Đồ án Tính toán, thiết kế trạm xử lý nƣớc thải cho Khu công nghiệp Nhơn Hòa, xã Nhơn Hòa – Nhơn Thọ, huyện An Nhơn, tỉnh Bình Định, công suất 2.000 m 3 /ngày.đêm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƢỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP NHƠN HÕA XÃ NHƠN HÕA - NHƠN THỌ, HUYỆN AN NHƠN, TỈNH BÌNH ĐỊNH CÔNG SUẤT 2.000 M 3 /NGÀY ĐÊM Ngành : MÔI TRƢỜNG Chuyên ngành : KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG Giảng viên hƣớng dẫn : Th.S TRẦN THỊ TƢỜNG VÂN Sinh viên thực hiện : NGUYỄN THỊ HƢƠNG MSSV : 09B1080133 LỚP : 09HMT4 TP.HỒ CHÍ MINH, NĂM 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐHKTCN TPHCM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÖC KHOA: MT & CN SINH HỌC ---o0o--- NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên: Nguyễn Thị Hƣơng MSSV: 09B1080133 Ngành : Môi trƣờng Lớp: 09HMT4 1. Đầu đề Đồ án tốt nghiệp “Tính toán, thiết kế trạm xử lý nƣớc thải cho Khu công nghiệp Nhơn Hòa, xã Nhơn Hòa – Nhơn Thọ, huyện An Nhơn, tỉnh Bình Định, công suất 2.000 m3/ngày.đêm” 2. Nhiệm vụ - Giới thiệu Khu công nghiệp Nhơn Hòa; - Tổng quan về thành phần, tính chất và đặc trƣng nƣớc thải khu công nghiệp; - Xây dựng các phƣơng án công nghệ xử lý nƣớc thải cho khu công nghiệp Nhơn Hòa công suất 2.000 m3/ngày đêm; - Tính toán các công trình đơn vị theo các phƣơng án đề xuất; - Dự toán kinh tế và lựa chọn phƣơng án hợp lý cho hệ thống xử lý nƣớc thải khu công nghiệp; - Bố trí công trình và vẽ mặt bằng tổng thể trạm xử lý theo phƣơng án đã chọn; - Vẽ sơ đồ mặt cắt công nghệ (theo nƣớc, cao độ công trình); - Vẽ chi tiết các công trình đơn vị hoàn chỉnh. 3. Ngày giao Đồ án tốt nghiệp : 01/05/2011 4. Ngày hoàn thành Đồ án tốt nghiệp : 07/09/2011 5. Giáo viên hƣớng dẫn : Th.s Trần Thị Tƣờng Vân Nội dung và yêu cầu Đồ án tốt nghiệp đã đƣợc thông qua Bộ môn. Tp.HCM, ngày … tháng … năm 2011 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN (Ký và ghi rõ họ tên) Th.S Võ Hồng Thi NGƢỜI HƢỚNG DẪN CHÍNH (Ký và ghi rõ họ tên) Th.S Trần Thị Tƣờng Vân PHẦN DÀNH CHO KHOA Ngƣời duyệt (chấm sơ bộ) : ............................... Đơn vị : ............................................................... Ngày bảo vệ : ..................................................... Điểm tổng kết : ................................................... LỜI CẢM ƠN -------o0o------- Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp, em đã nhận đƣợc sự giúp đỡ và ủng hộ rất lớn của Thầy, Cô, ngƣời thân và bạn bè. Đó là động lực rất lớn giúp em hòan thành tốt Đồ án tốt nghiệp đại học. Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến tập thể Thầy Cô khoa Môi Trƣờng – Công Nghệ Sinh Học đã hết lòng giảng dạy em trong suốt quá trình học tập. Trân trọng cảm ơn Cô Th.s Trần Thị Tƣờng Vân. Ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn đồ án tốt nghiệp của em. Cô nhiệt tình dẫn giải và theo sát đồ án tốt nghiệp trong quá trình thực hiện. Em xin cảm ơn quý thầy cô đã quan tâm, dành thời gian phản biện khoa học cho đề tài này. Cám ơn các bạn lớp 09HMT4 đã góp ý, giúp đỡ và động viên nhau, cùng nhau chia sẻ mọi khó khăn trong học tập cũng nhƣ trong đời sống sinh viên. Một lần nữa em chân thành cảm ơn! Tp.HCM, ngày … tháng ……….. năm 2011 Sinh viên Nguyễn Thị Hƣơng LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đây là đồ án tốt nghiệp của em, do em tự thực hiện, không sao chép. Những kết quả và các số liệu trong đồ án chƣa đƣợc ai công bố dƣới bất cứ hình thức nào. Em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trƣớc nhà trƣờng về sự cam đoan này. Tp.HCM, ngày …. tháng ……….. năm 2011 Sinh viên Nguyễn Thị Hƣơng i MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1 CHƢƠNG 1.................................................................................................................. 4 TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP NHƠN HÕA XÃ NHƠN HÕA – NHƠN THỌ, HUYỆN AN NHƠN TỈNH BÌNH ĐỊNH ........................................... 4 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DỰ ÁN KCN NHƠN HÕA ........................................... 