116
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY................6 I. CƠ SỞ HẠ TẦNG...................................... 6 1.1. Sơ đồ công nghệ đang lắp đặt bao gồm............7 1.1.1. Hệ thống xay nghiền.........................7 1.1.2. Hệ thống nấu................................7 1.1.3. Hệ thống tank lên men.......................8 1.1.4. Hệ thống thiết bị sản xuất men..............8 1.1.5. Máy lọc bia.................................8 1.1.6. Hệ thống tank chứa bia thành phẩm...........8 1.1.7. Hệ thống chiết bia hơi......................8 1.1.8. Hệ thống hoàn thiện sản phẩm................8 1.2. Sơ lược quá trình sản xuất.....................11 1.2.1. Xay nghiền.................................11 1.2.2. Nấu........................................11 1.2.3. Lên men....................................11 1.2.4. Lọc trong bia..............................12 1.2.5. Chiết chai và hoàn thiện sản phẩm..........12 1.3. Nhân lực lao động và chế độ làm việc...........12 1.4. Hệ thống giao thông vận tải....................13 II. VẤN ĐỀ CUNG CẤP NGUYÊN, NHIÊN LIỆU................14 2.1. Cung cấp điện..................................14 2.2. Cung cấp hơi...................................14 2.3. Cung cấp lạnh..................................14 2.4. Cung cấp khí nén...............................14 2.5. Cung cấp nguyên liệu...........................15 SVTH: Phí Mạnh Tiến 1 Lớp: 01MT Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Bia Ha Noi

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY........................................6

I. CƠ SỞ HẠ TẦNG.............................................................................................6

1.1. Sơ đồ công nghệ đang lắp đặt bao gồm.....................................................7

1.1.1. Hệ thống xay nghiền..........................................................................7

1.1.2. Hệ thống nấu......................................................................................7

1.1.3. Hệ thống tank lên men.......................................................................8

1.1.4. Hệ thống thiết bị sản xuất men..........................................................8

1.1.5. Máy lọc bia........................................................................................8

1.1.6. Hệ thống tank chứa bia thành phẩm..................................................8

1.1.7. Hệ thống chiết bia hơi........................................................................8

1.1.8. Hệ thống hoàn thiện sản phẩm...........................................................8

1.2. Sơ lược quá trình sản xuất.......................................................................11

1.2.1. Xay nghiền.......................................................................................11

1.2.2. Nấu..................................................................................................11

1.2.3. Lên men...........................................................................................11

1.2.4. Lọc trong bia....................................................................................12

1.2.5. Chiết chai và hoàn thiện sản phẩm..................................................12

1.3. Nhân lực lao động và chế độ làm việc.....................................................12

1.4. Hệ thống giao thông vận tải.....................................................................13

II. VẤN ĐỀ CUNG CẤP NGUYÊN, NHIÊN LIỆU...........................................14

2.1. Cung cấp điện..........................................................................................14

2.2. Cung cấp hơi............................................................................................14

2.3. Cung cấp lạnh..........................................................................................14

2.4. Cung cấp khí nén.....................................................................................14

2.5. Cung cấp nguyên liệu..............................................................................15

III. CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN........................................................................16

3.1. Vị trí địa lý...............................................................................................16

3.2. Điều kiện khí hậu.....................................................................................16

3.2.1. Chế độ nhiệt.....................................................................................17

SVTH: Phí Mạnh Tiến 1

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 2: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

3.2.2. Bức xạ mặt trời................................................................................17

3.2.3. Chế độ mưa ẩm................................................................................17

3.2.4. Chế độ gió........................................................................................18

3.3. Điều kiện địa hình, địa chất.....................................................................19

IV. HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG TẠI KHU VỰC CÔNG TY.........................20

4.1. Hiện trạng môi trường không khí............................................................20

4.2. Hiện trạng môi trường nước....................................................................20

4.3. Hiện trạng môi trường sinh thái...............................................................21

CHƯƠNG II. HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI.........................................22

I. NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY KHI CHƯA CÓ DỰ ÁN NÂNG CẤP DÂY

CHUYỀN CÔNG NGHỆ........................................................................................22

1.1. Nước thải sinh hoạt..................................................................................22

1.2. Nước thải sản xuất...................................................................................23

1.3. Nhận xét..................................................................................................24

II. NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY SAU KHI LẮP ĐẶT CÔNG NGHỆ SẢN

XUẤT MỚI.............................................................................................................24

2.1. Nước thải sinh hoạt..................................................................................24

2.2. Nước thải sản xuất...................................................................................25

2.3. Nước mưa chảy tràn................................................................................28

2.4. Nhận xét..................................................................................................28

CHƯƠNG III. CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG KHÁC......................................29

I. MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ........................................................................29

1.1. Khí thải....................................................................................................29

1.2. Bụi...........................................................................................................29

1.3. Tiếng ồn...................................................................................................29

II. CHẤT THẢI RẮN..........................................................................................30

2.1. CTR sinh hoạt..........................................................................................30

SVTH: Phí Mạnh Tiến 2

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 3: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

2.2. CTR sản xuất...........................................................................................30

III. CÔNG TÁC AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ PHÒNG CHỐNG SỰ CỐ...........30

IV. CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ VÀ QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG...............30

4.1. Các biện pháp quản lý môi trường...........................................................30

4.2. Các biện pháp quan trắc môi trường........................................................31

CHƯƠNG IV. THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI...................................32

I. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN...................................................................................32

1.1. Lưu lượng nước thải................................................................................32

1.2. Mức độ làm sạch cần thiết của nước thải.................................................35

1.2.1. Hiệu suất xử lý BOD5......................................................................35

1.2.2. Hiệu suất xử lý SS...........................................................................36

II. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ VÀ SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG

NGHỆ...................................................................................................................... 36

2.1. Lựa chọn phương án xử lý.......................................................................36

2.1.1. Các thông số liên quan.....................................................................36

2.1.2. Phương án xử lý...............................................................................36

2.2. Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý..........................................................37

2.2.1. Phương án I: xử lý nước thải kết hợp kị khí và hiếu khí..................37

2.2.2. Phương án II: xử lý sinh học hai bậc...............................................38

III. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ, PHƯƠNG ÁN I........................39

3.1. Song chắn rác..........................................................................................39

3.1.1. Nhiệm vụ song chắn rác..................................................................39

3.1.2. Tính toán kích thước song chắn rác.................................................39

3.1.3. Cấu tạo song chắn rác......................................................................41

3.2. Bể điều hoà lưu lượng.............................................................................42

3.2.1. Nhiệm vụ bể điều hoà......................................................................42

3.2.2. Tính toán kích thước bể điều hoà....................................................42

3.2.3. Tính toán công suất máy nén khí.....................................................47

SVTH: Phí Mạnh Tiến 3

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 4: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

3.2.4. Cấu tạo bể điều hoà.........................................................................48

3.3. Bể UASB.................................................................................................49

3.3.1. Cơ sở chọn phương án.....................................................................49

3.3.2. Tính toán thiết kế bể UASB.............................................................49

3.3.3. Tính toán lượng khí mêtan sinh ra...................................................52

3.3.4. Tính toán dàn ống phân phối nước vào...........................................52

3.3.5. Tính toán lượng bùn sinh ra.............................................................52

3.3.6. Cấu tạo bể UASB............................................................................53

3.4. Bể Aeroten...............................................................................................55

3.4.1. Cơ sở lựa chọn phương án...............................................................55

3.4.2. Tính toán thiết kế bể aeroten xáo trộn hoàn toàn.............................55

3.4.3. Cấu tạo bể aeroten...........................................................................62

3.5. Bể lắng.....................................................................................................64

3.5.1. Cơ sở lựa chọn phương án...............................................................64

3.5.2. Tính toán thiết kế bể lắng đứng.......................................................64

3.5.3. Cấu tạo bể lắng đứng.......................................................................66

3.6. Bể mêtan..................................................................................................69

3.6.1. Lượng bùn dẫn đến bể mêtan..........................................................69

3.6.2. Cấu tạo bể mêtan.............................................................................71

IV. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHƯƠNG ÁN II.72

4.1. Song chắn rác..........................................................................................72

4.2. Bể điều hoà..............................................................................................73

4.3. Bể lắng đợt I............................................................................................73

4.3.1. Nhiêm vụ bể lắng I..........................................................................73

4.3.2. Thính toán thiết kế bể lắng đứng I...................................................74

4.4. Bể aeroten bậc I.......................................................................................76

4.4.1. Tính toán thiết kế bể aeroten xáo trộn hoàn toàn.............................76

4.4.2. Cấu tạo bể aeroten...........................................................................82

4.5. Bể lắng II bậc I........................................................................................82

4.6. Bể aeroten bậc II......................................................................................83

4.7. Bể lắng II bậc II.......................................................................................85

SVTH: Phí Mạnh Tiến 4

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 5: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

4.8. Bể mêtan..................................................................................................86

4.8.1. Lượng bùn dẫn đến bể mêtan..........................................................86

4.8.2. Cấu tạo bể mêtan.............................................................................87

SVTH: Phí Mạnh Tiến 5

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 6: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY

I. CƠ SỞ HẠ TẦNG

Công ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình trước đây là nhà máy bia rượu

Quảng Bình đi vào sản xuất từ đầu năm 1992 công suất sản xuất ban đầu là 1 triệu

lít/năm với công nghệ sản xuất bia của Tiệp Khắc mang nhản hiệu bia Sládek. Thời

gian đầu khi mới bước vào sản xuất, hoạt động nhà máy gặp phải nhiều khó khăn

đặc biệt là trong lĩnh vực công nghệ và thị trường nên sản lượng sản xuất còn rất

thấp, mức độ tiêu thụ còn hạn chế. Sau một thời gian hoàn chỉnh công nghệ, ổn

định chất lượng sản phẩm, tăng cường khai thác và mở rộng thị trường, đến cuối

năm 1993 sản lượng sản xuất của nhà máy không còn đáp ứng đủ cho nhu cầu tiêu

thụ của thị trường. Trước thực tế đó, công ty đã từng bước nâng công suất lên 1,5

triệu lít/ năm rồi 5 triệu lít/năm. Sản phẩm chủ yếu là bia hơi, phục vụ cho thị

trường trong và ngoại tỉnh. Tuy nhiên thị trượng tiêu thụ ngày càng rộng, nhu cầu

tiêu thụ ngày càng nhiều trong khi nhà máy chỉ sản xuất bia hơi phục vụ trong thời

gian hè mà nhu cầu tiêu thụ của thị trường quanh năm. Vì vậy công ty đang đầu tư

xây dựng một dây chuyền sản xuất bia hiện đại, đồng bộ để xản suất bia chất lượng

cao với công suất được nâng từ 5 triệu lít/năm lên 20 triệu lít/năm. Trong đó có 5

triệu lít bia hơi và 15 triệu lít bia chai. Với thương hiệu bia Hà Nội vốn đã rất nổi

tiếng trong cả nước, đặc biệt là khu vực phía Bắc. Với dự án nâng cấp công suất

của công ty bia sẻ đưa lại nhiều lợi ích về kinh tế xã hội trong tương lai cho khu

vực này như nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh của doanh nghiệp, tăng mức

nộp ngân sách cho nhà nước, giải quyết công ăn việc làm, tăng thu nhập cho người

lao động, gián tiêp tạo ra các công ăn việc làm thông qua các hoạt động dịch vụ,

vận tải…

Mặt bằng công ty cổ phần bia bao gồm:

– Nhà hành chính

– Nhà nấu bia Sládek

– Phân xưỡng hoàn thiện, chiết chai

– Nhà nấu bia

– Khu lên men, lọc bia

SVTH: Phí Mạnh Tiến 6

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 7: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

– Kho thành phẩm

– Nhà đạt máy lạnh, máy nén khí

– Nhà đặt lò hơi

– Bể nước sạch

– Trạm điện

– Nhà bỏa vệ

– Nhà xe

– Kho nguyên liệu

– Khu đất dự kiến xây dựng hệ thống xử lý nước thải

– Hồ xử lý nước thải tùy nghi

Tổng diện tích mặt bằng là: 22.313m2 .

I.1. Sơ đồ công nghệ đang lắp đặt bao gồm

I.1.1. Hệ thống xay nghiền

– Máy nghiền malt kiểu lô, công suất 1tấn/giờ.

– Hệ thống phểu chứa, vít tải, gàu tải.

I.1.2. Hệ thống nấu

– Điều khiển bán tự động.

– Thể tích dịch lạnh: 7500lít/mẻ.

– Số mẻ nấu: 12 mẻ/ngày.

– Hiệu suất thu hồi: 97%

– Các thiết bị bao gồm:

Nồi hơi hóa 2 cái: 4,2 m3

Nồi đường hóa, 2 cái: 9,0 m3

Nồi lọc bã, 2 cái: 11,1 m3

Nồi trung gian, 1 cái: 9,0 m3

Nồi hublon hóa, 2 cái: 12,4 m3

Thùng lắng xoáy, 1 cái: 9,8 m3

Thiết bị làm lạnh nhanh,1 cái: 10,0 m3

Hệ thống CIP nấu, 3 cái: 1,8 m3

Thùng nước lạnh 20C, 1 cái: 28,0 m3

Thùng nước nóng 800C, 1 cái: 28,0 m3

SVTH: Phí Mạnh Tiến 7

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 8: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Thùng nước nấu bia, 1 cái: 30.0 m3

I.1.3. Hệ thống tank lên men

– Điều khiển bán tự động.

– Số mẻ nấu vào 1 tank: 7 mẻ

– Thể tích tank lên men: 52.000lít/63.000lít

– Số lượng tank: 30 tank

Thời gian sử dụng cho một chu kỳ lên men bia chai Hà Nội là 20 ngày (lên

men 18 ngày, 1 ngày nấu tank, 1 ngày lọc và vệ sinh tank). mổi tháng mổi tank lên

men 1,5 chu kỳ.

I.1.4. Hệ thống thiết bị sản xuất men

– Các tank nhân men, tank khuấy rửa men, tank nước lạnh, tank bảo quản men

được chế tạo trong nước.

Tank nhân men loại 0,05m3: 2 cái

Tank nhân men loại 1,5m3: 1 cái

Tank nhân men loại 6,0m3: 1 cái

Tank bảo quản men loại 4m3: 3 cái

Tank bảo quản men loại 1m3: 3 cái

– Hệ thống đường ống, bơm men, phụ kiện, vật tư được nhập ngoại.

I.1.5. Máy lọc bia

– Máy lọc công suất 10.000lít/giờ, có thiết bị đo độ đục tự động, thiết bị tự động

điều chỉnh CO2

– Thời gian lọc của 1 tank lên men: 5giờ

I.1.6. Hệ thống tank chứa bia thành phẩm

– Gồm 2 tank x 55.000lít

– Điều khiển bán tự động

– Hệ thống CIP cho tank thành phẩm và máy chiết bia

I.1.7. Hệ thống chiết bia hơi

Sử dụng máy rửa, chiết két được sản xuất trong nước, có công suất 60két/giờ

I.1.8. Hệ thống hoàn thiện sản phẩm

– Chọn hệ thống thiết bị công suất 10.000 chai/giờ.

– Hệ thống thiết bị bao gồm:

SVTH: Phí Mạnh Tiến 8

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 9: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Máy rửa chai

Máy chiết rót

Máy đóng nút (có thiết bị kiểm tra mức và nắp chai tự động)

Máy thanh trùng

Máy dán nhãn )thiết bị kiểm tra nhãn tự động)

Máy in phun hạn sử dụng lên nhãn

Máy gắp chai thành phẩm tự động vào két

Băng tải chai

Băng tải két

SVTH: Phí Mạnh Tiến 9

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 10: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Sơ đồ công nghệ sản xuất bia của công ty hiện tại đang lắp đặt với công suất

20 triệu lít/măn bao gồm:

Traïm XLNT

Hoà hoùa Ñöôøng hoùa

Loïc dòch ñöôøng

Houblon hoùa

Laéng caën

Laøm laïïnh nhanh

Leân men

Loïc bia

Chieát chai

Thanh truøng

Daùn nhaõn

Röûa chai

Voû chai

O2 + men

Houblon

Ñöôøng

Gaïo Malt

Baõ malt

Baõ hoa

Bia chai thaønh phaåm

Nöôùc thaûi

Nöôùc thaûi

Nöôùc thaûi

Nöôùc thaûi

Nöôùc thaûi

Nöôùc thaûi

Nöôùc thaûi

SVTH: Phí Mạnh Tiến 10

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 11: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

I.2. Sơ lược quá trình sản xuất

I.2.1. Xay nghiền

Malt và gạo được loại bỏ tạp chất, sau đó được nghiền nhỏ nhờ hệ thống xử lý

nguyên liệu.

I.2.2. Nấu

Bột gạo và malt lót được đưa vào hồ nồi hoá, bột malt được đưa vào nồi

đường hoá qua cân định lượng. Sau đó cháo gạo được bơm vào nồi malt để tiến

hành đường hoá. tại đây nhờ emzim có sẳn trong malt chuyển hoá tinh bột và

protêin thành đường, axitamin và các chất hoà tan khác. kết thúc quá trình đường

hoá hoàn toàn, toàn bộ khối dịch được bơm sang nồi lắng lọc để thu hồi dịch đường

trong và loại bỏ bả.

Dịch đường trong được đưa vào nồi huoblon hóa để thực hiện quá trình

huoblon hóa (đun sôi dịch đường với hoa huoblon) để tạo mùi vị cho bia.

Tiếp theo, dịch đường được bm nhanh sang thùng lắng xoáy để tách cặn hoa

và những kết tủa tạo thành qua giai đoạn huoblon hóa.

Dịch đường đã lắng cặn được làm lạnh nhanh để giảm nhiệt độ xuống 8-100C

(nhiệt độ tối ưu để lên men), sục khí vô trùng, gây men và đưa vào các tank lên

men.

I.2.3. Lên men

– Quá trình lên men được chia làm 2 giai đoạn: lên men chính và lên men phụ.

– Giai đoạn đầu của quá trình lên men chính, sự tiêu hao cơ chất diển ra mạnh

mẻ. Một lượng lớn đường đường được chuyển hòa thành rượu và CO2, sản

phẩm của quá trình này là bia non, đục, có mùi đặc trưng nhưng chưa thích

hợp cho việc sử dụng. Thời gian lên men chính là 7 ngày.

– Giai đoạn tiếp theo, bia non được tiến hành lên men phụ và tàng trữ với nhiệt

độ 0-10C. quá trình lên men này diển ra chậm, tiêu hao ít cơ chất, chủ yếu tạo

ra hương vị đặc trưng, ổn định, lắng trong và bảo hòa CO2 cho bia. Thời gian

lên men phụ từ 10-12 ngày, sản phẩm của quá trình lên men phụ là bia được

bảo hòa CO2 có hương thơm đặc trưng và dể chịu nhờ quá trình sinh hóa đặc

biệt diển ra ở điều kiện nhiệt độ thấp.

SVTH: Phí Mạnh Tiến 11

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 12: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

I.2.4. Lọc trong bia

Sau khi kết thúc quá trình lên men phụ, bia được lọc trong và bảo hòa lại

lượng CO2 bị tổn thất

I.2.5. Chiết chai và hoàn thiện sản phẩm

Bia trong được chiết vào chai, lon sau đó được đưa qua quá trình thanh trùng

để tăng thời gian sử dụng cho bia.

I.3. Nhân lực lao động và chế độ làm việc

Công ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình với đội ngủ cán bộ công nhân viên

có trình độ và kinh nghiệm của hơn 15 năm sản xuất kinh doanh bia trên thị trường,

đồng thời có sự hổ trợ của các cán bộ quản lý, chuyên gia kinh tế kỹ thuật của tổng

công ty Bia-Rượu-NGK Hà Nội

Tổng số cán bộ công nhân viên của công ty bao gồm: 170 người, trong đó:

– Khối văn phòng: 67 người

Ban Giám đốc: 3 người

Phòng TV-KT (gồm cả thủ kho): 10 người

Phòng thị trường và tiêu thụ sản phẩm: 29 người

Phòng kế hoạch, vật tư, XDCB: 3 người

Phòng TC-HC: 11 người

Phòng KT-CN: 5 người

Phòng men-KCS: 6 người

– Khối sản xuất: 103 người

PXCĐ: 23 người

PX bia chai: 33 người

PX bia hơi: 10 người

PX HTSP: 37 người

Công ty thực hiện chế độ sản xuất 3 ca/ ngày, 8 giờ/ca

Số ngày làm việc trong năm: 300 ngày.

Số mẻ nấu trong ngày: 12 mẻ

Thể tích mổi mẻ nấu: 7,5 m3 dịch lạnh

SVTH: Phí Mạnh Tiến 12

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 13: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

I.4. Hệ thống giao thông vận tải

Công ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình nằm sát Quốc lộ 1A, gần nhà ga xe

lửu, gần sân bay đồng hới, hệ thống giao thông hết sức thuận tiện cho việc lưu

thông vận chuyển hàng hóa và giao dịch.

Hiện tại công ty có : 3 xe vận tải loại 2,5 tấn

1 xe vận tải loại 1,25 tấn

1 xe vận tải loại 1,0 tấn

Khi đầu tư nâng cấp công suất, công ty cần trang bị thêm 3 xe vận tải loại từ 1

đến 1,25 tấn.

SVTH: Phí Mạnh Tiến 13

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 14: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

II. VẤN ĐỀ CUNG CẤP NGUYÊN, NHIÊN LIỆU

II.1. Cung cấp điện

Nguồn điện cung cấp cho quá trình sản xuất bia của nhà máy được lấy tư lưới

điện 22kV nằm trên đường F325.

Nhu cầu phụ tải của nhà máy bao gồm:

– Khu nấu: 160 kW

– Khu lên men: 40 kW

– Khu hoàn thiện sản phẩm: 120 kW

– Khu máy lạnh: 400 kW

– Khu lò hơi: 50 kW

– Máy nén khí: 50 kW

– Hệ thống chiếu sáng: 25 kW

– Văn phòng và các sinh hoạt khác: 25 kW

Tổng công suất: 870 kW

II.2. Cung cấp hơi

Công ty hiện có 2 nồi hơi sử dụng dầu FO:

– 1 nồi có công suất 1.500 kghơi/giờ.

– 1 nồi có công suất 750kghơi/giờ.

Đầu tư thêm 2 nồi công suất 2.500 kghơi/giờ.

II.3. Cung cấp lạnh

Hiện tại công ty có các máy lạnh với công suất nhỏ:

– 1 máy CARRIER, công suất 129.000 kcal/h

– 1 máy HAFNER, công suất 50.000 kcal/h

– 1 máy MEIS, công suất 20.000 kcal/h

Cần đầu tư lên công suất 750.000kcal/h: 3máy x 250.000 kcal/h

II.4. Cung cấp khí nén

Hệ thống máy nén khí của công ty hiện tại có:

– 1 máy nén khí thường, công suất 0,5 m3/phút

– 1 máy nén khí sạch, công suất 0,2 m3/phút

Cần cấp thêm các máy:

– 2 máy nén khí sạch, công suất: 1m3/phút

SVTH: Phí Mạnh Tiến 14

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 15: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

– 1 máy nén khí thường, công suất: 3m3/phút

II.5. Cung cấp nguyên liệu

Nguyên liệu chính sử dụng cho sản xuất bia của nhà máy được đảm bảo yêu

cầu chất lượng:

– Malt đại mạch, loại 2 hàng: được nhập ngoại từ Uc, Pháp, số lượng:

2.630tấn/năm

– Gạo tẻ, thu mua trong nước, số lượng 658tấn/năm

– Hoa huoblon: được nhập ngoại từ Đức:

Houblon dạng cao: số lượng: 2.800 kg/năm (theo định mức sản xuất

bia Hà Nội)

Huoblon dạng viên: số lượng: 6.000 kg/năm (theo định mức sản xuất

bia Hà Nội)

– Men giống: nhập về theo đúng chủng loại đặc trưng của bia Hà Nội

– Nước được xử lý theo đúng yêu cầu công nghệ.

Ngoài ra quá trình sản xuất bia còn sử dụng một số nguyên liệu phụ như: bao

bì, đóng gói phải đảm bảo theo định mức yêu cầu kèm theo.

SVTH: Phí Mạnh Tiến 15

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 16: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

III. CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

III.1. Vị trí địa lý

Công ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình thuộc địa phận tiểu khu 13-phường

Bắc Lý-thành phố Đồng Hới-tỉnh Quảng Bình.

Hình 1: Bản đồ vị trí công ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình

Tổng diện tích của công ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình là 22313m2

– Phía Bắc giáp khu dân cư phường Bắc Lý qua con đường F325 rộng 15m.

– Phía Tây giáp khu dân cư phường Bắc Lý qua con đường nội vùng rộng 5m.

– Phía Nam giáp công ty Cầu đường 1 qua con đường nội vùng rộnh 5m.

– Phía Đông giáp vùng ruộng rau của nhân dân phường Bắc Lý và đường quốc

lộ 1A.

Công ty cách đường quốc lộ 1A 200m về phía Đông, cách trung tâm thành

phố Đồng Hới 4km về phía Bắc.

III.2. Điều kiện khí hậu

Căn cứ vào các số liệu thống kê từ hơn 40 năm gần đây tại các trạm khí tượng

thủy văn của khu vực Đồng Hới, đặc điểm khí hậu của khu vực công ty bia như sau

SVTH: Phí Mạnh Tiến 16

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 17: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

III.2.1. Chế độ nhiệt

Công ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới

gió mùa, với 2 mùa chủ yếu là mùa đông (mùa lạnh, từ tháng 11 đến tháng 3 năm

sau) và mùa hè (mùa nóng, từ tháng 4 đến tháng 10), nhiệt độ bình quân hàng năm

biến động từ 230C đến 250C.

Mùa nóng với nhiệt độ trung bình từ 25-280C, các tháng nóng nhất trong năm

là 6, 7, 8 có nhiệt độ trung bình cao trên 280C do ảnh hưỡng của gió phơn Tây Nam

khô và nóng. Nhiệt độ cao tuyệt đối nhiều lần đạt trên 400C.

Mùa lạnh với nhiệt độ trung bình 200C. thời tiết lạnh nhất vào các tháng 12, 1,

2. nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối 5,50C.

Bảng 1: Nhiệt độ trung bình tại khu vực

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Nhiệt

độ(0C) 18,2 18,9 21,4 24,4 27,8 29,2 29,4 28,5 26,7 24,5 21,4 19,7

Nguồn: Báo cáo của Trung tâm khí tượng thủy văn Quốc gia

III.2.2. Bức xạ mặt trời

Số giờ nắng trong năm dao động từ 1700 đến 1800 giờ, tháng có số giờ nắng

ít nhất là tháng 2 có số giờ nắng khoảng 64 giờ, tháng có số giờ nắng nhiều nhất là

tháng 7 có số giờ nắng khoảng 240 giờ.

Tổng bức xạ trung bình năm là 122,72 Kcal/cm2

Bảng 2: Số giờ nắng trung bình của khu vực có dự án

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Số giờ

nắng95 64 94 170 243 224 239 186 157 144 92 78

Nguồn: Báo cáo của Trung tâm khí tượng thủy văn Quốc gia

III.2.3. Chế độ mưa ẩm

Tổng lượng mưa trung bình năm của khu vực Đồng Hới là 2261 mm. Mùa

mưa thường tập trung trong các tháng 9, 10, 11.

SVTH: Phí Mạnh Tiến 17

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 18: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Bảng 3: Lượng mua và số ngày mưa trong năm tại khu vực

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm

Lượng mưa

(mm)54 50 49 54 106 80 80 163 488 644 360 133 2261

Số ngày mưa 10,7 10,0 9,8 7,7 8,5 7,0 9,6 9,6 15,5 17,6 16,5 12,5 135,0

Nguồn: Báo cáo của Trung tâm khí tượng thủy văn Quốc gia

Độ ẩm không khí trung bình năm tại Đồng Hới là 81%. Giai đoạn từ tháng 9

đến tháng 4 năm sau có độ ảm lớn 86%-92%. Độ ẩm lớn nhất trong tháng 2 và 3.

mùa khô có độ ảm khoảng 72%-73%. Những ngày có gió phơn Tây nam thổi mạnh,

thời tiết rất khô, nóng, độ ảm xuống rất thấp, có ngày xuống tới 28%.

Bảng 4: Độ ẩm trung bình tại khu vực

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Độ ẩm

(%)88 85 90 87 79 73 72 76 85 87 88 87

Nguồn: Báo cáo của Trung tâm khí tượng thủy văn Quốc gia

Lượng bốc hơi nước khá cao, biến động từ 1000 đến 1300mm. lớn nhất vào

các tháng 5, 6, 7, 8 vì thời gian này chịu ảnh hưỡng của gió phơn Tây Nam.

Bảng 5: Lượng bốc hơi nước trung bình trong các tháng

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm

Lượng

bốc hơi

(mm)

62,6 46,4 52,7 71,0 136,1 170,4 201,1 160,6 89,1 19,8 77,3 75,1 1222,3

Nguồn: Báo cáo của Trung tâm khí tượng thủy văn Quốc gia

III.2.4. Chế độ gió

Có 2 mùa gió chính là gió Đông và gió Hè.

Gió Đông: từ tháng 11 đến tháng 1 năm sau. Hướng gió thịnh hành là gió

Đông Bắc.

Gió Hè: thịnh hành là gió Tây Nam từ tháng 5 đến tháng 8.

SVTH: Phí Mạnh Tiến 18

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 19: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Bảng 6: Tốc độ gió trung bình và lớn nhất của các tháng

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Trung bình (m/s) 3,2 2,9 2,5 2,4 2,5 2,7 3,1 2,5 2,5 3,2 3,5 3,1

Lớn nhất (m/s) 12 11 12 13 12 12 14 12 16 14 14 13

Nguồn: Báo cáo của Trung tâm khí tượng thủy văn Quốc gia

III.3. Điều kiện địa hình, địa chất

Khu vực nhà máy có địa hình khá bàng phẳng, đây là vùng đất cao chưa hề bị

ngập lụt.

Địa chất khu vực có kết cấu địa tầng khá ổn điịnh, khả năng chịu nén tốt, đẩm

bả cho việc xây dựng các công trình có tải trọng lớn.

SVTH: Phí Mạnh Tiến 19

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 20: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

IV. HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG TẠI KHU VỰC CÔNG TY

Hiện trạng môi trường tại khu vực công ty được phân tích ngày 13-15/07/2005

do Trung tâm môi trường công nghiệp-Viện nghiên cứu mỏ và luyện kim tiến hành.

IV.1. Hiện trạng môi trường không khí

Bảng 7: Hiện trạng môi trường không khí khu vực công ty

TT Thông số A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7

01 Độ ẩm (%) 53,5 72 68,6 63,6 70,4 70,2 68,6

02 CO (mg/m3) Kph Kph Kph Kph Kph Kph Kph

03 NO (mg/m3) Kph Kph Kph Kph Kph Kph Kph

04 SO2 (mg/m3) Kph Kph Kph Kph Kph Kph kph

05 NO2 (mg/m3) Kph Kph Kph Kph Kph Kph Kph

06 H2S (mg/m3) Kph Kph Kph Kph Kph Kph Kph

07 Bụi (mg/m3) 0,13 0,047 0,022 0,032 0,045 0,021 0,091

08 Tiếng ồn (dBA) 66 69 60 66 69 60 72

Chú thích:

– kph: không phát hiện

– A1, A2, …, A7: các vị trí đo (có trên sơ đồ)

IV.2. Hiện trạng môi trường nước

Bảng 8: Hiện trạng môi trường nước mặt tại khu vực công ty

TT Thông số B1 B2 B3 B4 B5 TCVN

01 Màu Hơi đục Hơi đục Hơi đục Không Không Không

02 Mùi Không Hơi hôi Hơi hôi Không Không Không

03 Độ muối (0/00) 2,4 0,2 0,2 0,1 0,1 -

04 pH 11,39 7,83 7,35 7,36 7,40 5,5-9

05 Độ dẩn (S/cm) 430 461 478 60,1 45,6 =<1750

06 Đô đục (NTU) 99,3 87,4 57,9 5,31 3,47 -

07 DO (mg/l) 1,32 1,39 1,52 3,93 4,06 >=2

08 TDS (mg/l) 2230 215 225 28 22 <1000

09 COD (mg/l) 1200 500 150 30 7 =<100

10 BOD5 (mg/l) 850 320 70 16 4 =<50

Chú thích: B1, B2, …, B5: các vị trí đo (có trên sơ đồ)

SVTH: Phí Mạnh Tiến 20

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 21: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Bảng 9: hiện trạng môi trường nước ngầm quanh khu vực công ty

TT Thông số C1 C2 C3 C4 C5 TCVN

01 Màu Không Không Không Không Không Không

02 Mùi Không Không Không Không Không Không

03 Độ muối (0/00) 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 -

04 pH 7,2 6,85 6,74 7,03 6,92 6,5-8,5

05 Độ dẩn (S/cm) 100 35,6 88,6 127 114 -

06 Đô đục (NTU) 19 11 20 13 12 -

07 DO (mg/l) 2,1 1,97 1,65 2,2 2,6 -

08 Fe (mg/l) 0,23 0,31 0,16 0,02 0,02 1-5

09 Mn (mg/l) 0,02 0,05 0,09 0,04 0,2 0,1-0,5

IV.3. Hiện trạng môi trường sinh thái

Ở đây thực vật chủ yếu là các loại cây bụi, tre, bạch đàn, keo, bàng.

Chỉ có động vật nuôi thông thường như trâu, bò, lợn, gà, … một số loài cá,

tôm nước ngọt ở ao, hồ và một số loài côn trùng.

SVTH: Phí Mạnh Tiến 21

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 22: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

CHƯƠNG II. HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Đối với nhà máy bia thì vấn đề môi trường cơ bản nhất là nước thải, tuy nhiên

do trước đây nhà máy có công suất nhỏ (5 triệu lít/năm) và hoạt động sản xuất theo

mùa (sản xuất bia hơi) nên vẩn chưa xây dựng hệ thống xữ lý nước thải mà chỉ sử

dụng hồ tự nhiên sẵn có để xũ lý. Hiện nay nhà máy đang lắp đặt công nghệ mới

với công suất lên tới 20 triệu lít/năm tuy nhiên nhà máy vẩn chưa chú trọng đến xữ

lý nước thải.

I. NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY KHI CHƯA CÓ DỰ ÁN NÂNG CẤP

DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ.

Nước thải của nhà máy bia bao gồm nước thải sinh hoạt của công nhân viên

chức làm việc trong nhà máy và nước thải từ quá trình sản xuất.

I.1. Nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt do các hoạt động vệ sinh của khoảng 100 cán bộ công

nhân viên thải ra. Qua xem xét thực tế, lượng nước thải sinh hoạt của nhà máy ước

tính khoảng gần 4m3/ngđ. Thành phần đặc trưng của nước thải sinh hoạt được nêu

trong bảng 10.

Bảng 10: thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt của nhà máy bia

Chất ô nhiểm Đơn vị Nồng độ

SS mg/l 350

BOD5 mg/l 110

COD mg/l 250

N tổng mg/l 4

P tổng mg/l 4

Tổng coliform MPN/1000ml 100-400

Hình 2: Theo tài liệu của tổ chức y tế Thế Giới

Lượng nước thải này chủ đều được xữ lý bàng bể tự hoại ba ngăn rồi cho thấm

vào đất.

SVTH: Phí Mạnh Tiến 22

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 23: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

I.2. Nước thải sản xuất

Sản xuất bia là một trong những ngành công nghiệp sinh ra lượng nước thải

lớn, nồng độ chất bẩn cao đòi hỏi cần phải có phương pháp xữ lý triệt để. Truy

nhiên trước đây do công nghệ sản xuất củ, vốn đầu tư ít, công suất nhỏ (1 triệu

lít/năm) nên nhà máy không đầu tư xây dựng hệ thống xữ lý mà chỉ dùng hồ xữ lý

sinh học tùy nghi có sẵn trong khuôn viên của nhà máy, với tổng diện tích của hồ là

72000m2.

Khi mới xây dựng lượng nước thải của nhà máy lúc hoạt động với công suất

tối đa là 100m3/ngđ, với thành phần các chất ô nhiểm như sau:

Bảng 11: thải lượng các chất ô nhiểm trong nước thải sản xuất của nhà máy

TT Thông số Đơn vị Nồng độ

01 pH 7,22

02 SS mg/l 192

03 BOD5 mg/l 105

04 COD mg/l 168

Nguồn : báo cáo ĐTM nhà máy bia Quảng Bình (tháng 11/1997)

Nước thải của nhà máy bia thải ra từ các công đoạn sản xuất bia hơi sẻ được

dẩn vào hệ thống cống dẩn nước thải của nhà máy, rồi đưa đến hố thu tập trung

trước khi thải vào hồ sinh học để tự xử lý.

Nước thải sau khi qua hồ xữ lý theo báo cáo ĐTM nhà máy bia Quảng Bình

(tháng 11/1997) lượng chất bẩn còn lại là:

Bảng 12: thải lượng chất bẩn sau khi qua hồ xữ lý sinh học

TT Thông số Đơn vị Nồng độ TCVN (B)

01 pH 6,42 5,5-9

02 SS mg/l 70 =<100

03 BOD5 mg/l 58 =<50

04 COD mg/l 104 =<100

Nguồn : báo cáo ĐTM nhà máy bia Quảng Bình (tháng 11/1997)

SVTH: Phí Mạnh Tiến 23

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 24: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Sơ đồ xữ lý nước sản xuất củ:

Song chaén raùc

Hoà laéng

Hoà xöõ lyù tuøy nghi

Hoà xöõ lyù thöïc vaät

Ra moâi tröôøng

Nöôùc thaûi

I.3. Nhận xét

Về mặt công nghệ, đây là phương pháp xử lý khá lạc hậu, khó có khả năng xử

lý các nguồn nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao như nước thải của nhà máy bia.

Mặt khác đây chỉ là sơ đồ trước đây, trên thực tế hiện nay hồ không đủ khả năng xử

lý vì vậy các bờ ngăn giữa các hồ đã không còn nũa, hiện nay chỉ còn một hồ chung

duy nhất.

Chính vì chỉ sử dụng hồ sinh học để xử lý nước thải của nhà máy nên thường

gây ra mùi hôi rất khó chịu, làm ảnh hưỡng đến đời sống của người dân sống quanh

vùng nhà máy.

II. NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY SAU KHI LẮP ĐẶT CÔNG NGHỆ SẢN

XUẤT MỚI

II.1. Nước thải sinh hoạt

Theo nhu cầu cấp nước cho sinh hoạt khi nhà máy đi vào sản xuất ổn định,

trung bình mổi người sử dụng 30 lít/ngày, chủ yếu phục vụ cho sinh hoạt cá nhân

của 170 cán bộ công nhân viên. Như vậy lượng nước thải sinh hoạt của nhà máy

thải ra ttrong một ngày là 5,1m3/ngđ, với tải lượng chất bẩn có trong nước thải là:

SVTH: Phí Mạnh Tiến 24

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 25: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Bảng 13: thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt của nhà máy bia

Chất ô nhiểm Đơn vị Nồng độ

SS mg/l 220

BOD5 mg/l 220

COD mg/l 500

N tổng mg/l 40

P tổng mg/l 8

Tổng coliform MPN/1000ml 100-400

Hình 3: Theo tài liệu của tổ chức y tế Thế Giới

Lượng nước thải này chủ đều được xữ lý bàng bể tự hoại ba ngăn rồi cho thấm

vào đất.

II.2. Nước thải sản xuất

Hiện nay nhà máy bia Quảng Bình đã được cổ phần hóa và chuyển thành công

ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình nâng cấp công nghệ, công suất sản xuất bia từ 5

triệu lít/năm lên 20 triệu lít/ năm. Với công suất sản xuất như vậy sẻ sinh ra một

lượng nước thải rất lớn làm ảnh hưỡng đến môi trường, đến sức khỏe, đến đời sống

của nhân dân lân cận nhà máy bia, đặc biệt sẻ làm ô nhiểm trầm trọng nguồn nước

mặt của khu vực này. Tuy nhiên dù công nghệ sản xuất lắp đặt tương đối hoàn

chỉnh nhưng nhà máy vẩn chưa chú trọng việc bảo vệ môi trường, chưa tiến hành

xây dựng hệ thống xữ lý nước thải phù hợp. Một khi việc lắp đặt hoàn chỉnh công

nghệ và đi vào hoạt động thì đây sẻ là nguồn ô nhiểm rất lớn trong khi hồ sinh học

chỉ xữ lý sơ bộ đối với các loại nước thải có hàm lượng chất bản thấp. Nhu vậy

công ty đã không tuân thủ việc bảo vệ môi trường theo tiêu chuẩn môi trường Việt

Nam đối với một cơ sở sản xuất công nghiệp.

SVTH: Phí Mạnh Tiến 25

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 26: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Theo tính toán sơ bộ bản đánh giá tác động môi trường của công ty cổ phần

bia Hà Nội-Quảng Bình thì lượng nước thải và tải lượng chất thải dự tính của công

ty là:

Bảng 14: thành phần, tính chất đặc trưng của nước thải sản xuất bia

Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị TCVN (B)

Lưu lượng m3/ngđ 500 500-5000

Nhiệt độ 0C 29

pH 12 5,5-9

BOD5 mg/l 1500 50

COD mg/l 2200 100

SS mg/l 500 100

Nguồn: báo cáo ĐTM dụ án đầu tư đổi mới thiết bị công nghệ, nâng công suất nhà

máy bia thuộc công ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình

từ 5 triệu lít/năm lên 20 triệu lít/năm

Nước thải sản xuất chủ yếu phát sinh từ các nguồn:

– Nước thải từ xưỡng lên men,nấu bia, lọc bia.

– Nước thải từ rửa chai, đóng chai thành phẩm.

– Nước thải từ các phòng thí nghiệm.

– Nước thải từ công việc vệ sinh các nồi nấu.

– Nước thải từ vệ sinh nhà xưỡng.

– Nước thải từ công đoan thanh trùng

– Nước ngưng tụ.

Nước thải này rất giàu chất hữu cơ, giàu chất dinh dưỡng dể bị phân hủy gây

ra mùi hôi thối khó chịu và đay cũng là môi trường dể sinh ra các loại vi trùng gây

bênh. Đặc biệt loại nước thải này có độ kiềm khá cao mà nguyên nhân chủ yếu là

do quá trình rửa chai phải sử dụng xút để rửa. Vì vậy nước thải của quá trình rửa

chai trước khi thải ra cống chung của nhà máy phải được trung hòa để không ảnh

hưỡng đến các công đoạn xử lý tiếp theo.

SVTH: Phí Mạnh Tiến 26

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 27: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Sơ đồ phát sinh nước thải trong các công đoạn chính:

Traïm XLNT

Hoà hoùa Ñöôøng hoùa

Loïc dòch ñöôøng

Houblon hoùa

Laéng caën

Laøm laïïnh nhanh

Leân men

Loïc bia

Chieát chai

Thanh truøng

Daùn nhaõn

Röûa chai

Voû chai

O2 + men

Houblon

Ñöôøng

Gaïo Malt

Baõ malt

Baõ hoa

Bia chai thaønh phaåm

Nöôùc thaûi

Nöôùc thaûi

Nöôùc thaûi

Nöôùc thaûi

Nöôùc thaûi

Nöôùc thaûi

Nöôùc thaûi

Với một lượng nước thải dự tính thải trong một ngày khoảng 500m3/ngđ khi

công ty hoạt động hết công suất thì sẻ gây ra sự quá tải đối với hồ sinh học và với

hàm lượng chất hữu cơ và chất dinh dưỡng cao sẻ gây ô nhiểm trầm trọng cho các

nguồn nước trong khu vực, cũng như sẻ gây ra mùi hôi rất khó chịu đối với người

SVTH: Phí Mạnh Tiến 27

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 28: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

dân ở quanh đây. Là nguyên nhân gây ra các bệnh về đường hô hấp, các bệnh về

đường ruột đối với người cũng như đối với các loại động vật.

Từ các số liệu trên cho ta thấy rằng cần phải đặt vấn đề quan tâm hàng đầu

của nhà máy bia lúc này là vấn đề xữ lý nước thải sản xuất.

II.3. Nước mưa chảy tràn

Vào mùa mưa, nước mưa chảy tràn qua khu vực công ty sẻ cuốn theo đất , cát,

dầu mở củng là một nguồn gây ô nhiểm cho ngồn nớc mặt trong khu vực, tuy nhiên

do mức độ ô nhiểm không cao nên lượng nước mưa này sẻ được thoát theo hệ

thống cống riêng dẩn ra hệ thống cống của thành phố.

II.4. Nhận xét

Với công nghệ sản xuất bia hiện đại đang được lắp đặt, công ty bia Hà Nội-

Quảng Bình theo dự báo sẻ là một cơ sở sản xuất đạt hiệu quả kinh tế cao và có

nhiều đóng góp cho ngân sách của tỉnh Quảng Bình. Tuy nhiên công ty lại chưa

chú trọng quan tâm đến vấn đề xử lý nước thải sản xuất của công ty. Đây là vấn đề

cần được các cấp quản lý quan tâm để đảm bảo cho môi trường được tốt hơn và

tránh được các hậu quả về sau.

SVTH: Phí Mạnh Tiến 28

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 29: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

CHƯƠNG III. CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG KHÁC

I. MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ

I.1. Khí thải

Trong công nghệ sản xuất bia không sinh ra khí thải, khí thải chỉ sinh ra từ

quá trình đốt chấy nhiên liệu của máy phát điện dự phòng, của nồi hơi, của các

phương tiện vận chuyển.

Hiện tại công ty có đề xuất một số phương pháp xữ lý khí thải như: sử dụng

dầu FO có hàm lượng lưu huỳnh thấp, sử dụng tháp hấp thụ, sử dụng kiềm pha

loảng, nâng cao ống khói, mà chủ yếu là khí thải từ việc đốt dầu FO để đun nồi hơi.

Mặc dù có đề xuất các phương án xữ lý nhưng công ty chỉ chọn phương án nâng

cao ống khói để giải quyết vấn đề khí thải.

Đối với khí thải của máy phát điện dự phòng: máy phát điện dự phòng chỉ sử

dung trong trường hợp có sự cố về nguồn điện, con bình thường không hoạt động,

do đó nguồn khí thải này không liên tục, chỉ mang tính tạm thời nên mức độ tác

động và ảnh hưởng tới môi trường không khí trong khu vức không đáng kể.

I.2. Bụi

Nguồn gây ô nhiểm không khí do bụi chủ yếu sinh ra trong quá trình xữ lý sơ

bộ (làm sạch, nghiền), quá trình xay nguyên liệu trước khi đưa vào nấu bia. Thới

gian hoạt động của máy xay nghiền là rất ít, vì vậy khả năng gây ô nhiểm bụi ở đây

là không liên tục. Mạt khác nó chỉ tác động trong phạm vi phàng xay, gây ảnh

hưỡng đến công nhân vận hành chỉ trong thời gian hoạt động. Do đó để không làm

ảnh hưỡng đến môi trường xung quanh, khi chế biến có thể dùng bạt để che chắn,

không cho bụi ra ngoài, đối với công nhân thì trang bị đầy đủ trang bị bảo hộ lao

động.

I.3. Tiếng ồn

Nguồn ồn trong phân xưỡng sản xuất bia chủ yếu là từ máy nghiền, máy đóng

thùng, băng chuyền đóng chai, máy nén khí , tháp làm nguội, …vì vây cần áp dụng

các biện pháp chống ồn như:

– Tra dầu thường xuyên cho máy móc.

– Thay thế những bộ phận bị hỏng hóc.

SVTH: Phí Mạnh Tiến 29

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 30: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

– Trang bị bảo hộ lao động phù hợp cho công nhân vận hành.

– Trồng cây xanh xung quanh khuôn viên nhà máy.

II. CHẤT THẢI RẮN

II.1. CTR sinh hoạt

Rác thải sinh hoạt được thu gom triệt để vào thùng rác bằng nhựa và đước vận

chuyển đến bải chôn lấp của thành phố.

II.2. CTR sản xuất

– CTR khó phân hủy: bao gồm vỏ thùng bị bể vỡ, két nhựa, bao bì, thùng

giấy…tuy nhiên lượng rác này không lớn nên có thể tái chế.

– CTR dể phân hủy: bao gồm bã malt, cặn men bia, … sẻ được thu gom hăng

ngày và bán cho các xí nghiệp chế biến thức ăn gia súc hoặc các cơ sở chăn

nuôi.

III. CÔNG TÁC AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ PHÒNG CHỐNG SỰ CỐ

Để đảm bảo trong an toàn lao động và phòng chống sự cố thì công ty cổ phần

bia Hà Nội-Quảng Bình đã áp dụng một số biện pháp:

– Tuân thủ các nguyên tắc an toàn lao động tại nơi sản xuất quy định.

– Giáo dục ý thức về vệ sinh môi trường, vệ sinh công nghiệp và an toàn lao

động cho cán bộ công nhân viên.

– Cài đặt các hệ thống biển báo tại các vị trí cần thiết

– Khám định kỳ cho cán bộ công nhân viên, có chế độ bồi dưỡng cho các công

nhân làm việc tại các khu vực có khả năng gây ảnh hưỡng sức khỏe cao.

– Đinh kỳ kiểm tra , bảo dưỡng máy móc thiết bị.

IV. CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ VÀ QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG

IV.1. Các biện pháp quản lý môi trường

Để đảm bảo hoạt động lâu dài của nhà máy, đảm bảo an toàn về sức khỏe của

người dân, an toàn môi trường khu vực thì công ty đã có chương trình giám sát môi

trường. Trong đố đặc biệt chú trọng các vấn đề:

– Quản lý các yếu tố ô nhiểm nguồn nước: BOD, COD, SS, Nitơ, Photpho,…

– Quản lý các yếu tố gây ô nhiểm không khí: bụi, tiếng ồn, khí thải,…

– Quản lý chất thải rắn

SVTH: Phí Mạnh Tiến 30

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 31: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

– Quản lý vệ sinh môi trường công nghiệp: phòng chống cháy nổ, tai nạn lao

động, …

IV.2. Các biện pháp quan trắc môi trường

Kế hoạch quan trắc môi trương của công ty được thống kê trong bảng 16

Bảng 15: Kế hoạch và chương trình giám sát môi trường

TT Đối tượng Vị trí Số điểm Các thông sốTần suất

(tháng/lần)

01Môi trường

không khí

Trong và ngoài

khu vực công ty4

CO, CO2, NOx,

nhiệt độ,…6

02 BụiTrong và ngoài

khu vực công ty5 Bụi lơ lửng 6

03 Tiếng ồnTrong và ngoài

khu vực công ty5 Độ ồn 6

04Môi trường

nước

Mước mặt, nước

ngầm3

BOD, COD, SS,

pH, …6

SVTH: Phí Mạnh Tiến 31

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 32: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

CHƯƠNG IV. THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI

I. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

I.1. Lưu lượng nước thải

Công ty cổ phần bia Hà Nội – Quảng Bình với công suất sản xuất bia hàng

năm là 20 triệu lít/năm, trong đó 15 triệu lít bia chai và 5 triệu lít bia hơi.

Hiện tại công ty đang tiến hành lắp đặt công nghệ sản xuất mới, vì vậy các số

liệu thực tế về chất lượng nước thải sản xuất của nhà máy chưa thể xác định chính

xác được mà chỉ lấy các số liệu lý thuyết dựa trên bảng tiêu chuẩn của tổ chức Y tế

Thế giới (WHO) và dựa vào thực tế nước thải sản xuất của một số nhà máy bia.

Dựa vào công suất sản xuất và công nghệ sản xuất của công ty ta có bảng tra

như sau:

Bảng 16: hệ số thải

Hệ số thải theo WHO

Tải trọng nước thải (m3/m3bia) BOD5 (kg/m3bia) SS (kg/m3bia)

11 18,8 7,3

Bảng 17: lượng chất bẩn sinh ra mổi ngày

Công suất sản xuất

(m3/ngđ)

Lượng BOD5 thải ra

mổi ngày kgBOD/ngđ)

Lượng SS sinh ra mổi

ngày (kgSS/ngđ)

55 1030 400

Với lưu lượng sản xuất:

Ta có:

Bảng 18: lưu lượng sản xuất bia của công ty

Lưu lượng sản xuất tính theo Đơn vị Giá trị

Năm m3/năm 20000

Ngày m3/ngày 54,8

Ca m3/ca 6,85

Từ bảng 1 và 2 ta tính được lưu lượng nước thải:

SVTH: Phí Mạnh Tiến 32

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 33: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Trong đó:

Qngđ : lưu lượng nước thải sản xuất, (m3/ngđ)

QSXng : công suất sản xuất bia tính theo ngày,

QSXng = 54,8 (m3/ngđ)

N : tải trọng nước thải, N = 11 (m3nước thải/m3 bia)

Nhu cầu oxy hoá sinh học của nước thải:

Trong đó:

NBOD : tải trọng BOD5, NBOD = 18,8 (kgBOD/m3bia)

Nhu cầu oxy hoá hoá học của nước thải

COD = 2200 (mg/l)

Nồng độ chất rắn lơ lửng trong nước thải:

Trong đó:

NSS : tải trọng SS, NSS = 7,3 (kgSS/m3bia)

Bảng 19: thống kê các số liệu tính toán

Thông số Đơn vị Giá trị

Qngđđ (m3/ng) 600

pH 10

SS (mg/l) 664

BOD5 (mg/l) 1709

COD (mg/l) 2200

SVTH: Phí Mạnh Tiến 33

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 34: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Bảng 20: phân bố lưu lượng nước thải theo từng giờ trong ngày

Giờ trong ngày %Q Q, m3/h

1 2,9 17,2

2 2,9 17,2

3 2,4 14,3

4 2,4 14,3

5 2,9 17,2

6 3,0 18,4

7 5,7 34,4

8 8,1 48,8

9 7,1 43,0

10 6,7 40,2

11 4,3 25,8

12 4,0 24,4

13 2,9 17,2

14 2,9 17,2

15 3,3 20,1

16 7,1 43,0

17 5,7 34,4

18 4,5 27,0

19 4,8 28,7

20 4,2 25,2

21 3,8 23,0

22 3,3 20,1

23 2,9 17,2

24 2,4 14,3

Tổng 100 600

SVTH: Phí Mạnh Tiến 34

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 35: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Bảng 21: giá trị lưu lượng giới hạn theo giờ

Lưu lượng Đơn vị Giá trị

Qmaxh m3/h 48,5

Qminh m3/h 14,3

Qtbh m3/h 25,0

Bảng 22: giá trị giới hạn theo giây

Lưu lượng Đơn vị Giá trị

Qmaxs l/s 13,49

Qmins l/s 3,97

Qtbs l/s 6,94

I.2. Mức độ làm sạch cần thiết của nước thải

Hiện tại thành phố Đồng Hới chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung mà

công ty lại nằm trong khu vực dân cư, nước thải được đổ vào cống thải chung của

thành phố. Vì vậy nước thải sản xuất của công ty cổ phần bia Hà Nội – Quảng Bình

sau khi xử lý cần đạt tiêu chuẩn loại B TCVN 5945 – 1995 trước khi thải vào môi

trường tiếp nhận (cống thải thành phố).

Bảng 23: TCVN 5945 – 1995 (nước thải công nghiệp tiêu chuẩn thải)

TT Thông số Đơn vịGiá trị giới hạn TCVN

A B C

1 pH 6 – 9 5.5 – 9 5 – 9

2 BOD5 mg/l 20 50 100

3 COD mg/l 50 100 400

4 SS mg/l 50 100 200

5 TP mg/l 4 6 8

6 TN mg/l 30 60 60

7 Coliform MNP/100ml 5000 1000 –

I.2.1. Hiệu suất xử lý BOD5

SVTH: Phí Mạnh Tiến 35

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 36: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Trong đó:

LA : nồng độ BOD5 của nước thải trước khi xử lý,

LA = 1709 (mg/l)

LC : nồng độ BOD5 của nước thải cần đạt được sau xử lý,

LC = 50 (mg/l)

I.2.2. Hiệu suất xử lý SS

Trong đó:

CA : nồng độ chất rắn lơ lửng của nước thải trước khi xử lý,

CA = 664 (mg/l)

CC : nồng độ chất rắn lơ lửng của nước thải cần đạt được sau

xử lý, CC = 100 (mg/l)

II. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ VÀ SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG

NGHỆ

II.1. Lựa chọn phương án xử lý

II.1.1. Các thông số liên quan

Bảng 24: các thông số liên quan đến lựa chọn phương án xử lý

Thông số Đơn vị Giá trị

Qngđđ (m3/ngđ) 600

pH 10

SS (mg/l) 664

BOD5 (mg/l) 1709

COD (mg/l) 2200

II.1.2. Phương án xử lý

Nước thải sản xuất bia có đặc trưng là nồng độ chất bản cao, có tính kiềm,

chứa nhiều chất hưu cơ dể phân huỷ. Với nước thải sản xuất có nồng độ chất bẩn

cao như vậy thì ta cần xử lý bằng biện pháp sinh học kết hợp cả kị khí lẩn hiếu khí

hoặc xử lý sinh học hai bậc.

SVTH: Phí Mạnh Tiến 36

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 37: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

II.2. Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý

II.2.1. Phương án I: xử lý nước thải kết hợp kị khí và hiếu khí

Vaän chuyeån Raùc Song chaén raùc

Beå ñieàu hoøa

Beå UASB

Beå aeroten

Beå laéng

Hoà sinh hoïc

Coáng thaûi thaønh phoá

Buøn

Nöôùc thaûi

Khí gas

Vaän chuyeån

Buøn tuaàn hoaøn

Khí neùn

Hình 4: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phương án I

SVTH: Phí Mạnh Tiến 37

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 38: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

II.2.2. Phương án II: xử lý sinh học hai bậc

Vaän chuyeån Raùc Song chaén raùc

Beå ñieàu hoøa

Beå laéng I

Beå aeroten baäc I

Beå laéng II baäc I

Hoà sinh hoïc

Coáng thaûi thaønh phoá

Nöôùc thaûi

Khí gas

Vaän chuyeån

Buøn tuaàn hoaøn

Khí neùn

Beå aeroten baäc II

Beå laéng II baäc II

Buøn tuaàn hoaøn

Beå meâtan

Hình 5: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phương án II

SVTH: Phí Mạnh Tiến 38

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 39: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

III. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ, PHƯƠNG ÁN I

III.1. Song chắn rác

III.1.1. Nhiệm vụ song chắn rác

Song chắn rác là công trình xử lý sơ bộ, mục đích của quá trình này là khử các

tạp chất thô (giẻ, rác, lá cây, … ) có thể gây ra sự cố trong quá trình vận hành xử lý

nước thải như làm tắc bơm, tăc đường ống hoặc kênh dẩn… Đây là bước quan

trọng bảo đảm an toàn và điều kiện làm việc thuận lợi cho cả hệ thống.

III.1.2. Tính toán kích thước song chắn rác

Nước thải sau khi qua ngăn tiếp nhận sẻ được dẩn tới song chắn rác bằng

mương dẩn. Do lưu lượng nước thải nhỏ nên ta chỉ sử dụng một song chắn rác với

việc cào rác tiến hành bằng thủ công.

Bảng 25: các thông số thủy lực mương dẩn nước thải

Thông sốQmaxs (l/s) Qtbs (l/s) Qmins (l/s)

13,55 6,98 3,98

Bm (m) 0,3 0,3 0,3

Độ dốc i 0,001 0,001 0,001

V (m/s) 0,38 0,3 0,27

H (m) 0,12 0,09 0,06

– Chiều sâu của lớp nước ở song chắn rác lấy bằng độ đầy của mương dẩn ứng

với Qmax

H1 = Hmax = 0,12 m

– Số khe hở của song chắn rác được tính theo công thức:

Trong đó:

n : số khe hở

Qmax : lưu lượng lớn nhất của nước thải, Qmax = 0,01355 m3/s

Vmax : vận tốc nước chảy qua song chắn rác, Vmax = 0,38 m/s

l : khoảng cách giửa các khe hở, l = 16mm = 0,016 m

k : hệ số tính đến mức độ cản trở dòng chảy, k = 1,05

– Chiều rộng của song chắn rác được tính theo công thức:

SVTH: Phí Mạnh Tiến 39

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 40: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Bs = s(n – 1) + (l n) = 0,008(20 – 1) + (0,016 20) = 0,5 m

Trong đó:

s : bề dày của thanh song, s = 0,008 m

– Tổn thất áp lực qua song chắn rác:

Trong đó:

Vmax : vận tốc của nước thải trước song chắn ứng với Qmax,

Vmax = 0,38 m/s

K1 : hệ số tính đến sự tăng tổn thất do vướng rác, K1 = 3

: hệ số sức cản cục bộ,

: hệ số phụ thuộc vào tiết diện thanh song, lấy theo bảng

3-7 sách Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp (Lâm

Minh Triết), lấy = 1,83

: góc nghiêng của song chắn so với hướng dòng chảy,

= 600

– Chiều dài phần mở rộng của song chắn:

Trong đó:

Bs : chiều rộng của song chắn rác, Bs = 0,5 m

Bm : chiều rộng của mương dẩn, Bm = 0,3 m

: góc nghiêng phần mở rộng, = 200

– Chiều dài xây dựng song chắn rác:

L = 2 L1 + L2 = 2 0,275 + 1 = 1,55 m

Trong đó:

L2 : chiều dài phần công tác song chắn rác, L2 = 1 m

– Chiều sâu xây dựng của song chắn rác:

H = H1 + hs + 0,3 = 0,12 + 0,014 + 0,3 = 0,434 m

Trong đó:

SVTH: Phí Mạnh Tiến 40

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 41: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

hs : tổn thất áp lực qua song chắn rác, hs = 0,014 m

– Hiệu suất khử SS đạt 5%, vậy SS ra khỏi song chắn rác là:

SSr = SSv (100% - 5%) = 664 (100% - 5%) = 630 mg/l

Bảng 26: nồng độ chất bẩn ra khỏi song chắn rác

Chỉ số Đơn vịGiá trị

Dòng ra Dòng vào

BOD5 mg/l 1709 1709

COD mg/l 2200 2200

SS mg/l 664 630

III.1.3. Cấu tạo song chắn rác

Bảng 27: các thông số kĩ thuật song chắn rác

Thông số Đơn vị Giá trị

B m 0,5

L m 1,55

H m 0,434

0

500

300

120

434

420

1550

1000

500

300

1550

1000

MAËT CAÉT DOÏC SONG CHAÉN RAÙC

MAËT BAÈNG SONG CHAÉN RAÙC

Hình 6: cấu tạo song chắn rác

III.2. Bể điều hoà lưu lượng

III.2.1. Nhiệm vụ bể điều hoà

Nước thải công nghiệp được thải ra với lưu lượng thường biến đổi theo giờ,

thời vụ sản xuất, mùa (mưa, nắng). Trong khi đó các hệ thống sinh học phải được

SVTH: Phí Mạnh Tiến 41

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 42: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

cung cấp nước thải đều đặn về thể tích cũng như về các chất cần xử lý 24/24 giờ.

Do đó sự hiện diện của một bể điều hoà là hết sức cần thiết. Bể điều hoà lưu lượng

được dùng để duy trì dòng thải vào gần như không đổi, khắc phục những vấn đề

vận hành do sự dao động lưu lượng nước thải gây ra, giảm được kích thước các

công trình sinh học sau đó và nâng cao hiệ suất của các quá trình ở cuối dây chuyền

xử lý.

III.2.2. Tính toán kích thước bể điều hoà

Để xác định thể tích bể điều hoà ta dựa vào lưu lượng thải theo giờ Qh, thể tích

tích tuỷ vào Vv và thể tích tích luỷ bơm đi Vb, lập bảng thể tích tích luỷ cho mổi giờ

trong ngày.

SVTH: Phí Mạnh Tiến 42

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 43: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Bảng 28: Thể tích tích luỷ theo giờ.

Giờ %Q Qh (m3/h) Vv (m3) Vb (m3)Hiệu số thể

tích (m3)

1 2,9 17,2 17,2 25,1 7,9

2 2,9 17,2 34,4 50,2 15,8

3 2,4 14,3 48,8 75,3 26,6

4 2,4 14,3 63,1 100,5 37,3

5 2,9 17,2 80,3 125,6 45,2

6 3,0 18,4 98,7 150,7 52,0

7 5,7 34,4 133,1 175,8 42,7

8 8,1 48,8 181,9 200,9 19,0

9 7,1 43,0 224,9 226,0 1,1

10 6,7 40,2 265,1 251,1 -13,9

11 4,3 25,8 290,9 276,3 -14,6

12 4,0 24,4 315,3 301,4 -13,9

13 2,9 17,2 332,5 326,5 -6,0

14 2,9 17,2 349,7 351,6 1,9

15 3,3 20,1 369,8 376,7 6,9

16 7,1 43,0 412,8 401,8 -11,0

17 5,7 34,4 447,2 426,9 -20,3

18 4,5 27,0 474,2 452,1 -22,2

19 4,8 28,7 502,9 477,2 -25,7

20 4,2 25,2 528,2 502,3 -25,9

21 3,8 23,0 551,1 527,4 -23,7

22 3,3 20,1 571,2 552,5 -18,7

23 2,9 17,2 588,4 577,6 -10,8

24 2,4 14,3 600 600 0,0

Tổng 100 600

– Thể tích lý thuyết bể điều hoà bằng hiệu đại số giá trị dương lớn nhất và giá trị

âm nhỏ nhất của cột hiệu số thể tích tích luỷ:

SVTH: Phí Mạnh Tiến 43

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 44: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Vđh(lt) = Vmax – Vmin = 52 – (-25,9) = 77,9 m3

Trong đó:

Vđh(lt) : thể tích lý thuyết của bể điều hoà, m3

Vmax : hiệu số thể tích tích luỷ lớn nhất, Vmax = 52 m3

Vmin : hiệu số thể tích tích luỷ nhỏ nhất, Vmin = -25,9 m3

– Thể tích thực tế bể điều hoà:

Vđh(tt) = 1,2 Vđh(lt) = 1,2 77,9 = 93,4 m3

– Thời gan lưu nước trong bể:

– Bể điều hoà có hình dạng chử nhật, chọn chiều cao công tác của bể Hct = 3 m,

chiều cao phần bảo vệ hbv = 0,4 m, vậy chiều cao xây dựng bể điều hoà:

H = Hct + hbv = 3 + 0,4 = 3,4 m

– Diện tích bể:

Bể điều hoà thiết kế với hệ thống khuấy trộn kiểu thổi khí, thiết bị sục khí làm

bằng các ống đục lổ dl = 5mm bố trí mặt dưới ống, cách đáy 610cm (theo điều

6.4.3. trong 20 TCN-51-84).

– Lượng khí nén cần thiết cho khuấy trộn:

qkhí = R Vđh(tt) = 0,012 93,4 = 1,12 m3/phút = 67,3 m3/giờ = 18,7 l/s

Trong đó:

R : tốc độ khí nén, R = 1015 l/m3.phút, theo bảng 9-7

sách Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp (Lâm Minh

Triết), chọn R = 12 l/m3.phút = 0,012 m3/m3.phút

Vđh(tt) : thể tích thực tế bể điều hoà, Vđh(tt) = 93,4 m3.

Bể điều hòa khuấy trộn bằng khí nén sử dụng ống đục lổ, bố trí theo dạng

lưới. Lưu lượng khí qua mổi lổ từ 28 – 133 l/phút.lổ, hiệu suất chuyển hoá ôxy từ

22 – 29%. Chọn lưu lượng khí l = 40 l/phút.lổ, hiệu suất chuyển hoá oxy = 26%.

– Số lổ khuếch tán khí:

SVTH: Phí Mạnh Tiến 44

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 45: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

– Lưu lượng khí qua mổi lổ khuếch tán thực tế:

Chọn số lổ theo chiều dài bể nl = 6 lổ, số lổ theo chiều rộng bể nr = 5 lổ, như

vậy khoảng cách giữa các lổ theo chiều dài là:

Trong đó:

L : chiều dài bể điều hoà, L = 6 m.

– Khoảng cách giữa các lổ theo chiều rộng bể:

Trong đó:

B : chiều rộng bể điều hoà, B = 5,2 m.

Với lưu lượng qkhí = 18,7 l/s, chọn vận tốc khí trong ống chính nằm trong

khoảng 6 – 9 m/s, vậy đường kính ống chính nằm trong khoảng 51 – 63mm, chọn

đường kính ống D = 63mm, kiểm tra lại vận tốc trong ống:

Vận tốc trong ống nhánh chọn trong khoảng 9 – 15 m/s, vậy đường khính ống

nhánh nằm trong khoảng từ 20 – 27 mm, chọn đường kính ống nhánh d = 27 mm,

vnh = 8 m/s.

SVTH: Phí Mạnh Tiến 45

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 46: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Bảng 29: thông số kỹ thuật bể điều hoà lưu lượng

Thông số Đơn vị Giá trị

Vđh(lt) m3 77,9

Vđh(tt) m3 93,4

t Giờ 3,7

F m2 31

H m 3,4

Hct m 3

hbv m 0,4

B m 5,2

L m 6

Bảng 30: thông số kỹ thuật về cấp khí cho bể điều hoà lưu lượng

Thông số Đơn vị Giá trị

qkhi m3/phút 1,12

n Lổ 8

ltt Lít/phút 37,3

v m/s 6

D m 0,063

qnh m3/s 0,005

vnh m/s 8

Dnh m 0,027

Nước thải sau khi ra khỏi bể điều hoà sẻ có lưu lượng không đổi theo thời

gian:

Q = 25 lít/s

Hiệu suất khử BOD5 và COD đạt 25%, nồng độ các chất ra khỏi bể điều hoà

còn lại là:

BOD5(ra) = BOD5(v) (100% - 25%) = 1709 (100% - 25%) = 1282 mg/l

COD(ra) = COD(v) (100% - 25%) = 2200 (100% - 25%) = 1650 mg/l

SVTH: Phí Mạnh Tiến 46

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 47: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Bảng 31: nồng độ các chất vào và ra khỏi bể điều hoà

Chỉ số Đơn vịGiá trị

Dòng vào Dòng ra

BOD5 mg/l 1709 1282

COD mg/l 2200 1650

SS mg/l 630 630

Hình 7: Đồ thị phân bố lưu lượng trước khi vào bể điều hoà và sau khi ra khỏi bể

điều hoà.

III.2.3. Tính toán công suất máy nén khí

– Lưu lượng không khí cần thiết lý thuyết:

qkhí = 18,7 l/s = 0,0187 m3/s

– Lưu lượng không khí yêu cầu với hiệu quả vận chuyển 8%:

– Lượng không khí thiết kế để chọn máy nén khí:

qtk = qy 2 = 0,234 2 = 0,468 m3/s

– Ap lực của hệ thống nén khí:

Hk = hd + hc + hf + Hct = 0,1 + 0,3 + 0,5 + 3 = 3,9 m

Trong đó:

hd : tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài ống,

SVTH: Phí Mạnh Tiến 47

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 48: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

hd = 0,1 m

hc : tổn thất cục bộ, hc = 1,3 m

hf : tổn thất qua thiết bị phân phối, hf = 0,5 m

– Ap lực không khí tính theo đơn vị at:

– Công suất máy nén khí:

Trong đó:

: hiệu suất máy nén khí, = 80%

Chọn 2 máy nén khí, một máy hoạt động và một máy dự phòng.

III.2.4. Cấu tạo bể điều hoà

MAËT BAÈNG BEÅ ÑIEÀU HOAØ

MAËT CAÉT DOÏC BEÅ ÑIEÀU HOAØ

5200

3400

3000

1000

1000

10006000

Hình 8: Cấu tạo bể điều hoà

SVTH: Phí Mạnh Tiến 48

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 49: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

III.3. Bể UASB

III.3.1. Cơ sở chọn phương án

Xử lý sinh học bằng vi sinh vật yếm khí là quá trình phân huỷ các chất hữu

cơ, vô cơ có trong nước thải trong môi trường không có oxy. Quy trình này được áp

dụng để xử lý ổn định cặn và xử lý nước thải công nghiệp có nồng độ BOD, COD

cao ( 500 mg/l) áp dụng quy trình xử lý hai bậc, bậc một xử lý yếm khí, bậc hai

xử lý hiếu khí.

III.3.2. Tính toán thiết kế bể UASB

Bảng 32: các thông số thiết kế bể UASB

Chỉ số Đơn vị Giá trị

Lưu lượng m3/ngđ 600

BOD5 mg/l 1282

COD mg/l 1650

SS mg/l 630

Yêu cầu sau bể UASB: CODr 500 mg/l để đưa qua quy trình xử lý hiếu khí

tiếp theo, chọn CODr = 450 mg/l.

– Hiệu quả làm sạch cần đạt của bể UASB:

Trong đó:

CODv : nồng độ COD dẩn vào bể UASB, CODv = 1650 mg/l.

CODr : nồng độ COD dẩn ra khỏi bể UASB, CODr = 450mg/l.

– Lượng COD cần khử 1 ngày:

Tải trọng khử COD hàng ngày (lấy theo bảng 12-1 sách Tính toán thiết kế các

công trình xử lý nước thải TS. Trịnh Xuân Lai):

a = 8 kgCOD/m3.ngày

– Dung tích phần xử lý yếm khí:

Tốc độ nước đi lên trong bể: chọn v = 0,8 m/h

– Diện tích mặt bằng bể cần thiết:

SVTH: Phí Mạnh Tiến 49

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 50: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Trong đó:

Qtbh : lưu lượng nước thải dẩn vào bể UASB tính theo giờ,

Qtbh = 25 m3/h.

v : vận tốc đi lên của nước trong bể, v = 0,8 m/s

– Chiều cao phần xử lý yếm khí:

– Chọn chiều cao vùng lắng:

H2 = 1,2 m

– Chọn chiều cao phần dự trữ:

H3 = 0,3 m.

– Chiều cao xây dựng bể UASB:

H = H1 + H2 + H3 = 2,9 + 1,2 + 0,3 = 4,4 m

– Thể tích toàn bộ bể UASB:

Vt = H F = 4,4 31,4 = 138 m3

– Kiểm tra thời gian lưu nước trong bể:

Kích thước bể UASB: ta có diện tích mặt bằng bể F = 31,4 m2, chọn chiều dài

của bể L = 6 m vậy chiều rộng của bể B = 5,2 m.

Tính toán phần máng lắng cặn: chọn góc nghiêng của máng lắng nghiêng một

góc = 500 so với tường của bể UASB

– Bể được chia làm 2 ngăn lắng, chiều rộng mỗi máng:

– Chiều cao phần máng lắng:

– Kiểm tra chiều cao ngăn lắng: tỷ số giửa chiều cao máng lắng so với chiều cao

xây dựng bể phải 30%

SVTH: Phí Mạnh Tiến 50

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 51: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Như vậy chiều cao phần máng lắng đảm bảo chiều cao thiết kế.

– Kiểm tra thời gian lưu nước trong ngăn lắng, thời gian lưu nước trong ngăn

lắng phải đảm bảo 1giờ

Kiểm tra thời gian lưu:

Trong đó:

tl : thời gian lưu nước trong ngăn lắng, (giờ)

Vl : thể tích ngăn lắng, Vl = F (H1 + H3)

Qgiờ : lưu lượng nước thải theo giờ, Qgiờ = 25 m3/h

F : diện tích mặt bằng bể, F = 31,4 m2

HL : chiều cao ngăn lắng, HL = 1,6 m

H3 : chiều cao phần bảo vệ, H3 = 0,3 m

Như vậy thời gian lắng trong máng lắng đảm bảo yêu cầu thiết kế.

Tính toán tấm chắn khí và tấm hướng dòng

– Khoảng cách giữa 2 tấm chắn khí: vận tốc nước chảy qua khe vào ngăn lắng

nằm trong khoảng 9 10 m/h, chọn v = 10 m/h

Ta có:

Trong đó:

bk : khoảng cách giửa hai tấm chắn khí, m

Skhe : tổng diện tích tiết diện ngang của các khe,

Skhe = 4 L bk (m2)

III.3.3. Tính toán lượng khí mêtan sinh ra

– Lượng khí sinh ra khi phân huỷ 1 kg COD là: m = 0,5 m3/kg COD

– Vậy lưu lượng khí sinh ra trong một ngày là:

SVTH: Phí Mạnh Tiến 51

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 52: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Qkhí = m G = 0,5 720 = 360 m3/ngđ

Trong đó:

G : lượng COD kgử mổi ngày, G = 720 kgCOD/ngđ

Trong tổng toàn bộ thể tích khí sinh ra thì khí CH4 chiếm 75% thể tích, như

vậy lượng khí mêtan do bể UASB sinh ra trong ngày là:

III.3.4. Tính toán dàn ống phân phối nước vào

Phân phối nước vào bể UASB bằng dàn ống xương cá. Sơ đồ bố trí ống được

thể hiện trên hình 6

Chọn vận tốc nước trong ống chính vc = 1 m/s, vận tốc nước trong ống nhánh

vn = 1 m/s, vận tốc trong ống xương cá vx = 1 m/s, đường kính lổ phân phối d l = 15

mm. Tra bảng tính toán lưu lượng ta có:

– Đường kính ống phân phối chính: Dc = 100 mm.

– Đường kính ống nhánh: Dn = 60 mm.

– Đường kính ống xương cá d = 27 mm.

III.3.5. Tính toán lượng bùn sinh ra

– Lượng sinh khối hình thành mỗi ngày:

Trong đó:

Y : hệ số sản lượng bùn,

Y = 0,04gVSS/gCOD = 0,04kgK/S/kgCOD

CODv : nồng độ COD dẩn vào bể UASB, CODv = 1650 mg/l.

CODr : nồng độ COD dẩn ra khỏi bể UASB, CODr = 450 mg/l

Qngđ : lưu lượng nước thải, Qngđ = 600 m3/ngđ

kd : hệ số phân huỷ nội bào, kd = 0,025ngay-1

c : thời gian lưu bùn trong bể, c = 60 ngày

– Lượng bùn bơm ra mỗi ngày:

Trong đó:

SVTH: Phí Mạnh Tiến 52

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 53: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

CSS : nồng độ bùn trong bể UASB, Css = 50kg/m3.

Bảng 33: nồng độ các chất vào và ra khỏi bể UASB

Chỉ số Đơn vịGiá trị Hiệu suất khử

chất bẩn(%)Dòng vào Dòng ra

BOD5 mg/l 1282 320 75

COD mg/l 1650 450 73

SS mg/l 630 189 70

III.3.6. Cấu tạo bể UASB

Bảng 34: Các thông số cấu tạo bể UASB

Thông số Đơn vị Giá trị

độ 50

HL m 1,6

H4 m 2,8

B m 5,2

L m 6

bk m 0,208

H1 m 2,9

H2 m 1,2

H3 m 0,3

H m 4,4

SVTH: Phí Mạnh Tiến 53

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 54: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

AA

MAËT BAÈNG BEÅ UASB

5200

6000

Hình 9: Mặt bằng bể UASB

B

B

MAËT CAÉT A-A

6000

4100

2800

4400

Hình 10: Mặt cắt A-A bể UASB

SVTH: Phí Mạnh Tiến 54

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 55: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

MAËT CAÉT B-B

5420

2800

41004400

Hình 11: Mặt cắt B-B bể UASB

III.4. Bể Aeroten

III.4.1. Cơ sở lựa chọn phương án

Nước thải sau khi qua các công trình xử lý cơ học và sinh học bậc I nồng độ

của các chất bẩn vẩn còn khá cao vì vậy nếu áp dụng bể aeroten cổ điển thông

thường để xử lý sẻ không đảm bảo tiêu chuẩn áp dụng và không đạt hiệu quả cao.

Aeroten xáo trộn hoàn toàn là một giải pháp khá thông dụng vì phương pháp này

cho phép nồng độ BOD5 vào bể 1000 mg/l mà hiệu suất xử lý của công trình vẩn

đảm bảo yêu cầu.

III.4.2. Tính toán thiết kế bể aeroten xáo trộn hoàn toàn

Đối với bể aeroten xáo trộn hoàn toàn thì hàm lượng chất rắn lơ lửng đầu vào

không quy định và nồng độ BOD5 cho phép dưới 1000mg/l (theo điều 6.5.3 sách 20

TCN 51-84)

Bảng 35: Các thông số đầu vào của bể aeroten

Chỉ số Đơn vị Giá trị

Lưu lượng m3/ngđ 600

BOD5 mg/l 320

BOD20 mg/l 470

COD mg/l 450

SS mg/l 189

SVTH: Phí Mạnh Tiến 55

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 56: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Để tính toán thiết kế bể aeroten cho hệ thống xử lý nước thải của một cơ sở

sản xuất thì cần có cá số liệu thực nghiệm. Tuy nhiên trong điều kiện không cho

phép thì các số liệu có thể lấy theo giả thiết theo các tài liệu của một số nhà máy

bia sẵn có trong khu vực miền trung, và theo các số liệu nghiên cứu trong các sách

tính toán nước thải.

a. Xác định lưu lượng bùn tuần hoàn cho bể aeroten

AEROTEN Beå

Laéng Q, X0

Qth, Xth

Q+Qth, X Q, Xr

Qb, Xth

Hình 12: Sơ đồ thiết lập cân bằng sinh khối quanh aeroten

– Viết phương trình cân bằng vật chất cho bể aeroten:

Trong đó:

Q : lưu lượng nước thải, Q = 600 m3/ngđ

Qth : lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoàn, m3/ngđ

X0 : nồng độ chất rắn lơ lửng dễ bay hơi trong nước thải dẫn

vào bể aeroten, Xo = 189 mg/l.

Xth : nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn, Xth = 10.000 mg/l.

X : nồng độ bùn hoạt tính trong bể aeroten,

X = 3000 mg/l.

Giá trị X0 thường rất nhỏ so với X và Xth, do đó trong phương trình cân bằng

vật chất ở trên có thể bỏ qua đại lượng QX0. Khi đó phương trình cân bằng vật

chất sẽ có dạng:

– Tỉ số bùn tuần hoàn lại bể aeroten:

SVTH: Phí Mạnh Tiến 56

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 57: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

b. Xác định kích thước bể

– Xác định thể tích bể aeroten:

Trong đó:

c : thời gian lưu bùn, c = 5 15ngày, chọn c = 10 ngày.

Q : lưu lượng nước thải, Q = 600 m3/ngđ

Qth : lưu lượng bùn hoạt tính tần hoàn, Qth = 257 m3/ngđ

Y : hệ số sản lượng bùn, Y = 0,40,8 mgVSS/mgBOD5

chọn Y = 0,6 mgVSS/mgBOD5

La : nồng độ BOD5 dẩn vào bể aeroten, La = 320 mg/l

Lt : nồng độ BOD5 ra khỏi bể aeroten, Lt = 70 mg/l

X : nồng độ bùn hoạt tính trong bể aeroten,

X = 3000mg/L.

kd : Hằng số phân hủy nội bào, kd = 0,05ngày-1.

– Diện tích mặt bằng bể:

Trong đó:

H1 : chiều cao công tác bể aeroten, chọn H1 = 3,5 m

W : thể tích công tác bể aeroten, W = 290 m3

– Chọn số đơn nguyên bể n = 2, chiều rộng mổi bể b = 4m, vậy chiều dài bể

aeroten là:

– Chiều rộng toàn bộ bể aeroten:

B = 2 b = 2 4 = 8m

– Tính toán thời gian lưu nước trong bể:

SVTH: Phí Mạnh Tiến 57

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 58: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Trong đó:

t : thời gian lưu nước trong bể aeroten, giờ

W : thể tích công tác bể aeroten, W = 290 m3

Q : lưu lượng nước thải, Q = 600 m3/ngđ

Qth : lưu lượng bùn hoạt tính tần hoàn, Qth = 257 m3/ngđ

c. Tính toán lượng bùn dư sinh ra mổi ngày

– Hệ số sản lượng bùn quan sát tính theo công thức:

– Lượng sinh khối bùn gia tăng mỗi ngày:

Trong đó:

La : nồng độ BOD5 dẩn vào bể aeroten, La = 320 mg/l

Lt : nồng độ BOD5 ra khỏi bể aeroten, Lt = 70 mg/l

Giả sử hàm lượng chất rắn lơ lửng dể bay hơi (VSS) trong bùn ở đầu ra chiếm

80% hàm lượng chất rắn lơ lửng, khi đó lượng tăng sinh khối bùn tổng cộng sẻ là:

– Khối lượng bùn thải bỏ mỗi ngày:

Trong đó:

Wb : khối lượng bùn thải bỏ mổi ngày (kg/ngđ)

SSr : lượng chất rắn lơ lửng còn lại trong dòng ra,

SSr = 100mg/l

– Xác định lưu lượng bùn thải

Ta có công thức:

Trong đó:

SVTH: Phí Mạnh Tiến 58

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 59: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

W : thể tích bể aeroten, W = 290m3.

X : nồng độ bùn hoạt tính ở bể aeroten, X = 3000mg/l.

Xra : nồng độ bùn hoạt tính ra khỏi bể lắng,

Xra = 80% SSra = 80% 100 = 80mg/l.

Qb : lưu lượng bùn thải (m3/ngđ)

Qra : lưu lượng nước thải đã xử lý ra khỏi bể lắng,

Qra = Q = 600m3/ngđ.

c : thời gian lưu bùn, c = 10 ngày.

Từ công thức trên ta có:

d. Xác định lượng không khí cần thiết cung cấp cho aeroten

– Lưu lượng không khí đi qua 1m3 nước thải cần xử lý (lưu lượng riêng của

không khí):

nước thải

Trong đó:

La : BOD20 của nước thải vào bể aeroten, La = 470mg/l

K : Hằng số sử dụng không khí: K = 14 18g/m4 khi sử

dụng thiết bị khuyếch tán khí nhỏ mịn,

chọn K = 16g/m4.

H : Chiều sâu công tác bể, H1 = 3,5m

– Thời gian thổi khí cần thiết vào bể aeroten chính bắng thời gian lưu nước

trong bể:

– Xác định cường độ nạp khí:

– Lượng không khí thổi vào bể aeroten trong một đơn vị thời gian:

– Chọn thiết bị sục khí bằng đĩa phân phối với lưu lượng không khí qua đĩa:

l/phút, chọn l/phút.

SVTH: Phí Mạnh Tiến 59

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 60: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

– Số lượng đĩa phân phối:

đĩa

Giả sử số lượng đĩa theo bề rộng:

Nb = 8đĩa/2bể = 4 đĩa/bể.

Như vậy số lượng đĩa theo chiều dài bể:

đĩa

Khoảng cách giữa các đĩa theo chiều rộng bể:

Khoảng cách giữa các đĩa theo chiều dài bể:

Chọn hiệu suất chuyển hóa Oxy của thiết bị E = 9%, hệ số an toàn của máy

nén khí f = 2.

– Lưu lượng cần thiết của máy thổi khí tính theo công thức:

– Ap lực của hệ thống nén khí:

Hk = hd + hc + hf + Hct = 0,3 + 1,5 + 0,7 + 3,5 = 6 m

Trong đó:

hd : tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài ống,

hd = 0,3 m

hc : tổn thất cục bộ, hc = 1,5 m

hf : tổn thất qua thiết bị phân phối, hf = 0,7 m

Hct : chiều sâu hữu ích của bể, Hct = 3,5m

– Ap lực không khí tính theo đơn vị at:

– Công suất máy nén khí:

Trong đó:

SVTH: Phí Mạnh Tiến 60

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 61: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

: hiệu suất máy nén khí, = 80%

Chọn 3 máy nén khí, mổi máy công suất 90kW, 2 máy hoạt động và một máy

dự phòng.

e. Kiểm tra tỉ số F/M và tải trọng hữu cơ

– Tỉ số F/M:

Trong đó:

F/M : tỉ lệ BOD có trong nước thải và bùn hoạt tính

(kgBOD/kgbùn.ngày)

La : hàm lượng BOD20 nước thải đầu vào,

La = 470 mg/L

t1 : thời gian lưu nước trong bể aeroten, t = 0,33ngày

X : nồng độ bùn trong bể, X = 3000 mg/l

– Tải trọng thể tích:

Cả hai giá trị này đều nằm trong giới hạn cho phép đối với aeroten xáo trộn

hoàn toàn như đã đề cập ở phía trước: Tỷ số F/M trong khoảng: 0,2 ÷ 0,6

(kg/kg.ngày) và tải trọng thể tích trong khoảng: 0,8 ÷ 1,92 (kgBOD5/m3.ngày).

SVTH: Phí Mạnh Tiến 61

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 62: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

III.4.3. Cấu tạo bể aeroten

Bảng 36: Các thông số cấu tạo bể aeroten

Thông số Đơn vị Giá trị

B m 8

b m 4

L m 10

H1 m 3,5

H m 4

N đĩa 161

Nl đĩa 10

Nb đĩa 8

ml m 1

mb m 0,833

A

A

B

B

833

1000

150

1000

1000

4000

4000

10000 700

500

833

1000

OÁng

daån

nöôùc

ra

OÁng daån buøn tuaàn hoaøn

OÁng daån khí neùn

Hình 13: Mặt bằng bể aeroten xáo trộn hoàn toàn

SVTH: Phí Mạnh Tiến 62

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 63: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

700

300

1220700

10000

OÁng daån nöôùc ra

Hình 14: Mặt cắt A-A

8660

4000

500500

OÁng daån khí neùn

Hình 15: Mặt cắt B-B

SVTH: Phí Mạnh Tiến 63

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 64: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

III.5. Bể lắng

III.5.1. Cơ sở lựa chọn phương án

Bể lắng đứng thường được áp dụng cho các trạm xử lý nước thải có công suất

vừa và nhỏ. Khi sử dụng bể lắng đứng sau bể aeroten còn có tác dụng nén bùn

trước khi đưa bùn đến các công trình xử lý cặn.

III.5.2. Tính toán thiết kế bể lắng đứng

Các thông số tính toán bể lắng đứng (theo bảng 9-12 sách Xử lý nước thải đô

thị và công nghiệp (Lâm Minh Triết))

Đối với nước thải sau khi xử lý bằng bùn hoạt tính:

– Tải trọng bề mặt: AL = 25m3/m2ngày

– Tải trọng bùn: AS = 5g/m2.h

– Diện tích bề mặt lắng theo tải trọng bề mặt:

– Diện tích bề mặt lắng theo tải trọng chất rắn:

So sánh diện tích bề mặt bể lắng theo tải trọng bề mặt và tải trọng bùn ta có:

As > AL vậy chọn diện tích bề mặt bể lắng theo tải trọng bùn:

F = AS = 26,8m2

– Đường kính của bểlắng đứng: chọn số đơn nguyên của bể lắng đứng bằng hai

bể:

– Đường kính ống trung tâm lấy bằng 20% đường kính bể:

– Xác định chiều cao vùng lắng:

Kiểm tra vận tốc đi lên của nước trong bể lắng (theo điều 7.11.1

sách 20 TCN 51-84)

Chiều cao hữu ích chủa bể lắng nằm trong khoảng: ,

SVTH: Phí Mạnh Tiến 64

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 65: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

chọn H1 = 3m

– Chiều cao phần chứa bùn lắng:

Trong đó:

h2 : chiều cao phần chứa bùn lắng (m)

D : đường kính bể lắng đứng, D = 4,4m

dn : đường kính đáy phần chứa bùn, dn = 0,5m

: góc nghiêng đáy bể lắng so với phương ngang,

= 500 (theo điều 6.5.9.c sách 20 TCN 51-84)

– Chiều cao bảo vệ:

h3 = 0,4m

– Chiều cao tổng cộng bể lắng đứng:

H = H1 + h2 + h3 = 3 + 2,3 + 0,4 = 5,7m

– Chiều cao ống trung tâm: h = H1 = 3m (theo điều 6.5.9.c sách 20 TCN 51-84)

Đường kính miệng loe của ống trung tâm lấy bằng chiều cao của phần ống loe

và bằng 1,35 đường kính ống trung tâm (theo điều 6.5.9.c sách 20 TCN 51-84):

dl = hl = 1,35 d = 1,35 0,9 = 1,19m

Đường kính tấm hắt lấy bằng 1,3 đường kính miệng loe và bằng (theo điều

6.5.9.c sách 20 TCN 51-84):

dh = 1,3 dl = 1,3 1,19 = 1,54m

Góc nghiêng giữa bề mặt tấm hắt so với mặt phẳng ngang lấy bằng 17o (theo

điều 6.5.9.c sách 20 TCN 51-84).

Khoảng cách giữa mép ngoài cùng của miệng loe đến mép ngoài cùng của bề

mặt tấm hắt theo mặt phẳng qua trục được tính theo công thức:

Trong đó:

vk : tốc độ dòng chảy qua khe hở giữa miệng loe ống trung

tâm và bề mặt tấm hắt, vk = 15mm/s = 0,015m/s (theo

điều 6.5.9.c sách 20 TCN 51-84).

– Thể tích phần lắng mổi bể:

SVTH: Phí Mạnh Tiến 65

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 66: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

– Kiểm tra thời gian lưu nước:

– Thể tích phần chứa bùn của mỗi bể:

III.5.3. Cấu tạo bể lắng đứng

Bảng 37: Các thông số cấu tạo bể lăng đứng

Thông số Đơn vị Giá trị

H1 m 3

n Bể 2

D m 4,4

d m 0,9

Độ 50

h2 m 2,3

h3 m 0,4

H m 5,7

MAËT BAÈNG BEÅ LAÉNG ÑÖÙNG II

1000

1080

1000

R770

R2420

R2200

R2050

R770

R696

R440

R2420

R2200

R2050 B

A

A

B

Hình 16: Mặt bằng bể lắng đứng

SVTH: Phí Mạnh Tiến 66

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 67: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

MAËT CAÉT A-A BEÅ LAÉNG ÑÖÙNG II

1000

900

500

2600

3400

Hình 17: Mặt cắt A-A bể lắng II

MAËT B-B BEÅ LAÉNG ÑÖÙNG II1180

Hình 18: Mặt cắt B-B bể lắng II

Nước thải sau khi ra khỏi bể lắng đứng sẻ được dẩn ra hồ sinh học có sẵn của

công ty, ở đây nước thải sể tiếp tục được xử lý và khử trùng đến đạt tiêu chuẩn

trước khi thải ra cống thải thành phố.

SVTH: Phí Mạnh Tiến 67

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 68: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Bảng 38: Các chỉ tiêu chất bẩn theo nước thải ra khỏi bể lắng

Chỉ số Đơn vị Giá trị

Lưu lượng m3/ngđ 600

pH 6,57,5

BOD5 mg/l 70

COD mg/l 99

SS mg/l 100

III.6. Bể mêtan

III.6.1. Lượng bùn dẫn đến bể mêtan

– Bùn từ bể UASB: theo tính toán ở phần bể UASB

Wbu = 0,23m3/ngđ

– Bùn từ bể lắng II: bùn trong bể lắng II sẻ được nén trước khi dẩn ra, độ ẩm

của bùn trước khi nén P1 = 99,7%, độ ẩm sau khi nén đạt P2 = 97%, vậy lượng

bùn dẩn vào bể mêtan là:

Trong đó:

Qb : lượng bùn dư tf bể aeroten, theo tính toán ở phần bể

aeroten, Qb = 13m3/ngđ

– Lượng bùn tổng cộng:

W = Wbu + Wbl = 0,23 + 1,3 = 1,53m3/ngđ.

– Dung tích bể mêtan:

Wm = W t = 1,53 30 = 46m3

Trong đó:

d : liều lượng cặn ngày đêm dẫn vào bể mêtan (%),

d = 11% (lấy theo bảng 42-TCN-51-84)

– Chọn chiều cao công tác bể mêtan H1 = 3m, số đơn nguyên n = 2

– Diện tích mặt bằng bể:

SVTH: Phí Mạnh Tiến 68

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 69: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

– Đường kính mỗi bể:

– Chọn chiều cao chóp trên H2 = 1m, chiều cao chóp đáy: H3 = 1m.

– Tính lượng khí đốt sinh ra từ bể mêtan:

Khả năng phân huỷ chất hưu cơ:

y = a – n.d = 44 – 0,4 11 = 39,6%.

Trong đó:

a : khả năng lên men tối đa của các chất hưu cơ trong cặn

đưa vào bể, a = 44% ( điều 6.18.5 sách 20 TCN 51-84).

n : hằng số phụ thuộc độ ẩm của cặn và chế độ lên men

(lấy theo bảng 43-TCN-51-84), n = 0,4.

d : liều lượng cặn ngày đêm dẫn vào bể mêtan (%),

d = 11% (lấy theo bảng 42-TCN-51-84)

– Lượng khí đốt tổng cộng ngày đêm:

k = y(C0 + R0 + B0 )1000 = 0,396(0 + 0 +0,027)1000 = 10m3/ngđ.

Trong đó:

C0 : lượng chất không tro trong cặn tươi, C0 = 0

R0 : lượng chất không tro trong rác, R0 = 0

B0 : lượng chất không tro bùn hoạt tính,

Với:

Ab : độ ẩm háo nước của bùn hoạt tính, Ab =6%.

Tb : tỉ lệ độ tro trong bùn hoạt tính, Tb = 27%

Bk : lượng chất khô trong bùn hoạt tính dư với độ ẩm 97%

– Bùn thải sau khi bể xử lý ở bể mêtan thì lượng bùn còn lại khoảng 70%:

Wc = 70% W = 70% 1,53 = 1,1m3/ngđ

SVTH: Phí Mạnh Tiến 69

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 70: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Lượng bùn này không nhiều vì vậy sẻ được vận chuyển hàng ngày bằng xe ô

tô ra bải chôn lấp của thành phố.

III.6.2. Cấu tạo bể mêtan

Bảng 39: Thông số cấu tạo bể mêtan

Thông số Đơn vị Giá trị

H1 m 2

n Bể 2

D m 2,2

h2 m 1

h3 m 1

H m 4

MAËT BAÈNG BEÅ MEÂTAN

1

2

R500R610

R720

R1100R1320

400

600

A

A

5

600

400

3

R1320R1100

R720

R610R500

2

1

Hình 19: Mặt bằng bể mêtan

SVTH: Phí Mạnh Tiến 70

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 71: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

MAËT CAÉT A-A BEÅ MEÂTAN

1220

415

600

400

3200

2000

4 3

21

Hình 20: Mặt cắt A-A bể mêtan.

Chú thích:

1 : ống dẩn bùn vào bể mêtan, 100

2 : ống dẩn bùn ra khỏi bể mêtan, 100.

3 : ống thải khí mêtan, 27.

4 : nắp dan đậy bể mêtan.

5 : ngăn phân phối bùn.

IV. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHƯƠNG ÁN

II

IV.1. Song chắn rác

Tính toán thiết kể song chắn rác giống với phương án I

Bảng 40: Các thông số cấu tạo song chắn rác

Thông số Đơn vị Giá trị

B m 0,5

L m 1,55

H m 0,434

SVTH: Phí Mạnh Tiến 71

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 72: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Bảng 41: Nồng độ chất bẩn ra khỏi song chắn rác

Chỉ số Đơn vịGiá trị

Dòng ra Dòng vào

BOD5 mg/l 1709 1709

COD mg/l 2200 2200

SS mg/l 664 630

IV.2. Bể điều hoà

Tính toán thiết kế bể điều hoà giống với phương án I

Bảng 42: Thông số cấu tạo bể điều hoà

Thông số Đơn vị Giá trị

Vđh(lt) m3 77,9

Vđh(tt) m3 93,4

t Giờ 3,7

F m2 31

H m 3,4

Hct m 3

hbv m 0,4

B m 5,2

L m 6

Bảng 43: Nống độ chất bẩn ra khỏi bể điều hoà

Chỉ số Đơn vịGiá trị

Dòng vào Dòng ra

BOD5 mg/l 1709 1282

COD mg/l 2200 1650

SS mg/l 630 630

IV.3. Bể lắng đợt I

IV.3.1. Nhiêm vụ bể lắng I

Bể lắng I có nhiệm vụ loại bỏ các tạp chất lơ lửng còn lại trong nước. Ơ đây

các chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng của nước sẻ lắng xuống đáy, các chất

có tỷ trọnh nhẹ hơn sẻ nổi lên mặt nước.

Do công suất trạm xử lý nhỏ nên chọn bể lắng đứng để làm bể lắng I.

SVTH: Phí Mạnh Tiến 72

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 73: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

IV.3.2. Thính toán thiết kế bể lắng đứng I

– Diện tích ống trung tâm tính theo công thức:

Trong đó:

Qs : lưu lượng nước thải, Qs = 0,00694m3/s

vt : vận tốc nước chuyển động trong ống trung tâm,

vt 30mm/s, chọn vt = 25mm/s = 0,025m/s ( điều 6.5.4

sách 20 TCN 51-84).

– Diện tích bề mặt ướt bể lắng tính theo công thức:

Trong đó:

Qs : lưu lượng nước thải, Qs = 0,00694m3/s

v : vận tốc nước chuyển động trong bể lắng,

v 0,7mm/s, chọn vt = 0,6mm/s = 0,0006m/s (điều

6.5.4 sách 20 TCN 51-84).

– Diện tích mặt bằng bể lắng :

F = Fu + f = 11,6 + 0,276 = 11,876m2

– Đường kính của bể lắng: chọn số đơn nguyên làm việc n = 2bể

– Đường kính của ống trung tâm:

– Chiều cao vùng lắng:

H1 = v t = 0,0006 1,5 3600 = 3,3m

Trong đó:

t : thời gian lưu nước trong ngăn lắng, t = 1,5giờ

– Chiều cao pần chóp cụt:

Trong đó:

SVTH: Phí Mạnh Tiến 73

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 74: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

dn : đường kính phần đáy bể lắng, dn = 0,5m

: góc nghiêng đáy bể lắng so với phương ngang,

= 500 (theo điều 6.5.9.c sách 20 TCN 51-84)

– Chiều cao xây dựng bể lắng I:

H = H1 + h2 + 0,3 = 3,3 + 1,4 + 0,3 =5m

– Đường kính miệng loe của ống trung tâm lấy bằng chiều cao của phần ống loe

và bằng 1,35 đường kính ống trung tâm (theo điều 6.5.9.c sách 20 TCN 51-

84):

dl = hl = 1,35 d = 1,35 0,4 = 0,54m

– Đường kính tấm hắt lấy bằng 1,3 đường kính miệng loe và bằng (theo điều

6.5.9.c sách 20 TCN 51-84):

dh = 1,3 dl = 1,3 0,54 = 0,702m

– Tính hàm lượng cặn trôi theo nước ra khỏi bể lắng I:

Trong đó:

Cv : hàm lượng chất rắn lơ lửng đưa vào bể, Cv = 630mg/l.

El : hiệu suất lắng của bể lắng I, El = 50%.

– Lượng BOD5 qua bể lắng đứng đợt I giảm E = 15%, vậy nồng độ BOD5 ra

khỏi bể lắng:

Trong đó:

CBODv : hàm lượng BOD5 đưa vào bể, CBODv = 1288mg/l.

SVTH: Phí Mạnh Tiến 74

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 75: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Bảng 44: Thông số cấu tạo bể lắng I

Thông số Đơn vị Giá trị

F m2 11,876

H m 5

H1 m 3,3

h2 m 1,4

hbv m 0,3

D m 2,8

d m 0,4

Bảng 45: Nống độ chất bẩn ra khỏi bể điều hoà

Chỉ số Đơn vịGiá trị

Dòng vào Dòng ra

BOD5 mg/l 1282 1095

COD mg/l 1650 1402

SS mg/l 630 315

IV.4. Bể aeroten bậc I

Việc tính toán aeroten và chọn các thông số giống với phương án I

IV.4.1. Tính toán thiết kế bể aeroten xáo trộn hoàn toàn

Bảng 46: Các thông số đầu vào của bể aeroten

Chỉ số Đơn vị Giá trị

Lưu lượng m3/ngđ 600

BOD5 mg/l 1095

BOD20 mg/l 1610

COD mg/l 1402

SS mg/l 315

SVTH: Phí Mạnh Tiến 75

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 76: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Xác định lưu lượng bùn tuần hoàn cho bể aeroten

AEROTEN Beå

Laéng Q, X0

Qth, Xth

Q+Qth, X Q, Xr

Qb, Xth

Hình 21: Sơ đồ thiết lập cân bằng sinh khối quanh aeroten

– Viết phương trình cân bằng vật chất cho bể aeroten:

Trong đó:

Q : lưu lượng nước thải, Q = 600 m3/ngđ

Qth : lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoàn, m3/ngđ

X0 : nồng độ chất rắn lơ lửng dễ bay hơi trong nước thải dẫn

vào bể aeroten.

Xth : nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn, Xth = 10.000 mg/l.

X : nồng độ bùn hoạt tính trong bể aeroten,

X = 3000 mg/l.

Giá trị X0 thường rất nhỏ so với X và Xth, do đó trong phương trình cân bằng

vật chất ở trên có thể bỏ qua đại lượng QX0. Khi đó phương trình cân bằng vật

chất sẽ có dạng:

– Tỉ số bùn tuần hoàn lại bể aeroten:

SVTH: Phí Mạnh Tiến 76

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 77: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Xác định kích thước bể

– Xác định thể tích bể aeroten:

Trong đó:

c : thời gian lưu bùn, c = 5 15ngày, chọn c = 10 ngày.

Q : lưu lượng nước thải, Q = 600 m3/ngđ

Qth : lưu lượng bùn hoạt tính tần hoàn, Qth = 257 m3/ngđ

Y : hệ số sản lượng bùn, Y = 0,40,8 mgVSS/mgBOD5

chọn Y = 0,6 mgVSS/mgBOD5

La : nồng độ BOD5 dẩn vào bể aeroten, La = 1095 mg/l

Lt : nồng độ BOD5 ra khỏi bể aeroten, Lt = 582 mg/l

X : nồng độ bùn hoạt tính trong bể aeroten,

X = 3000mg/L.

kd : Hằng số phân hủy nội bào, kd = 0,05ngày-1.

– Diện tích mặt bằng bể:

Trong đó:

H1 : chiều cao công tác bể aeroten, chọn H1 = 4m.

– Chọn số đơn nguyên bể n = 2, chiều rộng mổi bể b = 6m, vậy chiều dài bể

aeroten là:

– Chiều rộng toàn bộ bể aeroten:

B = 2 b = 2 6 = 12m

– Tính toán thời gian lưu nước trong bể:

Trong đó:

t : thời gian lưu nước trong bể aeroten, giờ

SVTH: Phí Mạnh Tiến 77

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 78: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

W : thể tích công tác bể aeroten, W = 666m3

Q : lưu lượng nước thải, Q = 600m3/ngđ

Qth : lưu lượng bùn hoạt tính tần hoàn, Qth = 257m3/ngđ

– Tính toán lượng bùn dư sinh ra mổi ngày

– Hệ số sản lượng bùn quan sát tính theo công thức:

Xác định lưu lượng bùn thải

– Ta có công thức:

Trong đó:

W : thể tích bể aeroten, W = 666m3.

X : nồng độ bùn hoạt tính ở bể aeroten, X = 3000mg/l.

Xra : nồng độ bùn hoạt tính ra khỏi bể lắng,

Xra = 80% SSra = 80% 315 = 252mg/l.

Qb : lưu lượng bùn thải (m3/ngđ)

Qra : lưu lượng nước thải đã xử lý ra khỏi bể lắng,

Qra = Q = 600m3/ngđ.

c : thời gian lưu bùn, c = 10 ngày.

Từ công thức trên ta có:

– Lưu lượng không khí đi qua 1m3 nước thải cần xử lý (lưu lượng riêng của

không khí):

nước thải

Trong đó:

La : BOD20 của nước thải vào bể aeroten, La = 1095mg/l

K : Hằng số sử dụng không khí: K = 14 18g/m4 khi sử

dụng thiết bị khuyếch tán khí nhỏ mịn,

SVTH: Phí Mạnh Tiến 78

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 79: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

chọn K = 16g/m4.

H : Chiều sâu công tác bể, H1 = 4m

– Thời gian thổi khí cần thiết vào bể aeroten chính bắng thời gian lưu nước

trong bể:

– Xác định cường độ nạp khí:

– Lượng không khí thổi vào bể aeroten trong một đơn vị thời gian:

– Chọn thiết bị sục khí bằng đĩa phân phối với lưu lượng không khí qua đĩa:

l/phút, chọn l/phút.

– Số lượng đĩa phân phối:

đĩa

Số lượng đĩa theo bề rộng:

Nb = 12đĩa/2bể = 6 đĩa/bể.

Số lượng đĩa theo chiều dài bể:

đĩa

Khoảng cách giữa các đĩa theo chiều rộng bể:

Khoảng cách giữa các đĩa theo chiều dài bể:

Chọn hiệu suất chuyển hóa Oxy của thiết bị E = 9%, hệ số an toàn của máy

nén khí f = 2.

– Lưu lượng cần thiết của máy thổi khí tính theo công thức:

– Ap lực của hệ thống nén khí:

Hk = hd + hc + hf + Hct = 0,3 + 1,5 + 0,7 + 3,5 = 6 m

SVTH: Phí Mạnh Tiến 79

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 80: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Trong đó:

hd : tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài ống,

hd = 0,3 m

hc : tổn thất cục bộ, hc = 1,5 m

hf : tổn thất qua thiết bị phân phối, hf = 0,7 m

Hct : chiều sâu hữu ích của bể, Hct = 3,5m

Ap lực không khí tính theo đơn vị at:

– Công suất máy nén khí:

Trong đó:

: hiệu suất máy nén khí, = 80%

Chọn 5 máy nén khí, mổi máy công suất 120kW, 2 máy hoạt động và một

máy dự phòng.

SVTH: Phí Mạnh Tiến 80

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 81: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

IV.4.2. Cấu tạo bể aeroten

Bảng 47: Các thông số cấu tạo bể aeroten

Thông số Đơn vị Giá trị

B m 12

b m 6

L m 14

H1 m 4

H m 4,5

N đĩa 168

Nl đĩa 14

Nb đĩa 12

ml m 1

mb m 1

IV.5. Bể lắng II bậc I

Tính toán bể lắng đứng giống với phương án I

Bảng 48: Các thông số cấu tạo bể lăng đứng

Thông số Đơn vị Giá trị

H1 m 3

n Bể 2

D m 4,4

d m 0,9

Độ 50

h2 m 2,3

h3 m 0,4

H m 5,7

SVTH: Phí Mạnh Tiến 81

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 82: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

IV.6. Bể aeroten bậc II

Bảng 49: Các thông số đầu vào của bể aeroten

Chỉ số Đơn vị Giá trị

Lưu lượng m3/ngđ 600

BOD5 mg/l 582

SS mg/l 167

– Lưu lượng bùn tuần hoàn cho bể aeroten

– Tỉ số bùn tuần hoàn lại bể aeroten:

– Thể tích bể aeroten:

– Diện tích mặt bằng bể:

– Số đơn nguyên bể n = 2, chiều rộng mổi bể b = 6m, vậy chiều dài bể aeroten

là:

– Chiều rộng toàn bộ bể aeroten:

B = 2 b = 2 6 = 12m

– Thời gian lưu nước trong bể:

– Lưu lượng bùn thải

– Lưu lượng không khí đi qua 1m3 nước thải cần xử lý (lưu lượng riêng của

không khí):

nước thải

– Thời gian thổi khí cần thiết vào bể aeroten chính bắng thời gian lưu nước

trong bể:

– Cường độ nạp khí:

SVTH: Phí Mạnh Tiến 82

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 83: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

– Lượng không khí thổi vào bể aeroten:

– Chọn thiết bị sục khí bằng đĩa phân phối với lưu lượng không khí qua đĩa:

l/phút, chọn l/phút.

– Số lượng đĩa phân phối:

đĩa

Số lượng đĩa theo bề rộng:

Nb = 12đĩa/2bể = 6 đĩa/bể.

Số lượng đĩa theo chiều dài bể:

đĩa

Khoảng cách giữa các đĩa theo chiều rộng bể:

Khoảng cách giữa các đĩa theo chiều dài bể:

– Lưu lượng cần thiết của máy thổi khí:

– Ap lực của hệ thống nén khí:

Hk = 6m

Ap lực không khí tính theo đơn vị at:

– Công suất máy nén khí:

Chọn 5 máy nén khí, mổi máy công suất 120kW, 2 máy hoạt động và một

máy dự phòng.

SVTH: Phí Mạnh Tiến 83

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 84: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Bảng 50: Các thông số cấu tạo bể aeroten

Thông số Đơn vị Giá trị

B m 12

b m 6

L m 14

H1 m 4

H m 4,5

N đĩa 168

Nl đĩa 14

Nb đĩa 12

ml m 1

mb m 1

IV.7. Bể lắng II bậc II

Tính toán bể lắng đứng giống với phương án I

Bảng 51: Các thông số cấu tạo bể lăng đứng

Thông số Đơn vị Giá trị

H1 m 3

n Bể 2

D m 4,4

d m 0,9

Độ 50

h2 m 2,3

h3 m 0,4

H m 5,7

SVTH: Phí Mạnh Tiến 84

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 85: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Bảng 52: Các thông số nước thải ra khỏi bể lắng

Chỉ số Đơn vị Giá trị

Lưu lượng m3/ngđ 600

pH 6,57,5

BOD5 mg/l 70

COD mg/l 99

SS mg/l 100

IV.8. Bể mêtan

IV.8.1. Lượng bùn dẫn đến bể mêtan

Tính toán bể mêtan giống phương án I

– Bùn từ bể lắng I:

Trong đó:

Cct : Hàm lượng SS trong bể lắng I, Cct = 350mg/l.

E : Hiệu suất lắng, E = 60%.

K : Hằng số kể đến khả năng tăng lượng cặn do có cỡ hạt

lơ lửng lớn, K=1,5

P : độ ẩm của cặn tươi, P = 95%.

– Bùn từ bể lắng II bậc I:

– Bùn từ bể lắng II bậc II:

– Lượng bùn tổng cộng:

W = 1,2 + 1,3 + 1,3 = 3,8m3/ngđ.

– Dung tích bể mêtan:

– Chọn chiều cao công tác bể mêtan H1 = 3m, số đơn nguyên n = 2

– Diện tích mặt bằng bể:

SVTH: Phí Mạnh Tiến 85

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Page 86: Bia Ha Noi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

– Đường kính mỗi bể:

– Chọn chiều cao chóp trên H2 = 1m, chiều cao chóp đáy: H3 = 1m.

– Tính lượng khí đốt sinh ra từ bể mêtan:

Khả năng phân huỷ chất hưu cơ:

y = 39,6%.

– Lượng khí đốt tổng cộng ngày đêm:

k = 10m3/ngđ.

Bùn thải sau khi bể xử lý ở bể mêtan thì lượng bùn còn lại khoảng 70%:

Wc = 70% W = 70% 3,8 = 2,66m3/ngđ

Lượng bùn này không nhiều vì vậy sẻ được vận chuyển hàng ngày bằng xe ô

tô ra bải chôn lấp của thành phố.

IV.8.2. Cấu tạo bể mêtan

Bảng 53: Thông số cấu tạo bể mêtan

Thông số Đơn vị Giá trị

H1 m 3

n Bể 2

D m 2,7

h2 m 1

h3 m 1

H m 5

SVTH: Phí Mạnh Tiến 86

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng