liệu sợi kị nước như tổng hợp thì người ta thường dùng thuốc nhuộm không tan trong nước thuốc nhuộm phân tán Phạm vi sử dụng thuốc nhuộm được trình bày theo bảng sau : Bảng 1.2 : Phạm vi
TỔNG QUAN CỦA NGÀNH VÀ VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG
Tổng quan ngành dệt nhuộm Việt Nam
Ngành dệt nhuộm là một trong những ngành quan trọng và có từ lâu đời vì nó gắn liều với nhu cầu may mặc của con người Khi nền kinh tế chuyển từ bao cấp sang nền kinh tế quốc dân, ngành đã có nhiều đóng góp đáng kể cho ngân sách nhà nước và là nguồn giải quyết việc làm cho khá nhiều lao động
Hiện nay lượng vải được sản suất ra hàng năm rất lớn và có chiều hướng ngày càng tăng (Từ năm 2005 đến năm 2010, sản lượng vải có thể lên đến 455 đến 555 triệu mét vải một năm), đi đôi với nó là một lượng lớn vải được nhuộm, in màu càng nhiều, chưa kể lượng vải được sản xuất và nhuộm tại các cơ sở nhỏ và lẻ
Nguoàn : Toồng coõng ty deọt may Vieọt Nam
Tuy có truyền thống lâu đời, công nghiệp dệt may Việt Nam hiện tại đang phải đối mặt với hệ thống máy móc lạc hậu, năng suất thấp và gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Mặc dù được quan tâm đầu tư từ nhà nước và nước ngoài, trang thiết bị mới chưa được đồng nhất và chỉ triển khai tại các cơ sở lớn và nhà nước, dẫn đến việc ô nhiễm môi trường vẫn chưa được giải quyết triệt để Nước thải từ nhuộm vải, khói thải và mùi hóa chất thải ra tiếp tục gây ô nhiễm nguồn nước và không khí, đặc biệt ở các cơ sở nhỏ, thủ công hoặc bán thủ công.
Với số lượng vải đựơc sản xuất ngày càng nhiều và nhu cầu nhuộm vải càng tăng như đã trình bày ở trên, (kể cả những cơ sở sản xuất nhỏ lẻ) ngành dệt nhuộm đang thực sự là một trong những nguồn đáng kể trong việc gây ô nhiễm môi trường xung quanh và ảnh hưởng không tốt tới sức khỏe người dân
Trước hiện trạng đó, hiện nay nhà nước đã có chủ trương và xây dựng các khu công nghiệp để di dời các cơ sở sản xuất gây ô nhiễm ra ngoài thành phố để tránh tình trạng ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe người daân.
Giới thiệu chung về cơ sở nhuộm Nam Sơn
Cơ sở nhuộm Nam Sơn là một cơ sở tư nhân, được thành lập và đưa vào sản xuất từ trước năm 1945 với tên là cơ sở nhuộm Tiến Đạt và hoạt động liên tục đến nay Đến năm 1998, cơ sở được bán cho ông Nguyễn Ngọc Bản và được đổi tên thành cơ sở nhuộm Nam Sơn
Hằng ngày cở sở sản xuất 2 ca liên tục với năng lực sản suất cao nhất có thể đạt đến 5000 kg vải một ngày
Hiện nay cơ sở nhuộm Nam Sơn nhận nhuộm hàng gia công cho các cơ sở khác
− Cơ sở nhuộm Nam Sơn hiện nay đang hoạt động tại địa bàn thành phố Hồ Chí Minh tại địa chỉ : 423/34/27 Lạc Long Quân, Phường 5, Quận
− Nhà xưởng nằm trong khu dân cư tập trung, chung quanh còn có một số cơ sở dệt nhuộm khác như Thành An, Hòa Tháp…
− Tổng diện tích nhà xưởng : 300m 2 , với chiều ngang 15m x dài 20m
− Toàn bộ nhà xưởng có mái che và một số khu vực tiện ích như khu nhà vệ sinh, khu bếp ăn
Hệ thống máy móc trong dây chuyền sản xuất hiện nay được trang bị theo tiêu chí không đồng đều, thể hiện qua sự đa dạng về nguồn gốc xuất xứ Một số máy móc được nhập khẩu từ nước ngoài, chủ yếu là từ Đài Loan và Nhật Bản Trong khi đó, một số máy móc khác lại được sản xuất trong nước Các loại máy móc được sử dụng bao gồm máy Yet, máy Win, máy vắt và máy sấy, đáp ứng đầy đủ các công đoạn trong quy trình sản xuất.
− Với tình trạng ô nhiễm môi trường chung của khu vực, năm 2000 chủ cơ sở đã cho xây dựng hệ thống xử lý nước thải tuy nhiên năng suất xử lý thấp và không đáp ứng được nhu cầu mở rộng sản xuất hiện nay
Cơ Sở nhuộm Nam Sơn là một cơ sở tư nhân, từ năm 1998 đến nay, chủ cơ sở là ông Nguyễn Ngọc Bản
Hiện nay cơ sở đang hoạt động với 20 lao động, làm theo 2 ca sản xuất
Sơ đồ tổ chức tại cơ sở nhuộm Nam Sơn
1.2.4 Quy trình công nghệ sản xuất tại cơ sở :
Cơ sở nhuộm Nam Sơn chuyên nhuộm các loại với các màu khác nhau Mặt hàng chính hiện nay của sơ sở là nhuộm các loại vải thun
1.2.4.2 Mô tả quy trình công nghệ :
− Vải thô sau khi mua về được tiến hành giặt xả và nhuộm trong máy Yet hoặc máy Win khoảng 3 giờ với thuốc nhuộm → giặt lại vải → sau đó được đem đi vắt trong máy vắt → vải được tiếp tục hồ hóa trong máy hồ khoảng 1 giờ → đem vải đi sấy trong máy sấy trong 1 giờ → vải được đem vào máy căng và cuộn tại thành những cuộn vải thành phẩm
Vải mộc là loại vải thô khi mua về còn nhiều tạp chất như sợi bông, bụi bẩn, dầu mỡ do vận chuyển và hồ còn sót lại từ quá trình dệt Vải chưa được nhuộm màu nên có màu trắng tự nhiên và thường cứng hơn các loại vải đã qua xử lý.
− Giai đoạn giặt xả để loại bỏ tạp chất và làm sạch vải trước khi vào công đoạn nhuộm Trong giai đoạn này dùng một số hóa chất như NaOH, H2O2, chất càng hóa, chất tẩy trắng như NaClO, HClO, Na2SiO3 …Giai đoạn này còn có tác dụng làm mềm vải giúp vải dễ ngấm màu do giảm bớt được lượng hồ trong vải
− Giai đoạn nhuộm để tạo màu cho vải Một số hóa chất dùng trong quá trình nhuộm là NaOH, CH3COOH, H2O2, phẩm nhuộm, các chất hoạt động bề mặt (chất trợ nhuộm để tạo sự gắn màu của vải)… Phần thuốc nhuộm dư không gắn vào vải sẽ theo dòng nước thải đi ra Phần dư này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như công nghệ, loại vải…
− Giai đoạn giặt lại giúp loại bỏ những phẩm màu dư không gắn vào vải, giúp màu vải đồng đều hơn Giai đoạn này dùng rất nhiều nước
− Trong giai đoạn vắt lượng nước thải ra ít
− Giai đoạn hồ hóa là giai đoạn để cho vải được giữ màu Trong giai đoạn này, cơ sở chỉ dùng hồ tinh bột để làm chất giữ màu
− Giai đoạn sấy để cho vải được giữ màu và khô vải
− Thời gian để hoàn tất một mẻ nhuộm khoảng 5 - 7 giờ Sau đó tiến hành xả nước thải, vệ sinh lại và bắt đầu một mẻ mới
− Nguồn nước dùng cho sản xuất được bơm từ giếng khoan, lượng nước dùng để sản xuất trong một ngày tương đối lớn : khoảng 200 - 300 m 3 , tùy vào lượng hàng nhận gia công
− Nhu cầu nước cấp dùng trong sinh hoạt : 100 lít/người/ngày x 20 người 20m 3 /ngày
❖ Sơ lược về thuốc nhuộm :
Thuoõc nhuoụm laứ teđn chung ủeơ chư nhửừng hụùp chaõt coự maứu, raẫt ủa dỏng veă màu sắc và chủng loại Chúng có khả năng nhuộm bằng cách bắt màu hay gắn màu trực tiếp lên vải Tùy theo cấu tạo, tính chất và phạm vị của chúng, người ta chia ra nhử sau : a Pigment :
Là một số thuốc nhuộm hữu cơ không hòa tan và một số chất vô cơ có màu như bôxít và muối kim loại Thông thường Pigment được dùng trong in hoa b Thuốc nhuộm Azo :
Thuốc nhuộm azo là loại thuốc nhuộm phổ biến nhất hiện nay, chiếm hơn 50% lượng thuốc nhuộm được sử dụng Chúng chứa một hoặc nhiều nhóm Azo (-N=N-), và có nhiều loại khác nhau.
