tiểu luận tìm hiểu về ứng dụng tự động hóa trong xử lý nước thải khu công nghiệp

Mục Lục :1.Giới thiệu về nghành Điều khiển tự động hóa của Trường Điện-Điện tử ĐHBK HN………2 2.Ứng dụng Tự động hóa trong xử lý nước thải khu công  Nguồn gốc , tác hại ,phân loại của nước

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

TIỂU LUẬN

Đề tài: Tìm hiểu về ứng dụng Tự động hóa trong xử lý nước thải

khu công nghiệp

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Tuấn Ninh Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Hải MSSV: 20222523

Lớp: Kĩ thuật điều khiển và tự động hóa 01 K67

Mục Lục :

1.Giới thiệu về nghành Điều khiển tự động hóa của Trường Điện-Điện tử ĐHBK

HN………2 2.Ứng dụng Tự động hóa trong xử lý nước thải khu công

nghiệp………

……… 5

 Nguồn gốc , tác hại ,phân loại của nước thải công nghiệp

 Công nghệ xử lý nước thải tự động hóa trong các khu công nghiệp xuất hiện hầu hết trên các lĩnh vực

 Các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp :

 Thuyết minh sơ đồ xử lý nước thải khu công nghiệp

 Ưu điểm của ứng dụng tự động hóa trong

xử lý nước thải khu công nghiệp

Nghành Điều Khiển Tự Động Hóa – Trường Điện – Điện Tử

ĐHBK HN

Tên chương trình: Kỹ thuật điều khiển Tự động hóa

Trình độ đào tạo: Kỹ sư

Ngành đào tạo: Kỹ thuật điện

Mã ngành: 7520114

Thời gian đào tạo: 5 năm

Bằng tốt nghiệp: Kỹ sư Kỹ thuật điều khiển tự động hóa

Khối lượng kiến thức toàn khóa: 160 tín chỉ

Sinh viên tốt nghiệp chương trình Kỹ sư Kỹ thuật điều khiển - Tự động hóa:

• Kiến thức cơ sở chuyên môn vững chắc để có thể thích ứng tốt với những công việc khác nhau thuộc lĩnh vực rộng của ngành Kỹ thuật điều khiển - Tự động hóa

• Kỹ năng chuyên nghiệp và phẩm chất cá nhân cần thiết để thành công trong nghề nghiệp

• Kỹ năng xã hôi cần thiết để làm việc hiệu quả trong nhóm đa ngành và trong môi trường quốc tế

• Năng lực tham gia lập dự án, thiết kế, thực hiện và vận hành các thiết bị sử dụng trong lĩnh vực kỹ thuật điều khiển - Tự động hóa

Sinh viên tốt nghiệp Cử nhân kỹ thuật ngành Kỹ thuật điều khiển

-Tự động hóa có các kiến thức, kỹ năng và năng lực như sau:

1 Kiến thức cơ sở chuyên môn vững chắc để thích ứng tốt với những công việc khác nhau thuộc lĩnh vực rộng của ngành kỹ thuật điện, chú trọng khả năng áp dụng kiến thức để tham gia thiết kế, đánh giá các giải pháp, hệ thống/quá trình/sản phẩm kỹ thuật điều khiển - Tự động hóa

 Khả năng áp dụng kiến thức cơ sở toán, vật lý, tin học để mô

tả, tính toán và mô phỏng các hệ thống, quá trình và sản phẩm kỹ thuật có liên quan đến những ứng dụng của ngành

kỹ thuật

 Khả năng áp dụng kiến thức cơ sở kỹ thuật điện, kỹ thuật điều khiển, đo lường, tự động hóa để hiểu các vấn đề, các sản phẩm, thiết bị kỹ thuật có liên quan đến những ứng dụng của ngành kỹ thuật điều khiển - Tự động hóa

 Khả năng áp dụng kiến thức của lĩnh vực rộng của ngành kỹ thuật điện, kết hợp với khả năng sử dụng các phương pháp, công cụ tính toán hiện đại để tham gia thiết kế và đánh giá các giải pháp, dây chuyền sản xuất và sản phẩm kỹ thuật trong lĩnh vực Kỹ thuật điều khiển - Tự động hóa

2 Có kỹ năng chuyên nghiệp và phẩm chất cá nhân cần thiết để thành công trong nghề nghiệp

 Khả năng nhận dạng, lập luận phân tích và giải quyết vấn đề

kỹ thuật

 Khả năng thiết kế và thực hiện các thí nghiệm, nghiên cứu,

và khả năng phân tích kết quả

 Tư duy hệ thống và tư duy phê bình

 Tư duy chủ động, linh hoạt, sáng tạo, tìm tòi và kỹ năng quản lý thời gian Hiểu biết các vấn đề đương đại và ý thức học suốt đời

 Hiểu biết về đạo đức nghề nghiệp, sở hữu trí tuệ

3 Có kỹ năng xã hội cần thiết để làm việc hiệu quả trong nhóm

đa ngành và trong môi trường quốc tế

 Kỹ năng làm việc theo nhóm, trong môi trường làm việc đa ngành

 Kỹ năng giao tiếp hiệu quả bằng văn bản, thuyết trình và thảo luận, sử dụng phương tiện điện tử, truyền thông

 Kỹ năng sử dụng tiếng Anh hiệu quả trong công việc, đạt điểm TOEIC theo quy định của trường Đại học Bách khoa Hà Nội

4 Năng lực tham gia thiết kế, xây dựng/phát triển hệ thống/sản phẩm/giải pháp kỹ thuật thuộc lĩnh vực Kỹ thuật điều khiển - Tự động hóa trong bối cảnh kinh tế, xã hội và môi trường thực tế

 Nhận thức về mối liên hệ mật thiết giữa giải pháp kỹ thuật với các yếu tố kinh tế, xã hội và môi trường trong thế giới toàn cầu hóa Hiểu biết các quy định pháp lý trong lĩnh vực

kỹ thuật điều khiển - Tự động hóa

 Năng lực nhận biết vấn đề và hình thành ý tưởng giải pháp

kỹ thuật, tham gia xây dựng dự án

 Năng lực tham gia thiết kế hệ thống, quá trình, sản phẩm và đưa ra các giải pháp kỹ thuật có liên quan đến kỹ thuật điều khiển - Tự động hóa

 Năng lực tham gia thực thi, chế tạo và triển khai hệ thống, sản phẩm và các giải pháp kỹ thuật có liên quan đến kỹ thuật điều khiển - Tự động hóa

 Năng lực vận hành, sử dụng và khai thác hệ thống, quá trình, sản phẩm có liên quan đến các ngành kỹ thuật điều khiển -

Tự động hóa

5 Phẩm chất chính trị, ý thức phục vụ nhân dân, có sức khoẻ, đáp ứng yêu cầu xây dựng và bảo vệ Tổ quốc

 Có trình độ lý luận chính trị theo chương trình quy định chung của Bộ Giáo dục và Đào tạo

 Đạt các yêu cầu về kiến thức Giáo dục thể chất và Giáo dục quốc phòng - An ninh theo quy định chung của Bộ Giáo dục

và Đào tạo

+Tìm hiểu về kĩ thuật đo lường:

 Kỹ thuật đo lường là một lĩnh vực quan trọng trong kỹ thuật nói chung và trong kỹ thuật điện nói riêng, đo lường nhằm xác định độ lớn của đại lượng đo với một độ chính xác nào đó phù hợp với yêu cầu về mặt kỹ thuật Đo lường giúp cho các

kỹ sư xác định được độ lớn của các đại lượng vật lý như các đại lượng điện: dòng điện, điện áp, tần số, góc pha, công suất và năng lượng v.v; các đại lượng không điện như điện trở, điện cảm, điện dung, áp suất, lưu lượng, khối lượng, lực, nhiệt độ…v.v Khi xác định được độ lớn sẽ giúp thực hiện các nhiệm vụ điều khiển hệ thống, kiểm soát và tự động hóa các

hệ thống sản xuất công nghiệp

+ Tự động hóa:

 Tự động hóa là quá trình sử dụng các thiết bị và phương tiện

kỹ thuật để thực hiện các nhiệm vụ một cách tự động, giảm thiểu sự can thiệp của con người Nó bao gồm sự kết hợp giữa các phần mềm, cảm biến, hệ thống điều khiển và các thiết bị cơ khí, điện tử và điện lạnh để thực hiện các nhiệm

vụ như sản xuất, vận hành, kiểm soát và giám sát quá trình công nghiệp

 Tự động hóa là một xu hướng phát triển quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp hiện nay, và dự kiến sẽ tiếp tục phát triển trong tương lai để đáp ứng nhu cầu của các tổ chức trong việc tối ưu hóa các hoạt động và quy trình của mình

+ Điều khiển:

 Điều khiển tự động là một hệ thống được thiết kế để tự động hoá các quá trình hoặc các thiết bị trong một hệ thống, mà không cần sự can thiệp của con người Điều khiển tự động được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ sản xuất công nghiệp đến giao thông vận tải, y tế, năng lượng và nhiều lĩnh vực khác

 Điều khiển tự động là một lĩnh vực rất quan trọng và phát triển nhanh chóng trong nhiều năm qua, đem lại nhiều lợi ích cho các ngành công nghiệp và đời sống con người Các công

nghệ mới liên tục được phát triển để cải thiện hiệu suất và khả năng tự học của hệ thống điều khiển tự động, giúp cho chúng trở nên ngày càng thông minh và tiện ích hơn

Ứng dụng Tự động hóa trong xử lý

nước thải trong khu công

nghiệp

* Các khu công nghiệp là nơi tập trung của nhiều các nhà máy sản xuất, ngành nghề, dịch vụ công nghiệp, là nơi tập trung của một lượng rất lớn nhân công, nhân viên, công nhân làm việc tại các nhà máy công nghiệp, do vậy lượng nước thải sản sinh ra từ các khu công nghiệp có số lượng và thành phần rất phức tạp với số lượng lớn nên ảnh hưởng của lượng nước thải này đối với môi trường xung quanh và sức khỏe con người là cực kỳ nghiêm trọng

Để xử lý lượng nước thải này trước khi xả ra môi trường bên ngoài thì các khu công nghiệp bắt buộc phải đầu tư các hệ thống tự

động hóa xử lý nước thải khu công nghiệp đạt tiêu chuẩn nước thải ở đầu ra Bài viết dưới đây sẽ trình bày những thông tin liên quan đến vấn đề này :

- Sự phát triển nhanh chóng và tăng vọt của các ngành công nghiệp thuộc các vùng trọng điểm ở nước ta, đánh dấu một cột mốc quan trọng khẳng định tốc độ công nghiệp hóa, hiện đại hóa của Việt Nam Các ngành công nghiệp tại các khu công nghiệp không chỉ tạo nên một sản phẩm công nghiệp lớn để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu, mà còn tạo việc làm cho hàng triệu lao động ở nông thôn, giảm tỷ lệ thất nghiệp và tệ nạn xuống mức thấp nhất Tuy nhiên mặt trái của sự thịnh vượng mà các ngành công nghiệp ở các khu công nghiệp mang lại là sự ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường tự nhiên bởi các chất thải thải ra hằng năm

-

Nước thải khu công nghiệp có nguồn gốc từ đâu

Nước thải khu công nghiệp là nước thải được sinh ra trong quá trình hoạt động máy móc và những hoạt động phục vụ sản xuất trong khu công nghiệp Nước thải khu công nghiệp rất đa dạng, nó

sẽ phụ thuộc vào loại hình công nghiệp, sản phẩm sản xuất trong khu công nghiệp đó,…

- Phân loại nguồn nước thải khu công nghiệp

+ Nước thải sinh hoạt: của cán bộ công nhân viên trong các

khu vực vệ sinh, nhà bếp, khu văn phòng,…Nguồn nước thải sinh hoạt này thường chứa một số các chất như: hóa chất tẩy rửa, vi sinh vật, vi khuẩn, BOD5, COD,…Đây là các chất vô cùng độc hại gây ra một số bệnh: giun sán, virus, các bệnh liên quan đến hệ hô hấp và tiêu hóa

+ Nước thải từ quá trình sản xuất công nghiệp:

Nước thải công nghiệp được chia thành hai nhóm chính bao gồm:

 Nước thải công nghiệp bẩn: là nước thải sinh ra từ hoạt động sản xuất sản phẩm như vệ sinh máy móc, trang thiết bị, hoặc quá trình sinh hoạt của công nhân trong nhà máy

 Nước thải công nghiệp không bẩn là nước thải được sinh ra trong quá trình làm nguội máy móc, làm giải nghiệt trong các trạm làm lạnh, ngưng tụ hơi nước

Tùy thuộc vào từng ngành sản xuất thì thành phần nước thải này

sẽ có đặc trưng riêng:

 Công nghiệp thực phẩm: BOD, chất rắn lơ lửng, các loại thuốc trừ sâu độc hại, hormone tăng trưởng, màu vật chất, axit hoặc kiềm,…

 Nhà máy điện: các chất rắn lơ lửng: thủy ngân, chì, Crom, selen, asen, cadimi, hoặc lưu huỳnh dạng khí, trơ đáy và tro bay,…

 Sắt và công nghiệp thép: các sản phẩm khí hóa: naphthalene, benzen, xyanua, amoniac, phenol, cresol, anthracene,…các chất ô nhiễm: dầu mỡ động vật, các hạt rắn, axit sunfuric, axit hydrochloric,…đây đều là các chất phát sinh trong quá trình nung, sản xuất, tẩy rửa và xử lý

bề mặt

 Công nghiệp giấy và bột giấy: TSS, BOD, chloroform, furan, dioxin, phenol, COD và các chất rắn lơ lửng

 Dầu công nghiệp: Bao gồm các lĩnh vực như rửa xe, nhà kho chứa nhiên liệu, nhà xưởng, trung tâm giao thông vận tải, nhà máy phát điện,…Nước thải từ các khu vực này thường chứa: các dung môi, dầu nhờn, sạn, chất tẩy rửa và hydrocacbon

- Nguồn nước thải khu công nghiệp nguy hại như thế nào?

+ Theo phân tích các mẫu nước thải chưa được xử lý tại các khu công nghiệp, thì hàm lượng các hóa chất vượt ngưỡng cho phép rất nhiều lần như là tổng chất rắn lơ lửng, là các loại kim loại nặng như kẽm, sắt, mangan, cadimi,… hàm lượng các chất này vượt ngưỡng gấp nhiều lần mức cho phép Sử dụng các loại nước thải này lâu dài sẽ mắc phải nhiều bệnh nghiêm trọng như thận, xương, ngoài ra còn có nguy cơ mắc phải những căn bệnh mãn tính, ung thư,… ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe của con người cũng như đời sống kinh tế

+ Nguồn nước tiếp nhận nước xả thải chưa được xử lý sẽ ảnh hưởng rất lớn đến môi trường xung quanh, ô nhiễm nguồn nước

và ảnh hưởng đến tất cả các sinh vật sống trong nước Ngoài ra nước thải từ các khu công nghiệp có chứa hàm lượng lớn các kim loại nặng dù ít nhiều được phân hủy khi xả nước vào môi trường nhưng vẫn còn phần lớn các hóa chất kim loại nặng tích tụ lại trong môi trường đất, ngấm vào đất và thay đỗi tính chất ban đầu của đất, làm ảnh hưởng rất xấu đối với cây trồng Vật nuôi, gia súc cũng bị ảnh hưởng khi nước thải này cũng âm thầm được đưa trực tiếp vào bên trong cơ thể, ảnh hưởng trực tiếp đến chăn nuôi gia súc gia cầm, thậm chí còn được đưa vào con người khi sử dụng các loại gia súc gia cầm bị nhiễm nước ô nhiễm

+ Nước thải khu công nghiệp có chứa hàm lượng chất ô nhiễm rất cao, nếu không được xử lý kịp thời hoặc xử lý chưa đạt tiêu chuẩn, nước thải khu công nghiệp sẽ gây ảnh hưởng xấu tới chất lượng của nguồn nước mặt và nước ngầm ở khu vực xung quanh + Trị số BOD trong nước thải sinh hoạt càng cao thì mức ô nhiễm hữu cơ càng lớn Và khi thải ra nguồn tiếp nhận, nước thải sản xuất sẽ làm giảm lượng oxy hòa tan trong nguồn nước tác động xấu đến đời sống của các sinh vật dưới nước, đồng thời cũng gây nguy hại cho con người và cộng đồng nếu sử dụng nguồn nước này cho mục đích sinh hoạt tắm giặt hằng ngày

