Page 1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY........................................6
I. CƠ SỞ HẠ TẦNG.............................................................................................6
1.1. Sơ đồ công nghệ đang lắp đặt bao gồm.....................................................7
1.1.1. Hệ thống xay nghiền..........................................................................7
1.1.2. Hệ thống nấu......................................................................................7
1.1.3. Hệ thống tank lên men.......................................................................8
1.1.4. Hệ thống thiết bị sản xuất men..........................................................8
1.1.5. Máy lọc bia........................................................................................8
1.1.6. Hệ thống tank chứa bia thành phẩm..................................................8
1.1.7. Hệ thống chiết bia hơi........................................................................8
1.1.8. Hệ thống hoàn thiện sản phẩm...........................................................8
1.2. Sơ lược quá trình sản xuất.......................................................................11
1.2.1. Xay nghiền.......................................................................................11
1.2.2. Nấu..................................................................................................11
1.2.3. Lên men...........................................................................................11
1.2.4. Lọc trong bia....................................................................................12
1.2.5. Chiết chai và hoàn thiện sản phẩm..................................................12
1.3. Nhân lực lao động và chế độ làm việc.....................................................12
1.4. Hệ thống giao thông vận tải.....................................................................13
II. VẤN ĐỀ CUNG CẤP NGUYÊN, NHIÊN LIỆU...........................................14
2.1. Cung cấp điện..........................................................................................14
2.2. Cung cấp hơi............................................................................................14
2.3. Cung cấp lạnh..........................................................................................14
2.4. Cung cấp khí nén.....................................................................................14
2.5. Cung cấp nguyên liệu..............................................................................15
III. CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN........................................................................16
3.1. Vị trí địa lý...............................................................................................16
3.2. Điều kiện khí hậu.....................................................................................16
3.2.1. Chế độ nhiệt.....................................................................................17
SVTH: Phí Mạnh Tiến 1
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
3.2.2. Bức xạ mặt trời................................................................................17
3.2.3. Chế độ mưa ẩm................................................................................17
3.2.4. Chế độ gió........................................................................................18
3.3. Điều kiện địa hình, địa chất.....................................................................19
IV. HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG TẠI KHU VỰC CÔNG TY.........................20
4.1. Hiện trạng môi trường không khí............................................................20
4.2. Hiện trạng môi trường nước....................................................................20
4.3. Hiện trạng môi trường sinh thái...............................................................21
CHƯƠNG II. HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI.........................................22
I. NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY KHI CHƯA CÓ DỰ ÁN NÂNG CẤP DÂY
CHUYỀN CÔNG NGHỆ........................................................................................22
1.1. Nước thải sinh hoạt..................................................................................22
1.2. Nước thải sản xuất...................................................................................23
1.3. Nhận xét..................................................................................................24
II. NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY SAU KHI LẮP ĐẶT CÔNG NGHỆ SẢN
XUẤT MỚI.............................................................................................................24
2.1. Nước thải sinh hoạt..................................................................................24
2.2. Nước thải sản xuất...................................................................................25
2.3. Nước mưa chảy tràn................................................................................28
2.4. Nhận xét..................................................................................................28
CHƯƠNG III. CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG KHÁC......................................29
I. MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ........................................................................29
1.1. Khí thải....................................................................................................29
1.2. Bụi...........................................................................................................29
1.3. Tiếng ồn...................................................................................................29
II. CHẤT THẢI RẮN..........................................................................................30
2.1. CTR sinh hoạt..........................................................................................30
SVTH: Phí Mạnh Tiến 2
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
2.2. CTR sản xuất...........................................................................................30
III. CÔNG TÁC AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ PHÒNG CHỐNG SỰ CỐ...........30
IV. CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ VÀ QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG...............30
4.1. Các biện pháp quản lý môi trường...........................................................30
4.2. Các biện pháp quan trắc môi trường........................................................31
CHƯƠNG IV. THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI...................................32
I. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN...................................................................................32
1.1. Lưu lượng nước thải................................................................................32
1.2. Mức độ làm sạch cần thiết của nước thải.................................................35
1.2.1. Hiệu suất xử lý BOD5......................................................................35
1.2.2. Hiệu suất xử lý SS...........................................................................36
II. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ VÀ SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG
NGHỆ...................................................................................................................... 36
2.1. Lựa chọn phương án xử lý.......................................................................36
2.1.1. Các thông số liên quan.....................................................................36
2.1.2. Phương án xử lý...............................................................................36
2.2. Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý..........................................................37
2.2.1. Phương án I: xử lý nước thải kết hợp kị khí và hiếu khí..................37
2.2.2. Phương án II: xử lý sinh học hai bậc...............................................38
III. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ, PHƯƠNG ÁN I........................39
3.1. Song chắn rác..........................................................................................39
3.1.1. Nhiệm vụ song chắn rác..................................................................39
3.1.2. Tính toán kích thước song chắn rác.................................................39
3.1.3. Cấu tạo song chắn rác......................................................................41
3.2. Bể điều hoà lưu lượng.............................................................................42
3.2.1. Nhiệm vụ bể điều hoà......................................................................42
3.2.2. Tính toán kích thước bể điều hoà....................................................42
3.2.3. Tính toán công suất máy nén khí.....................................................47
SVTH: Phí Mạnh Tiến 3
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
3.2.4. Cấu tạo bể điều hoà.........................................................................48
3.3. Bể UASB.................................................................................................49
3.3.1. Cơ sở chọn phương án.....................................................................49
3.3.2. Tính toán thiết kế bể UASB.............................................................49
3.3.3. Tính toán lượng khí mêtan sinh ra...................................................52
3.3.4. Tính toán dàn ống phân phối nước vào...........................................52
3.3.5. Tính toán lượng bùn sinh ra.............................................................52
3.3.6. Cấu tạo bể UASB............................................................................53
3.4. Bể Aeroten...............................................................................................55
3.4.1. Cơ sở lựa chọn phương án...............................................................55
3.4.2. Tính toán thiết kế bể aeroten xáo trộn hoàn toàn.............................55
3.4.3. Cấu tạo bể aeroten...........................................................................62
3.5. Bể lắng.....................................................................................................64
3.5.1. Cơ sở lựa chọn phương án...............................................................64
3.5.2. Tính toán thiết kế bể lắng đứng.......................................................64
3.5.3. Cấu tạo bể lắng đứng.......................................................................66
3.6. Bể mêtan..................................................................................................69
3.6.1. Lượng bùn dẫn đến bể mêtan..........................................................69
3.6.2. Cấu tạo bể mêtan.............................................................................71
IV. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHƯƠNG ÁN II.72
4.1. Song chắn rác..........................................................................................72
4.2. Bể điều hoà..............................................................................................73
4.3. Bể lắng đợt I............................................................................................73
4.3.1. Nhiêm vụ bể lắng I..........................................................................73
4.3.2. Thính toán thiết kế bể lắng đứng I...................................................74
4.4. Bể aeroten bậc I.......................................................................................76
4.4.1. Tính toán thiết kế bể aeroten xáo trộn hoàn toàn.............................76
4.4.2. Cấu tạo bể aeroten...........................................................................82
4.5. Bể lắng II bậc I........................................................................................82
4.6. Bể aeroten bậc II......................................................................................83
4.7. Bể lắng II bậc II.......................................................................................85
SVTH: Phí Mạnh Tiến 4
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
4.8. Bể mêtan..................................................................................................86
4.8.1. Lượng bùn dẫn đến bể mêtan..........................................................86
4.8.2. Cấu tạo bể mêtan.............................................................................87
SVTH: Phí Mạnh Tiến 5
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY
I. CƠ SỞ HẠ TẦNG
Công ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình trước đây là nhà máy bia rượu
Quảng Bình đi vào sản xuất từ đầu năm 1992 công suất sản xuất ban đầu là 1 triệu
lít/năm với công nghệ sản xuất bia của Tiệp Khắc mang nhản hiệu bia Sládek. Thời
gian đầu khi mới bước vào sản xuất, hoạt động nhà máy gặp phải nhiều khó khăn
đặc biệt là trong lĩnh vực công nghệ và thị trường nên sản lượng sản xuất còn rất
thấp, mức độ tiêu thụ còn hạn chế. Sau một thời gian hoàn chỉnh công nghệ, ổn
định chất lượng sản phẩm, tăng cường khai thác và mở rộng thị trường, đến cuối
năm 1993 sản lượng sản xuất của nhà máy không còn đáp ứng đủ cho nhu cầu tiêu
thụ của thị trường. Trước thực tế đó, công ty đã từng bước nâng công suất lên 1,5
triệu lít/ năm rồi 5 triệu lít/năm. Sản phẩm chủ yếu là bia hơi, phục vụ cho thị
trường trong và ngoại tỉnh. Tuy nhiên thị trượng tiêu thụ ngày càng rộng, nhu cầu
tiêu thụ ngày càng nhiều trong khi nhà máy chỉ sản xuất bia hơi phục vụ trong thời
gian hè mà nhu cầu tiêu thụ của thị trường quanh năm. Vì vậy công ty đang đầu tư
xây dựng một dây chuyền sản xuất bia hiện đại, đồng bộ để xản suất bia chất lượng
cao với công suất được nâng từ 5 triệu lít/năm lên 20 triệu lít/năm. Trong đó có 5
triệu lít bia hơi và 15 triệu lít bia chai. Với thương hiệu bia Hà Nội vốn đã rất nổi
tiếng trong cả nước, đặc biệt là khu vực phía Bắc. Với dự án nâng cấp công suất
của công ty bia sẻ đưa lại nhiều lợi ích về kinh tế xã hội trong tương lai cho khu
vực này như nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh của doanh nghiệp, tăng mức
nộp ngân sách cho nhà nước, giải quyết công ăn việc làm, tăng thu nhập cho người
lao động, gián tiêp tạo ra các công ăn việc làm thông qua các hoạt động dịch vụ,
vận tải…
Mặt bằng công ty cổ phần bia bao gồm:
– Nhà hành chính
– Nhà nấu bia Sládek
– Phân xưỡng hoàn thiện, chiết chai
– Nhà nấu bia
– Khu lên men, lọc bia
SVTH: Phí Mạnh Tiến 6
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
– Kho thành phẩm
– Nhà đạt máy lạnh, máy nén khí
– Nhà đặt lò hơi
– Bể nước sạch
– Trạm điện
– Nhà bỏa vệ
– Nhà xe
– Kho nguyên liệu
– Khu đất dự kiến xây dựng hệ thống xử lý nước thải
– Hồ xử lý nước thải tùy nghi
Tổng diện tích mặt bằng là: 22.313m2 .
I.1. Sơ đồ công nghệ đang lắp đặt bao gồm
I.1.1. Hệ thống xay nghiền
– Máy nghiền malt kiểu lô, công suất 1tấn/giờ.
– Hệ thống phểu chứa, vít tải, gàu tải.
I.1.2. Hệ thống nấu
– Điều khiển bán tự động.
– Thể tích dịch lạnh: 7500lít/mẻ.
– Số mẻ nấu: 12 mẻ/ngày.
– Hiệu suất thu hồi: 97%
– Các thiết bị bao gồm:
Nồi hơi hóa 2 cái: 4,2 m3
Nồi đường hóa, 2 cái: 9,0 m3
Nồi lọc bã, 2 cái: 11,1 m3
Nồi trung gian, 1 cái: 9,0 m3
Nồi hublon hóa, 2 cái: 12,4 m3
Thùng lắng xoáy, 1 cái: 9,8 m3
Thiết bị làm lạnh nhanh,1 cái: 10,0 m3
Hệ thống CIP nấu, 3 cái: 1,8 m3
Thùng nước lạnh 20C, 1 cái: 28,0 m3
Thùng nước nóng 800C, 1 cái: 28,0 m3
SVTH: Phí Mạnh Tiến 7
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Thùng nước nấu bia, 1 cái: 30.0 m3
I.1.3. Hệ thống tank lên men
– Điều khiển bán tự động.
– Số mẻ nấu vào 1 tank: 7 mẻ
– Thể tích tank lên men: 52.000lít/63.000lít
– Số lượng tank: 30 tank
Thời gian sử dụng cho một chu kỳ lên men bia chai Hà Nội là 20 ngày (lên
men 18 ngày, 1 ngày nấu tank, 1 ngày lọc và vệ sinh tank). mổi tháng mổi tank lên
men 1,5 chu kỳ.
I.1.4. Hệ thống thiết bị sản xuất men
– Các tank nhân men, tank khuấy rửa men, tank nước lạnh, tank bảo quản men
được chế tạo trong nước.
Tank nhân men loại 0,05m3: 2 cái
Tank nhân men loại 1,5m3: 1 cái
Tank nhân men loại 6,0m3: 1 cái
Tank bảo quản men loại 4m3: 3 cái
Tank bảo quản men loại 1m3: 3 cái
– Hệ thống đường ống, bơm men, phụ kiện, vật tư được nhập ngoại.
I.1.5. Máy lọc bia
– Máy lọc công suất 10.000lít/giờ, có thiết bị đo độ đục tự động, thiết bị tự động
điều chỉnh CO2
– Thời gian lọc của 1 tank lên men: 5giờ
I.1.6. Hệ thống tank chứa bia thành phẩm
– Gồm 2 tank x 55.000lít
– Điều khiển bán tự động
– Hệ thống CIP cho tank thành phẩm và máy chiết bia
I.1.7. Hệ thống chiết bia hơi
Sử dụng máy rửa, chiết két được sản xuất trong nước, có công suất 60két/giờ
I.1.8. Hệ thống hoàn thiện sản phẩm
– Chọn hệ thống thiết bị công suất 10.000 chai/giờ.
– Hệ thống thiết bị bao gồm:
SVTH: Phí Mạnh Tiến 8
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Máy rửa chai
Máy chiết rót
Máy đóng nút (có thiết bị kiểm tra mức và nắp chai tự động)
Máy thanh trùng
Máy dán nhãn )thiết bị kiểm tra nhãn tự động)
Máy in phun hạn sử dụng lên nhãn
Máy gắp chai thành phẩm tự động vào két
Băng tải chai
Băng tải két
SVTH: Phí Mạnh Tiến 9
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 10
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Sơ đồ công nghệ sản xuất bia của công ty hiện tại đang lắp đặt với công suất
20 triệu lít/măn bao gồm:
Traïm XLNT
Hoà hoùa Ñöôøng hoùa
Loïc dòch ñöôøng
Houblon hoùa
Laéng caën
Laøm laïïnh nhanh
Leân men
Loïc bia
Chieát chai
Thanh truøng
Daùn nhaõn
Röûa chai
Voû chai
O2 + men
Houblon
Ñöôøng
Gaïo Malt
Baõ malt
Baõ hoa
Bia chai thaønh phaåm
Nöôùc thaûi
Nöôùc thaûi
Nöôùc thaûi
Nöôùc thaûi
Nöôùc thaûi
Nöôùc thaûi
Nöôùc thaûi
SVTH: Phí Mạnh Tiến 10
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
I.2. Sơ lược quá trình sản xuất
I.2.1. Xay nghiền
Malt và gạo được loại bỏ tạp chất, sau đó được nghiền nhỏ nhờ hệ thống xử lý
nguyên liệu.
