Đồ án Kỹ thuật Môi trường: Thiết kế trạm xử lý nước thải VMC Hoàng Gia 205 m³/ngày đêm

Đồ án Kỹ thuật Môi trường chi tiết về tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt công suất 205 m3/ngày đêm. Tài liệu tham khảo hữu ích.

• Tác giả: Đỗ Minh Hát
• Người hướng dẫn: Ths. Võ Hồng Thi
• Trường học: Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường
• Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt của Công ty TNHH VMC Hoàng Gia, công suất 205 m³/ngày.đêm
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Thiết Kế Trạm Xử Lý Nước Thải Sinh Hoạt 205 m³ Ngày

Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt là một đề tài quan trọng trong lĩnh vực kỹ thuật môi trường, đặc biệt là đối với các cơ sở sản xuất và khu dân cư. Đề tài này tập trung vào tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải có công suất 205 m³/ngày cho công ty TNHH VMC Hoàng Gia. Mục tiêu chính là xác định các phương pháp xử lý nước thải hiệu quả, đảm bảo nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường trước khi thải ra nguồn nước tiếp nhận. Việc thiết kế trạm xử lý nước thải không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn hạn chế ô nhiễm nước ngầm và nước mặt, góp phần phát triển bền vững.

1.1. Khái Niệm Nước Thải Sinh Hoạt

Nước thải sinh hoạt là nước thải phát sinh từ các hoạt động hàng ngày của con người như rửa chén, giặt giũ, và vệ sinh cá nhân. Nước thải này chứa các chất hữu cơ, hóa chất, vi sinh vật gây bệnh. Đối với trạm xử lý 205 m³/ngày, cần xác định chính xác thành phần và nồng độ ô nhiễm để lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Hệ Thống Xử Lý

Hệ thống xử lý nước thải là giải pháp bắt buộc để ngăn chặn ô nhiễm môi trường. Với công suất 205 m³/ngày, trạm xử lý phải hoạt động ổn định, hiệu quả cao. Thiết kế đúng chuẩn đảm bảo nước xả thỏa mãn QCVN 14:2008/BYT về chất lượng nước thải sinh hoạt.

II. Xác Định Đặc Tính Nước Thải Và Chọn Công Nghệ Xử Lý

Để thiết kế trạm xử lý nước thải 205 m³/ngày hiệu quả, bước đầu tiên là khảo sát chi tiết đặc tính nước thải. Nước thải từ công ty VMC Hoàng Gia có nồng độ BOD, COD, TSS cao, cần phương pháp xử lý đa giai đoạn. Công nghệ được lựa chọn bao gồm xử lý cơ học (lắng tĩnh, lọc), xử lý sinh học (bể sục khí, bể lắng tĩnh thứ cấp), và xử lý hóa học khi cần thiết. Việc lựa chọn công nghệ phù hợp giúp tối ưu chi phí vận hành và đạt hiệu suất xử lý cao nhất.

2.1. Phân Tích Thành Phần Nước Thải

Nước thải sinh hoạt từ công ty chứa chất hữu cơ (BOD: 300-500 mg/l, COD: 600-1000 mg/l), chất rắn lơ lửng (TSS: 200-400 mg/l), và các chất dinh dưỡng (N, P). Việc phân tích chi tiết đặc tính nước thải giúp xác định mức độ ô nhiễm và công suất xử lý cần thiết cho hệ thống 205 m³/ngày.

2.2. Lựa Chọn Công Nghệ Xử Lý Phù Hợp

Công nghệ xử lý kết hợp (cơ học - sinh học - hóa học) là tối ưu cho nước thải công ty VMC. Bao gồm: bể lắng cát loại bỏ chất rắn, bể sục khí xử lý hợp chất hữu cơ, bể lắng tĩnh thứ cấp tách bùn. Công nghệ này đảm bảo hiệu suất xử lý cao (BOD loại bỏ >85%) và chi phí vận hành thấp.

III. Tính Toán Thiết Kế Các Công Trình Xử Lý Nước Thải

Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải 205 m³/ngày bao gồm xác định kích thước, thể tích, số lượng của các công trình xử lý. Công suất thiết kế được tính dựa trên nhu cầu nước thải cao nhất trong ngày, cộng thêm hệ số an toàn. Mỗi công trình như bể lắng cát, bể sục khí, bể lắng tĩnh cần được tính toán chi tiết theo tiêu chuẩn thiết kế của Bộ Xây dựng. Kết quả tính toán cho phép xác định vật liệu, chi phí xây dựng và lập kế hoạch thi công cụ thể.

3.1. Thiết Kế Bể Lắng Cát

Bể lắng cát là giai đoạn xử lý cơ học đầu tiên, loại bỏ chất rắn lơ lửng và cát. Với công suất 205 m³/ngày, thời gian lưu (HRT) thường là 2-3 giờ. Thể tích bể: V = Q × HRT = 205 m³/ngày × (2.5/24) = ~21.4 m³. Kích thước bể được tính dựa trên chiều sâu (1.2-1.5m), tỷ lệ chiều dài/rộng và vận tốc lắng quanh quánh (<0.5 m/h).

3.2. Thiết Kế Bể Sục Khí Sinh Học

Bể sục khí là giai đoạn xử lý sinh học chính, phân hủy chất hữu cơ bằng vi khuẩn hiếu khí. Với tải khí (aeration rate) khoảng 1.5-2 m³/m³.h, thể tích bể cần ~60-80 m³ để xử lý nước thải 205 m³/ngày. Lựa chọn máy sục khí phụ thuộc vào công suất làm việc (kW) và hiệu suất truyền khí (SAE).

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Và Quản Lý Hệ Thống Xử Lý Nước Thải

Hệ thống xử lý nước thải 205 m³/ngày tại công ty VMC Hoàng Gia không chỉ cần thiết kế đúng chuẩn mà còn cần quản lý vận hành hiệu quả. Việc giám sát chất lượng nước thải đầu vào và đầu ra định kỳ giúp đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định. Khắc phục sự cố kịp thời, vệ sinh bảo dưỡng thiết bị máy móc, kiểm tra bùn cặn định kỳ là những công việc quan trọng. Đào tạo nhân viên vận hành chuyên môn giúp nâng cao hiệu suất xử lý và kéo dài tuổi thọ của các công trình.

4.1. Giám Sát Và Kiểm Soát Chất Lượng Nước

Giám sát chất lượng nước thải bao gồm kiểm tra BOD, COD, TSS, nitrogen, phosphorus hàng tuần. Nước xả phải đạt QCVN 14:2008/BYT (BOD ≤50 mg/l, COD ≤100 mg/l, TSS ≤50 mg/l). Hệ thống giám sát tự động có thể được lắp đặt để theo dõi liên tục các chỉ số quan trọng và cảnh báo sự cố kịp thời.

