Đồ án thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS Lê Ngọc Thư CHƯƠNG I PHẦN MỞ ĐẦU I.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Ngành công nghiệp mía đường ngành công nghiệp chiếm vị trí quan trọng kinh tế nước ta Trong năm 1998, nước sản xuất 700.000 đường, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng nước Trước năm 1990, hầu hết trang thiết bị, máy móc, dây chuyền công nghệ nhà máy đường cũ kỷ, lạc hậu, trình độ chất lượng sản phẩm thấp Trong năm gần đây, đầu tư công nghệ thiết bị đại, nhà máy đường không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm Tuy nhiên nước thải ngành công nghiệp mía đường chứa lương lớn chất hữu bao gồm hợp chất cacbon, nitơ, phốtpho Các chất dễ bị phân hủy vi sinh vật, gây mùi thối làm ô nhiễm nguồn nước tiếp nhận Phần lớn chất rắn lơ lửng có nước thải ngành công nghiệp đường dạng vô Khi thải môi trường tự nhiên, chất có khả lắng tạo thành lớp dày đáy nguồn nước, phá hủy hệ sinh vật làm thức ăn cho cá Lớp bùn lắng chứa chất hữu làm cạn kiệt oxy nước tạo lọai khí H2S, CO2, CH4 ra, nước thải chứa lượng đường lớn gây ô nhiễm nguồn nước Chính tầm quan trọng công tác bảo vệ môi trường, đề tài xử lý nước thải ngành công nghiệp mía đường mang tính thực tế Đề tài góp phần đưa quy trình xử lý chung cho loại nước thải này, giúp nhà máy tự xử lý trước xả cống thóat chung, nhằm thực tốt quy định môi trường nhà nước I.2 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG THỰC HIỆN Mục tiêu đề tài thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất đường đạt tiêu chuẩn loại B Nội dung đề tài Nghiên cứu sở lý thuyết Thu thập phương án xử lý nước thải ngành công nghiệp mía đường Phân tích lựa chọn phương án công nghệ khả thi xử lý nước thải nhà máy đường SVTH: Lê Trương Huyønh Anh http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS Lê Ngọc Thư CHƯƠNG II.TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP MÍA ĐƯỜNG VÀ HIỆN TRANG Ô NHIỄM CỦA NGÀNH NÀY II.1.TỔNG QUÁT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT Nguyên liệu để sản xuất mía Mía trồng vùng nhiệt đới cận nhiệt đới Việc chế biến đường phải thực nhanh, mùa thu họach để tránh thất thóat sản lượng chất lượng đường Công nghiệp chế biến đường họat động theo mùa vụ lượng chất thải phụ thuộc vào mùa thu họach Quy trình cộng nghệ sản xuất đường gồm hai giai đọan:sản xuất đường thô sản xuất đường tinh luyện II.1.1 Thành phần mía nước mía Thành phần mía thay đổi theo vùng , dao động khỏang sau Nước : 69-75% Sucrose : 8-16% Đường khử : 0,5-2,0% Chất hữu : 0,5-1,0% Chất vô : 0,2-0,6% Hợp chất Nitơ : 0,5-1% Tro(phần lớn K) : 0,3-0,8% (ngọai trừ đường) Nước mía có tính axit (pH = 4,9-5,5), đục(do diện chất keo sáp protein, nhựa, tinh bột silic) có màu xanh lục Thành phần mía sau: Nước : 75-88% Sucrose : 10-21% Đường khử : 0,3-3,0% Chất hữu : 0,5-1,0% Chất vô : 0,2-0,6% Hợp chất Nitơ : 0,5-1% (ngọai trừ đường) Nước mía có màu nguyên nhân sau Từ thân mía : màu chlorophyll, anthocyanin, saccharetin tanin gây Do phản ứng phân hủy hóa học: SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS Lê Ngọc Thư Khi cho vào nước mía lượng nước vôi, tác dụng nhiệt độ, nước mía bị đổi màu Do phản ứng chất không đường với chất khác Chlorophyll thường có mía, làm cho nước mía có màu xanh lục