………… o0o…………
Đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải
ngành thủy sản công suất 300m 3/ngày
đêm
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m
3
/ngày đêm
1 ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m
3
/ngày đêm
2
I.1 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT:

Nguyên liệu Rửa Nước thải Sơ chế Chất thải rắn Rửa Nước thải Phân cỡ
Phân loại Rửa Nước thải Xếp khuôn


I.3.1 Thành phần:

 Chất thải rắn: Đầu, vỏ, vi, ruột cá, ruột tôm, râu mực, nang mực.
 Rác thải sinh hoạt: rau quả, thức ăn thừa, vỏ bao bì, túi nilon, vỏ đồ hộp…
 Nước thải: nước rửa nguyên liệu.

I.3.2 Tính chất nước thải:

Thông số

Đơn vò

Đầu vào

pH

6.5-7.3
COD

mg/l

1100
BOD
5

tổng

mgO
2
/L


mg/l

100
BOD
5

tổng

mgO
2
/L

50
Tổng nitơ

mgN/L

60
Tổng photpho

mgP/L

6
SS

mg/L

100

CHƯƠNG II:
LỰA CHỌN

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ĐỒ ÁN MÔN HỌC


 Các phương án xử lý phần lớn đều như nhau, ngoại trừ công đoạn xử lý sinh học
có thể dùng bể Aerotank hoặc bể lọc sinh học. ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m
3
/ngày đêm
6
II.2 ƯỚC TÍNH HIỆU SUẤT XỬ LÝ CỦA PHƯƠNG ÁN:
Nước thải
Q = 300m
3
/ngày đêm
COD = 1100mg/l
BOD = 800mg/l
SS = 210mg/l

%

H
SS
= 35%
%%
%

COD = 1045mg/l
BOD = 760mg/l
SS = 199.5mg/l
H
COD
= 20%
%%
%

H
BOD
= 20%
%%
%

H
SS
= 70%


SS = 39mg/l H
COD
= 30%
H
BOD
= 30%
H
SS
= 50%

COD = 58.5mg/l
<
100mg/l COD = 87.78mg/l
<
100mg/l

BOD = 42.6mg/l
<
<<
<
50mg/l
BOD = 63.84g/l
>
>>
>
50mg/l


lắng 2
Bể tiếp xúc
chlorine
H
COD

= 90%

H
BOD
= 90%
H
SS
= 40%
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m
3
/ngày đêm
7

Bảng 1: So sánh bể Aerotank và bể lọc sinh học

Phươ
ng án 1 (Bể Aerotank)

Phương án 2 (Bể lọc sinh học)

 Sử dụng phương pháp xử lý bằng vi
sinh
 Quản lý đơn giản


 Đối với vùng khí hậu nóng ẩm, về
mùa hè nhiều loại ấu trùng nhỏ có thể
xâm nhập vào phá hoại bể. Ruồi muỗi
sinh sôi gây ảnh hưởng đến công trình
và môi trường sống xung quanh
 Hiệu quả xử lý COD, BOD, SS khi ra
khỏi bể lọc sinh học không bằng bể
Aerotank Bảng 2: So sánh các phương án xử lý bùn thải

Phư
ơng án 1

Phương án 2


 Vốn đầu tư và quản lý khá cao
 Khó có thể tự động hóa được
 Cặn ít ổn đònh, tạo ra mùi hôi
 Cặn khó tháo nước ở công đoạn làm
khô
 Nước gạn ra từ cặn có hàm lượng SS
và BOD cao hơn bể phân hủy bùn
hiếu khí
 Không tốn năng lượng chạy máy thổi
khí nên có thể áp dụng khi công suất
xử lý lớn
 Không thu được khí CH
4
để làm nhiên
liệu đốt

Sân phơi bùn

 Chi phí đầu tư thấp
 Nồng độ cặn khô từ 20%-30%
 Sử dụng ở nơi có diện tích rộng, cách
xa khu dân cư, cách mực nước ngầm
hơn 1m
 Cần có lao động thủ công để xúc bùn
khô từ sân phơi bùn lên xe tải
 Thời gian làm khô bùn dài
 Hoạt động phụ thuộc vào điều kiện

3
/ngày đêm
9
Từ những phân tích để lựa chọn công nghệ xử lý như trên chọn phương án 1 làm phương
án xử lý nước thải theo sơ đồ công nghệ như sau:

SCR
Hầm bơm
tiếp nhận
Bể
điều hòa
Bể lắng
đợt 1
Bể
Aerotank
Bể lắng
đợt 2
Bể
tiếp xúc
Chlorine
Nước ra
Bể
nén bùn
Bể
phân hủy
bùn hiếu
khí

và được xe gom rác đưa đến bãi rác để xử lý. Phần nước còn lại ta sử dụng 2 máy bơm hoạt
động luân phiên theo chế độ tự động để bơm nước vào bể điều hòa.

