Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp Long Hậu - Cần giuộc - Long An giai đoạn 2, công suất 3000 m 3 /ngày đêm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG KHU CÔNG NGHIỆP LONG HẬU - CẦN GIUỘC - LONG AN GIAI ĐOẠN 2, CÔNG SUẤT 3000 M3/NGÀY ĐÊM Ngành: MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Giảng viên hướng dẫn : TS.Võ Lê Phú Sinh viên thực hiện : Phan Anh Chiến MSSV: 09B1080011 Lớp: 09HMT1 TP. Hồ Chí Minh, 03/2011 1. Đầu đề Đồ án tốt nghiệp: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung khu công nghiệp Long Hậu – Cần Giuộc – Long An giai đoạn 2, công suất 3000 m3/ngày đêm. 2. Nhiệm vụ (yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu): - Tổng quan - Xác định đặc tính nƣớc thải - Lựa chọn công nghệ xử lý - Tính toán thiết kế - Khái toán chi phí - Thể hiện các công trình đơn vị chính trên bản vẽ A3 3. Ngày giao Đồ án tốt nghiệp: ……………………………………………………………………………………… 4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: ……………………………………………………………………………………… ……………………. 5. Họ tên ngƣời hƣớng dẫn Phần hƣớng dẫn TS. Võ Lê Phú Nội dung và yêu cầu LVTN đã đƣợc thông qua Bộ môn. Ngày tháng năm 2011 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN NGƢỜI HƢỚNG DẪN CHÍNH (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC KTCN TPHCM KHOA: Môi trƣờng và Công nghệ sinh học NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHÚ Ý: SV phải dán tờ này vào trang thứ nhất của bản thuyếr minh HỌ VÀ TÊN: PHAN ANH CHIẾN MSSV: 09B1080011 NGÀNH: Kỹ thuật Môi trƣờng LỚP: 09HMT1. CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO – HẠNH PHÚC ------------------------ PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN Ngƣời duyệt (chấm sơ bộ): ……………………………………….. Đơn vị:………………………………………………… …………………………….. Ngày bảo vệ:………………………………………………… …………………. Điểm tổng kết:……………………………………………… ………………… Nơi lƣu trữ Đồ án tốt nghiệp: ……………………………………………………. LỜI CAM ĐOAN  Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp là kết quả nghiên cứu, tính toán của riêng tôi. Những kết quả trong luận văn là trung thực, đƣợc thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, thu thập số liệu thực tế, phƣơng pháp tính dựa theo các tài liệu tham khảo và dƣới sự hƣớng dẫn tận tình của Tiến sĩ Võ Lê Phú. LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên của đồ án tốt nghiệp này em xin gửi lòng biết ơn chân thành nhất đến quí Thầy, Cô khoa Môi trƣờng và các khoa khác của trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghệ TP.HCM những ngƣời đã tận tình truyền dạy những kiến thức, kinh nghiệm quí báu trong suốt thời gian em học tập tại trƣờng. Em xin chân thành cám ơn Tiến sĩ Võ Lê Phú đã tận tình hƣớng dẫn đề em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này Em cũng xin cám ơn tất cả những bạn bè đã gắn bó cùng nhau học tập và giúp đỡ nhau trong suốt thời gian qua. Sau cùng em xin cám ơn gia đình đã tạo điều kiện thuận lợi, là nơi động viên và chỗ dựa cho em, giúp em nỗ lực vƣợt qua mọi khó khăn. . TP.Hồ Chí Minh, ngày . . . tháng . . . năm 2011. Sinh viên Phan Anh Chiến Đồ án tốt nghiệp Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, công suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú i SVTH: Phan Anh Chiến MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU ............................................................................. 1 1. ĐẶT VẤN ĐỀ .............................................................................................. 1 2. MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN .................................................................... 1 3. NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN .................................................................... 1 4. PHẠM VI, GIỚI HẠN CỦA LUẬN VĂN ................................................... 2 5. PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN .................................................................... 2 6. Ý NGHĨA CỦA LUẬN VĂN ....................................................................... 2 CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ KHU CÔNG NGHIỆP LONG HẬU ............... 3 1.1. MÔ TẢ KHU CÔNG NGHIỆP LONG HẬU ................................................... 3 1.2. Vị TRÍ ĐỊA LÝ VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN .................................................. 8 1.2.1. Vị trí địa lý..................................................................................................... 8 1.2.2. Điều kiện tự nhiên .......................................................................................... 9 1.3. HIỆN TRẠNG MÔI TRƢỜNG TẠI KHU VỰC ............................................ 11 1.3.1. Hiện trạng môi trường không khí ................................................................. 11 1.3.2 Hiện trạng môi trường nước ........................................................................ 11 1.3.3 Hiên trạng chất thải rắn ............................................................................... 