Đồ án Xử lý nước thải chế biến tôm, cua, ghẹ
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
----------
Đồ án
Đề Tài: XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ
BIẾN TÔM, CUA, GHẸ.
trang 1
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
Mục lục
MỞ ĐẦU...................................................................................................................................5
Chương II CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ NƯỚC THẢI ...............................................................6
Thông số đầu vào của nước thải..................................................................................6
Quy trình công nghệ xử lí nước...................................................................................6
Thuyết minh sơ đồ.....................................................................................................8
Chương IV TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH.......................................................9
4.1. SONG CHẮN RÁC..........................................................................................................9
Song chắn rác dùng để loại trừ các vật có kích thước lớn ............................................................9
Khi tính toán song chắn rác (SCR), cần tính những kích thước sau: ............................................9
-Xác định kích thước buồng đặt SCR. .......................................................................................9
4.1.1. Kích thước mương đặt song chắn rác..........................................................................10
4.1.2. Tổn thất áp lực qua song chắn ...................................................................................11
4.2. BỂ TIẾP NHẬN............................................................................................................12
4.3. BỂ LẮNG CÁT..............................................................................................................13
4.4. BỂ ĐIỀU HÒA ..............................................................................................................15
4.4.1. Xác định thể tích bể điều hòa....................................................................................15
t: Thời gian lưu nước trong bể điều hòa, t = 4 ÷ 12h..............................................................15
Chọn t = 8h.......................................................................................................................15
4.4.2. Tính toán hệ thống phân phối khí...............................................................................15
4.4.3 Tính toán chọn bơm từ bể điều hòa sang bể lắng I ...................................................19
4.5. BỂ LẮNG I....................................................................................................................21
trang 2
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
4.6.1. Các thông số lựa chọn tính toán bể aerotank ...............................................................24
4.6.2. Xác định hiệu quả xử lý của bể .................................................................................25
4.6.3. Tính thể tích bể .......................................................................................................25
4.6.4. Tính toán máng thu nước .........................................................................................27
4.6.5. Tính lượng bùn dư thải ra mỗi ngày: .........................................................................28
4.6.6. Kiểm tra chỉ tiêu làm việc của bể aerotank.................................................................30
4.6.7. Tính toán hệ thống phân phối khí ..........................................................................31
4.6.8. Tính toán đường ống dẫn nước thải và bùn tuần hoàn ...........................................36
4.7. BỂ LẮNG ĐỢT II .........................................................................................................39
4.7.1. Tính kích thước bể...................................................................................................39
Tính toán máng thu nước ..................................................................................42
4.7.3. Tính toán bơm bùn ..................................................................................................43
4.8. BỂ TRUNG GIAN .........................................................................................................44
4.8.1. Xác định kích thước của bể .......................................................................................44
4.8.2. Tính toán chọn bơm từ bể lắng II sang bể lọc áp lực ....................................................45
BỂ LỌC ÁP LỰC.....................................................................................................46
Tính toán kích thước bể lọc ...............................................................................46
Tính toán rửa lọc đối với bể lọc 1 lớp cát ...........................................................48
BỂ KHỬ TRÙNG.................................................................................................51
4.10.1. Tính toán lượng hoá chất cần thiết............................................................................52
4.10.2. Tính toán máng trộn................................................................................................52
4.10.3. Tính toán bể tiếp xúc ............................................................................................54
BỂ CHỨA BÙN....................................................................................................55
4.11.1. Tính kích thước bể ............................................................................................55
4.11.2. Tính toán bơm bùn............................................................................................57
trang 3
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
MỞ ĐẦU
Nước là nhân tố giới hạn của sự sống. Khoảng ¾ điện tích bề mặt Trái Đất là nước
nhưng trong đó chỉ có 0.003% là nước có thể dùng để cung cấp cho nhu cầu sinh hoạt.
Khi môi trường sống ngày càng ô nhiễm do tốc độ phát triển kinh tế quá nhanh nhưng
không bền vững, lượng nước có thể sử dụng ngày càng khan hiếm hơn. Điều này đặt
ra một thách thức lớn cho thế giới về giải quyết nhu cầu nước sạch. Có rất nhiều
nghiên cứu cũng như biện pháp giải quyết vấn đề nước sạch, trong đó một giải pháp
không kém phần quan trọng là xử lý nước thải sản xuất cũng như sinh hoạt trước khi
thải vào tự nhiên. Mục đích của việc làm này là giữ cho nguồn nước tự nhiên không bị
ô nhiễm thêm. Chính vì lợi ích đó, chúng em quyết định tìm hiểu về vấn đề xử lý nước
thải. Nhưng vì thời gian cũng như kiến thức có hạn, chúng em chỉ tìm hiểu vấn đề xử
lý nước thải sản xuất, trong đó cụ thể là chế biến thủy sản và tìm hiểu về quy trình xử
lý nước thải loại này cũng như bước đầu tính toán thiết kế hệ thống xử lý.
