Tải bản đầy đủ

Thiết kế hệ thống XLNT cho KCN công nghệ cao long thành giai đoạn 1

Đồ án tốt nghiệp
Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai
đoạn 1”

LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên em xin chân thành cảm ơn đến:
Quý thầy cô trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường TP HCM đã nhiệt tình
giảng dạy, cung cấp kiến thức để em hiểu rõ và có nền tảng thực hiện đồ án này. Và
đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn - giáo viên trực
tiếp hướng dẫn, xem xét và góp ý kiến cho em hoàn thành bài.
Do thời gian có giới hạn, kinh nghiệm bản thân và kiến thức chuyên môn vẫn còn
nhiều mặt hạn chế nên bài không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự
đánh giá, góp ý của quý thầy cô để bài của em hoàn thiện hơn.
Cuối cùng chúng em kính chúc quý thầy cô sức khỏe, công tác tốt, luôn hoàn
thành công việc được giao.
Em xin chân thành cảm ơn!

SVTH: Võ Thị Phương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

I



Đồ án tốt nghiệp
Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai
đoạn 1”

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
TP.Hồ Chí Minh, ngày…tháng... năm 2017

SVTH: Võ Thị Phương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

II


Đồ án tốt nghiệp
Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai
đoạn 1”

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
TP.Hồ Chí Minh, ngày…tháng...năm 2017

SVTH: Võ Thị Phương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

III


Đồ án tốt nghiệp
Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai
đoạn 1”

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ......................................................................................................................... I
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ................................................................. II
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN................................................................... III
DANH MỤC BẢNG .......................................................................................................... VII
DANH MỤC HÌNH .......................................................................................................... VIII
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................................. IX
MỞ ĐẦU ................................................................................................................................10
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI .......... 11
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP ................................. 11
1.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI ..................................................... 13
1.2.1. Phương pháp cơ học ....................................................................................... 13
1.2.2. Phương pháp hóa lý, hóa học ......................................................................... 23
1.2.3. Phương pháp sinh học .................................................................................... 30
1.3. MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ĐIỂN HÌNH Ở CÁC KHU CÔNG
NGHIỆP .............................................................................................................................. 40
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ ĐỀ XUẤT, LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ .................. 44
2.1. GIỚI THIỆU KHU CÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO LONG THÀNH ....... 44
2.1.1. Vị trí địa lí ...................................................................................................... 44
2.1.2. Cơ cấu sử dụng đất ......................................................................................... 45
2.1.3. Ngành nghề kinh doanh .................................................................................. 46
2.1.4. Cơ sở hạ tầng .................................................................................................. 48
2.2. CỞ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ........................................................ 49
2.2.1. Nguồn gốc, lưu lượng nước thải..................................................................... 49
2.2.2. Thành phần tính chất nước thải ...................................................................... 50
2.2.3. Yêu cầu chất lượng nước sau xử lý ................................................................ 53
2.2.4. Một số yêu cầu khác ....................................................................................... 53
SVTH: Võ Thị Phương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

IV


Đồ án tốt nghiệp
Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai
đoạn 1”

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ -TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ...................... 54
3.1. ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ ........................................................................ 54
3.1.1. Phương án 1 .................................................................................................... 55
3.1.2. Phương án 2 .................................................................................................... 56
3.2. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ ........................................................ 62
3.2.1. Hố thu ............................................................................................................. 62
3.2.2. Bể tách dầu ..................................................................................................... 63
3.2.3. Bể điều hòa ..................................................................................................... 63
3.2.4. Bể trung hòa ................................................................................................... 66
3.2.5. Bể keo tụ ......................................................................................................... 66
3.2.6. Bể tạo bông ..................................................................................................... 67
3.2.7. Bể lắng hóa lý ................................................................................................. 69
3.2.8. Bể Anoxic ....................................................................................................... 72
3.2.9. Bể Aerotank .................................................................................................... 72
3.2.10. Bể lắng sinh học ........................................................................................... 77
3.2.11. Bể khử trùng ................................................................................................. 80
3.2.12. Bể nén bùn .................................................................................................... 80
3.2.13. Các công trình phụ trợ .................................................................................. 82
3.3. DỰ TOÁN CHI PHÍ .............................................................................................. 83
3.3.1. Xây dựng cơ bản ............................................................................................ 83
3.3.2. Các hạng mục lắp đặt ..................................................................................... 85
3.3.3. Chi phí vận hành............................................................................................. 87

SVTH: Võ Thị Phương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

V


Đồ án tốt nghiệp
Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai
đoạn 1”

