Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung cho khu công nghiệp đất cuốc B huyện Tân Uyên – Bình Dương công suất 3000m 3 /ngày

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG CHO KHU CÔNG NGHIỆP ĐẤT CUỐC B HUYỆN TÂN UYÊN – BÌNH DƯƠNG CÔNG SUẤT 3000M3/NGÀY Ngành: MÔI TRƯỜNG & CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Giảng viên hướng dẫn : TS. LÊ CÔNG NHẤT PHƯƠNG Sinh viên thực hiện : NGÔ ĐA NGUYÊN MSSV: 09B1080045 Lớp: 09HMT1 TP. Hồ Chí Minh, tháng 3 năm 2011 LUẬN VĂN TỐT NGHỆP GVHD: TS.LÊ CÔNG NHẤT PHƢƠNG SVTH: NGÔ ĐA NGUYÊN I1 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành bài luận văn tốt nghiệp này, trƣớc hết em xin gửi lời cảm ơn đến Thầy hƣớng dẫn của mình là TS.Lê Công Nhất Phƣơng, ngƣời đã quan tâm giúp đỡ, cùng những ý kiến đóng góp sâu sắc nhất cho em hoàn thành bài Luận văn tốt nghiệp này. Em xin gửi lời biết ơn sâu sắc nhất đến tất cả các thầy, cô khoa CNSH và Môi trƣờng, trƣờng ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Tp. Hồ Chí Minh, đã hết lòng giảng dạy, truyền đạt kiến thức và giúp đỡ cho em trong suốt quá trình học tập. Đồng thời em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả bạn bè đã động viên, cổ vũ, chia sẽ với em những khó khăn trong thời gian học tập cũng nhƣ làm luận văn. Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, những ngƣời thân yêu nhất, đã giành cho em hết tình cảm và điều kiện, chia sẽ với em những lúc khó khăn nhất để em có thể hoàn thành tốt quá trình học tập. Tp. Hồ Chí Minh, tháng 03 năm 2011 Ngô Đa Nguyên MỤC LỤC LUẬN VĂN TỐT NGHỆP GVHD: TS.LÊ CÔNG NHẤT PHƢƠNG SVTH: NGÔ ĐA NGUYÊN I2 CHƢƠNG 1. MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ ...................................................................................................... 1 1.2 TÍNH CẤP THIẾT ................................................................................................ 2 1.3 MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN ............................................................................. 2 1.4 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ....................................................... 3 1.4.1 ĐỐI TƢỢNG ..................................................................................................... 3 1.4.2 PHẠM VI NGHIÊN CỨU.................................................................................. 3 1.4.3 THỜI GIAN THỰC HIỆN ................................................................................. 3 1.5 NỘI DUNG ........................................................................................................... 3 1.6 PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN ............................................................................. 3 1.7 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ............................................................ 4 CHƢƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP ĐẤT CUỐC 2.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ..................................................................................................... 5 2.2 TRỤC GIAO THÔNG CHÍNH ............................................................................. 5 2.3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN ....................................................................................... 5 2.4 SỰ TIỆN ÍCH KHI ĐẦU TƢ KINH DOANH VÀO KHU CÔNG NGHIỆP ĐẤT CUỐC ................................................................................................................ 5 CHƢƠNG 3. TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP 3.1 CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƢNG CỦA NƢỚC THẢI .......................................... 8 3.1.1 Các thông số vật lý ............................................................................................. 8 3.1.2 Các thông số hóa học .......................................................................................... 8 3.1.3 Các thông số vi sinh vật học ............................................................................. 11 3.