phòng được sự cố kim loại nặng, dễ gây chết bùn. - Hiệu quả xử lý Nitơ thấp nên hàm lượng vẫn còn vượt quá tiêu chuẩn cho phép. 2.4.2 Công ty Cổ Phần Chế Biến Hàng Xuất Khẩu Long An - Nhà máy Điều Long An Địa chỉ: số 81B, Quốc lộ 62, Phường 2, Thành phố Tân An, Tỉnh Long An. Thông số cơ bản Lưu lượng dòng thải thiết kế: 200m3/ngày.đêm. Lưu lượng trung bình giờ (24h): 8,4 m3/h Tính chất nước thải đầu vào pH = 6 – 8,5 COD = 600 – 750 mg/l BOD = 350 – 400 mg/l SS = 180 – 290 mg/l Yêu cầu: nước thải đầu ra phải được đạt tiêu chuẩn loại A (QCVN 14 – 2008) Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Trang 28 Sơ đồ công nghệ Hình 2.4: Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Công ty Cổ Phần Chế Biến Hàng Xuất Khẩu Long An - Nhà máy Điều Long An Công nghệ chủ đạo: Sử dụng công nghệ sinh học hiếu khí với bùn hoạt tính aerotank truyền thống. Ưu điểm: - Công nghệ đơn giản, dễ vận hành. - Khả năng xử lý nước thải có BOD cao. Nhược điểm: - Chi phí đầu tư ban đầu cao, tốn nhiều diện tích xây dựng. - Đòi hỏi nhiều năng lượng trong suốt quá trình hoạt động. - Hiệu quả xử lý nitơ thấp. Nước thải Bể điều hòa kỵ khí Bể hiếu khí sinh học (AEROTANK) Bể lắng bùn vi sinh Bể trung gian Nước sau xử lý Bể chứa bùn sinh học Máy cấp khí nén Hóa chất khử trùng Thu khí sinh học Bể lọc áp lực Bể khử trùng Nước rửa lọc Tuần hoàn bùn Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Trang 29 2.4.3 Công Ty Chế Biến Xuất Nhập Khẩu Nông Sản Thực Phẩm Đồng Nai - DONAFOODS Địa chỉ: Khu phố 2 - Phường Long Bình - Biên Hòa - Đồng Nai Lưu lượng nước thải thiết kế: 200m3/ngđ Tính chất nước thải đầu vào BOD5 = 410 mg/l COD = 800 mg/l SS = 200 mg/l pH = 5 - 9 Yêu cầu: nước thải đầu ra phải được xử lý đạt tiêu chuẩn loại A (QCVN 14 - 2008) Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Trang 30 Sơ đồ công nghệ Hình 2.5: Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải Công Ty Chế Biến Xuất Nhập Khẩu Nông Sản Thực phẩm Đồng Nai– DONAFOODS Nước thải Q = 200 m3/ngày đêm Nguồn tiếp nhận (QCVN 14:2008/BTNMT, Cột A) Bể điều hòa Bể Anoxic Bể khử trùng Hóa chất Bể chứa bùn Xử lý theo quy định Bể Aerotank Bể lắng đứng Bùn B ùn tu ần h oà n Máy khuấy chìm Bể tách dầu Hố thu Máy thổi khí N ư ớc t uầ n ho àn Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Trang 31 Công nghệ chủ đạo: Sử dụng công nghệ bùn hoạt tính theo phương pháp thiếu khí và hiếu khí cổ điển. Ưu điểm: - Khả năng xử lý nước thải có BOD cao, khử Nitơ, tiết kiệm diện tích. Nhược điểm: - Đòi hỏi người vận hành phải có trình độ cao, vận hành phức tạp, chi phí xây dựng tốn kém. - Đòi hỏi nhiều năng lượng để cấp cho máy thổi khí trong suốt quá trình hoạt động. - Chi phí đầu tư xây dựng bể lọc than hoạt tính không hợp lý, tốn kém do phải thay than hoạt tính theo định kì, nước thải có thể không cần qua giai đoạn này mà vẫn đạt hiệu quả. 2.4.4 Doanh Nghiệp Tư Nhân Biển Cát ­ Địa chỉ: 8 Nguyễn Đình Chiểu Phan Thiết Bình Thuận ­ Công suất thiết kế: 250m3/ngày.