4 1.1.1 Địa Điểm Xây Dựng ............................................................................... 4 1.1.2 Vị Trí Địa Lý KCN ................................................................................. 4 1.2 CƠ SỞ HẠ TẦNG KHU CÔNG NGHIỆP ................................................................ 5 1.2.1 Hệ Thống Giao Thông ............................................................................ 5 1.2.2 Nguồn Cung Cấp Nƣớc ........................................................................... 6 1.2.3 Nguồn Cung Cấp Điện ............................................................................ 8 1.2.4 Hệ Thống Thông Tin Liên Lạc ............................................................... 8 1.2.5 Thoát Nƣớc ............................................................................................. 8 1.3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN .............................................................................................. 9 1.3.1 Địa Hình .................................................................................................. 9 1.3.2 Đặc Điểm Khí Hậu ................................................................................ 10 1.3.3 Đặc Trƣng Thủy Văn ............................................................................ 11 1.3.4 Hiện Trạng Tài Nguyên Thiên Nhiên Và Đa Dạng Sinh Học Khu Vực Dự Án ............................................................................................ 12 1.4 CÁC NGÀNH NGHỀ HOẠT ĐỘNG TRONG KCN ............................................. 13 1.5 TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ............................................................................................. 14 CHƢƠNG 2................................................................................................................ 16 TỔNG QUAN CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP ..................................................................................................................... 16 2.1 PHƢƠNG PHÁP CƠ HỌC ....................................................................................... 16 2.1.1. Song Chắn Rác Và Lƣới Lọc Rác ......................................................... 16 2.1.2. Lắng Cát ................................................................................................ 16 2.1.3. Bể Vớt Dầu Mỡ ..................................................................................... 17 2.1.4. Lọc Cơ Học ........................................................................................... 17 ii 2.2 PHƢƠNG PHÁP HÓA LÝ ........................................................................................ 18 2.2.1. Keo Tụ................................................................................................... 18 2.2.2. Hấp Phụ ................................................................................................. 18 2.3 PHƢƠNG PHÁP HÓA HỌC .................................................................................... 19 2.3.1. Phƣơng Pháp Trung Hòa ....................................................................... 19 2.3.2. Phƣơng pháp oxy hóa khử ................................................................... 19 2.3.3. Phƣơng Pháp Điện Hoá Học ................................................................. 20 2.4 PHƢƠNG PHÁP SINH HỌC ................................................................................... 20 2.4.1. Các Phƣơng Pháp Hiếu Khí .................................................................. 20 2.4.2. Các Phƣơng Pháp Kỵ Khí ..................................................................... 21 2.5 XỬ LÝ BÙN CẶN ...................................................................................................... 22 2.6 MỘT SỐ HỆ THỐNG XLNT ĐANG ÁP DỤNG TẠI CÁC KCN ........................ 23 2.6.1. Khu Công Nghiệp Tân Tạo ................................................................... 