• Thuốc nhuộm phân tán : là những hợp chất màu không tan trong nước nên thường được dùng để nhuộm cho các loại xơ vải tổng hợp ghét nước
• Thuốc nhuộm hoàn nguyên : là những hợp chất màu hữu cơ không tan trong nước, có dạng R = C = O Khi bị khử sẽ tan mạnh trong kiềm và hấp thụ mạnh vào xơ vải
• Thuốc nhuộm bazơ : là những hợp chất màu có cấu tạo khác nhau, hầu hết là các muối clorua, oxalate hoặc muối kép của các bazơ hữu cơ Khi axít hòa tan, chúng phân ly thành các cation mang màu và anion không mang màu
• Thuốc nhuộm axít : khi hòa tan trong nước, bắt màu vào xơ vải trong môi trường axít Thuốc nhuộm này thường được dùng để nhuộm len và tơ taèm
• Thuốc nhuộm trực tiếp : là những hợp chất màu hòa tan trong nước, có khả năng tự bắt màu vào xơ xenlulo nhờ các lực hấp phụ trong môi trường trung tính hoặc kiềm
• Thuốc nhuộm hoạt tính : là những hợp chất màu mà trong phân tử có chứa các nhóm nguyên tử có thể thực hiện các mối liên kết hóa trị với xơ c Thuốc nhuộm lưu huỳnh :
Những vấn đề ô nhiễm và tác hại đến môi trường
1.3.1 Nguồn chất thải và tác nhân gây ô nhiễm chính :
• Chất thải rắn : Vụn sợi vải, vỏ bao bì và chất thải rắn sinh hoạt
• Nước thải : Nước thải sản xuất, nước rửa thiết bị, nước rửa sàn nhà xưởng và nước thải sinh hoạt
• Khí thải : Khí thải từ quá trình nhuộm và khí thải lò hơi
• Nhiệt thải : Từ lò hơi, hệ thống dẫn hơi và hơi nước mang nhiệt
• Tiếng ồn : Từ hoạt động của máy móc
1.3.2 Thành phần và tính chất nước thải dệt nhuộm :
Nước thải từ ngành nhuộm bao gồm các loại sau :
Nước thải sản xuất phát sinh trong quá trình giặt, xả, nhuộm, giặt lại, vắt và hồ hóa, chứa nhiều hóa chất nguy hại gây ô nhiễm nghiêm trọng Nguyên nhân gây ô nhiễm chủ yếu do tồn tại các hợp chất hữu cơ và vô cơ nguy hại, như axit, kiềm, thuốc nhuộm, chất hoạt động bề mặt, kim loại nặng, trong nước thải sản xuất Tác động của nước thải này đến môi trường rất lớn, có thể làm ô nhiễm nguồn nước, đất và không khí, gây nguy hại đến sức khỏe con người và hệ sinh thái Do đó, việc xử lý hiệu quả nước thải sản xuất là vô cùng quan trọng để bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.
• Nước thải vệ sinh công nghiệp :
Nước thải vệ sinh công nghiệp nước thải ra từ các hoạt động làm vệ sinh nhà xưởng, rửa máy móc thiết bị Nước thải này cũng có tính chất như nước thải sản xuất nhưng thành phần các chất gây ô nhiễm ít hơn nhiều
Nước thải sinh hoạt là nước thải từ các hoạt động của công nhân như rửa tay, các hoạt động vệ sinh… Tính chất nước thải loại này không có khả năng ô nhiễm lớn như hai loại trên
Nước thải của ngành nhuộm có đặc trưng là có sự dao động lớn về thành phần các chất gây ô nhiễm, nó thay đổi theo từng loại vải và từng loại màu nhuộm khác nhau
• Tạp chất từ vải : Sợi vải, hóa chất còn lẫn trong vải và các bụi bẩn trong vải
• Các hóa chất dùng trong quá trình nhuộm vải : Hồ tinh bột, H2SO4,
CH3COOH, NaOH, H2O2, NaClO, Na2CO3, NaSO3 , các loại thuốc nhuộm, các chất cầm màu, các chất giặt tẩy… Các chất này thay đổi tùy theo từng loại vải nhuộm, tùy theo từng màu và công nghệ mà có sự khác nhau về thành phần cũng như số lượng
Nước thải ra của quá trình nhuộm có đặc điểm các thành phần của nó có độ bền khá cao, có màu, có mùi và độ độc hại cao
Từ dây chuyền sản xuất, ta thấy nước thải ra phát sinh chủ yếu ở các giai đoạn : nấu giặt xả, nhuộm và hồ hóa
Bảng 1.4 : Các chất gây ô nhiễm và đặc tính của nước thải ngành dệt nhuộm Công đoạn Chất ô nhiễm trong nước thải Đặc tính của nước thải
Tinh bột, glucose, carboxy mety xenlulo, polyninyl, nhựa, chất béo, sáp
BOD cao (34-50% toồng sản lượng BOD)
Nấu tẩy NaOH, chất sáp, dầu mỡ, tro, soda, silicat natri và sơ vụn Độ kiềm cao, màu tối, BOD cao (30% toồng
Tẩy trắng Hypoclorit, hợp chất chứa clo,
NaOH, axít… Độ kiềm cao chiếm 5%
Làm bóng NaOH, tạp chất Độ kiềm cao, BOD thấp
Nhuộm Các loại thuốc nhuộm, axit axetic, các muối kim loại Độ màu cao, BOD khá cao (6% toồng BOD), TS cao
In Chất màu, tinh bột, dầu, đất sét, muối kim loại, axit… Độ màu cao, BOD cao, dầu mỡ
Hoàn thiện Vết tinh bột, mỡ động vật, muối Kiềm nhẹ, BOD thấp, lượng nhỏ
Nguồn : Giáo trình “công nghệ xử lý nước thải” Trần Văn Nhân – Ngô Thị Nga
1.3.3 Tác hại đến môi trường :
Có nhiều khí thải phát sinh trong quá trình nhuộm Sau đây là một số loại chính :
• Khói thải do đốt dầu FO : việc dùng dầu FO (Fuel Oil ) hiện nay khá phổ biến do chi phí thấp, sinh nhiệt cao
Bảng 1.5 : Khói thải do hoạt động đốt dầu FO :
Chất gây ô nhiễm Nồng độ
Nguồn : Bảng nồng độ chất khí thải hơi đốt dầu FO do sở Khoa Học Công Nghệ và Môi Trường TP.HCM
Các cơ sở sản xuất hiện nay không chỉ sử dụng dầu FO mà còn dùng than để cung cấp nhiệt Khí thải từ quá trình đốt than chứa nhiều bụi và khí CO2.
CO, SO2, SO3, NOx,… do thành phần hóa chất có trong than kết hợp với oxy trong quá trình cháy tạo nên
Hiện nay, tại cơ sở nhuộm Nam Sơn đang dùng than để làm nhiên liệu đốt
Có nhiều khí thải phát sinh trong quá trình nhuộm nhưng do điều kiện hạn hẹp nên ta chỉ xét một số loại khí sau :
Khí SO2 là một loại khí oxit acid, không màu, không cháy Nó phát sinh do các hoạt động đốt cháy nhiên liệu của con người SO2 có ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người và động vật Ở nồng độ thấp gây kích thích bộ máy hô hấp Ở nồng độ cao gây biến đổi bệnh lý đối với hệ hô hấp có thể gây tử vong Ngoài ra nó còn là nguyên nhân gây ra các trận mưa acid làm hại các loài thực vật trên cạn, các sinh vật sống dưới nước các vật liệu xây dựng…
Cacbon oxit là một loại khí không màu, không mùi, không vị Nó phát sinh do các hoạt động đốt cháy các nguyên liệu không hoàn toàn Với nồng độ thấp khí CO gây đau đầu, chóng mặt, rối loạn cảm giác, khiến mỡ tích lại trong máu làm tách nghẽn mạch máu Với liều lượng cao CO gây ngạt, có khi tử vong với nồng độ 250 ppm trong không khí
Trong khí quyển tồn tại nhiều loại Nitơ oxit khác nhau như NO2, NO3,
N2O, N2O3, N2O5… chúng phát sinh do các hoạt động đốt cháy nhiên liệu Trong các hợp chất của nhóm NOx thì NO2 là chất có tính độc nhất, có thể gây tử vong khi con người tiếp xúc với nồng độ 100 ppm sau vài phút tiếp xúc, 5 ppm gây tác hại xấu đến bộ máy hô hấp Nếu tiếp xúc lâu với nồng độ thấp, liên tục có thể gây mắc một số bệnh lý về đường hô hấp Ngoài ra NOx còn là nguyên nhân của các trận mưa acid làm hại các loài thực vật trên cạn, các sinh vật sống dưới nước các vật liệu xây dựng…
Khí Chlor là chất phát sinh từ một số quá trình sản xuất như sản xuất clo, tẩy bột giấy, nhuộm… triệu chứng nhiễm độc xuất hiện ở nồng độ 1 ppm (3.2mg/m 3 ), 3 ppm (9.6mg/l) có thể gây nguy hiểm đến tính mạng Ngoài ra nó còn có tính ăn mòn kim loại
Bụi phát sinh từ nhiều nguồn như giao thông, gió cuốn và đặc biệt là quá trình đốt than đá, dầu FO trong ngành dệt nhuộm Bụi xâm nhập vào cơ thể qua hai đường chính là hô hấp và tiêu hóa Trong số các loại bụi, bụi có kích thước từ 0,5 đến 5 micron là nguy hiểm nhất, có thể gây ra các khối u giả trong phổi, ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ hô hấp.
Các hợp chất bay hơi (VOC) :
VOC là một hợp chất hữu cơ dễ bay hơi phát sinh từ các hoạt động sản xuất gây hại cho sức khỏe như nhiễm độc, kích thích, gây ung thư và đột biến VOC còn là nguyên nhân gây ô nhiễm quang-oxy, hình thành ozon và các chất oxy hóa mạnh dưới tác động của ánh sáng mặt trời Những chất này gây ra các vấn đề sức khỏe như nhức đầu, chóng mặt và nhức mắt Ngoài ra, nhiều hợp chất VOC có mùi khó chịu.
