Luận văn Xử lý nước thải chợ nông sản Thủ Đức

XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHỢ NƠNG SẢN THỦ ĐỨC -iv- CHƯƠNG IV – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ................................................................................................. 18 4.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN NƯỚC THẢI BAN ĐẦU ............................................. 18 4.2 TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG HỌC............................................................................... 18 4.2.1 Xác định tốc độ sử dụng cơ chất riêng K (1/ngày) và hằng số bán tốc độ Ks (mg/L) .......... 19 4.2.2 Xác định hệ số năng suất sử dụng cơ chất cực đại Y và hệ số phân hủy nội bào Kd......... 20 4.3 XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ BÙN TỐI ƯU.......................................................................................... 21 4.4 XÁC ĐỊNH HIỆU QUẢ XỬ LÝ COD THEO TẢI LƯỢNG ......................................................... 22 4.5 XÁC ĐỊNH LƯỢNG BÙN HOẠT TÍNH TUẦN HOÀN THÍCH HỢP ......................................... 23 4.6 HIỆU QUẢ XỬ LÝ CÁC CHỈ TIÊU KHÁC ................................................................................ 23 CHƯƠNG V – THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHỢ ĐẦU MỐI THỦ ĐỨC GIAI ĐOẠN II ............................................................................................................................................ 25 5.1 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ................................................................................................................... 25 5.2 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ XÂY DỰNG TRONG GIAI ĐOẠN II ..................... 26 5.2.1 Hầm bơm ......................................................................................................... 26 5.2.2 Bể điều hòa...................................................................................................... 26 5.2.3 Bể USBF ......................................................................................................... 27 5.3 DỰ TOÁN KINH PHÍ ................................................................................................................... 27 5.3.1 CHI PHÍ ĐẦU TƯ ............................................................................................. 27 5.3.1.1 Chi phí xây dựng các công trình cơ bản ............................................................... 27 5.3.1.2 Chi phí thiết bị các công trình xây dựng .............................................................. 28 5.3.2 CHI PHÍ QUẢN LÝ – VẬN HÀNH ...................................................................... 28 5.3.2.1 Chi phí nhân công vận hành .............................................................................. 28 5.3.2.2 Chi phí điện năng tiêu thụ ................................................................................. 28 5.3.2.3 Chi phí hoá chất ............................................................................................. 28 3.3.2.4 Chi phí bảo trì ................................................................................................ 29 5.3.3 KHẤU HAO TÀI SẢN VÀ LÃI SUẤT .................................................................. 29 5.3.3.1 Khấu hao tài sản cố định .................................................................................. 29 5.3.3.2 Lãi suất ngân hàng .......................................................................................... 29 5.3.4 GIÁ THÀNH XỬ LÝ 1 M3 NƯỚC THẢI ............................................................... 