23 2.6.2. Khu Công Nghiệp Việt – Sing .............................................................. 25 2.6.3. Khu Công Nghiệp Linh Trung 1 ........................................................... 26 2.6.4. Khu Chế Xuất Tân Thuận ..................................................................... 28 CHƢƠNG 3................................................................................................................ 29 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ................................................ 29 3.1. CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ............................................................ 29 3.2. NGUỒN GỐC, THÀNH PHẦN TÍNH CHẤT NƢỚC THẢI ................................ 29 3.2.1. Nguồn Phát Sinh ................................................................................... 29 3.2.2. Lƣu Lƣợng Nƣớc Thải .......................................................................... 29 3.2.3. Thành Phần, Tính Chất Nƣớc Thải ....................................................... 30 3.2.4. Phƣơng Hƣớng Quản Lý Nƣớc Thải .................................................... 34 3.3. PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ ............................................................... 37 3.4. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ .................................................................. 37 3.4.1. Đề Xuất Quy Trình Công Nghệ ............................................................ 37 3.4.2. Thuyết minh quy trình công nghệ ......................................................... 41 CHƢƠNG 4................................................................................................................ 44 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ ..................................... 44 4.1. MỨC ĐỘ CẦN THIẾT XỬ LÝ VÀ CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN .................. 44 4.1.1. Mức độ cần thiết xử lý .......................................................................... 44 iii 4.1.2. Xác định các thông số tính toán ............................................................ 45 4.2. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ THEO PHƢƠNG ÁN 1 .................. 45 4.2.1. Bể Thu Gom – Hầm Bơm ..................................................................... 45 4.2.2. Lƣới Lọc Tinh ....................................................................................... 48 4.2.3. Bể Điều Hòa .......................................................................................... 49 4.2.4. Bể Keo Tụ ............................................................................................. 55 4.2.5. Bể Tạo bông .......................................................................................... 58 4.2.6. Bể Lắng I ............................................................................................... 62 4.2.7. Bể aerotank ........................................................................................... 69 4.2.8. Bể Lắng II ............................................................................................. 81 4.2.9. Bể Trung Gian ....................................................................................... 87 4.2.10. Bể Lọc Áp Lực ...................................................................................... 88 4.2.11. Bể tiếp xúc khử trùng ............................................................................ 94 4.2.12. Bể Nén Bùn ........................................................................................... 96 4.2.13. Máy Ép Bùn ........................................................................................ 101 4.2.14. Tính Toán Hóa Chất ............................................................................ 102 4.3. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ THEO PHƢƠNG ÁN 2: ............... 104 Bể MBR ............................................................................................................. 104 CHƢƠNG 5.............................................................................................................. 