Nghiên cứu công nghệ cải tạo xử lý nước thải nhà máy spindex hà nội giai đoạn 2 (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI - NGUYỄN VĂN THỊNH NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CẢI TẠO XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SPINDEX HÀ NỘI GIAI ĐOẠN LUẬN VĂN THẠC SĨ: KỸ THUẬT CƠ SỞ HẠ TẦNG Hà Nội – 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI - NGUYỄN VĂN THỊNH KHÓA 2013-2015 NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CẢI TẠO XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SPINDEX HÀ NỘI GIAI ĐOẠN Chuyên ngành: Kỹ thuật sở hạ tầng Mã số: 60.58.02.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ SỞ HẠ TẦNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS.TS HOÀNG VĂN HUỆ Hà Nội – 2015 LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân thành cảm ơn quan tâm giúp đỡ khoa đào tạo Sau đại học Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, tận tình giảng dạy thày cô suốt khóa học giúp đỡ bạn bè lớp Tôi xin trân thành cảm ơn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Giáo sư - Tiến sỹ Hoàng Văn Huệ trực tiếp, tận tình hướng dẫn, bảo suốt thời gian thực luận văn cung cấp nhiều thông tin khoa học có giá trị để luận văn hoàn thành Tôi xin cảm ơn giúp đỡ Lãnh đạo, cán quan: Công ty TNHH nhà máy SPINDEX Hà Nội, Công ty Công nghệ Môi trường Delco tạo điều kiện giúp đỡ trình thu thập tài liệu phục vụ luận văn Cuối cùng, xin bày tỏ lòng biết ơn đến người thân, bạn bè đồng nghiệp động viên, giúp đỡ thời gian qua Một lần nữa, xin trân trọng cảm ơn! TÁC GIẢ LUẬN VĂN Nguyễn Văn Thịnh LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sỹ công trình nghiên cứu khoa học độc lập Các số liệu khoa học, kết nghiên cứu Luận văn trung thực có nguồn gố rõ ràng TÁC GIẢ LUẬN VĂN Nguyễn Văn Thịnh MỤC LỤC Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng, biểu Danh mục hình vẽ, đồ thị Khái niệm thông số MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY GIAI ĐOẠI 1.1 Giới thiệu chung nhà máy Spindex Hà Nội 1.2 Thực trạng công nghệ sản xuất nhà máy 1.3 Thực trạng xử lý nước thải nhà máy 1.3.1 Thực trạng hệ thống cấp thoát nước nhà máy 1.3.2 Thực trạng hệ thống xử lý nước thải nhà máy 1.4 Đánh giá thực trạng hệ thống xử lý nước thải giai đoạn 18 1.5 Tình hình nghiên cứu liên quan đến xử lý nước thải rửa mạ 19 1.5.1 Các đề tài nghiên cứu hệ thống xử lý nước thải nói chung 19 1.5.2 Những nghiên cứu xử lý nước thải rửa mạ 20 1.5.3 Những vấn đề cần giải luận văn 24 Chương CƠ SỞ KHOA HỌC 25 2.1 Lý thuyết xử lý nước thải mạ 25 2.1.1 Đặc điểm trình mạ điện: 25 2.1.2 Các vấn đề môi trường công nghệ mạ: 31 2.1.3 Ảnh hưởng chất ô nhiễm gây 38 2.1.4 Các biện pháp giảm thiểu: 