Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suất 135 m3ngày đêm.Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suất 135 m3ngày đêmThiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suất 135 m3ngày đêm
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TP HCM, ngày tháng 05 năm 2018 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ThS LÊ THỊ NGỌC DIỄM NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN TP HCM, ngày tháng 05 năm 2018 GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập tại trường, thầy cô đã tận tình dạy dỗ, giúp đỡ va truyền đạt cho em những kiến thức quý báu Em rất cảm ơn thầy cô đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để em học hỏi về nganh học của mình, tham gia các khóa học nhận thức về nganh của mình Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin chân cảm ơn quý thầy cô ở khoa Môi trường - Trường Đại học Tai nguyên va Môi trường Thanh phố Hồ Chí Minh các tác giả của các nguồn bai viết đã tạo điều kiện va tận tình giúp đỡ em hoan đồ án Đồng thời, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giảng viên hướng dẫn la ThS Lê Thị Ngọc Diễm đã quan tâm va tận tình giúp đỡ em suốt quá trình lam đồ án Do la đồ án môn học nên em còn gặp nhiều khó khăn Đồng thời, trình độ lý luận cũng kinh nghiệm thực tiễn va kiến thức cá nhân còn hạn chế nên đồ án không thể tránh những thiếu sót Vì vậy, em rất mong nhận được sự góp ý của quý thầy cô để em có thể học hỏi thêm nhiều kiến thức va kinh nghiệm cho bản thân mình Thay mặt cho tất cả sinh viên học tập va nghiên cứu tại trường, em xin chân cảm ơn quý thầy cô Em xin chân cảm ơn! MỤC LỤC NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN i NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN ii LỜI CẢM ƠN…………………………………………………………………… iii MỤC LỤC …………………………………………………………………… iv DANH MỤC HÌNH ẢNH vii DANH MỤC BẢNG viii MỞ ĐẦU .…………………………………………………………………… ix CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN CÀ PHÊ 1.1 Giới thiệu chung: 1.1.1 Lịch sử phát triển: 1.1.2 Các đặc điểm chung của ca phê Việt Nam: 1.1.3 Tình hình sản lượng va xuất ca phê tại Việt Nam: 1.2 Các phương pháp chế biến ca phê: 1.2.1 Cấu trúc của trái ca phê chin: 1.2.2 Các phương pháp chế biến ca phê 1.3 Các vấn đề ảnh hưởng đến môi trường của nha máy sản xuất: CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CÀ PHỀ VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ .8 2.1 Tổng quan về nước thải: 2.1.1 Các phần nước thải ca phê: 2.2 Các phương pháp xử lý nước thải: 2.3 Phương pháp xử lý hóa học: 14 2.3.1 Đông tụ va keo tụ: 14 2.3.2 Trung hòa: .14 2.3.3 Oxy hóa khử: 15 2.3.4 Điện hóa: .15 2.3.5 Phương pháp xử lý hóa lý: .15 2.3.6 Tuyển nổi: 15 2.3.7 Hấp phụ: 16 2.3.8 Phương pháp xử lý sinh học: 16 2.3.9 Mương oxy hóa: 18 CHƯƠNG ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ, TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ.19 3.1 Lưu lượng, phần của nước thải chế biến ca phê: 19 3.1.1 Lưu lượng nước thải: .19 3.1.2 Thanh phần, tính chất của nước thải: .19 3.1.3 Đề xuất công nghệ xử lý: .22 CHƯƠNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ .29 4.1 Tính toán các công trình: 29 4.2 Song chắn rác: 30 4.3 Bể thu gom 33 4.4 Bể điều hòa: 34 4.5 Bể sinh học kỵ khí vật liệu đệm: .37 4.6 Tính toán bể sinh học hiếu khí 39 4.7 Bể lắng bùn sinh học: 45 4.8 Bể khử trùng: 49 4.9 Bể tạo keo tụ: 51 4.10 Bể tạo bông: 52 4.11 Bể lắng hóa lý: 54 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Hoa ca phê .1 Hình 1.2: Phân loại hạt ca phê .2 Hình 1.3: Sản lượng xuất ca phê của Việt Nam Hình 1.4: Giá xuất trung bình ca phê của Việt Nam những năm qua Hình 1.5: Cấu tạo hạt ca phê Hình 1.6: Sơ đồ công nghệ sản xuất ca phê theo phương pháp kết hợp Hình 2.1: Song chắn rác 10 Hình 2.2: Sơ đồ bể lắng cát ngang(hình vuông) với hệ thống giới lấy cặn .11 Hình 2.3: Bể tách dầu 11 Hình 2.4: Bể điều hòa 12 Hình 2.5: Thiết bị lọc nhanh 14 Hình 2.6: Bể Aerotank 17 Hình 2.7: Mương oxy hóa 19 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Dự báo diện tích gieo trồng ca phê theo tỉnh tại Việt Nam Bảng 3.1: Thanh phần tính chất nước thải chế biến ca phê 20 Bảng 3.2: Hiệu quả xử lý cho các công trình đơn vị tiêu biểu 21 Bảng 3.3: Các quá trình điển hình va số liệu về hiệu quả của quá trình kị khí xử lý nước thải công nghiệp 21 Bảng 3.4 Hiệu suất của thiết bị .29 Bảng 4.1: Giới thiệu hệ số không điều hòa phụ thuộc vao lưu lượng nước thải theo tiêu chuẩn nganh mạng lưới bên ngoai vao công trình TCVN 51- 84 30 Bảng 4.2: Các thông số xây dựng mương đặt song chắn rác 33 Bảng 4.3: Thông số xây dựng bể gom 34 Bảng 4.4: Thông số xây dựng bể điều hoa 37 Bảng 4.5: Thông số xây dựng bể Aerotank 45 Bảng 4.6: Bảng các thông số chọn tải trọng xử lí bể lắng sinh học 46 Bảng 4.7: Tổng hợp tính toán bể lắng 49 Bảng 4.8: Thông số bể khử trùng 50 Bảng 4.9: Tổng hợp tính toán bể lắng hóa lý 57 MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Trong những năm gần đây, ca phê trở một trồng thế mạnh va thu hút được nhiều người trồng bởi giá trị kinh tế to lớn Xuất ca phê của Việt Nam hiện nằm những nước đứng đầu thế giới Nông dân ở các tỉnh trồng nhiều ca phê Dalak, Lâm Đồng, Quảng Trị, Sơn La, Điện Biên … cũng giau lên nhờ ca phê Cũng chính vì vậy ma nganh công nghiệp chế biến ca phê của nước ta không ngừng phát triển theo sự gia tăng của diện tích trồng ca phê Theo số liệu thống kê những năm qua cho thấy nhu cầu tiêu thụ ca phê toan cầu đã tăng liên tục năm gần Cụ thể mức tiêu thụ năm 2008 la 130 triệu bao (60kg/bao), mức tiêu thụ năm 2009 la 132 triệu bao va năm 2010 la 134 triệu bao Theo dự đoán của các chuyên gia, tình hình tiêu thụ ca phê tăng tiếp tục tăng mạnh năm 2011 Cùng với sự phát triển của nganh công nghiệp chế biến ca phê thì các vấn đề về môi trường của nganh công nghiệp gây cũng cang trầm trọng Đặt biệt la vấn đề xử lý nước thải Trước thực trạng đó, đề tai tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê công suất 135 m 3/ngày đêm” được lựa chọn góp phần lam giảm mức độ ô nhiễm của nganh công nghiệp chế biến ca phê đến môi trường, góp phần tạo môi trường cang xanh, sạch Mục tiêu cho đề tài Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nha máy chế biến ca với công suất la 135 m3/ngay đêm, đạt Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 24:2009/BTNMT, loại B ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI ĐỀ TÀI Đối tượng đề tai : Nước thải nha máy chế biến nhân ca phê từ hạt tươi Thời gian thực hiện đề tai: Từ 30/5/2018 đến 1/06/2018 Nội dung đề tài Đánh giá tổng quan về công nghệ sản xuất va khả gây ô nhiễm môi trường của nganh chế biến ca phê Tổng quan, khảo sát phần va tính chất nước thải chế biến ca phê tại nha máy Phân tích va lựa chọn công nghệ xử lý nước thải cho Nha máy Tính toán các công trình đơn vị cho trạm xử lý nước thải chế biến ca phê của Nha máy Đồ án nước thải Tên đề tài: Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suất 135 m3/ngày đêm CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN CÀ PHÊ 1.1 Giới thiệu chung: 1.1.1 Lịch sử phát triển: Cây ca phê đầu tiên được trồng ở châu Phi va Ả Rập, sau được đem phân bố ở nhiều nơi khác thế giới với điều kiện hợp phong thổ Người Ha Lan đem phổ biến việc canh tác ca phê đến các xứ thuộc địa của họ Thống đốc Van Hoorn cho trồng ca phê đảo Tích Lan (Sri Lanka nay) vao năm 1690 (có tai liệu ghi la năm 1658), rồi sau du nhập sang đảo Java (Indonesia) năm 1696 (hoặc 1699) Năm 1710, thương gia Âu châu đem ca phê về va trồng thử các khu vườn sinh vật ở Âu châu Amsterdam la nơi đầu tiên ca phê nảy mầm lục địa châu âu Hình 1.1: Hoa cà phê Năm 1718 người Ha Lan mang ca phê tới Surinam, rồi năm 1725 thì người Pháp mang đem trồng ở Cayenne, 1720/1723 va Martinique v.v Sang cuối thế kỷ 18 ca phê đã được trồng ở khắp các xứ sở nhiệt đới, chủ yếu sự banh trướng thuộc địa của các đế quốc Âu châu Đồn điền ca phê đầu tiên được lập ở Việt Nam la người Pháp khởi sự ở gần Kẻ Sở, Bắc Kỳ vao năm 1888 Giống ca phê arabica (tức ca phê chè) được trồng ở ven sông Sau việc canh tác ca phê lan xuống vùng Phủ Lý, Ninh Bình, Thanh Hóa, Nghệ An, Kon Tum va Di Linh Năm 1937-1938 tổng cộng lãnh thổ Việt Nam SVTH: Lê Đình Sơn – 0350020181 GVHD: ThS Lê Thị Ngọc Diễm Đồ án nước thải Tên đề tài: Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suất 135 m3/ngày đêm có 13.000 ca phê, cung ứng 1.500 tấn Hiện tại,Việt Nam có ba loại ca phê chính, đó la ca phê chè (arabica), ca phê vối (robusta), ca phê mít (lyberica) [1] Hình 1.2: Phân loại hạt cà phê 1.1.2 Các đặc điểm chung cà phê Việt Nam: Việt Nam được chia hai vùng khí hậu phù hợp việc gieo trồng ca phê: Vùng Tây Nguyên: Chủ yếu trồng ca phê vối; Các tỉnh miền Bắc: Chủ yếu trồng ca phê chè; Trong đó, diện tích ca phê vối chiếm 95% tổng diện tích gieo trờng SVTH: Lê Đình Sơn – 0350020181 GVHD: ThS Lê Thị Ngọc Diễm Đồ án nước thải Tên đề tài: Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suất 135 m3/ngày đêm H = m nước , độ sâu ngập nước của thiết bị phân phối khí Vậy Hm = 0,5 + 0,5 + = m nước Công suất máy thổi khí: Pm = Trong đó : G: Tải lượng dòng khí G = Qk = 1,166 (0,13 + 0,0395) = 0,198kg/s : Khối lượng riêng của không khí, = 1,166 kg/m3, ở to =30oC R = 8,314 kJ/kmol.oK T: Nhiệt độ tuyệt đối không khí vao T = 273 + 28 = 301 oK P1: Áp suất tuyệt đối của không khí vao, P1 = atm P2: Áp suất tuyệt đối của không khí P2 = + P = + 0,474 =1,474 atm P = Hm / 10,12 = 4,8/10,12 = 0,474 atm e: Hiệu suất chuyển đổi của máy, e = 0,7 n = (K -1)/K = 0,283 , đối với không khí ,K =1,395 Vậy Pm = = 9,76 kw = 13 Hp Chọn máy thổi khí có công suất máy la 13 Hp Thông số Đơn vị Kích thước Chiều dai mm 7500 Chiều rợng mm 4000 Chiều cao mm 4000 Bảng 4.10: Thông số xây dựng bể Aerotank 4.7 Bể lắng bùn sinh học: Nhiệm vụ: Sau qua bể Aerotank, các chất hữu hòa tan nước thải bị loại bỏ với khối lượng lớn Tuy nhiên, nồng độ bùn hoạt tính va các chất rắn lơ lửng có nước thải phải được tách bỏ tại bể lắng bùn sinh học SVTH: Lê Đình Sơn – 0350020181 GVHD: ThS Lê Thị Ngọc Diễm 43 Đồ án nước thải Tên đề tài: Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suất 135 m3/ngày đêm Loại công trình xử lí sinh học Tải trọng bề (m3/m2.ngay) Trung bình mặt Tải trọng chất rắn (kg/m2.h) Lớn nhất Trung bình Lớn nhất Bùn hoạt tính khuếch tán oxy không khí 16,3 32,6 – 40,7 48,8 – 3,9 5,9 – Bùn hoạt tính khuếch tán oxy nguyên chất 16,3 32,6 – 40,7 48,8 – 4,9 6,8 – 9,8 Chiều cao công tác (m) 3,7 – 6,1 3,7 – 6,1 Bảng 4.11: Bảng thông số chọn tải trọng xử lí bể lắng sinh học (Nguồn:tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải thị cơng nghiệp – Lâm Minh Triết CTV – nhà xuất ĐHQG TPHCM) Chọn tải trọng bề mặt thích hợp cho bùn hoạt tính la 17 m 3/m2.ngay va tải trọng chất rắn la 4.0kg/m2.h Diện tích bề mặt bể lắng theo tải trọng bề mặt: AL = Trong đó: Q : Lưu lượng trung bình ngay, m3/ngay LA: Tải trọng bề mặt, m3/m2.ngay Đường kính bể lắng: D = == 3,2m ~ 4m Đường kính ống trung tâm: d = 20%D = 20% x = 0.8m Đường kính ống loe được xác định sau : D1=1.5d = 1.50,8= 1.2m Đường kính tấm chắn : D2 = 1.3D1 = 1.31.2 = 1,56m Ta chọn: Chiều sâu hữu ích bể lắng : hL = 2m Chiều sâu lớp nước trung hòa (chiều cao từ ống loe đến tấm chắn): hth = 0,3m Chiều cao lớp bùn lắng: hb = m Chiều cao phần chóp đáy bể có độ dốc 10% về phía tâm : SVTH: Lê Đình Sơn – 0350020181 GVHD: ThS Lê Thị Ngọc Diễm 44 Đồ án nước thải Tên đề tài: Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suất 135 m3/ngày đêm hs= Chiều cao bảo vệ: hbv = 0.3 m Tổng chiều cao xây dựng bể: Hxd = hL + hth + hb + hbv + hs = + 0.2 + + 0.3 + 0.3 =4 m Chiều cao ống trung tâm h = 60%hL = 60%2 = 1,2 m Thể tích phần lắng: VL = Thời gian lưu nước: t= Thể tích bể chứa bùn: Vb = A hb = 14,28 = 14,28m3 Thời gian lưu giữ bùn bể: tb = Thời gian làm đầy bùn bể:t= Vb x tb = 14,28 x 0.5 = 7.14h Tải trọng bề mặt: LS = m3/m.h = 19 m3/m.ngay Giá trị nằm khoảng cho phép LS < 500 m3/m.ngay Đường kính máng thu nước: Dmáng= 0.8Dbể = 0.84 = 3.2m Trong đó: Dmáng : ở các bể lắng đứng, máng thu nước đặt ở vị trí cách tâm từ 0.75 0.8 đường kính bể Máng được lam bê tông cốt thép day 100mm, có lắp thêm máng cưa thép tấm không gỉ Chiều dai máng thu nước: L=Dmáng = 3.143.2 = 10,05m Tải trọng thu nước 1m chiều dai máng aL = Tính máng cưa: SVTH: Lê Đình Sơn – 0350020181 GVHD: ThS Lê Thị Ngọc Diễm 45 Đồ án nước thải Tên đề tài: Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suất 135 m3/ngày đêm Máng cưa được neo chặt vao phía bể nhằm điều hòa dòng chảy từ bể vao máng thu, đồng thời máng cưa có tác dụng cân mực nước bề mặt bể công trình bị lún hoặc bị nghiêng Tính máng cưa: - Chọn chiều cao một cưa: 60mm; Chiều dai doạn vát đỉnh : 40mm; Chiều cao cả : 260mm; Khe dịch chuyển cách 450mm; Bề rộng khe : 12mm Bề day : d = 5mm Tính ống dẫn nước thải ống dẫn bùn tuần hoàn: Ống dẫn nước thải vao: Chọn vận tốc nước thải chảy ống: v = 0.7m/s Lưu lượng nước thải vao bể: QT = Q+ Qr = 5,625+12,45 = 18.075 m3/h Đường kính ống dẫn la: D = == 0.096m 100mm Chọn ống nhựa PVC đường kính ống = 160mm Ống dẫn nước thải ra: Chọn vận tốc nước thải chảy ống v = 0.7m/s Lưu lượng nước thải : Q = 5,625 m3/h Đường kính ống la: D = ==0.05m = 50mm Chọn ống nhựa PVC có đường kính =90 mm Ống dẫn bùn: Chọn vận tốc bùn chảy ống: v = 1m/s Lưu lượng bùn: Qb = Qr /h Đường kính ống dẫn la: D = == 0.06m =60mm Chọn ống nhựa PVC đường kính ống = 60 mm Bơm bùn Công suất bơm: N = SVTH: Lê Đình Sơn – 0350020181 GVHD: ThS Lê Thị Ngọc Diễm 46 Đồ án nước thải Tên đề tài: Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suất 135 m3/ngày đêm Trong đó: Q- Lưu lượng bùn, Q =Qr+Qw = 90925m3/h = 0.003 m3/s H- Chiều cao cột áp, chọn H = 10mH20 - Hiệu suất của bơm từ 0,72 – 0,93 Chọn 0,8 - khối lượng riêng của chất lỏng, Nước =1000kg/m3 Bùn = 1006kg/m3 Công suất bơm thực: (lấy 150% công suất tính toán) Nthực = N x 1.5 = 0.4 x 1.5 = 0.6 kW = 0.84 Hp Chọn bơm công suất Hp Thông số Giá trị Đường kính bể lắng , D(m) Chiều cao bể lắng, H(m) 3.1 Đường kính ống trung tâm, d(m) 0.8 Chiều cao ống trung tâm, h(m) 0.96 Thời gian lưu nước, t(h) 1.07 Thời gian lưu bùn, tb(h) 0.5 Đường kính máng thu nước, Dm(m) 3.2 Bảng 4.12: Tổng hợp tính tốn bể lắng 4.8 Bể khử trùng: Nhiệm vụ: Nước thải trước thải vao nguồn tiếp nhận cần khử trùng nguồn nước để tránh nhiễm khuẩn nguồn tiếp nhận va tránh gây bệnh Tính kích thước bể: Chọn thời gan tiếp xúc bể t = 30 phút Thể tích bể tiếp xúc: V= SVTH: Lê Đình Sơn – 0350020181 GVHD: ThS Lê Thị Ngọc Diễm 47 Đồ án nước thải Tên đề tài: Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suất 135 m3/ngày đêm Chọn vận tốc dòng chảy bể tiếp xúc v = 2m/phút (Bảng 10 -15/ Trang 473, Giáo trình “ Xử lý nước thải thị cơng nghiệp – Tính tốn thiết kế cơng trình Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân”) Tiết diện ngang của bể: 2m2 Giả sử chiều sâu hữu ích của bể tiếp xúc H = 2,0 m, chiều cao an toan h s = 0,5m Chiều cao tồng cộng của bể Htx = 2,0 + 0,5 = 2,5m Chiều rộng bể tiếp xúc: 0,8m Chiều dai tổng cộng: 1,4m Chọn L = 2,5m Chia bể ngăn, chiều dai mỗi ngăn rộng w = 0,8 m Kích thước tổng cộng của bể: L xB xH = 2,5 x 1,0 x 2,5m Thông số Đơn vị Kích thước Chiều dai mm 2500 Chiều rợng mm 1000 Chiều cao mm 1500 Bảng 4.13: Thông số bể khử trùng Tính hóa chất khử trùng: Liều lượng Clorine khử trùng cho nước thải sau xử lý bùn hoạt tính – mg/l (Bảng 10 -14/Trang 473, Giáo trình “Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải - Trịnh Xuân Lai”) Chọn liều lượng Clorine để khử trùng c= 6mg/l Lượng Clo tiêu thụ mỗi MCl = Q x c = 200 x = 1,2kg/ngay SVTH: Lê Đình Sơn – 0350020181 GVHD: ThS Lê Thị Ngọc Diễm 48 Đồ án nước thải Tên đề tài: Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suất 135 m3/ngày đêm Lượng dung dịch Clorine (10%) đưa vao nước giờ la: q= Dung dịch Chlorine sử dụng ngay: QPAC = 5,63 x 48 =270 lít Chọn bồn pha Chlorine có dung tích 300 lít Chọn bơm định lượng có công suất - 36 lit/h, thời gian giữa lần pha hóa chất 4.9 Bể tạo keo tụ: Quá trình keo tụ tạo nhằm kết tủa các cặn lại với khối nhờ hóa chất Quá trình loại bỏ các chất không thể oxi hóa sinh học Đồng thời, loại bỏ mau nước thải chế biến ca phê Để lam mất tính ổn định của hạt keo, thời gian lưu nước bể khoảng t = 30 – 120s Tuy nhiên, vì hệ thống có lưu lượng nhỏ, để thuận tiện cho việc xây dựng va chế tạo, ta chọn thời gian luu nước bể la t = 30 phút: Thể tích bể keo tụ: Chọn V = 3,5 m3 Chiều cao bể la: H = h1 + h2 = 2+ 0,5 = 2.5m Trong đó: h1: Chiều cao hữu ích của bể, h1 = 2m h2: Chiều cao bảo vệ của bể, h2 = 0,5m Diện tích sử dụng của bể: F = m3 Kích thước bể: LxBxH = 2,0 x 1,5 x 3,0m Cơ cấu khuấy trộn: SVTH: Lê Đình Sơn – 0350020181 GVHD: ThS Lê Thị Ngọc Diễm 49 Đồ án nước thải Tên đề tài: Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suất 135 m3/ngày đêm Ống dẫn nước vao đỉnh bể, đồng thời dung dịch keo tụ (PAC) được bơm lúc Nước từ xuống vao theo vách dẫn hướng lên theo máng cưa qua bể tạo Dùng cánh tua pin cánh khuấy góc 450 hướng xuống dưới để đưa nước từ xuống, khuấy trộn đều va tiếp xúc với hóa chất Đường kính cánh khuấy: D = 1/2 chiều rộng bể Chọn D =0,4m Cánh khuấy đặt cách đáy khoảng cách kính cánh khuấy: h = D =0,4m Chiều rộng bản cánh khuấy: = 0,08m = 8cm Chọn máy bơm định lượng kiểu mang thay đổi từ – (m3/h), áp lực đẩy H = 15m Theo thí nghiệm Jaters Ham lượng PAC cần thiết để châm vao bể keo tụ la: PAC = 180mg/l Lượng P châm vao bể keo tụ ngay: L = PAC x Q = 180 x 135 = 24300 g/ngay = 24,3 kg/ngay Lượng dung dịch PAC (40%) đưa vao nước giờ la: 22,5 lít/h Dung dịch PAC sử dụng ngay: QPAC = 22,5 x 24 = 540 lít Chọn bồn pha PAC có dung tích 1000 lít Chọn bơm định lượng có công suất – 36 lít/h, thời gian giữa lần pha hóa chất la 24h 4.10 Bể tạo bông: Nước sau được trộn đều phèn được dẫn vao bể tạo để hoan nốt quá trình keo Cánh khuấy sử dụng để khuấy trộn nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tiếp xúc va kết dính giữa các được keo tụ tạo các cặn lớn SVTH: Lê Đình Sơn – 0350020181 GVHD: ThS Lê Thị Ngọc Diễm 50 Đồ án nước thải Tên đề tài: Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suất 135 m3/ngày đêm Thời gian lưu nước bể la t = 60 phút Thể tích bể : Chiều cao bể la: H = h1 + h2 = 2,5 + 0,5 = 3,0m Trong đó: h1: Chiều cao hữu ích của bể, h1 = 2,5 m h2: Chiều cao bảo vệ của bể, h2 = 0,5 m Diện tích sử dụng của bể: F = m3 Kích thước bể: LxBxH = 2,0 x 1,5 x 3,0m Cơ cấu khuấy trộn: Ống dẫn nước vao ở đỉnh bể, dung dịch keo tụ (Polymer) cho vao cửa nước vao Nước từ xuống vao theo vách dẩn hướng lên để qua bể lắng hóa lý Dùng cánh tua pin cánh khuấy nghiêng góc 45 hướng xướng dưới để đưa nước từ xuống, khuấy trộn đều va tiếp xúc với hóa chất Cánh khuấy đặt cách đáy khoảng cách đường kính cánh khuấy: h = D = 0,8m Chiều rộng bản cánh khuấy = 0,16m = 16cm Tính toán bơm định lượng phèn: Theo thí nghiệm Jaters Ham lượng Polymer cần thiết để châm vao bể keo tụ la: Po = 5mg/l Lượng P châm vao bể keo tụ ngay: SVTH: Lê Đình Sơn – 0350020181 GVHD: ThS Lê Thị Ngọc Diễm 51 Đồ án nước thải Tên đề tài: Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suất 135 m3/ngày đêm L = PoQ = x 135 = 675 g/ngay = 0,68 kg/ngay Lưu lượng dung dịch phèn 10% cần thiết đưa vao nước giờ: q= Dung dịch Polymer sử dụng ngay: QPAC = 5,625 x 48 = 270 lít Chọn bồn pha Polymer có dung tích 500 lít Chọn bơm định lượng có công suất – 36 lít/h, thời gian giữa lần pha hóa chất la 48h 4.11 Bể lắng hóa lý: Nhiệm vụ: Tách bơng cặn sau qua keo tụ - tạo khỏi nước dưới tác dụng của trọng lực Chọn tải trọng bề mặt thích hợp cho bùn hoạt tính la 20 m 3/m2.ngay va tải trọng chất rắn la 5.0kg/m2.h Diện tích bề mặt bể lắng theo tải trọng bề mặt: AL = Trong đó: Q : Lưu lượng trung bình ngay, m3/ngay LA: Tải trọng bề mặt, m3/m2.ngay Đường kính bể lắng: D = == 2,93m ~ 3m Chọn D = 4m Đường kính ống trung tâm: d = 20%D = 20% x = 0.6m Đường kính ống loe được xác định sau : D1=1.5d = 1.50,6= 0.9m Đường kính tấm chắn : D2 = 1.3D1 = 1.30.9 = 1,17m Chọn: SVTH: Lê Đình Sơn – 0350020181 GVHD: ThS Lê Thị Ngọc Diễm 52 Đồ án nước thải Tên đề tài: Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suất 135 m3/ngày đêm Chiều sâu hữu ích bể lắng : hL = 1,75 m Chiều sâu lớp nước trung hòa (chiều cao từ ống loe đến tấm chắn): hth = 0,2m Chiều cao lớp bùn lắng: hb = 0,8m Chiều cao phần chóp đáy bể có độ dốc 10% về phía tâm : hs= Chiều cao bảo vệ: hbv = 0.3 m Tổng chiều cao xây dựng của bể: Hxd = hL + hth + hb + hbv + hs = 1,75 + 0.2 + 0,8+ 0.3 + 0.225 =3.2 m Chiều cao ống trung tâm h = 60%hL = 60%1.75 = 1.05m Thể tích phần lắng: VL = Thể tích bể chứa bùn: Vb = A hb = 6.75 0.8 = 5.4m3 Đường kính máng thu nước: Dmáng= 0.8Dbể = 0.84 = 3.2m Trong đó: Dmáng : ở các bể lắng đứng, máng thu nước đặt ở vị trí cách tâm từ 0.75 - 0.8 đường kính bể Máng được lam bê tông cốt thép day 100mm, có lắp thêm máng cưa thép tấm không gỉ Chiều dai máng thu nước: L=Dmáng = 3.143.2 = 10,05m Tải trọng thu nước 1m chiều dai máng aL = Máng cưa được neo chặt vao phía bể nhằm điều hòa dòng chảy từ bể vao máng thu, đồng thời máng cưa có tác dụng cân mực nước bề mặt bể công trình bị lún hoặc bị nghiêng Tính máng cưa: Chọn chiều cao một cưa: 60mm; Chiều dai doạn vát đỉnh : 40mm; Chiều cao cả : 260mm; SVTH: Lê Đình Sơn – 0350020181 GVHD: ThS Lê Thị Ngọc Diễm 53 Đồ án nước thải Tên đề tài: Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suất 135 m3/ngày đêm Khe dịch chuyển cách 450mm; Bề rộng khe : 12mm Bề day : d = 5mm Ống dẫn nước thải vao: Chọn vận tốc nước thải chảy ống: v = 0.7m/s Lưu lượng nước thải vao bể: Đường kính ống dẫn la: D = == 0.06m = 60mm Chọn đường kính ống = 90 mm Ống dẫn nước thải ra: Chọn vận tốc nước thải chảy ống v = 0.7m/s Lưu lượng nước thải : Q = 5.675m3/h Đường kính ống la: D = ==0.06m = 60mm Thông số Giá trị Đường kính bể lắng , D(mm) 4000 Chiều cao bể lắng, H(mm) 3200 Đường kính ống trung tâm, d(mm) 600 Chiều cao ống trung tâm, h(mm) 1050 Đường kính máng thu nước, Dm(mm) 3200 Bảng 4.14: Tổng hợp tính tốn bể lắng hóa lý KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Để có thể góp phần tích cực vao việc thúc đẩy sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, nhiều nganh công nghiệp nước đã có những chuyển biến rất rõ nét ma đó nganh chế biến ca phê có thể xem la một những trường hợp điển hình Tuy nhiên, để quá trình phát triển mang một ý nghĩa toan diện, ngoai những nghiên cứu tập trung cho việc cải tiến quy trình công nghệ nhằm tăng SVTH: Lê Đình Sơn – 0350020181 GVHD: ThS Lê Thị Ngọc Diễm 54 Đồ án nước thải Tên đề tài: Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suất 135 m3/ngày đêm hiệu suất, cải thiện tính ,… việc nghiên cứu xử lý nguồn nước thải từ các nha máy chế biến ca phê cũng có một ý nghĩa thiết thực va rất quan trọng bởi nó ảnh hưởng trực tiếp tới môi trường sống Phương pháp xử lý được chọn nghiên cứu luận văn la phương pháp hóa lý kết hợp sinh học với mục tiêu la chi phí thấp, hiệu quả xử lý cao va quy trình công nghệ đơn giản Tuy nhiên, không giống những công nghệ truyền thống, luận văn đề xuất xử lý nước thải chế biến ca phê Hồ Phượng dùng quá trình xử lý sinh học trước đưa vao xử lý hoá lý Với phương án nay, nha máy tiết kiệm tối đa hoá chất sử dụng cho quá trình keo tụ Việc lựa chọn bể kỵ khí vật liệu đệm dòng hướng lên (UAF) la hoan toan phù hợp với phần, tính chất nước thải chế biến ca phê Các yếu tố quyết định đến sự công của bể UAF đã được thiết kế, tính toán kỹ như: vật liệu đệm sử dụng (xơ dừa: bền, rẻ, dễ tìm); tốc độ nước dâng (hệ thống phân phối nước); lưu lượng tuần hoan (hệ thống thu va hồi lưu nước) KIẾN NGHỊ Về Nha máy va công nghệ chế biến của Nha máy: - Tiến hanh áp dụng công nghệ sản xuất sạch (Clean Production - CP) vao nha máy nhằm nâng cao hiệu quả chế biến, tiết kiệm nguyên vật liệu, lượng, hóa chất đồng thời giảm nhẹ các gánh nặng về môi trường, đặc biệt la vấn đề nước thải Cụ thể, nha máy cần cải tiến hoặc đầu tư một cối xay mới nhằm tránh tình trạng vỡ vụn hạt xay va không tách được hạt xanh khỏi quá trình chế biến - Cần có công nghệ tách rời vỏ hạt khỏi nước thải Trong thời gian cao điểm, nước thải thải kèm theo vỏ lam giảm hiệu quả của thiết bị tách rác Vì thế, nếu quá trình chế biến có thể tách vỏ khỏi nước thải hiệu quả - Cần đao tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật va quản lý môi trường có trình độ va ý thức trách nhiệm để quản lý, giám sát va xử lý chất thải nói chung va nước thải nói riêng tại Công ty Về hệ thống xử lý nước thải: - Tách rác thô, rác tinh va lắng cặn sơ cấp cho nước thải la vấn đề cần lưu tâm đối với những nha máy có qui trình chế biến va thiết bị chế biến còn lạc hậu, suất đầu tư thấp - Điều chỉnh tối ưu lượng hóa chất sử dụng ở công đoạn xử lý phương pháp hóa lý để giảm đến mức tối thiểu lượng hóa chất sử dụng SVTH: Lê Đình Sơn – 0350020181 GVHD: ThS Lê Thị Ngọc Diễm 55 Đồ án nước thải Tên đề tài: Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suất 135 m3/ngày đêm - Cần có những nghiên cứu sâu hơn, kỹ về các phương pháp xử lý khác đối với nước thải chế biến ca phê qui mô phòng thí nghiệm để từ đó đưa các phương án tối ưu, có thể tiến tới loại bỏ cả công đoạn xử lý hóa lý kèm theo phía sau vốn rất tốn kém về chi phí vận hanh TÀI LIỆU THAM KHẢO Lâm Minh Triết (chủ biên) & CTV, 2006, Xử lý nước thải đô thị va công nghiệp, NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh Nguyễn Ngọc Dung, 2005, Xử lý nước cấp, NXB Xây dựng Trang xúc tiến thương mại, http://xttmnew.agroviet.gov.vn, Bộ Nông nghiệp va phát triển nông thôn Trần Thị Quỳnh Chi va cộng sự, 2007, Hồ sơ nganh hang ca phê, Viện chính sách va Chiến lược phát triển Nông nghiệp Nông thôn, Trung tâm tư vấn chính sách nông nghiệp SVTH: Lê Đình Sơn – 0350020181 GVHD: ThS Lê Thị Ngọc Diễm 56 Đồ án nước thải Tên đề tài: Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suất 135 m3/ngày đêm SVTH: Lê Đình Sơn – 0350020181 GVHD: ThS Lê Thị Ngọc Diễm 57 ... án nước thải Tên đề tài: Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suất 135 m3/ngày đêm Nước thải Bể gom nước thải Song chắn rác Rác thơ Bể điều hòa Bể UASB Bể Aerotank Máy. .. Ngọc Diễm 18 Đồ án nước thải Tên đề tài: Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suất 135 m3/ngày đêm Hình 2.13: Mương oxy hóa CHƯƠNG ĐỀ XUẤT CƠNG NGHỆ XỬ LÝ, TÍNH TỐN VÀ... GVHD: ThS Lê Thị Ngọc Diễm 15 Đồ án nước thải Tên đề tài: Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suất 135 m3/ngày đêm 2.3.8 Phương pháp xử lý sinh học: Thực chất của phương