Trong nước mía, chlorophyll trạng thái keo, dễ dàng bị lọai bỏ phương pháp lọc Anthocyanin có lọai mía có màu sẫm, dạng hòa tan nước Khi thêm nước vôi, màu đỏ tía anthocyanin bị chuyển sang màu xanh lục thẫm Màu khó bị lọai bỏ cách kết tủa với vôi( lượng vôi dùng công nghệ sản xuất đường không đủ lớn ) hay với H2 SO4 Saccharetin thướng có vỏ mía Khi thêm vôi, chất trở thành màu vàng trích ly Tuy nhiên lọai màu không gây độc, môi trường pH 1,5h QTbh 33,34 *Hiệu xử lý :[1] t 2,2 = =35,48% a + b.t 0,018 + 0,02.2,2 t 2,2 R= = =57,44% a + b.t 0,0075 + 0,014.2,2 BOD5: R= SS: Tải trọng máng tràn: Ls = Q 800 = =44,7m3/m.ngày π D 3,14.5,7 Lượng bùn tươi sinh ngày: Mss=1250 57,41.10-2.800.10-3=574,1KgSS/ngày MBOD5=5000.35,48.10-2.800.10-3=1419,2 KgBOD5/ngày SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh http://www.ebook.edu.vn 41 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS Lê Ngọc Thư CHƯƠNG V TÍNH TOÁN CHI PHÍ VÀ KẾT LUẬN V.1 Tính toán chi phí V.1.1 chi phí xây dựng Tên công trình Hố thu Kích thước (m3) 10 Giá (VNĐ/ m3) 1.200.000 Thành tiền (VNĐ) 12.000.000 Bể điều hòa 200 1.200.000 240.000.000 Bể lắng I 105 1.200.000 126.000.000 Bể lắng II 105 1.200.000 126.000.000 Bể UASB 375 1.200.000 450.000.000 Bể AEROTANK 269,5 1.200.000 323.400.000 Tổng cộng 1.277.400.000 V.1.2 chi phí thiết bị Tên thiết bị Bơm nước Bơm bùn Máy nén khí Đầu phân phối khí Máy gom bùn Máng thu nước cưa Hệ thống đường ống Đơn vị tính Cái Cái Cái Giá thiết bị Số lượng Thành tiền 8.000.000đ/cái 10.000.000đ/cái 30.000.000đ/cái 32.000.000 đ 30.000.000 đ 60.000.000đ Đóa 300.000đ/đóa 180 54.000.000 Cái 55.000.000đ//cái 55.000.000đ Tấm 1.500.000đ/bộ 1.500.000đ 2.000.000đ Tổng cộng 234.500.000 V.1.3 chi phí phát sinh Chi phí phát sinh = 5% chi phí thiết bị =0,05x1.511.900.000=75.595.000 V.1.4 chi phí tổng cộng SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh http://www.ebook.edu.vn 42 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thieát kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS Lê Ngọc Thư chi phí tổng cộng =chi phí xây dựng+chi phí thiết bị+chi phí phát sinh = 1.503.900.000+75.595.000 =1.579.495.000 VND V.2.KẾT LUẬN Nước thải mía đường có tính chất đặc trưng nồng độ chất hữu cao công nghệ xử lý đòi hỏi hệ thống phải có bể phân huỷ chất hữu BểUASB bể Aerotank có khả phân huỷ chất hữu với hiệu suất cao xử lý đến tiêu chuẩn cho phép nên quan tâm đến trước tiên hệ thống xử lý chọn Nhưng trước cho nước thải qua bể Aerotank cần phải có công trình xử lý khác ( song chắn rác , bể lắng cát , bể điều hòa ,bể lắng I)để làm giảm bớt nồng độ chất hữu Để đạt hiệu cao, thiết kế bể Aerotank cần phải cung cấp đầy đủ oxy để khuấy trộn chất hữu nước thải, cung cấp đủ lượng bùn hoạt tính tuần hoàn cho bể;trong bể UASB giữ cho bùn hoạt tính trạng thái lơ lửng Ngành mía đường góp phần làm tăng trưởng kinh tế Tuy nhiên nước thải ngành không xử lý triệt để gây ô nhiễm môi trường cần phải xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho thải đạt tiêu chuẩn; không làm ảnh hưởng đến khả tự làm môi trường xung quanh SVTH: Lê Trương Huyønh Anh http://www.ebook.edu.vn 43 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS Lê Ngọc Thư TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS Trịnh Xuân Lai, Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải, Nhà xuất Xây dựng Hà Nội, 2000 [2] ].Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất T1, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội, 1999 [3] Joseph F Malina, Design of Anaerobic Process for the Treatment of Induatual and municipal [4] PGS.TS Lương Đức Phẩm, Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, Nhà xuất Giáo Dục, 2002 [5] TS Lâm Minh Triết - Nguyễn Thanh Hùng - Nguyễn Phước Dân, Xử lý nước thải đô thị công nghiệp - tính toán thiết kế công trình, CEFINEA – Viện Môi trường Tài nguyên, 2002 [6] Nguyễn Hoài Linh_Đồ án môn học xử lý chất thải [7] Luận văn tốt nghiệp cao học xử lý nước thải nhà máy đường www.binhminhplastic.com SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh http://www.ebook.edu.vn 44 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS Lê Ngọc Thư MỤC LỤC CHƯƠNG I PHẦN MỞ ĐẦU I.1 Đặt vấn đề I.2 Mục tiêu nội dung thực CHƯƠNG II TỔÂNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP MÍA ĐƯỜNG VÀ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM CỦA NGÀNH NÀY II.1 Tổng quát quy trình công nghệ sản xuất II.1.1.Thành phần mía nước mía II.1.2.Hóa chất làm tẩy màu II.1.3.Công nghệ sản xuất đường thô II.1.4.Công nghệ sản xuất đường tinh luyện II.2.Sơ lược trang ngành sản xuất đường việt nam II.3.Nước thải ngành công nghịêp sản xuất đường II.3.1.Nước thải từ khu ép mía II.3.2.Nước thải rửa lọc, làm mát, rửa thiết bị rửa sàn II.3.3 Nước thải khu lò II.3.4.Đặc trưng nước thải nhà máy đường II.4 Khả gây ô nhiễm nguồn nước nước thải ngành công nghiệp đường 10 CHƯƠNG III QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY ĐƯỜNG 12 III.1.Lựa chọn quy trình công nghệ 15 III.2.Thuyeát minh quy trình công nghệ 15 III.3.Mô tả công trình đơn vị 16 III.3.1 Song chắn rác 16 III.3.2 Hoá thu gom 16 III.3.3 Bể lắng caùt 16 III.3.4 Bể điều hòa 16 III.3.5 Bể lắng I 17 III.3.6 Beå UASB 17 III.3.7 Beå Aerotank 18 III.3.8 Bể lắng II 18 III.3.9 Bể nén bùn 19 CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 20 IV.1 Tính bể UASB 20 SVTH: Leâ Trương Huỳnh Anh http://www.ebook.edu.vn 45 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS Lê Ngọc Thư IV.2 Tính bể Aerotank 24 IV.3 Tính hố thu 40 IV.4 Tính bể điều hòa 41 IV.5 Tính bể lắng I 41 CHƯƠNG V TÍNH TOÁN CHI PHÍ VÀ KẾT LUẬN 42 V.1 Tính toán chi phí 42 V.1.1 Chi phí xây dựng 42 V.1.2 Chi phí thiết bị 42 V.1.3 Chi phí phát sinh 42 V.1.4 Chi phí tổng cộng 42 V.2 Kết luận 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 MUÏC LUÏC 45 SVTH: Leâ Trương Huỳnh Anh http://www.ebook.edu.vn 46 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... dựng hệ thống xử lý nước thải phương án khả thi so với phương án III.2 Thuyết minh quy trình công nghệ: Nước thải sản xuất dẫn theo đường thoát nước riêng hệ thống xử lí nước thải. Dòng thải sau... luanvanchat@agmail.com Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS Lê Ngọc Thư CHƯƠNG III.QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY ĐƯỜNG Theo tài liệu nghiên cứu, chất lượng lưu lượng nước thải tổng... luanvanchat@agmail.com Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS Lê Ngọc Thư Bố trí máng thu nước kết hợp với máng cưa đặt tâm bể dọc theo chiều rộng bể Máng thu nước tạo độ dốc để dẫn nước thải cuối