40 2.1.5 2.2 Các phương pháp xử lý nước thải ngành mạ điện: 44 Cơ sở lý thuyết công trình cho xử lý nước thải mạ 47 2.2.1 Điều hòa lưu lượng 47 2.2.2 Lắng 48 2.2.3 Oxy hóa – khử 54 2.2.4 Kết tủa, đông keo tụ: 55 2.3 Cơ sở pháp lý 58 2.4 Cơ sở kỹ thuật 59 2.5 Quy hoạch giai đoạn nhà máy 60 2.6 Bài học kinh nghiệm xử lý nước thải mạ nước 60 2.6.1 Bài học kinh nghiệm xử lý nước thải mạ giới 60 2.6.2 Bài học kinh nghiệm xử lý nước thải mạ nước 63 Chương NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP CẢI TẠO NÂNG CẤP HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 68 3.1 Lựa chọn công nghệ xử lý 68 3.1.1 Mục tiêu yêu cầu hệ thống xử lý nước thải: 68 3.1.2 Lựa chọn phương pháp xử lý nước thải: 68 3.1.3 Phân tích, lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước thải mạ giai đoạn nhà máy 69 3.2 Kết tính toán thiết bị hệ thống xử lý giai đoạn 72 3.3 Đánh giá kinh tế, kỹ thuật, phương án thiết kế cải tạo 74 3.3.1 Chi phí ước tính cải tạo hệ thống xử lý: 74 3.3.2 Hiệu chi phí lợi ích thu lắp đặt hệ thống 78 3.3.3 Vận hành hệ thống cố trình hoạt động 79 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 PHỤ LỤC 84 Phụ lục : Chi tiết tính toán thiết bị hệ thống xử lý 84 Lưới chắn rác hố thu nước thải: 84 Bể điều hòa: 86 Bể oxy hóa khử: 90 Bể kết tủa 102 Bể lắng đứng: 111 Bể trung hòa: 119 Tính toán lựa chọn bơm nước thải: 121 Máy nén khí 128 Bơm bùn: 129 10 Bể chứa bùn 129 11 Thiết bị ép bùn 130 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt SS BOD DO Tên đầy đủ Suspendid Solids - Chất lơ iửng Biochemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy sinh hóa Dissolved Oxygen - Oxy hòa tan COD Chemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy hóa học ThOD Theoretical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy theo lý thuyết TOC Total Ogarnic Carbon - Tổng cacbon hữu KPHĐ Không phát TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam XLNT Xử lý nước thải Xlý Xử lý NT Nước thải NTXN Nước thải xí nghiệp VLL Vật liệu lọc EM Efective microorganỉc HC Hữu VC Vố Đ.kiện SBR Điều kiện Sequencing Batch Reactor - Hoạt động gián đoạn theo mẻ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Số hiệu bảng, biểu Tên bảng biểu Bảng 1.2 Thành phần đặc trưng loại nước thải nhà máy Spindex Hà Nội (2014) Bảng 1.2 Kết khảo sát đặc tính nước thải phân xưởng mạ Nhà máy Spindex Hà Nội sau phân luồng dòng thải Bảng 1.3 Kết khảo sát thông số ô nhiễm sau xử lý nhà máy Spindex Bảng 1.4 Danh sách thiết bị trạng Bảng 2.1 Đặc tính nước thải công đoạn mạ Bảng 2.2 Thành phần đặc trưng nguồn khí thải công nghiệp mạ Bảng 2.3 Bảng tóm tắt ưu điểm hạn chế số phương pháp xử lý nước thải ngành mạ thường dùng Bảng 2.4 Hiệu suất