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
CHƯƠNG I:

TỔNG QUAN

VỀ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN.


Rửa Nước thải Xếp khuôn Đóng hộp Mạ băng Bao gói Bảo quản

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
I.2 QUY MÔ CÔNG SUẤT

Tổng photpho
mgP/L
20
SS
mg/L
210

I.4 YÊU CẦU DÒNG RA:

Thông số Đơn vò Yêu cầu loại B
pH
5.5-9
COD
mg/l
100
BOD
5
tổng
mgO
2
/L
50
Tổng nitơ
mgN/L
60
Tổng photpho
mgP/L
6
SS
mg/L CHƯƠNG II:
LỰA CHỌN

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ


hành chọn lựa quá trình xử lý phù hợp, ta cũng cần phải phân tích chi tiết chi phí xử lý
của từng phương án đưa ra.

 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

= 5%
%%
%

H
SS
= 35%
%%
%

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

H
BOD
= 20%
%%
%

H
SS

SS = 36mg/l

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
>
>>
>

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

Phương án 1 (Bể Aerotank) Phương án 2 (Bể lọc sinh học)
 Sử dụng phương pháp xử lý bằng vi
sinh
 Quản lý đơn giản
 Dễ khống chế các thông số vận hành
 Cần có thời gian nuôi cấy vi sinh vật

 Cấu tạo đơn giản hơn bể lọc sinh học
 Không tốn vật liệu lọc
 Cần cung cấp không khí thường xuyên
cho vi sinh vật hoạt động


Aerotank Bảng 2: So sánh các phương án xử lý bùn thải

Phương án 1 Phương án 2
Bể phân hủy bùn hiếu khí Bể phân hủy bùn kò khí
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
8
 Đơn giản về xây dựng và quản lý
 Vốn đầu tư và quản lý thấp
 Có thể tự động hóa được
 Cặn ổn đònh, không tạo ra mùi hôi
 Cặn dễ tháo nước ở công đoạn làm
khô, đặc biệt khi làm khô bằng sân

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
môi trường và thời tiết
 Không sử dụng hóa chất

Máy ép bùn
 Chi phí đầu tư cao
 Nồng độ cặn khô từ 15%-25%
 Sử dụng được ở mọi nơi  Không cần có lao động thủ công để
xúc bùn khô từ sân phơi bùn lên xe tải
 Thời gian làm khô bùn ngắn
 Hoạt động không phụ thuộc vào điều
kiện môi trường và thời tiết
 Có sử dụng polymer châm vào để tăng
khả năng tách nước

Aerotank
Bể lắng
đợt 2
Bể
tiếp xúc
Chlorine
Nước ra
Bể
nén bùn
Bể
phân hủy
bùn hiếu
khí
Sân phơi bùn
Máy thổi khí
Chú thích
nước thải
bùn
nước tách bùn
ống dẫn khí nén
Máy thổi khí
Chlorine
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.
 Do đó tại bể aerotank, một phần bùn dư từ bể lắng 2 phải được dẫn hoàn lưu về để
bảo đảm nồng độ bùn hoạt tính nhất đònh trong bể.
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
11
II.5.5 Bể lắng 2:
 Hỗn hợp nước và bùn hoạt tính hình thành từ bể aerotank được dẫn về bể lắng 2. Bể
này có nhiệm vụ lắng và tách bùn hoạt tính ra khỏi nước thải. Bùn sau khi lắng, một phần sẽ
được tuần hoàn lại bể aerotank nhằm duy trì nồng độ MLSS, phần còn lại dẫn sang bể nén
bùn.
 Đó là quá trình lắng của các hạt kết tụ trong hỗn hợp huyền phù, các hạt rắn này liên
kết lại vơí nhau làm tăng khối lượng hạt lắng và do đó sẽ lắng nhanh hơn. Bể lắng 2 sẽ loại bỏ
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

CHƯƠNG III:

TÍNH TOÁN THIẾT KE Á

HỆ THỐNG XỬ LÝ

Giờ trong ngày Lưu lượng (m
3
/giờ) Nồng độ BOD
5
(mg/l)
1 8.4 445
2 8 535
3 7 700
4 7 650
5 7 780
6 7.4 800
7 10 860
8 23 1220
9 20 1310
10 18 1000
11 14 980
12 10.6 790
13 10 540
14 10 600
15 12 705
16 19.8 1100
17 15.8 960
18 15.4 880
19 14 620
20 12.8 735
21 13.8 850
22 13.6 860
23 12.4 700
24 10 610

min
=7 m
3
/h

Lưu lượng giây:

max
3
3 3
23 /
*1000 / *1000 / 6.39 /
3600 / 3600 /
h
Q
m h
q l m l m l s
s h s h
= = =

Lưu lượng giờ trung bình:

3
3
300 /
12.5 /
24 24 /
ngay
tb
h

Q
m h
K
Q m h
= = =
Hệ số giờ nhỏ nhất:
min
3
min
3
7 /
0.56
12.5 /
h
h
tb
h
Q
m h
K
Q m h
= = =
Vậy chiều cao lớp nước trong mương là:

max
3
23 /
0.053
3600 / * * 3600 / *0.3 / *0.4
h
a
Q
m h
h m
s h v B s h m s m
= = =

Chọn kích thước thanh là rộng x dày = 5mmx25mm và khe hở giữa các thanh là w = 25mm.

III.2.1.2 Kích thước song chắn rác:
Song chắn rác có n thanh⇒số khe hở: m = n +1 B = 400 mm
W = 26mm W = 26mm
b

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

n: số thanh
h: chiều cao lớp nước trong mương (m)

2
(0.4 0.005 *12)*0.053 0.01802
A m m m= − =Vận tốc dòng chảy qua song chắn:

2 3
6.39 / 1
* 0.355 /
0.01802 1000 /
q l s
V m s
A m l m
= = =

Tổn thất áp lực qua song chắn:

2 2 2 2
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

*
1
23 / *15 * 5.75
60
b h
b
V Q t
h
V m h phut m
phut
=
= =

Chọn chiều sâu hữu ích h= 2m
Chọn chiều cao an toàn bằng chiều sâu đáy ống cuối cùng h
f
=0.7m

Chiều sâu tổng cộng:
H = 2m + 0.7m = 2.7m
Hầm bơm có dạng hình tròn có đường kính:

3
4 4 5.75
* * 1.9
2
b
V
m
D m

O
 ρ: khối lượng riêng của chất lỏng
o Nước: ρ = 1000kg/m
3

o Bùn: ρ = 1006 kg/m
3

 g: gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s
2

 η: hiệu suất của bơm, η = 0,73÷0,93 ⇒ chọn η = 0,8
Công suất thực tế của bơm:
1.5* 1.5*0.38 0.57
tt
N N kW kW= = =
Đặt 2 bơm có công suất 0.57kW, một bơm làm việc, một bơm dự phòng.
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:

3
/h)

Thể tích bể điều hòa:
Dựa vào các công thức tính như trên ta có thể lập bảng thể tích tích lũy cho mỗi giờ trong
ngày như bảng sau:
Bảng 5: Thể tích tích lũy theo giờ

Giờ trong
ngày
Q
(m
3
/h)
Thể tích tích
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

( ) max min
32.7 ( 2.5) 35.2
dh LT
V V V m= − = − − =

 Thể tích thực tế của bể điều hòa:

( ) ( )
3 3
( )
(1.1 1.2)
1.2*35.2 42.24
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


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
21
Vậy kích thước bể điều hòa: D*H = 3.7m*4.5m

Tại bể điều hòa có đặt bơm nhúng chìm để bơm nước thải qua bể lắng 1
Cột áp toàn phần của bơm: H = 4.5m + 0.3m = 4.8m
Lưu lượng bơm: Q = 300m
3
/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

)

Ta tính được thể tích nước trong bể điều hòa vào lúc 8 giờ:
3
(8) (7) (8) (8)
0 23 12.5 10.5
in out
V V V V m= + − = + − =

Thể tích nước trong bể điều hòa vào lúc 9 giờ:
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


( ) ( 1) ( ) ( )i i in i out i
V V V V
−
= + −
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
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

= = =
+ +Bảng 6: Hàm lượng BOD
5
trung bình và tải lượng BOD
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

18 15.4 31.1 880 932 13.6 11.7
19 14 32.6 620 799 8.7 10
20 12.8 32.9 735 652 9.4 8.2
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 12.5 800 816 10.8 10.2 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
23
0
5
10
15
20

: L
min

28.1 : 3.7 = 7.6 16 : 5.8 = 2.76

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
24
III.2.3.3 Dạng xáo trộn:

Các dạng xáo trộn trong bể điều hòa:

Bảng 8: Các dạng xáo trộn trong bể điều hòa

Dạng khuấy trộn Giá trò Đơn

vò
Khuấy trộn cơ khí 4-8 W/m
3
thể tích bể
Tốc độ khí nén 10-15 Lit/m
3

+ H
Trong đó:
• h
d,
h
c
: tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài trên đường ống dẫn và tổn thất
cục bộ tại các điểm uốn, khúc quanh.
h
d
+ h
c
≤ 0.4m
• h
f
: tổn thất qua hệ thống phân phối khí
h
f
≤ 0.5m
• H: độ ngập sâu của ống phân phối khí, lấy bằng chiều cao hữu ích của bể điều hòa
H = 4m
Vậy áp lực cần thiết là:
H
d
= 0.4m + 0.5m + 4m = 4.9m

 p lực của máy nén khí: (10.33 )

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản công suất 300 m
3
/ngày đêm
25

0.37
0.53
0.7 0.7
LT LT
TT
N N
kW
N kW
η
= = = =

Chọn loại khuếch tán khí là ống màng khoan lỗ dạng lưới có lưu lượng khí 92l/m
3
phut.

Số ống khuếch tán khí:
550 /
6
92 /
l phut
n cai
l phut
= =

Chọn tốc độ dòng khí trong ống dẫn chính là 8m/s. Vậy ta có:

−
= = = =Chọn loại ống nhựa HDPE của nhựa Bình Minh d
ngoài
= 20mm, bề dày 2.3mm

Trên các ống nhánh có đục lỗ đường kính d
lỗ
= 5mm.
Chọn vận tốc thoát ra mỗi lỗ là 10m/s. Lưu lượng khí thoát ra khỏi 1 lỗ là:

2
3 2
4 3 3 3
.
.(5*10 )
* * 8 / * 1.571 10 / 9.425.10 /
4 4
lâ
lâ
khi khi lâ khi
d
m
q v S v m s x m s m phut
π
π
−
− −