4.2. Vận Hành Bảo Dưỡng Và Xử Lý Bùn Cặn

Vận hành hệ thống đòi hỏi kiến thức kỹ thuật chuyên sâu về điều chỉnh lưu lượng khí sục, pH, độ kiềm. Bảo dưỡng định kỳ các máy bơm, máy sục khí, van điều khiển đảm bảo hoạt động liên tục. Bùn cặn phát sinh từ bể lắng cát và lắng tĩnh thứ cấp cần được xử lý, thải bỏ theo quy định môi trường.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH VMC HOÀNG GIA 1.1 Giới thiệu chung về công ty TNHH Hoàng Gia 1.1 Vị trí địa lý của công ty TNHH Hoàng Gia Công ty TNHH VMC Hoàng Gia nằm trong cụm công nghiệp Châu Thành, thuộc ấp Thanh Phước, xã Thanh Điền, huyện Châu Thành, tỉnh Tây Ninh. Vị trí khu đất nằm trên quốc lộ (QL) 22B và cách trung tâm thị xã Tây Ninh khoảng 3km. ­ Phía Bắc giáp: Đường quy hoạch 28m Dài: 400 m ­ Phía Đông giáp: Đường quy hoạch 28m. Dài: 400 m ­ Phía Tây giáp: Đường quy hoạch 28m Dài: 400 m ­ Phía Nam giáp: Đường quy hoạch 28m (QL 22B) Dài: 400 m Tổng diện tích công ty được sử dụng theo Quyết định số 380/QĐ – CT ngày 29 tháng 7 năm 2003 của Ủy Ban Nhân Dân tỉnh Tây Ninh: 89.2 Điều kiện tự nhiên của khu vực 1.1 Địa hình Địa hình khu vực nhìn chung tương đối bằng phẳng, có độ dốc tự nhiên về hướng Tây.2 Khí tượng Khu vực xả nước thải nằm trên địa bàn Ấp Thanh Phước, xã Thanh Điền, huyện Châu Thành, tỉnh Tây Ninh mang đặc trưng khí tượng của Tây Ninh như sau: + Khí hậu nhiệt đới gió mùa.

Nhiệt độ quanh năm cao, biên độ dao động nhiệt nhỏ. Chế độ mưa, nắng, gió thể hiện rất rõ giữa mùa mưa và mùa khô. Mặt khác Tây Ninh nằm sâu trong lục địa, ít chịu ảnh hưởng của bão và những yếu tố bất lợi khác. + Lượng mưa trung bình hàng năm từ 1800 – 2200 mm, độ ẩm trung bình trong năm vào khoảng 70 - 80%, tốc độ gió 1,7m/s và thổi điều hòa trong năm.

Tây Ninh chịu ảnh hưởng của 2 loại gió chủ yếu là gió Tây – Tây Nam vào mùa mưa và gió Bắc – Đông Bắc vào mùa khô. Trang 4 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths.3 Thủy văn Trong khu vực xung quanh công ty không có sông suối hay nguồn nước mặt. Nước ngầm ở độ sâu 40m có lưu lượng và chất lượng tốt.2 Cơ sở hạ tầng 1.1 Hệ thống giao thông Công ty TNHH Hoàng Gia rất thuận lợi về mặt giao thông vì nằm cạnh quốc lộ 22B cách thị xã Tây Ninh 8 – 10km, cách trung tâm huyện Châu Thành 12 – 14 km. Ngoài ra trong khu vực còn có tỉnh lộ 786.2 Hệ thống cấp thoát nước 1.1 Nguồn cung cấp nước sạch Nguồn nước ngầm: nước ngầm ở độ sâu 40m có lưu lượng và chất lượng tốt.

Hiện nay người dân ở đây đang khai thác các tầng này để phục vụ cho mục đích cấp nước sinh hoạt. Nguồn nước mặt: cách cum công nghiệp 1,5Km về phía Đông có sông chảy qua.2 Hệ thống thoát nước Hệ thống cống thoát nước của cụm công nghiệp được thiết kế chạy dọc theo các trục đường giao thông trong cụm công nghiệp và có hướng dòng chảy đổ vào hệ thống cống thoát nước chạy dọc theo Quốc Lộ 22B. Sử dụng hệ thống hỗn hợp cống bê tông cốt thép (BTCT) và mương hở để dẫn nước.3 Hệ thống cấp điện và phân phối điện Hệ thống cung cấp điện cho công ty TNHH Hoàng Gia là trạm trung gian 110/22 (15) KV của xã Thanh Điền sau đó chia ra 2 nhánh 22(15) KV đi dọc theo các trục đường để cung cấp điện cho các nhà máy, xí nghiệp… 1.4 Hệ thống thông tin liên lạc Hệ thống cáp quang thông tin liên lạc được chủ đầu tư và Bưu điện tỉnh Tây Ninh hợp tác đầu tư. Trang 5 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths.3 Quy trình sản xuất Các nguyên liệu thô như đế cao su, vải, da … được cắt, dập thành các chi tiết mặt giày, lót trong, lót đế sau đó in lụa rồi in nổi.

Sau đó may các chi tiết hoàn chỉnh mặt trên của giày. Các chi tiết được lắp ráp, thoa keo, ép đế, gò mũi, gò hông, sấy nóng, sấy lạnh, tẩy, vào hộp và đóng thùng.1 Qui trình công nghệ sản xuất giày Nguyên liệu 1- Cắt các chi tiết mặt giày, lót trong, lót đế 2- In lua, in nổi May các chi tiết hoàn chỉnh mặt trên của giày 1- Thoa keo, ép đế, gò mũi, gò hông 2- Sấy nóng, sấy lạnh 3- Tẩy vào hộp, đóng thùng Hình 1.1: Sơ đồ công nghệ sản xuất của Công ty TNHH Hoàng Gia 1.2 Nguyên vật liệu sử dụng cho sản xuất Công ty sản xuất gia công cho nước ngoài nên lượng nguyên liệu sử dụng hoàn toàn phụ thuộc vào số lượng sản phẩm được sản xuất theo hợp đồng. Nguyên vật liệu được bên nước ngoài cung cấp đầy đủ theo số lượng gia công. Nguyên liệu để sản xuất giày bao gồm nguyên liệu chính, phụ.

Ngoài ra còn có bao bì và các phần phụ khác. Tổng lượng vận chuyển đến hàng năm: 20. Nguồn cung cấp: Bên nước ngoài hợp đồng gia công đảm bảo cung cấp toàn bộ nguyên phụ liệu, bao bì theo hợp đồng. Trang 6 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths.3 Sản phẩm Sản phẩm là các loại giày dép da, giả da … gia công theo đơn đặt hàng, tùy theo hợp đồng gia công và yêu cầu của thị trường.

Số sản phẩm của năm sản xuất ổn định là: 2.4 Các nguồn phát sinh và đặc tính của nước thải 1.1 Chất thải rắn Chất thải rắn chủ yếu trong quá trình sản xuất là các nguyên liệu rơi vãi và bao bì, giấy gói hỏng, ngoài ra còn có rác thải sinh hoạt từ các hoạt động của công nhân.2 Khí thải Các máy móc sử dụng trong dây chuyền công nghệ đều chạy bằng điện và không có khói thải, chi có công đoạn in xuất hiện sol khí trong môi trường làm việc. Ngoài ra, công ty có sử dụng máy phát điện nên thải ra một lượng khí thải nhất định CO, CO2, NOx, SOx… 1.3 Nước thải Công ty TNHH VMC Hoàng Gia chuyên sản xuất và gia công các loại giày dép. Các công đoạn sản xuất giày không dùng nước. Nước thải phát sinh tại công ty chủ yếu là nước thải từ khâu vệ sinh của cán bộ công nhân viên trong nhà máy (nước thải sinh hoạt) và khâu vệ sinh sàn các phân xưởng (nước thải sản xuất) Trang 7 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths.

Võ Hồng Thi CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT & CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 2.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt 2.1 Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải sinh hoạt Nguồn phát sinh tại khu dân cư Đất Mới chủ yếu là nước thải sinh hoạt trong quá trình hoạt động vệ sinh của dân cư khu dự án. Đặc tính chung của nước thải sinh hoạt thường bị ô nhiễm bởi các chất cặn bã hữu cơ, các chất hữu cơ hoà tan (thông qua các chỉ tiêu BOD5/COD), các chất dinh dưỡng (Nitơ, phospho), các vi trùng gây bệnh (E. Mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào: lưu lượng nước thải; tải trọng chất bẩn tính theo đầu người. Tải trọng chất bẩn của nước thải sinh hoạt tính theo đầu người phụ thuộc vào: mức sống, điều kiện sống, tập quán sống và các điều kiện địa phương.

Tải trọng chất bẩn được xác định trong Bảng 2.1 Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người. Chỉ tiêu ô nhiễm Khối lượng (g/người.ngày) Chất rắn lơ lửng (SS) 60-65 BOD5 nước thải đã lắng 30-35 BOD5 nước thải chưa lắng 65 Nitơ của các muối Amoni (N-NH4) 8 phosphat (P2O5) 3,3 Clorua (Cl-) 10 Các chất hoạt động bề mặt 2-2,5 Nguồn: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam (TCXDVN 51-2008).2 Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nước thải. Ngoài ra lượng nước thải ít hay nhiều còn phụ thuộc vào tập quán sinh hoạt. Trang 8 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths.

Võ Hồng Thi Thành phần nước thải sinh hoạt gồm 2 loại :  Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết con người từ các phòng vệ sinh;  Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã, dầu mỡ từ các nhà bếp, các chất tẩy rửa, chất hoạt động bề mặt từ các phòng tắm, nước rửa vệ sinh sàn nhà… Đặc tính và thành phần tính chất của nước thải sinh hoạt từ các khu phát sinh nước thải này đều giống nhau, chủ yếu là các chất hữu cơ, trong đó phần lớn các loại carbonhydrate, protein, lipid là các chất dễ bị vi sinh vật phân hủy. Khi phân hủy thì vi sinh vật cần lấy oxi hòa tan trong nước để chuyển hóa các chất hữu cơ trên thành CO2, N2, H2O, CH4,… Chỉ thị cho lượng chất hữu cơ có trong nước thải có khả năng bị phân hủy hiếu khí bởi vi sinh vật chính là chỉ số BOD5. Chỉ số này biểu diễn lượng oxi cần thiết mà vi sinh vật phải tiêu thụ để phân hủy lượng chất hữu cơ có trong nước thải. Như vậy chỉ số BOD5 càng cao cho thấy chất hữu cơ có trong nước thải càng lớn, oxi hòa tan trong nước thải ban đầu bị tiêu thụ nhiều hơn, mức độ ô nhiễm của nước thải cao hơn.2 Các thông số ô nhiễm đặc trưng của nước thải 2.1 Thông số vật lý 2.

Hàm lượng chất rắn lơ lửng Các chất rắn lơ lửng trong nước ((Total) Suspended Solids – (T)SS - SS) có thể có bản chất là: - Các chất vô cơ không tan ở dạng huyền phù (Phù sa, gỉ sét, bùn, hạt sét); - Các chất hữu cơ không tan; - Các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, vi nấm, động vật nguyên sinh…). Sự có mặt của các chất rắn lơ lửng cản trở hay tiêu tốn thêm nhiều hóa chất trong quá trình xử lý. Mùi Hợp chất gây mùi đặc trưng nhất là H2S _ mùi trứng thối. Các hợp chất khác, chẳng hạn như indol, skatol, cadaverin và cercaptan được tạo thành dưới điều kiện yếm khí có thể gây ra những mùi khó chịu hơn cả H2S.

Trang 9 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Đỗ Minh Hát GVHD: Ths. Độ màu Màu của nước thải là do các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, thuốc nhuộm hoặc do các sản phẩm được tao ra từ các quá trình phân hủy các chất hữu cơ. Đơn vị đo độ màu thông dụng là mgPt/L (thang đo Pt _Co). Độ màu là một thông số thường mang tính chất cảm quan, có thể được sử dụng để đánh giá trạng thái chung của nước thải.2 Thông số hóa học 2.

Độ pH của nước pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có trong dung dịch, thường được dùng để biểu thị tính axit và tính kiềm của nước. Độ pH của nước có liên quan dạng tồn tại của kim loại và khí hoà tan trong nước. pH có ảnh hưởng đến hiệu quả tất cả quá trình xử lý nước.