Công ty sản xuất hóa chất Biên Hòa với hệ thống xử lý nước thải sơ bộ trước khi đưa vào hệ thống xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp ( KCN) được đầu tư với chuẩn nước thải đầu r
Trang 1CHƯƠNG III : XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ NHIỄM BẨN TRONG NƯỚC THẢI VÀ
ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ 3.1 Xác định mức độ nhiễm bẩn trong nước thải
3.1.1 Xác định các dòng thải gây ô nhiễm
Sau khi tìm hiểu các quy trình sản xuất xút – clo ở trên, có thể nhận thấy các dòng thải phát sinh trong các giai đoạn như sau :
- Giai đoạn làm sạch nguyên liệu đầu vào ( muối ăn từ nước biển ) bằng sođa – sữa vôi tạo ra bùn thải
- Dung dịch thải ra từ bể điện phân
- Khí Clo sinh ra trong quá trình tạo xút
- Chất thải trong quá trình bảo dưỡng thiết bị sản xuất
- Nước thải sinh hoạt của nhà máy
Ở đây ta quan tâm đến chất thải chính trong công nghệ sản xuất xút – clo bằng điện phân
có màng ngăn này là clo Ngoài ra còn quan tâm đến các cặn lắng từ quá trình làm sạch nguyên liệu, bùn thải từ quá trình xử lý khí Clo và nước thải sinh hoạt
Dòng thải clo : khí clo cũng là sản phẩm chính trong quá trình điện phân dung dịch muối
ăn Thực tê 1cho thấy, cứ 1 tấn xút sản xuất ra sẽ có 875 kg clo đi kèm Tuy nhiên, trên thị trường, do nhu cầu sử dụng xút lớn gấp nhiều lần nhu cầu sử dụng clo nên việc cân bằng giữa lợi ích kinh tế và nguy cơ ô nhiễm môi trường do clo là một bài toán khó đòi hỏi không chỉ nhà sản xuất mà cả các cơ quan chức năng phải có lời giải đúng đắn nhằm hạn chế tới mức tối đa những hậu quả có thể có
Tính chấti của clo : ở điều kiện thường, clo là chất khí màu vàng lục, mùi sốc, nặng hơn
không khí khoảng 2,5 lần Ở 200C, 1 thể tích nước hòa tan 2,5 thể tích khí Clo tạo dung dịch nước Clo Khí Clo tan nhiều trong các dung môi hữu cơ như Benzen, Etanol, …
Tác hại của Clo : Clo kích thích hệ hô hấp, đặc biệt ở trẻ em và người cao tuổi trong
trạng thái khí, nó kích thích các màng nhầy và khi ở dạng lỏng nó làm cháy da Chỉ cần một
Trang 2Ở mức độ phơi nhiễm thấp trong một thời gian dài làm sauy yếu phổi và làm tăng tính nhạy cảm của các rối loạn hô hấp
Biện pháp xử lý Clo :
- Trong nhà máy sản xuất hóa chất Biên Hòa, lượng Clo sinh ra trong quá trình điện hóa đươc tận dụng sản xuất Clo lỏng, axit HCl, …
- Trong trường khác cần xử lý thì Viện hóa học công nghiệp Việt Nam đã đề xuất Canxiclorua dùng cho dung dịch khoan dầu từ nguồn Clo không sử dụng Cơ sở khoa học của phương pháp này là dựa trên phản ứng của Clo với sữa vôi như sau :
2 Clo2dư + 2 Ca(OH)2 Ca(OCl)2 + CaCl2 + 2 H2O
Cl2 + H2O HCl + HClO
Ca(OH)2 + 4 HClO Ca(ClO3)2 + 4 HCl
Nếu dư Ca(OCl)2 phải xử lý trước khi thải ra ngoài :
Ca(OCl)2 CaCl2 + O2
Nhiệt độ : 700C - 800C
Các dòng thải trong dây chuyền sản xuất Xút – Clo được thể hiện cụ thể ở sơ đồ bên dưới :
Trang 3Sơ đồ 3.1 Công nghệ sản xuất xut – clo kèm theo dòng thải Nguốn : Báo cáo thực tập Quy trình và công nghệ sản xuất trong nhà máy hóa chất Biên Hòa, Lớp NCHC1K, Trường đại học CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH
3.1.2 Xác định lưu lượng và đặc tính của nước thải
Theo yêu cầu đồ án thì lưu lương cần xử lý là 500 m3/ ngày đêm
Với các ngành công nghiệp sản xuất hóa chất cơ bản mà cụ thể là trong quá trình sản xuất xut – clo của nhà máy sản xuất hóa chất Biên Hòa thuộc KCN Biên Hòa I thì ta cần xem xét các chỉ tiêu sau : nhiệt độ, pH, Độ đục, SS, BOD, COD, HCl… Ngoài ra, do lượng nước thải sinh hoạt được nhập dòng với nước thải nên cần phải xem xét thêm các chỉ tiêu khác như :
Trang 4Bảng 3.1 Phân tích các chỉ tiêu nước thải đầu ra của quy trình sản xuất xut – clo
của nhà máy hóa chất Biên Hòa
Giá trị đo nước thải dòng ra
QCVN 24: 2009 (ứng với nước loại B )
Nhận thấy rằng có nhiều chỉ tiêu không đạt yêu cầu nên cần phải xử lý Sau đây là các đề xuất công nghệ nhằm giảm thiểu ô nhiễm
Trang 53.2 Đề xuất phương án xử lý
3.2.1 Phương án 1 :
Nước thải
Bể điều hòa
Bể trộn đứng
Bể phản ứng cơ khí
Bể lắng 1
Trạm khí nén Hóa chất keo tụ
Bể Aerotank
Bể lắng 2 Máy ép bùn
Bể nén bùn
Bùn đưa đi xử lý
Không khí
Bể lắng cát
Trang 6Thuyết minh phương án 1
- Nước thải được thu gom từ các đường ống trong nhà máy gồm nước thải sản xuất và
nước thải sinh hoạt được đưa đến bể lắng cát để tránh tổn hại đến quá trình thiết bị công nghệ các công trình phía sau và đảm bảo quá trình xử lý đạt hiệu quà Nước sau khi qua bể lắng cát tự chảy sang bể điều hòa Bể điều hòa có có trang bị hệ thống sục khí có tác dụng làm thoáng và điều tiết lưu lượng đảm bảo cho công trình xử lý phía sau hoạt động có hiệu quả và không bị quá tải
- Nước thải từ bể điều hòa sẽ được bơm sang bể trộn đứng, tại đây hóa chất keo tụ là phèn nhôm hay polymel được cho vào để tạo kết tủa, đi kèm với việc thổi khí nén tăng cường sự xáo trộn.Nước sau khi từ bể trộn sẽ tự chảy sang bể keo tụ - bể phản ứng cơ khí, ở đây có sự xáo trộn nhẹ do các cánh khuấy của tuabin tăng cường sự tạo bông cặn, từ bể phản ứng cơ khí nước sẽ được dẫn bằng ống sang bể lắng 1 Chiều dài ống dẫn không được quá dài sẽ để không vỡ các bông cặn được hình thành
Tại bể lắng các bông cặn do có tỉ trọng lớn hơn nước nên lắng xuống phía dưới đáy bể nhờ trọng lực, cặn bùn từ bể lắng sẽ được dẫn sang bễ nén bùn để tách bùn và nước thải.Phần nước từ bể lắng 1 sẽ được đưa sang bể Aerotank, ở đây quá trình sinh học hiếu khí xảy ra Nước thải sau khi qua công trình sinh học sẽ được dẫn đến bễ khử trùng, vì sau khi qua
xử lý sinh học lượng vi sinh có thể tăng lên và ảnh hưởng đến chất lượng xử lý nước thải.Lượng Clo sẽ được cho vào chung với dòng nước thải trong ống dẫn nước thải trước khi vào bể khử trùng để tăng sự hòa trộn và hiệu quả khử trùng sẽ cao hơn
Cuồi cùng, nước thải sẽ được thải ra sông hay đưa về hệ thống xử lý nước thải tập trung
Trang 73.2.2 Phương án 2
Nước thải
Nước đưa vào hệ thống nước
thải tập trung
Bể khử trùng Máy ép bùn
Bể nén bùn
Bùn đưa đi xử lý
Khí nén Không khí
Bể SBR
Clo
Nước thải tuần hoàn
Bể điều hòa
Bể chứa nước sau
xử lý
Sân phơi cát
Nước thải
Bể lắng cát
Trang 8Thuyết minh phương án 2
Nước thải được thu gom từ các đường ống trong nhà máy gồm nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt được đưa đến bể lắng cát để tránh tổn hại đến quá trình thiết bị công nghệ các công trình phía sau và đảm bảo quá trình xử lý đạt hiệu quà Nước sau khi qua
bể lắng cát tự chảy sang bể điều hòa Bể điều hòa có có trang bị hệ thống sục khí có tác dụng làm thoáng và điều tiết lưu lượng đảm bảo cho công trình xử lý phía sau hoạt động
có hiệu quả và không bị quá tải
Nước thải từ bể điều hòa sẽ được bơm sang bể trộn đứng, tại đây hóa chất keo tụ là phèn nhôm hay polymel được cho vào để tạo kết tủa, đi kèm với việc thổi khí nén tăng cường sự xáo trộn.Nước sau khi từ bể trộn sẽ tự chảy sang bể keo tụ - bể phản ứng cơ khí, ở đây có sự xáo trộn nhẹ do các cánh khuấy của tuabin tăng cường sự tạo bông cặn,
từ bể phản ứng cơ khí nước sẽ được dẫn bằng ống sang bể lắng 1 Chiều dài ống dẫn không được quá dài sẽ để không vỡ các bông cặn được hình thành
Nước thải từ bể lắng 1 sẽ đến ngăn trung gian nhằm đảm bào lưu lượng vào bể SBR không vượt mức tính toán, tại bể SBR sẽ diễn ra quá trình xáo trộn bằng khí và lắng Lượng bùn trong bể sau lắng sẽ được dẫn đến bể nén bùn và được xử lý Phần nước thải sau lắng từ bể SBR sẽ được dẫn bằng ống sang bể khử trùng
Nước thải sau khi qua công trình sinh học sẽ được dẫn đến bễ khử trùng, vì sau khi qua xử lý sinh học lượng vi sinh có thể tăng lên và ảnh hưởng đến chất lượng xử lý nước thải.Lượng Clo sẽ được cho vào chung với dòng nước thải trong ống dẫn nước thải trước khi vào bể khử trùng để tăng sự hòa trộn và hiệu quả khử trùng sẽ cao hơn
Cuồi cùng, nước thải sẽ được thải ra sông hay đưa về hệ thống xử lý nước thải tập trung
3.2 So sánh lựa chọn phương án tối ưu
Bảng 3.2 So sánh hai công trình xử lý sinh học bể AEROTANK và SBR
Ưu điểm
Hoạt động liên tục
Hiệu quả xử lý cao
Vận hành đơn giản
Tải lượng xử lý lớn
Xử lý đươc nhiều chất khó phân hủy
Ưu điểm
Ít diện tích Hiệu quả xử lý N, P cao Vận hành đơn giản Không cần tuần hoàn bùn Lắng hiệu quả hơn
Trang 9Nhược điểm
Tốn diện tích
Chi phí vận hành và đầu tư cao
Nhược điểm Vận hành theo mẻ Lưu lượng xử lý thấp
Dễ bị quá tải
Qua sự phân tích và so sánh ở trên, cả hai bể SBR và AEROTANK đều có nhiều ưu điểm
và thích hợp cho việc xử lý Xét yêu cầu chung cần xử lý các chỉ tiêu nước thải cũng như điều kiện thực tế:
- Dây chuyền đơn giản có thể tiết kiệm diện tích xây dựng cho nhà máy xử lý
- Không phải đầu tư thêm hệ thống xử lý bùn
- Bùn sau xử lý tương đối tốt có thể ủ phân hoặc đóng gạch,tái sử dụng làm vật liệu xây dựng và phục vụ sản xuất nông nghiệp
Từ những nhận định trên, đồ án này chọn bể SBR là công trình sinh học chính để xử lý nước thải sản xuất Xút – Clo nhà máy hóa chất Biên Hòa
