THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THÁI CHO XÍ NGHIỆP CAO SU HOÀ LÂM CÔNG SUẤT 500m”ngàyđêm

TRƯỜNG ĐH BÁN CÔNG TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG & BẢO HỘ LAO ĐỘNG NGÀNH KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔ N ĐỨ C THẮ NG TON DUC THANG UNIVERSITY LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO XÍ NGHIỆP CAO SU HỒ LÂM CƠNG SUẤT 500m3/ngày.đêm SVTH : VŨ NAM MSSV : 710461B LỚP : 07MT1N GVHD : Th.S LÊ VIỆT THẮNG TP Hồ Chí Minh, Tháng 01/2008 LỜI CÁM ƠN  Để hoàn thành luận văn này, em nhận nhiều giúp đỡ, hỗ trợ từ Thầy cô, gia đình, bạn bè Em xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến Thầy Lê việt Thắng, người hướng dẫn, giúp đỡ,chỉ bảo tận tình suốt thời gian em thực luận văn Em xin chân thành cảm ơn Tiến sĩ Nguyễn Văn Quán tận tình giúp đỡ em nhiều tạo điều kiện để em thực luận văn Em xin cảm ơn quý thầy cô khoa môi trường bảo hộ lao động quan tâm, truyền dạy kiến thức,kinh nghiệm trang bị cho em hành trang vào đời quí báu Cuối em xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình ,bạn bè người thân tạo điều kiện động viên giúp đỡ lúc khó khăn để em hoàn thành luận văn tốt nghiệp TP.HCM,ngày 26 tháng 12 năm 2007 Sinh viên thực VŨ NAM MỤC LỤC Lời cảm ơn Mục lục - Danh mục bảng Danh mục hình - Bảng kí hiệu chữ viết tắt - Chương 1: LỜI MỞ ĐẦU - 1.1 Đặt vấn đề - 1.2 Mục tiêu luận văn - 1.3 Ý nghĩa thực tiễn - 1.4 Phương pháp thực Chương : TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CAO SU - 2.1 Thành phần cấu tạo mủ cao su - 2.1.1 2.2 Thành phần hóa học nguyên liệu - Phương pháp chế biến - 11 2.2.1 Công nghệ chế biến mủ li tâm - 11 2.2.2 Công nghệ chế biến mủ cốm 12 2.2.3 Công nghệ chế biến mủ tờ - 12 2.3 Nguồn gốc tính chất nước thải ngành chế biến cao su 16 2.3.1 Nguồn gốc nước thải ngành chế biến cao su 16 2.3.2 Tính chất nước thải ngành chế biến cao su 16 2.3.3 Đặc tính nước thải ngành chế biến cao su 18 2.3.4 Chế độ nước thải ngành chế biến cao su - 19 2.3.5 Lưu lượng nước thải 19 2.4 Đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường nhà máy chế biến cao su 20 2.4.1 2.5 Các nguồn gây ô nhiễm từ nhà máy 20 2.4.1.1 Ô nhiễm nước 20 2.4.1.2 Ơ nhiễm khơng khí 20 2.4.1.3 Chất thải rắn - 20 Mức độ ô nhiễm nhà máy chế biến cao su 21 2.5.1 Vấn đề tồn hệ thống xử lý nước thải cao su 21 Chương :TỔNG QUAN VỀ XÍ NGHIỆP CHẾ BIẾN CAO SU HÒA LÂM 22 3.1 Đặc điểm,vị trí,qui mơ xí nghiệp 22 3.2 Công nghệ sơ chế sản xuất mủ cao su - 22 3.3 Công nghệ chế biến mủ cao su SVR 3L,SVL 5L - 24 3.4 Nhu cầu nguyên liệu mức độ gây nhiễm xí ngiệp - 25 3.5 Tác động khí thải - 25 3.5.1 Nguồn gốc gây nhiễm khơng khí - 26 3.5.2 Tác động chất gây ô nhiễm không khí - 26 3.6 Tác động nước thải tới môi trường - 26 3.6.1 Nguồn gốc gây ô nhiễm môi trường nước đất 26 3.7 Tác động chất thải rắn tới môi trường - 27 3.7.1 Chất thải rắn sản xuất không nguy hại - 27 3.7.2 Chất thải rắn sinh hoạt - 27 3.7.3 Chất thải rắn nguy hại 27 3.7.4 Tác động chất thải rắn tới môi trường 27 Chương : ĐỀ SUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI - 28 4.1 Các phương pháp cơng trình thường sử dụng 28 4.1.1 Các phương pháp xử lý nước thải cao su 28 4.1.1 Các cơng trình thường áp dụng xử lý nước thải cao su 29 4.2 Một số dây chuyền công nghệ nhà máy chế biến cao su 30 4.3 Yêu cầu công nghệ đặt - 31 4.2 Lựa chọn công nghệ - 31 4.3 Đề suất sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải 32 4.3.1 Phương án - 32 4.3.2 Phương án - 33 4.4 Thuyết minh qui trình cơng nghệ 34 4.5 Mô tả cơng trình đơn vị 34 Chương : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT 37 5.1 Thành phần,tính chất nước thải xí nghiệp cao su Hòa Lâm 37 5.2 Song chắn rác 37 5.3 Bể gạn mủ - 39 5.4 Bể điều hòa - 44 5.5 Bể lắng I - 49 5.6 Bể UASB - 55 5.7 Bể AEROTEN - 64 5.8 Bể lắng li tâm - 73 5.9 Hồ sinh học - 79 5.10 Sân phơi bùn 79 Chương : KHAI TOÁN KINH TẾ 83 6.1 Chi phí xây dựng - 83 6.2 Vốn trang thiết bị 83 6.3 Chi phí vận hành - 84 6.3.1 Chi phí nhân cơng 84 6.3.2 Chi phí điện - 84 6.4 Tổng chi phí đầu tư xây dựng năm - 85 Chương : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ - 86 KẾT LUẬN - 86 KIẾN NGHỊ 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 DANH MỤC CÁC BẢNG  Bảng 1.1 Thành phần chất hữu phi cao su mủ cao su .10 Bảng 1.2 Thành phần,tính chất nước thải ngành chế biến mủ cao su 18 Bảng 1.3 Thành phần hóa học nước thải ngành chế biến mủ cao su 18 Bảng 1.4 Đ ặc tính nhiễm nước thải nghành cao su 19 Bảng 2.1 Cơng suất chế biến cao su xí nghiệp .22 Bảng 2.2 Công nghệ,thiết bị chế biến cao su xí nghiệp 23 Bảng 2.3 Bảng nguyên liệu,hóa chất sử dụng sản xuất xí nghiệp 25 Bảng 2.4 Tác động chất gây ô nhiễm không khí 26 Bảng 5.1 Thành phần,tính chất nước thải xí nghiệp cao su Hòa Lâm 37 Bảng 5.2 Các thông số lưu lượng dùng thiết kế 37 Bảng 5.3 Các thông số dùng để tính tốn bề gạn mủ 37 Bảng 5.4 Các thông số dùng để thiết kế bể điều hòa 44 Bảng 5.5 Các thông số dùng để tính tốn bề trộn hóa chất nâng pH 48 Bảng 5.6 Các thông số đầu vào bể UASB .55 Bảng 5.7 Các thông số dùng để chọn tải trọng xử lý cho UASB 55 Bảng 5.8 Các thông số bùn cho vào bể UASB .61 Bảng 5.9 Các thông số để thiết kế bể Aeroten 65 Bảng 5.10 Các thông số dùng để thiết kế bể lắng li tâm II 73 Bảng 5.11 Các thông số chọn tải trọng xử lý cho bể lắng II 74 Bảng 5.12 Bảng tải trọng cặn m2 sân phơi bùn 81 DANH MỤC CÁC HÌNH  Hình 1.1 Cơng nghệ chế biến cao su ly tâm 13 Hình 1.2 Công nghệ sơ chế mủ tờ 14 Bảng 1.3 Công nghệ chế biến mủ cốm 15 Bảng 2.1 Qui trình chế biến mủ xí nghiệp cao su Hịa Lâm 24 Bảng 4.1 sơ đồ dây chuyền công nghệ nhà máy cao su Phú Riềng 30 Bảng 4.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ nhà máy cao su Đồng Nai .30 Bảng 4.3 Sơ đồ dây chuyền công nghệ nhà máy cao su Lộc Ninh .31 Bảng 4.4 Sơ đồ hệ thống xử lí nước thải cao su Hòa Lâm 32 Bảng 5.1 Cách bố trí chắn khí chắn hường dòng .57 Bảng 5.2 Bố trí chắn khí chắn hường dịng 59 Bảng 5.3 Máng cưa cho bể UASB 63 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT  STT Ký hiệu viết tắt Tên đầy đủ BOD Nhu cầu oxy sinh hóa COD Nhu cầu oxy hóa học DO Nồng độ oxy hịa tan F/M Tỉ số thức ăn/Lượng vi sinh MLSS Hàm lượng chất rắn lơ lửng MLVSS SS Chất rắn lơ lửng TSS Tổng chất rắn lơ lửng TCVN Tiêu chuan Việt Nam 10 TCXD Tiêu chuan xây doing 11 VSS Chất rắn lơ lửng bay 12 XLNT Xử lí nước thải 13 VSV Vi sinh vật 14 DxRxC Dài x Rộng x Cao 15 UASB Bể phân hủy kị khí Hàm lượng SS lơ lửng bay Chương LỜI MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Những năm trở lại đây, kinh tế Việt Nam có bước tiến vượt bậc Nền kinh tế thị trường thúc đẩy phát triển ngành kinh tế,đời sống nhân dân ngày cải thiện, nâng cao Song song với phát triển đó, nước ta bước đầu quan tâm đến tác động hoạt động kinh tế, ngành công nghiệp, sở sản xuất môi trường, đặc biệt môi trường nước nhằm đảm bảo sức khỏe cho người dân, bảo vệ môi trường, hướng tới mục đích phát triển bền vững Cùng với phát triển nhiều ngành khác ngành công nghiệp cao su thải lượng lớn nước thải, phần khí thải phát sinh mùi nghiêm trọng Vì vậy, việc xử lý nguồn nước thải vấn đề quan tâm hàng đầu ngành công nghiệp chế biến cao su 1.2 Mục tiêu luận văn Thiết kế hệ thống xử lý nước thải công suất 500m3/ngày cho cơng ty cao su Hịa Lâm – tỉnh Bà Rịa Xác định nguồn gây ô nhiễm mức độ ô nhiễm công ty Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhằm giảm thiểu tác hại môi trường Yêu cầu nước thải môi trường bên đạt tiêu chuẩn loại B (theo TCVN 5945-2005 ) 1.3 Ý nghĩa thực tiễn Nước thải cao su có nhiều tiêu nhiễm vượt q tiêu chuẩn cho phép xã thải Nếu không xử lý đạt hiệu gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường nước ngầm nước mặt, ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống người dân Tuy việc xử lý ô nhiễm việc làm cần thiết yếu tố kinh tế khả thực thi không phần quan trọng Vì nội dung luận văn vừa nhằm thiết kế cơng trình có khả xử lý tốt, đạt hiệu quả, vừa tính đến khả kinh tế thực thi phù hợp với điều kiện nhà máy, nơi phát sinh nguồn ô nhiễm, để dễ dàng áp dụng thực tế 1.4 Phương pháp thực Thu thập tổng hợp tài liệu liên quan đến ngành công nghiệp cao su,so sánh số liệu thu thập với tiêu chuẩn việt nam Tìm hiểu nghiên cứu thành phần tính chất nước thải cao su, tiêu cần quan tâm xử lý phương pháp xử lý nước thải cao su áp dụng hiệu Đánh giá ìtnh hình ô nhiễm nhà máy khu vực xung quanh Tham khảo mặt nhà máy, vị trí khu xử lý nhằm đưa cơng nghệ có tính kinh tế có khả thực thi cao Bảng 5.11 Bảng thông số chọn tải trọng xử lí bể lắng Tải trọng bề mặt(m3/m2.ngày) Loại cơng trình xử lí sinh học Tải trọng chất rắn(kg/m2.h) Trung bình Lớn Trung bình Lớn Bùn hoạt tính khuếch tán oxy khơng khí 16,3 – 32,6 40,7 – 48,8 3,9 – 5,9 9,8 Bùn hoạt tính khuếch tán oxy nguyên chất 16,3 – 32,6 40,7 – 48,8 4,9 – 6,8 Chiều cao công tác (m) 3,7 – 6,1 3,7 – 6,1 kích thước bể lắng đợt Lưu lượng bể lắng li tâm gồm dịng tuần hồn Q = 500+300 =800 m3/ ngày Chọn tải trọng thích hợp cho bề mặt bùn hoạt tính 19 m3/m2.ngày Dien tích bề mặt bể lắng Fbê = Q 500 = = 26,3m a 19 Đường kính bể lắng d= Fbê π = × 26,3 π = 5,8m chọn Chiều sâu lắng : h = 3m Chiều sâu lớp nước trung hòa: h th = 0,3 m, Chiều sâu bùn lắng: h b = 0,4 m, Chiều cao bảo vệ: h bv = 0,3 m, Tổng chiều cao xây dựng bể: H xd = h + h th + h b + h bv = 3,0 + 0,3 + 0,4 + 0,3 = 4m Đường kính buồng phân phối trung tâm 0,2 ÷ 0,3 đường kính bể d tt = 0,2xD beå = 0,2x5,8 = 1,16m Chiều cao ống trung tâm htrungtam = 60% H = 0,6 × = 1,8m 74 Đường kính phần loe ống trung tâm d l = 1,35x1,16 = 1,56m Đường kính chắn: lấy 1,3 đường kính miệng loe bằng: D c = 1,3 × d L = 1,3 × 1,56 = 2,03 m Khoảng cách mép miệng loe đến mép bề mặt chắn theo mặt phẳng qua trục tính theo cơng thức: l= × Qmax − s × 0,0244 = = 0,25 m Vk × π × (D + d n ) 0,02 × 3,14 × (5,8 + 0,4) Đường kính đáy nhỏ,d n =0,4m Trong đó: V k - tốc độ dòng nước chảy qua khe hở với miệng loe ống trung tâm bề mặt chắn, V k ≤ 20mm/s, chọn V k = 20 mm/s = 0,02m/s Q max-s – Lưu lượng nước thải lớn giây, Q max-s = 0,0244 (m3/s) Bể lắng II có bố trí hệ thống gạt ván máng thu ván Tổng chiều dài máng thu ván Lm = (0,7 − 0,8) D = 0,7 × 5,8 = 4,06m Bố trí máng thu váng máng dài Chiều cao máng : h m =0,8(m) Đường kính ống thu váng nổi: D =150(mm) Vận tốc gạt ván gạt bùn v = 0,03 vịng/phút Diện tích buồng phân phối trung tâm: Ftt = π × d tt 3,14 × 1,16 = = 1,06m Chiều cao phần chop đáy bể có độ dốc 10% tâm : H d =10% D 5,8 = 0,1 = 0,29m 2 Chọn chiều sâu phần chop đáy hố thu bùn 0,4m 75 Chiều cao phần chứa bùn hình trụ : H b =H-(H l +H d +H bv )=4-(3+0,3+0,3)=0,4m Thể tích phần lắng V= π × (D − d ) Hl = 3,14 × (5,8 − 1,16 ) × = 76,05m Thời gian lưu nước t= 76,05 V = = 0,095 ngày=2,3h Q + Qr 500 + 300 Máng thu nước Chọn máng thu nước nằm bể,bề rộng máng thu nước : B máng =0,25m Chọn chiều cao máng thu h máng =0,3m Diện tích mặt cắt ướt máng thu F máng = B máng x h máng =0,25x0,3=0,075m2 Vận tốc nước máng thu Trong trình lắng : bùn cặn lắng xuống nên để tính máng chảy tràn ta quan tâm đến lưu lượng nước(hàm lượng bùn theo dịng nước tràn coi khơng đáng kể) V máng = Q 500 = = 6666,7 m / = 0,077 m / s = 77 mm / s F 0,075 Đường kính máng thu nước: d máng =D+2xb=5,8+2x0,2=6,2m b:chiều dày thành bể bê tông cốt thép,b=0,2m Máng cưa Đường kính máng cưa D m =D bể =5,8m Chiều dài máng cưa L m =πxd m =3,14x5,8=18,2m Máng cưa thiết kế Số khe khe/m.dài 76 Khe tạo góc 900 Bề rộng cưa b b =100mm Bề rộng khe b k =150mm Chiều sâu khe hk= bk 150 = = 75mm 2 Chiều cao tổng cộng máng cưa H=200mm Tổng số khe n=L m x4=18,2x4=72,8 khe=73khe Lưu lượng nước chảy qua khe : Q khe = Q 500 = = 6,8m / ngày = 0,79.10 − m / s n 73 Q khe = φ 5/ C d g xtg hngâp = 0,79.10 − m / s 15 Mặt khác Trong : C d : hệ số tràn,C d =0,6 φ : Góc cưa : φ =90 H ngâp =0,022m=22mm