12 1.4. HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI TẠI KCN ................................................ 12 1.4.1. Hiện trạng hệ thống xử lý nước thải giai đoạn 1 .......................................... 12 1.4.2. Lưu lượng nước cần xử lý ............................................................................ 15 Đồ án tốt nghiệp Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, công suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú ii SVTH: Phan Anh Chiến 1.4.3. Tiêu chuẩn nước thải xả vào hê thống thoát nước thải của KCN .................. 15 1.4.4. Ảnh hưởng của nước thải đến nguồn tiếp nhận ............................................ 16 1.4.5. Tiêu chuẩn của nguồn tiếp nhận .................................................................. 18 CHƢƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƢỚC THẢI ................................... 20 2.1. Phƣơng pháp xử lý cơ học ...................................................................................... 21 2.1.1. Song chắn rác .............................................................................................. 21 2.1.2. Lưới lọc ....................................................................................................... 21 2.1.3. Bể lắng cát ................................................................................................... 22 2.1.4. Bể tách dầu mỡ ............................................................................................ 22 2.1.5. Bể điều hòa .................................................................................................. 22 2.1.6. Bể lắng ........................................................................................................ 23 2.1.7. Bể lọc........................................................................................................... 24 2.2. Phƣơng pháp xử lý hoá học............................................................................. 24 2.2.1. Đông tụ và keo tụ ......................................................................................... 24 2.2.2. Trung hòa .................................................................................................... 25 2.2.3 Oxy hoá khử.................................................................................................. 26 2.2.4. Điện hóa ...................................................................................................... 26 2.3. Phƣơng pháp xử lý hóa lý ............................................................................... 27 2.3.1. Tuyển nổi ..................................................................................................... 27 2.3.2 Hấp phụ ........................................................................................................ 28 2.3.3. Trích ly ........................................................................................................ 28 2.3.4. Trao đổi ion ................................................................................................. 28 Đồ án tốt nghiệp Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, công suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú iii SVTH: Phan Anh Chiến 2.4. Phƣơng pháp xử lý sinh học ............................................................................ 28 2.4.1. Công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên ..................................................... 29 2.4.2. Công trình xử lý sinh học hiếu khí (nhân tạo) .............................................. 31 2.4.3. Công trình xử lý sinh học kỵ khí (nhân tạo) .................................................. 41 2.5. So sánh các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải ....................................................... 43 2.5.1. Phương pháp cơ học .................................................................................... 43 2.5.2. Phương pháp hóa học và hóa lý ................................................................... 44 2.5.3. Phương pháp sinh học ................................................................................. 44 CHƢƠNG 3 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ .......................................... 46 3.1. Một số công nghệ xử lý nƣớc thải tại các khu công nghiệp ............................. 46 3.1.1. Khu công nghiệp Tân Tạo ............................................................................ 46 3.1.2. Khu công nghiệp Biên Hòa II ....................................................................... 48 3.1.3. Khu công nghiệp Linh Trung 1 .................................................................... 49 3.1.4. Khu công nghiệp Việt-Sing .......................................................................... 50 3.1.5. Khu công nghiệp Lê Minh Xuân ................................................................... 51 3.2. Lựa chọn quy trình công nghệ xử lý nƣớc thải ................................................ 