đêm ­ Yêu cầu: nước thải đầu ra phải được xử lý đạt tiêu chuẩn loại A (QCVN 14-2008) Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Trang 32 Sơ đồ công nghệ Hình 2.6: Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Doanh Nghiệp Tư Nhân Biển Cát Ưu điểm: - Khả năng xử lý nước thải có BOD cao, khử Nitơ, tiết kiệm diện tích. - Ít tốn diện tích xây dựng. Nhược điểm: - Vận hành phức tạp. - Người điều hành cần có kỹ năng: Theo dõi, kiểm tra các chỉ tiêu đầu ra thường xuyên. Nước thải Bể điều hòa Bể sinh học hiếu khí dạng mẻ (SBR) Bể trung gian Nước sau xử lý Bể chứa bùn sinh học Máy cấp khí nén Hóa chất khử trùng Máy cấp khí nén Bể lọc áp lực Bể khử trùng Nước rửa lọc Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Trang 33 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ PHÙ HỢP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CÔNG TY TNHH VMC HOÀNG GIA 3.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ Đề xuất công nghệ xử lý nước thải dựa vào: - Công suất trạm xử lý. - Chất lượng nước sau xử lý. - Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt. - Những quy định xả vào cống chung và vào nguồn nước. - Hiệu quả quá trình. - Diện tích đất sẵn có của công ty - Quy mô và xu hướng phát triển trong tương lai của công ty. - Yêu cầu về năng lượng, hóa chất, các thiết bị sẵn có trên thị trường. 3.2 Thành phần tính chất nước thải tại công ty TNHH VMC Hoàng Gia 3.2.1 Lưu lượng nước thải Hệ thống xử lý nước thải của Công ty TNHH VMC Hoàng Gia xây dựng với công suất Q = 205 m3/ngày.đêm. Nước thải sau khi qua hệ thống xử lý sẽ đạt QCVN 14: 2008/BTNMT, cột A và được thải ra nguồn tiếp nhận là hệ thống thoát nước chung của Cụm Công Nghiệp 3.2.2 Thành phần và tính chất nước thải Thành phần và lưu lượng nước thải là hai thông số quan trọng nhất, đóng vai trò quyết định trong việc xác định công nghệ, tính toán thiết kế các công trình đơn vị, cũng như lựa chọn thiết bị Để có cơ sở để đánh giá chất lượng nước thải của Công ty TNHH VMC Hoàng Gia, ngày 10/11/2010, Viện Nghiên Cứu Công Nghệ Môi Trường & Bảo Hộ Lao Động, số 314 Trường Chinh, P.13, Q Tân Bình, Tp. HCM đã tiến hành lấy mẫu nước thải của Công ty tại vị trí đường ống xả thải ra nguồn tiếp nhận. Kết quả phân tích mẫu nước được thể hiện trong bảng 3.1. Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Trang 34 Bảng 3.1: Thành phần tính chất nước thải công ty TNHH VMC Hoàng Gia và yêu cầu sau khi xử lý STT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị đầu vào QCVN 14:2008/BTNMT (loại A) 01 pH 6,74 5 – 9 02 BOD5 (20oC) mg/l 215 30 03 COD mg/l 421 - 04 Chất rắn lơ lửng (SS) mg/l 36,7 50 05 Phosphat (PO3-4) (tính theo P) mg/l 11,7 6 06 Amoni (tính theo N) mg/l 