Luận Văn Tính toán và thiết kế trạm xử lý nước thải chế biến cà phê Công ty Minh An với công suất 200m3/ngày

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI . 3
1.1 Cơ sở hình thành đề tài . 3
1.3. Mục tiêu của đề tài 4
1.4. Nội dung nghiên cứu . 4
1.5. Phạm vi nghiên cứu . 5
CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN CÀ PHÊ VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CỦA CÔNG TY MINH AN 6
2.1 Tổng quan về ngành chế biến cà phê Việt Nam 6
2.1.1 Sơ lược về ngành cà phê 6
2.1.2 Hiện trạng ngành cà phê . 11
2.2 Tổng quan về công nghệ chế biến cà phê của Công ty Minh An 12
2.2.1 Thông tin chung về Công ty Minh An . 12
2.2.2 Những thuận lợi cho việc kinh doanh của Công ty Minh An 13
2.2.3 Sơ lược về sản phẩm của Công ty Minh An 13
2.3 Các vấn đề môi trường của nhà máy 20
2.3.1 Ô nhiễm nước thải . 20
2.3.2 Chất thải rắn 21
2.3.3 Khí thải . 21
CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN CÀ PHÊ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI . 22
3.1 Tổng quan về nước thải . 22
3.1.1 Phân loại nước thải 22
3.1.2 Thành phần chính của nước thải chê biến cà phê . 23
3.1.2.1 Đường 23
3.1.2.2 Nhớt . 23
3.1.2.3 Các chất hữu cơ 23
3.1.2.4 Hương liệu tư nhiên . 23
3.2 Các phương pháp xử lý nước thải 24
3.2.1 Phương pháp xử lý cơ học . 24
3.2.1.1 Song chắn rác . 24
3.2.1.2 Lắng . 25
3.2 2. Phương pháp xử lý hóa học - hóa lý 25
3.2.2.1 Trung hòa 25
3.2.2.2 Keo tụ - tạo bông . 25
3.2.2.3 Tuyển nổi 25
3.2.2.4 Oxy hóa khử . 25
3.2.2.5 Hấp thụ 25
3.2.3 Phương pháp sinh học 25
3.2.3.1 Sinh học kỵ khí 25
3.2.3.2 Sinh học hiếu khí . 25
3.3 Công trình xử lý nước thải trong thực tế . 25
CHƯƠNG 4 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHO CÔNG TY MINH AN VÀ TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 25
4.1 Sự cần thiết của việc xử lý nước thải . 25
4.2 Đặc tính của nước thải . 25
4.2.1 Công suất của trạm xử lý . 25
4.2.2 Tiêu chuẩn nước thải sau khi xử lý . 25
4.3 Các yêu cầu thiết kế khác . 25
4.4 Đề xuất phương án xử lý . 25
4.4.1 Cơ sở đưa ra phương án xử lý: 25
4.4.2 Phương án được đề xuất 25
4.6 Thuyết minh sơ đồ công nghệ . 25
4.7 Nhận xét về công nghệ xử lý 25
4.7.1 Ưu điểm 25
4.7.3 Nhược điểm 25
CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN CHI TIẾT CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 25
5.1 Song chắn rác 25
5.1.1 Nhiệm vụ: . 25
5.1.2 Tính toán 25
5.1.2.1 Số khe hở của song chắn trác . 25
5.2 Bể thu gom . 25
5.2.1.Nhiệm vụ . 25
5.2.2 Tính toán 25
5.2.2.1 Tính kích thước bể . 25
5.2.2.2 Tính bơm nước thải 25
5.3 Thiết bị lược rác băng tải . 25
5.3.1 Nhiệm vụ . 25
5.3.2 Tính toán 25
5.4 Bể điều hòa 25
5.4.1 Nhiệm vụ . 25
5.4.2 Tính toán 25
5.4.2.1 Tính toán kích thước bể điều hòa 25
5.4.2.2.Tính toán hệ thống cấp khí của bể điều hòa 25
5.4.2.3 Tính toán đường ống dẫn khí vào bể điều hòa 25
5.4.2.4 Tính toán bơm chìm nước thải . 25
5.5 Cụm keo tụ tạo bông 25
5.5.1 Nhiệm vụ 25
5.5.2 Tính toán bể keo tụ (trộn cơ khí) 25
5.5.2.1 Tính kích thước bể keo tụ . 25
5.5.2.2. Tính cơ cấu khuấy trộn 25
5.5.2.3 Tính toán bơm định lượng phèn . 25
5.5.2.4 Tính toán bơm định lượng Polymer . 25
5.5.3.Tính toán bể tạo bông (trộn cơ khí) . 25
5.5.3.1 Tính kích thước bể tạo bông . 25
5.5.3.2 Tính cơ cấu khuấy trộn . 25
5.6 Bể lắng hóa lý . 25
5.6.1 Nhiệm vụ . 25
5.6.2 Tính toán 25
5.6.2.1 Tính tải trọng và ống trung tâm 25
5.6.2.2 Kiểm tra thời gian lưu nước ở bể lắng . 25
5.6.2.3 Máng thu: 25
5.6.2.4 Máng răng cưa 25
5.6.2.5 Tính toán hiệu quả xử lý của bể lắng bùn hóa lý . 25
5.6.2.6 Công suất của bơm bùn: 25
5.6.2.7 Ống dẫn nước ra khỏi bể lắng 25
5.7 Bể lọc sinh học kỵ khí UAF1 – UAF2 . 25
5.7.1 Nhiệm vụ . 25
5.7.2 Tính toán bể UAF1 25
5.7.2.1 Tính kích thước bể . 25
5.7.2.2 Tính toán ống phân phối nước 25
5.7.2.3 Tính lượng khí sinh ra và ống thu khí . 25
5.7.3 Tính toán bể UAF2 25
5.7.3.1 Tính kích thước bể . 25
5.7.3.2 Tính toán ống phân phối nước . 25
5.7.3.3 Tính lượng khí sinh ra và ống thu khí: 25
5.8 Bể Aerotank 25
5.8.1 Nhiệm vụ . 25
5.8.2 Tính toán 25
5.8.2.1 Tính toán kích thước bể Aerotank: . 25
5.8.2.2 Tính lượng bùn dư thải bỏ hằng ngày: 25
5.8.2.3 Xác định tỉ số tuần hoàn bùn: 25
5.8.2.4 Xác định lưu lượng không khí cung cấp cho Aerotank: . 25
5.8.2.5 Tính toán đường ống dẩn khí vào bể Aerotank: 25
5.8.2.6 Tính toán máy thổi khí: . 25
5.9 Bể lắng II . 25
5.9.1 Nhiệm vụ . 25
5.9.2 Tính toán 25
5.9.2.1 Tính tải trọng và ống trung tâm: 25
5.9.2.2 Kiểm tra thời gian lưu nước của bể lắng: 25
5.9.2.3 Máng thu: 25
5.9.2.4 Máng răng cưa: . 25
5.9.2.5 Công suất của bơm bùn tuần hoàn: . 25
5.9.2.6 Công suất của bơm bùn thải bỏ 25
5.10 Bể khử trùng 25
5.10.1 Nhiệm vụ . 25
5.10.2 Tính toán 25
5.10.2.1 Tính kích thước bể . 25
5.10.2.2 Tính hóa chất khử trùng 25
5.11 Bể nén bùn 25
5.11.1 Nhiệm vụ 25
5.11.2 Tính toán 25
CHƯƠNG 6 KHÁI TOÁN GIÁ THÀNH XỬ LÝ 25
6.1 Dự toán phần thiết bị và xây dựng . 25
6.2 Suất đầu tư cho 1m[SUP]3[/SUP] nước thải 25
6.3 Chi phí xử lý 1m[SUP]3[/SUP] nước thải 25
6.3.1 Chi phí điện năng tiêu thụ . 25
6.3.2 Chi phí hóa chất 25
6.3.2.1 Clorine . 25
6.3.2.2 Dinh dưỡng . 25
6.3.2.3 Hóa chất nâng pH 25
6.3.2.4 PAC 25
6.3.2.5 Polymer . 25
6.3.3 Chi phí nhân công . 25
6.3.4 Chi phí bảo dưỡng + phí khác: . 25
CHƯƠNG 7 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . 25
7.1 Kết luận 25
7.1.1 Ưu điểm của trạm: 25
7.1.2 Nhược điểm của trạm: 25
7.2 Kiến nghị . 25
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 25