I.2.2. Nấu
Bột gạo và malt lót được đưa vào hồ nồi hoá, bột malt được đưa vào nồi
đường hoá qua cân định lượng. Sau đó cháo gạo được bơm vào nồi malt để tiến
hành đường hoá. tại đây nhờ emzim có sẳn trong malt chuyển hoá tinh bột và
protêin thành đường, axitamin và các chất hoà tan khác. kết thúc quá trình đường
hoá hoàn toàn, toàn bộ khối dịch được bơm sang nồi lắng lọc để thu hồi dịch đường
trong và loại bỏ bả.
Dịch đường trong được đưa vào nồi huoblon hóa để thực hiện quá trình
huoblon hóa (đun sôi dịch đường với hoa huoblon) để tạo mùi vị cho bia.
Tiếp theo, dịch đường được bm nhanh sang thùng lắng xoáy để tách cặn hoa
và những kết tủa tạo thành qua giai đoạn huoblon hóa.
Dịch đường đã lắng cặn được làm lạnh nhanh để giảm nhiệt độ xuống 8-100C
(nhiệt độ tối ưu để lên men), sục khí vô trùng, gây men và đưa vào các tank lên
men.
I.2.3. Lên men
– Quá trình lên men được chia làm 2 giai đoạn: lên men chính và lên men phụ.
– Giai đoạn đầu của quá trình lên men chính, sự tiêu hao cơ chất diển ra mạnh
mẻ. Một lượng lớn đường đường được chuyển hòa thành rượu và CO2, sản
phẩm của quá trình này là bia non, đục, có mùi đặc trưng nhưng chưa thích
hợp cho việc sử dụng. Thời gian lên men chính là 7 ngày.
– Giai đoạn tiếp theo, bia non được tiến hành lên men phụ và tàng trữ với nhiệt
độ 0-10C. quá trình lên men này diển ra chậm, tiêu hao ít cơ chất, chủ yếu tạo
ra hương vị đặc trưng, ổn định, lắng trong và bảo hòa CO2 cho bia. Thời gian
lên men phụ từ 10-12 ngày, sản phẩm của quá trình lên men phụ là bia được
bảo hòa CO2 có hương thơm đặc trưng và dể chịu nhờ quá trình sinh hóa đặc
biệt diển ra ở điều kiện nhiệt độ thấp.
SVTH: Phí Mạnh Tiến 11
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 12
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
I.2.4. Lọc trong bia
Sau khi kết thúc quá trình lên men phụ, bia được lọc trong và bảo hòa lại
lượng CO2 bị tổn thất
I.2.5. Chiết chai và hoàn thiện sản phẩm
Bia trong được chiết vào chai, lon sau đó được đưa qua quá trình thanh trùng
để tăng thời gian sử dụng cho bia.
I.3. Nhân lực lao động và chế độ làm việc
Công ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình với đội ngủ cán bộ công nhân viên
có trình độ và kinh nghiệm của hơn 15 năm sản xuất kinh doanh bia trên thị trường,
đồng thời có sự hổ trợ của các cán bộ quản lý, chuyên gia kinh tế kỹ thuật của tổng
công ty Bia-Rượu-NGK Hà Nội
Tổng số cán bộ công nhân viên của công ty bao gồm: 170 người, trong đó:
– Khối văn phòng: 67 người
Ban Giám đốc: 3 người
Phòng TV-KT (gồm cả thủ kho): 10 người
Phòng thị trường và tiêu thụ sản phẩm: 29 người
Phòng kế hoạch, vật tư, XDCB: 3 người
Phòng TC-HC: 11 người
Phòng KT-CN: 5 người
Phòng men-KCS: 6 người
– Khối sản xuất: 103 người
PXCĐ: 23 người
PX bia chai: 33 người
PX bia hơi: 10 người
PX HTSP: 37 người
Công ty thực hiện chế độ sản xuất 3 ca/ ngày, 8 giờ/ca
Số ngày làm việc trong năm: 300 ngày.
Số mẻ nấu trong ngày: 12 mẻ
Thể tích mổi mẻ nấu: 7,5 m3 dịch lạnh
SVTH: Phí Mạnh Tiến 12
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 13
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
I.4. Hệ thống giao thông vận tải
Công ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình nằm sát Quốc lộ 1A, gần nhà ga xe
lửu, gần sân bay đồng hới, hệ thống giao thông hết sức thuận tiện cho việc lưu
thông vận chuyển hàng hóa và giao dịch.
Hiện tại công ty có : 3 xe vận tải loại 2,5 tấn
1 xe vận tải loại 1,25 tấn
1 xe vận tải loại 1,0 tấn
Khi đầu tư nâng cấp công suất, công ty cần trang bị thêm 3 xe vận tải loại từ 1
đến 1,25 tấn.
SVTH: Phí Mạnh Tiến 13
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
II. VẤN ĐỀ CUNG CẤP NGUYÊN, NHIÊN LIỆU
II.1. Cung cấp điện
Nguồn điện cung cấp cho quá trình sản xuất bia của nhà máy được lấy tư lưới
điện 22kV nằm trên đường F325.
Nhu cầu phụ tải của nhà máy bao gồm:
– Khu nấu: 160 kW
– Khu lên men: 40 kW
– Khu hoàn thiện sản phẩm: 120 kW
– Khu máy lạnh: 400 kW
– Khu lò hơi: 50 kW
– Máy nén khí: 50 kW
– Hệ thống chiếu sáng: 25 kW
– Văn phòng và các sinh hoạt khác: 25 kW
Tổng công suất: 870 kW
II.2. Cung cấp hơi
Công ty hiện có 2 nồi hơi sử dụng dầu FO:
– 1 nồi có công suất 1.500 kghơi/giờ.
– 1 nồi có công suất 750kghơi/giờ.
Đầu tư thêm 2 nồi công suất 2.500 kghơi/giờ.
II.3. Cung cấp lạnh
Hiện tại công ty có các máy lạnh với công suất nhỏ:
– 1 máy CARRIER, công suất 129.000 kcal/h
– 1 máy HAFNER, công suất 50.000 kcal/h
– 1 máy MEIS, công suất 20.000 kcal/h
Cần đầu tư lên công suất 750.000kcal/h: 3máy x 250.000 kcal/h
II.4. Cung cấp khí nén
Hệ thống máy nén khí của công ty hiện tại có:
– 1 máy nén khí thường, công suất 0,5 m3/phút
– 1 máy nén khí sạch, công suất 0,2 m3/phút
Cần cấp thêm các máy:
– 2 máy nén khí sạch, công suất: 1m3/phút
SVTH: Phí Mạnh Tiến 14
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
– 1 máy nén khí thường, công suất: 3m3/phút
II.5. Cung cấp nguyên liệu
Nguyên liệu chính sử dụng cho sản xuất bia của nhà máy được đảm bảo yêu
cầu chất lượng:
– Malt đại mạch, loại 2 hàng: được nhập ngoại từ Uc, Pháp, số lượng:
2.630tấn/năm
– Gạo tẻ, thu mua trong nước, số lượng 658tấn/năm
– Hoa huoblon: được nhập ngoại từ Đức:
Houblon dạng cao: số lượng: 2.800 kg/năm (theo định mức sản xuất
bia Hà Nội)
Huoblon dạng viên: số lượng: 6.000 kg/năm (theo định mức sản xuất
bia Hà Nội)
– Men giống: nhập về theo đúng chủng loại đặc trưng của bia Hà Nội
– Nước được xử lý theo đúng yêu cầu công nghệ.
Ngoài ra quá trình sản xuất bia còn sử dụng một số nguyên liệu phụ như: bao
bì, đóng gói phải đảm bảo theo định mức yêu cầu kèm theo.
SVTH: Phí Mạnh Tiến 15
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 16
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
III. CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
III.1. Vị trí địa lý
Công ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình thuộc địa phận tiểu khu 13-phường
Bắc Lý-thành phố Đồng Hới-tỉnh Quảng Bình.
Hình 1: Bản đồ vị trí công ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình
Tổng diện tích của công ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình là 22313m2
– Phía Bắc giáp khu dân cư phường Bắc Lý qua con đường F325 rộng 15m.
– Phía Tây giáp khu dân cư phường Bắc Lý qua con đường nội vùng rộng 5m.
– Phía Nam giáp công ty Cầu đường 1 qua con đường nội vùng rộnh 5m.
– Phía Đông giáp vùng ruộng rau của nhân dân phường Bắc Lý và đường quốc
lộ 1A.
Công ty cách đường quốc lộ 1A 200m về phía Đông, cách trung tâm thành
phố Đồng Hới 4km về phía Bắc.
III.2. Điều kiện khí hậu
Căn cứ vào các số liệu thống kê từ hơn 40 năm gần đây tại các trạm khí tượng
thủy văn của khu vực Đồng Hới, đặc điểm khí hậu của khu vực công ty bia như sau
SVTH: Phí Mạnh Tiến 16
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 17
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
III.2.1. Chế độ nhiệt
Công ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới
gió mùa, với 2 mùa chủ yếu là mùa đông (mùa lạnh, từ tháng 11 đến tháng 3 năm
sau) và mùa hè (mùa nóng, từ tháng 4 đến tháng 10), nhiệt độ bình quân hàng năm
biến động từ 230C đến 250C.
Mùa nóng với nhiệt độ trung bình từ 25-280C, các tháng nóng nhất trong năm
là 6, 7, 8 có nhiệt độ trung bình cao trên 280C do ảnh hưỡng của gió phơn Tây Nam
khô và nóng. Nhiệt độ cao tuyệt đối nhiều lần đạt trên 400C.
Mùa lạnh với nhiệt độ trung bình 200C. thời tiết lạnh nhất vào các tháng 12, 1,
2. nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối 5,50C.
Bảng 1: Nhiệt độ trung bình tại khu vực
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Nhiệt
độ(0C) 18,2 18,9 21,4 24,4 27,8 29,2 29,4 28,5 26,7 24,5 21,4 19,7
Nguồn: Báo cáo của Trung tâm khí tượng thủy văn Quốc gia
III.2.2. Bức xạ mặt trời
Số giờ nắng trong năm dao động từ 1700 đến 1800 giờ, tháng có số giờ nắng
ít nhất là tháng 2 có số giờ nắng khoảng 64 giờ, tháng có số giờ nắng nhiều nhất là
tháng 7 có số giờ nắng khoảng 240 giờ.
Tổng bức xạ trung bình năm là 122,72 Kcal/cm2
Bảng 2: Số giờ nắng trung bình của khu vực có dự án
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Số giờ
nắng95 64 94 170 243 224 239 186 157 144 92 78
Nguồn: Báo cáo của Trung tâm khí tượng thủy văn Quốc gia
III.2.3. Chế độ mưa ẩm
Tổng lượng mưa trung bình năm của khu vực Đồng Hới là 2261 mm. Mùa
mưa thường tập trung trong các tháng 9, 10, 11.
SVTH: Phí Mạnh Tiến 17
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 18
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Bảng 3: Lượng mua và số ngày mưa trong năm tại khu vực
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm
Lượng mưa
(mm)54 50 49 54 106 80 80 163 488 644 360 133 2261
Số ngày mưa 10,7 10,0 9,8 7,7 8,5 7,0 9,6 9,6 15,5 17,6 16,5 12,5 135,0
Nguồn: Báo cáo của Trung tâm khí tượng thủy văn Quốc gia
Độ ẩm không khí trung bình năm tại Đồng Hới là 81%. Giai đoạn từ tháng 9
đến tháng 4 năm sau có độ ảm lớn 86%-92%. Độ ẩm lớn nhất trong tháng 2 và 3.
mùa khô có độ ảm khoảng 72%-73%. Những ngày có gió phơn Tây nam thổi mạnh,
thời tiết rất khô, nóng, độ ảm xuống rất thấp, có ngày xuống tới 28%.
Bảng 4: Độ ẩm trung bình tại khu vực
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Độ ẩm
(%)88 85 90 87 79 73 72 76 85 87 88 87
Nguồn: Báo cáo của Trung tâm khí tượng thủy văn Quốc gia
Lượng bốc hơi nước khá cao, biến động từ 1000 đến 1300mm. lớn nhất vào
các tháng 5, 6, 7, 8 vì thời gian này chịu ảnh hưỡng của gió phơn Tây Nam.
Bảng 5: Lượng bốc hơi nước trung bình trong các tháng
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm
Lượng
bốc hơi
(mm)
62,6 46,4 52,7 71,0 136,1 170,4 201,1 160,6 89,1 19,8 77,3 75,1 1222,3
Nguồn: Báo cáo của Trung tâm khí tượng thủy văn Quốc gia
III.2.4. Chế độ gió
Có 2 mùa gió chính là gió Đông và gió Hè.
Gió Đông: từ tháng 11 đến tháng 1 năm sau. Hướng gió thịnh hành là gió
Đông Bắc.
Gió Hè: thịnh hành là gió Tây Nam từ tháng 5 đến tháng 8.
SVTH: Phí Mạnh Tiến 18
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 19
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Bảng 6: Tốc độ gió trung bình và lớn nhất của các tháng
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Trung bình (m/s) 3,2 2,9 2,5 2,4 2,5 2,7 3,1 2,5 2,5 3,2 3,5 3,1
Lớn nhất (m/s) 12 11 12 13 12 12 14 12 16 14 14 13
Nguồn: Báo cáo của Trung tâm khí tượng thủy văn Quốc gia
III.3. Điều kiện địa hình, địa chất
Khu vực nhà máy có địa hình khá bàng phẳng, đây là vùng đất cao chưa hề bị
ngập lụt.
Địa chất khu vực có kết cấu địa tầng khá ổn điịnh, khả năng chịu nén tốt, đẩm
bả cho việc xây dựng các công trình có tải trọng lớn.