32,5 5 07 Nitrat (NO3-) ( tính theo N) mg/l 12,5 30 08 Sulfua (tính theo H2S) mg/l 0.4 1,0 09 Dầu mỡ thực vật mg/l 1,25 10 10 Coliform MPN/100ml 2,2 x 105 3000 (Nguồn: Viện Nghiên Cứu Công Nghệ Môi Trường & Bảo Hộ Lao Động) Nhận xét: Bảng thành phần tính chất nước thải trước và sau xử lý cho thấy sau khi nước thải được xử lý sơ bộ tại hầm tự hoại đã cơ bản đạt chỉ tiêu nguồn tiếp nhận chỉ còn một số thông số như BOD, Phosphat, Amoni, Coliforms còn khá cao và cần tiếp tục xử lý đạt loại A - QCVN 14:2008/BTNMT trước khi xả vào nguồn tiếp nhận. 3.3 Đề xuất quy trình công nghệ xử lý phù hợp Dựa trên việc phân tích lưu lượng, thành phần nước thải, yêu cầu mức độ xử lý, điều kiện kinh tế, kỹ thuật đề xuất 2 phương án xử lý nước thải cho công ty TNHH VMC Hoàng Gia như sau: Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Trang 35 3.3.1 Phương án 1 Hình 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ phương án 1 Nguồn tiếp nhận QCVN 14-2008, Cột A Bể điều hòa Bể SBR Hóa chất khử trùng Chôn lấp Bể khử trùng Sân phơi bùn Bùn dư Nước thải sinh hoạt 205 m3/ngày.đêm Nước tách từ bể nén và sân phơi bùn Bể trung gian Bể lọc áp lực Hạng mục hiện hữu Hố thu nước thải Giỏ chắn rác Bơm Bơm Bơm Bơm Bể chứa và nén bùn Bơm Máy thổi khí Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Trang 36 3.3.2 Phương án 2 Hình 3.2: Sơ đồ quy trình công nghệ phương án 2 Nguồn tiếp nhận QCVN 14-2008, Cột A Bể điều hòa Aerotank Hóa chất khử trùng ĐỊNH KỲ HÚT BÙN Bể chứa và nén bùn Bùn dư Nước thải sinh hoạt 205 m3/ngày.đêm Hố thu nước thải Giỏ chắn rác Bể khử trùng N ư ớc tá ch b ùn Bể lắng 2 Bơm Bơm Máy thổi khí Bơm Bơm Hạng mục hiện hữu Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Trang 37 3.3.3 So sánh 2 phương án xử lý Bảng 3.2: So sánh 2 phương án xử lý Phương án Phương án 1 (Bể SBR) Phương án 2 (Bể Aerotank) Ưu điểm - Quá trình xử lý đơn giản, ổn định không bị ảnh hưởng nhiều khi lưu lượng thay đổi đột ngột. - Không cần hệ thống bùn tuần hoàn. - Không cần bể lắng II. - Giảm diện tích đất xây dựng và chi phí đầu tư. - Có khả năng khử được các hợp chất chứa N, P. - Bể Aerotank phù hợp sử dụng trong trường hợp nước thải có lưu lượng bất kì. - Hệ thống được điều khiển hoàn toàn tự động, vận hành đơn giản, ít sửa chữa. - Dễ khống chế các thông số vận hành - Hiệu quả xử lý BOD, COD khá cao Nhược điểm - Công nghệ sinh học - bể SBR đòi hỏi sự ổn định tính chất nước thải trước xử lý. - Người vận hành phải có kinh ngiệm và thường xuyên theo dõi chặt chẽ các giai đoạn XLNT của bể SBR. - Lượng bùn sinh ra nhiều - Khả năng xử lý N, P không cao Nhận xét: Sau khi so sánh ưu, nhược điểm 2 công nghệ xử lý thấy rằng: Phương án 1 có nhiều ưu điểm phù hợp với yêu cầu thiết kế cho trạm xử lý nước thải công ty TNHH VMC Hoàng Gia về quy mô, kinh tế, quản lý, vận hành. Chính vì vậy chọn phương án 1 để tính toán thiết kế cho trạm xử lý nước thải công ty TNHH VMC Hoàng Gia công suất 205m3/ngày.