số phương pháp xử lý nước thải mạ điện Bảng 2.5 Thành phần, tính chất nước thải mạ điện Nhật Bản Bảng 2.6 Hiệu xử lý nước thải phân xưởng mạ điện Công Ty DCCKXK Bảng 2.7 Nồng độ nước thải trước sau xử lý nước thải mạ từ Công ty Trách nhiệm Hữu hạn Tae Yang Việt Nam Bảng 3.1 Kết tính toán thiết bị hệ thống xử lý nước thải nhà máy giai đoạn Bảng 3.2 Chi phí cải tạo hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình Tên hình Hình 1.1 Vị trí địa lý nhà máy Spindex Hà Nội Hình 1.2 Nhà máy Spindex Hà Nội google map Hình 1.3 Quy trình mạ nhà máy Hình 1.4 Phân luồng dòng thải trạng nhà máy Hình 1.5 Sơ đồ công nghệ xử lý trạng Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý trình mạ Hình 2.2 Quy trình công nghệ mạ điện Crom, Niken kèm dòng thải Hình 2.3 Các phương pháp rửa mạ Hình 2.4 Sơ đồ xử lý nước thải chứa crôm gián đoạn Hình 2.5 Thiết bị lắng Hình 2.6 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải mạ điện Nhật Bản Hình 2.7 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải chứa Crôm Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ khu xử lý nước thải phân xưởng mạ điện 118 L - Chiều dài máng, m, L = 9,42 m q 0.007  0.0007 m3/m.s 9,42 Ta chọn xẻ khe chữ V, góc đáy 90 máng thu để điều chỉnh độ cao độ mép máng Chiều cao đáy chữ V 10 cm, khoảng cách đỉnh 20 cm nên m chiều dài máng thu có khe Do đó, toàn chiều dài máng có: 9, 42   47,1  47 khe 900 Lưu lượng nước qua khe là: q0  q 0.0007   1,  10 4 m /s 5 Mặt khác lưu lượng nước qua khe tính theo công thức: q  1.4  h [18]  Chiều cao mực nước h khe chữ V là: q  h   1,   1, 104    = 0.025 m = 2.5 cm < 10 cm  1,  Do đó, chiều cao đạt yêu cầu Dựa vào tính toán trên, ta có kế hoạch hoạt động cho hệ thống máy ép bùn.Nước thải trước đưa vào bể lắng chủ yếu chứa hạt hydroxit kim loại lượng nhỏ hạt huyền phù khó lắng Các hydroxit kim loại có kích thước lớn nên bị lắng hết vào bể lắng Hiệu suất lắng hạt đạt 99% ( sau 25 phút) Các hạt rắn lơ lửng có kích thước nhỏ nên khó lắng Hiệu suất lắng đạt khoảng 70% Như vậy, sau qua bể lắng hàm lượng chất lơ lửng nước giảm đáng kể Thông số chất ô nhiễm nước thải sau khỏi bể lắng là: 119 Bảng 4.1: Thông số chất ô nhiễm sau khỏi bể lắng Thông số Trước vào bể lắng Sau khỏi bể lắng pH 10 – 11 10 – 11 Ni2+ 0,5 mg/l 0,5 mg/l Ni(OH)2 126,1 mg/l 1,26 mg/l Cu 2+ mg/l mg/l Cu(OH)2 9mg/l 0,09 mg/l Cr3+ 0,05 mg/l 0,05 mg/l Cr(OH)3 98,84mg/l 0,988 mg/l Zn2+ 1,67 mg/l 1,67 mg/l Zn(OH)2 7,62mg/l 0,07 mg/l 0,1 mg/l 0,1 mg/l Cr 6+ Bể trung hòa:  Kích thước bể trung hòa: Sau lắng xong, nước thải đưa sang bể trung hoà để đưa pH từ 11 xuống 5,5-9 để đạt với QCVN 40: 2011/BTNMT loại B Trong hệ thống xử lý, tác nhân chọn để trung hoà axit H2SO4 Hệ thống trung hoà H2SO4 có ưu điểm đơn giản, dễ vận hành điều chỉnh phù hợp với tình hình sản xuất Việt Nam Sau khỏi bể lăng, nước thải có pH = 10 hay [H+] = 10-10 Do [OH-].