SVTH: Phí Mạnh Tiến 19
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 20
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
IV. HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG TẠI KHU VỰC CÔNG TY
Hiện trạng môi trường tại khu vực công ty được phân tích ngày 13-15/07/2005
do Trung tâm môi trường công nghiệp-Viện nghiên cứu mỏ và luyện kim tiến hành.
IV.1. Hiện trạng môi trường không khí
Bảng 7: Hiện trạng môi trường không khí khu vực công ty
TT Thông số A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7
01 Độ ẩm (%) 53,5 72 68,6 63,6 70,4 70,2 68,6
02 CO (mg/m3) Kph Kph Kph Kph Kph Kph Kph
03 NO (mg/m3) Kph Kph Kph Kph Kph Kph Kph
04 SO2 (mg/m3) Kph Kph Kph Kph Kph Kph kph
05 NO2 (mg/m3) Kph Kph Kph Kph Kph Kph Kph
06 H2S (mg/m3) Kph Kph Kph Kph Kph Kph Kph
07 Bụi (mg/m3) 0,13 0,047 0,022 0,032 0,045 0,021 0,091
08 Tiếng ồn (dBA) 66 69 60 66 69 60 72
Chú thích:
– kph: không phát hiện
– A1, A2, …, A7: các vị trí đo (có trên sơ đồ)
IV.2. Hiện trạng môi trường nước
Bảng 8: Hiện trạng môi trường nước mặt tại khu vực công ty
TT Thông số B1 B2 B3 B4 B5 TCVN
01 Màu Hơi đục Hơi đục Hơi đục Không Không Không
02 Mùi Không Hơi hôi Hơi hôi Không Không Không
03 Độ muối (0/00) 2,4 0,2 0,2 0,1 0,1 -
04 pH 11,39 7,83 7,35 7,36 7,40 5,5-9
05 Độ dẩn (S/cm) 430 461 478 60,1 45,6 =<1750
06 Đô đục (NTU) 99,3 87,4 57,9 5,31 3,47 -
07 DO (mg/l) 1,32 1,39 1,52 3,93 4,06 >=2
08 TDS (mg/l) 2230 215 225 28 22 <1000
09 COD (mg/l) 1200 500 150 30 7 =<100
10 BOD5 (mg/l) 850 320 70 16 4 =<50
Chú thích: B1, B2, …, B5: các vị trí đo (có trên sơ đồ)
SVTH: Phí Mạnh Tiến 20
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 21
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Bảng 9: hiện trạng môi trường nước ngầm quanh khu vực công ty
TT Thông số C1 C2 C3 C4 C5 TCVN
01 Màu Không Không Không Không Không Không
02 Mùi Không Không Không Không Không Không
03 Độ muối (0/00) 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 -
04 pH 7,2 6,85 6,74 7,03 6,92 6,5-8,5
05 Độ dẩn (S/cm) 100 35,6 88,6 127 114 -
06 Đô đục (NTU) 19 11 20 13 12 -
07 DO (mg/l) 2,1 1,97 1,65 2,2 2,6 -
08 Fe (mg/l) 0,23 0,31 0,16 0,02 0,02 1-5
09 Mn (mg/l) 0,02 0,05 0,09 0,04 0,2 0,1-0,5
IV.3. Hiện trạng môi trường sinh thái
Ở đây thực vật chủ yếu là các loại cây bụi, tre, bạch đàn, keo, bàng.
Chỉ có động vật nuôi thông thường như trâu, bò, lợn, gà, … một số loài cá,
tôm nước ngọt ở ao, hồ và một số loài côn trùng.
SVTH: Phí Mạnh Tiến 21
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 22
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
CHƯƠNG II. HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Đối với nhà máy bia thì vấn đề môi trường cơ bản nhất là nước thải, tuy nhiên
do trước đây nhà máy có công suất nhỏ (5 triệu lít/năm) và hoạt động sản xuất theo
mùa (sản xuất bia hơi) nên vẩn chưa xây dựng hệ thống xữ lý nước thải mà chỉ sử
dụng hồ tự nhiên sẵn có để xũ lý. Hiện nay nhà máy đang lắp đặt công nghệ mới
với công suất lên tới 20 triệu lít/năm tuy nhiên nhà máy vẩn chưa chú trọng đến xữ
lý nước thải.
I. NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY KHI CHƯA CÓ DỰ ÁN NÂNG CẤP
DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ.
Nước thải của nhà máy bia bao gồm nước thải sinh hoạt của công nhân viên
chức làm việc trong nhà máy và nước thải từ quá trình sản xuất.
I.1. Nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt do các hoạt động vệ sinh của khoảng 100 cán bộ công
nhân viên thải ra. Qua xem xét thực tế, lượng nước thải sinh hoạt của nhà máy ước
tính khoảng gần 4m3/ngđ. Thành phần đặc trưng của nước thải sinh hoạt được nêu
trong bảng 10.
Bảng 10: thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt của nhà máy bia
Chất ô nhiểm Đơn vị Nồng độ
SS mg/l 350
BOD5 mg/l 110
COD mg/l 250
N tổng mg/l 4
P tổng mg/l 4
Tổng coliform MPN/1000ml 100-400
Hình 2: Theo tài liệu của tổ chức y tế Thế Giới
Lượng nước thải này chủ đều được xữ lý bàng bể tự hoại ba ngăn rồi cho thấm
vào đất.
SVTH: Phí Mạnh Tiến 22
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 23
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
I.2. Nước thải sản xuất
Sản xuất bia là một trong những ngành công nghiệp sinh ra lượng nước thải
lớn, nồng độ chất bẩn cao đòi hỏi cần phải có phương pháp xữ lý triệt để. Truy
nhiên trước đây do công nghệ sản xuất củ, vốn đầu tư ít, công suất nhỏ (1 triệu
lít/năm) nên nhà máy không đầu tư xây dựng hệ thống xữ lý mà chỉ dùng hồ xữ lý
sinh học tùy nghi có sẵn trong khuôn viên của nhà máy, với tổng diện tích của hồ là
72000m2.
Khi mới xây dựng lượng nước thải của nhà máy lúc hoạt động với công suất
tối đa là 100m3/ngđ, với thành phần các chất ô nhiểm như sau:
Bảng 11: thải lượng các chất ô nhiểm trong nước thải sản xuất của nhà máy
TT Thông số Đơn vị Nồng độ
01 pH 7,22
02 SS mg/l 192
03 BOD5 mg/l 105
04 COD mg/l 168
Nguồn : báo cáo ĐTM nhà máy bia Quảng Bình (tháng 11/1997)
Nước thải của nhà máy bia thải ra từ các công đoạn sản xuất bia hơi sẻ được
dẩn vào hệ thống cống dẩn nước thải của nhà máy, rồi đưa đến hố thu tập trung
trước khi thải vào hồ sinh học để tự xử lý.
Nước thải sau khi qua hồ xữ lý theo báo cáo ĐTM nhà máy bia Quảng Bình
(tháng 11/1997) lượng chất bẩn còn lại là:
Bảng 12: thải lượng chất bẩn sau khi qua hồ xữ lý sinh học
TT Thông số Đơn vị Nồng độ TCVN (B)
01 pH 6,42 5,5-9
02 SS mg/l 70 =<100
03 BOD5 mg/l 58 =<50
04 COD mg/l 104 =<100
Nguồn : báo cáo ĐTM nhà máy bia Quảng Bình (tháng 11/1997)
SVTH: Phí Mạnh Tiến 23
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 24
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Sơ đồ xữ lý nước sản xuất củ:
Song chaén raùc
Hoà laéng
Hoà xöõ lyù tuøy nghi
Hoà xöõ lyù thöïc vaät
Ra moâi tröôøng
Nöôùc thaûi
I.3. Nhận xét
Về mặt công nghệ, đây là phương pháp xử lý khá lạc hậu, khó có khả năng xử
lý các nguồn nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao như nước thải của nhà máy bia.
Mặt khác đây chỉ là sơ đồ trước đây, trên thực tế hiện nay hồ không đủ khả năng xử
lý vì vậy các bờ ngăn giữa các hồ đã không còn nũa, hiện nay chỉ còn một hồ chung
duy nhất.
Chính vì chỉ sử dụng hồ sinh học để xử lý nước thải của nhà máy nên thường
gây ra mùi hôi rất khó chịu, làm ảnh hưỡng đến đời sống của người dân sống quanh
vùng nhà máy.
II. NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY SAU KHI LẮP ĐẶT CÔNG NGHỆ SẢN
XUẤT MỚI
II.1. Nước thải sinh hoạt
Theo nhu cầu cấp nước cho sinh hoạt khi nhà máy đi vào sản xuất ổn định,
trung bình mổi người sử dụng 30 lít/ngày, chủ yếu phục vụ cho sinh hoạt cá nhân
của 170 cán bộ công nhân viên. Như vậy lượng nước thải sinh hoạt của nhà máy
thải ra ttrong một ngày là 5,1m3/ngđ, với tải lượng chất bẩn có trong nước thải là:
SVTH: Phí Mạnh Tiến 24
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 25
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Bảng 13: thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt của nhà máy bia
Chất ô nhiểm Đơn vị Nồng độ
SS mg/l 220
BOD5 mg/l 220
COD mg/l 500
N tổng mg/l 40
P tổng mg/l 8
Tổng coliform MPN/1000ml 100-400
Hình 3: Theo tài liệu của tổ chức y tế Thế Giới
Lượng nước thải này chủ đều được xữ lý bàng bể tự hoại ba ngăn rồi cho thấm
vào đất.
II.2. Nước thải sản xuất
Hiện nay nhà máy bia Quảng Bình đã được cổ phần hóa và chuyển thành công
ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình nâng cấp công nghệ, công suất sản xuất bia từ 5
triệu lít/năm lên 20 triệu lít/ năm. Với công suất sản xuất như vậy sẻ sinh ra một
lượng nước thải rất lớn làm ảnh hưỡng đến môi trường, đến sức khỏe, đến đời sống
của nhân dân lân cận nhà máy bia, đặc biệt sẻ làm ô nhiểm trầm trọng nguồn nước
mặt của khu vực này. Tuy nhiên dù công nghệ sản xuất lắp đặt tương đối hoàn
chỉnh nhưng nhà máy vẩn chưa chú trọng việc bảo vệ môi trường, chưa tiến hành
xây dựng hệ thống xữ lý nước thải phù hợp. Một khi việc lắp đặt hoàn chỉnh công
nghệ và đi vào hoạt động thì đây sẻ là nguồn ô nhiểm rất lớn trong khi hồ sinh học
chỉ xữ lý sơ bộ đối với các loại nước thải có hàm lượng chất bản thấp. Nhu vậy
công ty đã không tuân thủ việc bảo vệ môi trường theo tiêu chuẩn môi trường Việt
Nam đối với một cơ sở sản xuất công nghiệp.
SVTH: Phí Mạnh Tiến 25
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 26
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Theo tính toán sơ bộ bản đánh giá tác động môi trường của công ty cổ phần
bia Hà Nội-Quảng Bình thì lượng nước thải và tải lượng chất thải dự tính của công
ty là:
Bảng 14: thành phần, tính chất đặc trưng của nước thải sản xuất bia
Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị TCVN (B)
Lưu lượng m3/ngđ 500 500-5000
Nhiệt độ 0C 29
pH 12 5,5-9
BOD5 mg/l 1500 50
COD mg/l 2200 100
SS mg/l 500 100
Nguồn: báo cáo ĐTM dụ án đầu tư đổi mới thiết bị công nghệ, nâng công suất nhà
máy bia thuộc công ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình
từ 5 triệu lít/năm lên 20 triệu lít/năm
Nước thải sản xuất chủ yếu phát sinh từ các nguồn:
– Nước thải từ xưỡng lên men,nấu bia, lọc bia.
– Nước thải từ rửa chai, đóng chai thành phẩm.
– Nước thải từ các phòng thí nghiệm.
– Nước thải từ công việc vệ sinh các nồi nấu.
– Nước thải từ vệ sinh nhà xưỡng.
– Nước thải từ công đoan thanh trùng
– Nước ngưng tụ.
Nước thải này rất giàu chất hữu cơ, giàu chất dinh dưỡng dể bị phân hủy gây
ra mùi hôi thối khó chịu và đay cũng là môi trường dể sinh ra các loại vi trùng gây
bênh. Đặc biệt loại nước thải này có độ kiềm khá cao mà nguyên nhân chủ yếu là
do quá trình rửa chai phải sử dụng xút để rửa. Vì vậy nước thải của quá trình rửa
chai trước khi thải ra cống chung của nhà máy phải được trung hòa để không ảnh
hưỡng đến các công đoạn xử lý tiếp theo.
SVTH: Phí Mạnh Tiến 26
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 27
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Sơ đồ phát sinh nước thải trong các công đoạn chính:
Traïm XLNT
Hoà hoùa Ñöôøng hoùa
Loïc dòch ñöôøng
Houblon hoùa
Laéng caën
Laøm laïïnh nhanh
Leân men
Loïc bia
Chieát chai
Thanh truøng
Daùn nhaõn
Röûa chai
Voû chai
O2 + men
Houblon
Ñöôøng
Gaïo Malt
Baõ malt
Baõ hoa
Bia chai thaønh phaåm
Nöôùc thaûi
Nöôùc thaûi
Nöôùc thaûi
Nöôùc thaûi
Nöôùc thaûi
Nöôùc thaûi
Nöôùc thaûi
Với một lượng nước thải dự tính thải trong một ngày khoảng 500m3/ngđ khi
công ty hoạt động hết công suất thì sẻ gây ra sự quá tải đối với hồ sinh học và với
hàm lượng chất hữu cơ và chất dinh dưỡng cao sẻ gây ô nhiểm trầm trọng cho các
nguồn nước trong khu vực, cũng như sẻ gây ra mùi hôi rất khó chịu đối với người
SVTH: Phí Mạnh Tiến 27
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 28
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
dân ở quanh đây. Là nguyên nhân gây ra các bệnh về đường hô hấp, các bệnh về
đường ruột đối với người cũng như đối với các loại động vật.
Từ các số liệu trên cho ta thấy rằng cần phải đặt vấn đề quan tâm hàng đầu
của nhà máy bia lúc này là vấn đề xữ lý nước thải sản xuất.
II.3. Nước mưa chảy tràn
Vào mùa mưa, nước mưa chảy tràn qua khu vực công ty sẻ cuốn theo đất , cát,
dầu mở củng là một nguồn gây ô nhiểm cho ngồn nớc mặt trong khu vực, tuy nhiên
do mức độ ô nhiểm không cao nên lượng nước mưa này sẻ được thoát theo hệ
thống cống riêng dẩn ra hệ thống cống của thành phố.
II.4. Nhận xét
Với công nghệ sản xuất bia hiện đại đang được lắp đặt, công ty bia Hà Nội-
Quảng Bình theo dự báo sẻ là một cơ sở sản xuất đạt hiệu quả kinh tế cao và có
nhiều đóng góp cho ngân sách của tỉnh Quảng Bình. Tuy nhiên công ty lại chưa
chú trọng quan tâm đến vấn đề xử lý nước thải sản xuất của công ty. Đây là vấn đề
cần được các cấp quản lý quan tâm để đảm bảo cho môi trường được tốt hơn và
tránh được các hậu quả về sau.
SVTH: Phí Mạnh Tiến 28
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 29
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
CHƯƠNG III. CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG KHÁC
I. MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ
I.1. Khí thải
Trong công nghệ sản xuất bia không sinh ra khí thải, khí thải chỉ sinh ra từ
quá trình đốt chấy nhiên liệu của máy phát điện dự phòng, của nồi hơi, của các
phương tiện vận chuyển.
Hiện tại công ty có đề xuất một số phương pháp xữ lý khí thải như: sử dụng
dầu FO có hàm lượng lưu huỳnh thấp, sử dụng tháp hấp thụ, sử dụng kiềm pha
loảng, nâng cao ống khói, mà chủ yếu là khí thải từ việc đốt dầu FO để đun nồi hơi.
Mặc dù có đề xuất các phương án xữ lý nhưng công ty chỉ chọn phương án nâng
cao ống khói để giải quyết vấn đề khí thải.
Đối với khí thải của máy phát điện dự phòng: máy phát điện dự phòng chỉ sử
dung trong trường hợp có sự cố về nguồn điện, con bình thường không hoạt động,
do đó nguồn khí thải này không liên tục, chỉ mang tính tạm thời nên mức độ tác
động và ảnh hưởng tới môi trường không khí trong khu vức không đáng kể.
I.2. Bụi
Nguồn gây ô nhiểm không khí do bụi chủ yếu sinh ra trong quá trình xữ lý sơ
bộ (làm sạch, nghiền), quá trình xay nguyên liệu trước khi đưa vào nấu bia. Thới
gian hoạt động của máy xay nghiền là rất ít, vì vậy khả năng gây ô nhiểm bụi ở đây
là không liên tục. Mạt khác nó chỉ tác động trong phạm vi phàng xay, gây ảnh
hưỡng đến công nhân vận hành chỉ trong thời gian hoạt động. Do đó để không làm
ảnh hưỡng đến môi trường xung quanh, khi chế biến có thể dùng bạt để che chắn,
không cho bụi ra ngoài, đối với công nhân thì trang bị đầy đủ trang bị bảo hộ lao
động.
I.3. Tiếng ồn
Nguồn ồn trong phân xưỡng sản xuất bia chủ yếu là từ máy nghiền, máy đóng
thùng, băng chuyền đóng chai, máy nén khí , tháp làm nguội, …vì vây cần áp dụng
các biện pháp chống ồn như:
– Tra dầu thường xuyên cho máy móc.
– Thay thế những bộ phận bị hỏng hóc.
SVTH: Phí Mạnh Tiến 29
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 30
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
– Trang bị bảo hộ lao động phù hợp cho công nhân vận hành.
– Trồng cây xanh xung quanh khuôn viên nhà máy.
II. CHẤT THẢI RẮN
II.1. CTR sinh hoạt
Rác thải sinh hoạt được thu gom triệt để vào thùng rác bằng nhựa và đước vận
chuyển đến bải chôn lấp của thành phố.
II.2. CTR sản xuất
– CTR khó phân hủy: bao gồm vỏ thùng bị bể vỡ, két nhựa, bao bì, thùng
giấy…tuy nhiên lượng rác này không lớn nên có thể tái chế.
– CTR dể phân hủy: bao gồm bã malt, cặn men bia, … sẻ được thu gom hăng
ngày và bán cho các xí nghiệp chế biến thức ăn gia súc hoặc các cơ sở chăn
nuôi.
III. CÔNG TÁC AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ PHÒNG CHỐNG SỰ CỐ
Để đảm bảo trong an toàn lao động và phòng chống sự cố thì công ty cổ phần
bia Hà Nội-Quảng Bình đã áp dụng một số biện pháp:
– Tuân thủ các nguyên tắc an toàn lao động tại nơi sản xuất quy định.
– Giáo dục ý thức về vệ sinh môi trường, vệ sinh công nghiệp và an toàn lao
động cho cán bộ công nhân viên.
– Cài đặt các hệ thống biển báo tại các vị trí cần thiết
– Khám định kỳ cho cán bộ công nhân viên, có chế độ bồi dưỡng cho các công
nhân làm việc tại các khu vực có khả năng gây ảnh hưỡng sức khỏe cao.
– Đinh kỳ kiểm tra , bảo dưỡng máy móc thiết bị.
IV. CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ VÀ QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG
IV.1. Các biện pháp quản lý môi trường
Để đảm bảo hoạt động lâu dài của nhà máy, đảm bảo an toàn về sức khỏe của
người dân, an toàn môi trường khu vực thì công ty đã có chương trình giám sát môi
trường. Trong đố đặc biệt chú trọng các vấn đề:
– Quản lý các yếu tố ô nhiểm nguồn nước: BOD, COD, SS, Nitơ, Photpho,…
– Quản lý các yếu tố gây ô nhiểm không khí: bụi, tiếng ồn, khí thải,…
– Quản lý chất thải rắn
SVTH: Phí Mạnh Tiến 30
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 31
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
– Quản lý vệ sinh môi trường công nghiệp: phòng chống cháy nổ, tai nạn lao
động, …
IV.2. Các biện pháp quan trắc môi trường
Kế hoạch quan trắc môi trương của công ty được thống kê trong bảng 16
Bảng 15: Kế hoạch và chương trình giám sát môi trường
TT Đối tượng Vị trí Số điểm Các thông sốTần suất
(tháng/lần)
01Môi trường
không khí
Trong và ngoài
khu vực công ty4
CO, CO2, NOx,
nhiệt độ,…6
02 BụiTrong và ngoài
khu vực công ty5 Bụi lơ lửng 6
03 Tiếng ồnTrong và ngoài
khu vực công ty5 Độ ồn 6
04Môi trường
nước
Mước mặt, nước
ngầm3
BOD, COD, SS,
pH, …6
SVTH: Phí Mạnh Tiến 31
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 32
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
CHƯƠNG IV. THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI
I. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
I.1. Lưu lượng nước thải
Công ty cổ phần bia Hà Nội – Quảng Bình với công suất sản xuất bia hàng
năm là 20 triệu lít/năm, trong đó 15 triệu lít bia chai và 5 triệu lít bia hơi.
Hiện tại công ty đang tiến hành lắp đặt công nghệ sản xuất mới, vì vậy các số
liệu thực tế về chất lượng nước thải sản xuất của nhà máy chưa thể xác định chính
xác được mà chỉ lấy các số liệu lý thuyết dựa trên bảng tiêu chuẩn của tổ chức Y tế
Thế giới (WHO) và dựa vào thực tế nước thải sản xuất của một số nhà máy bia.
Dựa vào công suất sản xuất và công nghệ sản xuất của công ty ta có bảng tra
như sau:
Bảng 16: hệ số thải
Hệ số thải theo WHO
Tải trọng nước thải (m3/m3bia) BOD5 (kg/m3bia) SS (kg/m3bia)
11 18,8 7,3
Bảng 17: lượng chất bẩn sinh ra mổi ngày
Công suất sản xuất
(m3/ngđ)
Lượng BOD5 thải ra
mổi ngày kgBOD/ngđ)
Lượng SS sinh ra mổi
ngày (kgSS/ngđ)
55 1030 400
Với lưu lượng sản xuất:
Ta có:
Bảng 18: lưu lượng sản xuất bia của công ty
Lưu lượng sản xuất tính theo Đơn vị Giá trị
Năm m3/năm 20000
Ngày m3/ngày 54,8
Ca m3/ca 6,85
Từ bảng 1 và 2 ta tính được lưu lượng nước thải:
SVTH: Phí Mạnh Tiến 32
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 33
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Trong đó:
Qngđ : lưu lượng nước thải sản xuất, (m3/ngđ)
QSXng : công suất sản xuất bia tính theo ngày,
QSXng = 54,8 (m3/ngđ)
N : tải trọng nước thải, N = 11 (m3nước thải/m3 bia)
Nhu cầu oxy hoá sinh học của nước thải:
Trong đó:
NBOD : tải trọng BOD5, NBOD = 18,8 (kgBOD/m3bia)
Nhu cầu oxy hoá hoá học của nước thải
COD = 2200 (mg/l)
Nồng độ chất rắn lơ lửng trong nước thải:
Trong đó:
NSS : tải trọng SS, NSS = 7,3 (kgSS/m3bia)
Bảng 19: thống kê các số liệu tính toán
Thông số Đơn vị Giá trị
Qngđđ (m3/ng) 600
pH 10
SS (mg/l) 664
BOD5 (mg/l) 1709
COD (mg/l) 2200
SVTH: Phí Mạnh Tiến 33
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 34
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Bảng 20: phân bố lưu lượng nước thải theo từng giờ trong ngày
Giờ trong ngày %Q Q, m3/h
1 2,9 17,2
2 2,9 17,2
3 2,4 14,3
4 2,4 14,3
5 2,9 17,2
6 3,0 18,4
7 5,7 34,4
8 8,1 48,8
9 7,1 43,0
10 6,7 40,2
11 4,3 25,8
12 4,0 24,4
13 2,9 17,2
14 2,9 17,2
15 3,3 20,1
16 7,1 43,0
17 5,7 34,4
18 4,5 27,0
19 4,8 28,7
20 4,2 25,2
21 3,8 23,0
22 3,3 20,1
23 2,9 17,2
24 2,4 14,3
Tổng 100 600
SVTH: Phí Mạnh Tiến 34
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 35
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Bảng 21: giá trị lưu lượng giới hạn theo giờ
Lưu lượng Đơn vị Giá trị
Qmaxh m3/h 48,5
Qminh m3/h 14,3
Qtbh m3/h 25,0
Bảng 22: giá trị giới hạn theo giây
Lưu lượng Đơn vị Giá trị
Qmaxs l/s 13,49
Qmins l/s 3,97
Qtbs l/s 6,94
I.2. Mức độ làm sạch cần thiết của nước thải
Hiện tại thành phố Đồng Hới chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung mà
công ty lại nằm trong khu vực dân cư, nước thải được đổ vào cống thải chung của
thành phố. Vì vậy nước thải sản xuất của công ty cổ phần bia Hà Nội – Quảng Bình
sau khi xử lý cần đạt tiêu chuẩn loại B TCVN 5945 – 1995 trước khi thải vào môi
trường tiếp nhận (cống thải thành phố).
Bảng 23: TCVN 5945 – 1995 (nước thải công nghiệp tiêu chuẩn thải)
TT Thông số Đơn vịGiá trị giới hạn TCVN
A B C
1 pH 6 – 9 5.5 – 9 5 – 9
2 BOD5 mg/l 20 50 100
3 COD mg/l 50 100 400
4 SS mg/l 50 100 200
5 TP mg/l 4 6 8
6 TN mg/l 30 60 60
7 Coliform MNP/100ml 5000 1000 –
I.2.1. Hiệu suất xử lý BOD5
SVTH: Phí Mạnh Tiến 35
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 36
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Trong đó:
LA : nồng độ BOD5 của nước thải trước khi xử lý,
LA = 1709 (mg/l)
LC : nồng độ BOD5 của nước thải cần đạt được sau xử lý,
LC = 50 (mg/l)
I.2.2. Hiệu suất xử lý SS
Trong đó:
CA : nồng độ chất rắn lơ lửng của nước thải trước khi xử lý,
CA = 664 (mg/l)
CC : nồng độ chất rắn lơ lửng của nước thải cần đạt được sau
xử lý, CC = 100 (mg/l)
II. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ VÀ SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG
NGHỆ
II.1. Lựa chọn phương án xử lý
II.1.1. Các thông số liên quan
Bảng 24: các thông số liên quan đến lựa chọn phương án xử lý
Thông số Đơn vị Giá trị
Qngđđ (m3/ngđ) 600
pH 10
SS (mg/l) 664
BOD5 (mg/l) 1709
COD (mg/l) 2200
II.1.2. Phương án xử lý
Nước thải sản xuất bia có đặc trưng là nồng độ chất bản cao, có tính kiềm,
chứa nhiều chất hưu cơ dể phân huỷ. Với nước thải sản xuất có nồng độ chất bẩn
cao như vậy thì ta cần xử lý bằng biện pháp sinh học kết hợp cả kị khí lẩn hiếu khí
hoặc xử lý sinh học hai bậc.
SVTH: Phí Mạnh Tiến 36
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 37
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
II.2. Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý
II.2.1. Phương án I: xử lý nước thải kết hợp kị khí và hiếu khí
Vaän chuyeån Raùc Song chaén raùc
Beå ñieàu hoøa
Beå UASB
Beå aeroten
Beå laéng
Hoà sinh hoïc
Coáng thaûi thaønh phoá
Buøn
Nöôùc thaûi
Khí gas
Vaän chuyeån
Buøn tuaàn hoaøn
Khí neùn
Hình 4: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phương án I
SVTH: Phí Mạnh Tiến 37
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 38
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
II.2.2. Phương án II: xử lý sinh học hai bậc
Vaän chuyeån Raùc Song chaén raùc
Beå ñieàu hoøa
Beå laéng I
Beå aeroten baäc I
Beå laéng II baäc I
Hoà sinh hoïc
Coáng thaûi thaønh phoá
Nöôùc thaûi
Khí gas
Vaän chuyeån
Buøn tuaàn hoaøn
Khí neùn
Beå aeroten baäc II
Beå laéng II baäc II
Buøn tuaàn hoaøn
Beå meâtan
Hình 5: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phương án II
SVTH: Phí Mạnh Tiến 38
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 39
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
III. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ, PHƯƠNG ÁN I
III.1. Song chắn rác
III.1.1. Nhiệm vụ song chắn rác
Song chắn rác là công trình xử lý sơ bộ, mục đích của quá trình này là khử các
tạp chất thô (giẻ, rác, lá cây, … ) có thể gây ra sự cố trong quá trình vận hành xử lý
nước thải như làm tắc bơm, tăc đường ống hoặc kênh dẩn… Đây là bước quan
trọng bảo đảm an toàn và điều kiện làm việc thuận lợi cho cả hệ thống.
III.1.2. Tính toán kích thước song chắn rác
Nước thải sau khi qua ngăn tiếp nhận sẻ được dẩn tới song chắn rác bằng
mương dẩn. Do lưu lượng nước thải nhỏ nên ta chỉ sử dụng một song chắn rác với
việc cào rác tiến hành bằng thủ công.
Bảng 25: các thông số thủy lực mương dẩn nước thải
Thông sốQmaxs (l/s) Qtbs (l/s) Qmins (l/s)
13,55 6,98 3,98
Bm (m) 0,3 0,3 0,3
Độ dốc i 0,001 0,001 0,001
V (m/s) 0,38 0,3 0,27
H (m) 0,12 0,09 0,06
– Chiều sâu của lớp nước ở song chắn rác lấy bằng độ đầy của mương dẩn ứng
với Qmax
H1 = Hmax = 0,12 m
– Số khe hở của song chắn rác được tính theo công thức:
Trong đó:
n : số khe hở
Qmax : lưu lượng lớn nhất của nước thải, Qmax = 0,01355 m3/s
Vmax : vận tốc nước chảy qua song chắn rác, Vmax = 0,38 m/s
l : khoảng cách giửa các khe hở, l = 16mm = 0,016 m
k : hệ số tính đến mức độ cản trở dòng chảy, k = 1,05
– Chiều rộng của song chắn rác được tính theo công thức:
SVTH: Phí Mạnh Tiến 39
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 40
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Bs = s(n – 1) + (l n) = 0,008(20 – 1) + (0,016 20) = 0,5 m
Trong đó:
s : bề dày của thanh song, s = 0,008 m
– Tổn thất áp lực qua song chắn rác:
Trong đó:
Vmax : vận tốc của nước thải trước song chắn ứng với Qmax,
Vmax = 0,38 m/s
K1 : hệ số tính đến sự tăng tổn thất do vướng rác, K1 = 3
: hệ số sức cản cục bộ,
: hệ số phụ thuộc vào tiết diện thanh song, lấy theo bảng
3-7 sách Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp (Lâm
Minh Triết), lấy = 1,83
: góc nghiêng của song chắn so với hướng dòng chảy,
= 600
– Chiều dài phần mở rộng của song chắn:
Trong đó:
Bs : chiều rộng của song chắn rác, Bs = 0,5 m
Bm : chiều rộng của mương dẩn, Bm = 0,3 m
: góc nghiêng phần mở rộng, = 200
– Chiều dài xây dựng song chắn rác:
L = 2 L1 + L2 = 2 0,275 + 1 = 1,55 m
Trong đó:
L2 : chiều dài phần công tác song chắn rác, L2 = 1 m
– Chiều sâu xây dựng của song chắn rác:
H = H1 + hs + 0,3 = 0,12 + 0,014 + 0,3 = 0,434 m
Trong đó:
SVTH: Phí Mạnh Tiến 40
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 41
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
hs : tổn thất áp lực qua song chắn rác, hs = 0,014 m
– Hiệu suất khử SS đạt 5%, vậy SS ra khỏi song chắn rác là:
SSr = SSv (100% - 5%) = 664 (100% - 5%) = 630 mg/l
Bảng 26: nồng độ chất bẩn ra khỏi song chắn rác
Chỉ số Đơn vịGiá trị
Dòng ra Dòng vào
BOD5 mg/l 1709 1709
COD mg/l 2200 2200
SS mg/l 664 630
III.1.3. Cấu tạo song chắn rác
Bảng 27: các thông số kĩ thuật song chắn rác
Thông số Đơn vị Giá trị
B m 0,5
L m 1,55
H m 0,434
0
500
300
120
434
420
1550
1000
500
300
1550
1000
MAËT CAÉT DOÏC SONG CHAÉN RAÙC
MAËT BAÈNG SONG CHAÉN RAÙC
Hình 6: cấu tạo song chắn rác
III.2. Bể điều hoà lưu lượng
III.2.1. Nhiệm vụ bể điều hoà
Nước thải công nghiệp được thải ra với lưu lượng thường biến đổi theo giờ,
thời vụ sản xuất, mùa (mưa, nắng). Trong khi đó các hệ thống sinh học phải được
SVTH: Phí Mạnh Tiến 41
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 42
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
cung cấp nước thải đều đặn về thể tích cũng như về các chất cần xử lý 24/24 giờ.
Do đó sự hiện diện của một bể điều hoà là hết sức cần thiết. Bể điều hoà lưu lượng
được dùng để duy trì dòng thải vào gần như không đổi, khắc phục những vấn đề
vận hành do sự dao động lưu lượng nước thải gây ra, giảm được kích thước các
công trình sinh học sau đó và nâng cao hiệ suất của các quá trình ở cuối dây chuyền
xử lý.
III.2.2. Tính toán kích thước bể điều hoà
Để xác định thể tích bể điều hoà ta dựa vào lưu lượng thải theo giờ Qh, thể tích
tích tuỷ vào Vv và thể tích tích luỷ bơm đi Vb, lập bảng thể tích tích luỷ cho mổi giờ
trong ngày.
SVTH: Phí Mạnh Tiến 42
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 43
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Bảng 28: Thể tích tích luỷ theo giờ.
Giờ %Q Qh (m3/h) Vv (m3) Vb (m3)Hiệu số thể
tích (m3)
1 2,9 17,2 17,2 25,1 7,9
2 2,9 17,2 34,4 50,2 15,8
3 2,4 14,3 48,8 75,3 26,6
4 2,4 14,3 63,1 100,5 37,3
5 2,9 17,2 80,3 125,6 45,2
6 3,0 18,4 98,7 150,7 52,0
7 5,7 34,4 133,1 175,8 42,7
8 8,1 48,8 181,9 200,9 19,0
9 7,1 43,0 224,9 226,0 1,1
10 6,7 40,2 265,1 251,1 -13,9
11 4,3 25,8 290,9 276,3 -14,6
12 4,0 24,4 315,3 301,4 -13,9
13 2,9 17,2 332,5 326,5 -6,0
14 2,9 17,2 349,7 351,6 1,9
15 3,3 20,1 369,8 376,7 6,9
16 7,1 43,0 412,8 401,8 -11,0
17 5,7 34,4 447,2 426,9 -20,3
18 4,5 27,0 474,2 452,1 -22,2
19 4,8 28,7 502,9 477,2 -25,7
20 4,2 25,2 528,2 502,3 -25,9
21 3,8 23,0 551,1 527,4 -23,7
22 3,3 20,1 571,2 552,5 -18,7
23 2,9 17,2 588,4 577,6 -10,8
24 2,4 14,3 600 600 0,0
Tổng 100 600
– Thể tích lý thuyết bể điều hoà bằng hiệu đại số giá trị dương lớn nhất và giá trị
âm nhỏ nhất của cột hiệu số thể tích tích luỷ:
SVTH: Phí Mạnh Tiến 43
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Vđh(lt) = Vmax – Vmin = 52 – (-25,9) = 77,9 m3
Trong đó:
Vđh(lt) : thể tích lý thuyết của bể điều hoà, m3
Vmax : hiệu số thể tích tích luỷ lớn nhất, Vmax = 52 m3
Vmin : hiệu số thể tích tích luỷ nhỏ nhất, Vmin = -25,9 m3
– Thể tích thực tế bể điều hoà:
Vđh(tt) = 1,2 Vđh(lt) = 1,2 77,9 = 93,4 m3
– Thời gan lưu nước trong bể:
– Bể điều hoà có hình dạng chử nhật, chọn chiều cao công tác của bể Hct = 3 m,
chiều cao phần bảo vệ hbv = 0,4 m, vậy chiều cao xây dựng bể điều hoà:
H = Hct + hbv = 3 + 0,4 = 3,4 m
– Diện tích bể:
Bể điều hoà thiết kế với hệ thống khuấy trộn kiểu thổi khí, thiết bị sục khí làm
bằng các ống đục lổ dl = 5mm bố trí mặt dưới ống, cách đáy 610cm (theo điều
6.4.3. trong 20 TCN-51-84).
– Lượng khí nén cần thiết cho khuấy trộn:
qkhí = R Vđh(tt) = 0,012 93,4 = 1,12 m3/phút = 67,3 m3/giờ = 18,7 l/s
Trong đó:
R : tốc độ khí nén, R = 1015 l/m3.phút, theo bảng 9-7
sách Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp (Lâm Minh
Triết), chọn R = 12 l/m3.phút = 0,012 m3/m3.phút
Vđh(tt) : thể tích thực tế bể điều hoà, Vđh(tt) = 93,4 m3.
Bể điều hòa khuấy trộn bằng khí nén sử dụng ống đục lổ, bố trí theo dạng
lưới. Lưu lượng khí qua mổi lổ từ 28 – 133 l/phút.lổ, hiệu suất chuyển hoá ôxy từ
22 – 29%. Chọn lưu lượng khí l = 40 l/phút.lổ, hiệu suất chuyển hoá oxy = 26%.
– Số lổ khuếch tán khí:
SVTH: Phí Mạnh Tiến 44
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
– Lưu lượng khí qua mổi lổ khuếch tán thực tế:
Chọn số lổ theo chiều dài bể nl = 6 lổ, số lổ theo chiều rộng bể nr = 5 lổ, như
vậy khoảng cách giữa các lổ theo chiều dài là:
Trong đó:
L : chiều dài bể điều hoà, L = 6 m.
– Khoảng cách giữa các lổ theo chiều rộng bể:
Trong đó:
B : chiều rộng bể điều hoà, B = 5,2 m.
Với lưu lượng qkhí = 18,7 l/s, chọn vận tốc khí trong ống chính nằm trong
khoảng 6 – 9 m/s, vậy đường kính ống chính nằm trong khoảng 51 – 63mm, chọn
đường kính ống D = 63mm, kiểm tra lại vận tốc trong ống:
Vận tốc trong ống nhánh chọn trong khoảng 9 – 15 m/s, vậy đường khính ống
nhánh nằm trong khoảng từ 20 – 27 mm, chọn đường kính ống nhánh d = 27 mm,
vnh = 8 m/s.
SVTH: Phí Mạnh Tiến 45
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 46
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Bảng 29: thông số kỹ thuật bể điều hoà lưu lượng
Thông số Đơn vị Giá trị
Vđh(lt) m3 77,9
Vđh(tt) m3 93,4
t Giờ 3,7
F m2 31
H m 3,4
Hct m 3
hbv m 0,4
B m 5,2
L m 6
Bảng 30: thông số kỹ thuật về cấp khí cho bể điều hoà lưu lượng
Thông số Đơn vị Giá trị
qkhi m3/phút 1,12
n Lổ 8
ltt Lít/phút 37,3
v m/s 6
D m 0,063
qnh m3/s 0,005
vnh m/s 8
Dnh m 0,027
Nước thải sau khi ra khỏi bể điều hoà sẻ có lưu lượng không đổi theo thời
gian:
Q = 25 lít/s
Hiệu suất khử BOD5 và COD đạt 25%, nồng độ các chất ra khỏi bể điều hoà
còn lại là:
BOD5(ra) = BOD5(v) (100% - 25%) = 1709 (100% - 25%) = 1282 mg/l
COD(ra) = COD(v) (100% - 25%) = 2200 (100% - 25%) = 1650 mg/l
SVTH: Phí Mạnh Tiến 46
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 47
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Bảng 31: nồng độ các chất vào và ra khỏi bể điều hoà
Chỉ số Đơn vịGiá trị
Dòng vào Dòng ra
BOD5 mg/l 1709 1282
COD mg/l 2200 1650
SS mg/l 630 630
Hình 7: Đồ thị phân bố lưu lượng trước khi vào bể điều hoà và sau khi ra khỏi bể
điều hoà.
III.2.3. Tính toán công suất máy nén khí
– Lưu lượng không khí cần thiết lý thuyết:
qkhí = 18,7 l/s = 0,0187 m3/s
– Lưu lượng không khí yêu cầu với hiệu quả vận chuyển 8%:
– Lượng không khí thiết kế để chọn máy nén khí:
qtk = qy 2 = 0,234 2 = 0,468 m3/s
– Ap lực của hệ thống nén khí:
Hk = hd + hc + hf + Hct = 0,1 + 0,3 + 0,5 + 3 = 3,9 m
Trong đó:
hd : tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài ống,
SVTH: Phí Mạnh Tiến 47
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 48
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
hd = 0,1 m
hc : tổn thất cục bộ, hc = 1,3 m
hf : tổn thất qua thiết bị phân phối, hf = 0,5 m
– Ap lực không khí tính theo đơn vị at:
– Công suất máy nén khí:
Trong đó:
: hiệu suất máy nén khí, = 80%
Chọn 2 máy nén khí, một máy hoạt động và một máy dự phòng.
III.2.4. Cấu tạo bể điều hoà
MAËT BAÈNG BEÅ ÑIEÀU HOAØ
MAËT CAÉT DOÏC BEÅ ÑIEÀU HOAØ
5200
3400
3000
1000
1000
10006000
Hình 8: Cấu tạo bể điều hoà
SVTH: Phí Mạnh Tiến 48
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 49
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
III.3. Bể UASB
III.3.1. Cơ sở chọn phương án
Xử lý sinh học bằng vi sinh vật yếm khí là quá trình phân huỷ các chất hữu
cơ, vô cơ có trong nước thải trong môi trường không có oxy. Quy trình này được áp
dụng để xử lý ổn định cặn và xử lý nước thải công nghiệp có nồng độ BOD, COD
cao ( 500 mg/l) áp dụng quy trình xử lý hai bậc, bậc một xử lý yếm khí, bậc hai
xử lý hiếu khí.
III.3.2. Tính toán thiết kế bể UASB
Bảng 32: các thông số thiết kế bể UASB
Chỉ số Đơn vị Giá trị
Lưu lượng m3/ngđ 600
BOD5 mg/l 1282
COD mg/l 1650
SS mg/l 630
Yêu cầu sau bể UASB: CODr 500 mg/l để đưa qua quy trình xử lý hiếu khí
tiếp theo, chọn CODr = 450 mg/l.
– Hiệu quả làm sạch cần đạt của bể UASB:
Trong đó:
CODv : nồng độ COD dẩn vào bể UASB, CODv = 1650 mg/l.
CODr : nồng độ COD dẩn ra khỏi bể UASB, CODr = 450mg/l.
– Lượng COD cần khử 1 ngày:
Tải trọng khử COD hàng ngày (lấy theo bảng 12-1 sách Tính toán thiết kế các
công trình xử lý nước thải TS. Trịnh Xuân Lai):
a = 8 kgCOD/m3.ngày
– Dung tích phần xử lý yếm khí:
Tốc độ nước đi lên trong bể: chọn v = 0,8 m/h
– Diện tích mặt bằng bể cần thiết:
SVTH: Phí Mạnh Tiến 49
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Trong đó:
Qtbh : lưu lượng nước thải dẩn vào bể UASB tính theo giờ,
Qtbh = 25 m3/h.
v : vận tốc đi lên của nước trong bể, v = 0,8 m/s
– Chiều cao phần xử lý yếm khí:
– Chọn chiều cao vùng lắng:
H2 = 1,2 m
– Chọn chiều cao phần dự trữ:
H3 = 0,3 m.
– Chiều cao xây dựng bể UASB:
H = H1 + H2 + H3 = 2,9 + 1,2 + 0,3 = 4,4 m
– Thể tích toàn bộ bể UASB:
Vt = H F = 4,4 31,4 = 138 m3
– Kiểm tra thời gian lưu nước trong bể:
Kích thước bể UASB: ta có diện tích mặt bằng bể F = 31,4 m2, chọn chiều dài
của bể L = 6 m vậy chiều rộng của bể B = 5,2 m.
Tính toán phần máng lắng cặn: chọn góc nghiêng của máng lắng nghiêng một
góc = 500 so với tường của bể UASB
– Bể được chia làm 2 ngăn lắng, chiều rộng mỗi máng:
– Chiều cao phần máng lắng:
– Kiểm tra chiều cao ngăn lắng: tỷ số giửa chiều cao máng lắng so với chiều cao
xây dựng bể phải 30%
SVTH: Phí Mạnh Tiến 50
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 51
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Như vậy chiều cao phần máng lắng đảm bảo chiều cao thiết kế.
– Kiểm tra thời gian lưu nước trong ngăn lắng, thời gian lưu nước trong ngăn
lắng phải đảm bảo 1giờ
Kiểm tra thời gian lưu:
Trong đó:
tl : thời gian lưu nước trong ngăn lắng, (giờ)
Vl : thể tích ngăn lắng, Vl = F (H1 + H3)
Qgiờ : lưu lượng nước thải theo giờ, Qgiờ = 25 m3/h
F : diện tích mặt bằng bể, F = 31,4 m2
HL : chiều cao ngăn lắng, HL = 1,6 m
H3 : chiều cao phần bảo vệ, H3 = 0,3 m
Như vậy thời gian lắng trong máng lắng đảm bảo yêu cầu thiết kế.
Tính toán tấm chắn khí và tấm hướng dòng
– Khoảng cách giữa 2 tấm chắn khí: vận tốc nước chảy qua khe vào ngăn lắng
nằm trong khoảng 9 10 m/h, chọn v = 10 m/h
Ta có:
Trong đó:
bk : khoảng cách giửa hai tấm chắn khí, m
Skhe : tổng diện tích tiết diện ngang của các khe,
Skhe = 4 L bk (m2)
III.3.3. Tính toán lượng khí mêtan sinh ra
– Lượng khí sinh ra khi phân huỷ 1 kg COD là: m = 0,5 m3/kg COD
– Vậy lưu lượng khí sinh ra trong một ngày là:
SVTH: Phí Mạnh Tiến 51
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 52
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Qkhí = m G = 0,5 720 = 360 m3/ngđ
Trong đó:
G : lượng COD kgử mổi ngày, G = 720 kgCOD/ngđ
Trong tổng toàn bộ thể tích khí sinh ra thì khí CH4 chiếm 75% thể tích, như
vậy lượng khí mêtan do bể UASB sinh ra trong ngày là:
III.3.4. Tính toán dàn ống phân phối nước vào
Phân phối nước vào bể UASB bằng dàn ống xương cá. Sơ đồ bố trí ống được
thể hiện trên hình 6
Chọn vận tốc nước trong ống chính vc = 1 m/s, vận tốc nước trong ống nhánh
vn = 1 m/s, vận tốc trong ống xương cá vx = 1 m/s, đường kính lổ phân phối d l = 15
mm. Tra bảng tính toán lưu lượng ta có:
– Đường kính ống phân phối chính: Dc = 100 mm.
– Đường kính ống nhánh: Dn = 60 mm.
– Đường kính ống xương cá d = 27 mm.
III.3.5. Tính toán lượng bùn sinh ra
– Lượng sinh khối hình thành mỗi ngày:
Trong đó:
Y : hệ số sản lượng bùn,
Y = 0,04gVSS/gCOD = 0,04kgK/S/kgCOD
CODv : nồng độ COD dẩn vào bể UASB, CODv = 1650 mg/l.
CODr : nồng độ COD dẩn ra khỏi bể UASB, CODr = 450 mg/l
Qngđ : lưu lượng nước thải, Qngđ = 600 m3/ngđ
kd : hệ số phân huỷ nội bào, kd = 0,025ngay-1
c : thời gian lưu bùn trong bể, c = 60 ngày
– Lượng bùn bơm ra mỗi ngày:
Trong đó:
SVTH: Phí Mạnh Tiến 52
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 53
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
CSS : nồng độ bùn trong bể UASB, Css = 50kg/m3.
Bảng 33: nồng độ các chất vào và ra khỏi bể UASB
Chỉ số Đơn vịGiá trị Hiệu suất khử
chất bẩn(%)Dòng vào Dòng ra
BOD5 mg/l 1282 320 75
COD mg/l 1650 450 73
SS mg/l 630 189 70
III.3.6. Cấu tạo bể UASB
Bảng 34: Các thông số cấu tạo bể UASB
Thông số Đơn vị Giá trị
độ 50
HL m 1,6
H4 m 2,8
B m 5,2
L m 6
bk m 0,208
H1 m 2,9
H2 m 1,2
H3 m 0,3
H m 4,4
SVTH: Phí Mạnh Tiến 53
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 54
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
AA
MAËT BAÈNG BEÅ UASB
5200
6000
Hình 9: Mặt bằng bể UASB
B
B
MAËT CAÉT A-A
6000
4100
2800
4400
Hình 10: Mặt cắt A-A bể UASB
SVTH: Phí Mạnh Tiến 54
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 55
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
MAËT CAÉT B-B
5420
2800
41004400
Hình 11: Mặt cắt B-B bể UASB
III.4. Bể Aeroten
III.4.1. Cơ sở lựa chọn phương án
Nước thải sau khi qua các công trình xử lý cơ học và sinh học bậc I nồng độ
của các chất bẩn vẩn còn khá cao vì vậy nếu áp dụng bể aeroten cổ điển thông
thường để xử lý sẻ không đảm bảo tiêu chuẩn áp dụng và không đạt hiệu quả cao.
Aeroten xáo trộn hoàn toàn là một giải pháp khá thông dụng vì phương pháp này
cho phép nồng độ BOD5 vào bể 1000 mg/l mà hiệu suất xử lý của công trình vẩn
đảm bảo yêu cầu.
III.4.2. Tính toán thiết kế bể aeroten xáo trộn hoàn toàn
Đối với bể aeroten xáo trộn hoàn toàn thì hàm lượng chất rắn lơ lửng đầu vào
không quy định và nồng độ BOD5 cho phép dưới 1000mg/l (theo điều 6.5.3 sách 20
TCN 51-84)
Bảng 35: Các thông số đầu vào của bể aeroten
Chỉ số Đơn vị Giá trị
Lưu lượng m3/ngđ 600
BOD5 mg/l 320
BOD20 mg/l 470
COD mg/l 450
SS mg/l 189
SVTH: Phí Mạnh Tiến 55
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 56
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Để tính toán thiết kế bể aeroten cho hệ thống xử lý nước thải của một cơ sở
sản xuất thì cần có cá số liệu thực nghiệm. Tuy nhiên trong điều kiện không cho
phép thì các số liệu có thể lấy theo giả thiết theo các tài liệu của một số nhà máy
bia sẵn có trong khu vực miền trung, và theo các số liệu nghiên cứu trong các sách
tính toán nước thải.
a. Xác định lưu lượng bùn tuần hoàn cho bể aeroten
AEROTEN Beå
Laéng Q, X0
Qth, Xth
Q+Qth, X Q, Xr
Qb, Xth
Hình 12: Sơ đồ thiết lập cân bằng sinh khối quanh aeroten
– Viết phương trình cân bằng vật chất cho bể aeroten:
Trong đó:
Q : lưu lượng nước thải, Q = 600 m3/ngđ
Qth : lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoàn, m3/ngđ
X0 : nồng độ chất rắn lơ lửng dễ bay hơi trong nước thải dẫn
vào bể aeroten, Xo = 189 mg/l.
Xth : nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn, Xth = 10.000 mg/l.
X : nồng độ bùn hoạt tính trong bể aeroten,
X = 3000 mg/l.
Giá trị X0 thường rất nhỏ so với X và Xth, do đó trong phương trình cân bằng
vật chất ở trên có thể bỏ qua đại lượng QX0. Khi đó phương trình cân bằng vật
chất sẽ có dạng:
– Tỉ số bùn tuần hoàn lại bể aeroten:
SVTH: Phí Mạnh Tiến 56
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 57
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
b. Xác định kích thước bể
– Xác định thể tích bể aeroten:
Trong đó:
c : thời gian lưu bùn, c = 5 15ngày, chọn c = 10 ngày.
Q : lưu lượng nước thải, Q = 600 m3/ngđ
Qth : lưu lượng bùn hoạt tính tần hoàn, Qth = 257 m3/ngđ
Y : hệ số sản lượng bùn, Y = 0,40,8 mgVSS/mgBOD5
chọn Y = 0,6 mgVSS/mgBOD5
La : nồng độ BOD5 dẩn vào bể aeroten, La = 320 mg/l
Lt : nồng độ BOD5 ra khỏi bể aeroten, Lt = 70 mg/l
X : nồng độ bùn hoạt tính trong bể aeroten,
X = 3000mg/L.
kd : Hằng số phân hủy nội bào, kd = 0,05ngày-1.
– Diện tích mặt bằng bể:
Trong đó:
H1 : chiều cao công tác bể aeroten, chọn H1 = 3,5 m
W : thể tích công tác bể aeroten, W = 290 m3
– Chọn số đơn nguyên bể n = 2, chiều rộng mổi bể b = 4m, vậy chiều dài bể
aeroten là:
– Chiều rộng toàn bộ bể aeroten:
B = 2 b = 2 4 = 8m
– Tính toán thời gian lưu nước trong bể:
SVTH: Phí Mạnh Tiến 57
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 58
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Trong đó:
t : thời gian lưu nước trong bể aeroten, giờ
W : thể tích công tác bể aeroten, W = 290 m3
Q : lưu lượng nước thải, Q = 600 m3/ngđ
Qth : lưu lượng bùn hoạt tính tần hoàn, Qth = 257 m3/ngđ
c. Tính toán lượng bùn dư sinh ra mổi ngày
– Hệ số sản lượng bùn quan sát tính theo công thức:
– Lượng sinh khối bùn gia tăng mỗi ngày:
Trong đó:
La : nồng độ BOD5 dẩn vào bể aeroten, La = 320 mg/l
Lt : nồng độ BOD5 ra khỏi bể aeroten, Lt = 70 mg/l
Giả sử hàm lượng chất rắn lơ lửng dể bay hơi (VSS) trong bùn ở đầu ra chiếm
80% hàm lượng chất rắn lơ lửng, khi đó lượng tăng sinh khối bùn tổng cộng sẻ là:
– Khối lượng bùn thải bỏ mỗi ngày:
Trong đó:
Wb : khối lượng bùn thải bỏ mổi ngày (kg/ngđ)
SSr : lượng chất rắn lơ lửng còn lại trong dòng ra,
SSr = 100mg/l
– Xác định lưu lượng bùn thải
Ta có công thức:
Trong đó:
SVTH: Phí Mạnh Tiến 58
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 59
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
W : thể tích bể aeroten, W = 290m3.
X : nồng độ bùn hoạt tính ở bể aeroten, X = 3000mg/l.
Xra : nồng độ bùn hoạt tính ra khỏi bể lắng,
Xra = 80% SSra = 80% 100 = 80mg/l.
Qb : lưu lượng bùn thải (m3/ngđ)
Qra : lưu lượng nước thải đã xử lý ra khỏi bể lắng,
Qra = Q = 600m3/ngđ.
c : thời gian lưu bùn, c = 10 ngày.
Từ công thức trên ta có:
d. Xác định lượng không khí cần thiết cung cấp cho aeroten
– Lưu lượng không khí đi qua 1m3 nước thải cần xử lý (lưu lượng riêng của
không khí):
nước thải
Trong đó:
La : BOD20 của nước thải vào bể aeroten, La = 470mg/l
K : Hằng số sử dụng không khí: K = 14 18g/m4 khi sử
dụng thiết bị khuyếch tán khí nhỏ mịn,
chọn K = 16g/m4.
H : Chiều sâu công tác bể, H1 = 3,5m
– Thời gian thổi khí cần thiết vào bể aeroten chính bắng thời gian lưu nước
trong bể:
– Xác định cường độ nạp khí:
– Lượng không khí thổi vào bể aeroten trong một đơn vị thời gian:
– Chọn thiết bị sục khí bằng đĩa phân phối với lưu lượng không khí qua đĩa:
l/phút, chọn l/phút.
SVTH: Phí Mạnh Tiến 59
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 60
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
– Số lượng đĩa phân phối:
đĩa
Giả sử số lượng đĩa theo bề rộng:
Nb = 8đĩa/2bể = 4 đĩa/bể.
Như vậy số lượng đĩa theo chiều dài bể:
đĩa
Khoảng cách giữa các đĩa theo chiều rộng bể:
Khoảng cách giữa các đĩa theo chiều dài bể:
Chọn hiệu suất chuyển hóa Oxy của thiết bị E = 9%, hệ số an toàn của máy
nén khí f = 2.
– Lưu lượng cần thiết của máy thổi khí tính theo công thức:
– Ap lực của hệ thống nén khí:
Hk = hd + hc + hf + Hct = 0,3 + 1,5 + 0,7 + 3,5 = 6 m
Trong đó:
hd : tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài ống,
hd = 0,3 m
hc : tổn thất cục bộ, hc = 1,5 m
hf : tổn thất qua thiết bị phân phối, hf = 0,7 m
Hct : chiều sâu hữu ích của bể, Hct = 3,5m
– Ap lực không khí tính theo đơn vị at:
– Công suất máy nén khí:
Trong đó:
SVTH: Phí Mạnh Tiến 60
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 61
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
: hiệu suất máy nén khí, = 80%
Chọn 3 máy nén khí, mổi máy công suất 90kW, 2 máy hoạt động và một máy
dự phòng.
e. Kiểm tra tỉ số F/M và tải trọng hữu cơ
– Tỉ số F/M:
Trong đó:
F/M : tỉ lệ BOD có trong nước thải và bùn hoạt tính
(kgBOD/kgbùn.ngày)
La : hàm lượng BOD20 nước thải đầu vào,
La = 470 mg/L
t1 : thời gian lưu nước trong bể aeroten, t = 0,33ngày
X : nồng độ bùn trong bể, X = 3000 mg/l
– Tải trọng thể tích:
Cả hai giá trị này đều nằm trong giới hạn cho phép đối với aeroten xáo trộn
hoàn toàn như đã đề cập ở phía trước: Tỷ số F/M trong khoảng: 0,2 ÷ 0,6
(kg/kg.ngày) và tải trọng thể tích trong khoảng: 0,8 ÷ 1,92 (kgBOD5/m3.ngày).
SVTH: Phí Mạnh Tiến 61
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 62
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
III.4.3. Cấu tạo bể aeroten
Bảng 36: Các thông số cấu tạo bể aeroten
Thông số Đơn vị Giá trị
B m 8
b m 4
L m 10
H1 m 3,5
H m 4
N đĩa 161
Nl đĩa 10
Nb đĩa 8
ml m 1
mb m 0,833
A
A
B
B
833
1000
150
1000
1000
4000
4000
10000 700
500
833
1000
OÁng
daån
nöôùc
ra
OÁng daån buøn tuaàn hoaøn
OÁng daån khí neùn
Hình 13: Mặt bằng bể aeroten xáo trộn hoàn toàn
SVTH: Phí Mạnh Tiến 62
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 63
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
700
300
1220700
10000
OÁng daån nöôùc ra
Hình 14: Mặt cắt A-A
8660
4000
500500
OÁng daån khí neùn
Hình 15: Mặt cắt B-B
SVTH: Phí Mạnh Tiến 63
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 64
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
III.5. Bể lắng
III.5.1. Cơ sở lựa chọn phương án
Bể lắng đứng thường được áp dụng cho các trạm xử lý nước thải có công suất
vừa và nhỏ. Khi sử dụng bể lắng đứng sau bể aeroten còn có tác dụng nén bùn
trước khi đưa bùn đến các công trình xử lý cặn.
III.5.2. Tính toán thiết kế bể lắng đứng
Các thông số tính toán bể lắng đứng (theo bảng 9-12 sách Xử lý nước thải đô
thị và công nghiệp (Lâm Minh Triết))
Đối với nước thải sau khi xử lý bằng bùn hoạt tính:
– Tải trọng bề mặt: AL = 25m3/m2ngày
– Tải trọng bùn: AS = 5g/m2.h
– Diện tích bề mặt lắng theo tải trọng bề mặt:
– Diện tích bề mặt lắng theo tải trọng chất rắn:
So sánh diện tích bề mặt bể lắng theo tải trọng bề mặt và tải trọng bùn ta có:
As > AL vậy chọn diện tích bề mặt bể lắng theo tải trọng bùn:
F = AS = 26,8m2
– Đường kính của bểlắng đứng: chọn số đơn nguyên của bể lắng đứng bằng hai
bể:
– Đường kính ống trung tâm lấy bằng 20% đường kính bể:
– Xác định chiều cao vùng lắng:
Kiểm tra vận tốc đi lên của nước trong bể lắng (theo điều 7.11.1
sách 20 TCN 51-84)
Chiều cao hữu ích chủa bể lắng nằm trong khoảng: ,
SVTH: Phí Mạnh Tiến 64
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 65
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
chọn H1 = 3m
– Chiều cao phần chứa bùn lắng:
Trong đó:
h2 : chiều cao phần chứa bùn lắng (m)
D : đường kính bể lắng đứng, D = 4,4m
dn : đường kính đáy phần chứa bùn, dn = 0,5m
: góc nghiêng đáy bể lắng so với phương ngang,
= 500 (theo điều 6.5.9.c sách 20 TCN 51-84)
– Chiều cao bảo vệ:
h3 = 0,4m
– Chiều cao tổng cộng bể lắng đứng:
H = H1 + h2 + h3 = 3 + 2,3 + 0,4 = 5,7m
– Chiều cao ống trung tâm: h = H1 = 3m (theo điều 6.5.9.c sách 20 TCN 51-84)
Đường kính miệng loe của ống trung tâm lấy bằng chiều cao của phần ống loe
và bằng 1,35 đường kính ống trung tâm (theo điều 6.5.9.c sách 20 TCN 51-84):
dl = hl = 1,35 d = 1,35 0,9 = 1,19m
Đường kính tấm hắt lấy bằng 1,3 đường kính miệng loe và bằng (theo điều
6.5.9.c sách 20 TCN 51-84):
dh = 1,3 dl = 1,3 1,19 = 1,54m
Góc nghiêng giữa bề mặt tấm hắt so với mặt phẳng ngang lấy bằng 17o (theo
điều 6.5.9.c sách 20 TCN 51-84).
Khoảng cách giữa mép ngoài cùng của miệng loe đến mép ngoài cùng của bề
mặt tấm hắt theo mặt phẳng qua trục được tính theo công thức:
Trong đó:
vk : tốc độ dòng chảy qua khe hở giữa miệng loe ống trung
tâm và bề mặt tấm hắt, vk = 15mm/s = 0,015m/s (theo
điều 6.5.9.c sách 20 TCN 51-84).
– Thể tích phần lắng mổi bể:
SVTH: Phí Mạnh Tiến 65
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 66
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
– Kiểm tra thời gian lưu nước:
– Thể tích phần chứa bùn của mỗi bể:
III.5.3. Cấu tạo bể lắng đứng
Bảng 37: Các thông số cấu tạo bể lăng đứng
Thông số Đơn vị Giá trị
H1 m 3
n Bể 2
D m 4,4
d m 0,9
Độ 50
h2 m 2,3
h3 m 0,4
H m 5,7
MAËT BAÈNG BEÅ LAÉNG ÑÖÙNG II
1000
1080
1000
R770
R2420
R2200
R2050
R770
R696
R440
R2420
R2200
R2050 B
A
A
B
Hình 16: Mặt bằng bể lắng đứng
SVTH: Phí Mạnh Tiến 66
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 67
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
MAËT CAÉT A-A BEÅ LAÉNG ÑÖÙNG II
1000
900
500
2600
3400
Hình 17: Mặt cắt A-A bể lắng II
MAËT B-B BEÅ LAÉNG ÑÖÙNG II1180
Hình 18: Mặt cắt B-B bể lắng II
Nước thải sau khi ra khỏi bể lắng đứng sẻ được dẩn ra hồ sinh học có sẵn của
công ty, ở đây nước thải sể tiếp tục được xử lý và khử trùng đến đạt tiêu chuẩn
trước khi thải ra cống thải thành phố.
SVTH: Phí Mạnh Tiến 67
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 68
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Bảng 38: Các chỉ tiêu chất bẩn theo nước thải ra khỏi bể lắng
Chỉ số Đơn vị Giá trị
Lưu lượng m3/ngđ 600
pH 6,57,5
BOD5 mg/l 70
COD mg/l 99
SS mg/l 100
III.6. Bể mêtan
III.6.1. Lượng bùn dẫn đến bể mêtan
– Bùn từ bể UASB: theo tính toán ở phần bể UASB
Wbu = 0,23m3/ngđ
– Bùn từ bể lắng II: bùn trong bể lắng II sẻ được nén trước khi dẩn ra, độ ẩm
của bùn trước khi nén P1 = 99,7%, độ ẩm sau khi nén đạt P2 = 97%, vậy lượng
bùn dẩn vào bể mêtan là:
Trong đó:
Qb : lượng bùn dư tf bể aeroten, theo tính toán ở phần bể
aeroten, Qb = 13m3/ngđ
– Lượng bùn tổng cộng:
W = Wbu + Wbl = 0,23 + 1,3 = 1,53m3/ngđ.
– Dung tích bể mêtan:
Wm = W t = 1,53 30 = 46m3
Trong đó:
d : liều lượng cặn ngày đêm dẫn vào bể mêtan (%),
d = 11% (lấy theo bảng 42-TCN-51-84)
– Chọn chiều cao công tác bể mêtan H1 = 3m, số đơn nguyên n = 2
– Diện tích mặt bằng bể:
SVTH: Phí Mạnh Tiến 68
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 69
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
– Đường kính mỗi bể:
– Chọn chiều cao chóp trên H2 = 1m, chiều cao chóp đáy: H3 = 1m.
– Tính lượng khí đốt sinh ra từ bể mêtan:
Khả năng phân huỷ chất hưu cơ:
y = a – n.d = 44 – 0,4 11 = 39,6%.
Trong đó:
a : khả năng lên men tối đa của các chất hưu cơ trong cặn
đưa vào bể, a = 44% ( điều 6.18.5 sách 20 TCN 51-84).
n : hằng số phụ thuộc độ ẩm của cặn và chế độ lên men
(lấy theo bảng 43-TCN-51-84), n = 0,4.
d : liều lượng cặn ngày đêm dẫn vào bể mêtan (%),
d = 11% (lấy theo bảng 42-TCN-51-84)
– Lượng khí đốt tổng cộng ngày đêm:
k = y(C0 + R0 + B0 )1000 = 0,396(0 + 0 +0,027)1000 = 10m3/ngđ.
Trong đó:
C0 : lượng chất không tro trong cặn tươi, C0 = 0
R0 : lượng chất không tro trong rác, R0 = 0
B0 : lượng chất không tro bùn hoạt tính,
Với:
Ab : độ ẩm háo nước của bùn hoạt tính, Ab =6%.
Tb : tỉ lệ độ tro trong bùn hoạt tính, Tb = 27%
Bk : lượng chất khô trong bùn hoạt tính dư với độ ẩm 97%
– Bùn thải sau khi bể xử lý ở bể mêtan thì lượng bùn còn lại khoảng 70%:
Wc = 70% W = 70% 1,53 = 1,1m3/ngđ
SVTH: Phí Mạnh Tiến 69
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 70
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Lượng bùn này không nhiều vì vậy sẻ được vận chuyển hàng ngày bằng xe ô
tô ra bải chôn lấp của thành phố.
III.6.2. Cấu tạo bể mêtan
Bảng 39: Thông số cấu tạo bể mêtan
Thông số Đơn vị Giá trị
H1 m 2
n Bể 2
D m 2,2
h2 m 1
h3 m 1
H m 4
MAËT BAÈNG BEÅ MEÂTAN
1
2
R500R610
R720
R1100R1320
400
600
A
A
5
600
400
3
R1320R1100
R720
R610R500
2
1
Hình 19: Mặt bằng bể mêtan
SVTH: Phí Mạnh Tiến 70
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 71
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
MAËT CAÉT A-A BEÅ MEÂTAN
1220
415
600
400
3200
2000
4 3
21
Hình 20: Mặt cắt A-A bể mêtan.
Chú thích:
1 : ống dẩn bùn vào bể mêtan, 100
2 : ống dẩn bùn ra khỏi bể mêtan, 100.
3 : ống thải khí mêtan, 27.
4 : nắp dan đậy bể mêtan.
5 : ngăn phân phối bùn.
IV. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHƯƠNG ÁN
II
IV.1. Song chắn rác
Tính toán thiết kể song chắn rác giống với phương án I
Bảng 40: Các thông số cấu tạo song chắn rác
Thông số Đơn vị Giá trị
B m 0,5
L m 1,55
H m 0,434
SVTH: Phí Mạnh Tiến 71
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 72
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Bảng 41: Nồng độ chất bẩn ra khỏi song chắn rác
Chỉ số Đơn vịGiá trị
Dòng ra Dòng vào
BOD5 mg/l 1709 1709
COD mg/l 2200 2200
SS mg/l 664 630
IV.2. Bể điều hoà
Tính toán thiết kế bể điều hoà giống với phương án I
Bảng 42: Thông số cấu tạo bể điều hoà
Thông số Đơn vị Giá trị
Vđh(lt) m3 77,9
Vđh(tt) m3 93,4
t Giờ 3,7
F m2 31
H m 3,4
Hct m 3
hbv m 0,4
B m 5,2
L m 6
Bảng 43: Nống độ chất bẩn ra khỏi bể điều hoà
Chỉ số Đơn vịGiá trị
Dòng vào Dòng ra
BOD5 mg/l 1709 1282
COD mg/l 2200 1650
SS mg/l 630 630
IV.3. Bể lắng đợt I
IV.3.1. Nhiêm vụ bể lắng I
Bể lắng I có nhiệm vụ loại bỏ các tạp chất lơ lửng còn lại trong nước. Ơ đây
các chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng của nước sẻ lắng xuống đáy, các chất
có tỷ trọnh nhẹ hơn sẻ nổi lên mặt nước.
Do công suất trạm xử lý nhỏ nên chọn bể lắng đứng để làm bể lắng I.
SVTH: Phí Mạnh Tiến 72
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 73
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
IV.3.2. Thính toán thiết kế bể lắng đứng I
– Diện tích ống trung tâm tính theo công thức:
Trong đó:
Qs : lưu lượng nước thải, Qs = 0,00694m3/s
vt : vận tốc nước chuyển động trong ống trung tâm,
vt 30mm/s, chọn vt = 25mm/s = 0,025m/s ( điều 6.5.4
sách 20 TCN 51-84).
– Diện tích bề mặt ướt bể lắng tính theo công thức:
Trong đó:
Qs : lưu lượng nước thải, Qs = 0,00694m3/s
v : vận tốc nước chuyển động trong bể lắng,
v 0,7mm/s, chọn vt = 0,6mm/s = 0,0006m/s (điều
6.5.4 sách 20 TCN 51-84).
