Đồ án thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3 ngày đêm

Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ồng độ ion ngược dấu tăng lên thì số ời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên,

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH THUỘC DA 3

1.1 Khái quát 3

1.2 Công nghệ sản xuất ngành thuộc da 4

1.3 Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải của công nghệ thuộc da 5

1.4 Tác động của nước thải thuộc da tới môi trường 7

CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH THUỘC DA 8

2.1 Phương pháp xử lý cơ học 8

2.1.1 Song chắn rác, Lưới lọc rác 8

2.1.2 Bể lắng cát 9

2.1.3 Bể điều hòa 9

2.1.4 Bể lắng đợt 1 10

2.2 Phương pháp xử lý sinh học 11

2.2.1 Phương pháp hiếu khí 11

2.2.2 Phương pháp kỵ khí 13

2.3 Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý 14

2.3.1 Phương pháp hóa học 14

2.3.2 Phương pháp hóa lý 17

2.4 Khử trùng và xả nước thải đã xử lý ra nguồn tiếp nhận 18

2.5 Một số công nghệ xử lý nước thải thuộc da 19

CHƯƠNG 3 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ VÀ TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 21

3.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý 21

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 27

A Dòng nước thải chứa Cr3+ 27

3.A.1 Song chắn rác thô (SCR) 27

3.A.2 Bề thu gom 31

3.A.4 Bể trộn cơ khí 34

3.A.6 Bể lắng lắng kết tủa Cr(OH)3 ( Bể lắng đứng) 37

B Dòng nước thải của các công đoạn khác 43

3.B.1 Song chắn rác thô (SCR) 43

3.B.2 Bề thu gom 47

3.B.3 Bể điều hòa 50

3.B.4 Bể tuyển nổi khí hòa tan 55

3.B.5 Bể trộn cơ khí 58

3.B.6 Bể phản ứng tạo bông 62

3.B.7 Bể lắng đứng I 65

3.B.8 Bề trung gian 71

3.B.9 Bể SBR 74

3.B.10 Sân phơi bùn 80

3.B.11 Lọc ép băng tải 80

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 81

7.1 Kết luận 81

7.2 Kiến nghị 81

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Các thông số ô nhiễm chính thường thấy của nước thải thuộc da

Bảng 2: Số liệu chất lượng nước nguồn

Bảng 3: Giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải nhà máy thuộc da khi vào nguồn tiếp nhận

Bảng 4: Thông số thiết kế song chắn rác nước thải công đoạn thuộc Crom

Bảng 5: Thông số thiết kế bể gom nước thải công đoạn thuộc Crom

Bảng 6: Thông số thiết kế bể trộn nước thải công đoạn thuộc Crom

Bảng 7: Thông số thiết kế bể lắng kết tủa Cr(OHO)3 nước thải công đoạn thuộc Crom

Bảng 8: Thông số thiết kế song chắn rác nước thải các công đoạn

Bảng 9: Thông số thiết kế bể gom nước thải các công đoạn

Bảng 10: Thông số thiết kế bể điều hòa

Bảng 11: Thông số tính toán thiết kế bể tuyển nổi khí hòa tan

Bảng 12: Thông số thiết kế bể tuyển nổi khí hòa tan

Bảng 13: Thông số thiết kế bể trộn cơ khí

Bảng 14: Tính lượng phèn dựa trên độ đục

Bảng 15: Thông số thiết kế bể keo tụ - tạo bông

Bảng 16: Thông số thiết kế bể lắng đứng I

Bảng 17: Giá trị ằng số thực nghiệm a, b ở t0 ≥ 200C

Bảng 18: Thông số thiết kế bể trung gian

Bảng 19: Thông số thiết kế bể SBR

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ NGÀNH THUỘC DA1.1 Khái quát

Thuộc da là ngành sản xuất lâu đời trên thế giới và luôn gắn bó với ngành chăn nuôi gia súc

và chế biến thịt Nguyên liệu chính sử dụng cho công nghiệp thuộc là da động vật như da bò,cừu, da lợn, v.v… Với khái niệm thuộc da, có ngỉa làm thay đổi da động vật sao cho bền nhiệt,không cứng giòn khi lạnh, không bị nhăn và thối rữa khi ẩm và nóng Tùy theo mục đích sửdụng mà da thuộc ở các điều kiện môi trường, công nghệ và hóa chất, chất thuộc khác nhau.Công nghiệp thuộc da ở Việt Nam được bắt đầu từ năm 1912, khi người Pháp xây dựngnhà máy da Thụy Khuê để sản xuất da thuộc, phục vụ cho nhà máy Dệt Nam Định Đây là nhàmáy da đầu tiên ở Việt Nam và Đông Dương Trong gần 20 năm trở lại đây, công nghiệp thuộc

da Việt Nam đã có sự phát triển khá nhanh: trước năm 1990 cả nước có chưa đến 10 doanhnghiệp, cơ sở thuộc da; trong giai đoạn 1990-1999 cả nước có khoảng 20 doanh nghiệp và cơ

sở và từ năm 2000 đến nay cả nước có trên 50 doanh nghiệp và cơ sở sản xuất Phần lớn các cơ

sở thuộc da tập trung ở các tỉnh phía nam

Phần lớn công nghệ thuộc da ở Việt Nam còn ở mức trung bình khá so với các công nghệtiên tiến trên thế giới Có một khoảng cách về trình độ công nghệ giữa các doanh nghiệp trong

cả nước Mức tiêu thụ tài nguyên cho một tấn da nguyên liệu của các doanh nghiệp thuộc datrong nước vẫn cao hơn so với các nước khác cùng áp dụng công nghệ thuộc truyền thống Nếunhư lượng nước sử dụng tại Việt Nam là 35-40 m3/tấn da nguyên liệu thì mức tiêu hao này ởcác nước trong khu vực Đông Nam Á chỉ là 30 m3/tấn

Chất lượng và số lượng sản phẩm toàn ngành tăng dần theo thời gian: năm 2004 cả nướcsản xuất được 39 triệu USD, năm 2005 là 47 triệu USD và năm 2008 đạt được 130 triệu USD.Theo dự báo của các chuyên gia, nhu cầu da thuộc trên thế giới và trong nước trong thời giantới là rất lớn

Công nghiệp thuộc da Việt nam còn nhiều điểm hạn chế Hoá chất phục vụ quá trình thuộc

da là một trong các yếu tố quyết định chất lượng da thuộc mà hiện nay, ngành công nghiệp hoáchất trong nước chưa có khả năng cung ứng Các doanh nghiệp thuộc da phải nhập phần lớnhoá chất của nước ngoài, Bên cạnh đó, khả năng cập nhật, lựa chọn hoá chất mới phù hợp chotừng công đoạn còn hạn chế Công nghệ và thiết bị chuyên dùng một phần còn ở mức độ trungbình, lạc hậu và không đồng bộ, đặc biệt là các cơ sở phía Bắc Mặc dù các cơ sở thuộc da đãđược các hãng bán hoá chất hướng dẫn một số công nghệ mới trong quá trình sử dụng hoá chấtcủa họ, nhưng kiến thức công nghệ còn rời rạc, thiếu cơ bản và tổng thể Nguồn lao động trongngành đa số còn chưa được đào tạo bài bản, chuyên ngành sâu, do đó sản phẩm da thuộc trongnước còn đơn điệu, chưa phong phú

Thuộc da là ngành công nghiệp có phát thải gây ô nhiễm môi trường dưới cả 3dạng rắn,lỏng và khí Chất hữu cơ không mong muốn như lông, mỡ, thịt…trong nguyên liệu ban đầu (datươi, da muối) được loại bỏ cùng hóa chất dư thừa trong sử dụng (vô cơ và hữu cơ, đặc biệt làcrôm III) Sự phân hủy các chất hữu cơ có trong nguyên liệu ban đầu tạo mùi hôi thối đặc trưng

cho khu vực sản xuất và khu vực xung quanh Dung môi bay hơi và khí thải của nồi hơi cũnggóp phần vào đặc trưng hiện trạng môi trường của ngành Với nhu cầu của thị trường như vậy,

xu thế phát triển ngành thuộc da trong tương lai là tất yếu

Tuy nhiên, vẫn còn rất nhiều vấn đề còn tồn tại trong quá trình thuộc da, trong đó bao gồm

cả các vấn đề tiêu tốn tài nguyên, sử dụng nguyên, nhiên liệu chưa đạt hiệu quả cao và các vấnđề ô nhiễm môi trường

1.2 Công nghệ sản xuất ngành thuộc da

Công nghệ thuộc da gồm các bước sau:

- Bảo quản bằng cách ướp muối hay sấy khô, thông thường dùng phương pháp ướp.

