Họ tên: Đặng Thành Nhân MSSV: 710247b Lớp: 07CM1N Tên đề tài: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG TY TEJING CÔNG SUẤT 20M3/H MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG .4 DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .6 CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1.2 MỤC TIÊU THỰC HIỆN CỦA ĐỀ TÀI 1.3 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 1.4 NỘI DUNG THỰC HIỆN .7 1.5 THỜI GIAN THỰC HIỆN CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT VÀ GIA CÔNG VONFRAM 2.1 GIỚI THIỆU VỀ KIM LOẠI VONFRAM VÀ QUẶNG VÔN FRAM 2.1 VÀI NÉT VỀ NGÀNH SẢN XUẤT VÀ GIA CÔNG VONFRAM 2.1 Hoạt động ngành sản xuất gia công vônfram 2.2.2 Các loại sản phẩm ngành 2.3 SỰ CẦN THIẾT PHẢI XỬ LÝ NƯỚC THẢI 2.4 TIÊU CHUẨN BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY SẢN XUẤT VÀ GIA CÔNG QUẶNG KIM LOẠI TEJING 10 3.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY 10 3.1.1 Giới thiệu công ty .10 3.1.2 Các hoạt động công ty 11 3.2 CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG .15 3.2.1 Nước thải sinh hoạt 15 3.2.2 Nước thải sản xuất 16 3.2.3 Chất thải rắn 17 3.2.4 Ơ nhiễm khơng khí 18 3.2.5 Ô nhiễm tiếng ồn 19 3.2.6 Ô nhiễm mùi 19 3.2.7 Ô nhiễm nhiệt thừa 19 3.2.8 Khả gây cháy nổ 19 3.3 CÁC CÔNG TÁC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 20 3.3.1 Nước thải sinh hoạt 20 3.3.2 Nước thải sản xuất 20 3.3.3 Chất thải rắn 20 3.3.4 Phương pháp khống chế ô nhiễm khơng khí 20 3.3.5 Khống chế tiếng ồn .21 3.3.6 Khống chế nhiễm nhiệt yếu tố vi khí hậu .22 3.3.7 An toàn lao động phòng chống cháy nổ 23 CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI 24 4.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 24 4.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI .24 4.2.1 Phương pháp xử lý học 24 4.2.2 Phương pháp hoá lý 24 4.2.3 Phương pháp xử lý sinh học 24 4.3 THÀNH PHẦN TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI 24 4.4 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI 26 4.5 TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 28 4.5.1 Bể điều hoà 28 4.5.2 Tháp đuổi khí 33 4.5.3 Bể trộn nhanh .34 4.5.4 Bể trộn chậm 39 4.5.5 Bể lắng 42 4.5.6 Bể trộn nhanh 48 4.5.7 Bể trộn chậm 52 4.5.8 Bể lắng .54 4.5.9 Bể trung hoà 60 4.5.10 Bể trung gian 62 4.5.11 Bồn lọc áp lực cát .63 4.5.12 Bồn lọc áp lực than 69 4.5.13 Bể chứa bùn 75 4.6 TÍNH TỐN KINH TẾ 76 4.6.1 Phần xây dựng .76 4.6.2 Phần thiết bị 77 4.6.3 Thiết bị xử lý khí 77 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79 5.1 KẾT LUẬN 79 5.2 KIẾN NGHỊ 79 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2-1: Một số tiêu tiêu chuẩn TCVN 5945:2005 Bảng 3-1: Nguyên vật liệu sử dụng .12 Bảng 3-2: Các loại máy móc, thiết bị 12 Bảng 3-3: Nồng độ chất ô nhiễm nước thải sinh hoạt 16 Bảng 3-4: Thành phần nước thải phát sinh từ lò 17 Bảng 3-5: Thành phần tính chất nước thải phát sinh từ dây chuyền sản xuất 17 Bảng 3-6: Đặc tính than sử dụng 18 Bảng 4-1: Thành phần tính chất nước thải phát sinh từ dây chuyền sản xuất 25 Bảng 4-2: Giá trị lượng xáo trộn bể điều hịa .29 Bảng 4-3: Kích thước thiết kế bể điều hòa 32 Bảng 4-4: Kích thước thiết kế tháp đuổi khí 33 Bảng 4-5: Các loại hộp số có sẳn thị trường 34 Bảng 4-6: Các giá trị G trộn nhanh 35 Bảng 4-7: Các loại cánh khuấy 36 Bảng 4-8: Kích thước bể trộn nhanh cánh khuấy turbin cánh .37 Bảng 4-9: Kích thước thiết kế bể trộn nhanh 39 Bảng 4-10: Kích thước thiết kế bể trộn chậm 42 Bảng 4-11: Các thông số thiết kế đặc trưng cho bể lắng 42 Bảng 4-12 Kích thước thiết kế bể lắng 47 Bảng 4-13: Các giá trị G trộn nhanh .49 Bảng 4-14: Các loại cánh khuấy 50 Bảng 4-15: Kích thước bể trộn nhanh cánh khuấy turbin cánh phẳng 51 Bảng 4-16: Kích thước thiết kế bể trộn nhanh .52 Bảng 4-17: Kích thước thiết kế bể trộn chậm 54 Bảng 4-18: Các thông số thiết kế đặc trưng cho bể lắng 55 Bảng 4-19: Kích thước thiết kế bể lắng 60 Bảng 4-20: Kích thước thiết kế bể trung hòa 62 Bảng 4-21 : Kích thước thiết kế bể trung gian 63 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3-1: Sơ đồ dây chuyền sản xuất gia cơng Vonfram 14 Hình 3-2: Sơ đồ thu gom rác thải 21 Hình 4-1: Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải 26 CHỮ VIẾT TẮT COD Biochemical Oxygen Demand _ Nhu cầu oxi hoá học, mg/l SS Suspended solid _ Chất rắn lơ lửng, mg/l TCVN Tiêu Chuẩn Việt Nam CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Sự cần thiết đề tài Qua năm học nhà trường khóa thực tập tốt nghiệp việc làm luận văn tốt nghiệplà thật cần thiết để chứng tỏ sinh viên đủ điều kiện trường, đồng thời chứng tỏ lực sinh viên, xã hội kiếm việc làm quan nhà nước cơng ty xí nghiệp nhà nước cơng ty nước ngồi 1.2 Mục tiêu thực Thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty Tejing 1.3 Phuơng pháp thực Khảo sát thực tế Phân tích tổng hợp tài liệu So sánh 1.4 Nội dung thực Tìm hiểu tình hình hoạt động sản xuất ( tìm hiểu vị trí địa lý, mặt nhà máy, nguồn tiếp nhận ) công tác bảo vệ môi trường nhà máy ( nước, nước thải, khí thải, tiếng ồn, chất thải rắn…) Đánh giá ảnh hưởng môi trường lên q trình sinh hoạt, làm việc cơng nhân nhân dân khu vực Tính tốn thiết kế cơng trình đơn vị cơng nghệ đề xuất Tính chi phí cho cơng trình đề xuất 1.5 Thời gian hực Đề tài thực tháng CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT VÀ GIA CÔNG VONFRAM 2.1 Giới thiệu kim loại Vonfram quặng Vonfram (L.wolframium, a.tungsten vonfram), W Ngun tố hóa học nhóm VI B, chu kì bảng tuần hoàn nguyên tố; số thứ tự 74; nguyên tử khối 183.85 Do nhà hóa học Thụy Điển Sêlơ (C W scheele) phát (1781) dạng axit vonframic khống vật biết thời seelit (scheelite) người đồng hương ông Becman (T Bergman) xác định kim loại tách khỏi axit Kí hiệu ngun tố W Becxêliut (J J Berzelius) đặt Kim loại nặng, trắng sáng; chịu nhiệt; khối lượng riêng 19.3 g/cm3; tnc = 3.410 0c Tungsten (Volfram) chủ yếu thu từ quặng Volfram (wonframat) sắt-mangan) Sêêlit (khoáng vật chứa Volfram) (wontramat Calcium) Các quặng chuyển đổi thành dạng ơxit, sau khử Hydro lị điện nhơm bon nồi nấu kim loại nhiệt độ cao Kim loại nghiền thành bột thu ép thành dạng khối mà chúng kết dính mơi trường Hydro lị điện Những kết dính dạng bánh ép sau đập rèn học, cuối cán ép thành kim loại, có tiết diện nhỏ dây Tungsten kim loại đặc có màu xám thép, có điểm nóng chảy cao Nó cứng có tính chống lại ăn mịn kim loại cao 2.2 Vài nét ngành sản xuất gia công Vonfram 2.2.1 Hoạt động ngành sản xuất gia công vonfram Trong khứ tại, Vonfram có nhiều ứng dụng sống Ví dụ từ Vonfram sản