(Khoá luận tốt nghiệp) khảo sát đánh giá hiệu quả xử lý của các công đoạn và tính toán thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải tái chế giấy ở làng nghề yên phong – bắc ninh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG - ISO 9001 : 2008 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG Giảng viên hƣớng dẫn: PGS TS Trần Hồng Cơn Sinh viên : Đào Thị Liên HẢI PHỊNG - 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG - KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ CỦA CÁC CƠNG ĐOẠN VÀ TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI TÁI CHẾ GIẤY Ở LÀNG NGHỀ YÊN PHONG – BẮC NINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH: KỸ THUẬT MƠI TRƢỜNG Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Trần Hồng Côn Sinh viên : Đào Thị Liên HẢI PHÒNG - 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên: Đào Thị Liên Mã SV:120879 Lớp: MT 1201 Ngành: Kỹ thuật môi trường Tên đề tài: "Khảo sát đánh giá hiệu xử lý cơng đoạn tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải tái chế giấy làng nghề Yên Phong – Bắc Ninh" NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ( lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính tốn vẽ) …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính tốn …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Địa điểm thực tập tốt nghiệp …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn thứ nhất: Họ tên: Học hàm, học vị: Cơ quan công tác: Nội dung hướng dẫn: Ngƣời hƣớng dẫn thứ hai: Họ tên: Học hàm, học vị: Cơ quan công tác: Nội dung hướng dẫn: Đề tài tốt nghiệp giao ngày 02 tháng 04 năm 2012 Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày 07 tháng 07 năm 2012 Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Đã giao nhiệm vụ ĐTTN Người hướng dẫn Sinh viên Hải Phòng, ngày tháng năm 2012 Hiệu trƣởng GS.TS.NGƢT Trần Hữu Nghị PHẦN NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Đánh giá chất lƣợng khóa luận (so với nội dung yêu cầu đề nhiệm vụ Đ.T T.N mặt lý luận, thực tiễn, tính toán số liệu…): …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Cho điểm cán hƣớng dẫn (ghi số chữ): …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Hải Phòng, ngày … tháng … năm 2012 Cán hƣớng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Để hồn thành khóa luận này, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo, PGS.TS Trần Hồng Cơn tận tình hướng dẫn em suốt thời gian em học tập nghiên cứu phòng thí nghiệm hóa mơi trường, khoa hóa học trường Đại học tổng hợp – Đại học quốc gia Hà Nội Em xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô ngành Kỹ thuật môi trường, trường Đại học dân lập Hải Phịng tận tình truyền đạt kiến thức suốt năm học tập Với vốn kiến thức tiếp thu q trình học q trường khơng tảng cho q trình nghiên cứu khóa luận mà hành trang quý báu để em bước vào đời cách vững tự tin Em chân thành cảm ơn quý trường Đại học dân lập Hải Phịng tạo cho chúng em mơi trường học tập tốt để tiếp thu kiến thức bổ ích cho nghiệp sau Em xin chân thành cảm ơn Thầy, Cơ phịng thí nghiệm Hóa mơi trường 2, trường Đại học tổng hợp – Đại học quốc gia Hà Nội tạo điều kiện giúp đỡ em học tập nghiên cứu phịng thí nghiệm Hóa mơi trường Cháu chân thành cảm ơn Vũ Chí Cường – Viện bơm thiết bị thủy lợi 7/95 Chùa Bộc, quận Đống Đa, Hà Nội nhiệt tình giúp đỡ cháu trực tiếp xuống sở tái chế giấy Thịnh Cường lấy mẫu nghiên cứu Em xin cảm ơn bạn học tập nghiên cứu phịng thí nghiệm Hóa mơi trường giúp đỡ em thiết bị hóa chất để em học tập nghiên cứu, hồn thành khóa luận Cuối em xin kính chúc thầy cô mạnh khỏe công tác tốt, tiếp tục nghiệp giảng dạy để dẫn dắt khóa học đến thành công Sinh viên Đào Thị Liên DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT COD: Nhu cầu oxy hoá hoá học SS: Hàm lượng chất rắn lơ lửng XLNT: Xử lý nước thải XLNC: Xử lý nước cấp DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Bảng so sánh than hoạt tính dạng hạt GAC dạng bột PAC Error! Bookmark not defined Bảng 2: Kết xử lý keo tụ với PAC Error! Bookmark not defined Bảng 4: Các thơng số thiết kế kích thước bể điều hịaError! Bookmark not defined Bảng 5: Các thơng số thiết kế kích thước bể trộnError! Bookmark not defined Bảng 6: Các thơng số thiết kế kích thước bể lắng IError! Bookmark not defined DANH MỤC HÌNH Hình1: Sơ đồ cơng nghệ sản xuất giấy từ giấy tái chế kèm dịng thải Hình 2: Sự phụ thuộc COD vào nồng độ PACError! defined Bookmark not Hình 3: Ảnh hưởng nồng độ PAC đến thời gian lắng bùn Error! Bookmark not defined Hình 4: Ảnh hưởng nồng độ PAC đến thể tích bùn lắngError! Bookmark not defined Hình 5: Sự biến thiên COD theo thời gian xử lýError! defined Bookmark not Hình 6: Ảnh hưởng thời gian xử lý đến thể tích bùnError! Bookmark not defined Hình 7:Ảnh hưởng thời gian lắng bùn đến thời gian xử lý Error! Bookmark not defined Ngành kỹ thuật mơi trường Khóa luận tốt nghiệp n= K = 0,283 (K = 1,395 khơng khí) K + 29,7: Hệ số chuyển đổi + e: Hiệu suất máy, chọn e = 0,7 0,0065 8,314 303 1,42 Vậy: Pmáy = 29,7 0,283 0,7 , 283 ≈ 0,29 (kW) TT Thông số Đơn vị Giá trị COD vào mg/l 336,67 COD (thải loại B) mg/l ≤100 Thể tích hiệu dụng bể m3 20 Thể tích dư bể m3 Lưu lượng máy sục khí m3/giờ 18 chiều sâu lớp nước bể m 3,3 Công suất máy thổi khí kW 0,29 Thời gian lưu nước 24 f Bể lắng II - Loại bỏ bùn khỏi nước thải nhờ trọng lực - Lựa chọn bể lắng II bể lắng đứng, đường kính hình trịn, cấu tạo bể lắng II giống bể lắng đứng I Tính tốn: - Chiều cao làm việc bể: Hlv = Ud x t x 3,6 = 0,3 x 0,75 x 3,6 = 0,81 Sinh viên: Đào Thị Liên – 120879 Lớp: MT1201 Trang: 33 Khóa luận tốt nghiệp Ngành kỹ thuật mơi trường Trong đó: + t: thời gian lưu nước bể, t = 45 phút = 0,75h + Ud: tốc độ dẫn nước Chọn Ud = 0,3mm/s - Thể tích hiệu dụng bể: W= Qtbh x t = 0,833 x 0,75 = 0,63m3 - Diện tích cơng tác bể lắng II ( khơng tính phần ống trung tâm) F1 = W/Hlv = 0.63/0.81 = 0.78 m2 - Diện tích ống trung tâm: F2 = Qtbh/(3,6 v) = 0.833/(3.6 30) = 0.008m2 - Diện tích tổng cộng bể lắng II F = F1 + F2 = 0,79 m2 - Đường kính bể lắng II D F 0.79 = 1m 3.14 - Chiều cao phần nón bể Hn = D tg 450 = 0.5m - Đường kính buồng phân phối trung tâm Db F2 0.008 = 0.1m 3.14 - Đường kính ống loe trung tâm Dl = 1,35 Db = 0.135m - Đường kính chắn Dc = 1,3 Dl = 1.3 0.135 = 0.1755m - Chiều cao tổng cộng bể lắng H = Hlv + Hn + hbv = 0.81 + 0.5 + 0.49 = 1.8m Tính tốn máng thu nước: Thiết kế máng thu nước đặt theo chu vi vành bể, đường kính ngồi máng đường kính bể Nước chảy vào máng thu chảy theo chiều ống thu nước Sinh viên: Đào Thị Liên – 120879 Lớp: MT1201 Trang: 34 Khóa luận tốt nghiệp Chọn máng thu có bề rộng 0,1m Ngành kỹ thuật môi trường - Chiều dài máng thu nước ( Dmn Lm Dmt ) (1 0.1) 3.14 1.73m - Tải trọng nước 1m chiều dài máng Al = Q Lm 0.833 1.73 = 0.481 (m3/m2/ng.đ) - Ống xả bùn : Sử dụng ống nhựa PVC có đường kính D110 với hỗ trợ bơm hút bùn TT Thơng số Thể tích hiệu dụng bể Đơn vị Giá trị m3 0,63 Chiều cao phần nón bể m 0,5 Chiều cao tổng cộng bể lắng m 1,8 Chiều rộng máng thu nước m 0,1 Chiều dài máng thu nước m 1,73 Tải trọng nước 1m chiều dài máng m3/m2/ng.đ 0,481 Thời gian lưu nước phút 45 g Bể khử trùng Sau loại bỏ bùn khỏi nước thải nhờ trọng lực bể lắng II, nước thải sau xử lý tiếp tục chảy tràn qua bể khử trùng hệ thống máng thu nước bể lắng II Tại nước thải sau xử lý đạt loại B thải trực tiếp ngồi mơi trường Kích thước bể khử trùng xây dựng tương đương với kích thước bể điều hịa I (thể tích tổng bể điều hòa I 4,2 m3) Chú ý bể khử trùng khơng sục khí Bể khử trùng thiết kế nhiều ngăn xây dựng lơ lửng để bơm nước thải sau xử lý hóa chất vào bể theo đường zik zak nhờ thời gian tiếp xúc dịng nước hóa chất lâu đạt hiệu khử trùng cao Sinh viên: Đào Thị Liên – 120879 Lớp: MT1201 Trang: 35 Ngành kỹ thuật mơi trường Khóa luận tốt nghiệp CHƢƠNG III CÁC BẢN VẼ THIẾT KẾ 3.1 Bể khuấy keo tụ 1800 Mặt cắt B – B bể khuấy keo tụ Sinh viên: Đào Thị Liên – 120879 Lớp: MT1201 Trang: 36 Ngành kỹ thuật mơi trường Khóa luận tốt nghiệp 272 Mặt cắt A – A bể khuấy keo tụ Sinh viên: Đào Thị Liên – 120879 Lớp: MT1201 Trang: 37 Khóa luận tốt nghiệp 3.2 Bể lắng I Ngành kỹ thuật môi trường 170 2350 650 Sinh viên: Đào Thị Liên – 120879 Lớp: MT1201 Trang: 38 Ngành kỹ thuật mơi trường Khóa luận tốt nghiệp Mặt cắt B – B bể lắng I Sinh viên: Đào Thị Liên – 120879 Lớp: MT1201 Trang: 39 Ngành kỹ thuật mơi trường Khóa luận tốt nghiệp 3.3 Bể Aeroten 4000 800 800 800 800 1000 2000 800 800 800 800 1500 3000 Sinh viên: Đào Thị Liên – 120879 Lớp: MT1201 Trang: 40 Ngành kỹ thuật môi trường Khóa luận tốt nghiệp 3.4 Bể lắng II 500 1800 1300 Mặt cắt B – B bể lắng II Sinh viên: Đào Thị Liên – 120879 Lớp: MT1201 Trang: 41 Ngành kỹ thuật mơi trường Khóa luận tốt nghiệp Mặt cắt A – A bể lắng II Sinh viên: Đào Thị Liên – 120879 Lớp: MT1201 Trang: 42 Ngành kỹ thuật mơi trường Khóa luận tốt nghiệp 3.5 Bể khử trùng 600 150 150 150 150 60 400 800 60 150 300 150 200 300 300 600 Sinh viên: Đào Thị Liên – 120879 Lớp: MT1201 Trang: 43 Khóa luận tốt nghiệp Ngành kỹ thuật mơi trường Trong thời đại hội nhập kinh tế nay, vấn đề phát triển kinh tế nông thôn chủ trương lớn nhà nước ta Trong ý tới việc phát triển kinh tế làng nghề góp phần đáng kể đáp ứng việc làm cho nhân dân giữ gìn văn hóa dân tộc Bắc Ninh tỉnh thuộc đồng sơng Hồng,có 62 làng nghề, đứng thứ số lượng làng nghề miền Bắc với làng nghề điển hình như:chạm khắc gỗ mỹ nghệ Đồng Kỵ, Từ Sơn; đúc đồng Đại Bái, Gia Lương; giấy gió Phong Khê; tranh dân gian Đông Hồ… Để xử lý ô nhiễm môi trường khơng khí có nhiều phương pháp khác thiết bị khác Mỗi phương pháp thiết bị xử lý bụi ô nhiễm có ưu nhược điểm riêng Vì vậy, người chọn thiết bị phù hợp cần phải dựa vào hàm lượng bụi khơng khí, kích thước hạt bụi, thành phần bụi đặc thù bụi dây chuyền sinh bụi Trước định lựa chọn hệ thống lọc bụi cần phải tính đến yếu tố: - Kinh phí đầu tư xây dựng - Chi phí vật tư thiết bị - Chi phí nhân cơng vận hành - Chi phí lượng điện tiêu thụ cho hệ thống - Chi phí bảo trì, bảo dưỡng thiết bị Sau tiến hành xem xét yếu tố trên, người thiết kế lựa chọn phương án phù hợp với điều kiện kinh tế - kỹ thuật có Ở đây, ta chọn xiclon màng nước vì: - Thành phần bụi mùn cưa, vỏ bào nên xiclon màng nước làm việc thích hợp đạt hiệu suất lên đến 96% (trong áp dụng ống Venturi cải tiến đầu vào xiclon màng nước hiệu suất lọc bụi đạt tới 98%) Sinh viên: Đào Thị Liên – 120879 Lớp: MT1201 Trang: 44 Khóa luận tốt nghiệp Ngành kỹ thuật mơi trường Kết cấu nhỏ gọn với thiết bị lọc bụi khác Lượng sắt thép dùng để chế tạo xiclon màng nước 1/3 lượng sắt thép chế tạo xiclon khô 1/6 lượng sắt thép dùng để chế tạo dùng để chế tạo thiết bị lọc bụi dạng buồng tưới có lưu lượng Vì vậy, giá thành thấp - Lượng tiêu thụ điện ít, chấp nhận so với túi tiền cảu công nhân làng nghề - Thiết bị đơn giản, dễ vận hành, thiết bị bảo dưỡng đơn giản Sinh viên: Đào Thị Liên – 120879 Lớp: MT1201 Trang: 45 Ngành kỹ thuật mơi trường Khóa luận tốt nghiệp KẾT LUẬN Qua thời gian thực nghiệm để thiết kế hệ thống xử lý nước thải giấy tái chế sở sản xuất Thịnh Cường, thơn Dương Ơ, xã Phong Khê, tỉnh Bắc Ninh, giải vấn đề sau: - Đã tham gia khảo sát thông số kỹ thuật nước thải giấy để làm sở cho trình thiết kế dây chuyền xử lý - Từ kết nghiên cứu, quy trình công nghệ phù hợp cho việc xử lý loại nước thải bao gồm công đoạn: (1) loại đất cát rác lớn song chắn rác, (2) xử lý bột giấy chất rắn lơ lửng khác keo tụ sử dụng PAC, (3) xử lý chất hữu (COD) phương pháp vi sinh hiếu khí, (4) xử lý phụ trợ (xử lý cấp 3) - Đã tiến hành tính tốn thơng số thiết kế cho toàn hệ thống xử lý để đạt tiêu chuẩn nước thải loại B - Đã hoàn chỉnh vẽ kỹ thuật cho công đoạn dây chuyền xử lý Sinh viên: Đào Thị Liên – 120879 Lớp: MT1201 Trang: 46 Ngành kỹ thuật mơi trường Khóa luận tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO Báo cáo trạng môi trường quốc gia năm 2008, “Mơi trường làng nghề Việt Nam” Vũ Chí Cường, đề tài “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo Xiclon màng nước có áp dụng ống Venturi để nâng cao khả lọc bụi khí thải góp phần làm môi trường làng nghề Việt Nam”, Viện Bơm Thiết bị Thủy lợi, Viện khoa học Thủy lợi Việt Nam, 2010 Nguyễn Ngọc Dung – Xử lý nước cấp Trịnh Xuân Lai – Thiết kế cơng trình xử lý nước thải Vũ Mạnh Hùng cộng “Xây dựng giải pháp dự phịng để cải thiện mơi trường, điều kiện lao động số làng nghề có nguy cao nhằm bảo vệ sức khỏe NLĐ”- Báo cáo tổng kết dự án, 7/2005 Đặng Kim Chi, Nguyễn Ngọc Lân, Trần Lệ Minh Làng nghề Việt Nam Môi trường - NXB Khoa học Kỹ thuật – 2005 Tiêu chuẩn vệ sinh lao động tiêu chuẩn Việt Nam môi trường http://www.bacninh.gov.vn/Main.html (Cổng giao tiếp điện tử Bắc Ninh) http://www.monre.gov.vn/v35/default.aspx?tabid=414 (Website Bộ tài nguyên môi trường Việt Nam) Sinh viên: Đào Thị Liên – 120879 Lớp: MT1201 Trang: 47