Nghiên cứu phân tích mô phỏng sinh thái chất lượng nước phục vụ việc sử dụng hợp lý nguồn nước sông

Da] ủy n | NT] BO GIAO DUC VA DAO TAO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI ác tk He He Ie k s he ức ‡É She aie oie fee ie fe he se he ok ode 2k 2c fe of DANG XUAN HIEN NGHIÊN CỨU PHAN TiICH, MO PHONG SINH THÁI-CHẤT LƯỢNG NƯỚC PHỤC VỤ VIỆC SỬ DỤNG HỢP LÝ NGUÔN NƯỚC SÔNG Chuyên ngành: Cấp thoát nước Mã số: 2.15.12 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ovat HA NOI 2000 BO GIAO DUC VA DAO TAO TRUONG DAI HOC XAY DUNG HA NOI DANG XUAN HIEN NGHIEN CUU PHAN TICH, MO PHONG SINH.THÁI-CHẤT LƯỢNG NƯỚC PHỤC VỤ VIỆC SỬ DỤNG HỢP LÝ NGUÔN NƯỚC SÔNG Chuyên ngành: Cấp thoát nước Mã số: 2.15.12 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Cán hướng dẫn: GS TS.|Hrần Hiếu Nhuệ HA NOI 2000 LOI CAM DOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu cua riéng tdi Các số liệu, kết nêu luận án trung thực Những đóng góp tác giả chưa công bố công trình Tác giả luận án Dang Xuan Hiển II MUC LUC Lời cám ơn | Tinh cap thiết đề tài WN Mục đích nghiên cứu luận án Đối tượng phạm vi nghiên cứu luận án NMP Phương pháp nghiên cứu Những đóng góp luận án Bố cục luận án CHUONG | DAC DIEM SINH THAI-CHAT LUGNG NUGC SONG HONGTHAI BINH VA CGO SO KHOA HOC CUA VIEC NGHIEN CUU MƠ HÌNH SINH THÁI- CHẤT LƯỢNG NƯỚC l.]-'Tổng quan sơ lược số nghiên cứu dòng chảy sơng 1.2 Đặc điểm sinh thái-chất lượng nước dịng chảy sơng Hồng Thát bình 1.2.1 Đặc điểm sinh thái dịng chảy sơng 1.2.1.1 Ảnh hưởng dịng chảy đến sinh thái sông 1.2.1.2 Sự trao đổi vật chất lượng sông với môi trường hai bên bờ 1.2.1.3 Tính chất quần xã dịng chảy sơng 1.2.2 _ Đặc điểm thuỷ sinh dịng chảy sơng Hồng sơng Thái bình 1.2.2.1 Thực vật 1.2.2.2 Dong vat 1.2.2.3 Sinh vật đáy I.2.2.4 Cá | 1.2.3 Đặc điểm chất lượng nước sông, yếu tố phối ảnh hưởng đến chất lượng nước sông 1.2.3.1 Cac yéu t6 chi phối ảnh hưởng đến chất lượng nước sông 1.2.3.2 Đặc điểm chất lượng nước sơng Hồng sơng Thái bình 1.3 Các vấn đề nghiên cứu mơ hình chất lượng nước 1.3.1 Một số mơ hình tốn ứng dụng nghiên cứu UI 10 10 10 10 I} 12 12 12 13 13 14 14 17 19 chất lượng nước dịng chảy sơng 21 1.3.2 Một số nhận xét phương pháp số nghiên cứu mơ hình thuỷ động lực học chiều Phương pháp giải tích Phương pháp đặc trưng Phương pháp sai phân hữu hạn 1.3.3 Một số nhận xét phương pháp số giải toán vận chuyển vật chất 24 25 25 26 Phương pháp số giải phương trình tải Phương pháp số giải phương trình khuếch tán 1.4 Các trình cần vét mơ hình hố sinh thái-chất lượng nước sơng 28 29 30 địng chảy sơng (bài tốn tải-khuếch tán chất) Phương pháp số giải phương trình tải-khuếch tán 28 28 Kết luận chương I 35 CHƯNG MƠ HÌNH ĐỘNG HỌC MỘT SỐ Q TRÌNH SINH THÁI VÀ SINH HỌC-CHẤT LƯỢNG NƯỚC TRONG DỊNG CHẢY SƠNG 2.1 Mơ hình hố số q trình sinh thái dịng chảy sơng 38 2.1.1 Giới thiệu 38 2.1.2 Hệ sinh thái dịng chảy sơng q trình sinh thái 38 2.1.3 Các tương quan trình hố học, sinh học sinh thái sinh thát sông 4] 2.1.4 Các thành phần chủ yếu hệ sinh thái sơng mơ hình sinh thai 42 2.1.5 Mơ hình hố số q trình sinh thái sông 44 