II.5.2 Bể điều hòa:
 Nước thải được 2 bơm bơm lên bể điều hòa. Do tính chất nước thải thay đổi theo từng
giờ sản xuất và phụ thuộc nhiều vào loại nước thải của từng công đoạn. Việc xây dựng bể điều
hòa là rất cần thiết. Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng độ của nước thải. Bể
điều hòa giúp làm giảm kích thước và tạo chế độ làm việc ổn đònh cho các công trình phía sau,
tránh hiện tượng quá tải.
 Trong bể điều hoà ta bố trí hệ thống đầu phân phối khí để cấp khí nhằm ổn đònh chất
lượng nước thải trước khi qua hệ thống xử lý tiếp theo. Đồng thời với việc ổn đònh chất lượng
nước, hệ thống thổi khí tại bể điều hoà có tác dụng hạn chế không cho các chất rắn lơ lửng
lắng trong bể.

II.5.3 Bể lắng 1:
 Nước thải từ bể điều hoà được dẫn qua bể lắng 1 để lắng sơ bộ. Các hạt cặn có thể tự
lắng riêng biệt không có tác động qua lại với nhau dựa trên lực trọng trường, các hạt có tỉ
trọng lớn như hạt cát, sỏi, mảnh vỏ tôm nhỏ…sẽ tự động lắng xuống đáy bể với khoảng thời
gian lưu nhất đònh.

II.5.4 Bể aerotank:
 Nước thải từ bể lắng 1 được bơm sang bể aerotank. Tại đây diễn ra quá trình oxy hoá
sinh hoá các chất hữu cơ hòa tan và dạng keo trong nước thải với sự tham gia của các vi sinh
vật hiếu khí trong bể aerotank. Ta bố trí hệ thống sụt khí trên khắp diện tích bể, tạo điều kiện
thuận lợi cho vi sinh vật hiếu khí phân giải chất hữu cơ. Để cho bể hoạt động ổn đònh, ta có thể
lắp thêm lưu lượng kế để kiểm tra lưu lượng hoạt động bể.
 Vi sinh vật hiếu khí sẽ sử dụng các chất hữu cơ dạng keo và hoà tan trong nước làm
thức ăn để sinh trưởng và phát triển. Khi đó vi sinh vật sẽ phát triển thành quần thể có kích
thước lớn dễ lắng gọi là bông bùn hoạt tính. Khi vi sinh vật phát triển mạnh, sinh khối tăng tạo
thành bùn hoạt tính dư. Hàm lượng bùn hoạt tính nên duy trì nông độ MLSS=2500-4000mg/l.

 Bùn dư từ bể lắng 2 và bùn tươi từ bể lắng 1 được đưa vào bể nén bùn trọng lực . Hàm
lượng chất rắn(TS) của bùn tươi từ bể lắng 1 khoảng 3-4% và bùn dư từ bể lắng 2 có TS thấp
hơn 0.75%.
 Hàm lượng chất rắn của hỗn hợp bùn tươi và bùn hoạt tính dư sau quá trình nén bùn sẽ
tăng lên 4-5%. Nước sau khi tách bùn sẽ được dẫn ngược về đầu vào của trạm xử lý.
 Thuận lợi của nén bùn trọng lực là giảm kích thước của công trình xử lý bùn tiếp theo
như bể phân hủy hiếu khí, tiết kiệm chi phí nhân công và năng lượng.

II.5.8 Bể phân hủy bùn hiếu khí:
 Bùn tươi từ bể lắng 1 là căn hữu cơ có khả năng gây ô nhiễm cao do khó bảo quản, có
mùi khó chòu, nguy hiểm về phương diện vệ sinh vì chứa nhiều trứng giun sán. Do đó chúng
cần được xử lý trong các bể phản ứng phân hủy để làm mất mùi, dễ làm khô, bảo đảm vệ sinh
và bảo tồn được các thành phần phân bón rất có lợi cho cây trồng.

II.5.9 Sân phơi bùn:
 Sân phơi bùn có nhiệm vụ xả nước tách bùn trước khi vận chuyển đến nơi khác.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m
3
/ngày đêm
12

3
/ngày đêm
13 Xí nghiệp chế biến thủy sản có lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm 300m
3
/ngày.
Xí nghiệp làm việc 3 ca, 24/24 giờ và có chế độ xả nước không đều theo giờ.

Kết quả đo lưu lượng và nồng độ BOD
5
theo giờ thể hiện ở bảng:

Bảng 3: Lưu lượng và nồng độ BOD
5
theo giờ trong ngày:

Giờ trong ngày

Lưu lượng

(m
3
/giờ)

Nồng độ BOD
5

(mg/l)

800

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m
3
/ngày đêm
14

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m
3
/ngày đêm
15
III.1 XÁC ĐỊNH LƯU LƯNG VÀ HỆ SỐ KHÔNG ĐIỀU HÒA:

Từ bảng 1 ta có:
 Lưu lượng giờ lớn nhất: Q
h
max
=23 m
3
/h
 Lưu lượng giờ nhỏ nhất: Q
h

Q
m ngay
Q m h
h ngay
= = =Trạm xử lý làm việc 3 ca (24h/24h), vậy lưu lượng bơm bằng lưu lượng trung bình giờ:

Q
b
= Q
h
tb
= 12.5 m
3
/h

Hệ số giờ cao điểm:
max
3
max
3
23 /
1.84
12.5 /
h
h
tb
h

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m
3
/ngày đêm
16
III.2
TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI:III.2.1 SONG CHẮN RÁC:
Kích thước song chắn rác có thể chọn dựa trên các thông số:
Bảng 4: Các thông số tính toán cho song chắn rác

Thông số kích thước song chắn

Làm sạch thủ công

Rộng (mm) 5-15
Dày (mm) 35-38
Khe hở giữa các thanh (mm) 25-50
Độ dốc theo phương đứng (độ) 30-45
Tốc độ dòng chảy trong mương đặt song chắn (m/s)

0.3-0.6

Hình 1: Bố trí song chắn rác.

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m
3
/ngày đêm
17
Ta có:
* ( 1)*
400 *5 ( 1)*25
12.5
B n b n w
n n
n
= + +
= + +
→ =

Chọn n=12
Điều chỉnh khoảng cách giữa các thanh:

400 12*5 (12 1)*
26
w
w mm
= + +
→ =

III.2.1.3 Tổn thất áp lực qua song chắn:


2
1 1 (0.355 / ) (0.3 / )
0.00262 2.62 150
0.7 2 0.7 2*9.81 /
L
V v m s m s
h m mm mm
g m s
− −
= = = ≈ ≤

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m
3
/ngày đêm

3
4 4 5.75
* * 1.9
2
b
V
m
D m
h m
π π
= = =

Vậy kích thước hầm bơm tiếp nhận: D*H=1.9m*2.7m
Chọn bơm nhúng chìm đặt tại hầm bơm có lưu lượng Q=Q
h
max
=23m
3
/h
Cột áp toàn phần của bơm: H = 4.5m + 0.3m = 4.8m
Công suất của máy bơm:

3
. . . 1000*9.81*4.8 *23 / *24
0.38
1000 1000*0.8*86400
g H Q m m h h
N kW
ρ
η


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m
3
/ngày đêm
19
III.2.3 BỂ ĐIỀU HÒA:
III.2.3.1 Xác đònh thể tích bể điều hòa:
Thể tích tích lũy:

Thể tích tích lũy dòng vào của giờ thứ i được xác đònh:
( ) ( 1)
v i v i i
V V Q
−
= +

Trong đó:
V
v(I-1)
: thể tích tích lũy dòng vào của giờ trước đó (m
3
)
Q
v(i)
: lưu lượng nước thải của giờ đang xét (m
3
/h)

Thể tích tích lũy bơm đi của giờ thứ i :

lũy vào bể (m
3
)

Thể tích tích
lũy bơm đi (m
3
)

Hiệu số thể tích
(m
3
)
1 8.4 8.4 12.5 4.1
2 8 16.4 25 8.6
3 7 23.4 37.5 14.1
4 7 30.4 50 19.6
5 7 37.4 62.5 25.1
6 7.4 44.8 75 30.2
7 10 54.8 87.5
32.7(max)
8 23 77.8 100 22.2
9 20 97.8 112.5 14.2
10 18 115.8 125 9.2
11 14 129.8 137.5 7.7
12 10.6 140.4 150 9.6
13 10 150.4 162.5 12.1
14 10 160.4 175 14.6
15 12 172.4 187.5 15.1
16 19.8 192.2 200 7.8

dh TT dh LT
dh TT
V V
V m m
= −
= =Biểu đồ tích lũy:
Dựa theo số liệu bảng 5 ta vẽ được biểu đồ tích lũy theo giờ trong ngày như hình 2:

0
50
100
150
200
250
300
350
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
Thể tích tích lũy vào
Thể tích tích lũy bơm

Hình 2: Biểu đồ thể tích tích lũy

Chọn bể có hình dạng tròn: Chiều cao lớp nước lớn nhất h
max
= 4m
Chiều cao bảo vệ h
bv

/ngày
Công suất của máy bơm:
3
. . . 1000*9.81*4.8 *300 /
0.204
1000 1000*0.8*86400
g H Q m m ngay
N kW
ρ
η
= = =

Công suất thực tế của máy bơm:
1.5* 1.5*0.204 0.306
tt
N N kW kW
= = =

III.2.3.2 Xác đònh hiệu quả khử BOD
5
của bể điều hòa:

Dựa vào kết quả phân tích biểu đồ hoăïc bảng, ta xác đònh được thời điểm bể cạn nhất là
lúc 7 giờ.
Thời điểm tính toán bắt đầu từ lúc 8 giờ.

Thể tích nước trong bể điều hòa ở giờ đang xét thứ I được xác đònh theo công thức sau: Trong đó:

3
(9) (8) (9) (9)
10.5 20 12.5 18
in out
V V V V m
= + − = + − =

Giả sử khối nước trong bể điều hòa được xáo trộn hoàn toàn. Vậy hàm lượng BOD
5
trung bình
bơm ra khỏi bể có thể tính theo biểu thức sau:

( ) ( ) ( 1) ( 1)
( )
( ) ( 1)
. .
in i in i i i
out i
in i i
V S V S
S
V V
− −
−
+
=
+Trong đó: S

3
/ngày đêm
22
Vậy ta tính được hàm lượng BOD
5
trung bình của dòng ra vào lúc 8 giờ:

3 3
(8) (8) (7) (7)
3
(8)
3
(8) (7)
. .
23 / *1220 / 0*0
1220 /
23 / 0
in in
out
in
V S V S
m h g m
S g m
V V m h
+
+
= = =
+ +
5
trước và sau bể điều hòa:

Giờ
trong
ngày
Lưu
lượng
(m
3
/giờ)
Thể tích
nước trong
bể (m
3
)
Nồng độ
BOD
5
vào
(mg/l)
BOD
5

trung
bình ra khỏi
bể (mg/l)
Tải lượng BOD
5


21 13.8 34.2 850 769 11.7 9.6
22 13.6 35.3 860 853 11.7 10.7
23 12.4 35.2 700 818 8.7 10.2
24 10 32.7 610 680 6.1 8.5
1 8.4 28.6 445 576
3.7(
min)

7.2
2 8 24.1 535 465 4.3
5.8(min)

3 7 18.6 700 572 4.9 7.2
4 7 13.1 650 686 4.6 8.6
5 7 7.6 780 695 5.5 8.7
6 7.4 2.5 800 790 5.9 9.9
7 10 0 860 848 8.6 10.6
Tbình

12.5800

816

10.8

10.2


Trước điều hòa

Sau điều hòa

L
max

: L
tb

28.1 : 10.8 = 2.6 16 : 10.2 = 1.6
L
min

: L
tb

3.7 :10.8 = 0.34 5.8 : 10.2 = 0.57
L
max

: L
min

28.1 : 3.7 = 7.6 16 : 5.8 = 2.76
3
phút=0.013m
3
/m
3
phút
Lưu lượng khí nén cần cho khuấy trộn:

3 3 3 3
( )
* 0.013 / *42.24 0.55 / 33 / 9.17 / 550 /
khi dh TT
q R V m phut m m phut m gio l s l phut
= = = ≈ ≈ ≈ Tính toán máy nén khí cho bể điều hòa:
 p lực cần thiết cho hệ thống ống khí nén:

H
d
= h
d
+ h
c
+ h
f
+ H
Trong đó:
• h

d
m
H
P atm
+
+
= = =

Theo công thức 152 –giáo trình Xử lý nước thải của Hoàng Huệ ta có công suất của
máy nén khí:

( ) ( )
0.29 0.29
3
34400 34400
* 1 * * 1.47 1 *0.00917 / 0.37
102 102
LT m kk
N P Q m s kW
   
= − = − =
   
 Công suất tính toán của máy nén khí: