Bài 6 : NHÀ MÁY HÓA CHẤT BIÊN HÒA

Bài : NHÀ MÁY HÓA CHẤT BIÊN HÒA I Giới thiệu nhà máy -Địa chỉ: yòng số khu công nghiệp Biên Hòa I, tỉnh Đồng Nai -Nhà máy Hóa Chất Biên Hòa trực thuộc công ty Hóa Chất Cơ Bản Miền Nam, doanh nghiệp hàng đầu lĩnh vực sản xuất Xút – Clo Việt Nam Sản phẩm nhà máy : +Xút lỏng (NaOH): 32%, 45%, 50% + Axit Clohydric (HCl) 32% +Cl lỏng: 99.9% , keo Silicate natri (Na2O.nSiO2) số sản phẩm khác Nhà máy áp dụng hệ thống quản lý chât lượng theo tiêu chuẩn ISO 9001: 2008, hệ thống quản lý tiêu chuẩn môi trường 14001: 2004, hệ thống quản lý tiêu chuẩn an toàn sức khỏe nghề nghiệp OHSAS 18001 – 2007, hệ thống quản lý tiêu chuẩn phòng thí nghiệm ISO/IEC 17025 : 2005 Công suất 30000 xút/ngày -Ưu điểm công nghệ: • Tự động hoá cao; • Lượng sút sản xuất đạt độ tinh khiết cao,năng suất cao; • Tiết kiệm điện năng,năng lượng II Qui Trình Sản Xuất II.1.Sản xuất xút : 1.Nguyên liệu đầu vào - Muối NaCl dạng tinh thể rắn.nhâp từ Ấn Độ.(hàm lượng tạp chất thấp) 2.Xử lý sơ cấp: -Muối nguyên liệu đưa vào buồng hòa tan, đáy thiết bị có hệ thống đưa nước lên, tạo nước muối bão hòa -Tại nước muối bão hòa xử lý sơ cấp để loại bỏ ion SO2-4,Ca2+,Mg2+ -Cho BaCl2 vào để kết tủa ion sunfat -Cho sôda sút vào để kết tủa ion Ca ion Mg BaSO4 kết tủa môi trường không kiềm.Mg(OH) kết tủa cần mầm CaCO3, cần trộn chung vào để gia tăng hiệu suất kết tủa -Nước muối sau tinh chế cần đạt yêu cầu sau: +Nồng độ muối 305g/L +Hàm lượng soda dư 0,3-0,4g/L +Hàm lượng sút dư 0,15-0,2g/L 3.Xử Lý Thứ cấp: -Nước muối sau tinh chế qua cột lọc tách tạp chất không tan, lọc than hoạt tính, chất kết tủa giữ lại Các chất hòa tan lại ion Ca 2+, Mg2+, ion sunfat hòa tan tiếp tục qua cột trao đổi ion ion bị giữ lại, tần suất tái sinh nhựa ngày lần -Sau qua trình xử lý, nồng độ Ca, Mg nhỏ 5ppb Sau nước muối tinh chế thứ cấp gia nhiệt axit hóa để chuyển qua tiếp tục điện giải 4.Điện giải nước Muối Nghèo: -Sữ dụng màng trao đổi cation có ưu điểm tạo khí Clo có độ cao NaOH tinh khiết, tiêu hao điện thấp Mỗi ngăn bình điện phân gồm hai phần Catod Anod, cho cation qua màng mà không cho anion qua Phản ứng trình điện phân qua màng là: NaCl + H2O → H2 + Cl2 + NaOH -Nước muối tinh chế vào ngăn anot điện phân Cl - tạo khí Clo Cung cấp nước vô khoáng giữ cho nồng độ xút bên catot (31-33%) khử H + tạo thành khí H2 Ion Natri qua màng gặp ion OH- tạo thành xút Nồng độ xút ngày cao,đưa nước vô khoáng vào để giữ khoảng 31-33% để giữ độ bền cho màng.Màng chịu nồng độ xút khoảng 35% trở xuống 2Cl- + 2e → Cl2 2H+ - 2e → H2 Na+ + OH- → NaOH -Qua trình điện phân NaCl giảm nồng độ nhiều từ 200 – 220 g/L, hoàn lưu bể hòa tan NaCl ban đầu với nhiệt độ dung dịch muối hoàn lưu tận dụng làm tăng khả hòa tan lượng muối ban đầu -Qui Trình sản xuất nước vô khoáng: Nước thủy cục đưa qua cột than hoạt tính tách hợp chất