2.1.5.1 Sản xuất bậc dịng chảy sơng 2.1.5.2 Tốc độ ăn mồi động vật 2.1.5.3 Quá trình khử chất nước lang 44 46 46 2.1.5.5 47 2.1.5.4 Tốc độ khống hố chất van Q trình khử nitrat hố 2.1.5.6 Các q trình phân huỷ sinh hố sơng 2.1.5.7: Q trình hồ tan xy từ khơng khí 2.1.5.8 Sự phân huỷ lớp bùn đáy 2.1.5.9 Quá trình giải phóng chất dinh dưỡng từ bùn đáy vào nước 2.1.5.10 Ảnh hưởng nhiệt độ đến tốc độ sinh học 2.1.5.11 Ảnh hưởng gây chết chất độc đến thành phần sinhhọc 2.2Mơ hình hố số q trình sinh học-chất lượng nước dịng chảy sơng IV 46 47 47 48 48 48 49 49 2.2.1 M6 hinh qua trinh nitrat hod dong chay séng 2.2.1.1 Q trình nitrat hố dịng chảy chu trình ni tơ 49 49 53] 2.2.1.2 Mơ hình tốn học q trình nitrat hố dịng chảy sơng 2.2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trinh nitrat hoá dịng chảy sơng 52 52 2.2.1.3.1 Ảnh hưởng pH 2.2.1.3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ trình nitrat 32 2.2.1.3.3 Ảnh hưởng ơxy hồ tan trình nitrat 52 2.2.1.3.4 Ảnh hưởng BOD; trình nitrat 52 2.2.1.3.5 Ảnh hưởng chất độc kìm hãm, chất hữu có khả phân huỷ ánh sáng 2.2.1.3.6 Ảnh hưởng hình thái sơng vận tốc dịng chảy 2.2.1.4 Mơ hình hố phát triển vi sinh vật nitrat sơng 2.2.1.5 Mơ hình hố q trình khử nitrat dịng chảy sơng 2.2.2 Mơ hình hố phát triển tảo dịng chảy sơng 2.2.2.1 Sự phát triển tảo dịng chảy sơng 2.2.2.2 Các phương trình 2.2.2.3 Động học phát triển tảo 2.2.2.4 Sự hô hấp tảo 2.2.2.5 Tốc độ chết tảo 2.2.2.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến phát triển tảo sông 2.2.2.6.1 Ảnh hưởng chất đinh dưỡng 2.2.2.6.2 Ảnh hưởng ánh sáng 2:2.2.6.3 Ảnh hưởng nhiệt độ 2.2.2.6.4 Ảnh hưởng kìm hãm quang hợp 2.2.2.6.5 Tốc độ tảo lắng 2.2.2.6.6 Sự ăn tảo động vật 2.2.3 Động học phát triển động vật 2.2.3.1 Tốc độ sinh trưởng động vật 2.2.3.2 Tốc 2.2.4 Động 2.2.4.1 Tốc 2.2.4.2 Tốc 2.2.4.3 Tốc độ chết động vật học phát triển động vật đáy độ phát triển động vật đáy độ hô hấp động vật đáy độ chết của động vật đáy 2.2.5 Động học phát triển cá 2.2.6 Động học phát triển vi khuẩn dị dưỡng Kết luận chương 53 53 54 55 55 55 56 56 57 58 58 58 59 60 60 61 6] 6] 62 63 64 64 64 65 65 66 68 CHƯƠNG3 MƠ HÌNH SINH THÁI-CHẤT LƯỢNG NƯỚC DONG CHAY SONG 3.] Mơ hình thuỷ động lực chiều 3.1.1 Phương trình điều kiện ràng buộc 70 70 3.1.3 3.1.4 3.2 3.2.1 3.2.2 72 74 75 82 84 3.1.2 Độ dốc ma sát Khao sat diéu kién bién Mơ hình vùng mở rộng Mơ hình sinh thái-chất lượng nước dịng chảy sơng Các điều kiện ban đầu điều kiện biên Quá trình tải-khuếch tán phản ứng 3.2.3 Vùng nước lặng hay vùng nước chết sơng 3.3 Phương pháp số mơ hình 3.3.1 Bài tốn tính dịng chảy khơng dừng chiều 3.3.2 Phương pháp số giải toán vận chuyển-chuyển hoá vật chất sơng 3.3.2.1 Phương pháp số giải tốn tải 3.3.2.2 Phương pháp số giải phương trình khuếch tán 3.4 Xác định hệ số mơ hình sinh thái-chất lượng nước 3.5 Hiệu chỉnh, kiếm nghiệm phân tích độ nhạy mơ hình Kết luận chương 72 85 86 86 90 0] 93 94 96 97 CHUONG KET QUA NGHIEN CUU UNG DUNG MO HINH SINH THAI CHAT LƯỢNG NƯỚC VÀO HỆ THỐNG SÔNG HỒNG VÀ SƠNG THÁI BÌNH, KIẾN NGHỊ CÁC GIẢI PHÁP CƠNG NGHỆ XỬLÝ NƯỚC THÁI NHẰM BẢO VỆ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG 4.1 Cơ sở liệu 4.1.1 S6 liéu dia hinh 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.5 Số liệu S6 liéu Các hệ Các số điều kiện biên ban dau số mơ hình sinh thái chất lượng nước sơng liệu dùng dé kiểm nghiệm mơ hình VỊ 98 98 98 100 100 106 4.2 Áp dụng để mô chất lượng nước hệ tống sông Hồng 4.2.1 Hiệu chỉnh kiểm nghiệm mơ hình thuỷ động lực 4.2.2 Hiệu chỉnh kiểm nghiệm mơ hình sinh thái-chất lượng nước sơng 4.3 Ap dung để mô sinh thái-chất lượng nước sơng Thương thuộc hệ thống sơng Thái bình 4.3.1 Hiệu chỉnh kiểm nghiệm mơ hình thuỷ động mơ hình sinh thái-chất lượng nước sơng lực 4.4 Nghiên cứu khả tiếp nhận tải lượng ô nhiễm nước thải sở mơ hình sinh thái-chất lượng nước sông 4.5 Kiến nghị công nghệ xứ lý nước thải hợp ly cho nhà máy thuộc khu vực nghiên cứu trước xả vào sông để bảo vệ chất lượng nuoc song 4.6 Kiến nghị biện pháp bảo vệ chất lượng nước sông khit vực nghiên cứu Kết luận chương KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC VII 107 109 110 123 125 125 131 134 136 CÁC ĐINH NGHĨA VÀ KÝ HIÊỆU A(x,Ð B(x,Ð R(x,t) g Q(x,t) h(x,t) x,t q(x,t) c(Xx,t) v(x,t) C,(X,t) E Q ỐC, At, Ax 0,0 Ủy Pu max Diện tích mặt cắt ngang lịng sơng Chiều rộng lịng sơng Bán kính thuỷ lực Gia tốc trọng trường Lưu lượng nước sông Cao độ mực nước sông Biến không gian thời gian (m7) (m) (m) (m/s*) (m*/s) (m) Lưu lượng bổ sung đơn vị chiều dài dòng chảy Nồng độ vật chất dòng chảy Vận tốc dịng chảy trung bình mặt cắt Nồng độ chất nguồn bổ sung dọc đường Hệ số khuếch tán dọc Sự thay đối vật chất thông qua nguồn thải Tốc độ thay đổi nồng độ vật chất sông (m,s) (m°/s.m) (mg/l) (m/s) (mg/l) (m/s) Tương ứng bước thời gian bước không gian Trọng số không gian thời gian, Tốc độ sản xuất bậc tảo (mg/Ïl.ngày) Tốc độ sản xuất bậc lớn nhat cua tao (mg/l.npày) FN), f(P), f (Si) Cac ham biéu thi anh hudng cia cdc chat dinh dudng ni to, phot silic đến tốc độ quang hợp tảo Hệ số tốc độ nhát triển tảo Hệ số tốc độ phát triển lớn tảo Cường độ chiếu sáng nước Hệ số bão hoà ánh sáng Hằng số Michaelis ni tơ vơ hồ tan Hằng số Michaelis phốt vơ hồ tan Mật độ động vật Tốc độ khử bỏ chất dinh dưỡng lắng Tốc độ lắng chất vấn Nồng độ chất vần Độ sâu nguồn nước Tốc độ khoáng hoá chất vấn Hệ số khoáng hoá chất vấn Hệ số tốc độ khoáng hoá lớn chất vấn VII (ngày) (ngày) (UE/m?.s) (mg/l) (mg/l) (cA thé/l) (mg/I.ngay) (m/ngay) (mg/l) (m) (mg/l.ngày) (ngày) (ngày) Bang PL8&.] Gia tri gidi hạn nồng độ chất ô nhiêm nước thải công nghiệp trước xả vào nguồn nước loại A (TCVN 5945-1995) Bà Thông số Gid tri Don vi l Nhiệt độ 40 pH BOD, (20° C) COD Căn lơ lửng 6-9 20 50 50 mg mg/l mg/l asen 0,05 mg/l Cadmi 0,01 mg/l 0,2 mg/l J0 11 Chi Clo du | Crôm (V]) Crom (IJ) 0,1 | 0,05 0,2 13 14 Kém Mangan ] 0,2 12 15 Đồng - mg/l mgi mg/l mg/l mg] mg/l 0,2 mg/l mg/l 19 | Tetracloetylen 20_ | Thiếc 0,02 0,2 me/I mg/l 22_ 30 mg/l 0,001 me/l 16 17 I8_ 21 23 24 25 26_ 27 _ 28 29 Niken °C | Phốt hữu | Phốt tổng số | Sat Thuỷ ngân | Tổng nitơ | Tricloetylen | Amoniac (tính theo N) |Florua | Phcnol Sulfua Xianua Coliform 0,2 | 0,005 0,05 0,1 J 0,2 0,05 5000 202 mg/l mg/l mø/ mg mg/l mg/l mg/l mg/l MPN/I00ml1/1 Ghi chu Bdng PL9.1 Mot sé phuong phap sai phan cé dién cho toán thuỷ động lực chiều Tên phương pháp P song trình sai phân Sai phân tiến Euler Fan =/, _ mm” Sai phân lùi Euler J =1) Tỉ "¬ Left-sided hoax, ~a~(h, mmDỪ Lax-Friedrichs foe = Leapfrog fou=hijan Lax-Wendroff hon=hyn chư, in ih.ae ay —_ pia) fis) — fi-;) a sai Psy ~ 2h thong) Beam-Warming foa=fho- af, a o 4ƒ, +: ,) (,— 2/1 thea) Bdane PL9.2 Một số phương pháp số giải phương trình tai-khuéch tán chất Phương trình sai phân Phương pháp Lax va Richardson Upwind tr =f? ory mi aS I, n+ =f, n V At Ay Cf, n 2hy + Fp) n ~ fiat ee TƯ) —2/, vợ `" + fy) c= v.At/Ax 1a s6 tai; d=a.Av/ Ay’ Ja s6 khuéch tan 203 Leonard — I; tr v.At Ay Duford-Frankel a.At +2 Lax-Wendroff _,, ax (+2“Tự v.Al n + 3/7 n ” /,-;) „ Sia — fj DS ytd nt I #1) “(+ = n +/¡) —2f, fia Bhi ⁄ n” Œ.Ai + Ax? | 2U —fj-1) i : , %3VAE i ũ =f, “Day Vie ~/,.)+ n Ty) + i Sia 26 +12) Phuong pháp sai phân tiến trung Ì Đ.AI "|2 (âm khơng giản + Bang PL9.3 a@.At\ Ax | 27 To v Af Ax — a At Ax? rà aA fin +425 SS; n+l Fiat =f, + n Một số phương pháp số giải phương trình tải Chương trinh sat phan Tên phương pháp Lax fp = at fff) Wpwind f= a Leapfrog pes ei ty f",) Ba LI |e nero MOL) px ae ¬ a ⁄, +2 = ⁄, H ’ Al Ay 204 Cu +1 n+t — 7-4 ) SC I) 28 APD + Bảng PL9.4 Một số sơ đồ sai phân để giải phương trình khuếch tán Tên phương pháp Lax va Richardson Duford-Frankel mor rane Sai phân lùi trung (âm không gian Sai phân tiến trung tam không gian mens trinh sai phan nà " fp =f, 1425 fh Œ.AI " = q=2 at HH _ n1 non 2ƒ, + /,¡) a.At cm TH n mel Ax’ oo at ja in “+ ee _ 27 ao fh + nel “(7,3 =f, , fi) gn 2) * Một số sơ đồ nội suy: e®_- Nội suy thyến tính cách sử dụng điểm (J-l, n) (+1, n) thuật toán MOC thứ nhất: ta co Cry— Xia Xe Cp Cy Xi 7%, i phương trinh x,-x, =v." _ Axt —X,) 2Ax (PL.1) —1")= v.At vao phuong trinh (PL.1) ta nhận được: Co TCy#— - AXY+V.AO ————= Cụ) TC 2Ae | v.At | =~(I+——=-(+e Ax (PL2) giải phương trình (PL.2) đối véi C, ta nhận được: Ce =—_ (7 ms (G /+l (PL.3) -C",) thay Œ¿ vào phương trình C”'' = Œ„ ta nhận được: J Cr= Cin tC) Ca =Œ Phương trình (PL.4) phương pháp xấp: XIđ đặc | 1) (PL.4) trưng phương trình tal e Noi suy tuyến tính cách sử dụng điểm (j-1, n) va (j, n) bảng thuật tốn MĨOC thứ hai: 205 C,-Cy — x) XK Cr-Cy, XX) J H Thay thé x,-x,= ne Ci - (PL.5) —t")=y.Ar vao phuong trinh (PL.5) cho ta: Cy v.At Cle, Ax =C (PL.6) Giải phuong trinh (PL.6) d6i vi C, ta duoc: v.Al Cy =C)- —(C} n - œ" Ci) (PL.7) Thé vao phuong trinh C’*' = C, ta nhan được: Ce tải = Œ~ “2c Ỳ, - -Ci1) (PL.8) Phương trình (PL.8) phương pháp xấp xi đặc trưng phương trình e_ Nội suy parabol tuyến tính cách sử dụng điểm (j-1, n), (j, n) va (j+1, n) bang thuật toán MOC thứ ba: Ta có: C(x)= ax’ +bx+c (PL.9) Bằng cách vẽ phương trình (PL.9) theo ba điểm lưới, với x = 0O điểm lưới (j,n) x = +Ar điểm lưới = +I, thế: CN TC", C20 +C 2Ax 2Ax CŒ&)=C?+—”———x+—: / > x , Từ phương trình x,— x„ = v.(””—/”) = v.Ar x, = Xy =x,—v.At =—c.Ax (PL 10) ta có: (PL.11) Thé phuong trinh (PL.11) vao phuong trinh (PL.10) ta xac dinh dugc C, va thé két qua vao phuong trinh C’"' = C, ta nhan được: Cj na) em «= CL AS Lv.Ate =Cj~ a ay (Gu € Ÿ)Ÿ®52_ Ay? (C”,,-2C"+C",) (PL.12) pt Phuong trinh (PL.12) la phuong pháp xấp xi đặc trưng phương trình tải 206 e Phuong phap néi suy dung ham bac ba Hermite: Phương pháp trình bày nội suy cách sử dụng hàm bậc ba Hermite điểm C(-I,n) C(,n) để tim C(K,n) sở giả thiết không C(J-I,n) C(J,n) mà đạo hàm chúng C (J-l,n) C.(,n) biết Phương pháp nội suy cho ta độ xác bậc bốn Hàm có dạng sau: 3 We = A.W), +a,.W) + a(S + a(S (PL.13) với y’ la néng d6 tai diém j va tai thoi gian n, (Oy / a)" 1a dao ham theo x nồng độ điểm j thời gian n; a,,a,,ø,,a,là hệ số hàm Hermite phụ thuộc vào vị trí điểm K Các hệ số a,,a,,a.,a, biểu thị sau: a, =a ga (3-2a@ a,=1-a, VỚI Œ=(x,—xy)/(x,—xX,¡) — Ø#ˆ a, =a (1-a)(x, -x,_,) 24) a, " = —-a(l- @) (x, -—X,_)) biểu thị vị trí điểm K Phương giả định trước giá trị (2//®}7,và (2w (P12 pháp nội suy +}; biết Các giá trị tính sai phân hữu hạn từ nồng độ điểm lân cận, phương pháp làm giảm độ xác nhận được, đặc biệt nơi lưới không Để giữ mức độ xác cao, đạo hàm theo khơng gian 2ự/œ phải tải thời gian nồng độ ự Lấy vi phân phương trình tải theo x với ký hiệu ự = dw/o& dan 2V v2V_ toi: (PL.15) phương trình giải theo ba bước theo cách tương tự nồng độ: tính đặc trưng, bị ảnh hưởng ự; nội suy giá trị 2ự/ chân đặc trưng K phương pháp ham Hermite tích phân dọc theo đặc trưng của: dự (PL 16) dl ar’ Hàm nội suy w có dạng sau: 207 dy (Se =b,.Vj+b,.V; + ey VỚI: + bey b, = 6a(a-1)(x,-x,4) b, = at (30-2) b, =-b, b, = (a —1)(3a@- 1) (PL.17) va œ=(x,—x„)/(x,T—x,_,) giống nồng độ Bang PL10.] Cac chi số Nhà máy giấy Bãi Số TT Các số Khối lượng Đơn vị l Nguyên liệu tre, nứa, gỗ 182000 tấn/năm Dầu FO 3000 tấn/năm Than cám 140000 (ấn/năm Dịch đen _82500 (4n/nam Sản phẩm: Giấy in, giấy viết 45000 tấn/năm Lượng nước cấp 72000 m3/ngay Lượng nước thải (ra sông Hồng) | 56160 m3/ngày | Các phụ gia khác NaCl, đá vôi, xút, Clo, caolanh, Ghi nhựa thông, phèn, Na;SO, Bang PLI0.2 Các số Nhà máy giấy Việt trì Số TT Các số Khối lượng Đơn vị I Nguyên liệu tre, nứa, gỗ 10000 tấn/năm Giấy lề tận dụng 1000 tấn/năm Than cám A4-5 9000 tấn/năm Sản phẩm: - Giấy ¡n, giấy viết ¡500 tấn/năm - Giấy vệ sinh 500 tấn/năm - Giấy bao bì 1000 tấn/năm Lượng nước cấp 9600 m3/ngày Lượng nước thải (ra sông Hồng) | 2940 m3/ngày Các phụ gia cho q trình cơng nghệ 208 Ghi Bảng PLI0.3 Các số Nhà máy Super hoá chất Lâm thao Số TT Các số Khối lượng Don vi Apatit 33- 34 %; P205 290000 tấn/năm Pyrit 45 % S 130000 tấn/năm NaCl 95 % 150000 (ấn/năm Than đá 17000 (an/nam Cui 300 m3/nam Sản phẩm: - Super phốt phát 400000 tấn/năm 160000 (an/nam 56100 m3/ngày - H2SO4 Lượng nước thải Ghi Bang PLI6.4 Các số Nhà máy hố chất Việt trì Số TT Các số ' Khối lượng Đơn vị I Muối ăn NaCl 9000 tấn/năm Than cám 7500 (ấn/năm Củi 300 m3/năm Sản phẩm: - Xút cô đặc 4500 tẤn/năm 4000 (an/nim 2801 m3/ngay - Clo Lượng nước thai Ghi Bảng PLI0.5 Các số Nhà máy thực phẩm Số TT Các số Khốilượng |[Đơnvj, | Ghi I Đường kính 788 tấn/năm Nha 1000 (ấn/năm Bột mì 90 (an/nam Than cam 380 tấn/năm Dau FO 20 tấn/năm Sản phẩm: - Kẹo 1900 tấn/năm 100 tấn/năm 324 m3/ngày - Mì ăn liền Lượng nước thải 209 Bảng PLI0.6 Các số Nhà máy đường Số TT Các số Khối lượng Don vi J Mia 24000 tấn/năm Rỉ đường 1050 tấn/năm Tình bột 6100 tấn/năm Than cám 2000 (ấn/năm Dầu FO 13 tấn/năm Củi 1000 Sản phẩm: - Đường 1500 tấn/năm 3000 1000000 tấn/năm lit/nam 2128 m3/ngay - Cồn - Bia Lượng nước thải Ghi Bang PL10.7 Cac chi s6 cla Nha may dét Vinh phi S6 TT J Các số Bong Khốt lượng Đơn vị 1500 tấn/năm | Than cám 5400 Dầu FO 6000 tấn/năm Sản phẩm: - Vải thành phẩm 8500000 m2/năm - Soi loại 1620 tấn/năm - Quần áo 650000 1940 m3/ngày Lượng nước thải Ghi tấn/năm Bang PLI0.8 Các số Nhà máy dệt Păngrim Số TT Các số Khối lượng Don vi | Polyester 4104 tấn/năm Cot(on 5616 (ấn/năm Dầu FO 6000 tấn/năm Sản phẩm: - Vải đệt 36000000 m2/năm 8500 tấn/năm 3000 m3/ngày - SỢI Lượng nước thải 210 Ghi chi Phụ lục PLI1 Kiến nghị công nghệ xử lý nước thải nhà máy khu vực Bãi Bằng- Lâm thao- Việt trì PL11.1 Cong nghệ xử lý nước thải nhà máy giấy bột giấy Nước thải nhà máy giấy có thành phần phức tạp, chứa nhiều huyền phù hữu (vỏ cây, sơ sợi, mùn gỗ), huyền phù vô (caolin, đát cát, ), lignin, chất hydrat cacbon, phenol, chất gây mầu, HCI, muối vơ hồ tan, xút, Na;S, Na;SƠ¿, Na;CO:, thành phần gỗ hoà tan hemicelluno, methano, axit axetic, đường, Nước thải nhà máy giấy phải xử lý keo tụ kết hợp với sinh học Chất keo tụ dùng nhôm sunfat Trên sở lưu lượng, thành phần tính chất nước thải nhà máy giấy, kiến nghị số sơ đồ công nghệ để xử lý nước thải nhà máy Sau: a Khơng khí (13) IrớC lai Song [ Bé diều hoã kết chắntác (ð) : het trọ Ph _Ñ)- mã Trạm “bor 4) _ Chuẩn bị E , Đồng „ấu ¬ 6) Ob ANSOU, owe wi _08)` : Bể lắng dot(8) I | Tram bom (9) | ——» hồn lưu HO, (14) ——11^” Sử dụng 4¬ Ra so! | "bin (15) _ (16) P Hình TET Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy giấy có sử dụng đơng tụ “ Điều chỉnh pH Khơng (NAOH; H, BO) OF đối hước hải (1) Songchain” _ rác - _ giÍ Bé qgie điều a hoa 31 A ¥ Rhí(0 - + Mirong xy | _ hea sâu, ee Bom chat dinh đường NP Gb Tram Ụ | bơm od 0) _ (3) — | Mio P ) } | Hình TE2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy gidy su dung muong xy hoá sâu 211 Sử dụng PL11.2 Công nghệ xử lý nước thải nhà máy Super hoá chất Nhà máy hoá chất thường phải áp dụng công nghệ xử lý nước thải phương pháp hoá học trung Nước thải nhà điều kiện thích hợp cho hồ Việc lựa chọn biện hồ, máy pháp keo tụ xy hố khử có độ axit cao, cần trung hồ để tạo q trình sinh hố cơng trình làm sơng trung hồ phụ thuộc vào lưu lượng nước thải, chế độ thải nước, nồng độ chất nước thải, loạt hoá chất có địa phương Hố chất chọn Ca(OH); dạng vơi sữa Cũng trung hoà nước thải cách lọc qua lớp vật liéu trung hoa la CaCO;, dolomit, magiezit san cé địa phương với kích thước hạt 3-8 cm Phương pháp trung hoà kết hợp với phương pháp keo (tụ Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy Super Lâm Thao kiến nghị nh sau: Nước Bể lắng | Khử mâu _ (8) (7) thái (1) [——P Rasong > Sir dung Bể xử lý Chuẩn bị —} Ca(OH), “NaOH Phe bùi : tổ Hình TE3 Sơ đỗ công nghệ xử lý nước thải nhà máy Super hoá chất Lâm Thao Bế | trộn ˆ Nước | Hoá chất ~ 0) | Song - ——} thal —, thán : — Hình TE4 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải nhà máy hố chất Việt Trì 212 R lìa sơng Sir dung PL11.3 Cơng nghệ xử lý nước thải nhà máy khí Nhà máy khí thường phải áp dụng cơng nghệ xử lý nước thải phương pháp hố học trung hồ, keo tụ xy hố-khử sau tách dầu 1nỡ Công nghệ sản xuất nhà máy khí thường gồm cơng đoạn: đúc, đánh bóng, mài nhãn, tẩy gỉ hoá chất (axit) cuối công đoạn mạ điện Công nghệ mạ thường mạ đồng, mạ kẽm mạ crôm Nước thải nhà máy khí chứa nhiều dầu mỡ, Cu”*, Cr”*' Ni”! Để xử lý Cr“*, dùng phân ứng khử để biến | Cr”' thành Cr*, tách Cr(OH); dạng kết tủa môi trường kiểm Những chất khử natribisunfit NaHSOa, natrisunfit Na;SOa, sắt sunfat FeSO, Còn Cu’*, Ni** sé bị loại khỏi nước tạo thành chất kết tủa Cu(OH); Ni(OH), mơi trường kiểm Ở dùng vơi sữa Ca(OH); sẵn có địa phương, giá thành chấp nhận Trên sở thành phần, tính chất nước thải, đề xuất cơng nghệ xử lý nước thải nhà máy khí trường hợp nhà máy khơng có phân xưởng mạ Crơm sau: Điều chỉnh „ Hoá chất | | - Bề trộn pH Nước thải (De Bé tách sản xuất đấu mỡ Œ)—_ ị2 v Bể | — hơn: ¿“iu hồ | :Ø | M — @) | d0) — Bề | @) phánứngM_ ¿| Bế lắng | Trung hoà (6) ™ LbRa: _— Xủ lýddavăng Ti | Hình TE5 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải nhà máy khí Khi nhà máy khí có phận mạ crơm, kiến nghị công nghệ xử lý nước thải sau: Bề trộn jg] Hea chat Bề trộn Nước thải (10) | chứa Crôm 7) Be Nước thải - Bể phan dng [A diév hoa | a xe ‘SS ¬ sản xuất khác a) - WA) (5) Lo Điều chỉnh Nude thai Bé tach Hoá chất (1U) “an: Điều chỉnh pH | _ chứa axit dầu mỡ - (12) Bể lắng (6) LÊ) bùn 8) E—————}Sử dụn Sử dụng Hình T Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải nhà máy khí có mạ Crơm 213 ta sôn Xử lý Xử lý ———} la | PLI I.4 Công nghệ xử lý nước thải nhà máy sản xuất đồ uống nhà máy chế bị én thực phẩm Với nước thải nhà máy thường dùng sơ đồ công nghệ xử lý sinh học điều kiện hiếu khí Khi nước thải chứa chất hữu đậm đặc phải kết hợp xử lý sinh học ky khí sau hiếu khí Khi nhà máy xí nghiệp xả nước thất mạng lưới nước thị cần xử lý sơ nước thải Chúng kiến nghị sơ đồ công nghệ xử lý cho nước thải nhà máy Bia, rượu, nước giải khát nhà máy chế biến thực phẩm phần Tuy nhiên, tuỳ thuộc vào lưu lượng nước thải mà có điều chỉnh cơng trình truyền cơng nghệ cho thích hợp Chuẩn bị Al,(SO4)s Khong khf (14) Nước thai (1) Song chắn > rac (2) Bề điều hoa (3) » Bum (4) › Bể trộn nhanh (5%) (15) Bể tao » (6) Bể Bể lắng [ai UASP » I (7) » (8) bể Bề Aeroten || lắng (9) » H (10) > Chuẩn bị NaOH, =— bê nén (13) (16) H;SO, bùn Xư lý ĐỀ tiếp bậc II là| xúc Clo (11) » (12) Ly la San phoi bùn " s ) Str dt (17) | IIình TE7 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải nhà máy rượu bia, nước giải khát có sử dụng phương pháp hố lý Khơng khí (8) Nước thải Song chắn rác+Lắng (1) (2) sản xuất cát Bề điều hoà (3) ) Bề, - ling I (4) ) , Be UASB Bé Acroten (5) (6) L—b | Sử dụng —] San phoi bùn Bê láng II (7) ¥ Bể nén bùn (9) (10) IHỉnh TE8 Sơ đổ công nghệ xử lý nước thải nhà máy rượu bia, nước giải khát 214 mm Ra si Khong khf (14) Song Nước ag thải (1) Viện chan > Str dun ue —— é lang yon rác (3) Oo Bévn dot I —} _ (6) Thiếtoobị làm Bể Acroten — khí (12) lọc UASB (7) Xửï 1élý sinh hoc, dia bậc IH (10) 8) * sinh hoc Bể tiếp — * Bé phan Bé nén (13) (15) huỷ cặn l4 xúc Clo (11) bùn Ra song Hinh TES So dé céng nghé xtrly nudc thai nha máy thực phẩm Bể trộn Bơm định | (8) (9) vôi Nước thai (1) Song a " bước Bề tách (2) (3) | chan rac | bể —_ dâu , mỡ Ngăn thu váng dầu long voi (10) ~ py Trung hoa “ey (5) Bề a Acroten (6) Nhiên liệu đốt ” Bê lắng ly tam [| (7) | Xử lý bùn lò (12) (11) Ra sor > Su dun Hinh TE10 So d6 cong nghé xu ly nudéc thai nha may duong PLII.5 Công nghệ xử lý nước thải nhà máy dệt nhuộm Các chất nước thải đệt nhuộm phân chia thành nhóm: hố chất, chất trợ, thuốc nhuộm, chất xử lý hoàn tất hồ; tạp chất thiên nhiên muốt, dầu mỡ len; sơ sợi bị tách hoạt động hố học học q trình gia công xử lý Tuy nhiên mức độ ô nhiễm phụ thuộc chủ yếu vào chủng loại số lượng hố chất, thuốc nhuộm chất trợ sử dụng trình độ cơng nghệ sản xuất Các hố chất, thuốc thử, chất trợ công nghệ đệt nhuộm cho phụ lục PLI0 Nước thải từ trình nhuộm, tẩy, giặt nhà máy đệt nhuộm xa theo mẻ, tuỳ theo công đoạn mà thành phần loại nước thải có nồng độ tính chất khác lớn việc điều hoà lưu lượng, nồng độ nhiệt độ nước thải cần thiết trình xử lý nước thải góp phần giảm kích thước cơng trình, đơn giản hố cơng nghệ xử lý tăng hiệu xử lý nước thải cơng trình xử lý l5 Thanh phần nước thải nhuộm không ổn định đa dạng Nước thải dệt nhuộm có mầu đậm đặc, chủ yếu thuốc nhuộm gây Thuốc nhuộm hoạt tính thủ phạm gây màu nước thải loại Mầu nước thải dệt nhuộm khơng gây độc nhiều thuỷ sinh, mà cịn vấn đề thẩm mỹ Vì cần có giải pháp khử mầu nước thải dệt nhuộm Để xử lý nước thải ngành dệt nhuộm, thường sử dụng công nghệ xử lý phương pháp học, sinh học hoá lý để xử lý cặn lơ lửng, chất hữu (BOD¿, COD), d6 mau, dau mG, kim loại nặng, Công nghệ chủ yếu keo tụ kết hợp với sinh học Xử lý keo tụ nhằm giảm bớt nồng độ chất lơ lửng, mùi, mầu Bể (rội vi (9) - NướcN @Ø | — [ Bề xữ lý sinh BE digo] oe té he | _a I2 Ngân thu | họcký khí kết al hú ne a P “ine váng dầu Khơng khí (11) NP (12) ——m _học tiếp xúc oO (7) Bum Bé nén (14) (15) NaOH 43) —: Khử ne học tiếu in can (8) — Ra ‹ ms [ pé ép can (16) Chon lap (17) Hình TEII Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy đệt nhuộm, có bổ sung thêm chất dinh dưỡng Để loại lớn dé lắng xử dụng phương pháp keo tụ, người ta cho thêm chất trợ keo tụ, polimer cao phân tử tan nước dễ phân ly thành ion Chất trợ keo thường dùng natri silicat hoạt tính, poliacrylamit nhiều chất khác Hoá chất _FeSO, - Peer va me 4) Nước thải (1) LAL M wee d6); Bé, [ Bể keo | | [Béldng] [ —¬ Loy vase ti đầu |J hồ- by hea -@ ® J| @ ]J| œ |L ]| Ớ Ngăn thu váng dầu _ 2) Bế rỶar ong n || | | Bếthu | | [Bế điểu | |: Bé [ƑL Bé Bể Lg}Acroten |) téng II , Khir | Ø® (10) mh Điều chỉnh pH (NaOH, 1,80) ———} ee (Bon Hình TET2 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải nhà máy đệt nhuộm 216 Sử