xuất dây tóc bóng đèn, linh kiện thiết bị điện tử, chất phụ gia ngành luyện kim đen để làm tăng tính thép sau luyện cịn nhiều ứng dụng khác ngành silicat Giá trị kinh tế sản phẩm từ Vonfram cao, Vonfram thuộc loại nguyên tố quý hiếm, số lượng mỏ Vonfram giới Ở Việt Nam, quặng Vonfram với trử lượng nhỏ có rải rác số tỉnh Hiện có nhà máy khai thác Vonfram nước tượng khai thác trái phép bùng nổ nhiều tỉnh thành nước, không hiệu kinh tế, làm tổn hại tài ngun quốc gia mà cịn gây nhiểm mơi trường cách nghiêm trọng Do đó, việc đầu tư xây dựng nhà máy khai thác, sản xuất, gia công Vonfram nhu cầu thực tế xã hội 2.2.2 Các loại sản phẩm ngành Tungsten sử dụng sợi dây tóc bóng điện Van radio, nguyên tố cho lò điện, đối Catôt cho ống dẫn tia X, điểm tiếp xúc điện, lị xo khơng từ tính cho thiết bị đo điện đồng hồ, đường ngắm cho thấu kính kính viễn vọng, sử dụng điện cực hành cho việc hàn hồ quang Hydro Đặc tính sử dụng quan trọng Tungsten luôn sử dụng Tungsten chứa sắt, dùng để điều chế loại thép đặc biệt Ngồi sử dụng việc điều chế cacbua Tungsten 2.3 Sự cần thiết phải xử lý nuớc thải Hầu hết ngành sản xuất gia công kim loại phát sinh nhiều ô nhiễm cho môi trường sống, ngành này, điều đặc trưng cho ô nhiễm phát sinh lượng lớn kim loại nặng, kim loại thường không xử lý triệt để trước thải ngoài, mặt khác lượng khí thải phát sinh từ khí thải lị độc hại Do việc xử lý triệt để nguồn gây ô nhiễm từ hoạt động ngành sản xuất gia công kim loại việc làm cần thiết để bảo vệ môi trường sống, việc phát triển bền vững quốc gi 2.4 Tiêu chuẩn bảo vệ môi truờng Các tiêu thải nguồn nước theo tiêu chuẩn: TCVN 5945:1995 tiêu chuẩn qui định giới hạn thông số nồng độ thành phần nước thải sở sản xuất, chế biến, kinh doanh, dịch vụ…(gọi chung nước thải công nghiệp ) Tiêu chuẩn dùng để kiểm soát chất lượng nước thải công nghiệp trước đổ vào lưu vực nước Do công ty nằm khu Chế Xuất Linh Trung III có trạm xử lý nước thải tập trung nên nước thải công ty xử lý đạt loại B theo yêu cầu trạm xử lý tập trung Bảng 2-1: Một số tiêu tiêu chuẩn TCVN 5945:2005 Giá trị giới hạn STT Thông số Đơn vị A pH BOD5 D C - 5.5 – – mg/l 20 50 100 COD mg/l 50 100 400 SS mg/l 50 100 200 Chọn đường kính ống dẫn nước lọc bể lọc với đường kính ống dẫn nước rửa lọc 125 (mm.) Đường kính ống xả nước rửa lọc với đường kính ống dẫn nước rửa lọc 125 (mm) Cấu tạo lớp sỏi đỡ sau: d = 20÷40 mm, dày 100 (mm) d = 10÷20 mm, dày 100 (mm) d = 5÷10 mm, dày 100 (mm) d = 2÷5 mm, dày 50 (mm) Tổng cộng : dày 350 (mm) Trong bể lọc áp lực chọn cát thạch anh có cỡ hạt dtđ = 0.7 – 0.8 (mm) có hệ số khơng đồng K = 2.0 – 2.2, chiều dày lớp cát lọc nằm khoảng 0.7 – 0.8 (m) Chọn chiều dày lớp vật liệu lọc 0.8(m.) Chiều cao bể lọc áp lực : H = h1 + h2 + h3 + h4 Trong : h1 - chiều cao lớp đở kể đan đở chụp lọc, h2 = 0.35 + 0.005 = 0.355 (m) h2 - chiều cao lớp vật liệu lọc (lớp cát thạch anh), h3 = 0.8 (m) h3 - chiều cao lớp nước , h3 = 1.0 (m), (theo qui phạm h4 =0.8÷1.8 m) h4 - chiều cao dự phòng, h4 = 0.3 (m) => H = 0.355 + 0.8 + 1.0 + 0.3 = 2.45(m) Chọn H = 2.5 (m) Để phân phối nước vào bể lọc thu nước rửa lọc, ta thiết kế máng thu có dạng phễu làm thép Phễu thu nước rửa lọc gắn với ống có đường kính 125 mm để dẫn nước rửa lọc Khoảng cách từ bề mặt lớp cát lọc đến mép tràn máng thu tính theo cơng thức: ∆ hm = H ×e + 0, 25 100 đó: H - chiều cao lớp vật liệu lọc, H = 0.8m e - độ giản nở tương đối lớp vật liệu lọc, chọn e = 45% đó: ∆ hm = 0.8 x 45 + 0.25 = 0.61m 100 Các trang bị khác bể lọc: Trong bể lọc áp lực trang bị thêm ống xả nước lọc đầu, ống có nhiệm vụ xả nước sau bể rửa lọc Bởi sau rửa bể nước lọc chất lượng không ổn định, ống 66 nối trực tiếp với ống dẫn nước khỏi bể, đường ống xả nước lọc đầu lắp van để kiểm tra Và đường kính ống xả nước lọc đầu 125 (mm.) Ống xả kiệt gắn đáy bể lọc nhằm xả kiệt bể bể lọc có cố cần sữa chửa bể Ống xả kiệt có đường kính 160(mm) nằm sàn thu nước sát đày bể Nguyên lý hoạt động bể lọc áp lực: Khi lọc: nước bơm từ bể trung gian qua chụp phân phối vào bể lọc, qua lớp vật liệu lọc, lớp sỏi đỡ, qua chụp lọc rơi xuống sàn thu nước đưa vào mạng lưới phân phối hệ thống ống dẫn nước Khi kiểm tra chất lượng nước khỏi bể lọc mà không đạt tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt (thông thường kiểm tra hàm lượng sắt sau lọc) ta tiến hành rửa bể lọc Khi rửa: Nước rửa bơm từ bể chứa nước qua hệ thống phân phối nước rửa lọc (cũng hệ thống thu nước lọc ), qua lớp sỏi đỡ lớp vật liệu lọc kéo theo cặn bẩn tràn vào chụp thu nước rửa lọc, xả mương theo thệ thống phân phối nước lọc vào bể Quá trình rửa tiến hành đến nước rửa hết đục ngừng rửa (thời gian rửa nước khoảng 10 phút) Sau rửa nước sau bể lắng lại đưa vào bể đến mực nước thiết kế cho bể làm việc Bơm nước rửa lọc Bơm rửa lọc có thơng số sau: Cường độ rửa lọc: 14 (l/s.m2) Diện tích bể lọc: (m2) Lưu lượng nước dùng để rửa lọc: Qrl=14 x = 28 (l/s) = 0.028 (m3/s) = 100.8 (m3/h) Vận tốc nước chảy ống (lấy vận tốc nước chảy ống dẫn nước rửa) (m/s) Chiều dài đoạn ống tính từ vị trí đặt bơm đến bể lọc (m) Đường kính ống dẫn nước : 125 (mm) Khối lượng riêng nước nhiệt độ làm việc, ρ = 998 (kg/m3) Tính cột áp cần thiết bơm Cột áp bơm xác định theo công thức: Hbơm = H1 + H2 + H3 Trong đó: H1 - cột áp để khắc phục chiều cao hình học tính từ cốt mực nước thấp bể chứa đến mép máng thu nước rửa 67 H2 - cột áp để khắc phục tổn thất bể lọc bao gồm tổn thất qua lớp sỏi đỡ, tổn thất qua lớp vật liệu lọc tổn thất áp lực phá vỡ kết cấu ban đầu lớp cát lọc H3 - cột áp để khắc phục tổn thất đường ống Ta có : H1 = + 0.5 + 2.26 = 4.76 (m) Trong đó: - chiều sâu lớp nước thấp bể chứa 0.5 - độ cao từ lớp nước bể chứa đến đáy bể lọc 2.26 - chiều cao tính từ đáy bể lọc đến mép máng tràn Ta có: H3 = (i x l) + 5%(i x l) Trong đó: l - đoạn ống dẫn nước lọc tính từ vị trí đặt bơm đến bể lọc, l = (m) i - độ dốc thuỷ lực Ta có lưu lượng nước cần dùng để rửa lọc là: 28(l/s), với đường kính ống dẫn nước rửa lọc D = 125(mm) ta tra bảng thuỷ lực suy ra: i = 0.028 Do : H3 = (0.028 x 4) + 5%(0.028 x 4) = 0.12 (m) Ta có: H2 = hđ + hVL Trong đó: hđ - tổn thất áp lực qua lớp sỏi đỡ Ta có : hđ = 0.02 x LS x W Trong đó: LS - chiều dày lớp sỏi đỡ, LS = 0.35m W - cường độ rửa lọc, W = 14 (l/s.m2) Do đó: hđ = 0.02 x 0.35 x 14 = 0,98 (m) Ta có: hVL = ( a + b x W).L.e Trong đó: a,b - hệ số với kích thước hạt 0.5-1(mm) ta chọn a = 0.7, 68 b = 0.5 e - độ giản nở lớp vật liệu lọc, e = 45% = 0.45 L - chiều dày lớp vật liệu lọc, L = 0.8(m) Do vậy: hVL = (0.7 + 0.5 x 14) x 0.8 x 0.45 = 2.8 (m) Suy : H2 = 0.98 + 2.8 = 3.78 (m) Do ta có: H = H1 + H2 + H3 = 4.76 +3.78 + 0.12 = 8.66 (m) Tính cơng suất bơm ta có cơng suất bơm nước rửa lọc xác định theo công thức sau: N= Q× H × g × ρ 1000 ×η Trong đó: Q - lưu lượng nước bơm, Q = 0.028 (m3/s) H - cột áp bơm, H =8.66( m) ρ - khối lượng riêng nước nhiật độ làm việc ρ = 998 (kg/m3) g = 9.81(m/s2) η - hiệu suất bơm, chọn η = 80% = 0.8 suy ra: N = 8.66 x0.028 x9.81x998 = 2.967 (kw), chọn N = 3(kw) 1000 x0.8 Vậy ta chọn bơm nước rửa lọc có thơng số sau: Qb = 100.8 (m3/h), N = (kw), cột áp H = 8.66 (m), η = 80% 4.5.12 Bồn lọc áp lực than [3] 4.5.12.1 Nhiệm vụ Bồn lọc áp lực cát có nhiệm vụ giữ lại ion kim loại cịn sót lại sau qua bể lọc áp lực cát 69 4.5.12.2 Thiết kế bồn lọc áp lực than Diện tích bể áp lực tính theo cơng thức F= Q T * Vtb − 3.6 * W * t1 − a * t2 * Vtb Trong đó: Q - cơng suất trạm xử lý, Q = 480 (m3/ng) T - thời gian làm việc trạm xử lý ngày, T = 10h a - số lần rửa bể lọc ngày lấy chế độ làm việc bình thường, chọn a = lần W - cường độ nước rửa, chọn W = 15 (l/s.m2) (Theo TCVN 33:1985 W = 14 -16 (l/s.m2)) t1 - thời gian rửa lọc, t1 = (phút) = 0.1 (giờ) t2 - thời gian ngưng bể lọc để rửa, t2 = 0.35(giờ) Vtb - tốc độ lọc chế độ bình thường, theo (TCVN 33:1985 Vtb =10 - 15m/s.Ta chọn Vtb =10 (m/s) Do vậy: F= 480 = (m ) 10*10 − 3.6*15*0.1 − 1*0.35*10 Vậy đường kính bể lọc áp lực là: Da = 4* F π = 4* = 1,6 (m) 3,14 Rửa lọc nước Lưu lượng nước rửa ngăn bể lọc: qr = f n * W đó: fn - diện tích ngăn lọc, fn = (m2) W - cường độ nước rửa lọc,theo TCVN 33:1985 W = 14 – 16 (l/s.m2) ta chọn W = 14 (l/s.m2) Do đó: qr = x 14 = 28 (l/s) = 0,028 (m3/s) = 100,8 (m3/h) Ta có vận tốc nước chảy ống dẫn nước rửa lọc chọn là:V = (m/s) Suy đường kính ống dẫn nước rửa lọc là: Dr = qr ∗ V *π Trong đó: qr - lưu lượng nước rửa bể lọc, qr = 0,028 (m3/s) 70 V - vận tốc nước chảy ống dẫn nước rửa lọc, V = (m/s) Nên: Dr = 0, 028* = 0,133 (m) = 133 (mm) ta chọn Dr = 125 (mm) 2*3,14 Chọn Dr = 125 (mm), dàn ống phân phối nước rửa lọc có ống nhánh ống bố trí theo hình xương cá Các ống nhánh đặt cách 300 mm (Quy phạm 250 – 300), số lượng ống nhánh ống phân phối là: nn/2 = l c − +1 đó: lc - chiều dài ống phân phối khí chính, lc = 1,4(m) 0.2 - tổng khoảng cách từ tâm ống nhánh đến mép ngồi ống 0.3 - khoảng cách ống nhánh Do đó: nn/2 = 1.4 − 0.2 + = (ống) Lưu lượng nước dẫn ống nhánh : qn = qn 5x đó: qn - lưu lượng nước cung cấp để rửa lọc, qn = 0,028 (m3/s) đó: qn = 0, 028 = 0.0028 (m3/s) 5x2 Đường kính ống nhánh: dn = Trong đó: qn = 0,0028 (m3/s) Vn - vận tốc nước ống nhánh, Vn = (m/s) Suy ra: dn = x0, 0028 = 0,042 (m) = 42,2 (mm) x3.14 Chọn dn = 40 mm Chiều dài ống nhánh xác định sau: + ống qua tâm bể: L1 = 550 mm + ống cách ống trung tâm 300 mm: L2 = 450 mm + ống cách ống trung tâm 600 mm: L3 = 180 mm Vậy tổng chiều dài ống nhánh là: L = 2xL1+4xL2+4xL3 71 = 2x550+4x450+4x180 = 3620 mm Chọn ống dẫn nước rửa lọc từ bể trung gian sang ống đường kính ống dẫn 125 (mm) Chọn đường kính ống dẫn nước lọc bể lọc với đường kính ống dẫn nước rửa lọc 125 (mm.) Đường kính ống xả nước rửa lọc với đường kính ống dẫn nước rửa lọc 125 (mm) Cấu tạo lớp sỏi đỡ sau: d = 20÷40 mm, dày 100 (mm) d = 10÷20 mm, dày 100 (mm) d = 5÷10 mm, dày 100 (mm) d = 2÷5 mm, dày 50 (mm) Tổng cộng : dày 350 (mm) Trong bể lọc áp lực chọn than anthrecite có cỡ hạt dtđ = 1,0 – 1,2 (mm) có hệ số không đồng K = 1,0 – 2,0, chiều dày lớp cát lọc nằm khoảng 0.7 – 0.8 (m) Chọn chiều dày lớp vật liệu lọc 0.8(m.) Chiều cao bể lọc áp lực : H = h1 + h2 + h3 + h4 Trong : h1 - chiều cao lớp đở kể đan đở chụp lọc, h2 = 0.35 + 0.005 = 0.355 (m) h2 - chiều cao lớp vật liệu lọc (lớp cát thạch anh), h3 = 0.8 (m) h3 - chiều cao lớp nước , h3 = 1.0 (m), (theo qui phạm h4 =0.8÷1.8 m) h4 - chiều cao dự phịng, h4 = 0.3 (m) => H = 0.355 + 0.8 + 1.0 + 0.3 = 2.45(m) Chọn H = 2.5 (m) Để phân phối nước vào bể lọc thu nước rửa lọc, ta thiết kế máng thu có dạng phễu làm thép Phễu thu nước rửa lọc gắn với ống có đường kính 125 mm để dẫn nước rửa lọc Khoảng cách từ bề mặt lớp cát lọc đến mép tràn máng thu tính theo cơng thức: ∆ hm = H ×e + 0, 25 100 đó: H - chiều cao lớp vật liệu lọc, H = 0.8m e - độ giản nở tương đối lớp vật liệu lọc, chọn e = 45% đó: ∆ hm = 0.8 x 45 + 0.25 = 0.61m 100 72 Các trang bị khác bể lọc Trong bể lọc áp lực trang bị thêm ống xả nước lọc đầu, ống có nhiệm vụ xả nước sau bể rửa lọc Bởi sau rửa bể nước lọc chất lượng không ổn định, ống nối trực tiếp với ống dẫn nước khỏi bể, đường ống xả nước lọc đầu lắp van để kiểm tra Và đường kính ống xả nước lọc đầu 125 (mm.) Ống xả kiệt gắn đáy bể lọc nhằm xả kiệt bể bể lọc có cố cần sữa chửa bể Ống xả kiệt có đường kính 160(mm) nằm sàn thu nước sát đày bể Nguyên lý hoạt động bể lọc áp lực Khi lọc: nước bơm từ bể trung gian qua chụp phân phối vào bể lọc, qua lớp vật liệu lọc, lớp sỏi đỡ, qua chụp lọc rơi xuống sàn thu nước đưa vào mạng lưới phân phối hệ thống ống dẫn nước Khi kiểm tra chất lượng nước khỏi bể lọc mà không đạt tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt (thông thường kiểm tra hàm lượng sắt sau lọc) ta tiến hành rửa bể lọc Khi rửa: Nước rửa bơm từ bể chứa nước qua hệ thống phân phối nước rửa lọc (cũng hệ thống thu nước lọc ), qua lớp sỏi đỡ lớp vật liệu lọc kéo theo cặn bẩn tràn vào chụp thu nước rửa lọc, xả mương theo thệ thống phân phối nước lọc vào bể Quá trình rửa tiến hành đến nước rửa hết đục ngừng rửa (thời gian rửa nước khoảng 10 phút) Sau rửa nước sau bể lắng lại đưa vào bể đến mực nước thiết kế cho bể làm việc Bơm nước rửa lọc Bơm rửa lọc có thơng số sau: Cường độ rửa lọc: 14 (l/s.m2) Diện tích bể lọc: (m2) Lưu lượng nước dùng để rửa lọc: Qrl=14 x = 28 (l/s) = 0.028 (m3/s) = 100.8 (m3/h) Vận tốc nước chảy ống (lấy vận tốc nước chảy ống dẫn nước rửa) (m/s) Chiều dài đoạn ống tính từ vị trí đặt bơm đến bể lọc (m) Đường kính ống dẫn nước : 125 (mm) Khối lượng riêng nước nhiệt độ làm việc, ρ = 998 (kg/m3) Tính cột áp cần thiết bơm Cột áp bơm xác định theo công thức: Hbơm = H1 + H2 + H3 Trong đó: 73 H1 - cột áp để khắc phục chiều cao hình học tính từ cốt mực nước thấp bể chứa đến mép máng thu nước rửa H2 - cột áp để khắc phục tổn thất bể lọc bao gồm tổn thất qua lớp sỏi đỡ, tổn thất qua lớp vật liệu lọc tổn thất áp lực phá vỡ kết cấu ban đầu lớp cát lọc H3 - cột áp để khắc phục tổn thất đường ống Ta có : H1 = + 0.5 + 2.26 = 4.76 (m) Trong đó: - chiều sâu lớp nước thấp bể chứa 0.6 - độ cao từ lớp nước bể chứa đến đáy bể lọc 2.26 - chiều cao tính từ đáy bể lọc đến mép máng tràn Ta có: H3 = (i x l) + 5%(i x l) Trong đó: l - đoạn ống dẫn nước lọc tính từ vị trí đặt bơm đến bể lọc, l = (m) i - độ dốc thuỷ lực Ta có lưu lượng nước cần dùng để rửa lọc là: 28(l/s), với đường kính ống dẫn nước rửa lọc D = 125(mm) ta tra bảng thuỷ lực suy ra: i = 0.028 Do : H3 = (0.028 x 4) + 5%(0.028 x 4) = 0.12 (m) Ta có: H2 = hđ + hVL Trong đó: hđ - tổn thất áp lực qua lớp sỏi đỡ Ta có : hđ = 0.02 x LS x W Trong đó: LS - chiều dày lớp sỏi đỡ, LS = 0.35m W - cường độ rửa lọc, W = 14 (l/s.m2) Do đó: hđ = 0.02 x 0.35 x 14 = 0,98 (m) Ta có: 74 hVL = ( a + b x W).L.e Trong đó: a,b - hệ số với kích thước hạt 0.5-1(mm) ta chọn a = 0.7, b = 0.5 e - độ giản nở lớp vật liệu lọc, e = 45% = 0.45 L - chiều dày lớp vật liệu lọc, L = 0.8(m) Do vậy: hVL = (0.7 + 0.5 x 14) x 0.8 x 0.45 = 2.8 (m) Suy : H2 = 0.98 + 2.8 = 3.78 (m) Do ta có: H = H1 + H2 + H3 = 4.76 +3.78 + 0.12 = 8.66 (m) Tính cơng suất bơm ta có cơng suất bơm nước rửa lọc xác định theo công thức sau: N= Q× H × g × ρ 1000 ×η Trong đó: Q - lưu lượng nước bơm, Q = 0.028 (m3/s) H - cột áp bơm, H =8.66( m) ρ - khối lượng riêng nước nhiật độ làm việc ρ = 998 (kg/m3) g = 9.81(m/s2) η - hiệu suất bơm, chọn η = 80% = 0.8 suy ra: N = 8.66 x0.028 x9.81x998 = 2.967 (kw), chọn N = 3(kw) 1000 x0.8 Vậy ta chọn bơm nước rửa lọc có thông số sau: Qb = 100.8 (m3/h), N = (kw), cột áp H = 8.66 (m), η = 80% 4.5.13 Bể chứa bùn 4.5.13.1 Nhiệm vụ Dùng để chứa bùn tươi từ bể lắng bể lắng [3] 75 4.5.13.2 Thiết kế bể chứa bùn Tổng luợng bùn lang lang Qbun = Qbun + Qbun = 2, 4(m3 / ) + 0, 5(m3 / ) = 2,9(m3 / ) ≈ 3(m3 ) Thời gian lưu bùn lấy ngày Thể tích bể nén bùn: Vbùn = Qbùn* t = 3*5 =15(m3) chọn: chiều cao bể H = 4(m) diện tích bể đuợc tính theo cơng thức: F= V/H = 15/4 = 3,5(m2) Suy đuờng kính bể: D= 4× F π = × 3, = 2(m) 3,14 4.6 Tính tốn kinh tế [11] 4.6.1 Phần Xây Dựng Stt 6 Cơng trình Đơn vị Số tính lượng Bể điều hịa, BTCT BxLxH =5,0mx6,0mx4,5 m Bể chứa trung gian BxLxH =2,0mx2,0mx4,5 m Bể trộn nhanh, BTCT, DxH = 1,5m x2,5m Bể trộn chậm, BTCT, BxLxH = 2,5mx2,5mx2,5m Bể lắng, BTCT BxLxH =3,5mx3,5mx4,5 m Bể lọc áp lực cát than DxL =1,6mx2,5m Bể trung hòa, BTCT BxLxH = 1,0m x1,0mx1,5m Đơn giá Thành tiền Bể 215.000.000 215.000.000 Bể 27.000.000 54.000.000 Bể 7.000.000 14.000.000 Bể 19.000.000 38.000.000 Bể 84.000.000 168.000.000 Bể 19.000.000 19.000.000 Bể 1.500.000 1.500.000 Tổng 409.500.000 4.6.2 Phần Thiết Bị Stt 01 Tên Bơm chìm Thơng số kỹ thuật 2kW;20m3/h,20m Số lượng 06 Đơn giá 000 000 Thành tiền 54 000 000 76 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 Bơm hóa chất Khuấy keo tụ, trung hịa, tạo bơng Khuấy hóa chất pH controller Bơm áp lực Bơm bùn bể lắng Máy nén khí Thiết bị gia nhiệt khí Thùng đựng hóa chất Tháp bẫy Tháp hấp thụ than hoạt tính Bộ ống nghiêng bể lắng Đá khoáng Dây điện + tủ điện 0,18kW; Q = 20 l/h 15 000 000 75 000 000 0,55kW 05 000 000 35 000 000 0,12kW 0,05kW 1,8kW; 20m3/h, 50m 08 02 02 36 000 000 10 000 000 13 000 000 21 000 000 20 000 000 26 000 000 1,5kW;10m3/h, 10m 000 000 12 000 000 3,7kW, 5000mmAq 02 37 000 000 37 000 000 01 100 000 000 100 000 000 m3 08 000 000 24 000 000 Inox , 15 m3 Thép 5mm quét composite, m3 01 120 000 000 120 000 000 01 40 000 000 40 000 000 PVC 02 000 000 14 000 000 01 40 000 000 Tổng 60 000 