tính tóan thiết kế trạm xử lý công ty khánh thuận (kèm link bản vẽ )

Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề: Trong thời đại ngày nay, môi trường sống là một trong những vấn đề đang được rất nhiều ngành, nhiều cấp quan tâm. Vấn đề này không tự nó sinh ra mà nguyên nhân chính là do nhu cầu cuộc sống con người. Ở Việt Nam, trong giai đoạn hiện nay nền kinh tế thò trường làm động lực thúc đẩy nhòp điệu kinh tế từng bước nhảy vọt, mà đặc biệt là ngành công nghiệp phát triển. Bên cạnh đó, các nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp liên tiếp nhau được hình thành. Do đó, kéo theo các vấn đề về môi trường như: không khí, chất thải rắn, nước thải… Đặc điểm quan trọng nhất hiện nay là vấn đề nước thải, vì hiện nay khâu quản lý các vấn đề môi trường của nhà nước ta chưa được chặt chẽ đối với doanh nghệp. Do đó, hầu hết các nhà máy, xí nghiệp hiện nay đều chưa có hệ thống xử lý nước thải, nếu có thì họ cũng xử lý chưa đạt tiêu chuẩn của nhà nước. Cho nên việc xây dựng nhà máy nước thải riêng cho từng nhà máy, xí nghiệp là điều nên làm khi tiến hành xây dựng nhà xưởng. Áp dụng vấn đề này với nhà máy sản xuất chiếu nhựa và dây thun xuất khẩu thuộc công ty TNHH – SXTM Khánh Thuận ta thấy việc cần thiết là phải tiến hành thiết kế, xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy này. Vì thế, đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy sản xuất chiếu nhựa và dây thun xuất khẩu – Công ty TNHH – SXTM Khánh Thuận lưu lượng 50 m 3 /ngày đêm” được thực hiện nhằm góp phần làm giảm thiểu hàm lượng ô nhiễm của nước thải trước khi thải vào môi trường sống chung cũng như có thể hạn chế bớt vấn đề môi trường hiện nay. SVTH: Cao Siêu Việt 1 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn 1.2. Mục tiêu nghiên cứu: Đề tài được thực hiện với 3 mục tiêu chính: • Khảo sát và nghiên cứu thực trạng, đặc tính của nước thải phát sinh trong nhà máy. • Đề xuất công nghệ và tính toán – thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho phù hợp với điều kiện thực tế của nhà máy. • Nước thải sau xử lý phải đạt tiêu chuẩn loại B (TCVN 5945:2005). 1.3. Nội dung nghiên cứu: • Tìm hiểu hoạt động của Nhà máy; • Phân tích dòng thải từ qui trình sản xuất; • Phân tích lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp; • Tính toán thiết kế phương án xử lý nước thải hoàn chỉnh. 1.4. Phương pháp thực hiện: Đề tài nghiên cứu bằng các phương pháp sau: • Nghiên cứu tư liệu: Thu thập tài liệu, số liệu, đáng giá tổng quan về công nghệ sản xuất, khả năng gây ô nhiễm môi trường và xử lý nước thải của nhà máy sản xuất chiếu nhựa và dây thun xuất khẩu Khánh Thuận; • Thu thập, phân tích tổng hợp dữ liệu để tính toán và thiết kế các công trình đơn vò; • Phương pháp so sánh: phương pháp này nhằm đánh giá hiệu quả xử lý nước thải đầu vào và ra theo Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 5945:2005); • Phương pháp phân tích chi phí lợi ích: đánh giá hiệu quả kinh tế trong quá trình xử lý nước thải của các phương pháp xử lý. 1.5. Phạm vi nghiên cứu: Với mục tiêu nghiên cứu đã được xác đònh, đề tài chỉ được giới hạn trong phạm vi tìm hiểu tính chất, lưu lượng nước thải để từ đó tính toán – thiết kế hệ SVTH: Cao Siêu Việt 2 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn thống xử lý nước thải cho phù hợp với nhà máy sản xuất chiếu nhựa và dây thun xuất khẩu Khánh Thuận. 1.6. Ý nghóa của đề tài: Đề tài được thực hiện dựa trên cơ sở thu thập số liệu, nghiên cứu thực trạng nguồn thải, tính chất nước thải tại nhà máy sản xuất chiếu nhựa và dây thun xuất khẩu Khánh Thuận để từ đó đưa ra hệ thống xử lý nước thải cho phù hợp. Kết quả tính toán – thiết kế hệ thống xử lý nước thải của đề tài có thể làm cơ sở cho nhà máy Khánh Thuận tham khảo để đầu tư xây dựng vào thực tế. SVTH: Cao Siêu Việt 3 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 2.1. Phương pháp xử lý cơ học: Xử lý cơ học (hay còn gọi là xử lý bậc I) nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất không tan (rác, cát nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nước thải; điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải. Các công trình xử lý cơ học xử lý nước thải thông dụng: 2.1.1. Song chắn rác: Song chắn rác thường đặt trước hệ thống xử lý nước thải hoặc có thể đặt tại các miệng xả trong phân xưởng sản xuất nhằm giữ lại các tạp chất có kích thước lớn như: nhánh cây, gỗ, lá, giấy, nilông, vải vụn và các loại rác khác, đồng thời bảo vệ các công trình bơm, tránh ách tắc đường ống, mương dẫn. Hình 2.1: Song chắn rác cơ giới Dựa vào khoảng cách các thanh, song chắn được chia thành 2 loại: ∗ Song chắn thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 ÷100mm. SVTH: Cao Siêu Việt 4 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn ∗ Song chắn mòn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 ÷25mm. 2.1.2. Lưới lọc Lưới lọc dùng để khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ, thu hồi các thành phần quý không tan hoặc khi cần phải loại bỏ rác có kích thước nhỏ. Kích thước mắt lưới từ 0,5÷1,0mm. Lưới lọc thường được bao bọc xung quanh khung rỗng hình trụ quay tròn (hay còn gọi là trống quay) hoặc đặt trên các khung hình dóa. 2.1.3. Bể lắng cát Bể lắng cát đặt sau song chắn, lưới chắn và đặt trước bể điều hòa, trước bể lắng đợt I. Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thô nặng như cát, sỏi, mảnh vỡ thủy tinh, kim loại, tro tán, thanh vụn, vỏ trứng… để bảo vệ các thiết bò cơ khí dễ bò mài mòn, giảm cặn nặng ở các công đoạn xử lý tiếp theo. Bể lắng cát gồm 3 loại: ∗ Bể lắng cát ngang Hình 2.2: Bể lắng cát ngang ∗ Bể lắng cát thổi khí ∗ Bể lắng cát ly tâm SVTH: Cao Siêu Việt 5 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn 2.1.4. Bể tách dầu mỡ Các loại công trình này thường được ứng dụng khi xử lý nước thải công nghiệp, nhằm loại bỏ các tạp chất có khối lượng riêng nhỏ hơn nước. Các chất này sẽ bòt kín lỗ hổng giữa các hạt vật liệu lọc trong các bể sinh học…và chúng cũng phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính trong bể Aerotank, gây khó khăn trong quá trình lên men cặn. 2.1.5. Bể điều hòa Bể điều hòa được dùng để duy trì dòng thải và nồng độ vào công trình xử lý ổn đònh, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lưu lượng của nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý sinh học. Bể điều hòa có thể được phân loại như sau: ∗ Bể điều hòa lưu lượng ∗ Bể điều hòa nồng độ ∗ Bể điều hòa cả lưu lượng và nồng độ. 2.1.6. Bể lắng Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nước thải theo nguyên tắc trọng lực. Các bể lắng có thể bố trí nối tiếp nhau. Quá trình lắng tốt có thể loại bỏ đến 90 ÷ 95% lượng cặn có trong nước thải. Vì vậy đây là quá trình quan trọng trong xử lý nước thải, thường bố trí xử lý ban đầu hay sau khi xử lý sinh học. Để có thể tăng cường quá trình lắng ta có thể thêm vào chất đông tụ sinh học. Bể lắng được chia làm 3 loại: SVTH: Cao Siêu Việt 6 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn ∗ Bể lắng ngang (có hoặc không có vách nghiêng): Hình 2.3: Bể lắng ngang ∗ Bể lắng đứng: mặt bằng là hình tròn hoặc hình vuông. Trong bể lắng hình tròn nước chuyển động theo phương bán kính (radian). ∗ Bể lắng li tâm: mặt bằng là hình tròn. Nước thải được dẫn vào bể theo chiều từ tâm ra thành bể rồi thu vào máng tập trung rồi dẫn ra ngoài. 2.1.7. Bể lọc Công trình này dùng để tách các phần tử lơ lửng, phân tán có trong nước thải với kích thước tương đối nhỏ sau bể lắng bằng cách cho nước thải đi qua các vật liệu lọc như cát, thạch anh, than cốc, than bùn, than gỗ, sỏi nghiền nhỏ… Bể lọc thường làm việc với hai chế độ lọc và rửa lọc. Quá trình lọc chỉ áp dụng cho các công nghệ xử lý nước thải tái sử dụng và cần thu hồi một số thành phần q hiếm có trong nước thải. Các loại bể lọc được phân loại như sau: ∗ Lọc qua vách lọc ∗ Bể lọc với lớp vật liệu lọc dạng hạt SVTH: Cao Siêu Việt 7 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn ∗ Thiết bò lọc chậm ∗ Thiết bò lọc nhanh. Hình 2.4 : Bể lọc 2.2. Phương pháp xử lý hoá học 2.2.1. Đông tụ và keo tụ Phương pháp đông tụ-keo tụ là quá trình thô hóa các hạt phân tán và nhũ tương, độ bền tập hợp bò phá hủy, hiện tượng lắng xảy lắng. Sử dụng đông tụ hiệu quả khi các hat keo phân tán có kích thước 1-100µm. Để tạo đông tụ, cần có thêm các chất đông tụ như:  Phèn nhôm Al 2 (SO 4 ) 3 .18H 2 O. Độ hòa tan của phèn nhôm trong nước ở 20 0 C là 362 g/l. pH tối ưu từ 4.5-8.  Phèn sắt FeSO 4 .7H 2 O.Độ hòa tan của phèn sắt trong nước ở 20 0 C là 265 g/l. Quá trình đông tụ bằng phèn sắt xảy ra tốt nhất ở pH >9.  Các muối FeCl 3 .6H 2 O, Fe 2 (SO 4 ) 3 .9H 2 O, MgCl 2 .6H 2 O, MgSO 4 .7H 2 O, …  Vôi. SVTH: Cao Siêu Việt 8 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn Khác với đông tụ, keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các hợp chất cao phân tử vào. Chất keo tụ thường sử dụng như: tinh bột, ester, cellulose, … Chất keo tụ có thể sử dụng độc lập hay dùng với chất đông tụ để tăng nhanh quá trình đông tụ và lắng nhanh các bông cặn. Chất đông tụ có khả năng làm mở rộng phạm vi tối ưu của quá trình đông tụ, làm tăng tính bền và độ chặt của bông cặn, từ đó làm giảm được lượng chất đông tụ, tăng hiệu quả xử lý. Hiện tượng đông tụ xảy ra không chỉ do tiếp xúc trực tiếp mà còn do tương tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ bò hấp phụ theo các hạt lơ lửng. Khi hòa tan vào nước thải, chất keo tụ có thể ở trạng thái ion hoặc không ion, từ đó ta có chất keo tụ ion hoặc không ion. Hình 2.5: Quá trình tạo bông cặn của các hạt keo 2.2.2. Trung hòa Nước thải của một số ngành công nghiệp, nhất là công nghiệp hóa chất, do các quá trình công nghệ có thể có chứa các acid hoặc bazơ, có khả năng gây ăn mòn vật liệu, phá vỡ các quá trình sinh hóa của các công trình xử lý sinh học, đồng thời gây các tác hại khác, do đó cần thực hiện quá trình rung hòa nước thải. Các phương pháp trung hòa bao gồm: SVTH: Cao Siêu Việt 9 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn ∗ Trung hòa lẫn nhau giữa nước thải chứa acid và nước thải chứa kiềm. ∗ Trung hòa dòch thải có tính acid, dùng các loại chất kiềm như: NaOH, KOH, NaCO 3 , NH 4 OH, hoặc lọc qua các vật liệu trung hòa như CaCO 3 , dolomit,… ∗ Đối với dòch thải có tính kiềm thì trung hòa bởi acid hoặc khí acid. Để lựa chọn tác chất thực hiện phản ứng trung hòa, cần dựa vào các yếu tố: ∗ Loại acid hay bazơ có trong nước thải và nồng độ của chúng. ∗ Độ hòa tan của các muối được hình thành do kết quả phản ứng hóa học. 2.2.3. Oxy hoá khử Đa số các chất vô cơ không thể xử lý bằng phương pháp sinh hóa được, trừ các trường hợp các kim loại nặng như: Cu, Zn, Pb, Co, Fe, Mn, Cr,…bò hấp phụ vào bùn hoạt tính. Nhiều kim loại như : Hg, As,…là những chất độc, có khả năng gây hại đến sinh vật nên được xử lý bằng phương pháp oxy hóa khử. Có thể dùng các tác nhân oxy hóa như Cl 2 , H 2 O 2 , O 2 không khí, O 3 hoặc pirozulite ( MnO 2 ). Dưới tác dụng oxy hóa, các chất ô nhiểm độc hại sẽ chuyển hóa thành những chất ít độc hại hơn và được loại ra khỏi nước thải. 2.2.4. Điện hóa Cơ sở của sự điện phân gồm hai quá trình: oxy hóa ở anod và khử ở catod. Xử lý bằng phương pháp điện hóa rất thuận lợi đối với những loại nước thải có lưu lượng nhỏ và ô nhiễm chủ yếu do các chất hữu cơ và vô cơ đậm đặc. Ưu điểm : ∗ Không cần pha loãng sơ bộ nước thải. ∗ Không cần tăng thành phần muối của chúng. SVTH: Cao Siêu Việt 10 [...].. .Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn ∗ Có thể tận dụng lại các sản phẩm quý chứa trong nước thải ∗ Diện tích xử lý nhỏ Nhược điểm: ∗ Tốn kém năng lượng ∗ Phải tẩy sạch bề mặt điện cực khỏi các tạp chất 2.3 Phương pháp xử lý hóa lý Trong dây chuyên công nghệ xử lý, công đoạn xử lý hóa lý thường được áp dụng sau công đoạn xử lý cơ học Phương pháp xử lý hóa lý bao gồm... bào mới Công trình xử lý sinh học thường được đặt sau khi nước thải đã được xử lý sơ bộ qua các quá trình xử lý cơ học, hóa học, hóa lý 2.4.1 Công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên 2.4.1.1 Ao hồ sinh học ( ao hồ ổn đònh nước thải) Đây là phương pháp xử lý đơn giản nhất và đã được áp dụng từ xưa Phương pháp này cũng không yêu cầu kỹ thuật cao, vốn đầu tư ít, chí phí hoạt động rẻ tiền, quản lý đơn... chưa đạt tiêu chuẩn là nước sạch để xả vào nguồn thì có thể phải qua xử lý bổ sung (bậc III) Một trong các công trình xử lý bậc III là ao hồ ồn đònh sinh học kết hợp với thả bèo nuôi cá 2.4.1.2 Phương pháp xử lý qua đất SVTH: Cao Siêu Việt 14 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn Thực chất của quá trình xử lý là: khi lọc nước thải qua đất các chất rắn lơ lửng và keo sẽ bò giữ... Những vi sinh vật sẽ xử dụng ôxy của không khí qua các khe đất và chuyển hóa các chất hữu cơ thành các hợp chất khoáng • Cánh đồng tưới • Cánh đồng lọc Hình 2.8 : Xử lý nước thải bằng đất 2.4.2 Công trình xử lý sinh học hiếu khí Xử lý sinh học trong điều kiện hiếu khí có thể kể đến hai quá trình cơ bản : – Quá trình xử lý sinh trưởng lơ lửng – Quá trình xử lý sinh trưởng bám dính Các công trình tương thích... thích của quá trình xử lý sinh học hiếu như: bể Aerotank bùn hoạt tính (vi sinh vật lơ lửng), bể thổi khí sinh học tiếp xúc (vi sinh vật dính bám), bể lọc sinh học, tháp lọc sinh học, bể sinh học tiếp xúc quay… 2.4.2.1 Bể phản ứng sinh học hiếu khí – Aerotank SVTH: Cao Siêu Việt 15 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn Quá trình xử lý nước thải sử dụng bùn hoạt tính dựa vào hoạt... 80 ÷ 90% SVTH: Cao Siêu Việt 22 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào nhiệt độ nước thải, pH, nồng độ MLSS Nhiệt độ thích hợp cho phản ứng sinh khí là từ 32 ÷ 35 oC Ưu điểm nổi bật của quá trình xử lý kỵ khí là lượng bùn sản sinh ra rất thấp, vì thế chi phí cho việc xử lý bùn thấp hơn nhiều so với các quá trình xử lý hiếu khí Trong quá trình lên... lỏng CHƯƠNG 3 SVTH: Cao Siêu Việt 25 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CHIẾU NHỰA VÀ DÂY THUN XUẤT KHẨU – CÔNG TY TNHH & SXTM KHÁNH THUẬN 3.1 Khái quát chung: Nhà máy được xây dựng trên khu đất có tổng diện tích 32,843 m 2 thuộc Tổ 1, ấp Cây Sắn, xã Lai Uyên, huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương Công ty Khánh Thuận hoạt động sản xuất kinh doanh trong... và được xử lý hợp vệ sinh theo quy đònh Công ty xây dựng một nhà rác trong đó có năm ngăn cho năm loại rác có tính chất khác nhau để dễ phân loại, thu gom, tái chế hay quản lý chất thải  Chất thải rắn sinh hoạt: Ở từng phân xưởng và từng hạng mục công trình đều trang bò hai giỏ đựng rác có nắp nay: một giỏ đựng rác cứng khó xử lý (vỏ đồ hộp, vỏ lon bia, ), một giỏ đựng loại rác mềm dễ xử lý (giấy,... kê của một số Quốc gia đang phát triển có thể ước tính tải lượng ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt như sau: Bảng 3.5: Tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt Chất ô nhiễm BOD5 SVTH: Cao Siêu Việt Khối lượng (g/người.ngày) 45 – 54 Tải lượng (kg/ngày) 11,8 – 14,2 35 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận COD (Dichromate) Chất rắn lơ lửng (SS) Amôni Tổng Nitơ Tổng phospho GVHD: Th.S Lâm Vónh... (Nguồn : Công ty TNHH – SXTM Khánh Thuận) Bảng 3.4: Nhu cầu về nguyên liệu, phụ liệu sản xuất dây thun khoanh (3.200 tấn/năm) STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tên nguyên liệu Cao su thiên nhiên C (50 %) Bột tale Xăng dầu làm mềm Lưu huỳnh S Oxít kẽm ZnO Axít Stearic (làm mền và là chất dẫn lưu hóa ĐVT Tấn/năm Tấn/năm Tấn/năm Tấn/năm Tấn/năm Tấn/năm Tấn/năm Số lượng/năm 5.000 160 39 70 5 16 10 cao su) Chất xúc . tạp chất. 2.3. Phương pháp xử lý hóa lý Trong dây chuyên công nghệ xử lý, công đoạn xử lý hóa lý thường được áp dụng sau công đoạn xử lý cơ học. Phương pháp xử lý hóa lý bao gồm các phương pháp. thuộc công ty TNHH – SXTM Khánh Thuận ta thấy việc cần thiết là phải tiến hành thiết kế, xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy này. Vì thế, đề tài Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước. Siêu Việt 3 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 2.1. Phương pháp xử lý cơ học: Xử lý cơ học (hay còn gọi là xử lý bậc I) nhằm mục