– Diện tích mặt bằng bể lắng :
F = Fu + f = 11,6 + 0,276 = 11,876m2
– Đường kính của bể lắng: chọn số đơn nguyên làm việc n = 2bể
– Đường kính của ống trung tâm:
– Chiều cao vùng lắng:
H1 = v t = 0,0006 1,5 3600 = 3,3m
Trong đó:
t : thời gian lưu nước trong ngăn lắng, t = 1,5giờ
– Chiều cao pần chóp cụt:
Trong đó:
SVTH: Phí Mạnh Tiến 73
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 74
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
dn : đường kính phần đáy bể lắng, dn = 0,5m
: góc nghiêng đáy bể lắng so với phương ngang,
= 500 (theo điều 6.5.9.c sách 20 TCN 51-84)
– Chiều cao xây dựng bể lắng I:
H = H1 + h2 + 0,3 = 3,3 + 1,4 + 0,3 =5m
– Đường kính miệng loe của ống trung tâm lấy bằng chiều cao của phần ống loe
và bằng 1,35 đường kính ống trung tâm (theo điều 6.5.9.c sách 20 TCN 51-
84):
dl = hl = 1,35 d = 1,35 0,4 = 0,54m
– Đường kính tấm hắt lấy bằng 1,3 đường kính miệng loe và bằng (theo điều
6.5.9.c sách 20 TCN 51-84):
dh = 1,3 dl = 1,3 0,54 = 0,702m
– Tính hàm lượng cặn trôi theo nước ra khỏi bể lắng I:
Trong đó:
Cv : hàm lượng chất rắn lơ lửng đưa vào bể, Cv = 630mg/l.
El : hiệu suất lắng của bể lắng I, El = 50%.
– Lượng BOD5 qua bể lắng đứng đợt I giảm E = 15%, vậy nồng độ BOD5 ra
khỏi bể lắng:
Trong đó:
CBODv : hàm lượng BOD5 đưa vào bể, CBODv = 1288mg/l.
SVTH: Phí Mạnh Tiến 74
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 75
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Bảng 44: Thông số cấu tạo bể lắng I
Thông số Đơn vị Giá trị
F m2 11,876
H m 5
H1 m 3,3
h2 m 1,4
hbv m 0,3
D m 2,8
d m 0,4
Bảng 45: Nống độ chất bẩn ra khỏi bể điều hoà
Chỉ số Đơn vịGiá trị
Dòng vào Dòng ra
BOD5 mg/l 1282 1095
COD mg/l 1650 1402
SS mg/l 630 315
IV.4. Bể aeroten bậc I
Việc tính toán aeroten và chọn các thông số giống với phương án I
IV.4.1. Tính toán thiết kế bể aeroten xáo trộn hoàn toàn
Bảng 46: Các thông số đầu vào của bể aeroten
Chỉ số Đơn vị Giá trị
Lưu lượng m3/ngđ 600
BOD5 mg/l 1095
BOD20 mg/l 1610
COD mg/l 1402
SS mg/l 315
SVTH: Phí Mạnh Tiến 75
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 76
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Xác định lưu lượng bùn tuần hoàn cho bể aeroten
AEROTEN Beå
Laéng Q, X0
Qth, Xth
Q+Qth, X Q, Xr
Qb, Xth
Hình 21: Sơ đồ thiết lập cân bằng sinh khối quanh aeroten
– Viết phương trình cân bằng vật chất cho bể aeroten:
Trong đó:
Q : lưu lượng nước thải, Q = 600 m3/ngđ
Qth : lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoàn, m3/ngđ
X0 : nồng độ chất rắn lơ lửng dễ bay hơi trong nước thải dẫn
vào bể aeroten.
Xth : nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn, Xth = 10.000 mg/l.
X : nồng độ bùn hoạt tính trong bể aeroten,
X = 3000 mg/l.
Giá trị X0 thường rất nhỏ so với X và Xth, do đó trong phương trình cân bằng
vật chất ở trên có thể bỏ qua đại lượng QX0. Khi đó phương trình cân bằng vật
chất sẽ có dạng:
– Tỉ số bùn tuần hoàn lại bể aeroten:
SVTH: Phí Mạnh Tiến 76
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 77
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Xác định kích thước bể
– Xác định thể tích bể aeroten:
Trong đó:
c : thời gian lưu bùn, c = 5 15ngày, chọn c = 10 ngày.
Q : lưu lượng nước thải, Q = 600 m3/ngđ
Qth : lưu lượng bùn hoạt tính tần hoàn, Qth = 257 m3/ngđ
Y : hệ số sản lượng bùn, Y = 0,40,8 mgVSS/mgBOD5
chọn Y = 0,6 mgVSS/mgBOD5
La : nồng độ BOD5 dẩn vào bể aeroten, La = 1095 mg/l
Lt : nồng độ BOD5 ra khỏi bể aeroten, Lt = 582 mg/l
X : nồng độ bùn hoạt tính trong bể aeroten,
X = 3000mg/L.
kd : Hằng số phân hủy nội bào, kd = 0,05ngày-1.
– Diện tích mặt bằng bể:
Trong đó:
H1 : chiều cao công tác bể aeroten, chọn H1 = 4m.
– Chọn số đơn nguyên bể n = 2, chiều rộng mổi bể b = 6m, vậy chiều dài bể
aeroten là:
– Chiều rộng toàn bộ bể aeroten:
B = 2 b = 2 6 = 12m
– Tính toán thời gian lưu nước trong bể:
Trong đó:
t : thời gian lưu nước trong bể aeroten, giờ
SVTH: Phí Mạnh Tiến 77
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 78
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
W : thể tích công tác bể aeroten, W = 666m3
Q : lưu lượng nước thải, Q = 600m3/ngđ
Qth : lưu lượng bùn hoạt tính tần hoàn, Qth = 257m3/ngđ
– Tính toán lượng bùn dư sinh ra mổi ngày
– Hệ số sản lượng bùn quan sát tính theo công thức:
Xác định lưu lượng bùn thải
– Ta có công thức:
Trong đó:
W : thể tích bể aeroten, W = 666m3.
X : nồng độ bùn hoạt tính ở bể aeroten, X = 3000mg/l.
Xra : nồng độ bùn hoạt tính ra khỏi bể lắng,
Xra = 80% SSra = 80% 315 = 252mg/l.
Qb : lưu lượng bùn thải (m3/ngđ)
Qra : lưu lượng nước thải đã xử lý ra khỏi bể lắng,
Qra = Q = 600m3/ngđ.
c : thời gian lưu bùn, c = 10 ngày.
Từ công thức trên ta có:
– Lưu lượng không khí đi qua 1m3 nước thải cần xử lý (lưu lượng riêng của
không khí):
nước thải
Trong đó:
La : BOD20 của nước thải vào bể aeroten, La = 1095mg/l
K : Hằng số sử dụng không khí: K = 14 18g/m4 khi sử
dụng thiết bị khuyếch tán khí nhỏ mịn,
SVTH: Phí Mạnh Tiến 78
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 79
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
chọn K = 16g/m4.
H : Chiều sâu công tác bể, H1 = 4m
– Thời gian thổi khí cần thiết vào bể aeroten chính bắng thời gian lưu nước
trong bể:
– Xác định cường độ nạp khí:
– Lượng không khí thổi vào bể aeroten trong một đơn vị thời gian:
– Chọn thiết bị sục khí bằng đĩa phân phối với lưu lượng không khí qua đĩa:
l/phút, chọn l/phút.
– Số lượng đĩa phân phối:
đĩa
Số lượng đĩa theo bề rộng:
Nb = 12đĩa/2bể = 6 đĩa/bể.
Số lượng đĩa theo chiều dài bể:
đĩa
Khoảng cách giữa các đĩa theo chiều rộng bể:
Khoảng cách giữa các đĩa theo chiều dài bể:
Chọn hiệu suất chuyển hóa Oxy của thiết bị E = 9%, hệ số an toàn của máy
nén khí f = 2.
– Lưu lượng cần thiết của máy thổi khí tính theo công thức:
– Ap lực của hệ thống nén khí:
Hk = hd + hc + hf + Hct = 0,3 + 1,5 + 0,7 + 3,5 = 6 m
SVTH: Phí Mạnh Tiến 79
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 80
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Trong đó:
hd : tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài ống,
hd = 0,3 m
hc : tổn thất cục bộ, hc = 1,5 m
hf : tổn thất qua thiết bị phân phối, hf = 0,7 m
Hct : chiều sâu hữu ích của bể, Hct = 3,5m
Ap lực không khí tính theo đơn vị at:
– Công suất máy nén khí:
Trong đó:
: hiệu suất máy nén khí, = 80%
Chọn 5 máy nén khí, mổi máy công suất 120kW, 2 máy hoạt động và một
máy dự phòng.
SVTH: Phí Mạnh Tiến 80
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 81
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
IV.4.2. Cấu tạo bể aeroten
Bảng 47: Các thông số cấu tạo bể aeroten
Thông số Đơn vị Giá trị
B m 12
b m 6
L m 14
H1 m 4
H m 4,5
N đĩa 168
Nl đĩa 14
Nb đĩa 12
ml m 1
mb m 1
IV.5. Bể lắng II bậc I
Tính toán bể lắng đứng giống với phương án I
Bảng 48: Các thông số cấu tạo bể lăng đứng
Thông số Đơn vị Giá trị
H1 m 3
n Bể 2
D m 4,4
d m 0,9
Độ 50
h2 m 2,3
h3 m 0,4
H m 5,7
SVTH: Phí Mạnh Tiến 81
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 82
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
IV.6. Bể aeroten bậc II
Bảng 49: Các thông số đầu vào của bể aeroten
Chỉ số Đơn vị Giá trị
Lưu lượng m3/ngđ 600
BOD5 mg/l 582
SS mg/l 167
– Lưu lượng bùn tuần hoàn cho bể aeroten
– Tỉ số bùn tuần hoàn lại bể aeroten:
– Thể tích bể aeroten:
– Diện tích mặt bằng bể:
– Số đơn nguyên bể n = 2, chiều rộng mổi bể b = 6m, vậy chiều dài bể aeroten
là:
– Chiều rộng toàn bộ bể aeroten:
B = 2 b = 2 6 = 12m
– Thời gian lưu nước trong bể:
– Lưu lượng bùn thải
– Lưu lượng không khí đi qua 1m3 nước thải cần xử lý (lưu lượng riêng của
không khí):
nước thải
– Thời gian thổi khí cần thiết vào bể aeroten chính bắng thời gian lưu nước
trong bể:
– Cường độ nạp khí:
SVTH: Phí Mạnh Tiến 82
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 83
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
– Lượng không khí thổi vào bể aeroten:
– Chọn thiết bị sục khí bằng đĩa phân phối với lưu lượng không khí qua đĩa:
l/phút, chọn l/phút.
– Số lượng đĩa phân phối:
đĩa
Số lượng đĩa theo bề rộng:
Nb = 12đĩa/2bể = 6 đĩa/bể.
Số lượng đĩa theo chiều dài bể:
đĩa
Khoảng cách giữa các đĩa theo chiều rộng bể:
Khoảng cách giữa các đĩa theo chiều dài bể:
– Lưu lượng cần thiết của máy thổi khí:
– Ap lực của hệ thống nén khí:
Hk = 6m
Ap lực không khí tính theo đơn vị at:
– Công suất máy nén khí:
Chọn 5 máy nén khí, mổi máy công suất 120kW, 2 máy hoạt động và một
máy dự phòng.
SVTH: Phí Mạnh Tiến 83
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 84
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Bảng 50: Các thông số cấu tạo bể aeroten
Thông số Đơn vị Giá trị
B m 12
b m 6
L m 14
H1 m 4
H m 4,5
N đĩa 168
Nl đĩa 14
Nb đĩa 12
ml m 1
mb m 1
IV.7. Bể lắng II bậc II
Tính toán bể lắng đứng giống với phương án I
Bảng 51: Các thông số cấu tạo bể lăng đứng
Thông số Đơn vị Giá trị
H1 m 3
n Bể 2
D m 4,4
d m 0,9
Độ 50
h2 m 2,3
h3 m 0,4
H m 5,7
SVTH: Phí Mạnh Tiến 84
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 85
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
Bảng 52: Các thông số nước thải ra khỏi bể lắng
Chỉ số Đơn vị Giá trị
Lưu lượng m3/ngđ 600
pH 6,57,5
BOD5 mg/l 70
COD mg/l 99
SS mg/l 100
IV.8. Bể mêtan
IV.8.1. Lượng bùn dẫn đến bể mêtan
Tính toán bể mêtan giống phương án I
– Bùn từ bể lắng I:
Trong đó:
Cct : Hàm lượng SS trong bể lắng I, Cct = 350mg/l.
E : Hiệu suất lắng, E = 60%.
K : Hằng số kể đến khả năng tăng lượng cặn do có cỡ hạt
lơ lửng lớn, K=1,5
P : độ ẩm của cặn tươi, P = 95%.
– Bùn từ bể lắng II bậc I:
– Bùn từ bể lắng II bậc II:
– Lượng bùn tổng cộng:
W = 1,2 + 1,3 + 1,3 = 3,8m3/ngđ.
– Dung tích bể mêtan:
– Chọn chiều cao công tác bể mêtan H1 = 3m, số đơn nguyên n = 2
– Diện tích mặt bằng bể:
SVTH: Phí Mạnh Tiến 85
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Page 86
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình
– Đường kính mỗi bể:
– Chọn chiều cao chóp trên H2 = 1m, chiều cao chóp đáy: H3 = 1m.
– Tính lượng khí đốt sinh ra từ bể mêtan:
Khả năng phân huỷ chất hưu cơ:
y = 39,6%.
– Lượng khí đốt tổng cộng ngày đêm:
k = 10m3/ngđ.
Bùn thải sau khi bể xử lý ở bể mêtan thì lượng bùn còn lại khoảng 70%:
Wc = 70% W = 70% 3,8 = 2,66m3/ngđ
Lượng bùn này không nhiều vì vậy sẻ được vận chuyển hàng ngày bằng xe ô
tô ra bải chôn lấp của thành phố.
IV.8.2. Cấu tạo bể mêtan
Bảng 53: Thông số cấu tạo bể mêtan
Thông số Đơn vị Giá trị
H1 m 3
n Bể 2
D m 2,7
h2 m 1
h3 m 1
H m 5
SVTH: Phí Mạnh Tiến 86
Lớp: 01MT
Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng