bài giảng cấp nước và xử lý nước thải

BÀI GIẢNG CẤP NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI Mã HP: 75032/Số TC: 02 GVGD: Trần Văn Vương Nha Trang, tháng 02 năm 2014 NỘI DUNG CHÍNH CĐ 1: Vai trò nguồn nước cấp sản xuất thực phẩm CĐ 2: Công nghệ xử lý hệ thống cấp nước NMCB thực phẩm CĐ 3: Các dòng thải chế biến thực phẩm tác động chúng CĐ 4: Cơng nghệ xử lý dịng thải NMCB thực phẩm CĐ 5: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải NMCB thực phẩm Tài liệu tham khaûo Websites - http://www.greehttp://www.gree-vn.com http://www.xulynuoc.net http://tuvanmoitruong.com http://www.monre.gov.vn http://www.moh.gov.vn - http://www.accepta.com/ - Sách 1- Trịnh Xuân Lai (2000), Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải, NXB Xây Dựng, HN 2- Nguyễn Văn Phước (2011), Kỹ thuật Nguyễn xử lý chất thải công nghiệp, NXB nghiệp, ĐHQG TP HCM Nguyễn Thị Thu Thuỷ (2003), Xử lyù Nguyễ Thị Thuỷ (2003), Xử nước cấp sinh hoạt & coâng nghiệp, ước cấ hoạ nghiệ NXB KHKT HN Lâm Minh Triết (2006), Xử lý nước (2006), thải đô thị & công nghiệp, NXB ĐHQG TP HCM Chủ đề Vai trò nguồn nước cấp sản xuất thực phẩm Vai trò nguồn cấp nước sx thực phẩm trò Yêu cầu nguồn nước cấp cho sx thực phẩm next Vai trò nguồn nước cấp a) Sử dụng nước cấp   Nước nhu cầu thiết yếu cho hoạt động sống Trong hoạt động hàng ngày ngừơi, nước sử dụng hoạt động sinh hoạt sản xuất công nghiệp next  Trong hoạt động sinh hoạt: Nhu cầu ăn uống, vệ sinh, họat động giải trí, hoạt động công cộng phun nước, tưới cây…  Trong hoạt động SX: SX: Dùng làm lạnh, làm vệ sinh, dùng sx thực phẩm: đồ hộp, nước giải khát, beer, rượu… Hầu hết ngành CN sử dụng nước cấp tác nhân phục vụ sản xuất hay nguồn nguyên liệu không thay  Chú ý: Tùy thuộc vào mức độ phát triển công nghệ mức sinh hoạt cao thấp cộng đồng, khu vực, quốc gia mà nhu cầu lưu lượng chất lượng nước khác nhau b) Vòng tuần hoàn nước cấp Các nguồn nước tự nhiên Khai thác xử lý Phân phối sử dụng Thu gom xử lý Nước mưa Nước bề mặt: Nước sông, hồ, ao, suối… Nước ngầm Nước biển Sinh hoạt Sản xuất 10 - Lượng oxy cần thieát: Loxy = LBOD20 - 1,42 psk (kg O2/h) Trong đó: * 1,42- hệ số chuyển đổi tế bào sang oxy (1 mg BOD tiêu thụ 1,42 mg O2) * Psk - lượng sinh khối - Lượng không khí theo lý thuyết: LO LKK = ( m3kk/ h) 0,232.1,2 Trong đó: 0,232 – hàm lượng oxy có không khí 1,2 (kg/m3.)- trọng lượng riêng không khí 223 - Lượng không khí thực tế cần: Hiệu suất chuyển đổi oxy vi khuẩn – 10 % (thường 8%) Lkk tt  * (m3 kk/h) Lkk 0,08 Với : – hệ số an toàn, đảm bảo khuấy trộn hoàn toàn - Công suất máy nén khí: L tt kk (m3 kk/h) Q   Trong đó: -là hiệu suất máy nén (thường lấy 0,7) 224 b.3 Bể xử lý yếm khí Đặc điểm: Các chất hữu phức tạp Vi khuẩn thuỷ phân Axit hữu có trọng lượng phân tử thấp Vi khuẩn axetat H2 CO2 Vi khuẩn mêtan sử dụng H2, CO2 CH4 + H2O axêtat Vikhuẩn mêtan sử dụng axetat hợp chất liên quan khác CH4 + CO2 225 Cấu tạo: Bể UASB 226 Bể lọc yếm khí 227 Phân loại (theo nguyên tắc hoạt động): Bể phản ứng yếm khí tiếp xúc: nước thải chưa xử lý trộn liên tục với bùn yếm khí tuần hoàn lại bể kín Bể phản ứng vi sinh yếm khí dính bám hạt lơ lửng nước vận tốc nước từ lên làm giãn nở lớp cát Bể phản ứng vi sinh yếm khí dính bám có phẳng đặt bể, có dòng nước từ lên, từ xuống Bể phản ứng có dòng nước xử lý từ lên qua lớp cặn lơ lửng: UASB ( Upflow Anaerobic Sludge Blanket) Bể phản ứng có dòng nước qua lớp cặn lơ lửng lọc tiếp qua lớp vật liệu lọc cố định: USB/FB ( Upflow Sludge Blanket/Fixed Bed) Hồ xử lý yếm khí 228 Yếu tố ảnh hưởng tới trình làm việc: + ôxy hòa tan + kim loại nặng, chất độc hại mức cho phép + pHhh môi trường (6,6 - 7,6) + Nồng độ kiềm (1000 - 1500 mg/l) + t0hh môi trường (27 - 380C) + Chất dinh dưỡng (BOD:N:P = 300:5:1) + Nồng độ sắt - Quá trình phân huỷ kỵ khí có nhiều chủng VSV khác nhau, chúng thuộc loài yếm khí yếm khí tuỳ tiện Các chủng phổ biến có nước thải là: Micrococcus, Pseudomonas aeruginora, Clostridium Sp, E.coli, Methanolacterium, Methanolacillus, Methanococcus, … 229 Chỉ tiêu thiết kế: B1 Xác định hiệu làm sạch: Lv  Lr E= L v Trong đó: Lv,Lr - COD đầu vào và bể (mg/l) La,Lt - BOD20 đầu vào đầu bể (mg/l) 230 B2 - Lượng COD cần khử ngày: G = Q (Lv - Lr ) 10-3 ( kg/ng) Trong đó: Q - lưu lượng nước thải tính toán (m3/ngày) B3 - Thể tích phần xử lý yếm khí cần thiết: V = G/ a (m3) Trong đó: + a - tải trọng khử COD lấy theo bảng (bảng dưới) 231 B4 - Tốc độ nước dâng lên bể: V = 0,6 - 0,9 (m/h) B5 - Diện tích bể cần thiết: Q F= (m2) V * 24 B6 - Chiều cao phần xử lý yếm khí: H1 = V/F (m) 232 B7 - Tổng chiều cao bể: H = H1 + H2 + H3 (m) Trong đó: H1- Chiều cao phần xử lý yếm khí (m) H2 - Chiều cao vùng lắng (m) – thường lấy 1,2 m H3 - Chiều cao dự trữ (m)–thường lấy 0,3 m B8 - Kiểm tra thời gian lưu nước: V t = * 24 (giờ) Với V = F H (m3) Q 233 Tải trọng khử COD lấy theo bảng Nguồn nước thải NT sinh hoạt NM rượu, men rượu CB bột khoai tây Chế biến sữa NM hoá chất hữu TH CB rau & hoa Giấy loại Chế biến hải sản Hàm lượng COD đầu vào (mg/l) Thời gian lưu nước bể (giờ) Tải trọng COD (kg COD/m3 ngày) Hiệu khử COD (%) 500 - 800 20000 4500 - 7000 3000 - 3400 18000 8300 7700 2300 - 3000 - 10 - 10 - 10 - 10 - 10 - 10 - 10 - 10 - 10 14 - 15 8-9 12 7-9 18 12 - 10 70 - 75 60 75 - 80 80 90 55 80 75 - 80 234 b.3 Thiết bị, hạng mục xử lý hóa học    Là pp sử dụng phản ứng hóa học để xử lý nước thải Tuy nhiên công trình xử lý hóa học thường kết hợp với cơng trình xử lý học sinh học Hiện hiệu xử lý cao pp xử lý hóa học thường đắt tiền đặc biệt thường tạo thành sản phẩm phục độc hại Việc ứng dụng q trình xử lý hóa học tóm tắt sau: 235 Bảng b.3.1: Áp dụng q trình xử lý hóa học xử lý nước thải (Matcalf & Eddy, 1991) STT Quá trình Áp dụng Kết tủa Tách phospho nâng cao hiệu việc tách cặn lơ lửng bể lắng lần I Hấp phụ Khử trùng Khử trùng chlorine Khử chlorine Khử trùng ClO2 Phá hủy chọn lọc vsv gây bệnh Khử trùng BrCl2 Phá hủy chọn lọc vsv gây bệnh Khử trùng Ozone Phá hủy chọn lọc vsv gây bệnh Khử trùng UV Phá hủy chọn lọc vsv gây bệnh Tách chất hữu khơng xủa lý pp hóa học thơng thường pp sinh học Nó sử dụng để tách kim loại nặng, khử chlorine nước thải trước xả vào nguồn Phá hủy chọn lọc vsv gây bệnh Phá hủy chọn lọc vsv gây bệnh Clorine hóa chất khử trùng sử dụng rộng rãi Tách lượng clo dư cịn lại sau q trình clo hóa 236 Hạch toán giá thành (sơ bộ)  Chi phí trình xây dựng:       Tư vấn thiết kế Vật tư vật liệu xây dựng Máy móc, thiết bị Xây dựng Vận hành nghiệm thu, … Chi phí trình vận hành:     Chi phí nhân công vận hành Chi phí điện, nước, hóa chất Chi phí bảo trì bảo dưỡng thay thiết bị dụng cụ Chi phí phân tích kiểm định mẫu, … 237 ... phối sử dụng 28 Một số công nghệ xử lý nước cấp  Xử lý keo tụ  Xử ly loại bỏ sắt mangan  Xử lý làm mềm nước cứng  Xử lý lắng, lọc  Xử lý khử trùng next 29 Xử lý keo tụ: a) Đặc điểm  Keo tụ... chất lượng nước khác nhau b) Vòng tuần hoàn nước cấp Các nguồn nước tự nhiên Khai thác xử lý Phân phối sử dụng Thu gom xử lý Nước mưa Nước bề mặt: Nước sông, hồ, ao, suối… Nước ngầm Nước biển... chọn nguồn nước ngầm lưu lượng đáp ứng yêu cầu sử dụng 19 •Chủ đề Công nghệ xử lý hệ thống cấp nước nhà máy CBTP Nguồn cấp tác động tới công nghệ xử lý Một số công nghệ xử lý nước cấp Lựa chọn