- Hồi tươi để lấy lại lượng nước đã mất trong quá trình bảo quản, thường sau hồi tươi

lượng nước trong da chiếm từ 70 đến 80%

- Tẩy lông dùng vôi và natrisunfit Na2S với mục đích phân hủy các protein xung quanhchân lông làm cho chân lông lỏng ra, mềm đi và dễ tách ra khỏi da

- Xén diềm, nạo thịt bằng phương pháp cơ học để tách phần lông còn lại, diềm và thịt bạc

nhạc, sau đó xẻ da và xén tỉa

- Làm xốp là tạo môi trường pH thích hợp để các chất thuộc dễ khuếch tán vào da và liên

kết với các phân tử collagen

- Thuộc da dùng hóa chất thuộc như tannin và hợp chất crom vào da, cố định trong cấu

trúc của collagen làm cho da không bị thối rữa và có những tính chất cần thiết phù hợp với mụctiêu sử dụng

Thuộc crom đòi hỏi quá trình ngâm lâu hơn và quá trình làm mềm da ngắn hơn là thuộctannin.Hóa chất thuộc là các muối crom III như Cr2(SO4)3 Cr(OH)SO4, Cr(OH)Cl2 Nồng độmuối crom trong dung dịch thuộc thường là 8%, tương ứng 25 ÷ 26% Cr2O3

Môi trường thuộc có pH từ 2,5 ÷ 3; thời gian thuộc từ 4 đến 24h Thuộc crom thường để sảnxuất da mềm Thuộc tannin thường để sản xuất da cứng Thời gian thuộc tannin thường kéo dàivài tuần ( 3 đến 6 tuần, có khi đến vài tháng) tùy theo yêu cầu chất lượng da

Da sau khi thuộc được ủ để cố định chất thuộc vào da và ép để tách nước Sau đó được làmmềm bằng dầu động vật, ty để làm mất nếp nhăn, nén cho da phẳng và sấy cho da khô, tiếp theo

da được đánh bóng và nhuộm bằng thuốc nhuộm để tạo màu theo yêu cầu sử dụng da

Hình 1: Sơ đồ công nghệ sản xuất ngành thuộc da

1.3 Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải của công nghệ thuộc da

Hầu hết các công đoạn trong công nghệ thuộc da là quá trình ướt, có nghĩa là có sử dụngnước Định mức tiêu thụ nước khoảng 30 đến 70 m3 cho 1 tấn da nguyên liệu Lượng nước thảithường xấp xỉ lượng nước tiêu thụ Tải lượng, thành phần của các chất gây ô nhiễm nước phụthuộc vào lượng hóa chất sử dụng và lượng chất được tách ra từ da

Trong giai đoạn bảo quản, NaCl được sử dụng để ướp da sống, lượng muối sử dụng từ 100đến 300 kg cho 1 tấn da sống Khi thời tiết nóng ẩm có thể dùng muối Na2SiF6 để sát trùng

Nước thải của giai đoạn này là nước rửa da trước khi ướp muối, nước loại này chứa tạp chấtbẩn, máu mỡ, phân động vật.

Trước khi đưa vào các công đoạn tiền xử lý, da muối được rửa để loại bỏ muối, các tạp chấtbám vào da, sau đó ngâm trong nước từ 8 đến 12 h để hồi tươi da Trong quá trình hồi tươi cóthể bổ sung các chất tậy NaOCl, Na2CO3 để tẩy mỡ và duy trì pH = 7,5 ÷ 8,0 cho môi trườngngâm da Nước thải của công đoạn hồi tươi có màu vàng lục chứa các protein tan như albumin,các chất bẩn bám vào da và có hàm lượng muối NaCl cao Do đó chứa lượng lớn các chất hữu

cơ ở dạng tan và lơ lửng, độ pH thích hợp cho sự phát triển của vi khuẩn nên nước thải củacông đoạn này rất nhanh bị thối rữa

Nước thải của công đoạn ngâm vôi và khử lông mang tính kiềm cao do môi trường ngâm datrong vôi để khử lông có độ pH thích hợp từ 11 đến 12,5 Nếu pH < 11 lớp keratin trong biểu bì

và collagen bị thủy phân, còn nếu pH > 13 da bị rộp, lông giòn sẽ khó tách chân lông Nướcthải của công đoạn này chứa muối NaCl, vôi, chất rắn lơ lửng do lông vụn và vôi, chất hữu cơ,sunfua S2-

Công đoạn khử vôi và làm mềm da có sử dụng lượng nước lớn kết hợp với muối (NH4)2SO4hay NH4Cl để tách lượng vôi còn bám trong da và làm mềm da bằng men tổng hợp hay mên visinh Các men này tác động đền cấu trúc da, tạo độ mềm mại của da Nước thải của công đoạnnày mang tính kiềm, có chứa hàm lượng các chất hửu cơ cao do protein của da tan vào nước vàhàm lượng nitơ ở dạng amon hay amoniac

Trong công đoạn làm xốp, các hóa chất sử dụng là axit như axit axetic, axit sunfuric vàaxitformic Các axit này có tác dụng chấm dứt hoạt động của enzyme, tạo môi trường pH = 2,8

÷ 3,5 thích hợp cho quá trình khuếch toán chất thuộc vào da Quá trình làm xốp thường gắn liềnvới công đoạn thuộc crom, Nước thải của công đoạn này mang tính axit cao

Công đoạn thuộc có nước thải mang tính axit và có hàm lượng Cr3+ cao ( khoảng 100 đến

200 mg/l) nếu thuộc crom và BOD5 rất cao nếu như thuộc tannin (khoảng 2000 đến 6000 mg/l).Nước thải thuộc crom có màu xanh, còn nước thải thuộc tannin có màu tối, mùi khó chịu

Nước thải của các công đoạn ép nước, nhuộm, trung hòa, ăn dầu, hoàn thiện thường là nhỏ

và gián đoạn Nước thải chứa các chất thuộc, thuốc nhuộm và lượng dầu mỡ dư

Nước thải của cơ sở thuộc da nói chung có độ màu, chứa hàm lượng rắn TS, chất rắn lơlửng SS, hàm lượng ô nhiễm các chất hữu cơ BOD cao Các dòng thải mang tính kiềm là nướcthải của công đoạn hồi tươi, ngâm vôi, khử lông Nước thải của các công đoạn làm xốp, thuộcmang tính axit Ngoài ra nước thải thuộc da còn chứa sunfua, crom và dầu mỡ

Đặc trưng nước thải của nhà máy thuộc da là có mùi hôi thối, hàm lượng COD, BOD5, SS, Crôm, Cl- rất cao

Bảng 1: Các thông số ô nhiễm chính thường thấy của nước thải thuộc da

STT Thông số Đơn vị Giá trị QCVN 40:2011/BTNMT A B

1.4 Tác động của nước thải thuộc da tới môi trường

Nước thải thuộc da nếu không được xử lý sẽ gây tác động lớn tới nguồn tiếp nhận Nướcchứa hàm lượng chất hữu cơ cao làm giảm hàm lượng oxy hòa tan trong nước, gián tiếp ảnhhưởng tới đời sống của các loài thủy sinh Nước thải chứa hàm lượng chất rắn lơ lửng dạng vô

cơ và hữu cơ cao gồm các thành phần vôi, lông, thịt làm dòng tiếp nhận bị vẩn đục và sa lắngảnh hưởng đến các loài động vật sống như cá, các loài phù du đang tồn tại ở dòng sông Các muối vô cơ tan làm tăng độ mặn của nước, tăng áp suất thẩm thấu và độ cứng của nước,Màu tối của nước thải làm cho nguồn tiếp nhận có màu, làm giãm quá trình quang hợp của cácloài rong, tảo Nước thải chứa crom dư ở dạng Cr3+ thường ít độc hơn Cr6+ Tuy nhiên Cr3+ cóthể gây dị ứng ngoài da, làm sơ cứng động mạch Sự có mặt của crom trong nước thải sẽ làmgiảm hoạt động phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật Nước chứa sunfua gây mùi, vị khó chịu

và ngộ độc cho cá

Nếu nước thải thuộc da ngấm vào đất sẽ làm đất trở nên cằn cỗi, kém màu mỡ do trongnước có chứa hảm lượng muối NaCl cao, mặt khác có ảnh hưởng xấu đến chất lượng nướcngầm

CHƯƠNG 2

CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH THUỘC DA

2.1 Phương pháp xử lý cơ học

Phương pháp xử lý cơ học sử dụng các công trình hoạt động chủ yếu dựa trên lực cơ học vàvật lý để loại bỏ rác, phần lớn cặn nặng (cát, sỏi vụn,…), vật nổi ( dầu, mỡ, bọt,…) , các chấtkhông hòa tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải

Phương pháp xử lý nước thải bằng cơ học có thể loại bỏ khỏi nước thải 60% tạp chất khônghòa tan và 20% BOD

2.1.1 Song chắn rác, Lưới lọc rác

Nước thải đưa tới cộng trình làm sạch trước hết phải qua song chắn rác Tại song chắn rác,các tạp vật thô như rác, vỏ đồ hộp, các mẩu đá, gỗ và các vật thải khác được giữ lại

Mục đích của quá trình là khử tất cả các tạp vật có thể gây ra sự cố trong quá trình vận hànhhệ thống xử lý nước thải như làm tắc bơm, đường ống hoặc kênh dẫn Đây là bước quan trọngbảo đảm an toàn và điều kiện làm việc thuận lợi cho cả hệ thống

a) Song chắn rác

Nhiệm vụ

- Khử cặn rắn thô (rác) như cây, gỗ, nhựa, giấy, lá cây, rễ cây, giẻ vụn…;

- Bảo vệ bơm, van, đường cống, cánh khuấy

Phân loại

Song chắn rác thường được phân loại dựa trên:

- Kích thước: Thô, trung bình, mịn;

- Hình dạng: Song chắn, lưới chắn;

- Phương pháp làm sạch: Thủ công, cơ khí, phun nước áp lực;

- Bề mặt lưới chắn: cố định, di động

Một số thiết bị chắn rác thông dụng

- Song chắn rác thô: gồm nhiều thanh thép không gỉ xếp song song nhau và cố định trênkhung thép;

- Song chắn rác làm sạch bằng cơ khí: thu rác bằng cơ giới;

- Song chắn rác làm sạch bằng thủ công: vớt rác bằng thủ công;

- Chắn rác di động: các thiết bị thường gặp là chắn rác dây đai, chắn rác đĩa, trống chắnrác quay, lưới chắn rác mịn…;

- Thiết bị nghiền rác: cắt rác thành các mảnh có kích thướng đồng nhất và ngăn không chorác bám chặt với nhau

b) Lước lọc rác

- Loại bỏ các hạt cặn lớn vô cơ như cát, sỏi Kích thước hạ > 200 µm (0,2 mm)’

- Bảo vệ các trang thiết bị cơ khí động (bơm) tránh bị mài mòn;

- Giảm cặn lắng trong ống, mương dẫn và bể phân hủy;

- Giảm tần suất làm sạch bể phân hủy

Nguyên tắc lắng

Dưới tác dụng của lực trọng trường, các phân tử rắn có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng của nướcsẽ được lắng xuống đáy, Bể lắng cát phải được tính toán với tốc độ dòng chảy đủ lớn (o,3 m/s)để các phân tử hữu cơ nhỏ không lắng lại và đủ nhỏ (0,15 m/s) để cát và các tạp chất rắn vô cơkhông bị cuốn theo dòng chảy ra khỏi bể

Các loại bể lắng cát

Theo nguyên tắc chuyển động của dòng nước trong bể lắng cát, người ta phân ra thànhbể lắng cát ngang, bề lắng cát ngang nước chuyển động vòng, bể lắng cát đứng dòng chảy từdưới lên, bể lắng cát nước chảy theo phương tiếp tuyến, bề lắng cát sục khí, … Trong thực tế,bể lắng cát ngang được sử dụng phổ biến nhất

2.1.3 Bể điều hòa

Công dụng

Bể điều hòa có các công dụng sau:

- Giảm bớt sự dao động của hàm lượng các chất bẩn trong nước thải;

- Tiết kiệm hóa chất để trong hòa nước chảy;

- Ổn định lưu lượng;

- Giảm và ngăn cản nồng độ các chất độc hại đi vào công trình xử lý sinh học tiếp theo.Để đảm bảo hòa trộn đều nđộ các chất bẩn trong nước thải và ngăn ngừa sự lắng, trong bểđiều hòa cần đặt các thiết bị khuấy trộn

Phân loại

- Điều hòa lưu lượng: Lưu lượng nước thải đi vào bể thay đổi theo từng giờ trong một chukỳ sản xuất Giờ cố định thường là 1 ngày có 24 giờ hoặc 16 giờ còn lưu lượng ra khỏi bể đivào các công trình xử lý tiếp theo không thay đổi suốt thời gian làm việc của trạm xử lý trongngày

- Điều hòa chất lượng: Nồng độ các chất bẩn có trong nước thải đi vào bể thay đổi theogiờ trong một chu kỳ sản xuất, còn chất lượng nước ra tương đối ổn định

- Điều hòa lưu lượng và chất lượng: lưu lượng cà chất lượng nước thải đi vào bể thay đổitheo giờ của một chu kỳ sản xuất, còn lưu lượng nước ra khỏi bề tương đối n63 định trong suốtthời gian làm việc của trạm xử lý

2.1.4 Bể lắng đợt 1

Lắng là phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hòa tan ra khỏi nướcthải Bể lắng có cấu tạo mặt bằng là hình chữ nhật hay hình tròn, được thiết kế để loại bỏ bằngtrọng lực các hạt cặn Bể lắng được chia làm 4 vùng: vùng phân phối nước vào, vùng lắng cáchạt cặn, vùng chứa và cô đặc cặn, vùng nước ra

Bể lắng ngang

Bể lắng ngang có mặt bằng hình chữ nhật, tỷ lệ giữa chiều rộng và chiều dài không nhỏ hơn

¼ chiều sâu đến 4 m

Nguyên tắc hoạt động:

- Nước thải theo máng phân phối ngang vào bể qua đập tràn thành mỏng hoặc tường đụclỗ xây dựng ở đầu bể lọc suốt chiều rộng Tấm chắn ở đầu bể cách thành tràn 0,5 ÷ 1 m vàkhông nông hơn 0,2 m để phân phối đều nước trên toàn bộ chiều rộng bể;

- Ở cuối bể xây dựng một mương tương tự để thu nước và đặt tấm chắn nữa chìm nửa nổicao hơn mực nước 0,15 ÷ 0,2 m và không sâu quá 0,25 ÷ 0,5 m Để thu và xả chất nổi, người tađặt một máng đặc biệt ngay sát kề tấm chắn;

- Đáy bể làm dốc I = 0,01 Độ dốc của cố thu cặn ≥ 45o Cặn xả ra khỏi bể bằng áp lựcthủy tĩnh

Bể lắng đứng

Bể lắng đứng có mặt thường là hình tròn hoặc hình vuông, đáy dạng nón hay chóp cụt Cócấu tạo đơn giản, đường kính không vượt quá 3 lần chiều sâu công tác và có thể đến 10 m.Nguyên tắc hoạt động:

- Nước thải theo máng chảy cào ống trung tâm Sau khi ra khỏi ống trung tâm, nước thải

va vào tấm chắn và thay đổi hướng đứng sang hướng ngang rồi dâng lên theo than bể Nước đãlắng trong tràn qua máng thu đặt xung quanh thành bể và đi ra ngoài

Bể lắng ly tâm

Bể lắng ly tâm có mặt bằng hình tròn, đường kính từ 16 ÷ 40 m (có thể lên đến 60 m), chiềucao 1/16 ÷ 1/10 đường kính bể

Nguyên tắc hoạt động:

- Nước thải chảy theo ống trung tâm từ dưới lên trên rồi qua múi phân phối vào bể Chấtnổi nhờ tấm chắn treo lơ lửng ở dưới dàn quay dồn góp lại và chảy luồn qua ống xiphông xảvào giếng cặn

- Dàn quay quay với tốc độ 2 ÷ 3 vòng/giờ Khi dàn quay quay cặn lắng được dồn vào hốthu nhờ hệ thống cào gom cặn gắn ở dưới giàn quay hợp với trục một góc 45o, đáy bể thườnglàm dốc i = 0,02 Cặn xả ra khỏi bể bằng áp lực thũy tĩnh không nhỏ hơn 1,5 m hoặc bằng máybơm

Bể lắng trong

Bể lắng trong là một bể chứa đứng có buồng keo tụ bên trong Nước thải theo máng chảyvào ống trung tâm Do độ chênh mức nước ở máng dẫn và ở bể mà khi nước thải xối vào bể thìkhông khí cũng cuốn theo và nước thải được làm thoáng tự nhiên

Quá trình keo tụ và quá trình oxi hóa xảy ra ở buồng keo tụ Từ buồng keo tụ nước thảichuyển qua vùng lắng

Nguyên tắc hoạt động:

- Nước thải theo máng chảy vào ống trung tâm Sauk hi ra khỏi ống trung tâm nước thải

và vào tấm chắn và thay đổi hướng đứng sang hướng ngang rồi dâng lên theo than bề Nước đãlắng trong tràn qua máng thu đặt xung quanh thành bể và đi ra ngoài

- Phần lưu cặn lắng tính với dung tích lưu cặn không quá 2 ngày Cặn xả ra khỏi bể bằng

áp suất thũy tĩnh 1,5 ÷ 2 m

- Độ dốc của hố thu cặn ≥ 45o Hiệu suất của bể lắng đứng nước dâng từ dưới lên chỉ đạt40%

- Khi đi qua lớp cặn lơ lửng được tạo nên trong quá trình lắng, các cặn tán sắc khó rơilắng sẽ được giữ lại Nước lắng trong tràn vào máng thu ở chu vi bể và dẫn ra ngoài Đối vớiloại bể này hiệu suất xử lý là 75%

Bể lắng tầng mỏng

Là bể chứa kín hoặc hở bao gồm bộ phận phân phối và thu nước, phần lắng và chứa cặn.Cấu tạo phần lắng gồm niều tấm mỏng sắp xếp canh nhau với chiều cao ~ 0,15 m

2.2 Phương pháp xử lý sinh học

2.2.1 Phương pháp hiếu khí

Phương pháp hiếu khí là phương pháp xử lý các nhóm vi sinh vật hiếu khí để oxi hóa cácchất hữu cơ và một số chất khoáng có trong nước thải trong điều kiện có không khí Sản phẩmcủa quá trình phân hủy này là CO2, H2O, N2,…

Mục đích: Khử các chất hửu cơ (COD, BOD)

Bể lọc sinh học (bể Biophin)

Biophin là công trình xử lý nước thải sinh học trong điều kiện nhân tạo nhờ các vi sinh hiếukhí

Quá trình xử lý diễn ra khi cho nước thải tưới lên bề mặt bể và thấm qua lớp vật liệu lọc Ởbề mặt của hạt vật liệu lọc và ở các khe hở giữa chúng, các cặn bẩn được giữ lại và tạo thànhmàng gọi là màng vi sinh.

Lượng oxy cần thiết để oxi hóa các chất hữu cơ thâm nhập vào bể cùng nước thải khi tatưới, hoặc qua khe hở thành bể, hoặc qua hệ thống tiêu nước từ đáy đi lên Vi sinh hấp thu chấthữu cơ và nhờ có oxi mà quá trình oxi hóa được thực hiện

Những màng vi sinh đã chết sẽ cùng với nước thải ra khỏi bể và giữ lại ở bể lắng đợt II

Biophin nhỏ giọt

Dùng để xử lý sinh hóa nước thải với hàm lượng BOD sau xử lý đạt 15 mg/l, thường được

sử dụng trong trường hợp lưu lượng nhỏ từ 20 ÷ 1000 m3/ng.đ với hiệu suất xử lý có thể đạt90% theo BOD hay cao hơn nữa

Biophin nhỏ giọt có dạng hình tròn hay chữ nhật có tường đặc và đáy kép Đáy trên là tấmđan đỡ lớp vật liệu lọc, đáy dưới liền khối khọng thấm nước Chiều cao giữa 2 lớp đáy 0,4 ÷0,6 m, độ dốc i ≥ 0,01 Độ dốc theo chiều dọc máng thu lấy theo kết cấu nhưng không nhỏ hơn0,005 Tường bể cao hơn lớp vật liệu lọc 0,5 m

Biophin cao tải

Bể Biophin cao tải có chiều cao công tác và tải trọng tưới nước cao, thêm vào đó bề có làmthoáng gió nhân tạo nên việc thoáng gió trong than bể cũng với cường độ cao hơn Do đó, quátrình oxi hóa các chất hữu cơ xảy ra với tốc độ cao

Vật liệu lọc có kích thước 40 ÷ 60 mm, vì vậy giữa các hạt có khe hở lớn Để các màng visinh tích đọng lại không làm tắc kín các khe hở giữa các hat vật liệu lọc thì phải thường xuyênrửa bể

Điều kiện làm việc của Biophin cao tải:

- Nước phải được xử lý sơ bộ trước khi đưa lên bề Biophin;

- Nồng độ nhiễm bẩn của nước không vượt quá 150 ÷ 200 mg/l BOD;

Thời gian lưu nước không quá 12 h (thường là 4 ÷ 8 h)

Nước thải với bùn hoạt tính sau khi qua bề cho qua bể lắng đợt II Ở đây bùn lắng một phầnđược đưa trở lại bề Aeroten, phần bùn dư đưa về bể nén bùn

Mương oxi hóa

Mương oxi hóa là dạng cải tiến của bể Aeroten khuấy trộn hoàn chỉnh, làm thoáng kéo dàivới bùn hoạt tính lơ lửng chuyển động tuần hoàn trong mương

Có dạng hình chữ nhật hoặc hình chữ nhật kết hợp hình tròn

Chiều sâu mương phụ thuộc vào công suất bơm của thiết bị làm thoáng để đảm bảo trộn đềubọt khí và tạo vận tốc tuần hoàn chảy trong mương v ≥ 0,25 ÷ 0,3 m/s, H = 1 ÷ 4 m Chiều rộngtrung bình của mương 2 ÷ 6 m

Bể Oxiten

Oxiten là công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học tăng cường với việc sửdụng oxi kỹ thuật và bùn hoạt tính đậm đặc

Bể Oxiten có mặt bằng hình tròn, bên trong có tường hình trụ phân chia bể thành vùng lắng

và vùng làm thoáng, vùng làm thoáng có nắp đậy kín, ở phía trên đặt động cơ điện của thiết bịlàm thoáng kiểu tuốc bin và ống dẫn cấp oxi kỹ thuật Ở khoảng giữa tường hình trụ làm cữa sổđể tạo sự tuần hoàn của bùn từ vùng lắng sang cùng làm thoáng

Trong vùng lắng lắp đặt thiết bị khuấy trộn kiểu song chắn đứng với kích thước d = 30 ÷50mm, khoảng cách giữa các song chắn khoảng 300 mm Phía dưới song chắn treo cái não hìnhcầu Phần lắng làm việc với lớp bùn lơ lửng có ống tháo để điều chỉnh mức độ bùn

Nước thải dẫn vào ống trung tâm vào vùng làm thoáng Dưới tác dụng cúa áp lực thủy động

do tuốc bin tạo ra, hỗn hợp nước thải và bùn hoạt tính đã bão hòa oxi trào ra cửa sổ ở lungchừng bức tường ngăn chủa bề vào bề lắng Do có các song chắn hướng dòng mà hỗn hợp nướcbùn chuyển dịch theo chu vi vùng lắng, ở đây bùn tách khỏi nước và được giữ lại ở trạng thái lơlửng Nước trong dâng lên qua lớp bùn lơ lửng tràn vào máng thu đặt xung quanh bể và xả theoống dẫn đi ra ngoài Khi lượng cặn lơ lửng tích lũy nhiều, chúng sẽ mịn lại và lắng xuống đáycủa vùng lắng chui qua cửa sổ thâm nhập vào vùng làm thoáng nhờ dòng chảy của nước thải đivào bể tạo nên vòng tuần hoàn của bùn hoạt tính

Bể lắng đợt II

Bể lắng đợt II là một công trình đơn vị trong dây chuyền xử lý nước thải bằng phương phápsinh học

Bể lắng đợt II có nhiệm vụ chắn giữ các bông bùn hoạt tính đã qua xử lý ở bể Aeroten haymàng vi sinh ở bề Biophin và các thành phần chất hòa tan chưa được giữ lại ở bể lắng đợt I.Có 2 kiểu bề lắng đợt II là bề lắng ngang đợt II và bề lắng ly tâm đợt II

2.2.2 Phương pháp kỵ khí

Phương pháp hiếu khí là phương pháp xử lý các nhóm vi sinh vật kỵ khí để oxi hóa các chấthữu cơ và một số chất khoáng có trong nước thải trong điều kiện không có không khí Sảnphẩm của quá trình phân hủy này là CO2, H2O, N2,…

Mục đích: Khử các chất hửu cơ (COD, BOD)

Bể xử lý yếm khí có lớp cặn lơ lừng UASB (Upflow Anaerobis Sludge Blanket)

Nước thải sau khi điều chỉnh pH theo ống dẫn vào hệ thống phân phối bảo đảm phân phốiđều nước trên diện tích đáy bể Nước thải đi từ dưới lên với vận tốc v = 0,6 ÷ 0,9 m/h hỗn hợpbùn yếm khí hấp thụ chất hữu cơ hòa tan trong nước thải, phân hủy và chuyển hóa chúng thànhkhí (khoàng 70 ÷ 80% là metan và 20 ÷ 30% là cacbonic) Bọt khí sinh ra bám vào hạt bùn cặnnổi lên làm xáo trôn va phải tấm chắn hạt cặn bị vỡ, khí thoát lên trên, cặn rơi xuống dưới Hỗnhợp bùn nước đã tách hết khí qua cửa vào ngăn lắng Nước thải trong ngăn lắng tách bùn lắngxuống dưới đáy qua cửa tuần hoàn lại sang vùng phản ứng yếm khí Nước trong dâng lên trên

và được thu vào máng theo ống dẫn sang bể làm sạch hiếm khí Khí biogas được dàn ống thuvề bình chứa rồi theo ống dẫn khí đốt ra ngoài

Bể xử lý lọc yếm khí

Bể lọc yếm khí sử dụng cột lọc dùng vật liệu lọc nổi polyspirene, đường kính hạt 3 ÷ 5 mm,chiều dày 2 m

Nước thải đi vào bể được phân phối đều trên diện tích đáy bề Dòng nước đi từ dưới lên tiếpxúc với khối bùn lơ lửng ở dưới lớp lọc rồi tiếp xúc bị hấp thụ và phân hủy, bùn cặn giữ lạitrong khe rỗng của lớp lọc, sau 2 ÷ 3 tháng sẽ xả bùn dư 1 lần

Nước sau khi đi qua lớp lọc được tách khí rồi chảy vào máng thu theo ống dẫn đưa sang xử

lý hiếu khí

2.3 Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý

2.3.1 Phương pháp hóa học

Trung hòa

Quá trình trung hòa các loại nước thải có chứa axit hoặc kiềm

Khuấy trộn nước thải có chứa axit với nước thải có chứa kiềm Kết quả đo bằng máy pH.Nếu kết quả vẫn lệch ra ngoài giá trị mong muốn thì có thể thêm axit hoặc kiềm

Trung hòa nước thải chứa axit bằng cách lọc qua lớp đá vôi Nồng độ axit H2SO4 trong nướcthải phải nhỏ hơn 0,6% để đảm bảo không tạo ra lớp vảy CaSO4 làm tắc, trít lớp lọc và giảiphóng quá nhiều CO2 làm ngăn cản quá trình trung hòa

Các hóa chất dùng để trung hòa:

- Đối với nước thải có tính axit: dùng vôi sữa 5 ÷ 8%, NaOH, Na2CO3, NH4OH hoặcMg(OH)2

- Đối với nước thải có tính kiềm: dùng axit mạnh, thường dùng H2SO4 và HCl vì giá thànhrẻ Ngoài ra, có thể dùng khói lò có chứa CO2 > 14%

Các khó khăn trong quá trình trung hòa:

- Quan hệ giữa pH và nồng độ hoặc khối lượng là không tuyến tính, chỉ cần một lượngnhỏ hóa chất cũng có thể làm pH tăng lên rất cao Vì vậy nên thiết kế bể trung hòa thành 2 hoặc

3 bậc

- pH trong nước thải đầu vào có thể thay đổi lớn 1 đơn vị pH trong một phút nếu không cóbể điều hòa.

- Lưu lượng nước thải dao động lớn

- Phải pha trộn một khối lượng nhỏ hóa chất vào một khối lượng lớn, việc trộn đều là khókhăn Để khắc phục các khó khan trên thường tiến hành trung hòa từ 2 bậc trở lên, bậc 1 đưa

pH từ 3 – 4, bậc 2 đưa lên từ 3 – 6 hoặc 3 – 7 Hoặc có thể dùng 2 bậc với 2 loại hóa chất khac1nhau Bậc 1 đưa pH lên đến 3 – 6 bằng kiềm mạnh như vôi, xút bậc 2 đưa pH từ 6 – 7 bằngkiềm yếu như Na2CO3 hay NaHCO3.

Keo tụ

Quá trình keo tụ tạo bông cặn dùng để khử các chất lơ lửng, chất phân tán dạng keo trongnước thải

 Các phương pháp keo tụ:ng pháp keo t :ụ:

- Keo t dùng các ch t đi n ly đ n gi n:ụ: ất điện ly đơn giản: ện ly đơn giản: ơng pháp keo tụ: ản:

B n ch t c a quá trình keo t này là đ a vào nản: ất điện ly đơn giản: ụ: ư ước có các chất điện ly đơn giản, mangc có các ch t đi n ly đ n gi n, mangất điện ly đơn giản: ện ly đơn giản: ơng pháp keo tụ: ản:

đi n tích ngện ly đơn giản: ư c d u v i h keo trong nất điện ly đơn giản: ớc có các chất điện ly đơn giản, mang ện ly đơn giản: ứơng pháp keo tụ:c.Khi n ng đ ion ngồng độ ion ngược dấu tăng lên thì số ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ư c d u tăng lên thì sất điện ly đơn giản: ốion t l p khuy ch tán đớc có các chất điện ly đơn giản, mang ư c chuy n vào l p đi n tích kép cũng tăng lên, làm gi m l cển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ớc có các chất điện ly đơn giản, mang ện ly đơn giản: ản: ực

đ y tĩnh đi n gi a các h t Đ ng th i chuy n đ ng Brown sẽ giúp cho các h t này có cện ly đơn giản: ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ồng độ ion ngược dấu tăng lên thì số ời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ơng pháp keo tụ:

h i đ va ch m và k t dính l i v i nhau,t o nên các bông c n l n h n Khi kích thộ ion ngược dấu tăng lên thì số ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ớc có các chất điện ly đơn giản, mang ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ặn lớn hơn Khi kích thước ớc có các chất điện ly đơn giản, mang ơng pháp keo tụ: ước có các chất điện ly đơn giản, mangc

c a bông c n tăng đ n m c đ nh t đ nh thì chuy n đ ng Brown sẽ h t tác d ng vàặn lớn hơn Khi kích thước ứ ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ất điện ly đơn giản: ị Ngọc Diễm ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ụ:chúng sẽ l ng d n xu ng đáy Đ ti t ki m th i gian, có th tăng cần Đình Thi ố ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ện ly đơn giản: ời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ơng pháp keo tụ:ng s khu y tr nực ất điện ly đơn giản: ộ ion ngược dấu tăng lên thì số

đ các h t c n có nhi u c h i ti p xúc v i nhau h n.ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ặn lớn hơn Khi kích thước ều cơ hội tiếp xúc với nhau hơn ơng pháp keo tụ: ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ớc có các chất điện ly đơn giản, mang ơng pháp keo tụ:

K t qu th c nghi m cho th y, khi s d ng ch t đi n ly v i các ion hóa tr cao sẽ cóản: ực ện ly đơn giản: ất điện ly đơn giản: ử dụng chất điện ly với các ion hóa trị cao sẽ có ụ: ất điện ly đơn giản: ện ly đơn giản: ớc có các chất điện ly đơn giản, mang ị Ngọc Diễm

hi u qu keo t l n h n, vì v y n ng đ ch t keo t có th gi m xu ng Trong th c tện ly đơn giản: ản: ụ: ớc có các chất điện ly đơn giản, mang ơng pháp keo tụ: ậy nồng độ chất keo tụ có thể giảm xuống Trong thực tế ồng độ ion ngược dấu tăng lên thì số ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ất điện ly đơn giản: ụ: ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ản: ố ực

vi c s d ng các ch t đi n ly đ n gi n ít có ý nghĩa do n ng đ các ch t đi n ly c nện ly đơn giản: ử dụng chất điện ly với các ion hóa trị cao sẽ có ụ: ất điện ly đơn giản: ện ly đơn giản: ơng pháp keo tụ: ản: ồng độ ion ngược dấu tăng lên thì số ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ất điện ly đơn giản: ện ly đơn giản: ần Đình Thithi t ph i đ a vào đ phá v tr ng thái cân b ng c a h keo thản: ư ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ỡ trạng thái cân bằng của hệ keo thường đòi hỏi rất cao, do ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ằng của hệ keo thường đòi hỏi rất cao, do ện ly đơn giản: ười chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơng đòi h i r t cao, doỏi rất cao, do ất điện ly đơn giản:

v y bi n pháp này h u nh không đậy nồng độ chất keo tụ có thể giảm xuống Trong thực tế ện ly đơn giản: ần Đình Thi ư ư c áp d ng trong th c t ụ: ực

- Keo t b ng h keo ngụ: ằng của hệ keo thường đòi hỏi rất cao, do ện ly đơn giản: ư c d u:ất điện ly đơn giản:

Hóa ch t đất điện ly đơn giản: ư c s d ng trong trử dụng chất điện ly với các ion hóa trị cao sẽ có ụ: ười chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơng h p này thười chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơng là mu i nhôm ho c mu iố ặn lớn hơn Khi kích thước ố

s t(thười chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơng g i là phèn) đọc Diễm ư c đ a vào nư ước có các chất điện ly đơn giản, mangc dước có các chất điện ly đơn giản, mang ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơi d ng dung d ch hòa tan.Sau khi th yị Ngọc Diễmphân,chúng tr thành ph n t mang đi n d" ần Đình Thi ử dụng chất điện ly với các ion hóa trị cao sẽ có ện ly đơn giản: ương pháp keo tụ:ng có kh năng trung hòa các lo i keoản: ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơmang đi n tích âm có trong nện ly đơn giản: ứơng pháp keo tụ:c

Trong dung d ch, các mu i nhôm ( ho c s t ) đị Ngọc Diễm ố ặn lớn hơn Khi kích thước ư c phân ly, tr ng thái t n t i c a cácạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ồng độ ion ngược dấu tăng lên thì số ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ

h p ch t c a chúng ph thu c vào giá tr pH Khi pH >= 6 ( v i nhôm ) ho c pH >= 5( v iất điện ly đơn giản: ụ: ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ị Ngọc Diễm ớc có các chất điện ly đơn giản, mang ặn lớn hơn Khi kích thước ớc có các chất điện ly đơn giản, mang

s t ),chúng t n t i trong các hidroxit (M(OH)ồng độ ion ngược dấu tăng lên thì số ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ 3 )k t t a l ng xu ng, khi 3 < pH < 6 ( v iố ớc có các chất điện ly đơn giản, mangnhôm ) ho c 3 < pH < 5 ( v i s t ), các s n ph m hidroxit tan mang nhi u nguyên t kimặn lớn hơn Khi kích thước ớc có các chất điện ly đơn giản, mang ản: ều cơ hội tiếp xúc với nhau hơn ử dụng chất điện ly với các ion hóa trị cao sẽ có

lo i đạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ư c hình thành

Quá trình keo t có th hình thành nên các lo i bông keo khác nhau.ụ: ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ

M t s lo i phèn nhôm ho c phèn s t độ ion ngược dấu tăng lên thì số ố ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ặn lớn hơn Khi kích thước ư c s d ng trong quá trình này là: ử dụng chất điện ly với các ion hóa trị cao sẽ có ụ:

Al2 (SO4)3.14H2O, AlCl3.6H2O, NaAlO2, Fe(SO4) 23.8H2O…

Keo t (ho c tăng cụ: ặn lớn hơn Khi kích thước ười chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơng quá trình keo t ) b ng các h p ch t cao phân t ụ: ằng của hệ keo thường đòi hỏi rất cao, do ất điện ly đơn giản: ử dụng chất điện ly với các ion hóa trị cao sẽ có

M t s h p ch t cao phân t g c vô c ho c h u c có th độ ion ngược dấu tăng lên thì số ố ất điện ly đơn giản: ử dụng chất điện ly với các ion hóa trị cao sẽ có ố ơng pháp keo tụ: ặn lớn hơn Khi kích thước ơng pháp keo tụ: ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ư c dùng đ tăng cển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ười chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơngcho quá trình keo t ụ:

C chơng pháp keo tụ: : Do kích thước có các chất điện ly đơn giản, mang ớc có các chất điện ly đơn giản, mangc l n và dài nên chúng liên k t v i các h t c n trong nớc có các chất điện ly đơn giản, mang ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ặn lớn hơn Khi kích thước ước có các chất điện ly đơn giản, mangc dước có các chất điện ly đơn giản, mangi

d ng liên k t chu i, tr ng lạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ # ọc Diễm ư ng c a chúng vì v y sẽ tăng lên và quá trình hình thành vàậy nồng độ chất keo tụ có thể giảm xuống Trong thực tế

l ng các bông c n, tuy nhiên nó ít đặn lớn hơn Khi kích thước ư c áp d ng trong kĩ thu t x lý nụ: ậy nồng độ chất keo tụ có thể giảm xuống Trong thực tế ử dụng chất điện ly với các ion hóa trị cao sẽ có ước có các chất điện ly đơn giản, mang " ước có các chất điện ly đơn giản, mangc n c ta hi nện ly đơn giản:nay, do các s n ph m này khó b o qu n quá 24h sau s n xu t.ản: ản: ản: ản: ất điện ly đơn giản:

 Các giai đo n c a quá trình keo t :ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ụ:

- Giai đo n hòa tr n hóa ch t vào trong nạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ất điện ly đơn giản: ước có các chất điện ly đơn giản, mangc

- Giai đo n th y phân ch t keo t đ ng th i phá v tr ng thái n đ nh c a h keo.ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ất điện ly đơn giản: ụ: ồng độ ion ngược dấu tăng lên thì số ời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ỡ trạng thái cân bằng của hệ keo thường đòi hỏi rất cao, do ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ổn định của hệ keo ị Ngọc Diễm ện ly đơn giản:

- Giai đo n hình thành bông c n ( có th tách ra thành 2 giai đo n nh : giai đo nạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ặn lớn hơn Khi kích thước ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ỏi rất cao, do ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơhình thành bông keo nh nh chuy n đ ng nhi t và giai đo n hình thành các bông keoỏi rất cao, do ời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ện ly đơn giản: ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ

có kích thứơng pháp keo tụ: ớc có các chất điện ly đơn giản, mangc l n đ tách ra kh i nển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ỏi rất cao, do ước có các chất điện ly đơn giản, mangc )

Ba giai đo n này x y ra g n nh đ ng th i và liên t c Đ tăng hi u qu c a quáạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ản: ần Đình Thi ư ồng độ ion ngược dấu tăng lên thì số ời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ụ: ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ện ly đơn giản: ản:trình c n t o đi u ki n cho các bông c n ti p t c chuy n đ ng va ch m nhau.ần Đình Thi ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ều cơ hội tiếp xúc với nhau hơn ện ly đơn giản: ặn lớn hơn Khi kích thước ụ: ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ

Tr n ch t keo t và phá v tr ng thái n đ nh c a h keo.ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ất điện ly đơn giản: ụ: ỡ trạng thái cân bằng của hệ keo thường đòi hỏi rất cao, do ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ổn định của hệ keo ị Ngọc Diễm ện ly đơn giản:

Hóa ch t keo t đất điện ly đơn giản: ụ: ư c đ a vào nư ước có các chất điện ly đơn giản, mangc v i l u lớc có các chất điện ly đơn giản, mang ư ư ng nh và t c đ khu y tr n cao.haiỏi rất cao, do ố ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ất điện ly đơn giản: ộ ion ngược dấu tăng lên thì sốquá trình đương pháp keo tụ:cj th c hi n đ ng th i v i nhau.ực ện ly đơn giản: ồng độ ion ngược dấu tăng lên thì số ời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ớc có các chất điện ly đơn giản, mang

Lư ng hóa ch t c n đ a vào chi m m t t l r t nh v th tích so v i lất điện ly đơn giản: ần Đình Thi ư ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ỷ lệ rất nhỏ về thể tích so với lượng nước ện ly đơn giản: ất điện ly đơn giản: ỏi rất cao, do ều cơ hội tiếp xúc với nhau hơn ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ớc có các chất điện ly đơn giản, mang ư ng nước có các chất điện ly đơn giản, mangc

c n x lý cho nên vi c tr n đ u hóa ch t vào trong nần Đình Thi ử dụng chất điện ly với các ion hóa trị cao sẽ có ện ly đơn giản: ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ều cơ hội tiếp xúc với nhau hơn ất điện ly đơn giản: ước có các chất điện ly đơn giản, mangc là vi c làm có ý nghĩa h t s cện ly đơn giản: ứquan tr ng.ọc Diễm

V i cớc có các chất điện ly đơn giản, mang ười chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơng đ khu y ( 500÷1000 sộ ion ngược dấu tăng lên thì số ất điện ly đơn giản: -1 ), th i gian khu y kh ang 30÷120s là có th đ tời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ất điện ly đơn giản: ỏi rất cao, do ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ

đư c hi u qu ện ly đơn giản: ản:

 Quá trình tăng kích thước có các chất điện ly đơn giản, mangc bông keo:

Giai đo n này nh t thi t ph i gi m građien v n t c xu ng còn 30 ÷70 sạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ất điện ly đơn giản: ản: ản: ậy nồng độ chất keo tụ có thể giảm xuống Trong thực tế ố ố -1 đ tránhển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực

vi c các bông c n l n v a hình thành l i b phá v th i gian cho quá trình này c nện ly đơn giản: ặn lớn hơn Khi kích thước ớc có các chất điện ly đơn giản, mang ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ị Ngọc Diễm ỡ trạng thái cân bằng của hệ keo thường đòi hỏi rất cao, do ời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ần Đình Thi

kh ang 30 ÷ 45 phút.ỏi rất cao, do

Quá trình này đư c th c hi n trong các thi t b ph n ng nh b ph n ng t o bôngực ện ly đơn giản: ị Ngọc Diễm ản: ứ ư ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ản: ứ ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơdùng năng lư ng c khí, năng lơng pháp keo tụ: ư ng th y l c, b ph n ng có l p c n l l ng…ực ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ản: ứ ớc có các chất điện ly đơn giản, mang ặn lớn hơn Khi kích thước ơng pháp keo tụ: ử dụng chất điện ly với các ion hóa trị cao sẽ có

 Các thi t b đ nh lị Ngọc Diễm ị Ngọc Diễm ư ng, khu y tr n và b ph n ng…ất điện ly đơn giản: ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ản: ứ

Chu n b dung d ch và đ nh lị Ngọc Diễm ị Ngọc Diễm ị Ngọc Diễm ư ng hóa ch t: thùng b hòa tr n hóa ch t, thùng tiêuất điện ly đơn giản: ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ất điện ly đơn giản:

th , thi t b đ nh li u lụ: ị Ngọc Diễm ị Ngọc Diễm ều cơ hội tiếp xúc với nhau hơn ư ng ch t ph n ng….ất điện ly đơn giản: ản: ứ

Hòa tr n hóa ch t v i nộ ion ngược dấu tăng lên thì số ất điện ly đơn giản: ớc có các chất điện ly đơn giản, mang ước có các chất điện ly đơn giản, mang ốc: ng tr n, b tr n….ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ộ ion ngược dấu tăng lên thì số

Quá trình t o bông keo kích thạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ước có các chất điện ly đơn giản, mang ớc có các chất điện ly đơn giản, mangc l n: ngăn ph n ng, b ph n ng…ản: ứ ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ản: ứ

Thi t b chu n b hóa ch t (phèn) : có nhi m v hòa tan phèn c c và l ng các c nị Ngọc Diễm ị Ngọc Diễm ất điện ly đơn giản: ện ly đơn giản: ụ: ụ: ặn lớn hơn Khi kích thước

b n.n ng đ dung d ch trong b hòa tr n thồng độ ion ngược dấu tăng lên thì số ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ị Ngọc Diễm ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ười chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơng cao nh ng không vư ư t m c bãi hòa.ứQuá trình hòa tan phèn thười chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơng kéo dài trong kh ang 2 ÷ 3 gi , có th dùng bi n phápỏi rất cao, do ời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ện ly đơn giản:

nén khí, máy khu y ho c b m tu n hòan Sau đó đ dung d ch phèn t l ng trongất điện ly đơn giản: ặn lớn hơn Khi kích thước ơng pháp keo tụ: ần Đình Thi ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ị Ngọc Diễm ực

kh ang 2 ÷ 3 gi r i đ a sang b tiêu th ỏi rất cao, do ời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ồng độ ion ngược dấu tăng lên thì số ư ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ụ:

Thi t b đ nh lị Ngọc Diễm ị Ngọc Diễm ương pháp keo tụ:ng hóa ch t:là thi t b có th đi u ch nh lất điện ly đơn giản: ị Ngọc Diễm ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ều cơ hội tiếp xúc với nhau hơn ỉnh lượng hóa chất đưa vào ư ng hóa ch t đ a vàoất điện ly đơn giản: ư

nước có các chất điện ly đơn giản, mangc theo yêu c u.theo ch c năng s d ng, có th chia làm 2 lo i: đ nh li u lần Đình Thi ứ ử dụng chất điện ly với các ion hóa trị cao sẽ có ụ: ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ị Ngọc Diễm ều cơ hội tiếp xúc với nhau hơn ư ng thay

đ i và theo ch đ ch y c a dung d chổn định của hệ keo ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ản: ị Ngọc Diễm

Thi t b hòa tr n ch t ph n ng: nh m tr n hóa ch t và nị Ngọc Diễm ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ất điện ly đơn giản: ản: ứ ằng của hệ keo thường đòi hỏi rất cao, do ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ất điện ly đơn giản: ước có các chất điện ly đơn giản, mangc đ t đ n đ đ ng đ uạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ồng độ ion ngược dấu tăng lên thì số ều cơ hội tiếp xúc với nhau hơn.trong th i gian ng n nh t.có th d a vào đ ng l c c a dòng ch y, năng lời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ất điện ly đơn giản: ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ực ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ực ản: ư ng cung c pất điện ly đơn giản:

t bên ngoài ho c các v t c n tr chuy n đ ng c a dòng nặn lớn hơn Khi kích thước ậy nồng độ chất keo tụ có thể giảm xuống Trong thực tế ản: " ển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ộ ion ngược dấu tăng lên thì số ước có các chất điện ly đơn giản, mangc đ t o nên s xáo tr nển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực ạt Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ ực ộ ion ngược dấu tăng lên thì số

c n thi t.ần Đình Thi

 Ch t tr keo tất điện ly đơn giản: ụ:

Để tăng hiệu quả quá trình keo tụ tạo bông, người ta thường sử dụng các chất trợ keo tụ(flucculant) Việc sử dụng chất trợ keo tụ cho phép giảm liều lượng chất keo tụ, giảm thời gianquá trình keo tụ và tăng tốc độ lắng của các bông keo Các chất trợ keo tụ nguồn gốc thiênnhiên thường dùng là tinh bột, dextrin (C6H10O5)n, các ete, cellulose, dioxit silic hoạt tính(xSiO2.yH2O) Các chất trợ keo tụ tổng hợp thường dùng là polyacrylamit (CH2CHCONH2)n.