[H+] = 10-14 nên [OH-] = 10-4 (mol/l) Phản ứng trung hòa : OH- + H+ = H2O Theo phản ứng , mol OH- phản ứng hết với mol H+ Vậy số mol H+ để trung hòa hết OH- m3 nước : nH+ = 10 -4.103 = 0,1 (mol) Số mol H2SO4 cần để trung hòa m3 nước thải : n H SO =0,05 (mol) Tải lượng H2SO4 vào bể trung hòa : n H SO M H SO Q = 0,05.98.25,03 = 122,647 (g/h) 120 Tải lượng dung dịch H2SO4 vào bể trung hòa : 122,647 100 = 125,15 (g/h) 98 Nước pha dung dịch có nhiệt độ 25oC Khối lượng riêng dung dịch H2SO4 98% 25oC : ρ=1818 (kg/m3) Vậy , lưu lượng dung dịch H2SO4 98% vào bể : Qaxit 125,15.103   6,9.105 (m3 / h) 1818 Chọn thời gian lưu nước thải bể 10 phút, thể tích bể trung hoà là: V= Q x t = (25,03 + 6,9.10-5).10/60 = 4,2 (m3) Với hệ sô dư 1,2 thể tích thật bể 5,04 m3 Chọn kích thước bể: 1,7 x 2,5 x 1,2(m) + Chiều cao bảo vệ 0,2 (m) Thể tích thực tế bể : 1,7 x 2,5 x 1,4 = 5,95 (m 3) Bể nắp đan bảo vệ làm bê tông thành dày 10cm, có lót nhựa composit, chịu axit, chịu mài mòn Trong bể có lắp cánh khuấy để khuấy trộn hóa chất  Thùng chứa axit: Theo tính toán lượng H2SO4 thực tế cần bổ sung cho bể trung hòa 0,069 x 1,2  0,1 (l/h) H2SO4 pha dạng dung dịch với nồng độ 98% => Lượng dung dịch H2SO4cần bổ sung vào bể kết tủa ngày là: 0,1 x = 0,8 (l/ngày) Lượng H2SO4 cần thiết cho ngày tương ứng 0,8 lít Ta không xây dựng bể chứa H2SO4 mà chọn loại thùng hình trụ tròn nhựa , kín để đảm bảo an toàn hóa chất Phía thùng có lắp cánh khuấy để pha hóa chất Mỗi thùng có bơm định lượng để bơm hóa chất vào bể phản ứng VH2SO4= 0,8 lit → Chọn loại bình lit Hóa chất mua thị trường pha vào thùng hàng ngày Hóa chất pha ngày/lần 121  Tính toán cánh khuấy bể trung hòa: + Chọn cánh khuấy loại chân vịt, có thông số sau: [14] - Đường kính cánh khuấy: d = 0,4m - Bề rộng cánh khuấy: b = 0,1D = 0,04 m - Số vòng quay n = vòng/ phút ( cần sử dụng hộp giảm tốc) - Hệ số ma sát A = 0,62 Coi độ nhớt khối lượng riêng nước thải độ nhớt khối lượng riêng nước 250C Khi đó:  nd Re   [14] Trong đó: n: số vòng quay cánh khuấy (vòng/s) ρ: khối lượng riêng nước, kg/m3 997,08.5.(0,3)2 Re   10.000 0,894.103 Vậy dung dịch chế độ chảy xoáy + Công suất tiêu tốn: N = A.n3.d5.ρdd[14] Thay số vào, xác định N = 791,28 W + Công suất mở máy cánh khuấy: Nc  N KA Với K = 0,32 [IV.1] A Vậy N c = 1199,68W + Công suất động cơ: Ndc  1199,68  1845,66 W 0,65 Vậy công suất động cánh khuấy 2kW Tính toán lựa chọn bơm nước thải: a) Tính bơm nước thải: 122 Nước thải dẫn từ xưởng sản xuất qua song chắn rác, qua bể điều hòa thuỷ lực Nước từ bể điều hòa bơm lên bể khử Cr dòng Cr, bơm lên bể oxy hóa dòng Xianua kết tủa dòng Ni dòng Zn Nước sau xả thủy lực sang bể Bùn từ bơm lên lọc ép khung để làm khô đem chôn lấp Số bơm nước cần chọn bơm vị trí: - Hố thu dòng Cr: lưu lượng dòng 7,5 m3/h = 2,08.10-3 m3/s - Hố thu dòng Ni: lưu lượng dòng 6,25 m3/h = 1,74.10-3 m3/s - Hố thu dòng Cu: lưu lượng dòng m3/h = 1,39.10-3 m3/s - Hố thu dòng Zn: lưu lượng dòng 6,25 m3/h = 1,74.10-3 m3/s Bơm nước thải đặt chìm nước ngăn thu nước Chiều cao hút bơm H1 = 1m, chiều cao đẩy H2 = 6,5m (do độ sâu bể lắng 5,5m cộng thêm 1m chiều cao đẩy hố bơm) Chọn loại bơm dùng bơm ly tâm Công suất yêu cầu trục bơm N= Q. g.H (kW) 1000. [14] Trong Q: Năng suất bơm (m3/s)  : Khối lượng riêng chất lỏng (kg/m3) g : Gia tốc trọng trường (m/s2) H : áp suất toàn phần bơm (m)  : Hiệu suất bơm  Hiệu suất bơm: = o tl ck [14] Trong o : Hiếu suất thể tích tính đến hao hụt chất lỏng chảy từ vùng áp suất cao đến vùng áp suất thấp chất lỏngrối qua chổ hở bơm Chọno = 0,9 123 tl : Hiệu suất thủy lực tính đến ma sát tạo thành dòng xoáy bơm tl = 0,85 ck : Hiệu suất khí tính đến ma sát khí ổ lót ,ổ bi ck = 0,95 Vậy:  = 0,9.0,85.0,95 = 0,727  Tính H: H= Do đó: N  P , suy P =  g  H, N/m2 [14] .g Q  P 1000   P : Áp suất toàn phần cần thiết để thắng tất sức cản thủy lực hệ thống ống dẫn nước (kể ống dẫn thiết bị) dòng đẳng nhiệt  P =  Pd +  Pm +  PH +  Pt +  Pk +  PC Đối với dòng nước thải Crôm: Đường kính ống dẫn: D = V , 0.785  [14] Trong đó: D- đường kính ống, m V- lưu lượng thể tích, m3/s, V = Q = 2,08.10-3 m3/s - tốc độ trung bình, m/s Ta có: chất lỏng ống đẩy bơm,  = 1.5 – 2.5 m/s, [14],chọn  = 2.0 m/s D  2, 08.10 3  0.036 m = 36 mm 0.785  D = 0,036 m - Tính P: P = Pđ + Pm + PH + Pt + Pk + Pc , [14] Pđ – áp suất động lực học tức áp suất cần thiết để tạo tốc độ cho dòng chảy khỏi ống dẫn: 124 Pđ = . 2 , N/m2 , [14] 997.08 22 Pđ = = 1994 N/m2 Pm- áp suất để khắc phục trở lực ma sát (khi dòng chảy ổn định ống thẳng), N/m2 Pm =  L . , d td [14] Trong đó: - hệ số ma sát L- chiều dài ống dẫn (ống đẩy), m, L = m - khối lượng riêng nước thải, Kg/m3,  = 997,08 Kg/m3, [14] - tốc độ lưu thể, m/s,  = m/s d tđ – đường kính tương đương, m, dtđ = D = 0,036 m  Xét Re    dtđ   997.08  0.036   = 89254 > 4000 suy chất lỏng  0.8937 103 chảy ống dẫn chế độ chảy xoáy, đó:  6.81 0.9    6.81 0.9 1.75 104   2  lg  ,   3.7   2  lg  89254   3.7     Re    Trong đó: λ- Hệ số ma sát - Độ nhám tương đối,    d tđ  - Độ nhám tuyệt đối,  = 0.007mm (đối với ống nhựa) =>   Do đó:  dtđ  0, 007 = 1,9410-4 36  6.81 0.9 1, 94 104   2  lg  ,   3.7   89254   125 Suy  = 0,019 Pm = 0.019  8,5 997.08 22  = 10273 N/m2 0.036 PH– Áp suất cần thiết để nâng chất lỏng lên cao để khắc phục áp suất thuỷ tĩnh, N/m2  PH    g  H , N/m2, [14] Trong đó: - khối lượng riêng chất lỏng cần bơm, Kg/m3,  = 997.08 kg/m3 g- gia tốc trọng trường, m/s2, g = 9.81 m/s2 H- chiều cao nâng chất lỏng cột chất lỏng, m, H = 7,5 m  PH  997,089,817,5 = 73360 N/m2 Pt– áp suất cần thiết để khắc phục trở lực thiết bị, N/m2, Pt = Pk– áp suất cần thiết cuối ống dẫn, N/m2, Pk = P1 – P P1 - áp suất hố gom, N/m2, P1 = Pa (vì hố gom hở) P2 -áp suất bể điều hoà, N/m2, P2 = Pa (vì bể hở) Pk = Pc– áp suất cần thiết để thắng trở lực cục Pc    2   , N/m2, [14] Trong đó: - hệ số trở lực cục - khối lượng riêng nước thải, Kg/m3,  = 997.08 kg/m3 - tốc độ lưu thể, m/s,  = m/s Tại góc cua 900 ta dùng khuỷu 900 khuỷu 300 tạo thành Vì Re = 89254 < 2105 nên bỏ qua trở lực Dùng van điều chỉnh lưu lượng (van bướm) có α = 200 dùng loại ống tròn nên = 1.54 [14] 126  Pc  1,54 22  997.08 = 3071 N/m2 Nên tổn thất áp suất toàn phần là: P = 1994 + 8946 + 73360 + 3071 = 87371 N/m2 * Năng suất bơm: Do đó: Công suất yêu cầu trục bơm: N Q  P 2,08.103  87371   0, 260 KW 1000  1000  0.7 Công suất động điện: Ndc  N 0, 260  = 0,282 KW tr dc 0.97  0.95 tr:Hiệu suất truyền động tr = 0,85  đc :Hiệu suất động điện  đc = 0,9 Công suất động điện có tính đến hệ số dự trữ: N dcc    Ndc Vì Ndc = 0,282 KW < nên tra bảng II.33 trang 440 [14] ta có  = 2, đó: Ndcc   0,282 = 0,564 KW Vậy chọn bơm có công suất 0,6 KW Đối với dòng nước thải Ni: Đường kính ống dẫn: D = V , 0.785  [14] Trong đó: D- đường kính ống, m V- lưu lượng thể tích, m3/s, V = Q = 1,74.10-3 m3/s - tốc độ trung bình, m/s Ta có: chất lỏng ống đẩy bơm,  = 1.5 – 2.5 m/s, [14],chọn  = 2.0 m/s D  1, 74.103  0.033 m = 33 mm 0.785  D = 0,033 m 127 Lưu lượng dòng thải nhỏ dòng Cr nên tính toán tương tự dòng Cr: Với L = 8,5m; dtđ = D = 0,033m => Re = 73635; P m = 10273 N/m2; P = 88698 N/m2 c Lưu lượng dòng 1,74.10-3 m3/s => N = 0,220 KW; Ndc = 0,479 KW Ta chọn bơm có công suất: 0,5 KW Đối với dòng nước thải đồng: Đường kính ống dẫn: D = V , 0.785  [14] Trong đó: D- đường kính ống, m V- lưu lượng thể tích, m3/s, V = Q = 1,39.10-3 m3/s - tốc độ trung bình, m/s Ta có: chất lỏng ống đẩy bơm,  = 1.5 – 2.5 m/s, [14],chọn  = 2.0 m/s D  1,39.103  0.030 m = 30 mm 0.785  D = 0,030 m Lưu lượng dòng thải nhỏ dòng Cr nên tính toán tương tự dòng Cr: Với L = 9m; dtđ = D = 0,033m => Re = 73635; Pm = 73360 N/m2; P = 89725 N/m2 c Lưu lượng dòng 1,39.10-3 m3/s => N = 0,178 KW; Ndc = 0,386 KW Ta chọn bơm có công suất: 0,4 KW Đối với dòng nước thải Zn: Đường kính ống dẫn: D = V , 0.785  [14] Trong đó: D- đường kính ống, m V- lưu lượng thể tích, m3/s, V = Q = 1,74.10-3 m3/s - tốc độ trung bình, m/s 128 Ta có: chất lỏng ống đẩy bơm,  = 1.5 – 2.5 m/s, [14],chọn  = 2.0 m/s D  1, 74.103  0.033 m = 33 mm 0.785  D = 0,033 m Lưu lượng dòng thải nhỏ dòng Cr nên tính toán tương tự dòng Cr: Với L = 9,5m; dtđ = D = 0,033m => Re = 73635; P m = 10273 N/m2; P = 88698 N/m2 c Lưu lượng dòng 1,74.10-3 m3/s => N = 0,220 KW; Ndc = 0,479 KW Ta chọn bơm có công suất: 0,5 KW Máy nén khí Lưu lượng không khí cần cấp cho bể điều hòa theo nguyên tắc xáo trộn là: Q = n.qkk.L [13] Với Q – Lưu lượng không khí cần cấp n – Số ống phân phối khí q kk – Cường độ thổi khí cho 1m chiều dài; qkk = – 5m3/m.h =>chọn q kk = 5m3/m.h L – Chiều dài bể điều hòa Thay số ta có Q = 2.5.9,2 = 92 (m3/h) (4 bể điều hòa với chiều dài 2,3m => chiều dài tổng: 4.2,3 (m)) => Chọn máy nén khí có suất 140m3/h (gấp rưỡi lưu lượng khí cần cung cấp) Áp suất tuyệt đối đầu vào đầu máy nén khí p1 = 1at, p2 = 1,5 at => Công suất lý thuyết máy nén khí là: N lt  Với G L [14] 1000 G: Công suất máy nén khí (kg/s) L: công nén 1kg không khí tính theo trình nén đoạn nhiệt (tra bảng II.49/Tr465 - Sổ tay trình công nghệ thiết bị công nghệ hóa chất tập – NXB KHKT 2000) Ta lấy nhiệt độ không khí đầu vào 250C với áp suất at 129 Vậy với công suất máy nén khí 140m3/h công suất lý thuyết máy nén khí là: N lt  G L Q d L 140.1136.56.1000    2474W  2, 474 kW 1000 1000 3600.1000 (d = 1136 kg/m3: khối lượng riêng không khí ẩm phòng áp suất at 250C – Tra theo bảng I.10/tr15 – Sổ tay trình công nghệ thiết bị công nghệ hóa chất tập I – NXB KHKT 2000) Công suất thực tế máy nén đoạn nhiệt: Ntt  Nlt dc  2,474  3,093(kW ) 0,8 (ηdc : hiệu suất khí máy nén, với máy nén li tâm ηdc = 0,8 – 0,9 => Chọn ηdc = 0,8) Công suất động điện Nlt   Ntt ck tt dc β: Hệ số dự trữ thường từ 1,1 – 1,15 => Chọn β = 1,1 ηck, ηtt, ηđc: hiệu suất khí, hiệu suất truyền động, hiệu suất động điện => Với máy nén li tâm ηck = 0,96 – 0,98; ηtt = 0,96 – 0,99; ηdc = 0,95 Nlt   Ntt 3,093  1,1  3,89(kW ) ck tt dc 0,96.0,96.0,95 Vậy ta chọn máy nén khí li tâm có QB1 = 140 m3/h, NB1 = kW.Hai bơm hoạt động luân phiên Bơm bùn: Muốn ép bùn thải ta cần có bơm bùn để vận chuyển bùn từ bể lắng sang bể chứa sau sang máy ép bùn Lượng bùn thải hút từ có V = – 1,5 m3 lần hút Lượng bùn thải không nhiều máy ép bùn hoạt động gián đoạn theo chu kì hoạt động tính, ta không tính bơm bùn mà lựa chọn loại có khả chịu kiềm, suất Q = 2m3/h, công suất N = kW, số lượng 10 Bể chứa bùn Lượng bùn sau chu kỳ lắng 0,34 (m3) 130 Thể tích bể chứa bùn tính theo công thức: V  Qt , m Chọn t = 1lần bơm cặn từ bể lắng Bùn chứa sang bể, diện tích bể hình chữ nhật, bể hình tròn có cưa phân phối nước đồng thời tránh tượng sục bùn lên tiếp giáp, thể tích bể 6,35 m3 Vậy: Kích thước bể chứa bùn: + Chiều dài bể 1,75m + Chiều rộng bể 1,6m + Chiều cao bể 2,3m + Chiều cao bảo vệ 0,2 m Kích thước xây dựng: Vxd = 1,6 x 1,75 x 2,5 = (m3) Kích thước trụ tròn chứa bùn để xả bùn từ bể lắng vào là: R = 0,5m; H = 2,5m Được bố trí ống để nước chảy tràn sang bể trung hòa ống bơm bùn sang máy lọc ép khung 11 Thiết bị ép bùn[14]  Nhiệm vụ: Tách nước bùn thải, tách lượng bùn tạo trình xử lý lượng bùn bể lắng đứng Bùn làm khô phương pháp dùng sân phơi bùn máy lọc lọc băng tải, máy lọc tấm, máy lọc thùng quay, máy lọc ép Làm khô bùn sân phơi bùn có ưu điểm cấu tạo đơn giản, chi phí thấp nhược điểm phải phụ thuộc vào thời tiết (nếu mái che) tốn nhiều công nhân vận hành Ở sử dụng máy lọc ép để xử lý bùn Thiết bị ép cặn ta lựa chọn thiết bị lọc ép khung  Cấu tạo máy lọc ép khung bản: [17] 131 Hình 4.8: Thiết bị lọc ép khung Cấu tạo thiết bị lọc ép khung mô tả hình gồm dãy khung ghép xen kẽ Khung rỗng nối thông với ống dẫn cặn (1) Bản đặc hai mặt xẻ rãnh nối thông với ống nước rửa (2) ống thoát nước (3) Trên khung có tay vịn để tựa lên nằm ngang lắp Giữa khung có vải lọc  Nguyên lý hoạt động: Cặn bơm đẩy vào ống dẫn (1) đưa vào khung Nước thấm qua vải lọc sang mặt rãnh thoát theo vòi (3) Khi cặn chứa đầy khung, tốc độ lọc chậm lại, người ta ngừng cung cấp cặn để tiến hành rửa bã Trong trình rửa bã, nước rửa theo ống (2) phân phối vào mặt bảng (khi cách vòi khóa vòi), ngấm qua lớp bã khung, sang 132 bên cạnh thoát theo vòi thoát Khi rửa xong bã người ta tháo khung để xả cặn Máy lọc ép khung có ưu điểm bề mặt lọc lớn, động lực trình lớn nên hiệu suất lớn, kiểm tra trình làm việc dễ thay vải lọc Tuy nhiên nhược điểm thiết bị công việc tháo bã thực thủ công tay nên nặng nhọc, quy trình rửa bã chưa hoàn hảo vải lọc nhanh bị bào mòn Lượng bùn ép thu lưu giữ kho chứa bùn nhà máy Lượng bùn xử lý để tận thu kim loại chứa nước thải Nước thải sau ép bùn dẫn trở lại bể trung hòa để trung hòa trước thải Máy lọc ép khung mua sẵn thị trường ta không tính toán mà dựa vào catalog nhà sản xuất mà lựa chọn cho phù hợp => Ngoài thiết bị thiết bị phụ bơm, máy nén khí, thùng chứa thiết bị nhiều thiết bị phụ khác bơm định lượng, ống, rãnh thoát nước thải, phòng thí nghiệm vv Nhưng khuôn khổ đồ án ta tính lựa chọn sơ thiết bị ... TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY GIAI ĐOẠI 1.1 Giới thiệu chung nhà máy Spindex Hà Nội 1 .2 Thực trạng công nghệ sản xuất nhà máy 1.3 Thực trạng xử lý nước thải nhà máy. .. thống xử lý nước thải nhà máy giai đoạn Bảng 3 .2 Chi phí cải tạo hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình Tên hình Hình 1.1 Vị trí địa lý nhà máy Spindex Hà Nội Hình 1 .2. .. nước thải giai đoạn Nghiên cứu ng dụngcông nghệ xử lý nước thải mạ Crom, Niken giai đoạn cho giai đoạn nhà máy Đối tượng nghiên cứu Công nghệ xử lý nước thải rửa sau mạ Crom, Niken Phạm vi nghiên