Chương I ĐẶC TÍNH CỦA NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN TÔM, CUA, GHẸ.
Nước thải chủ yếu sinh ra từ công đoạn rửa sạch và sơ chế nguyên liệu.
Trong nước thường chứa nhiều mảnh vụn thịt của tôm, cua , ghẹ và các mảnh vụn
này thường dễ phân hủy gây nên mùi hôi tanh
Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải thay đổi theo định mức sử dụng nước có
khuynh hướng giảm dần ở những chu kì rửa sau cùng.
Nhìn chung , nước thải chế biến tôm cua ghẹ ô nhiễm hữu cơ ở mức tương đối cao,
tỷ số BOD5/COD vào khoảng 75%-80% thuận lợi cho quá trình xử lý bằng phương
pháp sinh học
trang 5
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
Chương II CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ NƯỚC THẢI
2.1. Xử lí nước thải bằng phương pháp cơ học
2.2. Xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học
2.3. Xử lí nước thải bằng phương pháp hóa lí
2.4. Xử lí nước thải bằng phương pháp hóa học
Chương III QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ XỬ LÍ NƯỚC THẢI TÔM , CUA,
GHẸ.
3.1. Thông số đầu vào của nước thải
Lưu lượng trung bình trong ngày: Q = 200 m3/ngày.đêm, chế độ xả nước thải liên
tục trong 16h/ngày (do công ty làm việc hai ca trong ngày).
Yêu cầu chất lượng nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép đối với nước
thải công nghiệp chế biến thủy sản theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải
công nghiệp chế biến thủy sản (gọi tắt là QCVN 11:2008) do Bộ trưởng Bộ Tài
nguyên và môi trường ban hành ngày 31/12/2008 , nguồn tiếp nhận nước thải được
áp dụng tiêu chuẩn thải vào nguồn loại A.
Tiêu chuẩn
pH
Đơn vị
_
Kết quả
7,3
Cột A
6,5
Chất rắn lơ lửng
(SS)
mg/l
200
15
BOD5
COD
Nitơ
mgO2/l
mgO2/l
mg/l
800
1500
50
20
40
30
3.2. Quy trình công nghệ xử lí nước
trang 6
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
NƯỚC THẢI
SONG CHẮN RÁC
RÁC
BÃI CHÔN LẤP
BỂ TIẾP NHẬN
BỂ LẮNG CÁT
Không khí
BỂ ĐIỀU HÒA
BỂ LẮNG 1
BỂ CHỨA BÙN
MÁY ÉP BÙN
Bùn
Không khí
BỂ AEROTANK
Dư
Bùn Tuầ
BỂ LẮNG 2
BỂ TRUNG GIAN
Nước rửa lọc
Nước sạch
BỂ LỌC ÁP LỰC
BỂ KHỬ TRÙNG
Clorua
vôi
Chú thích:
Đường đi của nước
Đương đi hóa chất
Đường đi của bùn
Đường đi của khí
Nước thải đạt tiêu
chuẩn Loại A
QCVN 11:2008
3.3. Thuyết minh sơ đồ
trang 7
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
Nước thải trong quá trình sản xuất của nhà máy được thu gom qua hệ thống
mương thu gom có đặt song chắn rác, và được dẫn đến bể tiếp nhận . Tại đây nước
thải được bơm qua bể lắng cát rồi lên bể điều hòa để điều hoà nồng độ chất ô
nhiễm có trong nước thải. Tại bể điều hòa, nước thải được cung cấp khí thông qua
hệ thống ống phân phối khí đặt chìm dưới đáy bể nhằm điều hòa nồng độ các chất
ô nhiễm có trong nước thải tốt hơn, đồng thời tránh quá trình lên men yếm khí gây
mùi hôi, thối trong bể. Từ bể điều hoà, nước thải được bơm vào bể lắng I nhằm
lắng một phần cặn có trong nước thải. Tiếp sau đó nước thải tiếp tục được bơm
vào bể hiếu khí Aerotank.
Nước thải từ bể lắng I sẽ tự chảy vào bể xử lý sinh học hiếu khí (bể Aerotank).
Tại đây nước thải được bổ sung thêm một lượng bùn vi sinh được tuần hoàn từ bể
lắng II và trong nước thải xảy ra hiện tượng phân hủy các chất hữu cơ bởi vi sinh
vật hiếu khí. Đồng thời một lượng không khí được cấp vào bể thông qua hệ thống
phân phối khí đặt dưới đáy bể, nhằm tăng hiệu quả xử lý.
Nước thải sau khi đã xử lý trong bể Aerotank sẽ được dẫn đến bể lắng II. Tại
đây, bùn sinh học sẽ lắng xuống dưới đáy bể, một phần bùn hoạt tính được bơm
tuần hoàn về bể Aerotank. Phần nước trong ở trên được dẫn đến bể trung gian. Sau
đó nước được dẫn qua bể lọc và đến bể khử trùng để loại bỏ các vi khuẩn gây
bệnh, đồng thời nước thải sau khi qua bể khử trùng phải đạt quy chuẩn: QCVN
11:2008 loại A trước khi xả vào nguồn tiếp nhận. Hoá chất khử trùng tại bể khử
trùng là (Ca (OCl)2).
Chương IV TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH
* Lưu lượng chọn là 200 m3/ngày.đêm
trang 8
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
200
Qtb.h
8,33(m3 / h)
24
8,33
Qtb.s
0,0023(m3 / s)
3600
4.1. SONG CHẮN RÁC
Song chắn rác dùng để loại trừ các vật có kích thước lớn
Khi tính toán song chắn rác (SCR), cần tính những kích thước sau:
-Xác định kích thước buồng đặt SCR.
-Số song chắn.
-Tổn thất áp lực.
Do công suất nhỏ và lượng rác không lớn nên chọn SCR làm sạch bằng thủ
công.
Bảng 4.1 các thông số lựa chọn tính toán trong song chắn rác
Thông số
Kích thước song chắn rác:
+ Rộng (mm)
Làm sạch thủ công
5 ÷15
25 ÷38
10 ÷50
+ Dài (mm)
Khe hở giữa các thanh (mm)
trang 9
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
Độ dốc theo phương đứng (độ)
Tốc độ dòng chảy trong mương đặt song
chắn rác (m/s)
30 ÷45
0,3÷0,6
Tổn thất áp lực cho phép (mm)
150
Nguồn: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp- Lâm Minh Triết
Kích thước song chắn rác có thể chọn theo bảng 1. Do công suất nhỏ và lược rác
không lớn nên chọn song chắn rác làm sạch thủ công.
4.1.1. Kích thước mương đặt song chắn rác.
Chọn tốc độ dòng chảy trong mương VS= 0,4 m/s, giả sử chiều sâu ở đoạn cuối của
mương thoát là H = 0,7m.Chọn chiều dài của mương là L = 1,2m , chiều rộng của
mương là B= 0,3m.Vậy kích thước mương:
Dài Rộng Sâu = L
B
H =1,2m 0,30m 0,70m
Vậy chiều cao của lớp nước trong mương là:
Chọn kích thước thanh có bề dày b = 5mm, khoảng cách giữa các thanh w = 10mm
Giả sử song chắn rác có n thanh, vậy số khe hở m = n+1.
Mối quan hệ giữa chiều rộng mương, chiều rộng thanh và khe hở như nhau:
Giải ra ta tìm được n = 19. Vậy song chắn rác có 19 thanh
Tổng tiết diện các khe song chắn, A.
Trong đó:
trang 10
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
• B: Chiều rộng mương đặt song chắn rác (m)
• b: Chiều rộng thanh song chắn (m)
• n: Số thanh
• h: Chiều cao lớp nước trong mương (m )
chọn h = 0,03m
Vận tốc dòng chảy qua song chắn
4.1.2. Tổn thất áp lực qua song chắn
Giả sử sau khi qua song chắn rác : BOD5, COD giảm 5% và SS giảm 70%
BOD5 = 800 - 0,05 800 = 760 (mg/l)
COD = 1500 - 0,05 1500 = 1425 (mg/l)
SS = 200 – 0,7 200 = 60 (mg/l)
Bảng 4.2 Kết quả tính toán song chắn rác
Song chắn rác
STT
Các thông số tính toán
Chiều dài
Giá trị
Đơn vị
1
1,2
m
trang 11
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
2
3
4
Chiều rộng
Chiều sâu
0,3
0,7
m
m
Kích thước lỗ
10 10
mm
4.2. BỂ TIẾP NHẬN
Thể tích bể tiếp nhận:
)
Trong đó:
t : Thời gian lưu nước, t = 10 ÷ 30 phút, chọn t = 20 phút.
Chọn chiều cao công tác h = 2,5 m, chọn chiều cao an toàn lấy bằng chiều sâu đáy
ống cuối cùng hf = 0,8m. Vậy chiều cao tổng cộng:
Chọn bể tiếp nhận có tiết diện ngang là hình tròn trên mặt bằng, vậy đường kính của
bể tiếp nhận là:
D =
Kích thước bể tiếp nhận:
Chọn loại bơm nhúng chìm đặt tại hầm bơm có:
Qb =
= 11,34 m3/h, cột áp H = 8 ÷ 10m
Bảng 4.3 kết quả tính toán bể tiếp nhận
trang 12
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
Bể tiếp nhận
STT
Thông số tính toán
Giá trị
1,4
Đơn vị
1
2
3
Đường kính
Chiều cao
m
m
m
3,3
Kích thước bể
1,4 3,3
4.3. BỂ LẮNG CÁT
Bể lắng cát dùng để loại những hạt cặc lớn vô cơ chứa trong nước thải mà chủ yếu là
cát
Chiều dài phần lắng được xác định theo công thức:
Vậy chọn L = 23m
Trong đó:
Hp: chiều sâu phần lắng,lấy bằng 0,25 – 1,0 m
V : Tốc độ chuyển động khi lưu lượng tối đa là V= 0,3 (m/s)
Ứng với
trang 13
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
Chọn chiều rộng bể lắng cát B = 0.35m, bể lắng cát chia làm 2 ngăn ,mỗi ngăn rộng
0,175 (m)
Diện tích của bể lắng cát:
Chiều cao xây dựng bể lắng cát
Trong đó:
H: Chiều cao công tác (m) chọn H=2,3m
hc : Chiều cao lớp cát (m) chọn Hc=0,2(m)
hbv:Chiều cao lớp bảo vệ của bể lắng cát (m) Chọn Hbv=0,5m
Sau khi qua bể lắng cát thì lượng COD, BOD5 giảm đi 5%, SS giảm 30%.
SS = 60 – 0,3 × 60 = 42 (mg/l)
BOD5 = 760 – 0,05 × 760 = 722 (mg/l)
COD = 1425 – 0,05 × 1420 = 1354 (mg/l)
Bảng 4.4 Kết quả tính toán bể lắng cát
Bể lắng cát
STT
Thông số tính toán
Chiều dài
Giá trị
23
Đơn vị
1
2
m
m
Chiều rộng
0,35
trang 14
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
3
4
Chiều cao
Diện tích
3,0
8,1
m
m2
4.4. BỂ ĐIỀU HÒA
Bể điều hòa dùng để điều hòa lưu lượng và chất lượng nước
4.4.1. Xác định thể tích bể điều hòa
Bể điều hòa dùng để
t: Thời gian lưu nước trong bể điều hòa, t = 4 ÷ 12h
Chọn t = 8h
.
Bể điều hòa chia làm 2 ngăn, mỗi ngăn 43.3m
Chọn chiều cao công tác của bể hđhct = 3,5 (m), chiều cao bảo vệ hđhbv = 0,5 (m).
Vậy chiều cao tổng cộng Hđh = 4 (m).
Chiều rộng của bể chọn B = 1,5
hđhct =5,25 (m). Vậy chọn B = 5,5m
Chọn chiều dài của bể là L = 4 (m).
4.4.2. Tính toán hệ thống phân phối khí
• Tính toán lượng oxy cần thiết cho bể điều hòa
Q
1000 f
So S
OCo
trang 15
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
Trong đó
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
OC0 : lượng oxy cần thiết theo điều kiện của phản ứng ở 33oC
f
: hệ số chuyển đổi từ BOD5 sang BOD20 hay COD, theo quy phạm
chọn f 0,68
f 0,450,68
.
• Tính lượng không khí cần thiết
OCt
OKK
f
OU
Trong đó
f : hệ số an toàn, f = 1,5 ÷ 2
chọn f = 2.
OCt : lượng oxy thực tế sử dụng cho bể, kg O2/ng.đ.
OU : công suất hoà tan oxy vào nước thải của thiết bị phân phối.
Ta có:
Với OU: công suất oxy hoà tan của thiết bị phân phối bọt khí nhỏ và mịn,
chọn OU = 7 gO2/m3; h: chiều sâu đặt thiết bị sục khí, 3,5m.
• Thiết bị phân phối khí
Chọn thiết bị phân phối khí dạng đĩa xốp, đường kính 180 mm, diện tích bề mặt
F = 0,02 m2, cường độ sục khí qk = 190 (l/phút.đĩa).
Số đĩa phân phối khí :
trang 16
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
Chọn nd = 24 (đĩa). Khi đó cường độ sục khí của mỗi đĩa là qk = 175,5 (l/phút.đĩa)
Bố trí đĩa phân phối khí : chia làm 4 nhánh nhỏ, mỗi nhánh cách thành bể 0,44m, và
khoảng cách giữa ống nhánh đầu tiên và ống nhánh cuối cùng so với thành bể là
0,44m.
nd
24
4
Mỗi ống nhánh có :
6(đĩa).
4
Khoảng cách các đĩa trên ống nhánh là
Khoảng cách giữa các ống nhánh:
Cường độ thổi gió :
• Tính toán đường ống dẫn khí
Chọn vận tốc khí trong đường ống cung cấp khí chính là v = 12 (m/s). Vậy
đường kính ống chính là :
Chọn đường kính của ống dẫn khí chính D = 90mm. Tính lại vận tốc khí trong
ống cung cấp khí chính
trang 17
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
Chọn vận tốc khí trong ống nhánh vn = 9,5 m/s. Vậy đường kính ống nhánh
Chọn đường kính ống nhánh là d = 49(mm). Tính lại vận tốc khí trong ống nhánh
Lưu lượng qua mỗi nhánh
Vậy ta chọn ống cung cấp khí chính là ống thép không gỉ, ống có đường kính
trong D = 90(mm); ống nhánh cung cấp khí là ống thép không gỉ có đường kính trong
d = 49(mm).
• Chọn máy thổi khí
Áp lực cần thiết cho máy thổi khí
Hc hd hc hf H
Trong đó :
hd : là tổn thất áp lực đường ống (m).
hc : là tổn thất áp lực cục bộ (m).
hf : là tổn thất áp lực qua thiết bị phân phối (m) h 0,5 m
chọn hf = 0,5
f
(m).
trang 18
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
Tổng tổn thất áp lực hd hc 0,4m
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
chọn hd+ hc = 0,4 (m).
H: là chiều sâu lớp nước trong bể (m).
Hc = 0,4 + 0,5 + 3,5 = 4,4 (m)
Áp lực của không khí
Công suất của máy thổi khí
34400 ( p0,29 1)QKK
N
102
Trong đó :
: hiệu suất của máy 0,7
.
QKK: lưu lượng khí cần cung cấp, QKK = 0,073 (m3/s)
p : áp suất khí, p = 1,377 (atm).
chọn 3,5 (kW).
4.4.3 Tính toán chọn bơm từ bể điều hòa sang bể lắng I
Chọn ống phân phối nước qua bể lắng là ống nhựa PVC, có đường kính trong
của ống là d = 60(mm). Vận tốc của nước trong ống là v = 1 (m/s).
Công suất của bơm cần chọn tính theo công thức
trang 19
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
Trong đó N: công suất của bơm, kW
g : gia số trọng trường, m/s2, g = 9.81
Q: lưu lượng của bơm, m, Q = 8.33
: khối lượng riêng của nước, = 1000
H: chiều cao cột áp lực của bơm, m
1 do bơm truyền trực tiếp từ bể
Vậy để đảm bảo cho hệ thống được vận hành liên tục, ta chọn bố trí hai bơm
chìm có các thông số kỹ thuật như sau:
H = 8(m)
N = 0,2 (kW)
Sau khi qua bể điều hòa COD, BOD5, SS giảm 35%.
BOD5 = 722 – 0,35
COD = 1354 – 0,35
SS = 42 – 0,35 42 = 27,3 (mg/l).
Bảng 4.5 Kết quả tính toán bể điều hòa
Bể điều hòa
Các thông số tính toán
Chiều dài bể
722 = 469,3 (mg/l).
1354 = 880,1 (mg/l).
STT
Giá trị
Đơn vị
m
1
4
5,5
4
2
3
4
5
Chiều rộng bể
Chiều cao bể
Số lượng bơm
Công suất bơm
m
m
2
cái
0,2
kW/h
trang 20
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
6
Đường kính ống dẫn nước
Đường kính ống dẫn khí chính
Đường kính ống nhánh dẫn khí
Số ống nhánh cung cấp khí
Số đĩa khí trên một nhánh
Đường kính mỗi đĩa khí
60
90
49
4
mm
mm
mm
nhánh
cái
7
8
9
10
11
12
13
14
15
6
180
5
mm
mm
m
Đường kính lỗ trên đĩa
Khoảng cách giữa các đĩa trên nhánh
Độ sâu đặt ống dẫn khí
0,52
3,5
3,5
m
Công suất máy nén khí cần thiết
kW
4.5. BỂ LẮNG I
Bể lắng I dùng để loại bỏ các cặn là chất rắn không tan
Bảng 4.6 Thông số lựa chọn tính toán bể lắng I
Thông số
Giá trị
Trong khoảng
Đặc trưng
Thời gian lưu nước (giờ)
1,5÷2,5
32÷48
2
Tải trọng bề mặt (m3/m2.ngày)
Lưu lượng trung bình
32÷48
80÷120
125÷500
Lưu lượng cao điểm
Tải trọng máng tràn (m3/m.ngày)
Đường kính ống trung tâm
15÷20 %D
trang 21
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
Chiều cao ống trung tâm
55÷65%H
3÷4,6
Chiều sầu H của bể lắng (m)
Đường kính D của bể lắng (m)
Độ dốc đáy (mm/m)
3.7
12÷45
83
3÷60
62÷169
0,02÷0,05
Tốc độ thanh gạt bùn (vòng/ phút)
0,03
Nguồn: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp- Lâm Minh Triết
Chọn bể lắng có dạng hình tròn trên mặt bằng, nước thải vào từ trên và thu nước theo
chu vi ( bể lắng li tâm). Các thông số cơ bản phục vụ cho tính toán bể lắng ly tâm đợt
I được giới thiệu ở bảng trên.
• Giả sử tải trọng bề mặt thích hợp cho loại cặn tươi này là LA = 40m3/m2.ngày.
Vậy diện tích bề mặt bể lắng là 40 m2/m2 ngày. Diện tích bề mặt bể lắng là:
tb
ngày
Q
200
40
A
5 m2
LA
Trong đó:
Qngày: lưu lượng trung bình ngày m3/ ngày.
LA : Tải trọng bề mặt m3/m2 ngày.
• Đường kính bể lắng:
• Đường kính ống trung tâm:
• Chọn chiều sâu hữu ích bể lắng H=3m.
trang 22
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
• Chiều cao lớp bùn lắng h=0,7m , chiều cao lớp trung bình htb=0,2m, chiều cao
bảo vệ hbv=0,3m. vậy chiều cao công tác của bể lắng đợt I là:
• Htc=H+hb+hth+hbv=3+0,7+0,2+0,3=4,2 m
• Chiều cao ống trung tâm:
• Thể tích phần lắng:
4
4
W= (D2 d2 ) H (2,52 0,52 )3 14,13m3
• Tải trọng máng tròn:
tb
ngày
Q
200
LS
24,5m3 / m2.ngày<500m3 / m2.ngày
D 2,5
Giả sử hiệu quả cặn lơ lửng đạt65% ở tải trọng 40m3/m2.ngày
Lượng bùn tươi sinh ra mỗi ngày là:
3002000,6
Mtuoi
3,6kg / SSngày
1000
• Giả sử bùn tươi của nước thỉa chế biến tôm,cua , ghẹ có hàm lượng cặn 10% ,
độ ẩm 90% , tỉ lệ VSS: SS = 0.8 và khối lượng riêng bùn tươi cần phải xử lý là:
26
Q
0,34m3 / ngày.
tuoi
0,11,055
• Lượng bùn tươi có khả năng phân hủy sinh học:
Mtươi(VSS) = 36 kgSS/ ngày ×0,8 = 28,8 m3/ ngày.
• Bùn dư từ quá trình xử lý sinh học được đưa về bể lắng đợt I. Qúa trình nén
bùn trọng lực xảy ra ngay tại phần đáy bể lắng I.
• Sau khi qua bể lắng I COD, BOD5, SS giảm 20%
trang 23
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
4.6. BỂ BÙN HOẠT TÍNH (AEROTANK) XÁO TRỘN HOÀN TOÀN
Bể aerotank là phương pháp xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí tạo
điều kiện sống và hoạt động tốt nhất cho các vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ
được nhanh chóng
4.6.1. Các thông số lựa chọn tính toán bể aerotank
BOD5 sau điều hòa là 469,3 mg/l.
- Giả sử hàm lượng BOD5 sau lắng đợt I giảm 20%. Vậy hàm lượng BOD5 vào
Aerotank là :
So =469,3 0,2469,3 375,4 mg / l
Giả sử theo kết quả thực nghiệm tìm được các thông số động học như sau:
Ks =50 mg/l
Y = 0,5 mg VSS/mgBOD5
Kd = 0,05 ngày-1
Có thể áp dụng các điều kiện sau để tính toán quá trình bùn hoạt động xáo trộn hoàn
toàn :
Các thông số tính lựa chọn tính toán
1. Tỉ số MLVSS/MLSS = 0,8
2. Hàm lượng bùn tuần hoàn : Xt = 8000 mgSS/l
3. Hàm lượng bùn hoạt tính trong bể Aerotank : MLVSS = 3000 mg/l =X
4. Thời gian lưu bùn trung bình :
c 10ngày
5. Nước thải chế biến thủy sản tôm, cua, ghẹ có chứa đày đủ lượng chất dinh
dưỡng nitơ, photpho và các chất vi lượng khác.
6. Nước thải sau lắng II chứa 25 mg/l cặn sinh học, trong đó có 65% cặn dễ phân
hủy sinh học .
7. BOD5 /BODL =0,68
trang 24
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
8. BOD5 sau lắng II còn lại 20 mg/l =Sc
9. Dựa vào tỉ số BOD5: N: P = 100: 5: 1 và thành phần N,P của nước thải.Giả sử
các chất dinh dưỡng vi lượng cũng đủ cho sinh trưởng tế bào mg/l.
4.6.2. Xác định hiệu quả xử lý của bể
Xác định BOD5 hòa tan sau lắng II theo mối quan hệ sau:
Tổng BOD5 = BOD5 hòa tan + BOD5 của cặn lơ lửng.
Xác định BOD5 của cặn lơ lửng ở đầu ra:
Hàm lượng cặn sinh học dễ phân hủy :
250,65 16,3
mg/l
BODLcủa cặn lơ lửng dễ phân hủy sinh học của nước thải sau lắng II:
16,3 mg/l (1,42 mgO2 tiêt thụ / mg tế bào bị oxy hóa) = 23 mg/l.
BOD5 của cặn lơ lửng của nước thải sau bể lắng II:
23 mg/l 0,68 = 16 mg/l
BOD5 hòa tan của nước thải sau lắng II:
20 = S + 16 S = 4 (mg/l)
Hiệu quả xử lý BOD5 của bể Aerotank :
S0 SC
375,4 20
E
100
100 95
%
S0
375,4
4.6.3. Tính thể tích bể
Thể tích bể Aerotank được tính theo công thức
trang 25
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
c Y (S0 S)
X
(1 kd c )
V
Q
Trong đó:
c :Thời gian lưu bùn
Q : Lưu lượng nước thải , m3/ ngày.
Y : Hệ số sản lượng tế bào.
So : BOD5 nước thải vào bể Aerotank.
S : Nồng độ BOD5 sau lắng II.
X : Hàm lượng tế bào chất trong bể.
Kd : Hệ số phân hủy nội bào.
Thay
vào phương trình trên, xác định được thể tích bể Aerotank :
QY S S
102000,5 375,4 20
C
O
V
79m3
X 1 K
3000 1 0,0510
C
d
Thời gian lưu nước của bể Aerotank:
V
79
t
9,5h
Q
8,33
Các giá trị đặc trưng cho kích thước của bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn thể hiện ở
bảng sau:
Bảng 4.7 Các kích thước lựa chọn tính toán của bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn
Thông số
Giá trị
trang 26
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
Chiều cao hữu ích , m
Chiều cao bảo vệ , m
3,0
4,6
0,30,6
0,450,75
Khoảng cách từ đáy đến đầu khuyếch
tán khí , m
1,0:1 2,2:1
Tỉ số rộng : sâu (B:H)
Chọn chiều cao hữu ích H = 4 m , chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 m. vậy chiều cao tổng
cộng là
Chọn tỉ số B :H = 1:1 , vậy chiều rộng bể là : B = H = 4m.
Chiều dài L của bể:
V
79
L
5m
WH 44
4.6.4. Tính toán máng thu nước
Chọn kích thước của máng thu có: b
l
h = 0,35 (m)
4 (m)
0,35 (m).
Trong đó:
l: chiều dài máng thu, m.
b: chiều rộng của máng thu, m.
h: chiều cao máng thu nước, m
Q
200
4
q
50(m3 / m.dài.ngày)
Tải trọng thủy lực qua máng :
l
Tải trọng nước trên 1(m) dài mép máng thu
trang 27
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
Q(l / s) 11,341000
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
q
0,394(l / s.m)
.
Lmt
36008
Giá trị cho phép là q ≤ 10 l/s.m Đạt yêu cầu (nghĩa là 1m chiều dài máng thu phải thu
0,000394 m3/s).
Chọn tấm xẻ khe hình chữ V, góc đáy 90o để đều chỉnh cao độ của mép máng. Chiều
cao hình chữ V là 5(cm), đáy hình chữ V là 10(cm), mỗi một mét chiều dài có 5 khe
chữ V, khoảng cách giữa các đỉnh là 20(cm).
Chiều cao mực nước h trong khe chữ V được tính như sau:
5
Lưu lượng nước qua một khe chữ V góc đáy 90o là qo 1,4 h2
5
q
0,394103
Mà
qo
1.4h2
suy ra h = 0,02m = 2 cm < 5cm. Đạt yêu cầu
5
5
4.6.5. Tính lượng bùn dư thải ra mỗi ngày:
Hệ số sản lượng quan sát (Yobs) tính theo phương trình:
Y
0,5
Yobs
0,333
1 kd c 1 0,0510
Lượng bùn dư sinh ra mỗi ngày theo VSS:
P
Yobs Q(BODvao BODra )
x(VSS )
P
0,333200(375,4 4)103 24,74 25(kgVSS / ngày)
x(VSS )
Tổng lượng bùn sinh ra mỗi ngày theo SS:
25
P
31,3
kgSS/ngày.
x(VSS )
0,8
Lượng bùn dư cần xử lý mỗi ngày:
+Lượng bùn dư cần xử lý = tổng lượng bùn – lượng SS trôi ra khỏi bể lăng II:
trang 28
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
Mdư(SS) = 31,3kgVSS/ngày – 200 m3/ngày
( 25 g/m3
10-3kg/g) = 26,3 kg SS/ngày
+Lượng bùn dư có khả năng phân hủy sinh học cần xử lý:
Mdư(VSS) = 26,3 kgSS/ngày 0,8 = 21,04 kgSS/ngày.
Giả sử hàm lượng bùn hoạt tính lắng ở đáy bể có hảm lượng chất rắn là 0.8% và khối
lượng riêng của nước là 1.008 (kg/l) .Vậy lưu lượng bùn cần xả là :
26
Qxa =Q
3224(l / ngày) 3,224m3 / ngày
xa
0,0081,008
Hoặc có thể tính công thức sau:
V X
V X Q X ra c
X t QC
c
Qw Qxa
Qxa X t Q X ra
79 3000 200 (25 0,8) 10
(8000 0,8) 10
3,1m3 / ngày
Dựa vào sự cân bằng sinh khối quanh bể Aerotank ,xác định tỷ lệ bùn tuần hoàn dựa
trên phương trình cân bằng sinh khối:
Q X0 Q Xt (Q Q0 ) X
t
Trong đó:
Q: Lưu lượng nước thải đưa vào bể , m3/ngày
Qt : Lưu lượng bùn tuần hoàn , m3/ngày
Xt: Nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn (bùn sau khi lắng ở bể lắng đợt II) ,mg/l
X: Nồng độ bùn hoạt tính duy trì ở trong bểAerotank , mg/l
Xo: Nồng độ bùn hoạt tính trong nước thải đầu vào ,mg/l
• Hàm lượng bùn hoạt tính trong bể Aerotank:
trang 29
Đồ án xử lý nước thải tôm, cua, ghẹ
MLVSS 3000
GVHD:TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
MLSS
3750mgSS / l
0,8
0,8
• Trong thực tế, nồng độ bùn trong nước thải đưa vào bể Xo là không đáng kể. Ta
có :
Q
X
3750
t
0,88
Q
Xt X 8000 3750
Trong đó :
:Hệ số tuần hoàn
• Vậy lưu lượng bùn tuần hoàn
Q
Q Q 0,88200 175m3 / ngày = 7,3 m3/ giờ
t
t
Q
• Kiểm tra tải trọng thể tích LBOD và tỉ số F/M.
Tải trọng thể tích:
Q S0 200375,4
L
0,95kgBOD5 / m3 / ngày
LBOD
=
BOD
V
791000
Trị số này nằm trong khoảng cho phép là:LBOD=0,8 0,9
4.6.6. Kiểm tra chỉ tiêu làm việc của bể aerotank
Tỉ số F/M:
S0
375,4
F/M=
0,32 ngày-1
X (9,5h / 24h ngày)3000
• tính lượng khí cần thiết cho quá trình bùn hoạt tính, biết rằng hiệu suất chuyển
hóa O2 của thiết bị khuyếch tán khí là E= 9%. Hệ số an toàn f = 2.
• Giả sử BOD5 = 0.68 BODL , vậy khối lượng BODLtiêu thụ trong quá trình sinh
học bùn hoat tính là:
200 375,4 4 103
Q(S0 S)
MBOD
109,2kgBODL / ngày
L
0,68
0,68
Nhu cầu oxy cho quá trình:
trang 30
Tải về để xem bản đầy đủ
58 trang
25/12/2024
380
Bạn đang xem 30 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Xử lý nước thải chế biến tôm, cua, ghẹ", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
File đính kèm:
- do_an_xu_ly_nuoc_thai_che_bien_tom_cua_ghe.doc
