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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƢỚC THẢI SINH HOẠT CỦA CÔNG TY TNHH VMC HOÀNG GIA, CÔNG SUẤT 205 M3/NGÀY.ĐÊM Ngành: MÔI TRƢỜNG Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG Giảng viên hướng dẫn : Ths. Võ Hồng Thi Sinh viên thực hiện : Đỗ Minh Hát MSSV: 09B1080023 Lớp: 09HMT2 TP. Hồ Chí Minh, tháng 03 năm 2011 Bộ Giáo dục và Đào tạo CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN: Đỗ Minh Hát MSSV: 09B1080023 NGÀNH: Kỹ Thuật Môi Trƣờng LỚP: 09HMT2 KHOA: Môi Trƣờng BỘ MÔN: Kỹ thuật Môi trƣờng 1. Đầu đề luận văn : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƢỚC THẢI SINH HOẠT CÔNG TY TNHH VMC HOÀNG GIA, CÔNG SUẤT 205 M3/NGÀY ĐÊM 2. Nhiệm vụ đồ án: - Tổng quan. - Xác định đặc tính nước thải. Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải. - Tính toán thiết kế và khái toán các công trình đơn vị. - Thể hiện các công trình đơn vị trên bản vẽ A3. 3. Ngày giao đồ án: 01/11/2010 4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 08/03/2011 Họ tên người hướng dẫn: Ths. Võ Hồng Thi Nội dung và yêu cầu đồ án đã được thông qua bộ môn Ngày……tháng…….năm 2011 Chủ Nhiệm Bộ môn (ký và ghi rõ họ tên) Phần dành cho Khoa, Bộ môn: Phần hướng dẫn: Người hướng dẫn chính Ths. Võ Hồng Thi Người duyệt:……………………………………………………………………. Ngày bảo vệ: …………………………………………………………………… Điểm tổng kết:………………………………………………………………… Nơi lưu trữ đồ án:……………………………………………………… Khoa: ………………………….. NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN Điểm số bằng số: ........................... Điểm số bằng chữ ……………………………. Tp.Hồ Chí Minh, Ngày tháng năm 2011 Ký tên Ths. Võ Hồng Thi NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Điểm số bằng số: ........................... Điểm số bằng chữ ……………………………. Tp.Hồ Chí Minh, Ngày tháng năm 2011 Ký tên LỜI CAM ĐOAN   Tôi xin cam đoan đồ án là kết quả thực hiện của riêng tôi. Những kết quả trong đồ án là trung thực, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, khảo sát tình hình thực tiễn và dưới sự hướng dẫn khoa học của Thạc sĩ Võ Hồng Thi Nội dung đồ án có tham khảo và sử dụng các tài liệu, thông tin được đăng tải trên các tác phẩm và các trang web theo danh mục tài liệu của đồ án. LỜI CẢM ƠN  Qua thời gian học tập tại trường nhờ được thầy cô chỉ bảo, truyền đạt những kiến thức hữu ích. Cuối cùng em cũng đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Trong quá trình làm đồ án đã giúp cho em mở mang được rất nhiều điều, thấy được mức độ vận dụng lý thuyết vào thực tế, mong muốn được học hỏi hơn nữa. Với việc thực hiện đồ án tốt nghiệp này là bước khởi đầu để em có thể tự tin bắt tay vào công việc chuyên môn của mình sau này. Em xin được tỏ lòng biết ơn của mình đến cô Võ Hồng Thi là người trực tiếp hướng dẫn em làm luận văn này. Người đã tận tình chỉ dẫn, cho em rất nhiều lời khuyên và góp ý để em hoàn thành đồ án này. Cảm ơn cô đã tạo điều kiện cho em tiếp thu kiến thức mới. Em xin chân thành cảm ơn các cô chú và anh chị của công ty TNHH VMC Hoàng Gia. Các anh chi trong phòng tài nguyên môi trường huyện Châu Thành, tỉnh Tây Ninh, đã tận tình chỉ dẫn, đóng góp ý kiến, cung cấp tài liệu cho em trong quá trình khảo sát thực tế tại công ty để bổ sung cho phần trình bày đồ án. Con xin cảm ơn ba má đã nuôi nấng, chăm sóc dạy dỗ con nên người. Cảm ơn cả gia đình đã luôn quan tâm đóng góp ý kiến, cho con những lời khuyên và tạo mọi điều kiện để con hoàn thành tốt đồ án của mình. Cuối cùng mình xin cảm ơn các bạn đồng khóa đã giúp đỡ mình rất nhiều trong học tập cũng như thực hiện đồ án này. Mặc dù được sự giúp đỡ của nhiều người, nhưng với lượng kiến thức còn hạn chế nên chắc chắn đề tài không tránh khỏi những sai sót. Em mong được sự đóng góp ý kiến chân thành của thầy cô, anh chị và các bạn để em có thể sửa chữa những sai sót cũng như để nâng cao được kiến thức của mình. Em xin chân thành cảm ơn! SVTH: Đỗ Minh Hát MỤC LỤC MỤC LỤC .................................................................................................................. i DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .................................................................................... v DANH MỤC CÁC BẢNG ....................................................................................... vi DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH ......................................................................... vii LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 1. Đặt vấn đề ............................................................................................... 1 2. Mục tiêu đề tài ........................................................................................ 2 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................ 2 4. Nội dung nghiên cứu ............................................................................... 3 5. Phương pháp thực hiện ............................................................................ 3 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ................................................................. 3 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH VMC HOÀNG GIA ............. 4 1.1 Giới thiệu chung về công ty TNHH Hoàng Gia ........................................ 4 1.1.1 Vị trí địa lý của công ty TNHH Hoàng Gia ................................... 4 1.1.2 Điều kiện tự nhiên của khu vực ..................................................... 4 1.2 Cơ sở hạ tầng ........................................................................................... 5 1.2.1 Hệ thống giao thông .................................................................... 5 1.2.2 Hệ thống cấp thoát nước ............................................................... 5 1.2.3 Hệ thống cấp điện và phân phối điện ............................................ 5 1.2.4 Hệ thống thông tin liên lạc ............................................................ 5 1.3 Quy trình sản xuất .................................................................................... 6 1.3.1 Quy trình công nghệ sản xuất giày ................................................ 6 1.3.2 Nguyên vât liệu sử dụng cho sản xuất ........................................... 6 1.3.3 Sản phẩm...................................................................................... 7 1.4 Các nguồn phát sinh và đặc tính của nước thải ........................................ 7 1.4.1 Chất thải rắn ................................................................................. 7 1.4.2 Khí thải ........................................................................................ 7 1.4.3 Nước thải...................................................................................... 7 i CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI SINH HOẠT & CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI SINH HOẠT ........................................... 8 2.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt ............................................................ 8 2.1.1 Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải sinh hoạt ............................... 8 2.1.2 Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt ..................................... 9 2.2 Các thông số ô nhiễm đặc trưng của nước thải ......................................... 9 2.2.1 Thông số vật lý ............................................................................. 9 2.2.2 Thông số hóa học ....................................................................... 10 2.2.3 Thông số vi sinh vật học ............................................................. 12 2.3 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải ..................................... 12 2.3.1 Phương pháp xử lý cơ học .......................................................... 12 2.3.2 Phương pháp xử lý hóa lý ........................................................... 15 2.3.3 Phương pháp xử lý hóa học ........................................................ 16 2.3.4 Phương pháp xử lý sinh học........................................................ 17 2.3.5 Xử lý bùn cặn ............................................................................. 24 2.4 Một số hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt đang áp dụng tại các công ty 25 2.4.1 Công ty TNHH Liên Doanh Chí Hùng ........................................ 25 2.4.2 Công ty Cổ Phần Chế Biến Hàng Xuất Khẩu Long An - Nhà Máy Điều Long An ................................................................... 27 2.4.3 Công ty Chế Biến Xuất Nhập Khẩu Nông Sản Thực Phẩm Đồng Nai - DONAFOODS ....................................................... 29 2.4.4 Doanh Nghiệp Tư Nhân Biển Cát ............................................... 31 CHƢƠNG 3: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ PHÙ HỢP NƢỚC THẢI SINH HOẠT CÔNG TY TNHH VMC HOÀNG GIA . 33 3.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ ..................................................................... 33 3.2 Thành phần tính chất nước thải tại công ty Hoàng Gia ........................... 33 3.2.1 Lưu lượng thải .......................................................................... 33 3.2.2 Thành phần và tính chất nước thải ............................................. 33 3.3 Đề xuất quy trình công nghệ xử lý phù hợp ........................................... 34 ii 3.3.1 Phương án xử lý 1 .................................................................... 35 3.3.2 Phương án xử lý 2 .................................................................... 36 3.3.3 So sánh 2 phương án xử lý ........................................................ 37 3.3.4 Thuyết minh quy trình công nghệ lựa chọn ............................... 38 CHƢƠNG 4: TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH XỬ LÝ ............................................. 39 4.1 Mục tiêu ................................................................................................. 39 4.2 Tính toán ................................................................................................ 39 4.2.1 Song chắn rác (Giỏ chắn rác) ...................................................... 39 4.2.2 Hầm bơm tiếp nhận .................................................................... 40 4.2.3 Bể điều hòa ................................................................................ 41 4.2.4 Bể SBR ..................................................................................... 44 4.2.5 Bể trung gian .............................................................................. 54 4.2.6 Bể lọc áp lực .............................................................................. 56 4.2.7 Bể khử trùng ............................................................................... 61 4.2.8 Tính toán bể nén bùn .................................................................. 63 4.2.9 Sân phơi bùn .............................................................................. 66 CHƢƠNG 5:KHÁI TOÁN GIÁ THÀNH XỬ ....................................................... 69 5.1 Chi phí xây dựng, cung cấp, lắp đặt trạm xử lý nước thải ........................ 69 5.2 Chi phí khấu hao .................................................................................... 73 5.3 Chi phí vận hành .................................................................................... 73 5.3.1 Chi phí điện năng (D) ................................................................. 73 5.3.2 Chi phí hóa chất (H) ................................................................... 74 5.3.3 Nhân công (N) ......................................................................... 74 5.4 Chi phí xử lý 0,1 m3 nước thải ................................................................ 74 CHƢƠNG 6:KHÁI TOÁN GIÁ THÀNH XỬ ....................................................... 75 6.1 Thiết kế và thi công trạm xử lý nước thải ................................................ 75 6.1.1 Trình tự thực hiện cơ bản của việc xây dựng trạm xử lý .............. 75 6.1.2 Đặc điểm của việc thực hiện công trình....................................... 75 6.1.3 Lực lượng thi công ..................................................................... 75 iii 6.1.4 Biện pháp thi công ..................................................................... 76 6.1.5 Giải pháp và chi tiêu kỹ thuật .................................................... 76 6.2 Quản lý và vận hành trạm xử lý nước thải ............................................. 78 6.2.1 Giai đoạn khởi động .................................................................. 78 6.2.2 Giai đoạn vận hành .................................................................... 79 6.2.3 Nguyên nhân và biện pháp khắc phục sự cố trong vận hành trong hệ thống xử lý ................................................................. 79 6.2.4 Tổ chức kỹ thuật an toàn ............................................................ 80 6.2.5 Bảo trì ........................................................................................ 81 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ .................................................................................... 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 84 iv CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD Nhu cầu oxi sinh hoá (hay sinh học) BTNMT Bộ Tài Nguyên Môi Trường COD Nhu cầu oxi hoá học DO Oxy hoà tan SS Chất rắn lơ lửng MLSS Sinh khối lơ lửng MLVSS Sinh khối bay hơi hỗn hợp TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam NTSH Nước thải sinh hoạt QCXD Quy chuẩn xây dựng QCVN Quy chuẩn Việt Nam GCR Giỏ chắn rác PCCC Phòng cháy chữa cháy v DANH MỤC CÁC BẢNG STT TÊN BẢNG TRANG 1 Bảng 2.1: Tải trọng chất bẩn theo đầu người 8 2 Bảng 2.2: Ứng dụng quá trình xử lý hóa học 16 3 Bảng 3.1: Thành phần tính chất nước thải công ty TNHH VMC Hoàng Gia và yêu cầu sau khi xử lý. 34 4 Bảng 3.2: So sánh 2 phương án xử lý 37 5 Bảng 4.1: Các thông số lưu lượng dùng trong thiết kế. 39 6 Bảng 4.2: Các thông số chọn giỏ chắn rác 39 7 Bảng 4.3: Các thông số thiết kế và kích thước hầm bơm tiếp nhận 40 8 Bảng 4.4: Thông số và kích thước bể điều hoà 42 9 Bảng 4.5: Các dạng khuấy trộn ở bể điều hòa 42 10 Bảng 4.6: Hệ số động học bùn hoạt tính ở 20 oC. 48 11 Bảng 4.7: Thông số kích thước SBR 53 12 Bảng 4.8: Thông số kích thước bể lọc 56 13 Bảng 4.9: Tải trọng cặn trên 1 m2 sân phơi bùn. 61 14 Bảng 4.10: Thông số kích thước bể khử trùng. 63 15 Bảng 4.11: Tổng hợp tính toán bể nén bùn. 66 16 Bảng 4.12: Tải trọng cặn trên 1 m2 sân phơi bùn. 67 17 Bảng 4.13 Thông số kích thước sân phơi bùn. 67 16 Bảng 5.1: Bảng khái toán chi tiết các hạng mục thực hiện 69 vi DANH MỤC CÁC HÌNH STT TÊN HÌNH TRANG 1 Hình 1.1: Sơ đồ công nghệ sản xuất của công ty 6 2 3 4 5 6 7 Hình 2.1: Sơ đồ phản ứng trong sinh học từng mẻ có kết hợp khử N, P Hình 2.2: Bể UASB Hình 2.3: Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty TNHH liên doanh Chí Hùng 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 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 Hình 2.6: Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Doanh Nghiệp Tư Nhân Biển Cát 21 23 26 28 30 32 7 Hình 3.1: Sơ đồ quy trình công nghệ phương án 1 35 8 Hình 3.2: Sơ đồ quy trình công nghệ phương án 2 36 vii Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi LỜI MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Trong quá trình phát triển không ngừng của xã hội, loài người đã đạt được nhiều thành tựu to lớn trong các lĩnh vực kinh tế, xã hội với một trình độ khoa học kỹ thuật hiện đại, nhưng đồng thời cũng gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng cho môi trường, đặc biệt là môi trường nước. Cùng với việc bảo vệ và cung cấp nguồn nước sạch việc thải và xử lý nước bị ô nhiễm trước khi đổ vào nguồn là một vấn đề bức xúc đối với toàn thể loài người, nó không giới hạn trong một quốc gia, một khu vực mà còn là một vấn đề nóng bỏng của toàn nhân loại. Việt Nam mỗi ngày có hàng triệu m3 nước thải sinh hoạt được đưa vào môi trường do sự phát triển của đô thị hoá, dân số ngày càng gia tăng. Nước thải sinh hoạt xả thải trực tiếp ra nguồn tiếp nhận sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn nước mặt như: Làm gia tăng mức độ phú dưỡng nguồn nước tiếp nhận do các chất hữu cơ và phosphat có trong nước thải. Khi quá trình phú dưỡng xảy ra sẽ làm giảm lượng oxy hòa tan trong nước gây hiện tượng phân hủy yếm khí các hợp chất hữu cơ và sinh ra khí độc hại như H2S, mercaptanes … gây các mùi hôi và làm cho nước nguồn tiếp nhận có màu đen. Bên cạnh đó, các chất dầu mỡ gây ảnh hưởng đến quá trình tái nạp oxy từ không khí và một số chất ô nhiễm đặc biệt như hóa chất, chất tẩy rửa (quá trình hoạt động của nhà bếp) gây tác động tiêu cực đến hệ thủy sinh và qua dây chuyền thực phẩm sẽ gây tác hại cho người sử dụng do khả năng tích tụ sinh học cao của chúng. Từ những tác động trên, chính phủ ngày càng coi trọng vấn đề bảo vệ môi trường mà cụ thể là yêu cầu các chất thải cần đượcxử lý trước khi xả ra môi trường. Vì thế các luật, nghị định, quy định được ban hành buộc các cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, nhà máy, xí nghiệp… phải xử lý nguồn ô nhiễm phát sinh do quá trình hoạt động. Trang 1 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi Vì vậy, để phát triển mà không làm suy thoái môi trường đặc biệt là môi trường nước thì việc đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải phù hợp là một yêu cầu cần thiết đảm bảo phát triển kinh tế bền vững. Do đó, việc đầu tư xây dựng một trạm xử lý nước thải cho công ty TNHH VMC Hoàng Gia trước khi xả vào hệ thống kênh, rạch thoát nước tự nhiên là một yêu cầu cấp thiết, nhằm mục tiêu phát triển bền vững cho môi trường trong tương lai và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Chính vì lý do đó đề tài “Tính toán thiết kế trạm xử lý nƣớc thải sinh hoạt của công ty TNHH VMC Hoàng Gia, công suất 205 m3/ngày.đêm” đã được lực chọn làm đồ án tốt nghiệp của trong báo cáo này. 2 Mục tiêu đề tài Tính toán thiết kế chi tiết trạm xử lý nước thải cho công ty TNHH VMC Hoàng Gia huyện Châu Thành, tỉnh Tây Ninh đạt tiêu chuẩn xả thải loại A (QCVN 14: 2008/BTNMT, cột A) trước khi xả ra nguồn tiếp nhận để bảo vệ môi trường sinh thái và sức khỏe cộng đồng. 3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu  Đối tƣợng nghiên cứu Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt  Phạm vi nghiên cứu Đề tài giới hạn trong việc tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải cho công ty TNHH VMC Hoàng Gia bao gồm: + Nước mưa được thu gom bởi các hố thu và theo cống riêng thoát thẳng ra hệ thống thoát nước chung của khu vực sau khi qua hệ thống song chắn rác để giữ lại rác có kích thước lớn + Nước thải sinh hoạt của công ty được xử lý sơ bộ tại hầm tự hoại sau đó dẫn vào trạm xử lý nước thải công suất 205 m3/ngày.đêm. + Nước thải sản xuất: trong quá trình sản xuất không phát sinh nước thải  Thời gian thực hiện: 01/11/2010 - 03/2011. Trang 2 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Võ Hồng Thi 4 Nội dung nghiên cứu Tìm hiểu về hoạt động của công ty TNHH VMC Hoàng Gia có phát sinh ra nước thải. Xác định đặc tính nước thải: Lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải, khả năng gây ô nhiễm, nguồn xả thải. Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phù hợp với mức độ ô nhiễm của nước thải đầu vào. Tính toán thiết kế các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải. Dự toán chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành trạm xử lý nước thải. 5 Phƣơng pháp thực hiện  Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về nước thải sinh hoạt, tìm hiểu thành phần, tính chất nước thải và các số liệu cần thiết k