không tan có nước.Tiếp theo qua cột trao đổi chứa cation anion,để hấp thu ion dương ion âm hòa tan có nước.Nước sau xử lý có hàm lượng Ca,Mg khoảng 5ppb Anion Cation chung cột,tái sinh nhựa cách đưa khí vô bình tách nhựa thành hai lớp(anion khối lượng nhỏ nên nằm ,cation nặng nên nằm dưới) cho xút axit vào tái sinh.Sau dùng khí nén trộn lại.Tần suất tái sinh ngày lần,nước sau sử dụng để tái sinh gồm axit xút đưa bồn xử lý nước thải hạ pH khoảng qui định sau thải II.2.SẢN XUẤT CLO LỎNG : 1.Làm nguội khíClo 2.Sấy khí Clo 3.Nén khí Clo 4.Hóa lỏng khí Clo 5.Đóng chai thành phẩm -Khí Clo dư trình sản xuất HCl dùng để sản xuất Clo lỏng Khí Clo sau khoi trình sản suất HCl làm nguội tách nước trình có bậc: +Hạ nhiệt độ từ 80 oC -90 oC xuống 40 oC -45 oC +Hạ tiếp nhiệt độ xuống bậc từ 40 oC -45 oC xuống 15 oC -25 oC nước tách thêm lần +Sau qua trình hạ nhiệt độ khí clo đưa qua buồng chứa H 2SO4 đậm đặc để hút hoàn toàn nước Clo sau tách nước hoàn toàn đưa qua máy nén (từ 2.5kg-3kg) sau dùng tác nhân làm lạnh để hóa lỏng clo đưa tới buồng chứa để đóng chai Lưu ý: Clo cần sấy khô hoàn toàn Clo ẩm tác nhân oxh mạnh an mòn kim loại nên Clo chưa sấy khô sẻ ăn mòn hệ thống sản xuất II.3.SẢN XUẤT HCl -Hệ thống sản xuất axit gồm tháp :100 tấn/ngày,200 tấn/ngày,60 tấn/ngày(qui axit HCl 32%).Tổng hợp axit HCl từ H2và Cl2 sau dùng nước hấp thu tạo dung dịch HCl 32% - tháp tổng hợp gồm tháp: +Tháp tổng hợp +Tháp hấp thu Clo +Tháp hấp thu thừa -Hấp thu xuôi chiều, Cl2 H2 vào tổng hợp bị hút xuống phận tạo chân không,nước hấp thu từ xuống (nước hấp thu nước vô khoáng) tao thành axit Khí sau hấp thu qua hấp thụ màng(màng màng ống có đốt than có đục lỗ để nước chảy qua màng ,nước làm nguội chạy lớp than),qua tháp hấp thu khí thừa khí sau khỏi đường ống khí không ngưng không HCl.Nước vô khoáng hấp thu toàn lượng khí HCl thừa có -Riêng tháp 60 qui trình sản xuất có khác đôi chút tổng hợp khí HCl chân không đưa lên nước vô khoáng từ xuống hiêu hấp thu tháp cao sản xuất axit 35% II.4.Công đoạn sản xuất Natri silicat (Na2SiO3) - Nguyên liệu đầu vào có hàm lượng SiO tối thiểu 85% tác dụng với dung dịch NaOH 32% thiết bị phản ứng nhiệt độ cao 200 oC áp suất cao 10 – 12 atm tạo thành dung dịch Na2SiO3 Phản ứng: SiO2 + NaOH → Na2SiO3 – Q III.Xử lí nước bùn thải -Quá trình vệ sinh bể lắng, lọc nhà máy xử lí hóa chất xử lí nước nhà máy sản xuất Sau rữa bể lượng bùn rút ra, người ta xả nước thủy cục vào để rửa bùn lượng muối có bùn nhỏ 20mg/L.Tiếp theo ép bùn lấy lại nước đem bùn ép khô xử lí chất thải, 30 phút rữa bùn lần -Xử lí nước muối nghèo: sau điện giải sản phẩm phụ có Clorat Clo có nước muối nghèo Khữ Clorat dùng nhiệt độ cao với pH thấp khữ Clorat tạo thành NaCl.Nước muối sau điện phân có hai dòng: dòng lên tháp chân không dùng chân không tao điều kiện cho Clo thoát khỏi nước muối.Dòng lại khoàng 15% qua thiết bị khữ clorat nhiệt độ khoảng 90 độ, pH thấp xấp xỉ 0.Sau hai dòng nhập thành một, lúc pH khoảng từ 1,3-1,6 tạo điều kiện tốt cho Clo khỏi muối phương pháp xử lí vật lí.Sau xử lí vật lí ta tiếp tục cho qua xử lí hóa học đưa sunfit vào khữ Clo tạo thành gốc sunfat dùng BaCl2 để khử gốc sunfat dùng than hoạt tính để tạo môi trường xử lí Clo IV.KẾT LUẬN VÀ NHẬN XÉT : - - Công nghệ sản xuất nhà máy đại, khép kín Nhà máy áp dụng hệ thống quản lý chât lượng theo tiêu chuẩn ISO 9001: 2008, hệ thống quản lý tiêu chuẩn môi trường 14001: 2004, hệ thống quản lý tiêu chuẩn an toàn sức khỏe nghề nghiệp OHSAS 18001 – 2007, hệ thống quản lý tiêu chuẩn phòng thí nghiệm ISO/IEC 17025 : 2005 hoạt động nhà máy ảnh hưởng đến môi trường Một số chất thải từ nhà máy, bùn công ty đưa đến công ty môi trường đô thị Biên Hòa xử lý đóng phí Còn nước thải nhà máy xử lý tương đối Vì vậy, nhà máy mô hình sản xuất sạch, gây tác động đến môi trường Bài :NHÀ MÁY NƯỚC CẤP THỦ ĐỨC I Giới thiệu - Nhà máy nằm 02 đường Lê Văn Chí, phường Linh Trung, quận Thủ Đức - Diện tích: 54 ha, công trình chiếm 29 - Xử lý nước sông thành nước sinh hoạt cung cấp cho nhà máy cấp nứơc Thủ Đức  cấp nước sinh hoạt cho toàn thành phố - Nguồn tiếp nhận: sông Đồng Nai - Công suất: 750.000 m3 / ngày đêm - Nhân lực: 188 người - Bắt đầu xây dựng từ năm 1963, đến năm 1966 vào hoạt động - Do nguồn nước sông Sài Gòn bị nhiễm mặn vào mùa khô nên việc triển khai Dự án Nhà máy nước sông Sài Gòn giai đoạn phải chờ Dự án xây dựng Hồ Phước Hòa hoàn thành (năm 2012) đảm bảo khả thi - UBND.TPHCM chấp thuận chủ trương cho Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn triển khai Dự án Mở rộng Nhà máy nước Thủ Đức giai đoạn với công suất 300.000 m3/ngày vào năm 2007 hoàn thành vào năm 2011 để giải cấp nước kịp thời cho khu vực phía Đông TP; sau triển khai tiếp dự án nhà máy nước sông Sài Gòn giai đoạn vào năm 2011 hoàn thành vào năm 2014 để đáp ứng nhu cầu cho vùng tiêu thụ nước phía Tây TP, đồng thời đảm bảo cân bằng, ổn định hệ thống mạng cung cấp nước TP - Dự án Nhà máy nước Thủ Đức giai đoạn triển khai vào năm 2014 hoàn thành vào năm 2017 để đáp ứng phát triển quy hoạch nhu cầu tiêu thụ nước địa bàn TP - Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn phải khẩn trương triển khai kế hoạch cải tạo, phát triển mạng lưới cấp nước để đáp ứng yêu cầu tiếp nhận nguồn nước tăng thêm thay việc sử dụng nước ngầm II Quy trình xử lý nước nhà máy Nguồn nước đầu vào nhà máy Nhà máy lấy nước từ trạm bơm Hóa An sông Đồng Nai, sau trình xử lý cách khử phèn chlor sau đưa qua hệ thống lắng ngang Hệ thống lắng ngang gồm có ô Những bùn tạo từ trình khử với bùn khác lắng theo chiều dài chiều sâu ô nước Sau nước qua hệ thống lấy lớp nước mặt chảy qua hệ thống lọc Sau chu kỳ lọc trình rữa bể lọc Lượng nước rữa thải sông Sài Gòn Sơ đồ công nghệ xử lý nước: 1.Trạm bơm cấp 1(hóa an) : Nước bơm từ sông Đồng Nai vào hệ thống qua song chắn rác Song chắn rác gồm hai thanh, cách 1dm.Tại đây, phần lớn lượng rác có kích thước lớn giữ lại Sau qua hệ thống chắn rác, nước cho qua trạm bơm cấp I (Hoá An) Trước vào ống bêtông có chiều dài 31m, nước tiếp tục qua lưới chắn rác 1cm để lọc rác nhỏ Trạm bơm cấp I bao gồm bơm Có máy bơm tự hút nước từ sông qua, máy bơm nhanh xa 10,8 km Tại châm thêm Chlor, tuần khử hai lần vào ngày thứ năm Trước công suất khoảng 45.000m Sau năm 1975, công suất nâng lên 850.000m3 có 100.000m3 nước mua cử công ty Bình An Đồng Nai Tổng nhiệt lượng 6246 m3/h số công quay 750 vòng Hàng tháng, công ty thường tiến hành lấy mẫu nước sông Đồng Nai đo đạc để xác định lương vi sinh nước nhiều hay Thông thường xác định 22 tiêu: Fe, NO2 , NO3 , Mn, Al, BOD, COD, kiềm, pH, độ đục, độ màu…Sông Đồng Nai nguồn nước mặt tốt Việt Nam có độ pH 2.BỂ GIAO LIÊN -Khởi công xây dựng vào năm 1998 đến năm 2004 -Vị trí: cách trạm bơm Hoá An 198km, cao so với trạm bơm cấp I khoảng 30m -Đường từ trạm bơm cấp I đến bể giao liên có đặt nhiều van bơm kỹ thuật, c ó cửa van, van để đến bể nước thô, van để qua bể lắng -Bể giao liên bể chứa nước nhà máy nứơc Thủ Đức, có tác dụng giảm lượng -Cấu tạo bể: bề ngang đáy bêtông 1m, phía có mặt thoáng để thông thoáng Vị trí cao đảm bảo cho tất công trình tự chảy Vì sông Đồng Nai chứa nhiều : Fe, NO , NO3 , Mn, Al, BOD, COD, kiềm, pH… Bể có chức phân phối nước sang bể Có cửa van, van để đến bể nước thô, van để qua bể lắng … 3BỂ TRỘN SƠ CẤP VÀ BỂ PHẢN ỨNG (BỂ TẠO CẶN): Có song chắn rác âm điều hoà lưu lượng nước đến bể trộn sơ cấp Bể trộn sơ cấp có bể, chia làm ngăn Bể có chứa vôi, Al, Cl F lắp đặt máy khuấy Nước qua bể trộn sơ cấp đến bể phản ứng Bể phản ứng có buồng thông vách,kết hợp khuấy thủy lực, khuấy rối khí có gắn thêm động cơ, thời gian lưu nước 19 phút.Ở châm thêm hóa chất phèn 14mg/L, polymer Tuy nhiên polymer không hiệu cho chạy cầm chừng 4.BỂ PHÂN PHỐI NƯỚC Đáy bể có máy sục khí, cặn to từ bể phản ứng nâng để lên không cho lắng xuống, máy sục khí điều chỉnh theo độ to cặn Mương phân phối có hình thang nhằm mục đích để điều hòa chất lượng nước bể Mương có van chuyển nước vào bể lắng 5 BỂ LẮNG NGANG Có bể lắng ngang gồm lớn nhỏ Bể lớn có kích thước (140 x 21m x 5m), bể nhỏ có kích thước (56m x 21m x 21m) Nước chảy từ đầu bể chưa nên có màu đỏ dần đến cuối bể Do nước có màu xanh Thể tích chứa 10.000 m3 Chu kì rửa bể: khoảng tháng rửa bể lần, thông thường từ 4h sáng đến 9h sáng Lượng bùn 1.6-1.7 m bắt đầu rửa lần rửa bể Bể lắng nước đông chứa 1/3 bể, chiều sâu hữu dụng 5,5m, có van van dưới, nước chảy êm để không phá hủy cặn Cuối bể có máy thu nước, có van xả đáy để xả bùn lượng bùn thải lại sông Đồng Nai Bể chưa rửa Bể lúc bắt đầu rửa Van đáy xả bùn bể sau rửa 6.BỂ LỌC Có 20 bể lọc nhanh, đáy bể có lớp lưới đan đở 1.1m - 1.2m không cho sỏi, cát lọt qua Công suất lọc 50000 m3/ngày Thời gian lưu nước 21 phút - Bể lọc nhanh trước xử dụng công nghệ Mỹ có lớp: than hoạt tinh cát  sỏi, dùng cát  sỏi kiểm tra chất lượng nước khỏi bể công nghệ cũ mà giảm đuợc lượng chi phí mua THT, giảm diện tích bể chứa vật liệu, tăng lượng nuớc chứa bể, mặc khác bể có đan chằn chịt đảm bảo lọc tốt Cứ sau 33 -37 rửa bể lẩn vòng 21 phút đảm bảo lượng bùn bám dính khỏi bể 7.BỂ TRỘN THỨ CẤP Ở bể châm thêm Clor, Fluor, vôi Vôi cho vào nhằm điều chỉnh lại pH; Clo nhằm khử trùng cho nước; flo chống bệnh sâu dùng nước… Mặc khác bể xây dựng kín nên đảm bảo nước mưa , khí bụi không lọt vào đảm bảo cho phản ứng diễn ra, nước tốt 8.TRẠM BƠM CẤP II: nước bơm 24/24 Sài Gòn Tại đây, bể châm thêm Chlor dư 0.9÷1 Flo 0.5 Lượng Chlor châm vào có hiệu cao nhiên để vận hành khó Hàng tuần, nhân viên công ty xuông hộ dân để đo lượng Clo Nước trước Sài Gòn qua tháp chống va có chiều cao cao so với bể chứa nước 20m Trạm bơm cấp II gồm bơm: lớn: lưu lượng 8200m3, số vòng quay 740vòng/ phút Cột nước cao 52.2m nhỏ: lưu lượng 6813 m3/h, số vòng quay 600 vòng/1phút Cột nước cao 42.6m Ngoài có bơm khác đặt xung quanh trạm bơm III.NHỮNG KHÓ KHĂN HIỆN NAY: Phần lớn nước sinh hoạt cho khu đô thị lớn TP.HCM, TP Biên Hòa, thị xã Thủ Dầu Một lấy từ sông Đồng Nai sông Sài Gòn Chất lượng nước nguồn cấp cho nhà máy nước kiểm tra chặt chẽ Tuy nhiên, với mức độ phát triển công nghiệp đô thị hóa nay, mối đe dọa ảnh hưởng đến chất lượng nước nguồn cung cấp cho nhà máy nước gia tăng Ví dụ, nồng độ BOD5 sông Đồng Nai Hóa An – điểm lấy nước vào Nhà máy nước Thủ Đức – ngưỡng 3,0 - 6,5mg/l Dự báo khoảng năm năm nữa, số có khả lên tới 11,513,8mg/l, vượt tiêu chuẩn quy định nguồn loại A tới 2,9-3,4 lần Tương tự, hàm lượng vi sinh, chất dinh dưỡng từ nguồn thải sinh hoạt tăng 2-3 lần so với Điều dẫn đến việc tăng chi phí cho trình xử lý nước Việc sử dụng chlorine để khử trùng nguồn nước bị ô nhiễm hữu khiến cho chất hữu bị chlorine hóa xuất nước, gây nguy hiểm đến sức khỏe người sử dụng Thêm vào hệ thống cấp nước nhà máy cấp nước Thủ Đức chưa có hệ thống xử lí bùn nước ... động nhà máy ảnh hưởng đến môi trường Một số chất thải từ nhà máy, bùn công ty đưa đến công ty môi trường đô thị Biên Hòa xử lý đóng phí Còn nước thải nhà máy xử lý tương đối Vì vậy, nhà máy mô... nước tăng thêm thay việc sử dụng nước ngầm II Quy trình xử lý nước nhà máy Nguồn nước đầu vào nhà máy Nhà máy lấy nước từ trạm bơm Hóa An sông Đồng Nai, sau trình xử lý cách khử phèn chlor sau đưa... + NaOH → Na2SiO3 – Q III.Xử lí nước bùn thải -Quá trình vệ sinh bể lắng, lọc nhà máy xử lí hóa chất xử lí nước nhà máy sản xuất Sau rữa bể lượng bùn rút ra, người ta xả nước thủy cục vào để rửa