2.3.2 Phương pháp hóa lý

 Hấp phụ

Hấp phụ dùng để tách các chất hữu cơ và khí hòa tan ra khỏi nước thải bằng cách tập trungnhững chất đó trên bề mặt chất rắn (chất hấp phụ) hoặc bằng cách tương taac1 giữa các chấtbẩn hòa tan với các chất rắn (hấp phụ hóa học) Chất hấp phụ thường dùng là than hoạt tính,các chất tổng hợp hoặc một số chất thải của sản xuất như xỉ tro, xỉ, mạt, sắt,…

Than hoạt tính có khả năng hấp thụ các chất gây mùi, vị, màu, phenol và các chất hữu cơhòa tan trong nước

 Chưng bay hơi

Chưng bay hơi là chưng nước thải để các chất hòa tan trong đó cùng bay hơi lên theo nước.Khi ngưng tụ, hơi nước và các chất bẩn hữu cơ dễ bay hơi sẽ hình thành các lớp riêng biệt nên

dễ dàng tách các chất bẩn ra Tuy nhiên phải xét đến nhiệt độ sôi của hỗn hợp và tỷ lệ giữalượng chất bẩn hữu cơ và lượng nước cùng chuyển qua dạng hơi khi chưng cất

2.4 Khử trùng và xả nước thải đã xử lý ra nguồn tiếp nhận

Các biện pháp khử trùng hiện nay: Dùng các hợp chất clo, dùng ozon, dùng tia cực tím

 Kh trùng b ng Clo và các h p ch t c a Clo:ử dụng chất điện ly với các ion hóa trị cao sẽ có ằng của hệ keo thường đòi hỏi rất cao, do ất điện ly đơn giản:

Clo là một chất oxy hóa mạnh ở bất cứ dạng nào Khi Clo tác dụng với nước tạo thành axithypoclorit (HOCl) có tác dụng diệt trùng mạnh Khi cho Clo vào nước, chất diệt trùng sẽkhuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vật và gây phản ứng với men bên trong của tế bào, làmphá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến vi sinh vật bị tiêu diệt

Khi cho Clo vào nước, phản ứng diễn ra như sau:

Cl2 + H2O = HOCl + HClHoặc có thể ở dạng phương trình phân ly:

Cl2 + H2O = H+ + OCl- + ClKhi sử dụng Clorua vôi, phản ứng diễn ra như sau:

-Ca(OCl)2 + H2O = CaO + 2HOCl +2HOCl 2H+ + 2OCl

- Dùng ozone để khử trùng:

Ozone là một chất khí có màu ánh tím ít hòa tan trong nước và rất độc hại đối với conngười Ở trong nước, ozone phân hủy rất nhanh thành oxy phân tử và nguyên tử Ozone có tínhhoạt hóa mạnh hơn Clo, nên khả năng diệt trùng mạnh hơn Clo rất nhiều lần Thời gian tiếp xúcrất ngắn do đó diện tích bề mặt thiết bị giảm, không gây mùi vị khó chịu trong nước kể cả khitrong nước có chứa phênol

2.5 Một số công nghệ xử lý nước thải thuộc da

CHƯƠNG 3

LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ VÀ TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ3.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý

 Lưu lượng nước tính toán

Lưu lượng trung bình ngày đêm: Qtb = 400m3/ngày đêm

Lưu lượng trung bình giờ:

Bảng 2: Số liệu chất lượng nước nguồn

STT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị QCVN 40:2011/BTNMT (Loại B)

 Kq: Hệ số nguồn tiếp nhận nước thải ghi tại mục 2.3.3 khi nguồn tiếp nhận nước thảikhông có số liệu về lưu lượng dòng chảy của sống, suối, khe, rạch, kênh, mương thì áp dụng Kq

=0,9

 Kf: Hệ số lưu lượng nguồn thải được lấy trong bảng 4 của quy chuẩn Do F = 400 m3/ngày đêm nên chọn Kf = 1,1

Bảng 3: Giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải nhà máy

thuộc da khi vào nguồn tiếp nhận

Lựa chọn sơ đồ công nghệ

Dựa vào QCVN 40:2011/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp,tất cả các chỉ số trên đều vượt quá giới hạn cho phép ( không phù hợp)

Theo chất lượng nước thải như trên, công nghệ xử lý được đề xuất:

 Phương án 1:

Nước thải chứa Cr3+ Nước thải của các công đoạn

Bê tuyển nổi

Bể keo tụ - tạo bông

Sânphơibùn

Bể lắng đứng Bể

 Phương án 2

Nước thải chứa Cr3+ Nước thải của các công đoạn

Bể tuyển nổi

Bể keo tụ - tạo bông

Sânphơibùn

Bể lắng đứng Bể

Bể trung gian

Sau đó, 2 dòng thải này được hòa trộn tại bể điều hòa, sục khí nhằm oxy hóa, điều hòa chấtlượng nước thải Nước thải được bơm qua bể tuyển nổi để loại bỏ các chất rắn lơ lửng và mỡ( váng nổi) Nước thải được tiếp tục đưa vào bể trộn Tại bể trộn, phèn nhôm được cho vào nướcthải và được trộn đều để chúng liên kết với các hạt keo trong nước thải làm cho chúng tăng kíchthước lên Nước thải chứa các hạt keo có kích thước lớn sẽ được lắng và tách khỏi nước thảisau khi qua bể lắng đứng I Kế đến, nước thải tiếp tục vào bể Aerotank, tại đây các vi sinh vậthiếu khí sẽ oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải Nước sau bể Aerotank được đưa qua bểlắng II để tách những cặn còn lại và bùn sinh học từ bể Aerotank Nước sau bể lắng II đưa vàonguồn tiếp nhận đạt QCVN 40:2011/BTNMT cột B.

Bùn từ các bể lắng được đưa đến sân bơi bùn Một phần bùn của bể lắng II được tuần hoàn,

sử dụng lại cho bề Aerotank

 Phương án 2:

Củng giống như phương án I nhưng thay vì sử dụng bể Aerotank thì phương án này sử dụngbể SBR hoạt động theo mẻ Trong bể SBR có 5 công đoạn: làm đầy, phản ứng, lắng, rút nước,chờ Do quá trình lắng đã kết hợp trong bể này nên không cần bể lắng II phía sau bể

3.1.2 So sánh và lựa chọn phương án

Phương án 1

 Rất dễ sử dụng và vận hành

 Hiếu biết về quy trình

xử lý đầy đủ hơn, hiệu quả xử

lý cao và triệt đề

 Không gây ô nhiễm thứ cấp

 Thể tích công trình lớn

và chiếm nhiều diện tích xây dựng

 Chi phí xây dựng và đầu tư thiết bị lớn

 Chi phí vận hành và chi phí năng lượng cho sục khí liên tục cao

 Không chịu được sự thay đổi đột ngột về tải trọng hữu cơ

Phương án 2  Không cần xây dựng

bể lắng II nên giảm số lượng công trình, giảm chi phí đầu

 Kiểm soát công trình khó, cần đội ngũ nhân viên cótrình độ

 Chế độ hoạt động theo nước đầu vào nên dễ linh hoạt

 Do có nhiều thiết bị điều khiển hiện đại nên bảo trì, bảo dưỡng khó khăn

 Có khả năng nước đầu

ra ở giai đoạn xả cuốn theo các bùn khó lắng, váng nổi

 Do có đặc điểm là không hút bùn nên hệ thống thổi khí dễ bị nghẹt bùn

Do chi phí thấp,được sử dụng rộng rãi và các quá trình kiểm soát hệ thống, bảo trì, bảodưỡng thiết bị có thể đáp ứng được khi có chương trình đào tạo nhân viên nên sẽ chọn phương

án 2 trong đồ án này

CHƯƠNG 4

TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ

A Dòng nước thải chứa Cr 3+

Giả sử dòng nước thải từ công đoạn thuộc da Crom có lưu lượng bằng 40% lưu lượng của toàn nhà máy Dòng thải này chỉ có thông số ô nhiễm là Cr3+ = 4998 mg/l

Tính toán

Mương dẫn nước thải có hình chữ nhật, có độ dốc i = 0,0008 ( Theo Xử lý nước thải đô thị

và công nghiệp – Tính toán thiết kế công trình – Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân).

Chọn tốc độ dòng chảy trong mương Vm = 0,6 m/s

Góc nghiêng của SCR α = 600 ( Công nghệ xử lý nước thải, Nguyễn Đức Lượng, Nguyễn

Thị Thùy Dung).

Giả sử độ sâu đáy cống cuối cùng của mạng lưới thoát nước bẩn là 0,5 m

Chọn kích thước mương: rộng × sâu = Bm× Hm = 0,3 m × 0,5 m

- Chiều sâu lớp nước trong mương:

Trong đó:

Qmax: Lưu lượng nước lớn nhất của dòng thải (m3/s), Qmax = 0,00475 m3/s

b: Bề rộng khe hở giữa các song chắn rác (mm), từ 15 ÷ 25 mm (TheoTCXDVN

51:2008/BXD), chọn b = 16 mm = 0,016 m.

h: Chiều sâu mực nước qua song chắn rác (m) thường lấy bằng chiều sâu mựcnước trong mương dẫn

Vmax: Vận tốc dòng chảy qua song chắn rác Ứng với lưu lượng lớn nhất qua khe

hở của song chắn rác cơ giới từ 0,8 ÷ 1 m/s (TheoTCXDVN 51:2008/BXD) , chọn Vmax = 0,8 m/s

K0: Hệ số tính đến độ thu hẹp của dòng chảy, Ko = 1,05

Vậy:

Chọn n = 15 khe

Suy ra số thanh: m = n – 1 = 14 thanh

- Chiều rộng song chắn rác:

V: Tốc độ dòng chảy qua song chắn, m/s V = 0,8 m/s

U: Tốc độ dòng chảy trong kênh dẫn song chắn rác, m/s

α: góc mở rộng của buồng đặt song chắn rác α = 15 ÷ 20, chọn α = 20

Bảng 4: Thông số thiết kế song chắn rác nước thải công đoạn thuộc Crom

Song chắn rác:

- Số khe hở

- Chiểu rộng giữa các khe

- Số thanh chắn

- Dày thanh chắn

- Chiều rộng song

- Chiều dài song

- Chiều cao song

Khem

mmmmm

150,016

140,010,50,320,65

mmm

0,30,50,1090,0551,98

3.A.2 Bề thu gom

Nhiệm vụ

Bể thu gom nước thải thu gom triệt để lượng nước thải và đảm bảo lưu lượng tối thiểu chobơm hoạt động an toàn, đảm bảo lưu lượng cố định cho công trình phía sau hoạt động với hiệusuất cao, giúp các công trình sau không phài thiết kế âm sâu dưới đất, giảm chi phí xây dựng

Tính toán

Kích thước bể thu gom

- Thể tích hữu ích của bể thu gom:

V b=Q max h ×t

Trong đó:

t: Thời gian lưu nước trong bể thu gom, t = 10 ÷ 30 phút ( Theo xử lý nước thải

đô thị và công nghiệp – Tính toán thiết kế công trình – Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân).

Chọn thời gian lưu nước như vậy để đề phòng trường hợp lưu lượng ít dẫn đến cháy bơm

hoặc thời gian lưu ít hơn 30 phút để tránh hiện tượng yếm khí gây ra mùi hôi ở nước thài Chọn

t = 30 phút = 0,5 h

Vậy:

Chọn chiều sâu hưu ích h = 3 m

Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 m

Chiều cao xây dựng của bể thu gom:

Thiết bị lắp trong bể

Bơm nước thải ( Bơm chìm )

Chọn vận tốc đẩy của ống bơm v = 1,5 m/s ( Quy phạm v = 0,8 ÷ 2 m/s, Nguồn TCXDVN

51-2008/BXD – Quy định về thoát nước, mạng lưới thoát nước và công trình bên ngoài).

Trong ngăn đặt 2 máy bơm luân phiên lên bể điều hòa

Bơm hoạt động với lưu lượng chọn là Qb = 6 m3/h = 0,0017 m3/s < Q max h = 6,67 m3/h.Mực nước cao nhất trong bề là: 3 m

- Mực nước thấp nhất cỏn lại trong ngăn đặt bơm:

Ống ngắn bơm ξc = 1Đường ống có một ống ngắn và 2 cút 900.

hf: Tổng tổn thất áp lực trên toàn bộ đường đi từ hầm tiếp nhận sang bể điều hòa được tính bằng công thức:

H: Chiều cao cột áp, H = 8,455 m

Qb: Lưu lượng bơm đẩy, Qb = 0,0017 m3/s

- Công suất thực cuả máy bơm:

N thực=N × β=0,18 ×2=0,36 kW

Trong đó:

β: Hệ số dự trữ, β = 1,5 ÷ 2 Chọn β = 2

Bảng 5: Thông số thiết kế bể thu gom nước thải công đaạn thuộc Crom

Tính Toán

Tính toán kích thước bể

Chọn thời gian khuấy trộn: t = 40s (t = 30 ÷ 60 s) Bể trộn có tiết diện ngang hình tròn

- Dung tích của bể:

vd: Vận tốc nước dâng ở phần trên, vd = 25 ÷ 28 mm/s, chọn vd = 0,028 m/s

- Đường kính của bể:

Chọn chiều cao bảo vệ: h = 0,5 m

Tính toán đường ống dẫn nước vào bể

Vận tốc nước ở miệng ống nước vào bể: v = 1 ÷ 1,5 m/s, chọn v = 1,5 m/s

- Đường kính ống dẫn nước thải vào bể:

D=√4 × Q tb s

Chọn ống có D = 40 mm

Tính toán đường ống phân phối sang bể lắng cặn

Nước từ bể trộn sang bể tạo bông với vận tốc từ 0,8 ÷ 1 m/s, chọn vống =1 m/s

- Tiết diện ống dẫn:

Vậy D = 50 mm phù hợp

Tính toán hệ thống khuấy trộn

Cơ cấu cánh khuấy trộn (Nguồn Xử lý nước cấp - Nguyễn Ngọc Dung 2008, NXB Xây

Chọn cánh khuấy dạng 4 cánh nghiêng góc 450

- Năng lượng cần truyền:

Với η là hiệu suất động cơ, chọn η = 0,8

- Số vòng quay của máy khuấy:

k = 1,08 ( Chọn cánh khuấy tuabin 4 cánh nghiêng 450)

Ρ: Khối lượng riêng của nước, ρ = 1000 kg/m3.Chọn máy khuấy trộn có công suất 313W, số vòng quay 162 vòng/phút

Tính toán lượng kiềm cho vào bề

Vì nước thải thuộc Crom có tính axit nên ta ta phải cho chất kiềm hóa nhằm tăng pH lên trung tính và tạo kết tủa Crom3+ Chọn chất kiềm hóa là NaOH

Theo phương trình hóa học:

Vậy, lượng vôi sữa cần dùng là: 14994 : 70% = 21420 mg/l

Giả sử hiệu suất tạo kết tủa là 99,99%

- Hàm lượng cặn đi vào bể lắng 1:

M Cr(OH)3=M o ×0,9999=4998 ×0,9999=4997,5 mg/l

Trong đó:

Mo: Hàm lượng cặn trong nước sau khi ra khỏi bể trộn Mo = 4998 mg/l

Bảng 6: Thông số thiết kế bể trộn nước thải công đoạn thuộc Crom

3.A.6 Bể lắng lắng kết tủa Cr(OH) 3 ( Bể lắng đứng)

Qtb.s : Lưu lượng trung bình giây, Qtb.s = 0,0019 m /s.

Vtt: Vận tốc trong ống trung Tâm lấy không lớn hơn 0,03 m/s (Nguồn TCXDVN

51-2008 Quy dịnh về nước – mạng lưới và công trình bên ngoài Bộ Xây Dựng) Chọn Vtt = 0,01 m/s

- Đường kính ống trung tâm:

v: Tốc độ chuyển động của nước thải trong bể lắng đứng, v = 0,5 ÷ 0,8 mm/s

(Nguồn Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – Trịnh Xuân Lai) Chọn v = 0,8 mm/s

= 0,0008 m/s

- Chiều cao vùng lắng của bể:

H vl=v ×t=0,0006× 1,5 ×3600=3,24 m

Trong đó:

t: Thời gian lưu nước trong bể lắng đứng, t = 1 ÷ 2h (Nguồn Công nghệ xử lý nước

thải bằng phương pháp sinh học – Lương Đức Phẩm) Chọn t = 1,5 h.

Chọn bề lắng đứng là bể có tiết diện ướt là hình tròn

- Đường kính của bể lắng:

Trong đó:

h2: Chiều cao lớp trung hòa

h3: Chiều cao giả định của lớp cặn lắng trong bề

D: Đường kính trong của bề lắng, D = 2 m

dn: Đường kính đáy nhỏ cúa hình nón cụt Chọn dn = 0,5 m

α: Góc nghiêng của đáy bề lắng so với phương ngang, lấy không nhỏ hơn 50o( TCXDVN 51-2008 Bộ Xây Dựng) Chọn α = 60o

Chiều cao của ống trung tâm lấy bằng chiều cao tính toán của vùng lắng Hott = Hvl = 3,24 m

- Đường kính miệng loe của ống trung tâm bằng 1,5 đường kính ống trung tâm:

Chiều cao miệng loe của ống trung tâm bằng 1,5 đường kính ống trung tâm bằng 0,735 m

- Tấm hắt cố định dưới miệng loe của ống trung tâm có đường kính bằng 1,3 đường kính miệng loe của ống trung tâm:

D tấm hắt=1,3 Dloe=1,3 ×0,735=0,95 m

Góc nghiêng giữa bề mặt tấm hắt với mặt phẳng nằm ngang là 170

- Chiều cao tổng cộng của bể lắng đứng I:

Trong đó:

Hbv: Chiều cao bảo vệ của bể, Hbv = 0,5 m

- Thể tích phần chứa bùn:

Fb: Diện tích thực của bể, Fb = 3,14 m2

Fc: Diện tích chóp dưới đáy bề, F c=π ×d n2