3.4. XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN VẬN HÀNH ........................................................... 89
3.4.1. Nguyên tắc vận hành nhà máy xử lý nước thải .............................................. 89
3.4.2. Nguyên tắc vận hành thiết bị .......................................................................... 89
3.4.3. Nguyên tắc bảo dưỡng thiết bị ....................................................................... 90
3.4.4. Vận hành thiết bị ............................................................................................ 90
3.4.5. Sự cố thường gặp tại bể Aerotank, nguyên nhân và cách khắc phục ............. 92
KẾT LUẬN –KIẾN NGHỊ ..................................................................................................98
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................99

SVTH: Võ Thị Phương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

VI


Đồ án tốt nghiệp
Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai
đoạn 1”

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2. 1 Cơ cấu sử dụng đất của KCN công nghệ cao Long Thành .......................... 45
Bảng 2. 2 Hệ thống giao thông của KCN công nghệ cao Long Thành ........................ 48
Bảng 2. 3 Lưu lượng ước tính của KCN công nghệ cao Long Thành .......................... 50
Bảng 2. 4 Tiêu chuẩn đấu nối nước thải từ các nhà máy, xí nghiệp trong KCN về
TXLNTTT ............................................................................................................................. 50
Bảng 3. 1 Hiệu suất xử lý phương án 1 ........................................................................ 57
Bảng 3. 2 Hiệu suất xử lý phương án 2 ........................................................................ 58
Bảng 3. 3 So sánh, lựa chọn phương án xử lý .............................................................. 58
Bảng 3. 4 Hệ số không điều hòa ................................................................................... 62
Bảng 3. 5 Liều lượng PAA cho vào nước..................................................................... 69
Bảng 3. 6 Chi phí xây dựng .......................................................................................... 83
Bảng 3. 7 Chi phí lắp đặt .............................................................................................. 85
Bảng 3. 8 Chi phí điện năng ......................................................................................... 87

SVTH: Võ Thị Phương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

VII


Đồ án tốt nghiệp
Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai
đoạn 1”

DANH MỤC HÌNH
Hình 1. 1: Song chắn rác............................................................................................... 14
Hình 1. 2: Sơ đồ song chắn rác cơ giới ......................................................................... 15
Hình 1. 3: Sơ đồ thiết kế bể lắng cát ngang .................................................................. 16
Hình 1. 4: Bể lắng cát thổi khí ...................................................................................... 18
Hình 1. 5: Bể điều hòa .................................................................................................. 19
Hình 1. 6: Bể lắng đứng ................................................................................................ 21
Hình 1. 7: Bể lắng ngang .............................................................................................. 22
Hình 1. 8: Bể lắng ly tâm .............................................................................................. 23
Hình 1. 9: Cụm bể keo tụ tạo bông và lắng .................................................................. 24
Hình 1. 10: Bể tuyển nổi ............................................................................................... 27
Hình 1. 11: BỂ UASB................................................................................................... 33
Hình 1. 12: Mô hình bể Aerotank ................................................................................. 35
Hình 1. 13: Bể SBR ...................................................................................................... 36
Hình 1. 14: Bể MBBR .................................................................................................. 38
Hình 1. 15: Các loại giá thể Kaldnes ............................................................................ 39
Hình 1. 16: Sơ đồ công nghệ HTXLNT KCN Việt Nam – Singapore ......................... 40
Hình 1. 17: Sơ đồ công nghệ HTXLNT khu chế xuất Linh Trung 1 ........................... 42
Hình 1. 18: Sơ đồ công nghệ HTXLNT KCX Tân Thuận ........................................... 43
Hình 2. 1: Vị trí KCN trên địa bàn huyện Long Thành ............................................... 44
Hình 3. 1: Sơ đồ công nghệ phương án 1 ..................................................................... 55
Hình 3. 2: Sơ đồ công nghệ phương án 2 ..................................................................... 56

SVTH: Võ Thị Phương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

VIII


Đồ án tốt nghiệp
Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai
đoạn 1”

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
BOD: Nhu cầu Oxy sinh hóa
BTNMT: Bộ tài nguyên môi trường
COD: Nhu cầu Oxy hóa học
DO: Lượng oxy hòa tan trong nước
HTXLNT: Hệ thống xử lý nước thải
KCN: Khu công nghiệp
KCX: Khu chế xuất
PCL: Thiết bị điều khiển lập trình
QCVN: Quy chuẩn Việt Nam
SS: Chất rắn lơ lửng
TSS: Tổng chất rắn lơ lửng
TXLNTTT: Trạm xử lý nước thải tập trung
XLNT: Xử lý nước thải

SVTH: Võ Thị Phương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

IX


Đồ án tốt nghiệp
Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1”

MỞ ĐẦU
TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Trong những năm qua, cùng với sự phát triển nhanh chóng của đất nước, ngành công
nghiệp Việt Nam đã có những tiến bộ không ngừng cả về số lượng các nhà máy cùng chủng
loại các sản phẩm và chất lượng ngày càng được cải thiện, đóng một vai trò đáng kể trong
nền kinh tế quốc dân. Bên cạnh những tác động tích cực do ngành công nghiệp mang lại thì
cũng phải kể đến những tác động tiêu cực, trong đó nước thải phát sinh trong quá trình sản
xuất và sinh hoạt là một nguyên nhân gây nên ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến môi
trường sống và sức khỏe của con người.
Trong KCN có nhiều nhà máy hoạt động trong nhiều lĩnh vực sản xuất, khối lượng và
tính chất của nước thải khá phức tạp vì vậy nước thải sinh hoạt và công nghiệp, đặc biệt là
ngành công nghiệp hóa chất từ KCN gây ra ô nhiễm nặng nề đối với môi trường nước và
ngày càng trở thành vấn đề cấp bách mang tính xã hội và chính trị cộng đồng.
Việc xử lý loại nước thải trên là rất quan trọng trước khi thải ra môi trường. Nên nhà
máy xử lý nước thải là một phân khu không thể thiếu đối với mỗi KCN. Nhận định được
điều đó, em đã lựa chọn và thực hiện đề tài “ Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung
khu công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1” nhằm góp phần nhỏ vào việc giảm thiểu ô
nhiễm môi trường nước hiện nay.
MỤC TIÊU CỦA ĐỒ ÁN
Đáp ứng nhu cầu xử lý nước thải cho khu công nghiệp công nghệ cao Long Thành,
nước thải xử lý đạt QCVN 40:2011/ BTNMT, cột A, Kq= 0,9, Kf = 1. Ngăn chặn, giảm thiểu
vấn đề ô nhiễm môi trường của khu vực. Đảm bảo sự hoạt động phát triển lâu dài của KCN.
PHẠM VI THỰC HIỆN
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp công nghệ cao Long
Thành
TÓM TẮT NỘI DUNG
- Giới thiệu sơ lược về KCN công nghệ cao Long Thành;
- Dựa vào lưu lượng, thông số nước thải làm cơ sở đề xuất công nghệ xử lý;
- Đề xuất 2 phương án, ước tính hiệu suất và lựa chọn 1 phương án tối ưu;
- Tính toán các hạng mục thiết kế;
- Dự toán kinh tế xây dựng hệ thống;
- Đưa ra quy trình vận hành hệ thống.
SVTH: Võ Thị Phương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

10


Đồ án tốt nghiệp
Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1”

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
Trong sản xuất công nghiệp, nước thải được tạo ra trong quá trình khai thác và chế
biến các nguyên liệu hữu cơ, vô cơ và một phần do hoạt động sinh hoạt của công nhân viên
làm việc trong khu công nghiệp. Trong các quá trình công nghệ, các nguồn nước thải như:


Nước tạo thành từ các phản ứng hóa học



Nước ở dạng ẩm tự do và liên kết trong nguyên liệu và chất ban đầu, được tách
ra trong quá trình chế biến.



Nước rửa nguyên liệu, sản phẩm, thiết bị



Nước chiết, nước hấp thụ



Nước làm nguội

Nước thải bị ô nhiễm bởi các chất khác nhau. Theo WHO, các chất ô nhiễm hóa học
nước được phân loại như sau:


Chất hữu cơ không bền sinh học



Các muối vô cơ ít độc



Các hợp chất gen sinh học



Các chất độc đặc biệt bao gồm các kim loại nặng, các hợp chất tổng hợp hữu cơ
không phân hủy sinh học.

Nước thải trong nhiều ngành sản xuất, ngoài các chất hữu cơ và vô cơ hòa tan còn
chứa tạp chất keo cũng như tạp chất phân tán lơ lửng thô và mịn mà khối lượng riêng của
chúng có thể lớn hơn hay nhỏ hơn khối lượng riêng của nước.
Tính chất vật lý của nước thải: được xác định dựa trên các chỉ tiêu màu sắc, mùi,
nhiệt độ và lưu lượng.
Màu thực của nước là màu tạo ra do các chất hòa tan hoặc ở dạng hạt keo. Màu bên
ngoài còn gọi là độ màu biểu kiến của nước, là màu do các chất lơ lửng trong nước tạo
nên. Trong thực tế, người ta chỉ xác định màu thực của nước, nghĩa là sau khi đã lọc bỏ
các chất không tan. Màu của nước thải mới có màu nâu hơi sáng, tuy nhiên thường có
màu xám vẩn đục. Màu sắc của nước thải sẽ thay đổi đáng kể nếu như bị nhiễm khuẩn,
khi đó sẽ có màu đen tối. Màu được xác định bằng phương pháp so màu với các dung
dịch chuẩn Pt-Co


 Mùi trong nước thải, mùi xuất hiện do các khí sinh ra trong quá trình phân hủy các

hợp chất hữu cơ hay do một số chất được đưa thêm vào.
SVTH: Võ Thị Phương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

11


Đồ án tốt nghiệp
Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1”
 Nhiệt độ của nước thải thường cao hơn so với nguồn nước sạch ban đầu, do có sự gia

nhiệt vào nước từ các dụng cụ và máy móc sản xuất.
Lưu lượng nước thải phụ thuộc vào: loại hình, công nghệ sản xuất, loại và thành
phần nguyên vật liệu, công suất nhà máy,…Công nghệ sản xuất ảnh hưởng lớn đến
lượng nước tiêu thụ, lượng nước thải tạo thành, chế độ xả thải và thành phần tính chất
nước thải. Áp dụng công nghệ tiên tiến và trang thiết bị càng hiện đại, lượng nước sử
dụng sẽ giảm đi rất nhiều.


Tính chất hóa học của nước thải: được thể hiện qua các một số thông số đặc trưng
như độ kiềm, nhu cầu oxi sinh hóa, nhu cầu oxy hóa học, các chất khí hòa tan, các hợp chất
N,…

 Độ pH của nước
pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có trong dung dịch, thường được dùng để
biểu thị tính axit và tính kiềm của nước.Độ pH của nước có liên quan dạng tồn tại của kim
loại và khí hoà tan trong nước. pH có ảnh hưởng đến hiệu quả tất cả quá trình xử lý nước.
Độ pH có ảnh hưởng đến các quá trình trao chất diễn ra bên trong cơ thể sinh vật nước. Do
vậy rất có ý nghĩa về khía cạnh sinh thái môi trường.
 Nhu cầu oxy hóa học
Theo định nghĩa, nhu cầu oxy hóa học là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu
cơ trong nước bằng phương pháp hóa học (sử dụng tác nhân oxy hóa mạnh). Về bản chất,
đây là thông số được sử dụng để xác định tổng hàm lượng các chất hữu cơ có trong nước,
bao gồm cả nguồn gốc sinh vật và phi sinh vật.
COD là một thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ nói chung
và cùng với thông số BOD, giúp đánh giá phần ô nhiễm không phân hủy sinh học của nước
từ đó có thể lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp.
 Nhu cầu oxy sinh học
BOD là một thông số quan trọng:
- Là chỉ tiêu duy nhất để xác định lượng chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học
trong nước và nước thải.
- Là tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng các dòng thải chảy vào các thuỷ vực thiên nhiên.
- Là thông số bắt buộc để tính toán mức độ tự làm sạch của nguồn nước phục vụ công
tác quản lý môi trường.
 Oxy hòa tan
Tất cả các sinh vật sống đều phụ thuộc vào oxy dưới dạng này hay dạng khác để duy
trì các tiến trình trao đổi chất nhằm sinh ra năng lượng phục vụ cho quá trình phát triển và
SVTH: Võ Thị Phương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

12


Đồ án tốt nghiệp
Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1”

sinh sản của mình. Oxy là yếu tố quan trọng đối với con người cũng như các thủy sinh vật
khác.
 Nitơ và các hợp chất chứa nitơ
- Các hợp chất hữu cơ thô đang phân hủy thường tồn tại ở dạng lơ lửng trong nước, có
thể hiện diện với nồng độ đáng kể trong các loại nước thải và nước tự nhiên giàu protein.
- Các hợp chất chứa Nito ở dạng hòa tan bao gồm cả Nito hữu cơ và Nito vô cơ (NH4+,
NO2-, NO3-).
Thuật ngữ “Nito tổng” là tổng Nito tồn tại ở tất cả các dạng trên. Nito là một chất dinh
dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển của sinh vật.
 Phospho và các hợp chất chứa phospho
Phospho là một chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển của sinh vật.
Việc xác định P tổng là một thông số đóng vai trò quan trọng để đảm bảo quá trình phát
triển bình thường của các vi sinh vật trong các hệ thống xử lý chất thải bằng phương pháp
sinh học (tỉ lệ BOD:N:P = 100:5:1).
1.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
1.2.1. Phương pháp cơ học
Xử lý cơ học nhằm mục đích
 Tách các chất không hòa tan, những vật chất có kích thước lớn như nhánh cây,
gỗ, nhựa, lá cây, giẻ rách, dầu mỡ... ra khỏi nước thải.
 Loại bỏ cặn nặng như sỏi, thủy tinh, cát...
 Điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải.
 Nâng cao chất lượng và hiệu quả của các bước xử lý tiếp theo.
a. Song chắn rác
Cơ chế hoạt động:
Song chắn rác gồm các thanh kim loại tiết diện chữ nhật hình tròn, hình chữ nhật hoặc
hình bầu dục. Song chắn rác được chia làm 2 loại, loại di động và loại cố định. Song chắn
rác được đặt nghiêng một góc 60 – 900 theo hướng dòng chảy. Song chắn rác nhằm chắn giữ
các cặn bẩn có kích thước lớn ở dạng sợi: giấy, rau cỏ, rác...

SVTH: Võ Thị Phương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

13


Đồ án tốt nghiệp
Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1”

Phân loại:
- Theo khe hở của song chắn có 3 kích cỡ: loại thô lớn (30 - 200 mm), loại
trung bình (16 - 30 mm), loại nhỏ (dưới 16 mm ).
- Theo cấu tạo của song chắn: loại cố định và loại di động.
- Theo phương cách lấy rác: loại thủ công và loại cơ giới.

Hình 1. 1: Song chắn rác
Loại song chắn rác di động thường ít được sử dụng do thiết bị phức tạp và quản lý khó.
Phổ biến là loại chắn rác dạng thanh chữ nhật cố định, rác được lấy bằng cào sắt gắn
với một trục quay.
Lượng rác được giữ lại phụ thuộc vào khe hở giữa các thanh chắn. Tuỳ theo mức độ
rác trong nước thải, người ta định các khe hở của song chắn, nếu rộng quá thì sẽ không ngăn
rác hiệu quả, còn nếu hẹp quá thì cản trở dòng chảy.
Song chắn rác có bộ phận lấy rác bằng cơ giới rất đa dạng về hình kiểu, mỗi loại đều
có ưu điểm và khuyết điểm riêng

SVTH: Võ Thị Phương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

14


Đồ án tốt nghiệp
Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1”

Hình 1. 2: Sơ đồ song chắn rác cơ giới
 Hình (a) bộ phận cào rác vận hành bằng xích quay theo một đầu dẫn, rác được cuốn
theo chiều đi xuống của dây xích và đưa lên một máng lọc đổ.
Ưu điểm : của kiểu này là việc lấy rác tương đối triệt để nhất là các loại rác "mềm" như
giấy, vải, nylon,... các thanh chắn được bảo vệ khỏi bị hư hại do các mãnh vỡ gây ra.
Khuyết điểm : là nó thỉnh thoảng bị kẹt do các loại rác "cứng" gây ra, đồng thời gặp
khó khăn khi chỉnh sửa bánh xích và cần thiết phải tháo nước khỏi lòng kênh.
 Hình (b) là một kiểu lấy rác theo cách trượt, bộ phận cào rác di chuyển theo một giá
đỡ, lên đến đâu giá đỡ, rác sẽ tự rơi xuống và đưa đi nơi khác. Độ nghiêng của giá đỡ có thể
điều chỉnh tùy theo tình trạng rác thải.
Ưu điểm : của kiểu này là hầu hết các bộ phận lấy rác đều nằm trên mực nước, có thể
dễ dàng làm sạch và quản lý mà không cần phải tháo sạch nước trong lòng kênh.
Khuyết điểm : của nó là bộ phần cào rác chỉ hoạt động trên một chiều giá đỡ thay vì
liên tục như loại xích quay.
 Hình (c) là một hình thức lấy rác theo kiểu tời quay, bộ phận cào rác được giữ trên
giá đỡ nhờ vào trọng lượng của dây xích.
Ưu điểm : của kiểu nàu là bộ phận đầu bánh răng cơ khí không bị ngập chìm trong
nước thải.

SVTH: Võ Thị Phương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

15


Đồ án tốt nghiệp
Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1”

Khuyết điểm : của nó là chiếm nhiều không gian lắp đặt.
 Hình (d) cho một kiểu lấy rác bằng đầu cáp, bộ phận cào rác đi lên xuống trên một
giá trục qua sự chuyển động của hệ thống dây cáo và đầu trống quay. Bộ phận cào đi xuống
bằng trọng lượng bản thân và nâng lên bằng cáp quay.
Ưu điểm : của kiểu này là bộ phận cào rác tự trọng lượng bản thân nó đảm nhận một
phần việc vận hành cơ học khi rơi vào vùng nước thải.
Khuyết điểm : của nó là khả năng cào rác bị giới hạn, quản lý hơi phức tạp, cuộn cáp
hay bị vướng do chất thải rắn và bộ phận thắng hãm cơ học thường bị trục trặt.
Phạm vi áp dụng
Hầu hết các công trình xử lý nước thải bằng biện pháp xử lý cơ học đều có song chắn
rác.
Các yếu tố ảnh hưởng
- Vận tốc dòng chảy qua song chắn tối ưu: 0,6 m/s
- Kích thước song chắn
- Độ dốc so với phương thẳng đứng.
b. Bể lắng cát
 Bể lắng cát ngang

Hình 1. 3: Sơ đồ thiết kế bể lắng cát ngang

SVTH: Võ Thị Phương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

16


Đồ án tốt nghiệp
Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1”

Cơ chế hoạt động
Dựa trên lắng rời rạc của hạt tự do. Cát lưu giữ trong bể từ 2 đến 5 ngày. Từ bể lắng
cát, cát được chuyển ra sân phơi để làm khô bằng biện pháp trọng lực trong điều kiện tự
nhiên.
Ưu điểm: Hệ thống đơn giản
Nhược điểm: Hiệu quả thấp
Thời gian lưu: 10-20 phút
Lấy cát: làm sạch thủ công
Phạm vi áp dụng
Các loại bể lắng cát thường dùng cho các trạm xử lý nước thải công suất trên
100m3/ngày.
Các yếu tố ảnh hưởng
- Lưu lượng dòng nước thải
- Vận tốc dòng thải
- Nồng độ TSS
 Bể lắng cát thổi khí
Cơ chế hoạt động
- Trọng lượng riêng của hỗn hợp nước và khí < so với trọng lượng riêng của nước 
cát dễ lắng.
- Không khí được đưa vào đáy bể  tạo thành quỷ đạo của vòng chất lỏng  tạo
dòng ngang có tốc độ không đổi ở đáy bể.
- Tốc độ chuyển động của dòng dù chậm cho các hạt lắng được, đồng thời dễ dàng
tách cặn hữu cơ bám trên hạt và đủ lớn không cho các cặn hữu cơ lắng  kiểm soát tốc độ
thổi khí.

SVTH: Võ Thị Phương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

17


Đồ án tốt nghiệp
Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1”

- Các lắng xuống đáy bể và xuống phần chứa cát.

Hình 1. 4: Bể lắng cát thổi khí
Ưu điểm:
- Hiệu quả không phụ thuộc vào lưu lượng
- Thổi khí cung cấp năng lượng tách cặn hữu cơ khỏi các hạt
- Hiệu quả cao
- Thời gian lưu: 3-5 phút
- Tránh lắng cặn hữu cơ ở lưu lượng thấp
Nhược điểm:
- vận hành tốn kém
- chi phí xây đựng cao hơn các bể cùng loại
Phạm vi áp dụng
Trạm xử lý nước thải công suất lớn:
- Có sẵn khí nén ( trạm xử lý có bể bùn hoạt tính);
- Tiền thổi khí (Bể điều hòa)
Các yếu tố ảnh hưởng
- Cần xáo trộn và thổi khí cho toàn bộ khối thể tích để tránh cặn lắng
- Bể lắng cát nên đặt trước bể điều hòa để hạn chế cặn nặng lắng xuống đáy  giảm
nhu cầu năng lượng khuấy
- Nhu cầu khuấy trộn cho nước thải sinh hoạt có SS khoảng 200 mg/L = 4 – 8 W/m3
SVTH: Võ Thị Phương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

18


Đồ án tốt nghiệp
Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1”

- Thổi khí nhằm tránh nước thải lên men kị khí và gây mùi. Để tạo điều kiện hiếu khí,
tốc độ thổi khí là 10-15 m3 khí/ phút.m3
- Việc thổi khí có thể thay bằng khuấy trộn nếu phía sau có bể lắng 1 (HRT khoảng 2
giờ) và bể sinh học.
c. Bể điều hòa
Cơ chế hoạt động:
Để duy trì dòng thải và nồng độ vào công trình xử lý ổn định, khắc phục được những
sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lưu lượng của nước thải và nâng cao hiệu suất
của các quá trình xử lý sinh học người ta sẽ thiết kế bể điều hòa. Thể tích bể phải tương
đương 6 – 12h lưu nước trong bể với lưu lượng xử lý trung bình.

Hình 1. 5: Bể điều hòa
Ưu điểm:
- 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 hiểu 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 kỳ rửa lọc
đồng đều hơn do tải lượng thủy lực thấp hơn.
- Trong xử lý hóa học, ổn định tải lượng sẽ dễ dàng điều khiển giai đoạn chuẩn bị và
châm hóa chất  tăng cường độ tin cậy của quá trình.
Nhược điểm:
- Diện tích mặt bằng hoặc chỗ xây dựng cần phải tương đối lớn.
- Bể điều hòa ở những chỗ gần khu dân cư cần được che kín để hạn chế mùi.
- Đòi hỏi phải khuấy trộn và bảo dưỡng
SVTH: Võ Thị Phương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

19


Đồ án tốt nghiệp
Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1”

- Chi phí đầu tư cao.
Phạm vi áp dụng : Có ở tất cả các công trình lớn trên 1000m3/ngày
Các yếu tố ảnh hưởng
-Đặt trước lắng 1 khi nồng độ chất lơ lửng SS không cao < 250-400mg/L. Cần phải
khuấy trộn để ngăn sự lắng đọng của cặn, và thổi khí để ngăn hình thành mùi.
- Đặt sau lắng 1 và trước xử lý sinh học khi SS cao > 400mg/L. Ít gây ra sự tích lũy
ván nổi và cặn lắng.

d. Bể tách dầu mỡ
Các công trình này thường được ứng dụng khi xử lý nước thải công nghiệp, nhằm loại
bỏ các tạp chất có khối lượng riêng nhỏ hơn nước. Các chất này sẽ bị bịt kín lỗ hổng giữ các
vật liệu lọc trong bể sinh học… Và chúng cũng phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính trong bể
Aeroten, gây khó khăn trong quá trình lên men cặn.
e. Bể lắng
Cơ chế hoạt động:
Bể lắng làm nhiệm vụ giữ lại các tạp chất lắng và các tạp chất nổi chứa trong nước
thải. Đây là quá trình quan trọng trong quá trình xử lý nước thải, thường bố trí xử lý ban đầu
hay sau xử lý sinh học. Để có thể tăng cường quá trình lắng ta có thể thêm vào chất đông tụ
sinh học.
Dựa vào chức năng, vị trí có thể chia bể lắng thành 2 loại:
- Bể lắng 1: được đặt trước công trình xử lý sinh học, dùng để tách các chất rắn, chất
bẩn lơ lửng không hòa tan.
- 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.
Căn cứ vào dòng chảy của nước trong bể, bể lắng chia thành các loại như: bể lắng
ngang, bể lắng đứng, bể lắng ly tâm.
 Bể lắng đứng
Cơ chế hoạt động
- Tách cặn bằng trọng lực, nước thải sẽ được lưu ở bể một thời gian nhất định,
dựa vào trong lực các hạt cặn sẽ lắng xuống đáy bể.

SVTH: Võ Thị Phương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

20


Đồ án tốt nghiệp
Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1”

- Mục tiêu: Khử SS trong nước thải

Hình 1. 6: Bể lắng đứng
Ưu điểm:
- Thuận tiện trong công tác xả cặn, ít diện tích xây dựng
- Dễ vận hành
Nhược điểm:
- Chiều cao xây dựng lớn, làm tăng giá thành xây dựng, số lượng bể nhiều, hiệu suất
thấp
Phạm vi áp dụng
Áp dụng hầu hết cho các công trình, thường đứng sau các bể phản ứng sinh học, hóa lý
Các yếu tố ảnh hưởng
Dòng xoáy: hình thành do dòng chảy vào phân bố không đều
+ Dòng bề mặt: Do ảnh hưởng của gió lên bề mặt nước
+ Dòng đối lưu: Do nhiệt
+ Dòng phân tầng: Do dòng nóng phía trên và dòng lạnh phía dưới
+ Do cách sắp đặt vào ra không hợp lý
Hình thành vòng chảy cụt:
+ Thay đổi HRT
+ Nhận biết bằng cách thêm chất nhuộm, điện phân hoặc chất tạo vết
Kéo nổi cặn lắng:

SVTH: Võ Thị Phương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

21


Đồ án tốt nghiệp
Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1”

+ Do thu nước không đều  điều chỉnh máng răng cưa, tăng cường chiều dài máng
thu nước.
 Bể lắng ngang
Cơ chế hoạt động
- Nước theo máng phân phối ngang vào bể qua đập tràn thành mỏng hoặc tường đục lỗ
xây dựng ở đầu bể dọc suốt chiều rộng. Đối diện ở cuối bể cũng xây dựng máng tương tự để
thu nước và đặt tấm chắn nửa chìm nửa nổi cao hơn mực nước 0,15 – 0,2 m và không sâu
quá 0,25 – 0,5m để thu và xả chất nổi, người ta đặt một máng đặc biệt ngay sát ngay sát kề
tấm chắn.
- Tấm chắn ở đầu bể đặt cách thành cửa vào khoảng 0,5 – 1 m và không nông hơn
0,2m với mục đích phân phối đều nước trên toàn bộ chiều rộng của bể.
- Đáy bể làm dốc i = 0,01 để thuận tiện cho việc thu gom cặn. Độ dốc của hố thu cặn
không nhỏ hơn 450.

Hình 1. 7: Bể lắng ngang
Ưu điểm:
- Dễ thiết kế, xây dựng và vận hành
- Áp dụng cho lưu lượng lớn (>3000 m3/ngày đêm)
Nhược điểm:
- Thời gian lưu dài
- Chiếm mặt bằng và chi phí xây dựng cao
Phạm vi áp dụng: Áp dụng cho lưu lượng lớn (>3000 m3/ngày đêm)

SVTH: Võ Thị Phương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

22


Đồ án tốt nghiệp
Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1”

 Bể lắng ly tâm
Cơ chế hoạt động
- Nước chuyển động từ tâm ra xung quanh theo phương gần như bể ngang.

