(TIỂU LUẬN) thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho lò hơi từ nước thủy cục công suất 500m3 ngày đêm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM NGHÀNH : CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG  THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP CHO LÒ HƠI TỪ NƯỚC THỦY CỤC CÔNG SUẤT 500M /NGÀY.ĐÊM GVHD: TS Nguyễn Duy Đạt SVTH: Võ An Toàn Lê Thị Tuyết Nhung NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Họ tên sinh viên: Võ An Toàn MSSV : 18150121 Họ tên sinh viên: Lê Thị Tuyết Nhung MSSV : 18150105 TÊN ĐỀ TÀI : Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho lị từ nước thủy cục cơng suất 500m3/ngày.đêm NỘI DUNG VÀ NHIỆM VỤ - Đề xuất sơ đồ cơng nghệ - Tính tốn hệ thống xử lí nước thủy cục cấp cho lị cơng suất 500m /ngày.đêm • Tính tốn bể lọc áp lực • Tính tốn cột than hoạt tính • Tính cột trao đổi cation • Tính hệ thống RO • Tính cột lọc tinh • Tính bể chứa nước • Tính thiết bị khử khí - Vẽ vẽ CAD thể cơng trình thiết kế • Bản vẽ sơ đồ cơng nghệ • Bản vẽ bể lọc áp lực • Bản vẽ hệ thống RO - Vận hành hệ thống - Nhận xét kiến nghị THỜI GIANTHỰC HIỆN: từ 02/04/2020 đến 30/7/2020 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Nguyễn Duy Đạt Đơn vị công tác : Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh Tp HCM, ngày… tháng… năm CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ( kí ghi rõ họ tên) Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TPHCM Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Khoa CN Hóa học TP Bộ mơn CN Mơi trường ĐÁNH GIÁ TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC (ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP) Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho lò từ nước thủy cục công suất 500m3/ngày.đêm Sinh viên: Võ An Toàn Sinh viên: Lê Thị Tuyết Nhung Thời gian thực từ 02/02/2020 đến 30/7/2020 Ngày Nội du Chương + Tiêu chuẩn (ví dụ nước th uống sinh hoạ nước cấp cho nước uống … Các thông s 22/4/2020 nước đầu vào đề xuất đề x lý tính tốn 29/4/2020 6/5/2020 Tìm hiểu nước có liên q chọn Tìm hiể cơng trình đơn nghệ xử lý Chương + Đề phư xử lí phù hơp Cấu tạo, va chức đơn vị c Chương So sánh p chọn phương Giải thích s 13/5/2020 Chương Tìm hiểu sơ đ thực tế Chương Nghiên cứu sơ hợp với đề tài Chương Tính tốn đầu Chương Tính tốn Chương Tính tốn Nộp Trả lời câu nhóm cơng nhóm Chỉnh sửa tốn Chỉnh sửa toán 20/5/2020 27/5/2020 3/6/2020 10/6/2020 17/6/2020 24/6/2020 1/7/2020 8/7/2020 Chỉnh sửa chương 15/7/2020 Chỉnh sửa chương Chỉnh sửa chương + W 22/7/2020 28/7/2020 Nộp tất hoàn chỉnh Ngày tháng năm 2020 Giáo viên hướng dẫn THỰC PHẨM PHIẾU NHẬN XÉT HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌC (Đồ án xử lý nước cấp) Người nhận xét (học hàm, học vị, họ tên): TS Nguyễn Duy Đạt Cơ quan công tác: Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh Sinh viên nhận xét: Võ An Toàn Lê Thị Tuyết Nhung Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho lị từ nước thủy cục cơng suất 500m3/ngày.