29 CHƯƠNG VI – KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................................ 30 6.1 KẾT LUẬN ................................................................................................................................... 30 6.2 KIẾN NGHỊ .................................................................................................................................. 30 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................................................ 31 PHẦN PHỤ LỤC -v- DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ VÀ HÌNH BẢNG 2.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHỈ TIÊU CỦA NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO Ở TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA CHỢ ĐẦU MỐI THỦ ĐỨC ................................................................................... 6 BẢNG 2.2 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO CHỢ THUỶ SẢN CHÁNH HƯNG ................ 7 BẢNG 2.3 LƯỢNG NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO DỰ TÍNH CỦA CHỢ ĐẦU MỐI THỦ ĐỨC GIAI ĐOẠN 2 .. 7 BẢNG 3.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MẪU NƯỚC...................................................................... 17 BẢNG 4.1 TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO MÔ HÌNH ...................................................................... 18 BẢNG 4.2 CÁC BIẾN SỐ VÀ THÔNG SỐ CỦA CÁC PHƯƠNG TRÌNH ................................................... 18 BẢNG 4.3 CÁC THÔNG SỐ DÙNG ĐỂ TÍNH TỐC ĐỘ SỬ DỤNG CƠ CHẤT RIÊNG K (1/NGÀY) VÀ HẰNG SỐ BÁN TỐC ĐỘ KS (MG/L)................................................................................................. 19 BẢNG 4.4 CÁC THÔNG SỐ DÙNG ĐỂ TÍNH HỆ SỐ NĂNG SUẤT SỬ DỤNG CƠ CHẤT CỰC ĐẠI Y VÀ HỆ SỐ PHÂN HỦY NỘI BÀO KD ............................................................................................... 20 BẢNG 4.5 HIỆU QUẢ XỬ LÝ COD THEO NỒNG ĐỘ BÙN X (MG/L) ..................................................... 21 BẢNG 4.6 HIỆU QUẢ XỬ LÝ COD THEO TẢI LƯỢNG L (KGCOD/M3.NGÀY) ..................................... 22 BẢNG 4.7 HIỆU QUẢ XỬ LÝ COD THEO LƯỢNG BÙN HOẠT TÍNH TUẦN HOÀN (%) ...................... 23 BẢNG 4.8 HIỆU QUẢ XỬ LÝ PH, ĐỘ ĐỤC, BOD5, åN, åP VÀ SS .......................................................... 24 SƠ ĐỒ 2.1 CƠ CẤU TỔ CHỨC VÀ NHÂN SỰ CỦA CÔNG TY TNHH QUẢN LÝ VÀ KINH DOANH CHỢ NÔNG SẢN THỦ ĐỨC ............................................................................................................... 5 SƠ ĐỒ 2.2 DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI HIỆN TẠI CỦA CHỢ ĐẦU MỐI THỦ ĐỨC ..................................................................................................................................... 8 SƠ ĐỒ 5.1 DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHỢ ĐẦU MỐI THỦ ĐỨC GIAI ĐOẠN 2 ..................................................................................................................................... 25 HÌNH 2.1 BỂ USBF BẰNG THÉP KHÔNG GỈ Ở STRATHMORE, ALBERTA, ANH ................................ 11 HÌNH 3.1 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÔ HÌNH USBF .......................................... 12 HÌNH 3.1 MÔ HÌNH BỂ USBF TẠI CHỢ ĐẦU MỐI THỦ ĐỨC ................................................................. 16 HÌNH 4.1 ĐỒ THỊ XÁC ĐỊNH K VÀ KS ....................................................................................................... 19 HÌNH 4.2 ĐỒ THỊ XÁC ĐỊNH Y VÀ KD ...................................................................................................... 20 HÌNH 4.3 HIỆU QUẢ XỬ LÝ COD THEO NỒNG ĐỘ BÙN X (MG/L) ...................................................... 22 HÌNH 4.4 HIỆU QUẢ XỬ LÝ COD THEO TẢI LƯỢNG L (KGCOD/M3.NGÀY) ....................................... 23 HÌNH 4.5 HIỆU QUẢ XỬ LÝ COD THEO LƯỢNG BÙN HOẠT TÍNH TUẦN HOÀN (%) ....................... 24 HÌNH 5.1 CẤU TẠO HẦM BƠM .................................................................................................................. 26 HÌNH 5.1 CẤU TẠO BỂ ĐIỀU HÒA ............................................................................................................ 27 HÌNH 5.1 CẤU TẠO BỂ USBF ..................................................................................................................... 28 -vi- DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT BOD5 Nhu cầu Oxy sinh hóa (5-day Biochemical Oxygen Demand) COD Nhu cầu Oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand) SS Chất rắn lơ lửng (Suspended Solids) SN Tổng Nitơ (N-total) SP Tổng Photpho (P-total) F/M Tỷ số cơ chất/vi sinh (Food and microorganism ratio) HRT Thời gian lưu nước (Hydraulic Retension Time) MLSS Hàm lượng bùn cặn (Mixed Liquor Suspended Solids) SVI Chỉ số thể tích bùn (Sludge Volume Index) USBF Lọc dòng ngược bùn sinh học (Upflow Sludge Blanket Filter) VSV Vi sinh vật K Tốc độ sử dụng cơ chất riêng Ks Hằng số bán tốc độ Kd Hệ số tốc độ phân hủy Y Hệ số hiệu suất sử dụng cơ chất cực đại So, S Nồng độ COD đầu vào và đầu ra X Nồng độ bùn hoạt tính q Thời gian lưu nước trong ngăn hiếu khí Nghiên cứu bể USBF để xử lý nước thải chợ Đầu mối Thủ Đức giai đoạn 2 Nguyễn Hàn Mộng Du 1 CHƯƠNG I – MỞ ĐẦU 1.1 GIỚI THIỆU Kinh tế ngày càng phát triển, chất lượng cuộc sống ngày càng được nâng cao, vì thế nhu cầu tiêu dùng của con người ngày một tăng lên và các mặt hàng nông sản, thực phẩm cũng không ngừng nâng cao về số lượng và chất lượng. Hệ thống các chợ đầu mối nông sản, thực phẩm được xây dựng ở nhiều nơi nhằm phân phối và phục vụ các nhu cầu trong nước. Tuy nhiên, trong quá trình hoạt động thì không thể tránh khỏi việc thải ra các loại rác thải, nước thải làm ô nhiễm môi trường. Các loại nước thải ở đây chủ yếu là nước thải sinh hoạt của cư dân trong chợ, nước ép rác nếu không được xử lý hiệu quả sẽ làm ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí xung quanh và ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe của người dân sống xung quanh. Hiện nay có nhiều phương pháp khác nhau được sử dụng để xử lý nước thải loại này, trong đó các phương pháp xử lý sinh học được sử dụng phổ biến trong hầu hết các hệ thống xử lý các loại nước thải này. Tuy nhiên, các hệ thống xử lý sinh học kinh điển thường có tốc độ, hiệu quả xử lý thấp và giá thành xây dựng cao. Để góp phần đa dạng hóa các công nghệ xử lý nước thải và đơn giản hóa hệ thống xử lý, trong đề tài này tôi sử dụng mô hình công nghệ USBF để xử lý nước thải chợ Đầu mối Thủ Đức, đây là công nghệ cải tiến của quá trình bùn hoạt tính trong đó kết hợp 3 quá trình Anoxic, Aeration và USBF trong một đơn vị xử lý nước thải. Công nghệ này được giới thiệu đầu tiên ở Mỹ những năm 1990, sau đó được áp dụng ở châu Âu từ năm 1998 trở lại đây, công nghệ này vẫn chưa được sử dụng nhiều ở Việt Nam. Hy vọng với những tính năng vượt trội của bể USBF sẽ được sử dụng rộng rãi, có thể tiết kiệm vật liệu và năng lượng chi phí cho quá trình xây dựng, vận hành hệ thống đơn giản. 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu hiệu quả xử lý của bể USBF. - Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho chợ đầu mối Thủ Đức giai đoạn 2. - Góp phần đa dạng hóa các công nghệ xử lý nước thải. 1.3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Nước thải sinh hoạt của cư dân ở chợ đầu mối Thủ Đức. - Mô hình bể USBF có qui mô phòng thí nghiệm với thể tích 100 lít, được đặt tại trạm xử lý nước thải chợ đầu mối Thủ Đức. - Các thông số nghiên cứu là pH, độ đục, SS, BOD, COD, tổng N, tổng P. 1.4 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI - Hiện tại chợ đã có hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh. Nhưng tương lai thì sẽ mở thêm chợ B và chợ thủy sản, cho nên hệ thống xử lý hiện tại không đáp ứng được cho nhu cầu của tương lai và cần phải xây dựng thêm hệ thống xử lý mới. Nghiên cứu bể USBF để xử lý nước thải chợ Đầu mối Thủ Đức giai đoạn 2 Nguyễn Hàn Mộng Du 2 - Hệ thống xử lý hiện tại xử lý 1500 m3/ngày đêm và có một khoảng đất trống để xây dựng hệ thống xử lý cho giai đoạn 2 là 1500 m3/ngày đêm. Nhưng theo tính toán thì lưu lượng nước thải giai đoạn 2 có thể lên tới 2000 m3/ngày đêm. Vì vậy việc nghiên cứu bể USBF để xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn nhưng ít tốn diện tích xây dựng là rất cần thiết. 1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Phân tích mẫu - Chạy mô hình - Phân tích, thống kê, tổng hợp kết quả 1.6 NỘI DUNG THỰC HIỆN - Khảo sát hiện trạng và hệ thống xử lý nước thải của chợ Đầu mối. - Xây dựng và vận hành mô hình bể USBF. - Tổng hợp số liệu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải. Nghiên cứu bể USBF để xử lý nước thải chợ Đầu mối Thủ Đức giai đoạn 2 Nguyễn Hàn Mộng Du 3 CHƯƠNG II – TỔNG QUAN 2.1 TỔNG QUAN VỀ CHỢ ĐẦU MỐI THỦ ĐỨC 2.1.1 Quá trình hình thành và phát triển của chợ 2.1.1.1 Giới thiệu sơ lược về chợ Tên công ty: công ty trách nhiệm hữu hạn quản lý và kinh doanh chợ nông sản Thủ Đức. Tên giao dịch: Thuduc Agriculture Wholesale Market Co, Ltd Tên viết tắt: Thuduc Agromaket Địa chỉ trụ sở chính: 141, xa lộ xuyên Á, khu phố 5, phường Tam Bình, quận Thủ Đức. Điện thoại: (08) 7290880 – 7290882 Fax: (08) 7290888 Website: Email: thuduchouse@hcm.vnn.vn 2.1.1.2 Quá trình thành lập và hoạt động của chợ Chúng ta ai cũng biết được sự cần thiết của mặt hàng nông sản thực phẩm đối với con người, nó là nhân tố quyết định chất lượng cuộc sống của chúng ta. Xã hội ngày càng phát triển đòi hỏi nhu cầu về các mặt hàng này ngày càng cao. Để đáp ứng các yêu cầu đó, TP Hồ Chí Minh đã hình thành nhiều trung tâm buôn bán lớn nhỏ khác nhau. Tuy nhiên, khi đi vào hoạt động thì các trung tâm này đã thải vào môi trường nhiều loại chất thải gây ô nhiễm môi trường, làm mất mỹ quan thành phố , ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân. Vì vậy việc di dời các chợ gây ô nhiễm ra khỏi trung tâm thành phố là một việc làm cần thiết. Với vị trí cách cầu Bình Phước 1km, cách cầu và ga Bình Triệu 5km, cách ga sóng thần 2km, cách sông Sài Gòn 1km. Nằm ngay mặt tiền xa lộ xuyên Á thuận lợi giao thông với các tỉnh miền Đông, miền Trung lẫn vùng Cao Nguyên, đi vào nội thành thành phố và các tỉnh miền Tây. Nơi đây còn có tuyến giao thông thủy từ sông Sài Gòn vào sát bến thuyền ở mạn Tây Bắc, thuận lợi cho ghe tàu lên xuống hàng. Ngoài ra tuyến đường sắt Bắc Nam cũng góp phần làm tăng khối lượng hàng hóa từ chợ đi đến mọi miền của đất nước và ngược lại. Thêm vào đó chợ còn nằm trong vành đai công nghiệp trọng điểm phía Nam với các khu công nghiệp như: khu chế xuất Linh Trung, khu công nghiệp Sóng Thần, các khu công nghiệp Dĩ An, VSIP của tỉnh Bình Dương. Tất cả các yếu tố này đã làm cho nơi đây là điểm thuận lợi cho việc thành lập chợ. Việc thành lập chợ có ý tưởng từ năm 1996 nhưng đến ngày 17-7-2002 chợ mới bắt đầu thi công với tổng số vốn lên đến 182,4 tỷ đồng do Công ty Cổ Phần phát triển nhà Thủ Đức làm chủ đầu tư trên quy mô hơn 20 ha và khánh thành vào ngày 23-10-2003. Được quy hoạch bao gồm: khu nhà lồng chợ, khu nhà phố chợ cùng với các công trình phụ trợ và dịch vụ chợ như: khu điều hành, khu xử lý kỹ thuật, khu hành chánh trung tâm, khu nhà nghỉ, khu nhà kho, kios, bãi đổ hàng hoá, bưu điện, ngân hàng, trạm xăng… Hệ thống hạ tầng kỹ thuật hiện đại theo mô hình các nước tiên tiến và được đầu tư đồng bộ bao gồm: Hệ thống cấp nước theo công nghệ Canada, công suất 950 m3/ngày, được thiết kế để Nghiên cứu bể USBF để xử lý nước thải chợ Đầu mối Thủ Đức giai đoạn 2 Nguyễn Hàn Mộng Du 4 khử Sắt, Mangan, nồng độ pH, loại trừ các vi khuẩn có hại… trong nước ngầm nhằm phục vụ cho ăn uống sinh hoạt. Nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn nước ăn uống sinh hoạt TCVN 5501-91, cung cấp nước sạch cho toàn bộ khu vực chợ; Hệ thống thoát nước, xử lý nước thải theo công nghệ Đan Mạch, công suất 1.500 m3/ngày, nước thải của khu vực được thoát tập trung vào hầm bơm sau đó đi qua hệ thống xử lý sẽ cho ra nước sạch đi ra ngăn thoát nước và thoát ra rạch; Trạm xử lý rác theo công nghệ ép rác kín, công suất 64 tấn/ngày, có 2 máy ép, lượng rác thu gom khoảng 50-60 tấn/ngày, rác sau khi ép được đưa vào bãi rác thành phố, nước thải ra được dẫn qua trạm xử lý nước thải; Hệ thống cáp điện thoại; Hệ thống quan sát bằng Camera để giúp công tác quản lý chợ đạt hiệu quả cao hơn; Hệ thống bảng điện tử để cung cấp thông tin trực tuyến cho thương nhân trong giao dịch. Với diện tích 30.690 m2 nhà lồng chợ A được phân chia thành 956 ô vựa cho các ngành hàng về nông sản thực phẩm. Đến nay toàn bộ ô vựa đã được thuê kín nhưng chỉ tập trung kinh doanh 2 mặt hàng thế mạnh là Rau quả và trái cây, hoạt động của chợ đã đi vào ổn định và hiệu quả, lượng hàng hóa nhập chợ ngày càng tăng. Trung bình mỗi ngày lượng hàng hóa nhập vào chợ lên đến hơn 2.000 tấn, trong đó trái cây chiếm khoảng 2/3. Ngoài ra, khi chợ hoạt động cũng đã tạo được công ăn việc làm cho hàng ngàn lao động trên điạ bàn quận kể cả số lao động di dời từ các chợ Cầu Muối, Cầu Ông Lãnh… Số lượng khách hàng giao dịch hàng đêm khoảng 15.000 người. Đến nay chợ đã đi vào hoạt động gần 3 năm và có nhiều chú trọng vào vấn đề môi trường như đầu tư hệ thống thu gom rác, xây dựng hệ thống xử lý nước thải… làm giảm thiểu ô nhiễm đảm bảo vệ sinh môi trường, tạo vẽ mỹ quan cho thành phố. 2.1.1.3 Hướng phát triển trong tương lai Công ty đang dự tính đến quí II năm 2006 là tiến hành xây dựng nhà lồng chợ B, để đưa vào khai thác kinh doanh với diện tích xây dựng 21.318 m2 gồm 280 ô vựa. Nhà lồng chợ C với diện tích 1.943 m2 để đưa vào khai thác kinh doanh các mặt hàng cá thịt và thuỷ sản các loại. Rút kết từ thực tế của nhà lồng Chợ A, nhà lồng Chợ B được thiết kế hiện đại hơn và diện tích của các ô vựa đa dạng hơn, phù hợp với nhu cầu sử dụng của thương nhân đang kinh doanh tại chợ. Kích thước mỗi ô vựa từ 18 đến 25 m2. Mỗi ô vựa được thiết kế phân định vị trí bến bãi thuận lợi nhất để giao thương và lên xuống hàng hoá dễ dàng và nhanh chóng. Hiện nay Công ty đang phấn đấu xây dựng chợ thành một trung tâm giao dịch nông sản văn minh, thiết lập một sàn đấu giá nông sản hiện đại, một trung tâm xuất nhập khẩu hỗ trợ đắc lực cho nhu cầu xuất khẩu của nông dân, góp phần phát triển mạnh hoạt động thương mại dịch vụ trên địa bàn quận Thủ Đức và toàn thành phố nói chung. Nhằm đáp ứng nhu cầu về nhà ở cho bà con thương nhân, công ty dành gần 30.000m2 cho khu nhà phố. Hiện nay một số thương nhân đã xây dựng xong và đăng ký định cư lâu dài tại chợ. Ngoài ra Công ty còn xây dựng khu nhà nghỉ, khách sạn phục vụ cho nhu cầu nghỉ ngơi của các tiểu thương phương xa khi đến giao nhận hàng tại chợ. 2.1.2 Nhiệm vụ Hàng nông sản