+ Sự có mặt của các chất dinh dưỡng như N,P trong nước thải ở nồng độ cao dễ gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa đất đai và nguồn nước nơi tiếp nhận, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển nhanh chóng của các loài tảo Trong những điều kiện thiếu

hụt chất dinh dưỡng, chúng dễ bị chết và sự phân rã xác thực vật làm cho nguồn nước bị ô nhiễm lần thứ 2

- Công nghệ xử lý nước thải tự động hóa trong các khu công nghiệp xuất hiện hầu hết trên các lĩnh vực như :

nước thải xi mạ

nước thải dệt nhuộm độc hại

nước thải công nghiệp của cơ sở sản xuất thực phẩm, các loại nước giải khát

nước thải nhà máy chế biến tinh bột sắn

nước thải sinh hoạt tại tòa nhà, chung cư

nước thải nhà hàng, khách sạn

nước thải rửa xe

nước thải luyện kim

nước thải thủy sản

nước thải cơ sở tinh chế nha đam, thạch dừa

nước thải nhà máy sản xuất giấy

nước thải nhà máy bia

 Hệ thống xử lý nước thải nhà máy cao su

nước thải y tế như phòng khám, bệnh viện, phòng khám nha khoa

nước thải phòng xét nghiệm độc hại

nước thải cụm công nghiệp, khu công nghiệp tập trung

nước thải sản xuất dược phẩm

nước thải trong các ngành in bao bì carton

nước thải cơ sở sản xuất thuốc bảo vệ thực vật

nước thải sơn gỗ, chất độc hại trong sơn

nước thải sản xuất hóa chất ô nhiễm keo, sơn

nước thải trang trại chăn nuôi

nước thải giết mổ

nước thải mực in

-Các phương pháp xử lý nước thải công

nghiệp :

Có nhiều phương pháp xử lý khác nhau và mang lại hiệu quả khác nhau

Như chúng ta đều biết, việc dùng máy ozone công nghiệp trong

xử lý nước thải công nghiệp đang được sử dụng phổ biến, một số

cách xử lý lượng nước thải, trong đó có ứng dụng công nghệ tự động hóa công nghiệp mang lại hiệu quả rất cao

+ Xử lý nước thải công nghiệp bằng phương pháp cơ học :

Các loại thành phần nước thải bao gồm tạp chất cơ học, chất rắn, các loại tạp chất lơ lửng lắng có kích thước và trọng lượng lớn được tách khỏi nước thải bằng các công trình xử lý cơ học Sơ đồ qui trình công nghệ xử lý cơ học

Theo qui trình công nghệ xử lý nước cơ học có tác dụng: các thành phần nước thải phổ biến như rác, chất rắn và lưu lượng các tạp chất bẩn có kích thước to được giữ lại ở song chắn rác hoặc lưới chắn rác và được loại bỏ ra ngoài Nước thải sau đó được dẫn qua bể lắng cát để loại bỏ những loại chất vô cơ chủ yếu là cát Việc tách cát ra khỏi nước, nhiều trường hợp hết sức cần thiết để đảm bảo hiệu quả xử lý cho các công trình tiếp theo, các chất hữu

cơ phân hủy lắng được và nhất là thuận lợi cho công trình xử lý sinh học ở bước tiếp theo

Quá trình lắng có thể tổ chức thực hiện ở bể lắng ngang, lắng đứng tùy theo công suất, mặt bằng, điều kiện địa chất công trình Quá trình lắng có thể tiến hành bằng thiết bị Cyclon thủy lực Hiệu quả xử lý cơ học theo chất lơ lửng có thể đạt 50 – 60%

+ Xử lý nước thải công nghiệp sản xuất bằng phương pháp hóa học (trung hòa, kết tủa)

Hóa chất sử dụng trong xử lý hóa học, phản ứng trung hòa hoặc kết tủa được kiến nghị là acid HCl, H2SO4, Bazơ CaO (vôi bột), Ca(OH)2 hoặ c bấ t kỳ loạ i acid kiềm nào khác mà khu công nghiệp có thể cung cấp Sau khi trung hòa đến pH cho phép, nước thải được xả vào hệ thống cống thải chung của toàn khu công nghiệp

+ Xử lý nước thải công nghiệp nhiễm bẩn hữu cơ