52 3.2.1. Yêu cầu mức độ xử lý ................................................................................... 52 3.2.2. Phân tích để lựa chọn công nghệ ................................................................. 52 3.2.3. Sơ đồ quy trình công nghệ ........................................................................... 54 3.2.4. Thuyết minh công nghệ ................................................................................ 56 Đồ án tốt nghiệp Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, công suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú iv SVTH: Phan Anh Chiến CHƢƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP LONG HẬU GIAI ĐOẠN 2 ................. 57 4.1. Song chắn rác ................................................................................................. 57 4.2. Hố thu gom ..................................................................................................... 60 4.3. Lƣợc rác tinh .................................................................................................. 61 4.4. Bể tách dầu ..................................................................................................... 63 4.5. Bể điều hòa ..................................................................................................... 64 4.6. Bể nâng pH ..................................................................................................... 68 4.7. Bể keo tụ ........................................................................................................ 70 4.8. Bể tạo bông..................................................................................................... 72 4.9. Bể lắng I ......................................................................................................... 76 4.10. Bể trung hòa ................................................................................................. 79 4.11. Bể Aerotank .................................................................................................. 81 4.12. Bể Anoxic ..................................................................................................... 90 4.13. Bể lắng II ...................................................................................................... 95 4.14. Bể khử trùng ................................................................................................. 99 4.15. Bể phân hủy bùn ......................................................................................... 100 4.16. Máy ép bùn ................................................................................................. 101 4.17. Đƣờng ống .................................................................................................. 102 CHƢƠNG 5 Đồ án tốt nghiệp Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, công suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú v SVTH: Phan Anh Chiến KHÁI TOÁN CHI PHÍ .............................................................. 103 5.1. Thuyết minh phần khái toán .......................................................................... 103 5.2. Khái toán chi phí .......................................................................................... 103 5.2.1. Thiết bị ...................................................................................................... 103 5.2.2. Xây dựng ................................................................................................... 106 5.2.3. Chi phí đầu tư ............................................................................................ 107 PHẦN KẾT LUẬN ..................................................................... 108 1. KẾT LUẬN ..................................................................................................... 108 2. KIẾN NGHỊ .................................................................................................... 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................... 110 PHỤ LỤC A ................................................................................ 111 PHỤ LỤC B ................................................................................ 112 PHỤ LỤC C ................................................................................ 112 PHỤ LỤC D ................................................................................ 113 PHỤ LỤC E ................................................................................ 114 PHỤ LỤC F ................................................................................ 