TÓM TẮT ĐỀ TÀI

Nước thải chế biến cà phê là nước thải có hàm lượng chất ô nhiễm (BOD, COD, SS, ) rất cao. Việc xử lý nước thải chế biến cà phê là vấn đề cấp thiết và cần phải thực hiện. Một trong những cơ sở chế biến cà phê của tỉnh Đăk Nông là công ty Minh An có nhà máy chế biến đặt tại Thôn Xuân Sơn, xã Đức Minh, huyện Dakmil, tỉnh Đak Nông cũng đang gặp phải khó khăn này. Vì vậy, đề tài này ra đời với mục tiêu: “Tính toán và thiết kế trạm xử lý nước thải chế biến cà phê cho Công ty Minh An với công suất là 200 m[SUP]3[/SUP]/ ngày đêm.”
Với hàm lượng các chất ô nhiễm đặc trưng là: BOD[SUB]5[/SUB] = 11.450 mg/l, COD = 17.260 mg/l, SS = 2.655mg/l và chứa các chất khó phân hủy sinh học cần phải áp dụng công nghệ xử lý kết hợp với vi sinh. Tải trọng ô nhiễm quá cao nên cần áp dụng công nghệ xử lý vi sinh kỵ khí để giảm tải trọng ô nhiễm, tiếp theo xử lý vi sinh hiếu khí để làm giảm nồng độ các chất ô nhiễm. Ngoài ra, nước thải có màu nên cần sử dụng phương pháp xử lý sinh học với hệ keo tụ tạo bông và lắng để đảm bảo nước đạt tiêu chuẩn khi ra hệ thống xử lý. Với công nghệ xử lý này, nước sau khi xử lý đạt chất lượng theo QCVN 24: 2009/BTNMT, loại B trước khi xả ra nguồn tiếp nhận.
Suất đầu tư cho hệ thống xử lý nước thải chế biến cà phê của công ty TNHH TM DV NN Minh An là: 15.519.750 đồng/m[SUP]3[/SUP].
Chi phí vận hành 1m[SUP]3[/SUP] nước thải là: 6.116 đồng/m[SUP]3[/SUP].



CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI

1.1Cơ sở hình thành đề tài

Chế biến cà phê đang là ngành phát triển nhanh và mang lại hiệu quả kinh tế cao, với tổng diện tích trồng đạt trên 500.000 ha và sản lượng trên 10 triệu bao mỗi năm, cà phê Việt Nam hiện nay đang xếp hạng thứ 2 sau gạo trong danh mục hàng nông sản xuất khẩu của Việt Nam.
Nước Việt Nam nằm trong vành đai nhiệt đới Bắc Bán Cầu, trải dài theo phương kinh tuyến từ 8[SUP]0[/SUP]30’ đến 23[SUP]0[/SUP]30’ vĩ độ Bắc. Điều kiện khí hậu và địa lý thích hợp cùng với sự phát triển cây cà phê đã và đang mang lại cho ngành cà phê nước ta một hương vị rất riêng.
Công ty Minh An với sản phẩm chế biến chính là nhân cà phê cũng có những đóng góp vào sự phát triển chung của ngành cà phê Việt Nam. Tuy nhiên, cùng với sự phát triển ngày càng lớn mạnh thì lượng chất thải phát sinh ngày càng nhiều, làm ô nhiễm môi trường. Trong đó, nước thải là yếu tố cần phải quan tâm hàng đầu. Nước thải chế biến cà phê chứa hàm lượng chất hữu cơ cao nên gây nhiều khó khăn trong quá trình xử lý, ô nhiễm nước thải cà phê làm hủy hoại môi trường nghiêm trọng, ảnh hưởng đến hệ sinh thái trong khu vực và sức khỏe cộng đồng. Vấn đề đặt ra là làm thế nào để giảm nồng độ các chất ô nhiễm đến mức cho phép trước khi xả vào nguồn tiếp nhận.
Trước tình trạng đó, việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy sản xuất nhân cà phê của Công ty Minh An là vấn đề cấp bách và cần thiết.
Từ những lý do đó và với mong muốn đóng góp một phần vào công tác BVMT từ những kiến thức đã học được từ ghế nhà trường cũng như kinh nghiệm thực tiễn, tôi đã chọn đề tài : “Tính toán và thiết kế trạm xử lý nước thải chế biến cà phê Công ty Minh An với công suất 200m[SUP]3[/SUP]/ngày đêm” để thực hiện Đồ án tốt nghiệp này.
1.2. Mục tiêu của đề tài

Để bảo vệ môi trường cùng với việc phát triển ngành cà phê Việt Nam theo hướng xanh – sạch – đạt chất lượng tiêu chuẩn, ít ô nhiễm môi trường, đạt tiêu chuẩn cho phép xả thải vào nguồn tiếp nhận.
Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải cho Công ty Minh An chính là xây dựng để giải quyết các vấn đề ô nhiễm môi trường nước thải do ngành chế biến cà phê nói chung và công ty Minh An gây ra.
Ngoài ra, đề tài còn mục đích củng cố kiến thức đã học và một ít kinh nghiệm thực tế để làm Đồ án ra trường, mang kiến thức, kinh nghiệm, sự vấp ngã, sức trẻ, để phục vụ lợi ích cho xã hội nói chung và quê nhà Bình Định nói riêng, để cùng hòa nhập vào xu thế phát triển chung của thế giới nói chung và Nước ta nói riêng là “BVMT xanh – sạch – không ô nhiễm”.
1.3. Nội dung nghiên cứu

Để đạt mục tiêu của đề tài tốt nghiệp, người thực hiện cần nghiên cứu các nội dung sau:


Tìm hiểu ngành chế biến cà phê ở Việt Nam
Tìm hiểu về thành phần, tính chất của nước thải chế biến cà phê
Tổng quan về Công ty Minh An và quy trình chế biến cà phê, từ đó nhận biết thành phần và tính chất của nước thải chế biến cà phê.
Tổng quan về các công nghệ xử lý nước thải chế biến cà phê đang được áp dụng.
Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải chế biến cà phê của Công ty Minh An.
Tính toán các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải chế biến cà phê của Công ty.
Khái toán chi phí đầu tư và vận hành hệ thống xử lý nước thải chế biến cà phê của Công ty.
1.4. Phạm vi nghiên cứu

Đề tài được thực hiện tại Công ty Minh An trong thời gian hơn 3 tháng, bắt đầu từ ngày 30/05/2011 đến ngày 06/09/2011