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI ...................... 12 3.2.1 Phƣơng pháp xử lý cơ học ................................................................................ 12 3.2.2 Phƣơng pháp xử lý hoá lý ................................................................................. 16 3.2.3 Phƣơng pháp xử lý hoá học .............................................................................. 17 3.2.4 Phƣơng pháp xử lý sinh học ............................................................................. 18 3.2.4.1 Các phƣơng pháp hiếu khí ............................................................................. 18 3.2.4.2 Phƣơng pháp lọc sinh học .............................................................................. 19 3.2.4.3 Các phƣơng pháp kỵ khí ................................................................................ 19 LUẬN VĂN TỐT NGHỆP GVHD: TS.LÊ CÔNG NHẤT PHƢƠNG SVTH: NGÔ ĐA NGUYÊN I3 3.2.4.4 Công trình xử lý sinh học .............................................................................. 20 CHƢƠNG 4: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN VÀ ĐỀ SUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI 4.1 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƢỚC THẢI ................................................ 23 4.2 MỘT SỐ KHU CÔNG NGHIỆP ĐIỂN HÌNH .................................................... 25 4.2.1 Khu công nghiệp Tân Tạo ................................................................................ 25 4.2.2 Khu công nghiệp Biên Hòa II ........................................................................... 27 4.2.3 Khu công nghiệp Linh Trung 1 ......................................................................... 28 4.2.4 Khu công nghiệp Việt-Sing .............................................................................. 29 4.2.5 Khu công nghiệp Lê Minh Xuân....................................................................... 30 4.3 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHO KHU CÔNG NGHIỆP ĐẤT CUỐC ( KHU B )……………………………………………………………………………..31 CHƢƠNG 5: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 5.1 BỂ THU GOM .................................................................................................... 39 5.2 SONG CHẮN RÁC ........................................................................................... 40 5.3. BỂ ĐIỀU HÕA .................................................................................................. 42 5.4 BỂ PHẢN ỨNG .................................................................................................. 48 5.5 BỂ LẮNG 1 ........................................................................................................ 50 5.6. BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ ................................................................................. 57 5.7 BỂ LẮNG 2 ........................................................................................................ 65 5.8. BỂ KHỬ TRÙNG .............................................................................................. 71 5.9 BỂ CHỨA BÙN HÓA HỌC .............................................................................. 72 5.10 BỂ CHỨA BÙN SINH HỌC............................................................................. 72 5.11 MÁY ÉP BÙN DÂY ĐAI ................................................................................. 73 5.12 TÍNH TOÁN HÓA CHẤT ................................................................................ 74 5.13 TÍNH BƠM HÓA CHẤT .................................................................................. 75 CHƢƠNG 6: KHÁI TOÁN GIÁ THÀNH 6.1 MÔ TẢ CÔNG TRÌNH ....................................................................................... 77 6.1.1 BỂ THU GOM ................................................................................................. 77 LUẬN VĂN TỐT NGHỆP GVHD: TS.LÊ CÔNG NHẤT PHƢƠNG SVTH: NGÔ ĐA NGUYÊN I4 6.1.2 SONG CHẮN RÁC.......................................................................................... 77 6.1.3 BỂ ĐIỀU HÕA ................................................................................................ 77 6.1.4 BỂ PHẢN ỨNG ............................................................................................... 77 6.1.5 BỂ LẮNG 1 ..................................................................................................... 77 6.1.6 BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ ............................................................................... 78 6.1.7 BỂ LẮNG II ..................................................................................................... 78 6.1.8 BỂ KHỬ TRÙNG ............................................................................................ 78 6.1.8 BỂ CHỨA BÙN HÓA HỌC ............................................................................ 78 6.1.10 BỂ CHỨA BÙN SINH HỌC .......................................................................... 78 6.1.11 NHÀ ĐIỀU HÀNH ........................................................................................ 78 6.1.12 CÁC CHI PHÍ KHÁC .................................................................................. 78 6.2 PHÂN TÍCH GIÁ THÀNH ................................................................................. 79 6.2.1 Cơ sở tính toán ................................................................................................. 79 6.2.2 Chi phí xây dựng .............................................................................................. 79 6.2.3 Chi phí máy móc – thiết bị ............................................................................... 79 6.3 CHI PHÍ HOẠT ĐỘNG ...................................................................................... 81 KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ 1. Kết luận................................................................................................................. 83 2. Kiến nghị .............................................................................................................. 83 DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1 Danh sách các doanh nghiệp và ngành nghề đang hoạt độngError! Bookmark not defined.6 Bảng 2.2 Các nguồn phát sinh nƣớc thải trong KCN Đất Cuốc ................................... 6 LUẬN VĂN TỐT NGHỆP GVHD: TS.LÊ CÔNG NHẤT PHƢƠNG SVTH: NGÔ ĐA NGUYÊN I5 Bảng 4.1 Đặc tính nƣớc thải đầu vào ......................................................................... 24 Bảng 5.1 Thông số tính toán cho song chắn rác làm sạch bằng thủ công ................... 40 Bảng 5.2 Thông số song chắn rác làm sạch bằng thủ công ........................................ 42 Bảng 5.3 Các dạng khuấy trộn ở bể điều hoà ............................................................. 43 Bảng 5.4 Đƣờng kính theo vận tốc khí trong ống .... Error! Bookmark not defined.45 Bảng 5.5 Liều lƣợng chất keo tụ ứng với các liều lƣợng khác nhau của các tạp chất nƣớc thải ................................................................. Error! Bookmark not defined.49 Bảng 5.6 Các thông số thiết kế bể lắng 1 ................. Error! Bookmark not defined.50 Bảng 5.7 Hiệu suất lắng của chất lơ lửng trong nƣớc thải ở bể lắng đợt 1 .................. 55 Bảng 5.8 Khối lƣợng bùn sau bể lắng I ..................................................................... 56 B Bảng 5.9 Hệ số  tính đến ảnh hƣởng của nhiệt độ nƣớc thảiError! Bookmark not defined.65 Bảng 5.10 Thành phần thẳng đứng  của tốc độ nƣớc thảiError! Bookmark not defined.66 Bảng 5.11 Thời gian lắng của nƣớc thải trong bình hình trụ cao 500 mmError! Bookmark not defined.66 Bảng 5.12 Trị số (KH/h)n dựa trên chiều cao bể lắng................................................. 66 Bảng 5.13 Đặc tính kỹ thuật của clorator ................................................................... 70 Bảng 5.14 Đặc tính kỹ thuật của thùng chứa clo ........................................................ 70 Bảng 5.15 Mối liên hệ giữa P và T ............................................................................ 71 DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 3.1 Song chắn rác cơ giới ............................... Error! Bookmark not defined.13 Hình 3.2 Bể lắng cát ngang …………………………………………………………………………………………… ……….……14 Hình 3.2 Bể lắng ngang ............................................................................................ 15 Hình 3.4 Bể lọc ......................................................................................................... 15 Hình 3.5 Quaù trình taïo boâng caën cuûa caùc haït keoError! Bookmark not defined.16 Hình 3.6 Hồ tùy nghi ............................................... Error! Bookmark not defined.20 Hình 4.1 Sơ đồ công nghệ khu công nghiệp Tân TạoError! Bookmark not defined.26 Hình 4.2 Sơ đồ công nghệ khu công nghiệp Biên Hòa II .......................................... 27 Hình 4.3 Sơ đồ công nghệ khu công nghiệp Linh Trung 1 ......................................... 28 Hình 4.4 Sơ đồ công nghệ khu công nghiệp Việt – Sing ........................................... 29 LUẬN VĂN TỐT NGHỆP GVHD: TS.LÊ CÔNG NHẤT PHƢƠNG SVTH: NGÔ ĐA NGUYÊN I6 Hình 4.5 Sơ đồ công nghệ khu công nghiệp Lê Minh Xuân ....................................... 30 Hình 4.6 Sơ đồ công nghệ phƣơng án 1 cho khu công nghiệp Đất Cuốc B ............... 34 Hình 4.7 Sơ đồ công nghệ phƣơng án 2 cho khu công nghiệp Đất Cuốc B ................ 37 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT NMXLNT Nhà máy xử lý nƣớc thải XLNT Xử lý nƣớc thải BTNMT Bộ tài nguyên và môi trƣờng Cụm CN & TTCN Cụm Công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp KCN Khu công nghiệp QCVN Qui chuẩn Việt Nam CNSH Công nghệ sinh học MT Môi trƣờng LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ CÔNG NHẤT PHƢƠNG SVTH : NGÔ ĐA NGUYÊN Trang 1 CHƢƠNG 1. MỞ ĐẦU 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, phát triển bền vững là xu hƣớng phát triển chủ đạo của các nƣớc trên thế giới. Đó là sự phát triển mạnh mẽ, liên tục của nền kinh tế, đồng thời với việc lành mạnh hoá xã hội và bảo vệ môi trƣờng. Ở nƣớc ta, Đảng và nhà nƣớc sớm nhận rõ tầm quan trọng và mối quan hệ gắn kết giữa phát triển kinh tế và bảo vệ môi trƣờng, đặc biệt trong thời kỳ công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nƣớc. Để tạo điều kiện trong quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nƣớc, các khu công nghiệp đƣợc thành lập. Các khu công nghiệp đƣợc hình thành với một số loại hình và qui mô khác nhau, theo mục tiêu hoạt động và chức năng hoạt động, các khu công nghiệp hiện đƣợc chia ra các loại hình: Loại hình 1: các khu công nghiệp đƣợc xây dựng trên khuôn viên đã có một số doanh nghiệp hoạt động. Các doanh nghiệp này đƣợc thành lập nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển theo đúng qui hoạch, đồng thời tạo hạ tầng kỹ thuật tập trung đồng bộ và hạ tầng xã hội thuận lợi phục vụ tốt việc phát triển khu công nghiệp có điều kiện xử lý các chất thải với các thiết bị tiên tiến. Loại hình 2: các khu công nghiệp thành lập nhằm đáp ứng các nhu cầu di dời các nhà máy, xí nghiệp ở nội thành các đô thị xen kẽ với khu dân cƣ đông đúc do yêu cầu bảo vệ môi trƣờng nhất thiết phải duy chuyển. Loại hình 3: các khu công nghiệp qui mô nhỏ và vừa mà hoạt động sản xuất gắn liền với nguồn nguyên liệu nông lâm, thuỷ sản đƣợc hình thành ở một số tỉnh đồng bằng sông Cửu Long. Loại hình 4: các KCN hiện đại, xây dựng mới hoàn toàn. Các KCN loại này có tốc độ hạ tầng tƣơng đối nhanh và chất lƣợng khá cao, có hệ thống xử lý chất thải tiên tiến, đồng bộ tạo điều kiện hấp dẫn đầu tƣ đối với các công ty nƣớc ngoài có công nghệ cao, khả năng tài chính và làm ăn lâu dài với Việt Nam, khả năng vận động và xúc tiến đầu tƣ thuận lợi, có mạng lƣới kinh doanh rộng ở nhiều nƣớc, có kinh nghiệm tiếp thị. Tỉnh Bình Dƣơng là nơi tập trung các khu công nghiệp và cũng là nơi phát triển các khu công nghiệp nhiều nhất của nƣơc. Một trong những công tác chú trọng LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ CÔNG NHẤT PHƢƠNG SVTH : NGÔ ĐA NGUYÊN Trang 2 quan tâm nhằm hạn chế ô nhiễm công nghiệp là phân vùng phát triển kinh tế, di dời cơ sở công nghiệp chƣa đƣợc bố trí hợp lý gây ô nhiễm môi trƣờng nội thành đến các khu công nghiệp tập trung mới. Sự ô nhiễm kênh rạch do nƣớc thải sản xuất và sinh hoạt trong các KCN có phạm vi không chỉ dừng lại trong khu vực gần KCN mà các kênh rạch này còn mang theo toàn bộ nƣớc ô nhiễm của mình lan truyền rộng khắp các vùng khác, gây ô nhiễm các vùng nƣớc mặt lân cận. Do vậy , cùng với việc xây dựng các khu công nghiệp, việc xây dựng các hệ thống xử lý chất thải, trong đó có hệ thống xử lý nƣớc thải cũng cần đƣợc tiến hành nhằm giảm thiểu tới mức thấp nhất các tác hại do chất thải gây ra đối với môi trƣờng. Tuy nhiên, làm sạch chất thải không phải là cách giải quyết vấn đề một cách cơ bản mà chỉ là phƣơng pháp hỗ trợ. Bên cạnh việc xây dựng các hệ thống xử lý nƣớc thải, các nhà máy xí nghiệp trong khu công nghiệp cũng cần áp dụng biện pháp giảm thiểu nƣớc thải nhƣ: áp dụng công nghệ mới có hoặc có ít nƣớc thải, loại trừ hoặc giảm phế thải công nghiệp vào nƣớc thải sản xuất, áp dụng hệ thống tuần hoàn, tái sử dụng nƣớc thải. 1.2. TÍNH CẤP THIẾT Với sự ô nhiễm môi trƣờng ngày càng nghiêm trọng, sự phát triển công nghiệp và kết quả là nhiều khu công nghiệp hình thành với sản xuất hàng loạt các loại hình sản phẩm, kết quả là các nhà máy xí nghiệp thải một lƣợng lớn nƣớc thải chƣa đạt tiêu chuẩn vào nguồn tiếp nhận làm gây ô nhiễm nguồn nƣớc mặt hay nƣớc ngầm, sự qui định nghiêm ngặt về môi trƣờng, hạn chế phát sinh mùi hôi khi xả thải cũng nhƣ tạo điều kiện ổn định cho nhà máy hoạt động.Vì vậy để đảm bảo an toàn cho nguồn nƣớc cũng nhƣ môi trƣờng thì tính cấp thiết hiện nay là cần phải xây dựng các hệ thống XLNT cho các khu công nghiệp, các nhà máy xí nghiệp nằm trong các khu công nghiêp. 1.3. MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN Thiết kế trạm xử lý nƣớc thải cho khu công nghiệp Đất Cuốc (Khu B) huyện Tân Uyên Tỉnh Bình Dƣơng công suất 3000m3/ngày đêm. Nƣơc thải đầu vào của trạm XLNT tập trung là nƣớc thải đầu ra của các nhà máy, xí nghiệp sản xuất đã đạt tiêu chuẩn QCVN 24: 2009 (cột B) LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ CÔNG NHẤT PHƢƠNG SVTH : NGÔ ĐA NGUYÊN Trang 3 Nƣớc thải đầu ra của Trạm XLNT tập trung đạt tiêu chuẩn QCVN 24: 2009 (cột A) trƣớc khi xả ra suối Tân Lợi. 1.4 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.4.1 Đối tƣợng nghiên cứu Công nghệ xử lý nƣớc thải cho loại hình Khu Công Nghiệp. 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu Đề tài giới hạn trong việc tính toán thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải cho khu công nghiệp Đất Cuốc B Nƣớc thải đầu vào của hệ thống đã đƣợc xử lý sơ bộ đạt loại B (QCVN 24:2009/BTNMT) và đƣợc tập trung qua hệ thống cống dẫn từ các nhà máy trong khu công nghiệp đến bể thu gom của trạm xử lý nƣớc thải tập trung khu công nghiệp Đất Cuốc B. Nƣớc thải phát sinh từ hoạt động sản xuất của các cơ sở sản xuất thuộc khu công nghiệp Đất Cuốc B. 1.4.3 Thời gian thực hiện Bắt đầu từ ngày 01/12/2010 Kết thúc ngày 08/03/2011 1.5 NỘI DUNG Tìm hiểu về hoạt động của khu công nghiệp Đất Cuốc B: Cơ sở hạ tầng của khu công nghiệp. Xác định đặc tính nƣớc thải: Lƣu lƣợng, thành phần, tính chất nƣớc thải, khả năng gây ô nhiễm, nguồn xả thải. Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nƣớc thải phù hợp với mức độ ô nhiễm của nƣớc thải đầu vào. Tính toán thiết kế các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nƣớc thải. Dự toán chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành trạm xử lý nƣớc thải. 1.6 PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN  Phƣơng pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về khu công nghiệp, tìm hiểu thành phần, tính chất nƣớc thải và các số liệu cần thiết khác. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ CÔNG NHẤT PHƢƠNG SVTH : NGÔ ĐA NGUYÊN Trang 4  Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nƣớc thải cho các khu công nghiệp qua các tài liệu chuyên ngành.  Phƣơng pháp so sánh: So sánh ƣu, nhƣợc điểm của công nghệ xử lý hiện có và đề xuất công nghệ xử lý nƣớc thải phù hợp.  Phƣơng pháp toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nƣớc thải, dự toán chi phí xây dựng, vận hành trạm xử lý.