BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
o0o
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ - LẮP ĐẶT HỆ THỐNG XỬ LÝ
NƯỚC THẢI SINH HOẠT CÔNG TY HONG
IK VINA CÔNG SUẤT 240 M
3
/NGÀY.ĐÊM
Chuyên ngành: Kỹ Thuật Môi Trường
Mã số ngành: 108
GVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠN
SVTH: VŨ NGỌC TRƯỜNG
MSSV: 08B1080076
Tp. Hoà Chí Minh, thaùng 07 naêm 2010
2
1. Đầu đề Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế - lắp đặt hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Hong IK Vina với công
suất 240 m
3
/ngày.đêm
2. Nhiệm vụ:
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải giai đoạn 1 cho Công ty TNHH Hong IK Vina công
suất 240m
3
/ngày.đêm. Đạt tiêu chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật
quốc gia về nước thải sinh hoạt bao gồm:
- Tính toán, đề xuất công nghệ xử lý phù hợp điều kiện hiện trang và vò trí lắp đặt
hệ thống
- Tính toán kinh tế và chọn lựa phương án khả thi
- Triển khai các bản vẽ chi tiết lắp đặt đường ống, thiết bò cho công trình
trường và công nghệ sinh học, trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM.
Xin đặc biệt cám ơn người Thầy Thạc Sỹ Lâm Vónh Sơn, đã tận tình hướng
dẫn em thực hiện đồ án tốt nghiệp này. Cám ơn Thầy đã dành nhiều thời gian
tận tình giúp đỡ và truyền đạt nhiều kinh nghiệm thực tế cho em trong quá trình
học tập trên giảng đường.
Xin chân thành cám ơn các anh chò trong Công ty TNHH Hong IK Vina,
các anh trong tổ điện và cơ khí đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho em
trong thời gian thực hiện đồ án.
Chân thành cám ơn tất cả những người thân bên cạnh và các bạn sinh viên
lớp 08HMT1 đã ủng hộ, động viên và giúp đỡ để em hoàn thành đồ án tốt
nghiệp.
Dù đã rất cố gắng nhưng không thể tránh khỏi nhiều thiếu sót, rất mong
nhận được sự góp ý và sửa chữa của thầy cô và các bạn về khóa thực hiện đồ án
tốt nghiệp này.
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG 1
CHƯƠNG 1 – MỞ ĐẦU 1
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1
1.2 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 2
1.3 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 3
1.3.1 Mục tiêu 3
1.3.2 Nội dung 3
1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3
1.4.1 Nghiên cứu lý thuyết 3
1.4.2 Nghiên cứu thực nghiệm 3
1.5 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 3
CHƯƠNG 2 – HIỆN TRẠNG VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH
HOẠT CÔNG TY TNHH HONG IK VINA 5
2.1 HIỆN TRẠNG CÔNG TY TNHH HONG IK VINA 5
2.1.1 Nhu cầu lao động 5
3.3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ 35
3.3.1 Phương án 1 35
3.3.1.1 Bể tách dầu 35
3.3.1.2 Bể tự hoại ba ngăn 36
3.3.1.3 Bể Aerotank 37
3.3.1.4 Bể lắng ly tâm 44
3.3.1.5 Bể khử trùng 47
3.3.2 Phương án 2 49
3.4 TÍNH TOÁN KINH TẾ 55
3.4.1 Dự toán kinh tế cho phương án 1 55
3.4.2 Dự toán kinh tế cho phương án 2 58
3.5 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 59
3.5.1 Về mặt kinh tế 59
3.5.2 Về mặt kỹ thuật 59
3.5.3 Về mặt thi công 59
3.5.4 Về mặt vận hành 60
CHƯƠNG 4 – BẢN VẼ THI CÔNG VÀ VẬN HÀNH 61
4.1 KHÁI QUÁT 61
4.2 Ý NGHĨA 61
2
4.3 NHỮNG YÊU CẦU CỦA BẢN VẼ THI CÔNG 61
4.3.1 Yêu cầu chung 61
4.3.2 Yêu cầu về bản vẽ lắp đặt đường ống 62
4.3.3 Yêu cầu về bản vẽ lắp đặt bơm, lắp đặt máy thổi khí 62
4.3.4 Yêu cầu về bản vẽ lắp đặt các thiết bò khác 63
4.4 CƠ SỞ THIẾT KẾ BỘ BẢN VẼ THI CÔNG 63
4.4.1 Tuân thủ các tiêu chuẩn 63
4.4.1.1 Tiêu chuẩn về nước thải 63
4.4.1.2 Tiêu chuẩn về xây dựng 63
4.4.1.3 Tiêu chuẩn về đường ống nước vệ sinh và thoát nước thải vệ sinh 63
học, sinh học 13
Bảng 2.7 - Cơ sở lựa chọn phương pháp xử lý nước thải bằng sinh học 25
Bảng 3.1 - Tính chất nước thải Công ty TNHH Hong IK Vina 27
Bảng 3.2 - Lưu lượng nước thải Công ty Hong IK Vina 28
Bảng3.3 - Hiệu suất xử lý của các công trình đơn vò trong dây chuyền xử lý
phương án 1 31
Bảng3.4 - Hiệu suất xử lý của các công trình đơn vò trong dây chuyền xử lý
phương án 2 32
Bảng3.1 - Tốc độ khí đặc trưng trong ống dẫn 43
Bảng 3.2 - Các thông số thiết kế bể lắng 45
Bảng 3.3 - Các thông số thiết kế cho bể tiếp xúc Clorine 47
B ng 3.4 - Chi phí xây dựng cơ bảnả 55
B ng 3.5 - Chi phí máy móc và thiết bòả 56
Bảng 3.6 - Chi phí các phụ kiện và chi phí gián tiếp 57
Bảng 3.7 - Chi phí đầu tư cơ bản 57
Bảng 3.8 - Chi phí quản lý vận hành 57
Bảng 3.9 - Chi phí đầu tư cơ bản 58
Bảng 3.10 - Chi phí quản lý vận hành 58
Bảng 3.11- Sự vượt chuẩn về chất lượng nước thải đã xử lý qua hai phương án. .59
Bảng 4.1 – Chiều dày ống thoát uPVC tối thiểu 66
Bảng 4.2 – Đường kính ngoài tương ứng với đường kính trong của ống 66
DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1 - Sơ đồ cấu tạo bể tự hoại 20
a) Bể tự hoại hai ngăn; b) Bể tự hoại ba ngăn 20
Hình 2.2 - Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bể USBF 24
36
Hình 3.1 - Cấu tạo bể tách dầu 36
Hình 3.2 – Cấu tạo bể tự hoại ba ngăn 37
44
Hình 3.3 – C u t o b Aerotankấ ạ ể 44
1.2 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Thành phố Hồ Chí Minh (Tp.HCM) nằm ở vò trí đặc biệt thuận lợi nên
nhanh chóng trở thành trung tâm kinh tế, khoa học, văn hóa, và du lòch của cả
nước. Tổ chức đô thò của Tp.HCM đã được khẳng đònh với nhiều nhiệm vụ quan
trọng nhất là về môi trường cả về văn hóa, du lòch, đào tạo, nghiên cứu khoa học,
thương mại, dòch vụ, công nghiệp và an ninh quốc phòng.
Bên cạnh sự bừa bộn của các công ty, nhà máy đang đưa vào hoạt động
sản xuất là những thách thức về môi trường. Hàng ngày, Tp.HCM phải hứng chòu
một lượng chất thải khá lớn bao gồm cả ba loại: khí thải, chất thải rắn, nước thải.
Cho đến nay, hầu như tất cả các loại chất thải này đều đổ trực tiếp vào môi
trường mà không qua bất cứ công đoạn xử lý nào - số được xử lý lại không đáng
kể và không đảm bảo được xử lý tốt – nên đã và đang làm cho môi trường bò ô
nhiễm một cách nặng nề. Sự ô nhiễm môi trường đã, đang và sẽ ảnh hưởng
nghiêm trọng đến con người , hệ sinh thái, mỹ quan, và cảnh đẹp của thành phố.
Cùng với khí thải, chất thải rắn, hàng triệu mét khối nước thải sinh hoạt và
công nghiệp đang gây ô nhiễm một cách nặng nề. Với màu nước đen ngòm và
bốc mùi nồng nặc, không cần bất cứ thiết bò phân tích nào, đơn giản nhất chỉ bằng
cảm quan cũng có thể nhận thấy rằng hệ thống kênh rạch ở Tp.HCM bò ô nhiễm
một cách trầm trọng. Hiện nay, thành phố đang có dự án hàng tỷ đồng để xử lý
các con kênh rạch này. Đóng góp với công tác xử lý này, tại những công ty nhà
máy sản xuất hoạt động trong các Khu Công Nghiệp, Khu Chế Xuất, trung tâm
thương mại, bệnh viện, cơ quan nhà máy cần phải được xử lý cục bộ trước khi đưa
vào hệ thống thoát nước chung.
Một thành phố xanh, sạch, đẹp, với những con kênh trong mát là điều
mong muốn của tất cả người dân. Và điều này có thể thực hiện được nếu dòng
nước thải được xử lý tận nguồn tận gốc. Vì vậy, việc nghiên cứu phương án và
công nghệ xử lý nước thải thích hợp cho các công ty nhà máy sản xuất với quy
2
mô tương đối lớn như Công Ty TNHH Hong IK Vina là một việc làm rất thực tế
và có ý nghóa thực tiễn.
Đối tượng xử lý: Chỉ xử lý nước thải sinh hoạt cho Công ty TNHH Hong IK
Vina. Nguồn thải này bao gồm: nước thải ở nhà vệ sinh, nước thải từ nhà bếp nấu
ăn, căn tin.
Nội dung:
- Thiết kế công nghệ.
- Triển khai bản vẽ chi tiết các công trình.
- Triển khai bản vẽ thi công lắp đặt thiết bò.
- Không bao gồm phần kết cấu.
4
CHƯƠNG 2 – HIỆN TRẠNG VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
SINH HOẠT CÔNG TY TNHH HONG IK VINA
2.1 HIỆN TRẠNG CÔNG TY TNHH HONG IK VINA
2.1.1 Nhu cầu lao động
Tổng số lao động của nhà máy là: 3.964 người.
Lao động giám tiếp: 40 người.
Lao động trực tiếp: 3.924 người.
2.1.2 Sản phẩm – Công suất
Sản phẩm chính của Công ty là dụng cụ bàn ăn bằng thép không gỉ. Bao gồm
3 loại sản phẩm sau: dao, nóa và muỗng.
Công suất của nhà máy: 52.607.200 sản phẩm/năm.
2.1.3 Các khu vực hoạt động
Các khu vực văn phòng
Các khu vực sản xuất
Khu căn tin, nhà bếp nấu ăn công nhân viên
Khu nhà nghỉ cho cắn bộ nhân viên
Khu vực bảo vệ và phòng y tế
2.1.4 Tổng quan về nước thải sinh hoạt
Một cộng đồng người tương đối lớn trong Công ty TNHH Hong IK Vina,
với hoạt động sản xuất ngày ba ca, sẽ sản sinh ra nước thải và chất thải. Trong đó
nước thải chủ yếu là lượng nước cấp của công nhân viện bò nhiễm bẩn sau các
cũng gặp nhiều khó khăn, nên người ta thường xác đònh theo tiêu chuẩn thải nước
đối với từng loại nước thải.
Lưu lượng nước thải: lượng nước thải Công ty TNHH Hong IK Vina được xác
6
đònh theo tiêu chuẩn thải nước tính trên đầu người sử dụng trong Công ty. Tiêu
chuẩn thải nước thường lấy theo tiêu chuẩn cấp nước. Nước thải này thường từ
65% đến 80% số lượng nước cấp đi qua đồng hồ các cơ quan, công ty, bệnh viện,
trường học, khu thương mại, khu giải trí, và 65% áp dụng cho nơi nóng, khô, nước
cấp dùng cả cho việc tưới cây cỏ.
Đối với những khu thương mại, cơ quan, trường học, bệnh viện, khu giải trí xa
hệ thống thoát nước của đô thò, phải xây dựng trạm bơm hay khu xử lý nước thải
riêng, tiêu chuẩn thải nước có thể tham khảo các bảng 2.1, 2.2 và 2.3.
Bảng 2.1 - Tiêu chuẩn thải nước từ các khu dòch vụ thương mại
Nguồn nước thải Đơn vò tính
Lưu lượng
(l/đơn vò tính - ngày)
Khoảng
dao động
Trò số
tiêu biểu
Nhà ga, sân bay Hành khách 7,5 - 15 11
Gara - ô tô, sửa xe Đầu xe 26 - 50 38
Quán bar
Khách hàng 3,8 -19 11
Người phục vụ 38 - 60 50
Kho hàng hóa
Nhà vệ sinh
1 515 - 2
270
1 900
Quản giáo 19 - 56 38
Nhà nghỉ
Người trong nhà điều
dưỡng 190 - 455 322
Trường đại học Sinh viên 56 - 133 95
(Theo tài liệu Meltcall & Eddy – “Wastewater Engineering”)
Bảng 2.3 - Tiêu chuẩn thải nước từ các khu giải trí
Nguồn nước thải Đơn vò tính
Lưu lượng
(l/đơn vò tính - ngày)
Khoảng
dao động
Trò số tiêu
biểu
Khu nghỉ mát, khách
sạn mini
Người 189 - 265 227
Khu nghỉ mát lều, trại
ôtô di động
Người 30 - 189 151
Quán cà phê giải khát
Khách 3,8 - 11 7,5
Nhân viên phục vụ 30 - 45 38
Cắm trại Người 75 - 150 113
Nhà ăn
Xuất ăn 15 - 38 26,5
Nhân viên 30 - 189 151
Bể bơi Người tắm 19 - 45 38
Nhân viên 30- 45 38
Nhà hát Ghế ngồi 7,5 - 15 11
chất hữu cơ này bao gồm chất hữu cơ thực vật: cặn bã thực vật, rau, hoa quả, giấy
và các chất hữu cơ động vật: chất thải bài tiết của người. Các chất hữu cơ trong
nước thải theo đặc tính hóa học gồm chủ yếu là protein (chiếm 40 – 60%),
hydratcacbon (25 – 50%), các chất béo, dầu mỡ (10%). Urê cũng là chất hữu cơ
quan trọng trong nước thải. Nồng độ các chất hữu cơ thường được xác đònh thông
qua chỉ tiêu BOD, COD. Bên cạnh các chất trên nước thải còn chứa các liên kết
hữu cơ tổng hợp: các chất hoạt động bề mặt mà điển hình là chất tẩy tổng hợp
(Alkyl bezen sunfonat- ABS) rất khó xử lí bằng phương pháp sinh học và gây nên
hiện tượng sủi bọt trong các trạm xử lý nước thải và trên mặt nước nguồn – nơi
tiếp nhận nước thải.
Các chất vô cơ trong nước thải chiếm 40 - 42% gồm chủ yếu: cát, đất sét, các
axit, bazơ vô cơ,… Nước thải chứa các hợp chất hóa học dạng vô cơ như sắt,
9
magie, canxi, silic, nhiều chất hữu cơ sinh hoạt như phân, nước tiểu và các chất
thải khác như: cát, sét, dầu mỡ. Nước thải vừa xả ra thường có tính kiềm, nhưng
dần dần trở nên có tính axit vì thối rữa.
2.2.2.3 Thành phần vi sinh, vi sinh vật
Trong nước thải còn có mặt nhiều dạng vi sinh vật: vi khuẩn, vi rút, nấm, rong
tảo, trứng giun sán. Trong số các dạng vi sinh vật đó, có thể có cả các vi trùng
gây bệnh, ví dụ: lỵ, thương hàn, có khả năng gây thành dòch bệnh. Về thành phần
hóa học thì các loại vi sinh vật thuộc nhóm các chất hữu cơ.
Khi xét đến các quá trình xử lí nước thải, bên cạnh các thành phần vô cơ, hữu
cơ, vi sinh vật như đã nói trên thì quá trình xử lí còn phụ thuộc rất nhiều trạng thái
hóa lí của các chất đó và trạng thái này được xác đònh bằng độ phân tán của các
hạt. Theo đó, các chất chứa trong nước thải được chia thành 4 nhóm phụ thuộc
vào kích thước hạt của chúng.
Nhóm 1: gồm các tạp chất phân tán thô, không tan ở dạng lơ lửng, nhũ tương,
bọt. Kích thước hạt của nhóm 1 nằm trong khoảng 10
-1
-10
này và để xử lí chúng thường sử dụng biện pháp hóa lí và sinh học.
Nhóm 4: gồm các chất trong nước thải có kích thước hạt nhỏ hơn hoặc bằng
10
-8
mm (phân tán ion). Các chất này chủ yếu là axit, bazơ và các muối của chúng.
Một trong số đó như các muối amonia, phosphat được hình thành trong quá trình
xử lí sinh học.
2.2.3 Tính chất nước thải sinh hoạt
Tính chất nước thải giữ vai trò quan trọng trong thiết kế, vận hành hệ thống
xử lý và quản lý chất lượng môi trường, sự dao động về lưu lượng và tính chất
nước thải quyết đònh tải trọng thiết kế cho các công trình đơn vò.