000 40 000 000 678 000 000 4.6.3 Hệ Thống Xử Lý Khí STT Thiết bị Quạt hút Tháp giải nhiệt Thông số Số lượng Q=100 m3/h, N=1,5HP CS: tấn, composite Tổng Giá, VNĐ 1 00 000 10 000 000 13 500 000 Tổng = Tổng + Tổng + Tổng = 691.909.000 đồng CHI PHÍ VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI Tổng chi phí điện năng: 100 kW.h * 1.000đồng/kW.h = 100.000 đồng /h Chi phí điện ngày: 100.000 đồng/h * 10h/ngày = 000 000 (đồng/ngày) Chi phí hóa chất: - NaOCl: 0,5kgNaOCl/m3 nước thải Lượng NaOCl cần dùng: 0,5kg/m3 * 480m3 = 240kgNaOCl/ngày 77 Chi phí: 240kg/ngày * 20000đồng/kg = 4800000đồng/ngày - FeSO4: 0,5kgPAC/m3 nước thải Lượng phèn cần dùng: 0,5kg/m3 * 480m3 = 240kgFeSO4/ngày Chi phí: 240kg/ngày * 000đồng/kg = 1440000 đồng/ngày - Ca(OH)2: 0,25kgNaOH/m3nước thải Lượng xút cần dùng: 0,25kgCa(OH)2/m3 * 480m3/ngày = 120kg Ca(OH)2/ngày Chi phí: 120 kg/ngày * 000đồng/kg = 360000đồng /ngày - Polymer: 0,01kgPolymer/m3nước thải Lương polymer cần dùng: 0,01kg/m3 * 480m3 = 4,8kg/ngày Chi phí: 4,8kg/ngày * 100 000đồng /kg = 480000 đồng /ngày Tổng chi phí hóa chất ngày: 4800000 +1440000 + 360000 + 480000 = 7080000 (đồng /ngày) Chi phí nhân cơng: người * 50 000đồng/người.ngày = 100 000 (đồng/người.ngày) Chi phí vận hành ngày: 7080000 + 000 000 + 100 000 = 8090000 (đồng/ngày) 78 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Nước thải nhà máy sản xuất gia công quặng Vonfram với số ô nhiễm sau: pH = 11,5 – 13, SS = 300 (mg/l) COD = 300(mg/l), NH3 = 1400(mg/l) Hàm lượng kim loại nặng cao Tất tiêu vượt tiêu chuẩn chất lượng nước thải công nghiệp TCVN 5945 – 2005, tiêu chuẩn dùng để kiểm soát chất lượng nước thải trước đổ vào khu vực nước Do khả gây ô nhiễm khu vực nước sông ảnh hưởng đến người dân môi trường xung quanh điều không tránh khỏi, nước thải không xử lý theo tiêu chuẩn đầu Vì việc xử lý khí thải, chất thải rắn, đặc biệt nước thải điều cần thiết cấp bách môi trường nước ta nói riêng tồn giới nói chung Với tính chất nước thải nhà máy cơng nghệ xử lý thiết kế: Xử lý học (tháp đuổi khí), xử lý hóa lý (keo tụ lắng kim loại nặng có nước thải) đạt loại B tiêu chuẩn 5945 – 2005 yêu cầu khu xử lý tập trung Ưu diểm Phương pháp xử lý học khí NH3 sau qua tháp đuổi khí đạt hiệu cao (85 – 90%), giảm nồng độ khí NH3 xuống mức thấp để dễ dàng xử lý cơng nghệ xử lý hóa lý Hàm lượng kim loại nặng dễ dàng xử lý đến mức thấp để xả thải Đối với kim loại Cr loại kim độc thuộc loại khó xử lý đạt nhất, công nghệ xử lý hóa lý thiết kế, hàm lượng Cr sau xả thải đạt chuẩn cho phép Hệ thống xử lý tự động hóa cao, dễ vận hành, không gây độc hại môi trường xung quanh thân người vận hành 5.2 KIẾN NGHỊ Do nồng độ khí NH3 sau qua tháp đuổi khí cịn cao,do khơng thể xả thải trưc tiếp mơi trường, gây nhiễm cho mơi trường xung quanh.Do cơng ty cần đầu tư xây 79 dựng thêm cơng trình để hấp thu lượng khí NH3 cho nồng độ NH3 thải môi trường đạt yêu cầu Xử lý kim loại Cr khơng thiết phải dùng hóa chất cơng nghệ nêu, ngồi hóa chất cịn xử dụng hóa chất khác(như FeSO4, aixit H2SO4) Vì cơng ty cần tính tốn cho lượng hóa chất mà xử dụng ln tiết kiệm đạt hiệu kinh tế Nhà máy cần áp dụng công nghệ sản xuất dể hạn chế ô nhiễm (quản lý tốt hơn, thay đổi nguyên liệu, quy trình sản xuất, cơng nghệ hồn lưu tái xử dụng ) 80