Nguồn : Giáo trình “Ô nhiễm môi trường và kỹ thuật xử lý” Nguyễn Thành
Nước thải của ngành nhuộm được chia theo hai nhóm :
• Nhóm chất hòa tan : các chất acid như : acid acetic, acid formic, các chất oxy hóa như H2O2, các chất bazơ như NaOH…
• Nhóm chất không tan : các phẩm nhuộm phân tán, tinh bột, dầu mỡ, các tạp chất rắn…
Các chất trên khi thải trực tiếp ra môi trường sẽ ảnh hưởng đến nguồn tiếp nhận :
• Độ kiềm cao : Nước thải làm tăng pH của nước tại nguồn tiếp nhận Nếu pH >9 trong thời gian dài sẽ gây hư hỏng hệ thống thoát nước như mòn, ngoài ra nó còn có thể làm chết các sinh vật tại nguồn tiếp nhận, giảm khả năng xử lý nước thải của vi sinh vật do pH cao làm chết vi sinh vật…
• Các muối trung tính : Chúng làm tăng lượng chắn rắn lơ lửng gây tác hại đối với các động vật và thực vật thủy sinh do chúng làm tăng áp suất thẩm thấu lên hệ sinh vật tại nguồn tiếp nhận
• Độ màu cao : Độ màu cao làm giảm sự quang hợp của các thực vật thủy sinh
• Các chất độc : Các hóa chất dùng trong quá trình nhuộm đều rất độc đối với các sinh vật như sulphat, cac kim loại nặêng, các hợp chất halogen hữu cơ (AOX) … chúng có khả năng tích tụ trong cơ thể các sinh vật và có thể lan ra theo chuỗi thức ăn làm ảnh hưởng đến nhiều sinh vật khác Nếu các chất đó ngấm xuống hệ thống nước ngầm có thể ảnh hưởng đến sức khỏe con người nếu tiếp xúc một thời gian dài như gây ung thư, gây chết hoặc ảnh hưởng đến thế hệ sau
TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Các phương pháp xử lý
Có nhiều phương pháp xử lý nước thải khác nhau như : xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học, xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học, xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý, xử lý nước thải bằng phương pháp sinh hóa…
Tùy vào tính chất nước thải mà người ta lựa chọn những biện pháp khác nhau để xử lý chúng Việc lựa chọn và thiết kế các biện pháp để xử lý cần phải xem xét một số thông số sau :
− Hiệu quả xử lý của biện pháp đó
− Yêu cầu về chất lượng nước thải sau khi xử lý
− Hiệu quả kinh tế của phương pháp đó
2.1.1 Phương pháp xử lý bằng cơ học :
Mục đích : Phương pháp cơ học được dùng để tách các chất không hòa tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải Phương pháp này được áp dụng trong giai đoạn đầu của quá trình xử lý nước thải Tùy theo đặc điểm của từng loại nước thải mà người ta sử dụng các phương pháp sau : song chắn rác, bể lắng, bể lọc, xyclon thủy lực … Trong đó, quan trọng và thường dùng nhất là hai phương pháp lắng và lọc
Người ta thường sử dụng lưới, song chắn rác… để tách các tạp chất có kích thước lớn như giấy, rác, cỏ, lá, bao bì, sơi vải … ra khỏi nuớc thải Để tách những tạp chất có kích thước nhỏ hơn, người ta dùng rây
Phương pháp này thường dùng trong công đoạn đầu tiên trong việc xử lý nước thải Tùy theo loại nước thải mà người ta dùng những tấm đan có kích thước khác nhau Chúng thường được làm bằng thép không rỉ Các tạp chất bị giữ lại sẽ được lấy ra định kỳ bằng máy hoặc bằng phương pháp thủ công
Lắng tụ đựơc dùng để tách các tạp chất ra khỏi nước thải Động lực của quá trình này diễn ra dưới tác dụng của trọng lực Lắng tụ được áp dụng để lắng các chất phân tán thô ra khỏi nước thải Để lắng người ta sử dụng những bể lắng sau : bể lắng cát, bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng hướng tâm, bể lắng dạng bản và bể lắng trong
Trong quá trình lắng gián đoạn, các hạt lơ lửng phân bố không đều theo chiều cao của lớp nước thải Qua một khoảng thời gian nào đó, dưới tác dụng của trọng lực các hạt phân tán sẽ lắng xuống dưới dáy thiết bị, phần trên của thiết bị lắng xuất hiện một lớp nước trong Càng xuống đáy, nồng độ các chất lơ lửng càng cao, tại đây lớp cặn được hình thành Theo thời gian chiều cao lớp nước trong và lớp cặn tăng lên và nước trong được tách ra
Phương pháp lọc được áp dụng để loại bỏ các chất rắn hoặc chất lỏng có kích thước rất nhỏ khó phân tách bằng phương pháp lắng khỏi nước thải Quá trình tách riêng các chất này được thực hiện nhờ một lớp vách ngăn xốp Động lực của quá trình lọc diễn ra dưới tác dụng của áp suất, cụ thể là sự chênh lệch áp suất giữa trước và sau lớp vách ngăn.
Các thiết bị lọc nước thải đa dạng tùy theo tính chất nước thải, bao gồm: thiết bị lọc màng ngăn hạt, thiết bị lọc micron, thiết bị lọc từ tính, thiết bị tách nhũ tương
Phương pháp ly tâm là phương pháp tách các chất rắn, các hạt lơ lửng ra khỏi nước thải bằng lực ly tâm Phương pháp này được tiến hành trong các xyclon nước và máy ly tâm
Khi nước thải chuyển động quay trong các xyclon nước, các hạt trong nước chịu tác dụng của lực ly tâm làm chúng văng ra thành, cùng với các lực trọng trường, lực quán tính, lực cản của dòng chuyển động …, các hạt lơ lửng và chất rắn được tách ra khỏi nước thải
Tóm lại, phương pháp cơ học được ứng dụng để làm sạch nước thải Tuy nhiên những phương pháp này có độ làm sạch không cao Nó chỉ có khả năng loại bỏ được 60% tạp chất không hòa tan có trong nước thải
Phương pháp cơ học thường được dùng để xử lý nước thải trong giai đoạn xử lý sơ bộ ban đầu
2.1.2 Phương pháp xử lý hóa lý :
Mục đích : Người ta ứng dụng các phương pháp hóa lý để loại ra khỏi nước thải những hạt lơ lửng phân tán (gồm rắn và lỏng), những chất khí hòa tan, những chất vô cơ và hữu cơ hòa tan
Phương pháp xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý gồm những phương pháp sau : phương pháp đông tụ, phương pháp keo tụ, phương pháp tuyển nổi, phương pháp hấp phụ, phương pháp trao đổi ion, phương pháp nhả hấp phụ, chưng cất, cô đặc, lọc ngược, siêu lọc…
Phương pháp đông tụ dựa trên quá trình thô hóa các hạt phân tán, các chất nhũ tương dưới tác dụng của các chất bổ sung gọi là chất đông tụ Phương pháp này có hiệu quả nhất khi sử dụng để tách các hạt keo phân tán có kích thước 1-
Những chất đông tụ thường dùng là : muối nhôm, sắt hoặc hỗn hợp của chuựng nhử : Al2(SO4)3.18H2O, Al2(OH)5Cl, NaAlO2, Fe2(SO4)3.2H2O, FeSO4.7H2O, FeCl3
Quá trình tạo bông đông tụ diễn ra theo các giai đoạn sau :
Một số thông số phân tích đánh giá mức độ ô nhiễm nước thải tại cơ sở : 1 Phương pháp lấy mẫu
NHIỄM NƯỚC THẢI TẠI CƠ SỞ :
Phương pháp thu thập mẫu và nghiên cứu được tiến hành theo thường quy kỹ thuật của Tiêu Chuẩn Việt Nam (TCVN)
Mẫu nước thải được lấy tùy vào mục đích Mẫu lấy phải đảm bảo một số tính chaát sau :
− Mẫu lấy phải có tính đại diện
− Đối với chế độ dòng chảy, có độ sâu không đáng kể thì lấy ở trung tâm dòng chảy
− Đối với chỉ tiêu vi sinh thì chai lấy mẫu phải được tiệt trùng và chỉ laỏy ắ dung tớch chai
− Khối lượng mẫu phải đủ và phù hợp với yêu cầu phân tích từ 1 đến 1.5 lít
− Kèm theo mẫu cần có nhãn ghi rõ giờ lấy, địa điểm …
− Nếu chưa phân tích ngay phải được bảo quản lạnh, ở chỗ tối…
Mẫu được lấy tại nguồn thải của xí nghiệp
Dùng dụng cụ là can nhựa có dung tích 5 lít, rửa sạch, tráng nước cất
Nước được lấy trực tiếp từ vòi, bỏ nước chảy 5 – 7 phút đầu
Lấy 2/3 bình, vặn chặt, đem về phân tích tại phòng thí nghiệm của trường Đại học Mở Bán Công
Phân tích ngay tại chỗ chỉ tiêu nhiệt độ nước thải
2.2.2 Phương pháp phân tích một số thông số mẫu :
• Nguyên lý : dùng nhiệt kế bách phân từ 0 – 100 o C để xác định
• Tiến hành : nước lấy vào chai lấy mẫu, lắc đều, nhúng đầu thủy ngân của nhiệt kế vào nước và giữ yên ở đó 5 phút, sau đó đọc nhiệt độ (tránh để bầu thủy ngân áp vào thành chai)
• Nguyên lý : do điều kiện phòng thí nghiệm nên chỉ tiêu này được xác định theo phương pháp cảm quan
• Nguyên lý : do điều kiện phòng thí nghiệm nên chỉ tiêu này được xác định theo phương pháp cảm quan
• Nguyên lý : dựa trên sự phân ly của nước, dùng điện cực thủy tinh dựa trên sự thay đổi một đơn vị pH bằng sự thay đổi điện thế 55,1mV ở
• Tiến hành : cho mẫu nước vào cốc thủy tinh sạch, khô Điều chỉnh máy đo pH bằng các dung dịch đệm chuẩn, rửa sạch điện cực bằng nước cất, nhúng điện cực vào nước thử và đọc kết quả trên thang pH giá trị đo được Kết quả là trung bình cộng của 3 lần đo cùng 1 mẫu
2.2.2.5 Chất rắn lơ lửng – SS :
• Nguyên lý: Dựa trên sự chênh lệch khối lượng giấy lọc sau khi lọc nước thải để xác định hàm lượng chất rắn lơ lửng có trong nước thải
Để xác định hàm lượng tro, tiến hành như sau: Chuẩn bị giấy lọc sợi thủy tinh, làm khô giấy ở 103 – 105oC trong 1 giờ, sau đó để nguội trong bình hút ẩm và cân trọng lượng giấy ta được P1 Tiếp theo, lọc mẫu qua giấy lọc, sau đó làm khô giấy lọc và cặn trong tủ sấy ở nhiệt độ 103 – 105oC trong 1 giờ đến khối lượng không đổi, làm nguội trong bình hút ẩm và cân trọng lượng giấy và cặn ta được P2.
Hàm lượng chất rắn lơ lửng SS = (P2 – P1) x 1000
P1 : khối lượng giấy lọc trước khi lọc (mg)
P2 : khối lượng giấy lọc sau khi lọc và sấy khô (mg)
V : theồ tớch maóu thớ nghieọm (ml)
Hàm lượng chất rắn lơ lửng SS (mg/l)
• Nguyên lý : Mẫu được chứa trong những chai kín và bảo quản ở nhiệt độ 20 o C trong 5 ngày Theo dõi sự thay đổi hàm lượng oxy hòa tan trong mẫu trong từng này đó để từ đó tính ra giá trị BOD5
• Tiến hành : o Chỉnh giá trị pH của mẫu đến khoảng 6.5 đến 7.5 bằng NaOH o Pha loãng mẫu 100 lần o Dùng 1 ml Na2SO3 để khử Clo trong mẫu o Cho 50ml mẫu vào chai BOD, thêm nước cất cho đủ 300ml, nhỏ vài giọt NaOH vào nắp đậy, đặêt chai BOD vào tủ ủ BOD trong khoảng 1 giờ để hạ nhiệt độ của mẫu xuống 20 o C, sau đó vặn nắp đậy có gắn ống thông với cột đo áp xuất và chỉnh mức thủy ngân về vạch 0 o Lượng BOD5 chính là chỉ số trên vạch thủy ngân sau 5 ngày ủ ở nhiệt độ 20 o C trong tủ
Nguyên lý xác định COD dựa trên phương pháp dicromate Lượng kali dichromate và axit sulfuric đã biết phản ứng với chất hữu cơ trong mẫu, làm giảm lượng chất này Lượng dư kali dichromate sẽ được định lượng bằng dung dịch Fe(NH4)2(SO4)2 Lượng oxy tương ứng với lượng CrO7 bị khử chính là COD, thể hiện nồng độ oxy cần thiết để oxy hóa hoàn toàn chất hữu cơ trong mẫu.
• Tiến hành : o Rửa sạch ống nghiệm có nút vặn kín với dung dịch rửa acid cromic Chọn thể tích mẫu và tiến hành theo bảng
Mẫu thật pha loãng 100 lần, lấy 2ml mẫu chuẩn độ, thêm 4ml dung dịch K2Cr2O7:H2SO4 theo tỉ lệ 1:3, đậy nút kín, lắc đều và để yên trong 15 phút Sau đó, ống nghiệm đựng mẫu COD được đặt trong tủ ấm ở nhiệt độ quy định.
150 o C trong 2 giờ Để nguội đến nhiệt độ phòng, thêm 1 giọt ferroin và chuẩn độ bằng dung dịch FAS có nồng độ tương ứng với nồng độ K2Cr2O7 đã sử dụng cho tới khi chuyển từ xanh sang nâu đỏ là kết thúc
A : thể tích FAS sự dụng cho mẫu trắng (ml)
B : thể tích FAS sự dụng cho mẫu (ml)
V mẫu : thể tích mẫu sử dụng (ml)
Bảng 2.1 : Tính chất nước thải tại cơ sở nhuộm Nam Sơn
STT Màu Mùi Nhiệt độ pH BOD5
Maãu 1 Hoàng ủen, đục hôi 63 7,2 425 1220 168
Maãu 3 Xanh ẹen, đục hôi 68 7,6 880 1480 192
Bảng 2.2 : Trích tiêu chuẩn nước thải công nghiệp (TCVN 5945-1995)
STT Thông số Đơn vị Giá trị giới hạn
Loại A Giá trị giới hạn
Loại B Giá trị giới hạn
5 SS mg/l 50 100 200 Đánh giá mức độ ô nhiễm :
Theo kết quả thí nghiệm, nồng độ ô nhiễm nước thải đo tại đầu vào của hệ thống vượt xa ngưỡng cho phép theo quy định của nước thải công nghiệp Việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải là giải pháp cấp thiết nhằm xử lý nước thải trước khi xả vào hệ thống cống rãnh của thành phố.
CHƯƠNG 3 : TỔNG QUAN XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm
Nước thải dệt nhuộm gây ô nhiễm trầm trọng và ảnh hưởng sâu sắc đến môi trường Loại nước thải này có thành phần đa dạng, phức tạp, bao gồm nhiều chất hóa học khác nhau Do đặc thù của quy trình sản xuất, nồng độ và thành phần của các chất trong nước thải dệt nhuộm có thể thay đổi không ổn định theo thời gian.
Việc xử lý nước thải dệt nhuộm có nhiều phương pháp khác nhau đã được áp dụng ở Việt Nam và các nước trên thế giới Mỗi phương pháp chỉ đạt được một hiệu quả nhất định với một vài chất ô nhiễm tương ứng, do vậy phải kết hợp cùng một lúc nhiều phương pháp khác nhau Công nghệ xử lý nước thải ngành dệt nhuộm thường ứng dụng các quá trình xử lý cơ học, hóa học và sinh học nhằm loại bỏ các chất ô nhiễm như : các chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, độ màu, dầu mỡ, kim loại năng …
Dựa vào tính chất ô nhiễm chủ yếu của nước thải dệt nhuộm là : COD cao, pH thường mang tính kiềm, độ màu và hàm lượng chất rắn lơ lửng cao… Trên các cơ sở nghiên cứu công nghệ xử lý đạt được trong nước và ngoài nước, sơ đồ xử lý chung có thể áp dụng cho các nhà máy xử lý nước thải dệt nhuộm nhử hỡnh sau : hình 3.1 : Sơ đồ công nghệ xử lý chung nước thải dệt nhuộm
Xử lý bậc 1 Song chắn rác Bể lắng cát Bể điều hòa
Bể bùn hoạt tính Bể lọùc sinh học Hồ sinh học
Oxy hóa Keo tụ tạo bông Haỏp phuù
Hệ thống xử lý nước thải thông thường chia làm ba công đoạn : xử lý bậc
1, xử lý bậc 2 và bậc 3
Xử lý bậc một nhằm tách các chất rắn lơ lửng,rác, chất rắn dễ lắng ra khỏi nước thải Trong xử lý bậc một thường có các thiết bị sau : Song chắn rác, bể lắng cát , bể điều hòa, bể trung hòa
Song chắn rác thường được đặt trước bơm nước thải để bảo vệ bơm khỏi bị nghẹt bởi sợi vải, vải vụn hoặc rác lớn Song chắn rác thường có kích thước khe hở có thể giữ lại các tạp chất thô như sợi vải, vải vụn, giấy…
Song chắn rác thường được bố trí với góc nghiêng 60 độ so với mặt phẳng ngang theo hướng nước chảy để tối ưu khả năng giữ lại rác thải Việc thu gom rác có thể thực hiện bằng phương pháp cào thủ công hoặc sử dụng máy móc cơ giới để đảm bảo hiệu quả làm sạch.
3.1.1.2 Bể điều hòa : Đối với ngành công nghiệp dệt nhuộm, bể điều hòa rất cần thiết vì :
- Các quá trình nhuộm, tẩy, giặt được thực hiện trong các bồn chứa, hoạt động theo mẻ và chế độ xả nước gián đoạn
- Thành phần và tính chất cũng như nồng độ các chất trong nước thải thay đổi liên lục tùy theo từng công đoạn và tùy theo từng loại vải nhuộm, từng loại thuốc nhuộm khác nhau…
- Việc điều hòa lưu lượng nước thải trong bể điều hòa làm ổn định lại chất lượng nước thải giúp giảm nhẹ giảm nhẹ kích thước và số lượng các bể xử lý, cũng như tăng hiệu quả xử lý Ngoài ra bể điều hòa còn giúp ổn định nhiệt độ từ các công đoạn trong sản xuất trước khi vào hệ thống xử lý Để xáo trộn đều thể tích nước thải, người ta có thể dùng thêm biện pháp khuấy cơ học
Do pH của các công đoạn trong sản xuất khác nhau nên việc trung hòa nước thải rất cần thiết cho quá trình xử lý nước thải Có nhiều cách để trung hòa nước thải nhưng do phải tốn tiền để dùng đến các hóa chất nên phương pháp đơn giản và rẻ tiền nhất là trộn lẫn các dòng nước thải có các giá trị pH khác nhau Quá trình trung hòa nước thải bằng cách trộn có thể được kết hợp thực hiện cùng lúc với các quá trình khác ở bể lắng và bệ điều hòa trước khi vào bể trung hòa
Trong công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm, nước thải được coi là trung hòa nếu pH có giá trị từ 6.5 đến 8.5 Sau khi trộn lẫn các dòng thải có giá trị pH khác nhau mà giá trị pH chưa phù hợp cho quá trình xử lý tiếp theo thì sẽ dùng thêm các hóa chất để điều chỉnh pH trong bể trung hòa
Xử lý bậc hai là quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ bởi các hoạt động phân hủy của các vi sinh vật Các công trình xử lý hiếu khí được áp dụng để xử lý nước thải ngành công nghiệp dệt nhuộm thường là các bể như : bể bùn hoạt tính, bể lọc sinh học, hồ sinh học… Tại đây, các quá trình phân hủy sinh học các chất hữu cơ hòa tan trong nước thải diễn ra do các hoạt động sống của các vi sinh vật
Các phản ứng diễn ra trong điều kiện hiếu khí :
Chất hữu cơ + O2 H2O + CO2 + tế bào mới
Tế bào mới + O2 CO2 + H2O + NH3
2NO2 - + O2 NO3 - ẹieàu kieọn : pH : từ 5.5 đến 9
Nguồn : Giáo trình “Ô nhiễm môi trường và kỹ thuật xử lý” Nguyễn Thành
Trong phương pháp này, bùn trong bể là hệ vi sinh vật phức tạp bao gồm vi khuẩn, xạ khuẩn, vi nấm, động vật nguyên sinh, vi tảo …Chúng có vai trò cơ bản trong việc làm sạch nước thải Cứ 1 gram bùn hoạt tính có chứa 10 8 – 10 4 tế bào vi sinh vật
Có thể chia vi sinh vật trong bùn hoạt tính là 8 nhóm :
Nước thải được chảy liên tục vào bể, khí được đưa vào khuấy trộn cùng với bùn hoạt tính và cung cấp oxy cho vi sinh vật phân huỷ chất hữu cơ, chúng sinh trưởng và kết thành bông Hỗn hợp bùn này khi ra đến bể lắng II sẽ được lắng xuống 50% bùn này sẽ được quay trở lại để giữ ổn định mật độ vi sinh vật trong beồ Để đạt hiệu quả xử lý cao, hàm lượng BOD : N : P trong nước thải cần đảm bảo tỷ lệ khoảng 100 : 5 : 1 hoặc 150 : 5 : 1 Hoạt động của bể có tải trọng thích hợp vào khoảng 0.3 – 0.6kg BOD5/m 3 ngày, thời gian lưu nước trong bể từ
4 – 8 giờ, thời gian lưu bùn từ 10 – 15 ngày Hiệu quả xử lý lại BOD5 của bể đạt từ 45 – 50%
Nguyên lý hoạt động của bể lọc sinh học là nước thải chảy qua giá thể, hệ vi sinh vật gắn trên giá thể sẽ phân hủy chất hữu cơ, giúp làm sạch nước thải Khi lớp vi sinh vật chết đi, chúng bong ra và tạo thành lớp mới Nước thải được phân phối đều trên giá thể bằng vòi phun, tạo điều kiện cho vi sinh vật bám dính và hình thành màng sinh học có khả năng hấp phụ và phân hủy chất hữu cơ trong nước thải Giá thể được sử dụng thường là cát sỏi hoặc chất dẻo.
Thứ tự sắp xếp các lớp vi sinh vật trong giá thể như sau : lớp màng nhầy bên ngoài khoảng 0.1 – 0.2 mm là loại vi sinh vật hiếu khí Lớp giữa là vi sinh vật hiếu khí tùy nghi, lớp trong cùng là các vi sinh vật kỵ khí
Một số công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm
Áp dụng phương pháp hóa lý, cụ thể là phương pháp keo tụ bằng phèn nhôm, đã được triển khai hiệu quả trong xử lý nước thải nhuộm tại các xí nghiệp Donatex, Công ty Dệt may 7, Công ty Dệt may 28 Các hệ thống xử lý nước thải này được thiết kế, xây dựng và chuyển giao công nghệ bởi Trung tâm Công nghệ Môi trường (ECO) thuộc Công ty Tecapto (Tp.HCM).
Nước thải sản xuất được thu gom, dẫn qua song chắn rác và các vật có kích thước lớn và trung bình sẽ bị giữ lại Nước thải sẽ được dẫn tiếp vào bể điều hòa trộn với nhau để ổn định lưu lượng, điều hòa pH, nồng độ ô nhiễm Từ bể điều hòa nước thải được bơm lên bể phản ứng Tại đây, phèn nhôm được đưa vào để keo tụ các chất bẩn và làm giảm độ màu Một lượng chất ổn định pH (acid hay kiềm) được thêm vào nhằm tạo pH tối ưu, đồng thời kết hợp với khuấy trộn cơ học làm cho quá trình keo tụ diễn ra nhanh và đạt hiểu quả hơn Tiếp tục nước thải được dẫn qua bể tạo cặn và được bổ sung thêm chất polime trợ keo tụ , cùng với quá trình khuấy trộn, các bông cặn lớn được hình thành và giữ lại trong bể lắng; các bông cặn nhỏ hơn và khó lắng sẽ được qua thiết bị lọc Cặn từ bể lắng và thiết bị lọc sẽ được đem đi nén hoặc phơi bùn, sau đó chúng sẽ được đem chôn lấp hoặc xử lý tiếp
Hệ thống được thiết kế theo hai giai đoạn : giai đoạn 1 xử lý cơ học và hóa học, giai đoạn 2 xử lý bằng sinh học Nhưng đến nay hệ thống trên chỉ mới dừng lại ở giai đoạn 1
❖ Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý kết hợp với sinh học tại công ty dệt Choonggnam Viet Nam Textile (Nhơn Thạch – Đồng Nai) (theo công nghệ Hàn Quốc)
Hình 3.1 : Sơ đồ khối công nghệ xử lý tại công ty Choonggnam Viet Nam
Bể chứa số 1 Bể chứa số 2
Bể trung hòa Beồ Aerotank Beồ laộng soỏ 2 Bùn hoạt tính Nước đã xử lý sơ bộ
Nước thải được phân thành 2 dòng với lưu lượng tương đương nhau Dòng nước thải nhuộm – in hoa được xử lý keo tụ bằng sắt II sunfart (FeSO4) ở pH thích hợp và có polime làm chất trợ keo tụ Sau khi lắng cặn, nước thải đã xử lý sơ bộ được hòa chung với dòng nước thải ở các khâu khác rồi tiến hành trung hòa để xử lý hiếu khí Sau khi xử lý hiếu khí vằng vi sinh và tách lắng bùn, nước thải được xả ra cống, còn bùn được xử lý tách nước
❖ Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm tơ tằm của nhà máy VIKOTEX Bảo Lộc (sau khi đã sửa chữa và vận hành thành công tháng 5/1996) VIKOTEX Bảo Lộc đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải công xuất 500 m 3 /ngày đêm Hệ thống xử lý nước thải vận hành theo mô hình sau :
Hình 3.2 : Sơ đồ xử lý nước thải tại nhà máy VIKOTEX
Nguồn : giáo trình xử lý nước thải – Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga
Nước thải Bể điều hòa
Hệ thống xử lý nước thải tại Công ty sản xuất vải sợi bông Stork Aqua (Hà Lan) có công suất xử lý từ 3000-4000 m3/ngày Nước thải đầu vào có các thông số COD = 400 – 1000 mg/l, BOD = 200 – 400 mg/l Sau quá trình xử lý, hệ thống cho phép đạt được chất lượng nước thải đầu ra với BOD Khắc khục được khả năng lắng đọng
▪ Chiều dài mở rộng trước thanh chắn rác : l 1 = Bs - Bk
Bs : chiều rộng song chắn rác = 0,3 m
Bk : chiều rộng mương dẫn nước thải = 0,2 m
▪ Chiều dài ngăn đoạn thu hẹp sau song chắn : l 2 = l 1
Trong đó : l 1 : chiều dài mở rộng trước song chắn (m) ϕ = 15 – 20 o C, chọn ϕ = 20 o C l2 : Chiều dài ngăn đoạn thu hẹp sau song chắn (m)
Chiều dài xây dựng mương đặt song chắn :
Trong đó : l s : Chiều dài phần đặt mương ≥ 1 m, chọn l s = 1 m
▪ Tổn thất áp lực qua song chắn rác
Hệ số tổn thất cục bộ tại song chắn rác : ξ = β ( b
Trong đó : β : hệ số phụ thuộc vào hình dạng thanh đan hinh chữ nhật, β = 2,42 α : góc nghiêng đặt thanh chắn so với mặt phẳng ngang, α = 60 o
S : chiều dày của thanh đan, S = 0,008 m b : chiều rộng giữa 2 khe, b = 0.016 m
▪ Tổn thất áp lực tại song chắn rác :
Trong đó : h s : tổn thất áp lực tại song chắn rác (m)
Vmax : tốc độ chuyển động của nước thải trước song chắn rác ứng với lưu lượng lớn nhất, Vmax = 0,8 m/s
K : hệ số tính đến sự tăng tổn thất do vướng mắc ở song chắn, K = 2 ξ : hệ số tổn thất cục bộ tại song chắn rác
▪ Chiều cao xây dựng song chắn rác :
tại song chắn rác, ký hiệu hs, là 0,05 m Chiều cao phía trên mặt nước của song chắn rác, ký hiệu hbv, là 0,3 m.
→ Chọn Tiết diện song chắn rác hình chữ nhật : 8mm x 50mm
Bảng 4.2 : Các thông số tính toán cho song chắn rác Stt Teõn thoõng soỏ ẹụn vũ Soỏ lieọu thieỏt keỏ
1 Chiều dày song chắn rác mm 8
2 Chiều rộng song chắn rác m 0,3
6 Chiều cao song chắn rác m 0,5
3 Số khe hở của song chắn rác Cái 10
4 Khoảng cách giữa 2 thanh chắn m 0,016
5 Bề dày song chắn rác mm 8
7 Chiều dài mương đặt song chắn m 1,225
4.2.2 Hoá thu gom : a Nhieọm vuù :
Hố thu gom có nhiệm vụ gom nước thải của cơ sở để đảm bảo lưu lượng tối thiểu cho bơm hoạt động được an toàn b Tính toán :
Chọn thời gian lưu nước là t = 15 phút
▪ Theồ tớch hoỏ thu gom :
Q: lưu lượng nước thải, (m 3 /h) t : thời gian lưu nước trong hố thu gom, (h)
▪ Diện tích bề mặt của hố thu gom :
Chọn : Chiều cao làm việc h = 2 m
Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 m
= 3,12 (m 2 ) h + hbv 2 + 0,5 Chọn F = 4 m 2 -> Chọn chiều dài = 2 m
▪ Vậy kích thước hố thu gom :
(Với η : hiệu suất máy bơm, η = 0,7 -> 0,9 , chọn η = 0,8)
Trong hố thu gom sử dụng hai bơm nước thải hoạt động luân phiên nhau
4.2.3 Bể điều hòa : a Nhieọm vuù :
Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng thành phần, tính chất của nước thải cho ổn định để các công trình xử lý hoạt động bình thường với hiệu suaát cao hôn Để đảm bảo điều hòa nồng độ, lưu lượng và tránh lắng cặn, bể được bố trí theõm heọ thoỏng thoồi khớ b Tính toán :
▪ Thể tích bể điều hòa
V : thể tích bể điều hòa
Q: lưu lượng nước thải trung bình trong 1 giờ, (m 3 /h) t : thời gian lưu nước trong bể điều hòa (4 - 8h), chọn t = 4 h
▪ Diện tích bề mặt của bể điều hòa :
Chọn : Chiều cao làm việc h = 3,5 m
Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 m
= 12,5 (m 2 ) h + hbv 3,5 + 0,5 Chọn F = 15 m 2 -> Chọn chiều dài = 5 m
▪ Vậy kích thước bể điều hòa :
▪ Lưu lượng không khí cần thiết :
Trong đó : n : soỏ beồ qkk : cường độ thổi khí (2-21 m 3 /m dài/h), chọn qkk = 20 m 3 /m dài/h
L : chiều dài ống thổi khí bằng chiều dài bể (m)
Qkk = lưu lượng không khí cần cấp cho bể điều hòa (m 3 /h) v : vận tốc khí trong ống (10-15m/s), chọn v = 10m/s
Chọn hệ thống cung cấp khí bằng ống nhựa PVC có đục lỗ, các ống nhánh đặt vuông góc với bể và phân bố dọc theo chiều dài bể, khoảng cách giữa các ống nhánh chọn là 1 m Đường kính các lỗ (2 - 5mm), chọn đường kính lỗ = 4 mm,
Vận tốc khí qua lỗ (5 – 20 m/s), chọn vận tốc khí qua lỗ = 15m/s
Khoảng cách giữa các lỗ là 1m
▪ Lưu lượng khí qua một lỗ : qloã = vlo x
▪ Áp lực cần thiết cho hệ thống khí nén :
Trong đó : hd : Tổn thất áp lực theo chiều dài ống (m) hc : Tổn thất cục bộ (m) hf : Toồn thaỏt qua thieỏt bũ phaõn phoỏi (m)
H : chiều cao hữu ích của bể (m)
( hd + hc thường không quá 0,4 m ; hf không quá 0,5 m )
Trong đó : q : Lưu lượng không khí = 10 (m 3 /h) 3600
10 (m 3 /s) η : hiệu suất máy bơm, η = 0,7 -> 0,9 , chọn η = 0,7 p : áp lực máynén khí (at)
(Nguồn : Xử lý nước thải – Hoàng Huệ – Nhà xuất bản xây dựng)
Bảng 4.3 : Các thông số thiết kế bể điều hòa STT Teõn thoõng soỏ Soỏ lieọu thieỏt keỏ ẹụn vũ
3 Chieàu cao toồng cộng bể 4 m
4 Thời gian lưu nước 4 giờ
5 Lượng không khí caàn thieỏt cho beồ 100 m 3
6 Cường độ sục khí 20 m 3 /m dài/h
7 Đường ống sục khí 60 mm
4.2.4 Bể phản ứng (bể keo tụ tạo bông) a Nhieọm vuù :
Mục đích của quá trình keo tụ tạo bông trong bể nhằm làm giảm đi hàm lượng chất rắn lơ lửng khó lắng bằng cách làm to các hạt cặn phân tán trong nước thải, tạo thành những bông cặên to dễ lắng Sau quá trình keo tụ, hàm lượng chất lơ lửng, mùi, màu … của nước thải cũng sẽ giảm xuống b Tính toán :
▪ Thể tích bể phản ứng :
Q : lưu lượng nước thải trung bình giờ, Q = 12,5 (m 3 /h) t : thời gian lưu nước trong bể, t = 0,5 (giờ)
Xây dựng một ngăn phản ứng có kích thước chiều cao và rộng là : f = 1 m x 1,5 m = 1,5 m 2
▪ Chiều dài bể phản ứng :
Theo chiều dài bể chia làm 3 buồng, chiều dài mỗi buồng là 1,5 m, mỗi vách ngăn dày bằng thành bể = 0,3 m
→ Dung tích mỗi bể là : dài x rộng x cao = 2,25 m 3
Tổng diện tích của bản cánh lấy bằng 15% diện tích cắt ngang mặt bể :
Diện tích mỗi bản cánh khuấy là : 0,05625
Chiều dài cánh khuấy là 0,75 m
Chiều rộng bản cánh là 0,075 m
Mỗi buồng đặt một động cơ điện tốc độ quay lấy là 4 vòng/phút
Tốc độ của buồng khuấy : 4 vòng/phút
Tốc độ chuyển động của bản cánh khuấy so với nước :
0,75 là hệ số khuấy trộn n : tốc độ quay cánh khuấy (vòng/phút)
Năng lượng cần quay cánh khuấy :
C : hệ số sức cản của nước, chọn theo 1/b, 1/b>20, C = 1,9
(giáo trình xử lý nước thải, PTS Nguyễn Ngọc Dung)
F : tiết diện của bản cánh khấy
Năng lượng tiêu hao cho việc khuấy trộn 1 m 3 nước thải
N: Năng lượng cần quay cánh khuấy (W)
Giá trị Gradien vận tốc :
Tốc độ của buồng khuấy : 4 vòng/phút
Tốc độ chuyển động của bản cánh khuấy so với nước :
0,75 là hệ số khuấy trộn n : tốc độ quay cánh khuấy (vòng/phút)
Năng lượng cần quay cánh khuấy :
C : hệ số sức cản của nước, chọn theo 1/b, 1/b>20, C = 1,9
(giáo trình xử lý nước thải, PTS Nguyễn Ngọc Dung)
F : tiết diện của bản cánh khấy
Năng lượng tiêu hao cho việc khuấy trộn 1 m 3 nước thải
N: Năng lượng cần quay cánh khuấy (W)
Giá trị Gradien vận tốc :
Tốc độ của buồng khuấy : 4 vòng/phút
Tốc độ chuyển động của bản cánh khuấy so với nước :
0,75 là hệ số khuấy trộn n : tốc độ quay cánh khuấy (vòng/phút)
Năng lượng cần quay cánh khuấy :
C : hệ số sức cản của nước, chọn theo 1/b, 1/b>20, C = 1,9
(giáo trình xử lý nước thải, PTS Nguyễn Ngọc Dung)
F : tiết diện của bản cánh khấy
Năng lượng tiêu hao cho việc khuấy trộn 1 m 3 nước thải
N: Năng lượng cần quay cánh khuấy (W)
Giá trị Gradien vận tốc :
Bảng 4.4 : Các thông số thiết kế bể phản ứng : STT Các chỉ tiêu Đơn vị Buồng 1 Buồng 2 Buồng 3
2 Tốc độ của buồng khuấy vòng/phút 4 4 4
5 Năng lượng cần quay cánh khuấy w 3,88 3,88 3,88
Bể lắng 1 dùng để tách các tạp chất thô và các bông cặn ra khỏi nước thải dựa trên nguyên lý rơi tự do theo trong lực b Tính toán :
▪ Dieọn tớch oỏng trung taõm :
Qmax : lưu lượng lớn nhất (m 3 ) v1 : tốc độ nước chảy qua ống trung tâm (m/s)
▪ Chiều cao phần công tác bể : h1 = V x t ≥ 2,75 m
▪ Thể tích tổng cộng của bể lắng :
▪ Diện tích tổng cộng xây dựng bể :
▪ Đường kính của bể lắng :
▪ Đường kính ống trung tâm : d = 0,606
▪ Đường kính và chiều cao ống loe :
Khoảng cách từ miệng ống loe đến tấm chắn hướng dòng là 0,3 m
▪ Chiều cao phần hình nón :
D : đường kính bể lắng (m) dn : đường kính đáy nhỏ của hình nón, dn = 0,6 m
Chọn chiều cao bảo vệ là hbv = 0,3 m
▪ Đường kính và chiều dài máng thu nước :
▪ Hiệu quả lắng cặn lơ lửng và khử BOD của bể lắng 1 :
T : thời gian lưu nước (h) a, b : hằng số thực nghiệm
(Nguồn : Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – TS Trịnh Xuân Lai)
Bảng 4.5 : Các thông số thiết kế bể lắng đợt 1 STT Teõn thoõng soỏ Soỏ lieọu thieỏt keỏ ẹụn vũ
2 Đường kính ống trung tâm (d) 0,6 m
3 Chiều cao tổng cộng bể 5 m
5 Chiều cao phần hình nón 1,7 m
7 Đường kính tấm hướng dòng 1,1 m
4.2.6 Bể Aerotank (bể sinh học hiếu khí) : a Nhieọm vuù :
Làm sạch nước thải bằng hoạt động phân hủy vi sinh trong điều kiện có cung cấp oxy Để dảm bảo đủ oxy cần phải có hệ thống sục khí b Tính toán
Các thông số tính toán :
• Lưu lượng nước thải : Q = 300 m 3 /ngày
• Nhiệt độ nước thải duy trì trong bể 30 o C
Nước thải sau xử lý dạt loại B :
• SS = 50 mg/l trong đó có 65% cặn có thể phân hủy sinh học
• Lượng bùn hoạt tính trong nước thải ở đầu vào bể Xo = 0
• Nồng độ bùn hoạt tính trong bể X = 4000 mg/l
• Độ tro của cặn z = 0,3 (70% là cặn bay hơi)
• Nồng độ cặn lắng ở đáy bể lắng 2 là nồng độ cặn toàn tuần hoàn
• Thời gian lưu bùn hoạt tính θ c ngày
• Chế độ thủy lực : khuấy trộn hoàn chỉnh
• Hệ số năng suất sử dụng chất nền cực đại : Y = 0,66
• Hệ số phân hủy nội bào Kd = 0,055/ngày
• Nước thải có đủ chất dinh dưỡng BOD5:N:P = 100:5:1
(Nguồn tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – TS Trịnh Xuân Lai)
▪ Xác định hiệu quả xử lý :
Lượng cặn hữu cơ trong nước ra khỏi bể lắng : b = a x SSra = 0,65 x 30 = 19,5 mg/l
(Trong đó cặn lơ lửng đầu ra SSra với a = 65% cặn hữu cơ)
Lượng cặn hữu cơ tính theo COD : c = 1,42 x b x (1 – z) = 1,42 x 19,5 x (1 – 0,3) = 19,38 mg/l
Trong đó 1,42 là lượng oxy hay mg oxy/l đơn vị tế bào bị phân hủy
→ lượng BOD cần là x = 1,42 mg
Lượng BOD5 có trong cặn ra khỏi bể lắng : d = f x c = 0,6 x 19,38 = 11,63 mg/l
Lượng BOD5 có trọng cặn hòa tan ra khỏi bể lắng : e = BODchophep – d = 50 – 11,63 = 38,37 mg/l = S
Hiệu quả làm sạch theo BOD5 hòa tan
Hiệu quả xử lý theo BOD toàn phần :
→ Vậy hiệu suất xử lý E = 98%
Chọn chiều sâu công tác bể là 4,5m
Diện tích bề mặt bể : 54,44
→ chọn kích thước bể : Dài x rộng = 10 m x 6 m
▪ Thời gian lưu nước trong bể : θ = 10 (h)
▪ Lượng bùn hữu cơ lơ lửng sinh ra khi khử BOD 5 đến 98%
Tốc độ tăng trưởng của bùn :
= + d c b K y Y θ Lượng bùn hoạt tính sinh ra trong một ngày :
Q: lưu lượng cần xử lý 300 m 3 /ngày (coi lượng nước theo bùn là không đáng keồ)
Nồng độ chất rắn bay hơi có trong bùn hoạt tính (XT)
Nồng độ chất rắn bay hơi có trong bùn hoạt tính ra khỏi bể lắng :
Thời gian tích lũy cặn không xả cặn ban đầu :
Thực tế sẽ dài gấp 3 – 4 lần vì khi nồng độ bùn chưa đủ trong bể hiểu quả xử lý thời gian đầu thấp và Abun sinh ra ít hơn
Sau một thời gian lượng bùn sẽ được ổn định hay hệ thống hoạt động bình thường lúc này lượng cặn hữu cơ xả ra hằng ngày là B :
Cặn bay hơi trong nước đã xử lý đi ra khỏi bể lắng :
Tổng lượng cặn hữu cơ sinh ra :
Nồng độ bùn hoạt tính trong bể aerotank luôn duy trì ở X = 4000 mg/l
Ta có phương trình cân bằng vật chất như sau :
Hệ số tuần hoàn bùn 0,66
Lưu lượng bùn tuần hoàn :
Cs : lượng oxy bão hòa trong nước = 9,08 mg/l
- Nồng độ oxy cần duy trì trong bể sục khí Oxi hóa sinh học là 3 mg/l.- Hệ số điều chỉnh lượng oxy ngấm vào nước thải do ảnh hưởng của hàm lượng cặn, loại thiết bị làm thoáng, hình dáng và kích thước bể là 0,6 - 0,9.- Lựa chọn hệ số điều chỉnh là 0,8.
Px : lượng bùn hoạt tính sinh ra trong một ngày (Abùn)
Px = yb x Q(So – S) = 0,378 x 300 x (880 – 38,37) = 95,44 (kg/ngày)
Chọn chiều cao độ ngập nước h = 4,5 m
Chọn hệ thống phân phối bọt khí nhỏ, Tra bẳng 7.1 trang 112 “Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải “– TS Trịnh Xuân Lai :
Chọn hệ số an toàn f = 1,5
▪ Lượng không khí cần thiết :
(Nguồn”Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải” – TS Trịnh Xuân Lai)
Chọn đĩa phân phối khí có đường kính 0,2 m
Cường độ thổi khí 200 lít/phút = 12 m 3 /h
Vậy số đĩa cần thiết : 71
852 = đĩa, ta chọn số đĩa bố trí là 72 đĩa
-> Chọn 6 đường ống chạy dọc theo chiều dài bể, ống cách ống 1 m, trên mỗi ống bố trí 12 đĩa phân phối, mỗi đĩa cách nhau 0,8 m
▪ Áp lực cần thiết cho hệ thống khí nén :
Trong đó : hd : Tổn thất áp lực theo chiều dài ống (m) hc : Tổn thất cục bộ (m) hf : Toồn thaỏt qua thieỏt bũ phaõn phoỏi (m)
H : chiều cao hữu ích của bể (m)
Trong đó : q : Lưu lượng không khí (m 3 /s) η : hiệu suất máy bơm, η = 0,7 -> 0,9 , chọn η = 0,7 p : áp lực máynén khí (at)
(Nguồn : Xử lý nước thải – Hoàng Văn Huệ – Nhà xuất bản xây dựng)
Tính toán đường ống dẫn khí :
Vận tốc khí trong ống chính và nhánh là : Vkhí = 10 -15m/s, chọn Vkhí = 12m/s Lượng không khí cung cấp : Qkhí = 852,526 m 3 /h = 0,237 m 3 /s
▪ Đường kính ống phân phối chính :
▪ Đường kính ống nhánh qkhí = 0,039
= × × × khн khн v q π m Đường ống dẫn nước thải vào bể :
Chọn vận tốc nước thải trong ống v = 0,7 m/s (giới hạn trong 0,3-0,7 m/s)
Trong đó : Q : lưu lượng nước thải = 300 m 3 /ngày = 0,00347 m 3 /s
Chọn máy bơm nước thải vào bể :
N Q (kw) Đường ống dẫn bùn tuần hoàn :
Lưu lượng bùn tuần hoàn Qt = 198 m 3 /ngày = 0,0023 m 3 /s
Chọn vận tốc bùn trong ống v = 1 m/s
Lưu lượng bùn tuần hoàn Qt = 198 m 3 /ngày = 0,0023 m 3 /s, Cột áp bơm H = 8m
Bảng 4.6 : Các thông số thiết kế bể Aerotank : STT Teõn thoõng soỏ Soỏ lieọu duứng thieỏt keỏ ẹụn vũ
3 Chiều cao xây dựng bể (H) 5 m
4 Thời gian lưu nước 10 Giờ
5 Thời gian lưu bùn 10 Ngày
6 Lượng không khí cần thiết 852,526 m 3 /h
7 Soỏ ủúa thoồi khớ 72 ủúa
4.2.7 Bể lắng đợt II : a Nhieọm vuù :
Bể lắng 2 làm sạch nước thải bằng cách tách các tạp chất thô và các bông cặn ra khỏi nước thải dựa trên nguyên lý rơi tự do theo trong lực b Tính toán
X : Nồng độ bùn duy trì trong bể Aerotank
C : Nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn = 10000 (mg/l)
VL : Vận tốc lắng của bề mặt phân chia
▪ Dieọn tớch buoàng phaõn phoỏi trung taõm :
▪ Đường kính buồng trung tâm : dB = 25% x DB = 0,25 x 6,6 = 1,65 (m)
Kieồm tra dieọn tớch buoàng phaõn phoỏi trung taõm :
▪ Vận tốc nước đi lên :
▪ Tải trọng thu nước của máng :
▪ Tải trọng bùn sinh ra :
Chiều cao dự trữ trên mặt thoáng : h1 = 0,3 (m)
Chiều cao cột nước của bể = 3,2 (m)
Chiều cao phần nước trong : h2 = 1,5 (m)
Chiều cao phần chóp xây dựng đáy dốc 2% về tâm : h3 = 0,02 x R = 0,02 0,066
Chiều cao chứa phần bùn hình trụ : h4 = H – h1 – h2 – h3 = 3,5 – 0,3 – 1,5 – 0,066 = 1,6234 (m)
▪ Thể tích phần chứa bùn :
Nồng độ bùn trung bình trong bể :
CL : nồng độ bùn ở bề mặt phân chia lắng
Ct : nồng độ bùn hoạt tính trong dòng tuần hoàn
▪ Lượng bùn chứa trong bể lắng :
▪ Lưu lượng nước đi vào bể lắng:
▪ Thời gian lưu nước trong bể :
(Nguồn tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – TS Trịnh Xuân Lai)
Bẳng 4.6 : Các thông số thiết kế bể lắng đợt II STT Teõn thoõng soỏ Soỏ lieọu duứng thieỏt keỏ ẹụn vũ
2 Đường kính ống trung tâm 1,65 m
3 Chiều cao tổng cộng bể 3,5 m
4 Tải trọng bề mặt 9,47 m 3 /m 2 /ngày
6 Tải trọng bùn 3,278 kg/m 2 /giờ
4.2.8 Bể chứa bùn : a Nhieọm vuù :
Chứa bùn từ bể lắng 1 và bể lắng 2 Bùn được đưa vào hai ngăn, một phần bùn từ ngăn thứ nhất sẽ được bơm tuần hoàn lại bể Aerotank nhằm duy trì nồng độ bùn hoạt tính trong bể Aerotank, phần bùn còn lại sẽ được chuyển tiếp vào bể nén bùn và máy ép bùn băng tải b Tính toán
Xác định kích thước ngăn thứ nhất :
Tổng lượng bùn chuyển qua ngăn thứ nhất trong mỗi ngày:
Chọn thời gian lưu bùn của ngăn thứ nhất t = 30 phút
Thể tích ngăn thứ nhất là :
Chọn kích thước ngăn thứ nhất : dài x rộng x cao = 1,5 x 1,5 x 2 = 4,5 m 3
Xác định kích thước ngăn thứ hai :
Chọn thời gian lưu bùn của ngăn thứ nhất t = 24 giờ
Thể tích ngăn thứ hai là :
Chọn kích thước ngăn thứ hai : dài x rộng x cao = 5 x 1,5 x 2 = 15 m 3
4.2.9 Saõn phụi buứn a Nhieọm vuù :
Chứa bùn từ bể lắng 1 và 2 Bùn sẽ được chia thành hai ngăn: ngăn thứ nhất bơm tuần hoàn lại bể Aerotank để duy trì nồng độ bùn hoạt tính; phần còn lại chuyển tiếp vào bể nén bùn và máy ép bùn băng tải.
Tổng khối lượng cặn thu ở bể lắng 1 và 2 là
Q : lưu lượng nước thải cần xử lý = 300 m 3 /ngày
SS : hàm lượng cặn lơ lửng, SS = 192 mg/l = 0,192 kg/m 3
S : giá trị BOD5 = 880 mg/l = 0,88 kg/m 3
Lượng cặn thu được ở bể lắng :
Giả sử cặn lắng ở bể lắng I là 60%
G2 = ∑G - G1 = 125,28 – 34,56 = 90,72 (kg/ngày) = 0,09072 (tấn/ngày) Thể tích cặn tươi :
G1 : khối lượng cặn ở bể lắng I = 34,56 kg/ngày = 0,03456 tấn/ngày
S : tỷ trọng cặn tươi, S = 1,02 Tấn/m 3
P : nồng độ cặn ở bể lắng I = 5%
Thể tích từ bể lắng 2 :
G2 : khối lượng cặn ở bể lắng 2 = 90,72 (kg/ngày) = 0,09072 (tấn/ngày)
S : tỷ trọng cặn tươi, S = 1,005 Tấn/m 3
P : nồng độ cặn ở bể lắng I = 1%
(Bảng (13-1) và (13-5) Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – TS Trònh Xuaân Lai)
Chọn chiều dày lớp bùn 25% là 8cm sau 21 ngày 1m 2 sân phơi được lượng cặn là: g = V x S x P = 0,08 x 1,4 x 0,25 = 0,028 (tấn/21ngày)
P : Nồng độ cặn ở bể lắng = 0,25
Lượng cặn cần phơi trong 21 ngày là : G = 21 x ∑G= 21 x 125,24 = 2630,04 (kg)
Diện tích đường bao quanh, hố thu nước, trạm bơm đưa nước về đầu khu xử lý lấy bằng 50% diện tích ô phơi
Toồng dieọn tớch saõn phụi :
Bố trí 6 ô phơi, diện tích mỗi ô là f = 15 m 2
Chọn kích thước ô phơi là 5 m x 3 m
Chiều cao thành sân phơi bao gồm :
Thiết kế phương án 2
Chiều cao bảo bệ, hbv = 0,3 m
Giống phương án 1 nhưng có thêm hai công trình xử lý là bể nén bùn và máy ép bùn băng tải nếu cơ sở có điều kiện kinh tế mạnh hơn hiện nay
4.3.1 Beồ neựn buứn : a Nhieọm vuù :
Nén bùn nhờ trọng lực để giảm thể tích bùn Bùn hoạt tính sau bể lắng hai có độ ẩm rất cao từ 99 -> 99,3% nên cần phải thực hiện nén bùn và tách một phần nước thải ra nhằm giảm lượng bùn phải xử lý và thời gian xử lý bùn Bùn sau khi nén cần giảm độ ẩm còn khoảng 95 -> 97% b Tính toán :
Lượng bông bùn hoạt tính xả ra sau bể lắng đợt hai theo tính toán trong bể aerotank là : Q = 13,418 m 3 /ngày
Diện tích bề mặt của bể nén bùn :
(Với V1 : vận tốc dòng bùn trong vùng lắng, chọn V1 = 0,05 mm/s)
Dieọn buoàng phaõn phoỏi trung taõm cuỷa beồ neựn buứn : f = 0,03
(Với V2 : vận tốc dòng bùn trong ống trung tâm, chọn V2 = 5 mm/s)
Diện tích tổng cộng của bể nén bùn :
Chọn F = 3,2 m 2 Đường kính bể nén bùn :
F m Đường kính ống trung tâm : d = 0,2
4× = × π f m Đường kính phần loe của ống trung tâm : d1 = 1,35 x d = 1,35 x 0,2 = 0,27 m chọn d1 = 0,28 m Đường kính tấm chắn : d2 = 1,35 x d1 = 1,35 x 0,27 = 0,36 m
Chieàu cao phaàn laộng cuỷa beồ neựn buứn : h1 = V1 x t x 3600 = 0,05 x 10 -3 x 12 x 3600 = 2,16 m
Trong đó : t : thời gian lưu bùn , t = 10-14 h , chọn t = 12 h
V1 : vận tốc chuyển động của bùn từ dưới lên, V1 = 0,05 mm/s Đáy bể xây hình nón với đường kính = 2 m , chọn đáy bé = 0,4m để tiện thi công, góc nghiêng của đáy so với phương ngang là 45 o
Chiều cao phần đáy bể : hủ = tg45 x ẵ(2-0,4) = 0,8 m
Chiều cao tổng cộng của bể nén bùn :
H : chiều cao làm viêc, chọn H = 2,3 m hbv : Chiều cao bảo vệ, chọn hbv = 0,3 m
Thể tích tổng cộng của bể nén bùn :
Lượng bùn thải ra từ bể nén bùn :
4.3.2 Máy ép bùn băng tải : a Nhieọm vuù :
Nén bùn bằng biện giám cơ giới để giảm thể tích bùn hiệu quả hơn Cặn sau bể nén bùn có nồng độ từ 3÷8% Máy ép bùn sẽ giúp làm khô cặn để giảm độ ẩm xuống 70÷80% Điều này nhằm :
Giảm khối lượng cặn vận chuyển ra bãi
Cặn khô dễ chôn lấp hoặc cải tạo tốt hơn cặn ướt
Giảm thể tích nước có thể ngấm xuống nước ngầm Ít toỏn dieọn tớch phụi Đỡ mùi hôi hơn bằng cách dùng sân phơi bùn b Tính toán :
Chọn máy dựa vào Catologue của thei61t bị máy lọc ép băng tải, ta chọn thiết bị EP 1000 có chiều rộng băng tải là 1m và năng suất 80kg/mrộng/giờ
Tính toán hóa chất
Chất keo tụ (polymer) sử dụng cho quá trình keo tụ :
Liều lượng polymer = 10 g/1m 3 nước thải
Hàm lượng polymer sử dụng = 0,1% = 1kg/m 3
Lượng dung dịch polymer châm vào = 0,125
Lượng chất dinh dưỡng cần bổ sung vào nước thải :
Lượng chất dinh dưỡng cần cho vào sao cho BOD5:N:P = 100:5:1 lượng đầu vào có các thông số sau :
Nên lượng N, P cần bổ sung là :
Khối lượng N, P cần bổ sung trong một ngày : Đối với N :
Vậy hàm lượng muối cần bổ sung trong một ngày :
TÍNH TOÁN CHI PHÍ VÀ VẬN HÀNH TRẠM XỬ LÝ
Dự toán chi phí
5.1.1 Chi phí xây dựng cơ bản :
STT COÂNG TRÌNH Khoái lượng ĐVT Đơn giá
Phần thiết bị, máy móc (B)
5 Heọ thoỏng oỏng daón khớ 5.000.000
6 Hệ thống ống dẫn nước 5.000.000
7 Đĩa phân phối khí 72 Cái 500.000 36.000.000
9 Hệ thống gạt cặn 2 Bộ 20.000.000
10 Máng thu nước bể lắng 2 Bộ 3.000.000 6.000.000
Phaàn chi phí thieát keá (C) 10.000.000
Vậy tổng vốn đầu tư cơ bản cho hệ thống theo phương án 1à : 1.017.500.000 VNẹ
Chi phí xây dựng cơ bản khấu hao trong 20 năm, chi phí máy móc thiết bị khấu hao 10 năm Vậy tổng chi phí khấu hao như sau :
5.1.2 Chi phí quản lý và vận hành :
Lượng điện tiêu thụ trong 1 ngày N = 400 KW
Chi phí điện trong một ngày
5.1.2.2 Chi phí vận hành quản lý :
5.1.2.3 Chi phí hóa chất trong 1 ngày :
Tổng chi phí vận hành và quản lý :
Chi phí để xử lý 1m 3 nước thải :
Quản lý và vận hành trạm xử lý
Việc quản lý trạm xử lý nước thải cần phải được thực hiện trực tiếp qua cơ quan lãnh đạo và cần có 2 cán bộ kỹ thuật để quản lý và vận hành trực tiếp heọ thoỏng
Cần quản lý về các mặt : kỹ thuật an toàn, phòng chống cháy nổ; phải có hồ sơ về các công trình xử lý; sửa chữa, bảo trì theo kế hoạch; cần có sổ sách theo dõi hiệu quả làm việc của hệ thống để kịp thời đưa ra biện pháp xử lý… 5.2.2 Vận hành hệ thống
Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình vận hành :
− Lượng nước thải đột xuất chảy vào quá lớn hoặc nồng độ hóa chất vượt quá tieõu chuaồn thieỏt keỏ
− Các thiết bị điện duy trì hoạt động hệ thống bị cháy
− Đường ống dẫn bị bể do dùng lâu
− Mưa lớn làm ảnh hưởng tới thời gian phơi bùn
− Một trong các bể phải ngừng hoạt động để tu sửa
− Bể aerotank không làm việc hiệu quả vì thiếu dưỡng chất…
− Đối với việc quá tải cần có thêm bơm để bơm tuần hoàn hoặc cho xả lại một phần vào hố thu gom
− Để tránh bị ngắt nguồn điện, ở trạm nên dùng 2 nguồn điện độc lập
− Có sẵn một số thiết bị để thay thế khi bị hư hoặc cần có chế độ bảo trì định kỳ để tránh việc thiết bị điện bị hư
− Sân phơi bùn vào mùa mưa cần có thêm mái che
− Các ống nước nhựa dùng lâu ngày có thể bị lão hóa nên phải có các tài liệu hướng dẫn về sơ đồ công nghệ thiết kế để làm mới
− Kiểm tra thường xuyên chất lượng nước xử lý để kịp thời bổ sung dinh dưỡng hay hóa chất nếu bể làm việc chưa hiệu quả
− Định kỳ vệ sinh thiết bị để tránh tình trạng đóng vón.