đêm STT Nội dung (lưu ý thang điểm nhỏ 0.5 điểm) Ý thức học tập Vắng mặt > 50% buổi gặp giáo viên hướng dẫn công việc so với yêu cầu > lần Vắng mặt 50% - 30% buổi gặp giáo viên hướng dẫ độ công việc so với yêu cầu - lần Vắng mặt 10 - 30% buổi gặp giáo viên hướng làm việc, tiến độ yêu cầu Có mặt đầy đủ buổi gặp giáo viên hướng dẫn Tích làm việc, tiến độ yêu cầu, có sáng kiến đề xuất m Mức độ am hiểu Giải thích SĐCN khơng trình bày đư nhiệm vụ cơng trình Diễn giải chi tiết chức nhiệm vụ c SĐCN Diễn giải chi tiết chức nhiệm vụ c SĐCN chưa giải thích cách tính toán, ch vẽ rõ ràng, kỹ thuật Diễn giải chi tiết chức nhiệm vụ c SĐCN giải thích cách tính tốn, trình bày bả kỹ thuật Hình thức Trình bày thuyết minh không theo format chuẩn, kh phần Trình bày thuyết minh theo format chuẩn, cịn n mục khơng rõ ràng, bảng biểu, hình vẽ khơng đá lỗi tả, đánh máy Trình bày thuyết minh theo format chuẩn cịn m Trình bày thuyết minh theo format chuẩn, rõ ràng, log Cơ sở đề xuất quy trình cơng nghệ xử lý Trình bày không đầy đủ sở lựa chọn công nghệ (tổ lý, thành phần tính chất chất thải, vấn đề mơi trường c quyết) đề xuất công nghệ xử lý chưa phù hợp (thuy đồ, ưu nhược điểm) Trình bày đầy đủ sở lựa chọn công nghệ đề nghệ xử lý chưa phù hợp (thuyết minh, sơ đồ, ưu nhượ Trình bày đầy đủ sở lựa chọn công nghệ đề xuất lý phù hợp thuyết minh chưa rõ ràng, xác Trình bày đầy đủ sở lựa chọn công nghệ đề xuấ xử lý phù hợp (thuyết minh, sơ đồ, ưu nhược điểm) Tính tốn, thiết kế cơng trình Kết sai 50% nội dung tính tốn Kết sai từ 50% - 30% nội dung tính tốn, cơng thứ trạng lớp cát, tìm chỗ rửa chưa đạt yêu cầu, độ nhiễm bẩn lại lớp học ( Có thể tháng lần) o Lấy mẫu cát để phân tích độ nhiễm bẩn (1 năm lần) o Kiểm tra lượng cát bị hao hụt Nếu cần phải đổ thêm cát lọc phải cắt bỏ lớp cát bị nhiễm bẩn mặt dày ÷ cm (6 tháng lần) o Kiểm tra mặt phẳng mép máng thu nước rửa, không phẳng ngang phải mùi mép máng (1 năm lần) o Sau lần sản xuất bể phải khử trùng clo với nồng độ 20 ÷50mg/l, ngầm 24 Sau rửa nước sạch, nước rửa lại 0,3mg/l clo dư 126 5.2 Cột trao đổi cationit Quá trình V1 V2 V3 V4 V5 V6 Bảng 2: Vận hành thiết bị trao đổi ion 127 Sau chu kỳ hoạt động ( 8h ) nhựa khả trao đổi, chất lượng nước sau trao đổi đi, cần phải tiến hành hồn ngun nhựa - Chuẩn bị dung dịch hoàn nguyên NaCl 20% - Chuẩn bị 0.62m3 dd NaCl 20% cho lần rửa( cần khoảng 196.6kg muối NaCl) Cách pha hóa chất: - Cho 0.62m3 nước vào bồn NaCl - Tiếp tục cho 196.6kg muối NaCl vào khuấy - Bước 1: Rửa ngược nước v=12m/h; t= 15 phút - Bước 2: Hoàn nguyên dung dịch NaCl 10% V = 0.62 m3; t= 12 phút - Bước 3: Rửa xuôi chậm nước Q= 13.44 m3/h; t = 30 phút - Bước : Rửa xuôi nhanh nước Q=20.16m3/h; t= 30 phút Sự cố hệ thống: - Nước sau xử lý không đạt chất lượng: Kiểm tra hạt nhựa – Hoàn nguyên nhựa 128 - Hệ thống bị áp: kiểm tra ống, đẩy hơi, thay đồng hồ áp - Hạt lọc bị thất thoát: Kiểm tra thường xuyên cung cấp hạt nhựa - Nước sau lọc bị nhiễm phèn, sắt: Kiểm tra hệ thống phía trước - Muối lọt vào nước sau xử lý: Kiểm tra ống thoát nước 5.3 Cột lọc tinh Sau thời gian sử dụng, cặn thẩm thấu vào lõi lọc tinh làm cho chất lượng nước đầu Vì vậy, cần phải tháo lõi vệ sinh Các bước vệ sinh lõi lọc tinh: - Bước 1: Cho 50l HCl 0.2% vào thùng 1, ngâm lõi khoảng 10 phút lấy rửa lại nước - Bước 2: Tiếp tục cho lõi vào thùng chứa 50l NaOH 0.2% ngâm khoảng 10 phút lấy rửa lại nước - Bước 3: Cho tiếp lõi lọc tinh vào dung dịch H2O2 0.2% thùng ngâm khoảng 10 phút lấy - Bước 4:Cuối rửa lại với nước lắp lại cũ Sau khoảng lần rửa hóa chất để sử dụng lại, đến lần thứ nên thay lõi 129 Hiện tượng Bơm chạy không đủ công suất định mức Bơm gây ồn tăng áp suất Ngừng thiếu áp Bảng 3: Sự cố vận hành cột lọc tinh 130 5.4 Hệ thống RO Khởi động hệ thống - Mở công tắc nguồn, công tắc khẩn - Mở van nước (V1), dòng vào (V2) dòng thấm (V3), van hồi dòng đậm đặc (V4) Đóng van hóa chất (V5) - Xoay cơng tắc sang phải vị trí ‘OPERATION’ - Bật công tắc mở bơm - Xoay van chỉnh áp chiều kim đồng hồ để điều chỉnh áp lực yêu cầu ( khoảng 10 bar ) Tắt hệ thống - Tắt bơm - Xoay van chỉnh áp ngược chiều kim đồng hồ ( giảm áp) - Tắt công tắc điện nguồn Vệ sinh nguồn - Thực vệ sinh màng RO khi: 131 - Lưu lượng dòng thấm giảm 10% so với ban đầu - Tổn thất áp lực tăng vượt 15% so với thiết kế suốt 48h hoạt động - Nồng độ muối dòng thấm tăng 5% Các hóa chất rửa màng - Bước 1: Rửa dung dịch NaOH 0.1% - Bươc 2: Rửa dung dịch Na-EDTA 0.1% - Bước 3: Rửa dung dịch acid citric 2% Chuẩn bị dung dịch rửa màng Dung dịch NaOH 0.1% - Chuẩn bị 1m3 dd NaOH 0.1% cho lần rửa (cần khoảng 1kg NaOH rắn) - Cách pha hóa chất: • Cho 1m3 nước vào bồn hóa chất • Cho tiếp 1kg NaOH rắn vào khuấy cho NaOH tan Lưu ý: Đổ nước vào bồn trước cho hóa chất vào Dung dịch Na-EDTA 0.1% - Chuẩn bị 1m3 Na-EDTA 0.1% cho lần rửa ( cần khoảng 1kg Na-EDTA rắn) - Cách pha hóa chất: • Cho 1m3 nước vào bồn hố chất • Tiếp tục cho kg 1kg Na-EDTA rắn vào khuấy Lưu ý: Đổ nước vào bồn trước cho hóa chất vào Dung dịch acid citrid 2% - Chuẩn bị 1m3 dd acid citrid 2% cho lần rửa(cần khoảng 20 kg bột acid citrid) - Cách pha hóa chất: 132 • Cho 1m3 nước vào bồn hóa chất • Cho tiếp 20 kg bột acid citrid nguyên chất vào khuấy Lưu ý : Đổ nước vào bồn trước cho hóa chất vào Trình tự bước rửa màng Rửa nước - Bước 1: • Mở van V1, V2, V4 đóng van V5, V3 - Bước 2: Rửa nhanh qua lần nước từ bể chứa nước • Bật cơng tắc nguồn • Bật cơng tắc mở bơm PR2 Rửa hóa chất - Bước 1: • Mở van V5, V2, V6, V4 • Đóng tất van cịn lại - Bước 2: Rửa tốc độ chậm ( khoảng – phút ) • Bật cơng tắc nguồn • Bật chế độ ‘ CLEANING’ • Bật cơng tắc mở bơm PR2 • Dùng van V5 điều chỉnh tốc độ dịng thấp(khoảng 1.4 – 1.6m3/h) • Dùng van V3 ( van điều chỉnh áp lực ) điều chỉnh áp lực màng thấp( khoảng – bar cho nước không thẩm thấu qua màng) - Bước 3: Ngâm màng ( khoảng 1h ) • Tắt bơm PR2 • Đóng van V5, V6 • Ngâm màng 1h 133 • Nếu màng bẩn nên ngâm qua đêm ( 10 – 16h) - Bước 4: Rửa tốc độ nhanh • Mở van V5, V6 • Xả bỏ dd rửa • Bật cơng tắc mở bơm PR2 • Đóng van V5 điều chỉnh tốc độ dòng chảy cao (khoảng 2.7 – 3.2m3/h) • Dùng van V6 điều chỉnh áp lực màng thấp (khoảng -1 bar) khoảng -2 phút để loại bỏ nước bẩn - Bước 5: Đẩy hóa chất ( khoảng 10 – 15 phút) • Mở van V1, V6 • Đóng van V5 • Vận hành áp lực hoạt động Lưu ý: Van V3 ln đóng Sự cố q trình vận hành: - Không đủ áp: Kiểm tra ống, đẩy hơi, thay đồng hồ áp - Nước đầu kém: Do màng bẩn nghẹt Rửa màng chất hóa học - Năng suất kém: Do màng bẩn nhiệt độ nước cấp thay đổi Rửa màng chất hóa học làm cho nhiệt độ thích hợp 134 5.5 Bể chứa nước - Lắp đặt hệ thống thiết bị bể chứa đường ống van, thiết bị van điện điều khiển tự động thiết bị khác ( có ) - Dùng nước để rửa toàn bên bể bơm ngồi bơm nước - Đóng hồn tồn van đường ống hút công nghệ sau mở van đường ống dẫn nước vào bể chứa - Kiểm tra hoạt động thiết bị lắp đặt bể nước bể dâng lên dầng - Đưa vào vận hành bình thường Quy trình bảo dưỡng bể chứa nước sạch: - Bước 1: Đống hoàn toàn van hệ thống dẫn nước vào bể - Bước 2: Cho xả nước hoạt động đến mực nước chết ( mực nước min) - Bước 3: Dùng bơm nước thải hút lại bể, hố thu cặn Hút cặn nạo vét đáy hồ chứa - Bước 4: Bảo dưỡng thiết bị bể chứa Lau chùi thiết bị, tra đầu chi tiết bảo dưỡng, xiết chặt bu – lông, đai ốc - Bước 5: Kiểm tra lại thiết bị bể chứa - Bước 6: Mở van cho nước vào bể kiểm tra hoạt động thiết bị 135 CHƯƠNG 6: NHẬN XÉT VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Nhận xét mặt công nghệ Công nghệ đề xuất cho trạm xử lí nước tương đối đáp ứng yêu cầu việc xử lý nước thủy cục có thành phần, tính chất thơng số có với công suất 500m3/ngày.đêm Đồng thời nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn nước lò TCVN 7704 2007 Đây cơng nghệ đại xử lí tốt nhất, hiệu bỏ qua cơng nghệ xử lí cổ điển với tích hợp nhiều hệ thống xử lí cho suất hiệu cao Xử lý nước nhằm bảo vệ tuổi thọ nồi hơi, chủ yếu ống lò giảm nhiên liệu đốt Bảo vệ tuổi thọ lò: Theo TCVN 7704 – 2007, tuổi thọ nồi (chế tạo vận hành tiêu chuẩn, làm việc liên tục 24/24) 15 – 20 năm Muốn vậy, cần phải xử lý nước cho: - Khơng đóng cáu cặn: Dĩ nhiên phải thường xuyên xả đáy (2 – lần/ngày) Lớp cáu cặn bám vách lị khơng q mm - Nước xả đáy khơng có màu nâu đỏ (ống lị khơng bị mịn) - Bộ phận khử khí thiết kế sử dụng hiệu (đối với nồi có cơng suất hơi/giờ trở lên)  Vì sử dụng sơ đồ công nghệ đề xuất hợp lí chất lượng nước đầu lẫn việc bảo vệ lò 6.2 Nhận xét mặt kinh tế Giá thành xử lí 1m3 nước 6.300 VNĐ chấp nhận khơng q đắt dẫn đến tiêu hao nhiều kinh phí Do cách vận hành hệ thống phức tạp nên cần nhân lực có tay nghề kinh nghiệm cần chi tiêu khoản chi phí cao để chi trả cho cơng nhân Ngoại trừ chi phí bảo dưỡng, hư hỏng khơng có chi phí phát sinh thêm nên mặt kinh tế ổn định 136 6.3 Kết luận kiến nghị Do phát triển nhanh kinh tế - xã hội nên nhu cầu người dân tăng cao Đặc biệt nhu cầu sử dụng nước cho cơng trình xử lý tăng cao cần lượng lớn nước Vì việc phát triển đầu tư vào cơng trình xử lý nước tạo nguồn nước sạch, nước tinh khiết cấp bách toàn giới Bên cạnh cần phải có cơng trình biện pháp để xử lý nguồn nước thải tuè hệ thống xử lý nước đảm bảo an toàn, vệ sinh môi trường 137 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Tiêu chuẩn nước cấp lò TCVN 7704 -2007 Việt Nam 2.Tiêu chuẩn nước cấp lò ASME Mỹ 3.Tiêu chuẩn nước cấp lò JIS B 8223-2006 hay EN 12 952-12 Tiêu chuẩn nước đầu đạt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước sinh hoạt QCVN 01-1:2018/BYT Sách Xử Lý Nước Cấp - Nguyễn Ngọc Dung(2005) TCXD33:2006 Sách Xử Lý Nước Cấp - Trịnh Xuân Lai(2002) Sổ tay Quá Trình Và Thiết Bị Cơng Nghệ Hóa Chất tập TCVN 9068:2012 10 Wastewater engineering treatment and reuseMetcalf & Eddy 11 Tài liệu chuyên khảo công nghệ hấp phụ - PGS.TS Nguyễn Văn Sức 12 Các bảng tính tốn thủy lực - Nguyễn Thị Hồng, NXB XD 2001 13 www.appliedmembranes.com 14 Cấp thoát nước tập - Trịnh Xuân Lai 138 ... TÀI : Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho lị từ nước thủy cục cơng suất 500m3/ ngày. đêm NỘI DUNG VÀ NHIỆM VỤ - Đề xuất sơ đồ cơng nghệ - Tính tốn hệ thống xử lí nước thủy cục cấp cho lị cơng suất. .. ? ?Thiết kế hệ thơng xử lý nước cấp cho lị từ nước thủy cục công suất 500m3/ ngày. đêm? ?? nhu cầu cấp thiết ❖ MỤC TIÊU ĐỀ TÀI : Chọn hệ thống xử lý nước lò đạt TCVN 7704 -2007 Việt Nam Tính tốn, thiết. .. ? ?Thiết kế hệ thơng xử lý nước cấp cho lị từ nước thủy cục công suất 500m3/ ngày. đêm? ?? nhu cầu cấp thiết ❖ MỤC TIÊU ĐỀ TÀI : Chọn hệ thống xử lý nước lò đạt TCVN 7704 -2007 Việt Nam Tính tốn, thiết