Thành phần và tính chất nhiễm bẩn của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào tập
quán sinh hoạt, mức sống của người trong Công ty, mức độ hoàn thiện của thiết
bò, trạng thái làm việc của thiết bò thu gom nước thải. Số lượng nước thải thay đổi
tuỳ theo điều kiện tiện nghi cuộc sống, tập quán dùng nước của từng dân tộc,
điều kiện tự nhiên và lượng nước cấp. Lưu lượng nước thải Công ty TNHH Hong
IK Vina được xác đònh dựa vào lượng người lao động trong Công ty và tiêu chuẩn
thải nước.
Còn nồng độ bẩn của nước thải sinh hoạt được xác đònh theo tải lượng chất
bẩn tính cho một người trong ngày đêm, tham khảo ở bảng 2.4. Đặc tính của bùn
11
tự hoại trong nước thải sinh hoạt ở bể tự hoại có thể tham khảo ở bảng 2.5.
Bảng 2.4 - Tải lượng chất bẩn tính cho một người trong ngày đêm
Chỉ tiêu
Tải lượng chất bẩn (g/người.ngày đêm)
Các Quốc gia đang
phát triển gần gũi
với Việt Nam.
Theo Tiêu chuẩn
TCXD – 51-84 của
4,0
-
10
÷
30
50
÷
55
25
÷
30
-
7
-
1,7
2,0
÷
2,5
-
Nguồn: Tiêu chuẩn Xây Dựng TCXD - 51- 84
Bảng 2.5 - Đặc tính của bùn tự hoại trong nước thải sinh hoạt
Chỉ tiêu
Tải trọng chất bẩn (g/người.ngày đêm)
Các Quốc gia đang
phát triển gần gũi
với Việt Nam.
Theo Tiêu chuẩn
TCXD – 51-84 của
Việt Nam
Chất rắn tổng cộng
1.000
100
÷
800
50
÷
800
100
÷
1.000
40.000
15.000
2.000
6.000
30.000
700
400
250
300
12
Nguồn: trang 10, Xử lý nước thải đô thò và công nghiệp, Lâm Minh Triết (chủ
biên)
2.3 PHƯƠNG PHÁP VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
2.3.1 Các phương pháp xử lý nước thải
Phân loại các phương pháp xử lý nước thải theo đặc tính của quy trình xử lý,
gồm có:
- Xử lý cơ học.
- Xử lý hóa học.
- Xử lý sinh học.
Hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh có thể gồm một vài công trình đơn vò
- Sinh trưởng dính bám
+Lọc sinh học
+Aerotank tiếp xúc
+Lọc sinh học kết hợp
làm thoáng
+Đóa sinh học
+Tiếp xúc lơ lửng
Xử lý yếm khí
+Bể UASB
+Bể lọc yếm khí
+Bể tự hoại, bể lắng 2 vỏ
+Hồ yếm khí
+Ổn đònh cặn trong môi trường yếm khí – bể
metan
(Theo tài liệu PGS.TS. Hoàng Văn Huệ chủ biên & PGS.TS. Trần Đức Hạ)
2.3.1.1 Xử lý cơ học
Xử lý cơ học gồm những quá trình mà khi nước thải đi qua quá trình đó sẽ
không thay đổi tính chất hóa học và sinh học của nó. Xử lý cơ học nhằm tách các
chất lơ lửng, chất rắn dễ lắng ra khỏi nước thải, cặn có kích thước lớn loại bỏ
bằng song chắn rác. Cặn vô cơ (cát, sạn, mảnh kim loại…) được tách ra khi qua bể
lắng cát. Xử lý cơ học nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả của các bước xử lý
tiếp theo và là bước ban đầu cho xử lý sinh học. Đối với nhà máy sản xuất, trong
xử lý này thường có các thiết bò như: song chắn rác (SCR), bể vớt dầu, bể tuyển
14
nổi, bể lắng đợt một, bể lọc.
Song chắn rác, lưới lọc thường được đặt trước trạm bơm trên đường tập trung
nước thải chảy vào hầm bơm, nhằm bảo vệ bơm không bò rác làm nghẹt. SCR và
lưới chắn rác thường đặt vuông góc hoặc đặt nghiêng 45
÷
90
- Tách dầu, mỡ hoặc các chất nổi khác.
15