120 TÍNH KINH TẾ VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN ............................................... 120 5.1 TÍNH TOÁN CHI PHÍ XÂY DỰNG ............................................................ 120 5.2 TÍNH TOÁN CHI PHÍ VẬN HÀNH ............................................................ 128 5.3 SO SÁNH 2 PHƢƠNG ÁN XỬ LÝ .............................................................. 134 CHƢƠNG 6.............................................................................................................. 136 KẾT LUẬN -KIẾN NGHỊ ................................................................................................ 136 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 138 Trang iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT KCN : Khu công nghiệp KCX : Khu chế xuất STN &MT : Sở Tài nguyên và Môi trƣờng TP HCM TP HCM : Thành phố Hồ Chí Minh DN : Doanh nghiệp NMXLNTTT: Nhà máy xử lý nƣớc thải tập trung CTNH : Chất thải nguy hại SS : Chất rắn lơ lửng BOD : Nhu cầu oxi sinh hóa COD : Nhu cầu oxi hóa học QCVN : Quy chuẩn Việt Nam DO : Oxy hoà tan MLSS : Hỗn dịch chất rắn lơ lửng MLVSS : Hỗn dịch chất rắn lơ lửng dễ bay hơi SS : Chất rắn lơ lửng v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 : Nhu cầu sử dụng nƣớc cho KCN Bảng 3.1 : Nồng độ các chất ô nhiễm trong nƣớc thải sinh hoạt chƣa qua xử lý Bảng 3.2 : Đặc trƣng nƣớc thải của ngành gốm sứ Bảng 3.3 : Đặc trƣng nƣớc thải của ngành cơ khí Bảng 3.4 : Thành phần ô nhiễm nƣớc thải bẩn từ quá trình sản xuất một số ngành Bảng 3.6 : Tiêu chuẩn nƣớc thải đầu vào trạm XLNT tập trung Bảng 4.1 : Tổng hợp tính toán bể thu gom Bảng 4.2 : Tổng hợp tính toán bể điều hoà Bảng 4.3 : Tổng hợp tính toán bể trộn Bảng 4.4 : Tổng hợp tính toán bể tạo bông Bảng 4.5 :Các thông số cơ bản thiết kế cho bể lắng đợt I Bảng 4.6 : Tổng hợp tính toán bể lắng I Bảng 4.7 : Tổng hợp tính toán bể Aerotank Bảng 4.8 : Thông số cơ bản thiết kế bể lắng đợt II Bảng 4.9 : Tổng hợp tính toán bể lắng đợt II Bảng 4.10 : Kích thƣớc vật liệu lọc Bảng 4.11 : Tốc độ rửa ngƣợc bằng nƣớc và khí đối với bể lọc cát một lớp và lọc Anthracite Bảng 4.12 : Các thông số thiết kế bể lọc áp lực Bảng 4.13 : Tổng hợp tính toán bể tiếp xúc Bảng 4.14 : Tổng hợp tính toán bể nén bùn: Bảng 4.15 : Bảng tóm tắt các thông số cho quá trình thiếu khí/hiếu khí Bảng 4.16 : Bảng tóm tắt các thông số thiết kế bể hiếu khí Bảng 4.17 : Các thông số của màng sử dụng Bảng 5.1 : Bảng chi phí xây dựng phƣơng án 1 Bảng 5.2 : Bảng chi phí xây dựng phƣơng án 2 Bảng 5.3 : Bảng chi phí thiết bị phƣơng án 1 Bảng 5.4 : Bảng chi phí thiết bị phƣơng án 2 Bảng 5.5 : chi phí đầu tƣ: vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 : Vị trí của KCN Nhơn Hòa Hình 2.1 : Sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc thải khu công nghiệp Tân Tạo Hình 2.2 : Sơ đồ công nghệ khu công nghiệp Việt – Sing Hình 2.3 : Sơ đồ công nghệ khu công nghiệp Linh Trung 1 Hình 2.4 : Sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc thải KCX Tân Thuận Hình 3.1 : Sơ đồ quy trình công nghệ phƣơng án 1 Hình 3.2 : Sơ đồ quy trình công nghệ phƣơng án 2 Hình 4.1 : Màng lọc MBR DATN: TKHT XLNT KCN NHƠN HÒA GVHD: Th.S. Trần Thị Tƣờng Vân SVTH: Nguyễn Thị Hƣơng Trang 1 LỜI MỞ ĐẦU  ĐẶT VẤN ĐỀ Xây dựng KCN Nhơn Hòa là một mục tiêu trong định hƣớng phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Bình Định đến năm 2011 và phù hợp với “Phƣơng hƣớng chủ yếu phát triển kinh tế - xã hội vùng kinh tế trọng điểm miền Trung đến năm 2011 và tầm nhìn đến năm 2020” tại Quyết định số 148/2004/QĐ-TTg ngày 17/08/2004 của Thủ tƣớng Chính phủ. KCN Nhơn Hòa nằm trong Danh mục các KCN dự kiến ƣu tiên thành lập mới đến năm 2015 theo Phụ lục 1 ban hành kèm theo Quyết định số 1107/QĐ-TTg ngày 21/08/2006 của Thủ tƣớng Chính phủ về việc phê duyệt Quy hoạch phát triển các khu công nghiệp ở Việt Nam đến năm 2015 và định hƣớng đến năm 2020 Xây dựng KCN Nhơn Hòa nằm trong mục tiêu xây dựng mạng lƣới các KCN tập trung trên phạm vi toàn tỉnh Bình Định, đẩy nhanh tốc độ phát triển kinh tế của tỉnh Bình Định đặc biệt là đảm bảo tốc độ phát triển ngành công nghiệp trong tổng thể các ngành kinh tế của tỉnh. Hơn nữa, địa điểm xây dựng nằm gần giao điểm của Quốc lộ 19 với Quốc lộ 1A rất thuận lợi trong việc trung chuyển hàng hóa khi Khu Kinh Tế Nhơn Hội đƣợc xây dựng Việc xây dựng KCN Nhơn Hòa góp phần giải quyết công ăn việc làm, tăng thu nhập ngân sách và đẩy nhanh tốc độ phát triển kinh tế xã hội của huyện An Nhơn nói riêng và của tình Bình Định nói chung. Trong tƣơng lai KCN sẽ không ngừng lớn mạnh. Khi KCN đi vào hoạt động các tác động tiêu cực ảnh hƣởng tới môi trƣờng nảy sinh là tất yếu. Môi trƣờng không khí, nƣớc mặt, nƣớc ngầm…đều bị tác động ở nhiều mức độ khác nhau do các loại chất thải phát sinh và nguy cơ xảy ra rủi ro, sự cố về môi trƣờng , trong đó chủ yếu là khí thải, nƣớc thải và chất thải rắn. DATN: TKHT XLNT KCN NHƠN HÒA GVHD: Th.S. Trần Thị Tƣờng Vân SVTH: Nguyễn Thị Hƣơng Trang 2 Đối với vấn đề nƣớc thải các doanh nghiệp hoạt động trong khu công nghiệp đuợc yêu cầu phải xử lý sơ bộ đạt tiêu chuẩn loại B (QCVN 24:2009/BTNM). Tuy nhiên lƣợng nƣớc thải sản xuất, sinh hoạt nếu chỉ xử lý sơ bộ về lâu về dài nếu không có biện pháp xử lý khắc phục thì sẽ gây ảnh hƣởng đến con ngƣời, môi trƣờng nƣớc và cảnh quan của khu vực xung quanh. Chính vì lý do đó em đã chọn thực hiện đề tài “Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải cho Khu công nghiệp Nhơn Hòa, xã Nhơn Hòa – Nhơn Thọ, huyện An Nhơn, tỉnh Bình Định, công suất 2.000 m3/ngày.đêm” để thực hiện đồ án tốt nghiệp này.  MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI Tính toán, thiết kế chi tiết hệ thống xử lý nƣớc thải cho Khu công nghiệp Nhơn Hòa, xã Nhơn Hòa – Nhơn Thọ, huyện An Nhơn, tỉnh Bình Định, công suất 2.000 m 3/ngày.đêm để nƣớc thải sau khi qua hệ thống xử lý đạt quy chuẩn QCVN 24:2009/BTNMT, loại A trƣớc khi thải ra nguồn tiếp nhận.  PHẠM VI ĐỀ TÀI KCN Nhơn Hòa đang trong quá trình xây dựng nên các thông số đánh giá về nƣớc thải chỉ dựa vào đánh giá tác động môi trƣờng của nƣớc thải trong tƣơng lai khi dự án đi vào hoạt động.  NỘI DUNG THỰC HIỆN - Tìm hiểu vị trí địa lý, cơ sở hạ tầng, điều kiện tự nhiên vả các ngành nghề hoạt động tại khu vực KCN Nhơn Hòa. - Tìm hiểu về đặc điểm của nƣớc thải công nghiệp và các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải hiện nay. - Xác định đặc tính của nƣớc thải cần xử lý: lƣu lƣợng, thành phần, tính chất và nguồn xả thải. - Đƣa ra các phƣơng án xử lý nƣớc thải cho khu công nghiệp. DATN: TKHT XLNT KCN NHƠN HÒA GVHD: Th.S. Trần Thị Tƣờng Vân SVTH: Nguyễn Thị Hƣơng Trang 3 - Tính toán thiết kế chi tiết các công trình đơn vị theo các công nghệ xử lý nƣớc thải đã đề xuất. - Dự toán chi phí xây dựng, thiết bị, chi phí vận hành trạm xử lý nƣớc thải. - Lựa chọn phƣơng án xử lý hiệu quả nhất về mặt kỹ thuật và kinh tế. - Thể hiện hệ thống xử lý nƣớc thải đã lựa trọn trên các bản vẽ kỹ thuật.  PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN Phƣơng pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu về Khu công nghiệp Nhơn Hòa, xã Nhơn Hòa – Nhơn Thọ, huyện An Nhơn, tỉnh Bình Định và một số hệ thống xử lý nƣớc thải công nghiệp trong và ngoài nƣớc. Phƣơng pháp so sánh: So sánh ƣu khuyết điểm của các công nghệ xử lý để đƣa ra giải pháp xử lý nƣớc thải có hiệu quả hơn. Phƣơng pháp trao đổi ý kiến: Trong quá trình thực hiện đề tài đã tham khảo ý kiến của giáo viên hƣớng dẫn về các vấn đề có liên quan. Phƣơng pháp tính toán: Sử dụng các công thức toán học để tính toán các công trình đơn vị của hệ thống xử lý nƣớc thải, tính toán chi phí xây dựng và vận hành hệ thống. Phƣơng pháp đồ họa: Dùng phần mềm Autocad để mô tả kiến trúc công nghệ xử lý nƣớc thải.  Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI Đề tài góp phần vào việc tìm hiểu và thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải cho Khu công nghiệp Nhơn Hòa, nhằm hạn chế việc xả thải bừa bãi làm suy thoái và ô nhiễm tài nguyên nƣớc, từ đó góp phần vào công tác bảo vệ môi trƣờng, cải thiện tài nguyên nƣớc ngày càng trong sạch