Noidung 9b9m50jgmj 20131210082003 65671

Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ CHƯƠNG MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong thập niên gần đây, nhiễm mơi trường nói chung nhiễm nước nói riêng trở thành mối lo chung nhân loại Vấn đề ô nhiễm môi trường bảo vệ cho thủy vực vấn đề cấp bách trình phát triển kinh tế xã hội giai đoạn khoa học kỹ thuật phát triển vũ bão Để phát triển bền vững cần có giải pháp, có giải pháp kỹ thuật nhằm hạn chế, loại bỏ chất ô nhiễm hoạt động sống sản xuất thải môi trường Một biện pháp tích cực cơng tác bảo vệ môi trường chống ô nhiễm nguồn nước tổ chức thoát nước xử lý nước thải trước xả vào nguồn tiếp nhận Trong năm gần đây, tốc độ thị hóa thành phố Tân An diễn nhanh chóng, với bước phát triển từ thị xã trở thành thành phố trực thuộc tỉnh đạt chuẩn thị loại Kéo theo gia tăng dân số nhanh chóng, gia tăng dân số di cư đến thành phố Tân An Nước thải, rác thải sinh từ trình sản xuất, sinh hoạt người dân chưa thu gom xử lý, có quy mô nhỏ, điều làm cho môi trường ngày ô nhiễm nghiêm trọng Vấn đề đặt phải thiết kế xây dựng cho thành phố Tân An hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt nhằm cải thiện tình trạng nhiễm nước thải xả nguồn tiếp nhận sông Vàm Cỏ Tây Mục tiêu đề tài Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho thành phố Tân An, đáp ứng yêu cầu xử lý đặt Giới hạn đề tài Q trình thực đề tài có số giới hạn sau: - Thời gian thực đề tài ngắn: từ 01.04.2011 đến 12.07.2011 - Đề tài thực kết khảo sát đặc tính nước thải sinh hoạt khu dân cư thành phố Tân An địa bàn phường 1, 2, 3, từ tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải dựa vào dân số phường SVTH: Lê Tiến Kỳ Trang Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ - Nước thải sinh hoạt phường 1, 2, phân tích qua tiêu gồm pH, BOD, COD, MLSS, tổng Nitơ, tổng Photpho, từ làm số liệu tính tốn thiết kế hệ thống xử lý Nội dung đề tài - Tổng hợp tài liệu có liên quan phương pháp xử lý nước thải - Thu thập liệu điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế xã hội trạng môi trường thành phố Tân An - Tìm hiểu đặc tính nước thải sinh hoạt nói chung phân tích thành phần tích chất nước thải sinh hoạt thành phố Tân An - Đề xuất phương án xử lý nước thải sinh hoạt cho thành phố Tân An - Tính tốn thiết kế cơng trình đơn vị khai tốn kinh tế cho phương án, từ lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp để thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho thành phố Tân An - Thể sơ đồ công nghệ xử lý phương án lựa chọn vẽ kỹ thuật Phương pháp thực - Phương pháp tổng hợp tài liệu - Phương pháp điều tra khảo sát - Phương pháp phân tích tiêu nước thải - Phương pháp so sánh qui trình cơng nghệ xử lý nước thải khu dân cư, so sánh lựa chọn phương án - Phương pháp sử dụng cơng thức tốn tính tốn kỹ thuật kinh tế - Phương pháp đồ họa trình bày vẽ autocad SVTH: Lê Tiến Kỳ Trang Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ CHƯƠNG I: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.1 Phương pháp xử lý học Xử lý học (hay gọi xử lý bậc I) nhằm mục đích loại bỏ tạp chất không tan (rác, cát, nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, tạp chất ) khỏi nước thải, điều hòa lưu lượng nồng độ chất nhiễm nước thải Các cơng trình xử lý nước thải phương pháp học thông dụng gồm có: 1.1.1 Song chắn rác lưới chắn rác a Song chắn rác Song chắn rác thường đặt trước hệ thống xử lý nước thải đặt miệng xả phân xưởng sản xuất nhằm giữ lại tạp chất có kích thước lơn như: nhánh cây, gỗ, cây, giấy, nilông, vải vụn loại rác khác, đồng thời bảo vệ công trình thiết bị phía sau tránh hỏng bơm, tránh tắc nghẽn đường ống, mương dẫn Dựa vào khoảng cách thanh, song chắn rác chia thành loại: * Song chắn rác thơ có khoảng cách từ: 30 ÷ 200 mm * Song chắn rác tinh có khoảng cách từ: ÷ 25 mm Song chắn rác dùng để giữ lại chất thải rắn có kích thước lớn nước thải để đảm bảo cho thiết bị công trình xử lý Kích thước tối thiểu rác giữ lại tùy thuộc vào khoảng cách kim loại song chắn rác Để tránh ứ đọng rác gây tổn thất áp lực dòng chảy người ta phải thường xuyên làm song chắn rác cách cào rác thủ công giới Tốc độ nước chảy (v) qua khe hở nằm khoảng (0,65m/s ≤ v ≤ 1m/s) Tùy theo yêu cầu kích thước rác chiều rộng khe hở song thay đổi Song chắn rác với cào rác thủ công dùng trạm xử lý nhỏ có lượng rác < 0,1m3/ng.đ Khi rác tích lũy song chắn, ngày vài lần người ta dùng cào kim loại để lấy rác cho vào máng có lỗ nước đáy đổ vào thùng kín để đưa xử lý tiếp tục Song chắn rác với cào rác giới SVTH: Lê Tiến Kỳ Trang Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ hoạt động liên tục, cào lọt vào khe hở kim loại, cào gắn vào xích lề hai bên song chắn rác có liên hệ với động điện qua phận truyền động Khi lượng rác giữ lại lớn 0,1 m 3/ng.đêm dùng song chắn rác giới phải đặt máy nghiền rác Rác nghiền đưọc cho vào hầm ủ Biogas cho kênh trước song chắn Khi lượng rác Tấn/ngày.đêm cần phải thêm máy nghiền rác dự phòng Việc vận chuyển rác từ song đến máy nghiền phải giới hóa Tuy nhiên lắp đặt máy nghiền rác trước bể lắng cát nên ý cát làm mịn lưỡi dao sỏi gây kẹt máy b Lưới chắn rác Hình 1.1: Song chắn rác Lưới chắn rác dùng để khử chất lơ lửng có kích thước nhỏ, thu hồi thành phần quý không tan cần phải loại bỏ rác có kích thước nhỏ Kích thước mắt lưới từ 0,5 ÷ 1,0 mm Lưới chắn rác thường bao bọc xung quanh khung rỗng hình trụ quay trịn (hay cịn gọi trống quay) đật khung hình đĩa Rác thường chuyển tới máy nghiền rác, sau nghiền nhỏ, cho đổ trở lại trước song chắn rác chuyển tới bể phân huỷ cặn 1.1.2 Bể lắng cát SVTH: Lê Tiến Kỳ Trang Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ Nhiệm vụ bể lắng cát loại bỏ cặn thô, nặmg như: cát, sỏi, mảnh thủy tinh, mảnh kim loại, tro, than vụn… nhằm bảo vệ thiết bị khí dễ bị mài mịn, giảm cặn nặng cơng đoạn xử lý sau Trong nước thải, thân cát không độc hại ảnh hưởng đến khả hoạt động cơng trình thiết bị hệ thống ma sát làm mòn thiết bị khí, lắng cặn kênh ống dẫn, làm giảm thể tích hữu dụng bể xử lý tăng tần số làm bể Vì trạm xử lý thiết phải có bể lắng cát Bể lắng cát thường đặt phía sau song chắn rác trước bể lắng sơ cấp Đôi người ta đặt bể lắng cát trước song chắn rác, nhiên việc đặt sau song chắn có lợi cho việc quản lý bể lắng cát Trong bể lắng cát thành phần cần loại bỏ lắng xuống nhờ trọng lượng thân chúng Ở phải tính tốn hạt cát hạt vô cần giữ lại lắng xuống chất lơ lửng hữu khác trôi Chú ý thời gian lưu tồn nước nhỏ không bảo đảm hiệu suất lắng, lớn có chất hữu lắng Các bể lắng thường trang bị thêm gạt chất lắng đáy, gàu múc chất lắng chạy đường ray để giới hóa việc xả cặn Bể lắng cát gồm loại sau: − Bể lắng cát ngang: Có dịng nước chuyển động thẳng dọc theo chiều dài bể Bể có thiết diện hình chữ nhật, thường có hố thu đặt đầu bể − Bể lắng cát đứng: Dòng nước chảy từ lên theo thân bể Nước dẫn theo ống tiếp tuyến với phần hình trụ vào bể Chế độ dòng chảy phức tạp, nước vừa chuyển động vòng, vừa xoắn theo trục, vừa tịnh tiến lên, hạt cát dồn trung tâm rơi xuống đáy − Bể lắng cát tiếp tuyến: loại bể có thiết diện hình trịn, nước thải dẫn vào bể theo chiều từ tâm thành bể thu máng tập trung dẫn ngồi − Bể lắng cát làm thống (Bể lắng cát thổi khí): Để tránh lượng chất hữu lẫn cát tăng hiệu xử lý, người ta lắp vào bể lắng cát thông thường dàn thiết bị phun khí Dàn đặt sát thành bên bể tạo thành dòng xoắn ốc quét đáy bể với vận tốc đủ để tránh tượng lắng chất hữu cơ, có cát phân tử nặng lắng SVTH: Lê Tiến Kỳ Trang Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ Sân phơi cát Cặn xả từ bể lắng cát cịn chứa nhiều nước nên phải phơi khơ sân phơi cát hố chứa cát đặt gần bể lắng cát Chung quanh sân phơi cát phải có bờ đắp cao – m Kích thước sân phơi cát xác định với điều kiện tổng chiều cao lớp cát h chọn – m/năm Cát khô thường xuyên chuyển nơi khác Khi đất thấm tốt (cát, cát) xây dựng sân phơi cát với tự nhiên Nếu đất thấm nước khơng thấm nước (á sét, sét) phải xây dựng nhân tạo Khi phải đặt hệ thống ống ngầm có lỗ để thu nước thấm xuống Nước dẫn trước bể lắng cát 1.1.3 Bể tách dầu mỡ Nước thải số xí nghiệp ăn uống, chế biến bơ sữa, lị mổ, xí nghiệp ép dầu thường có lẫn dầu mỡ Các chất thường nhẹ nước lên mặt nước Nước thải sau xử lí khơng có lẫn dầu mỡ phép cho chảy vào thủy vực Hơn nữa, nước thải có lẫn dầu mỡ vào xử lí sinh học làm bít lỗ hổng vật liệu lọc, phin lọc sinh học làm hỏng cấu trúc bùn hoạt tính aerotank Ngồi cách làm gạt đơn giản sợi quét mặt nước, người ta chế tạo thiết bị tách dầu, mỡ đặt trước dây chuyền cơng nghệ xử lí nước thải 1.1.4 Bể điều hòa Là đơn vị dùng để khắc phục vấn đề sinh biến động lưu lượng tải lượng dòng vào, đảm bảo hiệu cơng trình xử lý sau, đảm bảo đầu sau xử lý, giảm chi phí kích thước thiết bị sau Có loại bể điều hòa: − Bể điều hòa lưu lượng − Bể điều hòa lưu lượng chất lượng Các phương án bố trí bể điều hịa bể điều hịa dịng thải hay ngồi dịng thải xử lý Phương án điều hịa dịng thải làm giảm đáng kể dao động thành phần nước thải vào cơng đoạn phía sau, cịn phương án điều hịa ngồi dịng thải giảm phần nhỏ dao động Vị trí tốt để bố trí bể điều hịa cần xác định cụ thể cho hệ thống xử lý, SVTH: Lê Tiến Kỳ Trang Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ phụ thuộc vào loại xử lý, đặc tính hệ thống thu gom đặc tính nước thải 1.1.5 Bể lắng Lắng phương pháp đơn giản để tách chất bẩn không hòa tan khỏi nước thải Dựa vào chức vị trí chia bể lắng thành loại: − Bể lắng đợt 1: Được đặt trước công trình xử lý sinh học, dùng để tách chất rắn, chất bẩn lơ lững khơng hịa tan − Bể lắng đợt 2: Được đặt sau cơng trình xử lý sinh học dùng để lắng cặn vi sinh, bùn làm nước trước thải nguồn tiếp nhận Căn vào chiều dòng chảy nước bể, bể lắng chia thành loại giống bể lắng cát trên: bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng tiếp tuyến (bể lắng radian) 1.1.6 Bể lọc Nhằm tách chất trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ cách cho nước thải qua lớp vật liệu lọc, cơng trình sử dụng chủ yếu cho số loại nước thải công nghiệp Phương pháp xử lý nước thải học loại bỏ khỏi nước thải 60% tạp chất khơng hồ tan 20% BOD, hiệu xử lý đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng 30-35 % theo BOD biện pháp làm thống sơ đơng tụ học Nếu điều kiện vệ sinh cho phép sau xử lý học nước thải khử xả lại vào nguồn, thường xử lý học giai đoạn xử lý sơ trước qua giai đoạn xử lý sinh học Bể lọc thường làm việc với hai chế độ lọc rửa lọc Quá trình lọc áp dụng cho cơng nghệ xử lý nước thải tái sử dụng cần thu hồi số thành phần q có nước thải Các loại bể lọc thường phân loại sau: + Lọc qua vách lọc + Bể lọc với vật liệu lọc dạng hạt + Bể lọc chậm SVTH: Lê Tiến Kỳ Trang Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ + Bể lọc nhanh + Cột lọc áp lực 1.2 Phương pháp xử lý hóa học Thực chất phương pháp xử lý hoá học đưa vào nước thải chất phản ứng để gây tác động với tạp chất bẩn, biến đổi hoá học tạo cặn lắng tạo dạng chất hoà tan không độc hại, không gây ô nhiễm môi trường Phương pháp xử lý hoá học thường áp dụng để xử lý nước thải công nghiệp Tuỳ thuộc vào điều kiện địa phương điều kiện vệ sinh cho phép, phương pháp xử lý hố học hoàn tất giai đoạn cuối giai đoạn sơ ban đầu việc xử lý nước thải 1.2.1 Phương pháp trung hoà Nước thải sản xuất nhiều ngành cơng nghiệp chứa axit kiềm Để ngăn ngừa tượng xâm thực để tránh cho q trình sinh hóa cơng trình làm nguồn nước khơng bị phá hoại, ta cần phải trung hòa nước thải Trung hòa nhằm mục đích tách loại số ion kim loại nặng khỏi nước thải Mặt khác muốn nước thải xử lý tốt phương pháp sinh học phải tiến hành trung hòa điều chỉnh pH 6.6 -7.6 Trung hòa cách dùng dung dịch axit muối axit, dung dịch kiềm oxit kiềm để trung hịa dịch nước thải Một số hóa chất dung để trung hòa: CaCO3, CaO, Ca(OH)2, MgO, Mg(OH)2, CaO0.6MgO0.4, (Ca(OH)2)0.6(Mg(OH)2)0.4, NaOH, Na2CO3, H2SO4, HCl, HNO3, … Các phương pháp trung hòa bao gồm: - Trung hòa lẫn nước thải chứa acid nước thải chứa kiềm - Trung hịa dịch thải có tinh acid, dùng loại chất kiềm như: NaOH, KOH, NaCO3, NH4OH, lọc qua vật liệu trung hòa như: CaCO3, Dolomit, … - Đối với dịch thải có tính kiềm trung hịa acid khí acid SVTH: Lê Tiến Kỳ Trang Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ Để lựa chọn tác chất thực phản ứng trung hòa, cần dựa vào yếu tố: - Loại acid hay bazơ có nước thải nồng độ chúng Độ hịa tan muối hình thành kết phản ứng hóa học 1.2.2 Phương pháp đông tụ keo tụ Trong nước tồn nhiều chất lơ lửng khác Các chất dùng phương pháp xử lý khác tùy vào kích thước chúng:  d > 10-4 mm : dùng phương pháp lắng lọc  d < 10-4 mm : phải kết hợp phương pháp học phương pháp hoá học Tức cho vào chất tạo khả dính kết kéo hạt lơ lửng lắng theo => gọi phương pháp keo tụ xử lý nước Dùng để làm khử màu nước thải cách dùng chất keo tụ (phèn) chất trợ keo tụ để liên kết chất rắn dạng lơ lửng keo có nước thải thành bơng có kích thước lớn Ph Hình 1.2 : Q trình tạo bơng cặn ương pháp đơng tụ - keo tụ q trình thơ hóa hạt phân tán nhũ tương, độ bền tập hợp bị phá hủy, tượng lắng xảy SVTH: Lê Tiến Kỳ Trang Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ Sử dụng đông tụ hiệu hạt keo phân tán có kích thước 1-100µm Để tạo đơng tụ, cần có thêm chất đơng tụ như: Phèn nhơm: Phèn nhơm Al2(SO4)3.18H2O Độ hịa tan phèn nhôm nước 200C 362 g/l pH tối ưu từ 4.5-8 Phèn nhôm: cho vào nước chúng phân ly thành Al3+ Al3+ + 3H2O == Al(OH)3 + 3H+ Độ pH nước ảnh hưởng trực tiếp đến q trình thuỷ phân:  pH > 4.5 : khơng xảy trình thuỷ phân  pH = 5.5 – 7.5 : đạt tốt  pH > 7.5 : hiệu keo tụ không tốt Nhiệt độ nước thích hợp vào khoảng 20 - 400C, tốt 35-400C Ngoài yếu tố ảnh hưởng khác như: thành phần Ion, chất hữu cơ, liều lượng… Phèn sắt: Phèn sắt FeSO4.7H2O Độ hịa tan phèn nhơm nước 200C 265 g/l Q trình đơng tụ phèn sắt xảy tốt pH >9 Phèn sắt : gồm sắt (II) sắt (III): - Phèn Fe (II) : cho phèn sắt (II) vào nước Fe(II) bị thuỷ phân thành Fe(OH)2 Fe2+ + 2H2O == Fe(OH)2 + 2H+ - Trong nước có O2 tạo thành Fe(OH)3 - pH thích hợp – => có kết hợp với vơi keo tụ tốt - Phèn FeSO4 kỹ thuật chứa 47-53% FeSO4 - Phèn Fe (III): Fe3+ + 3H2O = Fe(OH)3 + 3H+ - Phản ứng xảy pH > 3.5 - Hình thành lắng nhanh pH =5.5 - 6.5 Các muối FeCl3.6H2O, Fe2(SO4)3.9H2O, MgCl2.6H2O, MgSO4.7H2O… Vôi So sánh phèn sắt phèn nhôm: SVTH: Lê Tiến Kỳ Trang 10