xử lý nước thải thuốc trừ sâu

1 | h t tp://v ietq u iz.vn – V IE T Q U I Z. v n BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐỀ TÀI: XỬ LÝ NƯỚC THẢI THUỐC TRỪ SÂU TP. HCM, THÁNG 12 NĂM 2013 2 | h t tp:/ / v ietq u iz.vn – V IE T Q U I Z. v n LỜI NHẬN XÉT CỦA CÔ 3 | h t tp:/ / v ietq u iz.vn – V IE T Q U I Z. v n Lời cảm ơn Đầu tiên nhóm xin chân thành cảm ơn đến giảng viên giảng dạy môn công nghệ xử lý nước thải – cô Nguyễn Xuân Quỳnh Như. Cô đã tận tình giảng dạy cho chúng em trong thời gian qua và hơn thế nữa là tron suốt quá trình thực hiện đồ án cô đã nhiệt tình giúp đỡ cho chúng em giải quyết các thắc mắc. Ngoài ra, nhóm cũng xin gửi lời cám ơn đến các bạn đã giúp nhóm giải quyết một số vấn đề thắc mắc. Xin chân thành cảm ơn! 4 | h t tp:/ / v ietq u iz.vn – V IE T Q U I Z. v n MỤC LỤC I. Tổng quan về nghành sản xuất thuốc trừ sâu : 5 II. Đặc trưng của nước thải ngành chế biến thuốc trừ sâu : 5 III. Thành phần , tính chất gây ô nhiễm chính trong nước thải thuốc trừ sâu : 6 IV. Đề xuất công nghệ và ưu nhược điểm : 6 1.Đề xuất công nghệ 6 Sơ đồ công nghệ 1 6 Sơ đồ công nghệ 2 8 2.Lựa chọn phương án xử lý và thuyết minh công nghệ 9 3.Thuyết minh công nghệ 9 V. Tính toán và thiết kế công trình xử lí : 10 1.Tính toán bể điều hòa 10 - Thể tích bể điều hòa: 10 - Thể tích thực tế bể điều hòa: 10 - Diện tích bể điều hòa: 10 - Chiều cao xây dựng bể điều hòa: 10 -Tính toán hệ thống cấp khí cho bể điều hòa (bằng khí nén) 11 - Lương không khí cần thiết: 11 - Lưu lượng khí trong mỗi ống: 11 - Đường kính ống dẫn khí: 11 - Số lỗ trên mỗi ống: 11 - Số lỗ trên 1m chiều dài ống: 11 -Tính toán bơm dùng trong bể điều hòa: 11 2.Tính toán bể UASB 12 3.Bể lắng 22 4.Bể khử trùng 24 VI. Kết luận : 25 VII. Tài liệu tham khảo : 25 5 | h t tp:/ / v ietq u iz.vn – V IE T Q U I Z. v n I. Tổng quan về nghành sản xuất thuốc trừ sâu : - Việt Nam là một nước sản xuất nông nghiệp , vơi điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm thuận lợi cho sự phát triển cây trông nông nghiệp , nhưng cũng rất thuận lợi cho sự phát triển của sâu bệnh , cỏ dại gây hại mùa màng . Do vậy việc sử dụng thuốc trừ sâu để phòng trừ sâu bệnh , dịch bệnh bảo vệ mùa màng ,giữ vững an ninh lương thực vẫn là biện pháp an toàn và chủ yếu . - Các loại thuốc trừ sâu được sử dụng rộng rãi ở nước ta từ đầu những năm 1960 để tiêu diệt sâu bọ , côn trùng gây bệnh ,bảo vệ mùa màng .Từ đó đến nay , thuốc trừ sâu vẫn gắn liền với sự phát triển trong lĩnh vực sản xuất nông nghiệp , quy mô , số lượng của nó ngày càng tăng . - Đa có hơn 100 loại thuốc trừ sâu được đăng ký sử dụng ở nước ta , từ chỗ chúng ta nhập thành sản phẩm , tiến tới nhập nguyên liệu và gia công trong nước , đến nay đã có các nhà máy liên doanh hóa chất thuốc trừ sâu . - Ngoài mặt tích cực của thuốc trừ sâu là tiêu diệt các sinh vật gây hại cây trồng , bảo vệ sản xuất , thuốc trừ sâu còn gây nhiều hậu quả nghiêm trọng như phá haoaij quần thể sinh vật trên đồng ruộng , tiêu diệt sâu bọ có ích , tiêu diệt tôm cá , xua đuổi chin chóc , phần dư của thuốc trừ sâu trên các sản phẩm nông nghiệp và nước thải từ các nhà máy gây ô nhiễm nguồn nước và ảnh hưởng đến sức hẻ con người xung quanh . Vì vậy việc chọ ra 1 quy trình xử lý để quản lý ảnh hưởng của thuốc trừ sâu là cấp bách và rất cần thiết II. Đặc trưng của nước thải ngành chế biến thuốc trừ sâu : - Thuốc trừ sâu thường gây độc mãn tính , thuốc lưu tồn lâu trong môi trường , gây tích lũy sinh học mạnh và dễ gây các hiệ tương ung thư . Thuốc trừ sâu thuộc thế hệ rất xưa ,hầu hết đã bị cấm sử dụng . - Nước thải thuốc trừ sâu chứa những chất hữu cơ tổng hợp . - Nguồn phát thải : 6 | h t tp:/ / v ietq u iz.vn – V IE T Q U I Z. v n  Nước thải sản xuất :Nước thải thuốc trừ sâu do nước thải ra từ các nhà máy sản xuất thuốc trừ sâu và một phần không nhỏ từ việc rửa trôi từ đồng ruộng , do đa phần sử dụng thuốc trừ sâu là chủ yếu .  Nước thải sinh hoạt : từ hoạt động vệ sinh cá nhân của công nhân làm việc trong nhà máy sản xuất có chứa các chất cặn bã , các chất lơ lửng , các hợp chất hữu cơ , VSV … - Đặc tính nước thải trong nhà máy là hàm lượng hữu cơ cao, chủ yếu là các chất độc hại và các chất có khả năng phân hủy sinh học. Tùy theo công nghệ sản xuất ra từng chủng loại sản phẩm thuốc trừ sâu hay tùy theo công suất nhà máy, xí nghiệp mà tính chất hóa lý của nước thải cũng rất khác nhau . III. Thành phần , tính chất gây ô nhiễm chính trong nước thải thuốc trừ sâu : Nước thải thuốc trừ sâu là một loại nước thải độc hại có nồng độ chất hữu cơ rất cao. Bên cạnh các còn có các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học hoặc bền vững trong môi trường đất . Nước thải thuốc trừ sâu còn có nồng độ nito tổng và chất rắn lơ lửng cao. Dưới đây là thông số về nồng độ các chất có trong nước thải thuốc trừ sâu và qui chuẩn đầu ra áp dụng cho loại nước thải này: STT Thành Phần Đơn vị Kết Quả QCVN 40:2011 1 pH - 6.95 6-9 2 COD mg O 2 /l 4860 75 3 BOD 5 mg O 2 /l 1375 30 4 SS mg/l 6162 ≤ 50 5 N tổng mg/l 51.41 20 6 P tổng mg/l 1.57 4 IV. Đề xuất công nghệ và ưu nhược điểm : Nước thải thuốc trứ sâu là một trong những loại nước thải độc hại và khó xử lý bởi trong nước thải chứa nhiều hợp chất mạch vòng khó phân hủy như N, Clo… mà nhiều nhà nghiên cứu vân chưa tìm được phương án tốt nhất đề xử lý. Với những tính chất trên và các tính chất của nguồn nước thải đã có nhiều đề xuất xử lý, sau đây là 2 phương án xử lý tối ưu nhất đề xử lý thuốc trừ sâu vôi công suất 800 m 3 / ngày đêm. 1.Đề xuất công nghệ Sơ đồ công nghệ 1 7 | h t tp:/ / v ietq u iz.vn – V IE T Q U I Z. v n Nước thải vô Nước sau xử lý Kiềm hóa pH≥ 10 Kẹo tụ Oxy hóa Trung hòa - lắng Máy ép bùn Chôn lấp bùn Vô bao 8 | h t tp:/ / v ietq u iz.vn – V IE T Q U I Z. v n Sơ đồ công nghệ 2 NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO BỂ ĐIỀU HÒA UASB AEROTANK LẮNG OXY HÓA KHỬ TRÙNG NaOH BÙN HOẠT TÍNH Bể chứa bùn Máy ép bùn Fe/ H 2 o 2 Chlorine Nguồn tiếp nhận 9 | h t tp:/ / v ietq u iz.vn – V IE T Q U I Z. v n 2.Lựa chọn phương án xử lý và thuyết minh công nghệ So sánh hai phương án Phương án Phương án 1 Phương án 2 Ưu điểm Chi phí vận hành thấp Dể vận hành không tốn nhiều diện tích Đề nâng pH có khả năng tách các mạch vòng và các chất khó phân hủy sinh học như N, P trong nước thải thuốc trừ sâu Bề UASB co khả năng xử lý COD cao AEROTANK có khả năng xử ký nhiều N, P và xử lý COD Bể Oxy hóa phento có khả năng xử ký các hợp chất khó phân hủy cao Nhược điểm Hiệu quả xử lý không cao Chi phí vận hành cao Khó vận hành 3.Thuyết minh công nghệ Qua quá trình phân tích các ưu, nhược điểm của 2 công trình nhóm quyết định lựa chọn phương án 2 đề xử lý và tính toán thiết kế. Tuy phương án 2 chi phí cao và khó vận hành nhưng với nước thải thuốc trừ sâu là một trong những loại nước thải khó xử lý và có hàm lượng chất độc hại nhiều gây nguy hại tới sinh vật cũng như môi trường sống của những vùng lân cận khi nguồn nước thải ra với công nghệ của phương án 2 thì có thể xử lý tốt hơn nguồn nước được thải ra. Bể điều hòa: bể điều hòa dùng để điều hòa lưu lượng dòng nước và nồng độ nước thải. Ngoài ra, bể điều hòa có hệ thống đo và điều chỉnh lượng pH tới mức tối ưu cần thiết >= 10 đề phá vỡ các mạch vòng của các họp chất khó phân hủy cùa Clo, N trong nước thải thuốc trừ sâu nhằm làm cho bề UASB dể xử lý sinh học các loại hợp chất đó và các công nghệ về sao xử lý hiệu quả hơn. Bể UASB: là bể xử lý bằng phương pháp sinh học ký khí, việc sự dụng bể UASB sự dụng các loại VSV xử lý các loại họp chất đã được cắt mạch o bề điều hòa thành các dạng khí sinh học. ngoài ra do trong nguồn vào có hàm lượng COD ,N, và hàm lượng chất hữu cơ cao mà UASB có khả năng xử lý tốt và cao và giúp cho bề hiếu khí xự ký hiệu quả hơn. Bể aerotank: nước sau khi xử lý ở bề UASB được chuyển sang bề aerotank đề tiếp tục quá trình xử lý hiếu khí, trong quá trình này chúng ta sẽ xử lý được một hàm lượng cao các chất hữu cơ, COD và N,P trong nguồn thải đầu vào. 10 | htt p://vi etqui z .vn – VI E T Q UI Z . v n Lắng: nước sau kh đã được xử lý ở bề aerotank sẽ được chuyển sang bề lắng nhờ có máy bom định lượng, tại đây nước sẽ được lắng trong một thời gian nhất định khi đã được sụt khí và khuấy trộn ở bể aerotank, hàm lượng bùn lắng sẽ được chuyển sang bề chứa bùn và phần nước sẽ chuyển sang quá trình xử lý phenton. Bề oxy hóa: tại bể oxuy hóa sẽ sử dụng Fe và H 2 O 2 đề xử ý hàm lượng CHC khó phân hủy trong nước thải sao khi đã được xử ký BOD ở các quá trình sử lý sinh học trước. tại đây hàm lượng CHc khó phân hủy sẽ được xử ký khá hiệu quả nhờ quá trình oxy hóa của hệ phenton. Tiếp theo hàm lượng nước sẽ được chuyển sang khử trùng đề thải ra nguồn thải. Bể khử trùng: có chức năng xử lý hàm lượng coliform có trong nước thải và sau đó nước được thải ra nguồn thả ngoài ra còn điều chỉnh lại pH sau khi xử lý. V. Tính toán và thiết kế công trình xử lí : 1.Tính toán bể điều hòa - Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm: Q tb = 800 m 3 / ngày - Lưu lượng giờ trung bình: = = 33,33 (m 3 /h) - Hệ số giờ cao điểm K h = 1,8 - Lưu lượng giờ lớn nhất: = 1,8 x 33,33 = 60 (m 3 /h) W = = = 0,03 (m 3 ) Với v là vận tốc chuyển động của nước thải trước song chắn rác. Quy phạm : 0.6 – 1 m/s - Chọn thời gian lưu nước thải 5h - Thể tích bể điều hòa: W đh = Q . t = 33,33. 5 = 166,65 m 3 - Thể tích thực tế bể điều hòa: W tt = 1,2 . 166,65 = 199,98 m 3 - Chọn chiều sâu mực nước là H dh = 5. - Diện tích bể điều hòa: S = 199,98/ 4 = 50 m 2 - Chiều cao xây dựng bể điều hòa: H xd = H xd + H bv = 4+ 0,5= 4,5 [...]... đường dẫn nước thải vào bể: - Chọn vận tốc nước thải trong ống v = 0,7m ( giới hạn 0,3 - Lưu lượng nước thải: 800 = 0,00926 m/s Chọn loại ống dẫn nước thải là ống sắt tráng kẽm, - Đường kính ống D= = = 0,13 m Chọn ống - Tính lại vận tốc nước chảy trong ống: V= = = 1,84 m/s Tính toán đường ống dẫn nước vào bể lắng II - Chọn vận tốc nước chảy trong ống v = 0,7 m/s ( V = 0,3 - Lưu lượng nước thải: Q =... thải: 800m /ngày đêm Lưu lượng BOD5 đầu vào 326,6 mg/l Tỷ lệ BOD5/COD = 326,6 /1616 = 0,2 Nhiệt độ nước thải t = 30oC Nước xử lý xong đạt tiêu chuẩn BOD ≤ 30mg/l (25mg/l) Nước xử lý xong đạt tiêu chuẩn COD ≤ 75 mg/l (40mg/l) Hàm lượng cặn lơ lửng 30 mg/l gồm 65% là cặn hữu cơ Lượng bùn hoạt tính trong nước thải ở đầu vào bể Xo = 0 Thông số vận hành như sau Nồng độ bùn hoạt tính trong bể : X =2500 mg/l... Trong bể ta để các vách ngăn so le với nhau để vận tốc nước chảy chậm theo dòng để tăng thêm khả năng khử trùng của bể, mỗi vách ngăn dầy 150mm, cách nhau 850mm 24 | h t t p : / / v i e t q u i z v n – V I E T Q U I Z v n VI Kết luận : Sau quá trình tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải thuốc trừ sâu, nhóm em nhận thấy rằng chất lượng nước đầu ra của hệ thống đã đạt tiêu chuẩn loại A của... vào nước thải ( tra phụ lục D, Unit operation processes in environment engineering) Nồng độ oxi bão hòa trong nước sạch ở 200C : Cs20 = 9,17 mg/l Nồng độ oxi bão hòa trong nước sạch ở 260C : Csh = 8,22mg/l Hệ số điều chỉnh lực cân bằng bề mặttheo hàm lượng muối đối với nước thải - OCt = 310.( - - ) = 496 kgO2/ngày Lượng oxi không cần thiết cấp vào bể Qkk = Với OU : công suất hòa tan oxi vào nước thải. .. thể tích ngăn phẩn ứng TS: hàm lượng chất rắn trong trong bùn nuôi cấy ban đầu, % Hàm lượng CODra = (1-ECOD).CODvào = (1-0,65).4617 mg/L = 1616 mgCOD/L (Hàm lượng COD của nước thải sau xử lý kị khí) Hàm lượng BOD5 của nước thải sau xử lý kị khí: BODra = (1-EBOD).BODvào = (1-0,75).1306,25 mg/L = 326,6 mgBOD5/L Lượng sinh khối hình thành mỗi ngày: Trong đó: Thể tích khí metan sinh ra mỗi ngày : VCH4 = 159.[(S-So).Qb-1,42.Px]... hòa tan ra khỏi bể lắng bằng tổng BOD5 cho phép ở đầu ra trừ lượng BOD5 có trong cặn lơ lửng : 25-3,86 = 21,14 (mg/l) Như vậy lượng BOD đã được xử lí hết khi qua bể Aerotank - Hiệu quả xử lý COD : E= - Hiệu quả xử lý tính theo BOD5 hòa tan : E = - Hiệu quả xử lí BOD toàn bộ : E = - Thể tích bể Aerotank tính theo công thức ta có: - Thời gian lưu nước lại trong bể: = 92,35 % = 0,5 ngày - - - Lượng bùn... từng bể, cách thiết kế bể như thế nào VII Tài liệu tham khảo : Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng và Nguyễn Phước Dân, 2013 Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp Nhà xuất bản Đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh TS Trịnh Xuân Lai, 2011 Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải Hà Nội: Nhà xuất bản xây dựng http://webmoitruong.com/google.php?cx=001223208331578770589%3A_p0375_i jn0&cof=FORID%3A9&ie=UTF8&q=b%E1%BA%A3n+v%E1%BA%BD+b%E1%BB%83+aerotank&sa.x=1132&sa.y=123&siteurl=webmoitruong.com%2Fprofile.php%3Fdo%3Deditprofile&ref=web... nghệ mà nhóm đưa ra khá hiệu quả trên lý thuyết để xử lý loại nước thải này Mặc dù trong quá trình tính toán, nhóm gặp không ít khó khăn nhưng nhóm vẫn cố gắng để tìm ra hướng giải quyết tối ưu Qua bài đồ án này, nhóm gặt hái được rất nhiều kinh nghiệm quý báu và bổ ích cho việc học cũng như công việc sau này Nhóm đã biết được cách lựa chọn công nghệ phù hợp để xử lý, hiểu được đa phần cách tính toán... - Lượng bùn chứa trong bể lắng: Thời gian lưu nước trong bể lắng: - Dung tích bể lắng: V = H.S = 3,7.1152 = 4,262 m3 - Nước đi vào bể lắng : m3 - Thời gian lắng : T= Trong đó : Thời gian lắng : Thời gian cô đặc: T = 4.Bể khử trùng V= Qtb t = 0,55.30 = 16,5m3 Trong đó: Qtb : lưu lượng nước thải Qtb = 0,55m3/phút t : thời gian tiếp xúc giữa clo với nước thải, chọn t =30p Chọn kích thước bể: L.B.H = 2.1.1.5... 0,6 Độ tro của cặn hữu cơ lơ lửng ra khỏi bể lắng là : 0,3 )(70% lượng cặn bay hơi) Nước thải điều chỉnh sao cho : BOD5: N : P = 100 : 5 : 1 - Lượng nito cần là : 1 - 3 N= - Lượng photpho cần là : P= - - mg/l mg/l Lượng Ndư còn lại : N = 51.41–16,33 = 35,08 mg/ Xác định hiệu quả xử lí : Lượng cặn hữu cơ trong nước thải ra khỏi bể lắng ( phần cặn sinh học dễ bị phân hủy là) : 0,65 x 30 = 19,5 mg/l Lượng . trình xử lý để quản lý ảnh hưởng của thuốc trừ sâu là cấp bách và rất cần thiết II. Đặc trưng của nước thải ngành chế biến thuốc trừ sâu : - Thuốc trừ sâu thường gây độc mãn tính , thuốc.  Nước thải sản xuất :Nước thải thuốc trừ sâu do nước thải ra từ các nhà máy sản xuất thuốc trừ sâu và một phần không nhỏ từ việc rửa trôi từ đồng ruộng , do đa phần sử dụng thuốc trừ sâu. về nghành sản xuất thuốc trừ sâu : 5 II. Đặc trưng của nước thải ngành chế biến thuốc trừ sâu : 5 III. Thành phần , tính chất gây ô nhiễm chính trong nước thải thuốc trừ sâu : 6 IV. Đề xuất