114 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Đồ án tốt nghiệp Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, công suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú vi SVTH: Phan Anh Chiến - KCN: khu công nghiệp - LHC: Công ty cổ phần Long Hậu - TCVN: tiêu chuẩn Việt Nam - QCVN: quy chuẩn Việt Nam - TCXD: tiêu chuẩn xây dựng - TNHH XD TM: Công ty trách nhiệm hữu hạn xây dựng thƣơng mại. - VSV: vi sinh vật - SS: chất rắn lơ lửng - COD: nhu cầu oxy hóa học - BOD: nhu cầu oxy sinh học - F/M: tỉ lệ BOD5 và bùn hoạt tính – mgBOD5/mg - VFA: các axit béo - BTCT: bê tông cốt thép DANH MỤC CÁC BẢNG Đồ án tốt nghiệp Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, công suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú vii SVTH: Phan Anh Chiến - Bảng 1.1: Danh sách các công ty, doanh nghiệp đang xả nƣớc vào hệ thống cống thoát - Bảng 1.2: Tiêu chuẩn xả thải của doanh nghiệp trong KCN - Bảng 1.3: Tiêu chuẩn xả thải của KCN vào nguồn tiếp nhận - Bảng 4.1: Thông số tính toán cho song chắn rác làm sạch bằng thủ công - Bảng 4.2: Thông số thiết kế cho song chắn rác - Bảng 4.3: Thông số thiết kế cho hố thu - Bảng 4.4: Thông số thiết kế cho bể tách dầu - Bảng 4.5: Thông số thiết kế cho bể điều hòa - Bảng 4.6: Thông số thiết kế cho bể nâng pH - Bảng 4.7: Thông số thiết kế cho bể keo tụ - Bảng 4.8: Thông số thiết kế bể phản ứng vách ngăn - Bảng 4.9: Thông số thiết kế cho bể tạo bông - Bảng 4.10: Thông số thiết kế cho bể lắng 1 - Bảng 4.11: Thông số thiết kế cho bể trung hòa - Bảng 4.12: Thông số thiết kế cho bể Aerotank - Bảng 4.13: Thông số thiết kế cho bể Anoxic - Bảng 4.14: Thông số thiết kế cho bể lắng 2 - Bảng 4.15: Thông số thiết kế cho bể khử trùng - Bảng 4.16: Thông số thiết kế cho bể phân hủy bùn DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, CÁC ĐỒ THỊ Đồ án tốt nghiệp Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, công suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú viii SVTH: Phan Anh Chiến - Hình 1.1 Sơ đồ tổ chức - Hình 1.2 Sơ đồ KCN - Hình 2.1: Song chắn rác cơ giới - Hình 2.2: Bể lắng cát ngang - Hình 2.3: Bể lắng ngang - Hình 2.4 : Bể lọc - Hình 2.5: Quá trình tạo bông cặn của các hạt keo - Hình 2.6: Bể tuyển nổi kết hợp với cô đặc bùn - Hình 2.7: Hồ tùy nghi - Hình 2.8 : Xử lý nƣớc thải bằng đất - Hình 2.9: Sơ đồ công nghệ đối với bể Aerotank truyền thống - Hình 2.10 : Sơ đồ làm việc của bể Aerotank có ngăn tiếp xúc. - Hình 2.11: Sơ đồ làm việc của bể Aerotank làm thoáng kéo dài. - Hình 2.12 : Sơ đồ làm việc của bể Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh. - Hình 2.13: Oxytank - Hình 2.14 : Bể lọc sinh học nhỏ giọt - Hình 2.15: Quá trình vận hành của bể SBR - Hình 2.16: Bể UASB - Hình 3.1: Sơ đồ công nghệ khu công nghiệp Tân Tạo - Hình 3.2: Sơ đồ công nghệ khu công nghiệp Biên Hòa II - Hình 3.3: Sơ đồ công nghệ khu công nghiệp Linh Trung 1 - Hình 3.4: Sơ đồ công nghệ khu công nghiệp Việt – Sing - Hình 3.5: Sơ đồ công nghệ khu công nghiệp Lê Minh Xuân Đồ án tốt nghiệp Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, công suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú ix SVTH: Phan Anh Chiến - Hình 3.6: Sơ đồ công nghệ khu công nghiệp Long Hậu Đồ án tốt nghiệp Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, công suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 1 SVTH: Phan Anh Chiến PHẦN MỞ ĐẦU 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Công nghiệp hoá, hiện đại hoá là chủ trƣơng của Đảng và Nhà nƣớc. Tuy nhiên, hoạt động công nghiệp đã thải ra một lƣợnglớn chất thải vƣợt quá khả năng tự làm sạch của môi trƣờng gây ô nhiễm nghiêm trọng, dẫn đến mất cân bằng sinh thái. Việc các nhà máy nằm rời rạc, chen lẫn với các khu dân cƣ đã không phù hợp. Điều đó gây ảnh hƣởng đến sản xuất, mỹ quan, sức khoẻ cộng đồng, gây ô nhiễm môi trƣờng một cách nghiêm trọng và gây khó khăn trong công tác quản lý. Bên cạnh đó, các khu công nghiệp ra đời nhằm cung cấp cơ sở hạ tầng, dịch vụ cho các nhà máy sản xuất. Khu công nghiệp có chức năng tập trung các nhà máy sản xuất ở một số loại hình nhất định nhằm cách li hoạt động sản xuất với khu dân cƣ tạo thuận lợi cho việc kiểm soát môi trƣờng cũng nhƣ công tác quản lý. Cùng với tốc độ phát triển kinh tế của cả nƣớc, Khu công nghiệp Long Hậu đã và đang lớn mạnh hơn nhằm đáp ứng cho nhu cầu ngày càng nhiều của các đơn vị cần xây dựng trong khu công nghiệp. Chính vì vậy dự án “Khu công nghiệp Long Hậu giai đoạn II” đã ra đời. Do đó, việc xây dựng trạm xử lý nƣớc thải tập trung cho giai đoạn II là việc làm quan trọng, mang tính cấp thiết và không thể thiếu. 2. MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN Thiết kế trạm xử lý nƣớc thải cho khu công nghiệp Long Hậu giai đoạn II với công suất 3000 m3/ngày đêm với thông số đầu vào theo chỉ tiêu khu công nghiệp (tƣơng đƣơng cột C theo TCVN 5945-2005) đề ra và đầu ra đạt tiêu chuẩn loại A theo QC 24-2009, đảm bảo xả thải an toàn ra rạch Bùng Binh. 3. NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN - Tổng quan về khu công nghiệp Long Hậu. Đồ án tốt nghiệp Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, công suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 2 SVTH: Phan Anh Chiến - Tổng quan các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải. - Lựa chọn công nghệ (dựa trên việc xem xét và đánh giá công nghệ đã đƣợc áp dụng cho một số khu công nghiệp). - Tính toán, thiết kế các côn