đêm. Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Trang 38 3.3.4 Thuyết minh quy trình công nghệ lựa chọn ( Phương Án 1 ) Nước thải từ hầm tự hoại của nhà vệ sinh tự chảy về hố thu của trạm xử lý nước thải theo đường ống chính. Nước thải trước khi đi vào hố thu đi qua giỏ chắn rác để loại bỏ những loại rác thô để bảo vệ bơm trong hố thu. Nước thải từ hố thu được luân phiên bơm bằng 2 bơm chìm vào bể điều hòa. Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và hàm lượng chất thải trong nước thải đi vào trạm xử lý, Bể điều hoà được lắp đặt hệ thống sục khí để khuấy trôn và giảm một phần BOD. Nước thải từ bể điều hòa được bơm qua bể Sequencing Batch Reactor (SBR) bằng 2 bơm chìm. Trong bể SBR (Sequencing Batch Reactor) ta bố trí hệ thống phân phối khí trên khắp diện tích bể. Bể hoạt động gồm 5 pha thực hiện nối tiếp nhau: pha làm đầy (Fill), pha phản ứng (React), pha lắng (Settle), pha tháo nước sạch (Decant), pha chờ (Idle). Thải bỏ bùn không nằm trong các hoạt động của bể SBR vì không có thời gian định cho quá trình thải bỏ. Bùn thường được thải bỏ trong pha lắng hoặc pha chờ. Khối lượng bùn và tầng số thải bùn được quy định dựa vào hiệu quả xử lý mong muốn. Do quá trình sục khí và lắng diễn ra trong cùng một bể nên không có bùn chết trong quá trình phản ứng và không cần phải tuần hoàn bùn để duy trì nồng độ bùn trong bể phản ứng. Bùn được xả hút định kỳ về bể chứa nén bùn để giảm lượng ẩm có trong bùn đến mức cho phép trước khi bơm lên sân phơi bùn. Còn phần nước trong được thu bằng một thiết bị đặt biệt dùng cho bể SBR chảy về bể chứa trung gian. Từ bể chứa trung gian được bơm lên bể lọc áp lực để tách các cặn lơ lửng còn lại trong nước thải rồi từ đây được dẫn sang bể tiếp xúc, tiếp xúc vơi clorine trong một thời gian nhất định sau khi thải ra bể khử trùng, nước thải đã đạt tiêu chuẩn đối với nguồn thải loại A theo QCVN 14 – 2008 và có thể xả ra nguồn tiếp nhận. Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Trang 39 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH XỬ LÝ 4.1 Mục tiêu Tính toán thông số dòng vật chất, kích thước công trình. Gía trị lưu lượng dùng để thiết kế: Hệ số không điều hòa của nhà máy là: Kmax = 2,5, Kmin = 0,4 QTB = 205 m3/ngày = 205 m3/24h = 8,54 m3/h Qmax = 2.5QTB = 2,5 x 205 m3/ngày = 512,5 m3/24h = 21,35 m3/h Qmin = 0.4QTB = 0,4 x 205 m3/ngày = 82 m3/24h = 3,42 m3/h Bảng 4.1 Các thông số lưu lượng dùng trong thiết kế. Thông số Ký hiệu, đơn vị Giá trị Lưu lượng giờ trung bình QTB (m3/h) 8,54 Lưu lượng giờ lớn nhất Qh,max (m3/h) 21,35 Lưu lượng giờ nhỏ nhất Qh,min (m3/h) 3,42 4.2 Tính toán 4.2.1 Giỏ chắn rác: Giỏ chắn rác gữi lại các tạp chất có kích thước lớn hơn 5mm. Do công suất nhỏ và lượng rác không nhiều, chọn giỏ chắn rác thủ công dạng giỏ chứa. Khung gia công bằng V3 inox 304, lưới bao bằng inox 304 lỗ 3 – 5 ly. Rác thu gom được hợp đồng với công ty môi trường đô thị thu gom và xử lý. Bảng 4.2 Các thông số chọn giỏ chắn rác Thông số Làm sạch thủ công Kích thước giỏ chắn rác: Rộng, mm Di, mm Cao, mm Kích thước lỗ, mm 300 300 500 3-5 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Trang 40 4.2.2 Hầm bơm tiếp nhận 4.2.2.1 Nhiệm vụ: Hầm tiếp nhận nước thải là nơi tập trung toàn bộ nước thải từ các hầm tự hoại của công ty để đảm bảo lưu lượng tối thiểu cho bơm nước về bể điều hịa hoạt động an toàn. 4.2.2.2 Tính toán: Hầm bơm đã được công ty TNHH VCM Hoàng Gia xây sẵn và trang bị hai bơm chìm để bơm vào cống thoát nước chung của khu vực. Kích thước thực tế của hầm bơm: Dài x Rộng x Cao = 3,5 x 1,8 x 3m Thể tích thực của bể: V = 18,9 m3 Theo lý thuyết thể tích hầm bơm được tính: V = Qh,max .t Trong đó: V Thể tích hầm bơm, V = 18,9 m3 Qh,max : lưu lượng lớn nhất trong một giờ t: thời gian lưu nước của hầm bơm 153885,0 /35,21 9,18 3 3 phutm hm m Q Vt  Với thời gian lưu nước ở hầm bơm t = 53 phút hoàn toàn thỏa mãn quy phạm 10 – 30 phút. Chọn hầm tiếp nhận này làm hầm bơm bơm nước vào bể điều hòa. Tại hầm tiếp nhận công ty TNHH VMC Hoàng Gia đã trang bị hai bơm chìm để bơm nước thải vào mạng lưới thoát nước chung của khu vực. Công suất của mỗi bơm N=1 Hp, cột áp H=8m, lưu lượng 12,5m3/h, hãng sản xuất HCP Đài Loan. Ống chuyển nước từ hầm tiếp nhận về bể điều hòa là ống nhựa uPVC 90mm. Do đó ta chọn hai bơm này để bơm nước vào bể điều hòa. Bảng 4.3 Các thông số thiết kế và kích thước hầm bơm tiếp nhận STT Thông số Đơn vị Giá trị 1 Lưu lượng giờ lớn nhất, Q maxh m 3/h 21,35 2 Thời gian lưu nước, t phút 53 3 Thể tích thực hầm bơm, Vb m3 18,9 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Trang 41 4 Chiều sâu hữu ích, h m 2 Kích thước hầm bơm Chiều dài, L m 3,5 Chiều rộng, B m 1,8 5 Chiều sâu tổng cộng, H m 3 4.2.3 Bể điều hòa 4.2.3.1 Nhiệm vụ Do tính chất nước thải thay đổi theo từng ca và không ổn định. 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. 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. + Giúp cho nước thải cấp vào các bể sinh học được liên tục trong giai đoạn các phân xưởng không xả nước. 4.2.3.2 Tính toán  Kích thước bể: Thời gian lưu nước trong bể điều hòa 4 – 8h, Chọn t = 6h Thể tích bể điều hòa 33 25,516/54,8 mhhmtQV h  Chọn bể hình khối chữ nhật, chiều cao làm việc h = 4m, chiều cao bảo vệ hbv=1m Chiều cao xây dựng m5m1m4hhH bv  Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Trang 42 Diện tích mặt bằng bể 2 3 8,12 4 25,51 m m m H VF  Kích thước bể điều hòa: L x B x H = 4m x 3,5m x 5m  Vật liệu xây dựng Chọn vật liệu xây dựng bể điều hòa là bê tông cốt thép M250, thành dày 200mm, bản đáy dày 300 mm, sắt Nhật đan thành hai lớp, @200 phi 1