Hình 1. 8: Bể lắng ly tâm
Ưu điểm:
- Tiết kiệm diện tích
- Ứng dụng xử lý nước thải có hàm lượng cặn khác nhau
- Hiệu suất cao
- Tỉ trọng cặn nhỏ cũng có thể lắng được
Nhược điểm:
- Vận hành đòi hỏi kinh nghiệm
- Chi phí vận hành cao
Phạm vi áp dụng
Ứng dụng cho công suất lớn, lưu lượng nước thải >15.000 m3/ngày
1.2.2. Phương pháp hóa lý, hóa học
a. 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 chất hoà tan
nhưng không độc hại hoặc gây ô nhiễm môi trường. Giai đoạn xử lý hoá lý có thể là giai
SVTH: Võ Thị Phương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

23


Đồ án tốt nghiệp
Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1”

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 …
 Keo tụ-tạo bông
Cơ chế hoạt động
Dùng để làm trong và khử màu nước thải bằng cách dùng các chất keo tụ (phèn) và các
chất trợ keo tụ để liên kết các chất rắn ở dạng lơ lửng và keo có trong nước thải thành những
bông có kích thước lớn hơn, trong quá trình lắng cơ học chỉ lắng được các hạt chất rắn
huyền phù có kích thước >10-2mm, còn các hạt nhỏ ở dạng keo không thể lắng được. Ta có
thể làm tăng kích thước các hạt nhờ tác dụng tương hổ giữa các hạt phân tán liên kết vào các
tập hợp hạt để có thể lắng được. Muốn vậy cần trước hết là trung hoà điện tích giữa chúng,
tiếp theo là liên kết chúng lại với nhau. Quá trình trung hoà điện tích các hạt là quá trình
đông tụ, còn quá trình tạo thành các bông cặn lớn từ các hạt nhỏ là quá trình keo tụ.
Các hạt keo kết tụ các thành phần đó lại với nhau hình thành các bông cặn lớn hơn và
được tách ra khỏi nước bằng lắng trọng lực.

Hình 1. 9: Cụm bể keo tụ tạo bông và lắng

SVTH: Võ Thị Phương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

24


Đồ án tốt nghiệp
Tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Công nghệ cao Long Thành- giai đoạn 1”

 Hóa chất
Phèn nhôm:
Các chất đông keo tụ thường dùng là muối nhôm, muối sắt hoặc hỗn hợp giữa chúng.
Trong đó sử dụng rộng rãi nhất là Al2(SO4)3, hoà tan tốt trong nước, chi phí thấp, ít ăn mòn
đường ống và hoạt động hiệu quả cao trong khoảng pH = 5-7,5.
Các phản ứng xảy ra khi cho phèn nhôm vào nước :
Khi cho phèn nhôm Sunfat vào nước nó phân ly theo các giai đoạn:
2 Al3+

Al2(SO4)3
Al3+

+ 3 SO42-

+ H2 O

=

Al(OH)2+ + H+

Al(OH)2+ + H2O

=

Al(OH)2+ + H+

Al(OH)2+ + H2O

=

Al(OH)3 + H+

Al3+

=

Al(OH)3

+ 3 H2 O

+ 3 H+

Mức độ thuỷ phân Al2(SO4)3 tăng lên khi pha loãng dung dịch, khi tăng nhiệt độ và
giảm pH của dung dịch. Cụ thể phụ thuộc vào một số yếu tố sau:
+ pH của nước: ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình thủy phân
pH > 4,5: không xảy ra quá trình thủy phân.
pH > 7,5: Al(OH)3 tan đi, hiệu quả keo tụ hạn chế.
pH tối ưu là 6-7,5
+ Nhiệt độ: Nhiêt độ nước cao, tốc độ keo tụ tăng, hiệu quả keo tụ đạt được càng cao,
giảm lượng phèn cho vào nước. Nhiệt độ của nước thích hợp khi dùng phèn nhôm vào
khoảng 20-40oC, tốt nhất là 35-40oC.
Ngoài ra, có một số các nhân tố khác cũng ảnh hưởng đến quá trình keo tụ như thành
phần các ion trong nước, các hợp chất hữu cơ, liều lượng phèn, điều kiện khuấy trộn, môi
trường phản ứng...
Phèn sắt:
Các muối sắt: Fe2(SO4)3.2H2O, Fe2(SO4)3.3H2O, FeSO4.7H2O, FeCl3 cũng thường làm
chất đông keo tụ.
Việc tạo thành bông keo diễn ra theo các phản ứng:
FeCl3

+3 H2O =

Fe(OH)3 +

HCl

Fe2(SO4)3 + 6 H2O = 2 Fe(OH)3 + 3 H2SO4
SVTH: Võ Thị Phương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×