Nghiên cứu công nghệ và mô hình hoá quá trình xử lý nước thải công ty TNHH hải long

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU CƠNG NGHỆ VÀ MƠ HÌNH HỐ Q TRÌNH XỬ LÝ NƢỚC THẢI CƠNG TY TNHH HẢI LONG NGÀNH: HỐ LÝ THUYẾT VÀ HOÁ LÝ MÃ SỐ: 62.44.3101 NGUYỂN VIẾT ĐẠI Ngƣời hƣớng dẫn khoa học : TS NGUYỄN VĂN XÁ HÀ NỘI 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết Hoá lý MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU CHƢƠNG I - TỔNG QUAN I.1 - Ngành chế biến nông lâm thuỷ sản vấn đề môi trường I.2- Tổng quan công nghệ xử lý nước thải 10 I.2- Các công nghệ xử lý nước thải giàu chất hữu 15 I.3- Công ty TNHH Hải Long vấn đề cần giải 22 CHƢƠNG II: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 30 II.1- Phương pháp xác định số nước thải 30 II.2- Phương pháp tính 35 II.3- Đặc tính nước thải cơng ty TNHH Hải Long 36 II.4- Phương pháp mô tả thống kê, tối ưu hoá thực nghiệm 37 II.5- Phương pháp xác lập mơ hình vật lý 40 II.6- Sơ đồ thí nghiệm 43 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 45 III.1- Giai đoạn xử lý sơ cấp đông keo tụ: 45 III.2- Giai đoạn xử lý thứ cấp - Xử lý sinh học 54 III.3- Đề xuất sơ đồ công nghệ 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết Hoá lý DANH SÁCH CÁC BẢNG Tên Trang Bảng I 1: Các phương pháp xử lý nước thải học hoá lý 11 Bảng I 2: Các phương pháp xử lý nước thải hoá học 12 Bảng I 3: Các phương pháp xử lý nước thải sinh học 14 Bảng I 4: Các phương pháp xử lý nước thải điện hoá 15 Bảng I 5: Các sản phẩm công ty TNHH Hải Long 23 Bảng I 6: Ngun liệu hố chất sử dụng Cơng ty TNHH Hải Long 26 Bảng I 7: Kết phân tích mẫu nước thải cơng ty TNHH Hải Long 28 Bảng II 1: Pha dãy chuẩn phân tích COD 32 Bảng III 1: Xác định khoảng thực nghiệm lắng đông keo tụ 47 Bảng III 2: Mã hoá yếu tố ảnh hưởng 48 Bảng III 3: Ma trận kế hoạch thực nghiệm kết thí nghiệm 49 Bảng III 4: Tính giá trị phương sai dư 50 Bảng III 5: So sánh giá thành hiệu suất tách 53 Bảng III 6: Ma trận thứ nguyên 57 Bảng III 7: Ma trận đại lượng điều khiển hệ 62 Bảng III 8: Ma trận chuẩn số 63 Bảng III 9: Ma trận hệ số hệ phương trình Logarit 63 Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết Hoá lý DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ Hình I 1: Cấu trúc hạt mixen âm 16 Hình I 2: Cấu trúc hạt mixen dương 18 Hình I 3: Cấu trúc màng sinh học phát triển đầy đủ 21 Hình I 4: Sơ đồ dịng cơng nghệ sản xuất agar 24 Hình I 5: Sơ đồ dịng công nghệ sản xuất bia 25 Hình I 6: Sơ đồ dịng cơng đoạn rửa chai 26 Hình III 1: Sơ đồ thí nghiệm lọc sinh học 54 Hình IV 1: Sơ đồ công nghệ 66 Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết Hố lý CÁC CHỮ VIẾT TẮT DO: ơxi hồ tan COD: nhu cầu ơxi phân huỷ chất hữu hố học BOD: nhu cầu ơxi phân huỷ chất hữu phương pháp sinh học TSS: tổng chất rắn lơ lửng N.tổng: Nitrơ tổng số P.tổng: phospho tổng số HDT: thời gian lưu thuỷ lực Công ty: Công ty TNHH Hải Long NLTS: nông, lâm, thuỷ sản VSV: Vi sinh vật L: Mật độ tưới tháp Mhc: Hàm lượng chất hữu (COD) Tl: Nhiệt độ nước thải l: Khối lượng riêng nước thải K: Lưu lượng khơng khí Tk: Nhiệt độ khơng khí Hàm lượng ơxy khí k: khối lượng riêng khơng khí d: Đường kính hạt đệm h: Chiều cao hạt đệm D: Đường kính tháp H: Chiều cao lớp đệm A: Bề mặt riêng đệm V0: Thể tích riêng đệm Td: Thời gian lưu thuỷ lực Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết Hoá lý MỞ ĐẦU Một nguồn gây ô nhiễm môi trường lớn phổ biến nước ta nước thải chứa nhiều chất hữu Chúng sinh từ hoạt động khác người: từ sinh hoạt, chăn nuôi, sản xuất công nghiệp chế biến thực phẩm, giấy, dệt nhuộm chôn lấp rác thải tập trung Đặc điểm loại nước thải có hợp chất hữu cơ, nitơ phốt vi sinh vật tác nhân gây mùi thối, gây tượng phú dưỡng cho ao hồ, sông, giảm hàm lượng ơxy hịa tan nước gây ngạt cho động, thực vật nước, làm ảnh hưởng tới sức khoẻ người Chính vậy, việc nghiên cứu xử lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ nguồn thải giàu chất hữu vấn đề cần quan tâm Hiện nay, nhiều cơng trình nghiên cứu xử lý nước thải loại hình thu kết khả quan có tính thực tiễn Tuy vậy, đặt vấn đề áp dụng công nghệ xử lý mơi trường hồn hảo cho đối tượng cụ thể cần có giai đoạn nghiên cứu nghiêm túc mối quan hệ lý thuyết thực tiễn nhằm giải triệt để toán chi phí lợi ích Hướng nghiên cứu luận văn lựa chọn phương án công nghệ, mơ hình hố quy trình thiết bị xử lý mơi trường nước thải cho sở công nghiệp cụ thể Ở Hải Phịng, Cơng ty TNHH Hải Long đơn vị hoạt động sản xuất kinh doanh ngành chế biến nông, lâm, thuỷ sản Sản phẩm Công ty đa dạng bia hơi, agar, với sản lượng khoảng 15.000 lít bia hơi, agar thành phẩm tháng Chất thải Công ty chủ yếu chất thải rắn hữu cơ; Nước thải chứa nhiều chất hữu chất dinh dưỡng hoà tan lượng lớn chất rắn lơ lửng, chất mang mầu với độ pH thay đổi, Cơng ty khơng có hệ thống thu tách xử lý nước thải Việc Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết Hoá lý nghiên cứu thiết kế hệ thống công nghệ xử lý nước thải phù hợp với điều kiện hạ tầng nguồn tài Cơng ty cần thiết Với mục đích luận văn giải vấn đề “Nghiên cứu công nghệ mơ hình hố q trình xử lý nƣớc thải Cơng ty TNHH Hải Long” tập trung vào phương pháp hoá lý hoá sinh kết hợp làm đề tài nghiên cứu Luận văn Đề tài thực với nội dung sau: Liệt kê đánh giá sơ tranh công nghệ xử lý môi trường Khảo sát công nghệ sản xuất, nguồn thải mức độ gây ô nhiễm Công ty TNHH Hải Long Xây dựng phương pháp nghiên cứu hướng cơng nghệ xử lý Nghiên cứu quy trình xử lý nước thải cấp phương pháp đông keo tụ, dựa biến thiên thông số COD Nghiên cứu quy trình xử lý nước thải cấp phương pháp hoá sinh, dựa biến thiên thông số COD Đề xuất sơ đồ công nghệ xử lý Các phương pháp nghiên cứu sử dụng: Phương pháp kế thừa: Một phần Luận văn kế thừa từ kết có để xây dựng nghiên cứu phù hợp Phương pháp tổng hợp phân tích thống kê: Dựa số liệu có khảo sát thực địa Phương pháp mơ hình thống kê: Nghiên cứu xử lý phịng thí nghiệm thiết bị Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết Hố lý Phương pháp mơ hình vật lý: dựa lý thuyết nhóm kết nghiên cứu mơ hình Sự thành cơng đề tài đóng góp thêm sở khoa học cho lĩnh vực xử lý mơi trường nói chung đặc biệt áp dụng cho loại nước thải giàu chất hữu Ngồi thành cơng cịn khẳng định thêm khả ứng dụng phương pháp hoá lý - hố sinh kết hợp xử lý mơi trường Về mặt thực tiễn thành công đề tài cịn đề xuất cho Cơng ty TNHH Hải Long phương án công nghệ xử lý nước thải cụ thể, chi tiết nhiều tính ưu việt, giúp cho Cơng ty giải vấn đề nhiễm điều kiện kinh phí cho phép Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết Hoá lý Chƣơng I - TỔNG QUAN I.1 - Ngành chế biến nông lâm thuỷ sản vấn đề môi trƣờng I.1.1- Sự phát triển ngành chế biến nông, lâm, thuỷ sản nước ta Trong thời kỳ độ tiến lên Chủ nghĩa xã hội, nước ta tập trung phát triển theo hướng cơng nghiệp hố, đại hố đất nước tảng vững kinh tế nông nghiệp đại Việc xây dựng nông nghiệp đại phải dựa vào hỗ trợ ngành cơng nghiệp có ngành cơng nghiệp chế biến Công nghiệp chế biến nông, lâm, thuỷ sản (sau viết tắt NLTS), phát triển mạnh theo hướng đầu tư công nghệ đại, sản xuất sản phẩm đủ khả cạnh tranh thị trường nước nước ngoài; trọng mặt hàng chế biến thuỷ sản, lương thực, ca phê, thịt, sữa, đường mật, nước giải khát, dầu thực vật, nước hoa quả, bột giấy, Ngành công nghiệp chế biến NLTS động lực thúc đẩy ngành nông, lâm, ngư, nghiệp lạc hậu nước ta phát triển theo hướng hàng hoá với vùng chuyên canh, thâm canh hiệu Ngồi ngành cịn đóng vai trị phát huy nội lực, mang lại nguồn ngoại tệ mạnh nhờ mặt hàng xuất đa dạng Xuất nông, lâm, thuỷ sản năm 2000 đạt 4,3 tỷ USD, gấp 1,7 lần năm 1995, bình quân hàng năm chiếm khoảng 30% kim ngạch xuất nước; tạo mặt hàng xuất chủ lực gạo (đứng thứ giới), cà phê (đứng thứ 3) thuỷ sản (chiếm 34% trị giá kim ngạch xuất tồn ngành) Với vai trị to lớn vậy, nghành công nghiệp chế biến NLTS cần quan tâm phát triển theo vị trí Chúng ta cần quan tâm nghiên Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết Hố lý cứu nâng cấp cơng nghệ, phát triển sản phẩm để ngành công nghiệp xứng đáng trở thành ngành công nghiệp tảng I.1.2- Những vấn đề môi trường gặp phải Bên cạnh mặt tích cực to lớn, ngành cơng nghiệp Chế biến NLTS để lại cho môi trường nhiều loại chất thải thể rắn, lỏng, khí Khí thải Ơ nhiễm khí thải xuất phát từ hệ thống nồi chủ yếu bụi, CO, SO 2, NO2; thải lượng tỉ lệ thuận với lượng nhiên liệu tiêu thụ Thông thường lượng nhiên liệu tiêu thụ sản phẩm khơng lớn thải lượng nhiễm khơng khí ngành thấp Chỉ cần có biện pháp xử lý đơn giản sử dụng xiclon ướt xử lý đạt tiêu chuẩn thải Nước thải Các chất ô nhiễm theo nước thải chủ yếu cặn lơ lửng, hợp chất hữu hoà tan tồn dạng keo, chất dinh dưỡng, vi sinh vật, mầu sắc, dầu mỡ với nồng độ cao (COD từ 1500-2000) Nguồn phát thải đa dạng, xuất hầu hết cơng đoạn sản xuất Vì vậy, thải lượng ô nhiễm nước thải cao, thải môi trường gây nhiều ảnh hưởng đến thuỷ vực tiếp nhận gây tắc nghẽn dịng chảy, phì dưỡng, huỷ hoại hệ sinh thái nước Do cần phải có nghiên cứu xử lý phù hợp cho đối tượng cụ thể Chất thải rắn Chất thải rắn có thành phần chủ yếu rác thải hữu phế liệu, chất cặn bã, loại vỏ hộp cartơn ngồi cịn loại vỏ hộp kim loại, xỉ than,… Nhìn chung loại chất thải khơng có nhiều nguy ảnh Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 56 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết Hoá lý III.2.2- Xây dựng phương trình chuẩn số Qua số thí nghiệm thăm dò [5,6,7,8] nghiên cứu trước lựa chọn đại lượng cơng nghệ độc lập: + Dịng nước thải vào: - Mật độ tưới tháp -L : kg/m2.h - Hàm lượng chất hữu (COD) - Mhc : kgO2/m3 - Nhiệt độ nước thải - Tl : - Khối lượng riêng nước thải - l : kg/m3 - Lưu lượng khơng khí -K : kg/m2.h - Nhiệt độ khơng khí - Tk : - Hàm lượng ôxy khí - xo : m3/m3 - khối lượng riêng khơng khí - k : kg/m3 - Đường kính hạt đệm -d : m - Chiều cao hạt đệm -h : m - Đường kính tháp -D : m - Chiều cao lớp đệm -H : m - Bề mặt riêng đệm -A : m2/m3 - Thể tích riêng đệm - V0 : m3/m3 - Thời gian lưu thuỷ lực -Td h - Mật độ VSV bề mặt đệm -Avsv : C + Dịng khơng khí vào: C + Nội đặc trưng cho hệ tháp lọc: : số VSV/m2 Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 57 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết Hố lý Tổng số có 16 đại lượng độc lập Đại lượng phụ thuộc mà ta cần xét là: suất xử lý chất hữu theo thể tích đệm thời gian xử lý tính qua COD kí hiệu – Mxl có đơn vị kgO2/m3.h Mxl = 10-3.VMH(CODtr – CODs)/Td.Vd (xem mục II.2) Tìm chuẩn số đơn giản: Vo= V0; xo= xo; h= Tl= h H D ; H= ; D= ; A=Ad; d D d Tl M  K ; K= ; l= l ; Mhc= hc ; Avsv=Avsv.d2 Tk k k L Chuẩn số đại lượng phụ thuộc Mxl= M xl ; M hc Td Số chuẩn số đơn giản là: 11 Các đại lượng độc lập lại n = lập thành ma trận thứ nguyên Bảng III.6: Ma trận thứ nguyên I x1 X2 x3 x4 X5  k L Tk Td D L -3 -2 0 M 1 0  0 0 T -1 Hạng ma trận thứ nguyên r’ = số chuẩn số phức hợp p = n - r’ = - = Tìm kij giả hệ phương trình: [aip] [kij] =0 Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 58 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết Hoá lý        2 0 0 1 0  k1 j     k j   k3 j       k j     k5 j  Khi j=1 chọn k11=1, giải ta có: k21=-1, k51=1, k31=0, k41=-1 Ta có chuẩn số phức hợp có dạng: d =  k d L.Td Xét quan hệ hiệu suất xử lý chất hữu M xl với đại lượng công nghệ độc lập có chuẩn số đơn giản từ Vo đến Mhc, Mxl= chuẩn số phức hợp d =  k d L.Td M xl , M hc Td Xác lập mô tả Sự phụ thuộc suất xử lý COD vào chuẩn số mơ tả phương trình sau: Tl M  h K H D M xl = C (V0)1 ( )2 ( )3 ( )4 (Ad)5 ( )6 ( )7 ( l )8 ( hc )9 Tk k k L d D d M hc Td (xo) 10(  k d L.Td ) 11 (3.2.1) Ở điều kiện đẳng nhiệt bỏ qua thông số nhiệt độ Tl/Tk xấp xỉ 1, hàm lượng ơxi khơng khí, tỉ số l khơng đổi q trình tiến k hành nhiệt độ ổn định hàm lượng ổn định Vì vậy, chập vào số C Viết lại phương trình chuẩn số sau: Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 59 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết Hoá lý M h K H D  d M xl = C(V0)1( )2( )3( )4(Ad)5( )6( hc )7( k )8 k L d D d L.Td M hc Td (3.1.2) Do điều kiện tiến hành thí nghiệm chưa thay đổi loại đệm khác, chưa khống chế mật độ vi sinh vật nên chuẩn số V0, D/d, h/d Avsv.d2 coi Và mơ hình cịn lại là: M xl M hc Td =C( H 1 K 2 M hc 3  k d 4 ) ( ) ( ) ( ) k L D L.Td (3.1.3) Logarit hoá hai vế hai phương trình ta được: lg( (3.1.4) M K H  d M xl )= lgC + 1.lg( ) + 2.lg( ) + 3.lg( hc ) + 4.lg( k ) k L D L.Td M hc Td đặt = lg( M xl )i ; M hc Td bi = lg( ci = lg( K )i ; L di = lg( H )i ; D M hc k )i ; ei = lg(  k d L.Td )i đó: i số thứ tự thí nghiệm, i = 1, n ; n: số thí nghiệm độc lập Mỗi thí nghiệm ứng với giá trị H, K, L, Mhc, Td nhận giá trị Mxl từ hệ số a,b,c,d,e hệ phương trình tuyến tính Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 60 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết Hoá lý Trong phương trình logarit có ẩn số, số phương trình cần phải lập ứng với thí nghiệm độc lập ta có hệ phương trình: a1 = lgC + b1.1 + c1.2 + d1.3 + e1.4 a2 = lgC + b2.1 + c2.2 + d2.3 + e2.4 a3 = lgC + b3.1 + c3.2 + d3.3 + e3.4 a4 = lgC + b4.1 + c4.2 + d4.3 + e4.4 a5 = lgC + b5.1 + c5.2 + d5.3 + e5.4 Giải hệ phương trình ta C, 1, 2, 3, 4 Các đại lượng công nghệ không đổi gồm d =0,0142 m; d’ = 0,0103 m; h = 0,0151 m; A = 939 m2/m3; V0 = 0,229 m3/m3; D = 0,19 m; Tl = Tk = 220C; k = 1,206 kg/m3; l = 1001 kg/m3; x0 = 0,20 m3/m3 Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 62 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết Hoá lý III.2.2- Kết nghiên cứu Quá trình thực nghiệm kết trình bầy bảng phụ lục II Kết thực nghiệm với thí nghiệm ta mơ hình mơ tả ảnh hưởng đại lượng công nghệ nghiên cứu đến suất xử lý COD tháp lọc sinh học dòng chiều với vật liệu đệm đất nung sau: Ma trận đại lượng điều khiển hệ Bảng III.7: Ma trận đại lượng điều khiển hệ VMH H Qk Ql CODtr CODs Td M3 m L/h l/h mg/l mg/l H 0,0125 0,35 1050 30 950 132 12 0,0125 0,35 1050 60 950 63 24 0,0125 0,35 1050 30 1450 325 12 0,0137 0,25 1050 60 1450 574 12 0,0137 0,25 1050 60 1450 335 24 Trong bảng Ql, Qk lưu lượng nước thải vào hệ lưu lượng không khí đưa vào hệ (các ký hiệu khác xem mục II.2.1) Mật độ tưới nước thải L lưu lượng khơng khí K có đơn vị kg/m2.h tính theo công thức L = Ql l / 3,14 (D/2)2 K = Qk k/ 3,14 (D/2)2 Sau tiến hành thực nghiệm tính kết (xem phụ lục II) ta ma trận chuân số thể bảng III.9 Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 63 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết Hoá lý Bảng III.8: Ma trận chuẩn số  k d H D K L M hc Stt M xl M hc Td 0,007166 1,8421 0,041944 0,78773 1,3.105 0,001943 1,8421 0,020951 0,78773 3,3.106 0,006457 1,8421 0,083889 1,20232 1,3.105 0,006429 1,5789 0,041944 1,20232 6,6.106 0,002046 1,5789 0,041944 1,20232 3,3.106 k L.Td Bảng III.9: Ma trận hệ số hệ phương trình Logarit M xl ) M hc Td Hệ số M hc  k d lgC H Lg ( ) D K lg ( ) L -2,14 1,00 0,27 -1,38 -0,10 -4,88 -2,71 1,00 0,27 -1,68 -0,10 -5,48 -2,19 1,00 0,27 -1,08 0,08 -4,88 -2,19 1,00 0,20 -1,38 0,08 -5,18 -2,69 1,00 0,20 -1,38 0,08 -5,48 lg ( lg ( k ) lg ( L.Td ) Giải ta được: xem phụ lục II 1 = -1,01; 2 = -1,42; 3 = 2,08; 4 = 1,65; C = 2,7829.104 Vậy quan hệ chuẩn số có dạng Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 64 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết Hoá lý M xl M hc Td = 2,7829.104.( H -1,01 K -1,42 M hc 2,08  k d 1,65 ) ( ) ( ) ( ) k L d L.Td (3.2.1) III.2.3 Thảo luận Qua phương trình quan hệ chuẩn số nhận thấy với khoảng thực nghiệm nghiên cứu đưa số nhận xét sau: Hệ số C: Hệ số C = 2,7829.104 nhận lớn, số chuẩn số khác có ảnh hưởng mà luận văn chưa có điều kiện nghiên cứu Chẩn số M xl : đặc trưng cho suất xử lý tháp Mxl theo thời gian M hc Td xử lý Td hàm lượng chất hữu đầu vào Mhc phụ thuộc vào chuẩn số sau: + Với chuẩn số H : đặc trưng cho tỷ lệ chiều cao lớp đệm đường d kính tháp, có số mũ 1 = -1,01 cho biết sử dụng thể tích đệm tăng đường kính tháp giảm chiều cao lớp đệm tăng suất xử lý + Với chuẩn số K : đặc trưng cho tỉ lệ cấp khơng khí lưu lượng nước L thải đầu vào, có số mũ 2 = -1,42 cho biết tăng tăng lưu lượng lượng nước thải đầu vào tương ứng với tăng cường chế thuỷ lực tháp làm tăng suất xử lý Khi điều chỉnh chẩn số nhằm mục đích tăng suất xử lý theo thời gian cần phải đảm bảo đủ lượng ôxi cho VSV làm việc (DO nước sau xử lý khoảng 2-3) [2] + Chuẩn số M hc k : đặc trưng cho ảnh hưởng hàm lượng chất hữu đầu vào theo khối lượng riêng khơng khí, có số mũ 3 = 2,08 cho Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 65 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết Hoá lý thấy tăng hàm lượng chất hữu đầu vào làm tăng suất xử lý theo thời gian tháp lọc Chứng tỏ tháp lọc hoạt động tốt điều kiện tải lượng chất hữu cao + Chuẩn số  k d L.Td : đặc trưng cho tỉ lệ đường kính hạt đệm mật độ tưới, thời gian xử lý, có số mũ 4 = 1,65 Cho thấykhi đườngkính hạt đệm giảm, bề mặt đệm tăng làm giảm thời gian xử lý điều kiện tải trọng L Như vậy, ảnh hưởng d lớn + Trong chuẩn số trên, M hc k có ảnh hưởng lớn đến suất xử lý tháp Chúng thể qua số mũ lớn số mũ u nhận Điều hoàn toàn phù hợp với thực tế, nguồn dinh dưỡng giàu, tốc độ phát triển VSV nhanh Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 66 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết Hố lý III.3- Đề xuất sơ đồ cơng nghệ PAC A101 H2SO4 Nước thải Khí nén Thu Đơng tụ - Tháp xử Bể lắng gom lắng lý sinh thứ cấp Thải mơi trường học Bơm tuẩn hồn Loại rác bẩn Bùn thải Bùn thải Hình IV 1: Sơ đồ cơng nghệ Cơ sở để tính tốn hệ thống xử lý nước thải Công ty TNHH Hải Long đảm bảo đủ công suất xử lý với lưu lượng thải Q = 30 m3/h hệ số an tồn Vì điều kiện khơng cho phép nghiên cứu, thiết kế hoàn chỉnh thiết bị xử lý nên luận văn đề xuất nguyên tắc thiết kế dựa kết nghiên cứu thực nghiệm đạt + Song chắn rác kết hợp bể lắng cát dạng nghiêng - Thời gian lưu Td = 0,5 h - Thời gian lưu bùn Td = h + Bể điều hoà dạng ngang - Thời gian lưu Td = (phù hợp với chu kỳ thải dây chuyền sản xuất rong agar: - Vận tốc dòng v = 0,6 m/s Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 67 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết Hố lý + Bể lắng đơng keo tụ dạng đứng - Thời gian lưu Td = 2,5 h - vận tốc dòng tràn Q/A = 1,5 h - Thời gian lưu bùn Td = h + Tháp lọc sinh học vật liệu ngập nước chiều - Tháp song song - Hàm lượng chất hữu đầu vào 1,2 kg/m3 + Bể lắng thứ cấp - Thời gian lưu Td = h - Chiều cao H = m Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 68 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết Hoá lý KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kế luận: Đã lựa chọn công nghệ xử lý nước thải công ty TNHH Hải Long phù hợp với đặc tính thải nguồn bao gồm hai cơng đoạn là: lắng đơng keo tụ lọc sinh học cao tải Đã xây dựng phương trình hồi quy mô tả ảnh hưởng thông số công nghệ gồm: hàm lượng PAC, hàm lượng A101 thời gian phản ứng đông tụ đến hiệu suất tách tính theo giảm COD: Y^= 32,93 + 1,33x1 + 4,7x2 + 1,00x1x2 + 0,95x1x3 Từ phương trình hồi quy tìm chế độ cơng nghệ thích hợp cho thiết bị lắng: PAC = 30mg/l, A101 = 4mg/l thời gian phản ứng đông tụ phút với hiệu suất lắng đạt y = 36 %, độ lặp lại đạt 97% Xây dựng mô hình vật lý mơ tả q trình lọc sinh học tháp pha chiều mô tả quan hệ suất xử lý tính theo COD với chuẩn số đặc trưng cho q trình cơng nghệ: M xl M hc Td = 2,7829.104.( H -1,01 K -1,42 M hc 2,08  k d 1,65 ) ( ) ( ) ( ) k L d L.Td Bằng thực nghiệm xác định tham số mơ hình vật lý tìm Các kết cho thấy suất xử lý tháp lọc sinh học pha chiều phụ thuộc nhiều vào lưu lượng lỏng, hàm lượng chất hữu đầu vào lưu lượng khơng khí cấp vào tháp, cách bố trí lớp đệm tháp Trên sở kết nghiên cứu, đề xuất quy trình công nghệ xử lý nước thải công ty TNHH Hải Long Quy trình cơng nghệ Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 69 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết Hoá lý tương đối phù hợp điều kiện mặt xây lắp đặc tính nguồn thải Kiến nghị: 1- Để đưa kết nghiên cứu vào thực tế xây dựng hệ thống thiết bị xử lý cho công ty TNHH Hải Long cần phải đầu tư nghiên cứu thêm số vấn đề biện pháp kỹ thuật cụ thể 2- Cần phải nghiên cứu ảnh hưởng tất chuẩn số quan trọng như: Ad, V0, h/d, Avsv.d2, D Tl ; d Tk 3- Cần phải khảo sát thêm điều kiện khí hậu thuỷ văn chúng có ảnh hưởng đến hiệu làm việc hệ thống sinh học 4- Cần phải tính đến điều kiện mặt lắp đặt hệ thống thiết bị yếu tố khác có ảnh hưởng đến trình xây lắp vận hành hệ thống thiết bị cụ thể Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 70 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết Hoá lý TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tài liệu tiếng Việt 1- Cục Bảo vệ môi trường (Bộ Tài nguyên Môi trường) (2003), Báo cáo nhiệm vụ nghiên cứu khoa học, công nghệ môi trường: Nghiên cứu sở khoa học lựa chọn công nghệ điển hình nhằm ứng dụng cơng nghệ sinh học xử lý chất thải cải thiện môi trường, Hà Nội 2- Dự án Môi trường Việt Nam – Canada giai đoạn II (2005), Tập huấn xử lý nước thải công nghiệp modul 3- Trịnh Xn Lai (2000), Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải NXB Xây dựng, Hà Nội 4- Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (2002), Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải - NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 5- Lương Đức Phẩm (2003), Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, NXB Giáo dục, Hà Nội 6- Đào Thị Phương Thảo- Trịnh Lê Hùng- Phạm Văn Thiêm- Hoàng Văn Thắng (2004), “Nghiên cứu tạo màng chất mang khác nhau, ứng dụng cho xử lý nước thải nhà máy bia”, Tạp chí Phân tích Hoá lý Sinh học (số T- tháng 2), trang 33 –36 7- Đào Thị Phương Thảo - Phạm Văn Thiêm (2004), “Nghiên cứu điều kiện thực nghiệm tối ưu cho trình tạo màng sinh học để xử lý nước thải bia”, Tạp chí Khoa học - Kỹ thuật (108(3)), trang 94-99 8- Đào Thị Phương Thảo - Nguyễn Văn Nội (2005), “Nghiên cứu xử lý nước thải bia phương pháp màng sinh học”, Tạp chí Khoa học - Kỹ thuật, (112(3)), trang 154-157 Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 71 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết Hoá lý 9- Trung tâm Quan trắc môi trường- Sở Tài nguyên môi trường Hải phịng (2004), Báo cáo quan trắc nước thải cơng nghiệp- Công ty TNHH Hải Long 10- Trung tâm Tư vấn chuyển giao công nghệ nước môi trường (2003), Nước thải công nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 11- Trường đại học Bách khoa Hà Nội (2004), Báo cáo đề tài “nghiên cứu, xây dựng, biên soạn tài liệu qui trình cơng nghệ xử lý mơi trường cơng nghiệp thực phẩm”, mã số: B2002 - 28 - 28 – ĐTMT 12- Nguyễn Minh Tuyển, Phạm Văn Thiêm (2005), Kỹ thuật hệ thống cơng nghệ hóa học tập I, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 13- Trần Cẩm Vân (2003), Vi sinh vật môi trường - Trường Đại học khoa học tự nhiên – ĐHQGHN, Hà Nội II Tài liệu tiếng nƣớc 14- McGraw-Hill Higher Education (2003), Wastewater Engineering, Treatment and Reuse, Fourth Edition, International Edition 15- APHA, AWWA, WEF (1995), Standard method for the Examination of water and wastewater, 19th edition, USA 16- Ramalho R, S (1977), Introduction for Wastewater Treatment Process, Laval University Quebec, Canada 17- U.S Environmental Protection Agency (1996), Operation of Wastewater treatment plants, fourth Edition Volume II, USA Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... từ nước thải I.2.2- Xử lý nước thải phương pháp hoá học - hoá lý Phương pháp hoá học sử dụng phản ứng hoá học để xử lý nước thải Các thiết bị xử lý hoá học thường kết hợp với thiết bị xử lý thuỷ... thuyết công nghệ xử lý nước thải nhà khoa học giới nghiên cứu Nước thải Công ty cần kết hợp phương pháp khác để xử lý đạt hiệu sở thoả mãn: - Công nghệ xử lý đại; - Chi phí đầu tư thấp, hiệu xử lý. .. Hải Long vấn đề cần đƣợc giải Để phát triển công nghệ xử lý nước thải ngành chế biến NLTS, luận văn lựa chọn nước thải Công ty TNHH Hải long (gọi tắt Công ty) làm đối tượng nghiên cứu Đây cơng ty