Xử lý nước thải của CÔNG TY TNHH THUỘC DA ĐẶNG TƯ KÝ

XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký Nhóm - DH05MT MỤC LỤC I KHÁI QUÁT Khái niệm 2 Đặc điểm công nghệ II TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT THUỘC DA Ở VIỆT NAM .3 III CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT THUỘC DA I NGUỒN, ĐẶC TÍNH NƯỚC THẢI THUỘC DA II TÁC ĐỘNG CỦA NƯỚC THẢI THUỘC DA ĐẾN MÔI TRƯỜNG .10 CHƯƠNG III XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY THUỘC DA 11 I CÁC PHƯƠNG PHÁP XỦ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH THUỘC DA 11 Phương Pháp Xử Lý Cơ Học 11 Phương Pháp Xử Lý Hóa Học .11 Phương Pháp Xử Lý Hóa Lý .12 Phương Pháp Xử Lý Sinh Học 13 Phương Pháp Xử Lý Kết Hợp .14 CHƯƠNG IV NGUỒN GỐC VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI CỦA CƠNG TY TNHH THUỘC DA ĐẶNG TƯ KÝ 18 I KHÁI QUÁT CÔNG TY TNHH THUỘC DA ĐẶNG TƯ KÝ 18 Sơ lược q trình hình thành phát triển cơng ty: 18 Tổng quan công ty 18 II QUY TRÌNH SẢN XUẤT 19 III NGUỒN GỐC VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI 20 I THÔNG SỐ THIẾT KẾ 26 II CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ĐỀ XUẤT 28 IV TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 30 A DÒNG KHÁC 30 Song chắn rác 30 Ngăn tiếp nhận 33 SCR tinh 33 Bể lắng đứng 34 B DÒNG CROM 36 SCR dòng Crom 36 Bề khử Crom 38 C DÒNG CHUNG 40 Bể điều hòa 40 Tính tốn thiết bị trộn 43 Bể phản ứng kết hợp lắng .44 Aerotank 47 Lắng .53 Bể nén bùn 55 CHƯƠNG VI: TÍNH KINH TẾ 57 Chi phí đầu tư 57 Chi phí lãi suất ngân hàng tính cho 1m3 nước thải .58 Chi phí bảo trì bảo dưỡng năm : .59 Chi phí vận hành cho 1m3 nước thải 59 Trang XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký Nhóm - DH05MT CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ NGÀNH THUỘC DA I KHÁI QUÁT Khái niệm Ngành công nghiệp thuộc da ngành sản xuất, chế biến da tươi, da muối hoá chất để nâng cao chất lượng da sống Từ loại da bán thành phẩm chế biến thành loại da thành phẩm có ích phục vụ cho nhu cầu đa dạng người tiêu dùng giầy dép, túi xách,… Đặc điểm công nghệ Công nghiệp thuộc da ngành công nghiệp lâu đời có khắp nơi giới Ngun liệu da động vật hoá chất cần thiết cho cơng đoạn sản xuất Hóa chất dùng để thuộc da thường dùng tanin, fomanđehit, hợp chất crôm, nhôm, ziriconi, v.v Sản phẩm ngành công nghiệp da thuộc Mục đích chống lại phân huỷ da động vật nhuộm màu cần thiết Trong thuộc da, người ta dùng phương pháp hoá học để khử lớp lơng bên ngồi lớp bạc nhạc bên Lớp corium lớp da thật Da sống động vật thường gồm lớp:  Lớp ngoài: lớp biểu bì Epidermis (có chứa lơng)  Lớp Corium ( Keration) - lớp mơ mạch liên kết Lớp có chứa collagen, protein Elastin  Lớp Cubcutis (lớp da) lớp thịt lớp mỡ Trong trình thuộc da chất protein (colagen) da, lơng chất thuộc da hình thành liên kết hố học làm biến đổi bất thuận nghịch tính chất da lơng, giảm co ngót thể tích sấy khô, tăng độ xốp sau sấy, tăng độ bền học, giảm độ trương ngấm nước, bền men thủy ngân, tăng độ đàn hồi Chất thuộc da ngấm vào da nhiều trường hợp gây biến đổi màu sắc; tỉ số độ sâu bị đổi màu độ dày lớp da gọi độ nhuốm màu Thuộc da tanin thường thực qua giai đoạn, thời gian - ngày đêm Thuộc da hoá chất vơ thực qua giai đoạn  Ở giai đoạn 1: cho dung dịch đicromat axit vào, hỗn hợp khơng có tính chất thuộc da có tính chất nhuộm màu  Ở giai đoạn 2: cho hiposunfit vào để khử Cr +6 thành Cr+3 (tác nhân có tính chất thuộc da, liên kết với colagen da) Trang XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký Nhóm - DH05MT II TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT THUỘC DA Ở VIỆT NAM Ngành giày da Việt Nam đứng thứ tư số nước xuất lớn giới, sau Trung Quốc, Hồng Kông Italia Theo số liệu thống kê, kim ngạch xuất giày dép toàn ngành Da - Giày Việt Nam năm 2006 đạt 3,59 tỷ USD tăng 20% so với năm 2005 với sản lượng xuất 579 triệu đôi giầy dép loại Túi cặp xuất đạt trị giá 503 triệu USD tăng % so với năm 2005 (Hiệp Hội Da Giày Việt Nam, 2007) Ngành da giày xếp thứ nhóm ngành hàng giai đoạn 2001 2005 xếp thứ nhóm ngành hàng giai đoạn 2006 - 2010 ưu tiên xuất Trong quy hoạch phát triển ngành da giày tới năm 2010, ngành da giày đưa tiêu đạt kim ngạch xuất 3,1 tỷ USD năm 2005 phấn đấu đạt 6,2 tỷ USD năm 2010 với tốc độ tăng trưởng bình quân đạt 20-22% Bảng 1: Mục tiêu sản lượng giá trị xuất (2005-2010) Năm Giày dép loại (Đơn vị: 1.000 đôi) 2005 Tổng sản lượng Xuất Tổng sản lượng Cặp, túi xách (Đơn vị: 1.000 đôi) Da thành phẩm (Đơn vị: 1.000 sqft) Xuất Tổng sản lượng Xuất Tổng XK (Triệu USD) 2010 470.000 720.000 427.700 655.200 51.700 80.700 50.500 78.470 40.000 80.000 25.000 65.000 3.100 6.200 Nguồn: Hiệp Hội Da Dày Việt Nam, 2007 Theo thống kê công nghiệp nguyên liệu thuộc da đáp ứng 25% nhu cầu, 80 triệu sqft da thuộc theo nhu cầu thị trường bao gồm chủ yếu loại da da trâu, da bò, da lợn Với đàn trâu khoảng triệu và mức tăng trưởng trung bình 3,5% hàng năm cung cấp 20.000 tấn/năm, đủ để phục vụ cho nhu cầu sở Tương tự với đàn lợn, tính đến năm 2001, tồn quốc có khoảng 80.827 ước đốn hàng năm cung cấp 247.845,465 sqft/năm Bên cạnh đó, năm gần thị trường thuộc da xuất nhiều sản phẩm da thuộc có giá trị kinh tế cao da Cá sấu da Đà điều Trong da Đà Điều xa lạ với thị trường thuộc da Việt Nam, ngược lại thuộc da Cá sấu dần khẳng định thị trường Việt Nam giới Tuy nhiên thực đáng buồn cho nghành sản xuất da thuộc Việt Nam chất lượng nguồn nguyên liệu cung cấp kém, bề mặt da bị ghẻ, rách Ngun nhân cơng nghiệp thuộc da chưa có qui hoạch tổng thể, da nhỏ lẻ, trâu bò phần lớn ni làm sức Trang XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký Nhóm - DH05MT kéo, cộng với việc giết mổ lột da bảo quản chủ yếu thủ cơng tùy tiện, thiếu kỹ thuật làm cho da nhiều vết rách, lỗ thủng dẫn đến chất lượng da nước có chất lượng kém, không phù hợp với yêu cầu nhà sản xuất Hiện nguồn nguyên liệu nhập từ nước ngồi lớn chủ yếu từ thị trường Đài Loan, Trung Quốc, Úc, Châu Âu … Bảng 2: Thống kê nhu cầu nguyên liệu nghành thuộc da Da động vị vật Ðơn 2005 2010 Da thuộc Bảo quản 1.000 sqft 28.000 56.000 - Da cật 1.000 sqft Rửa, hồi tươi 29.930 40.600 - Da váng 1.000 sqft 7.070 15.400 23.660 40.460 19.460 26.110 2.800 11.900 1.400 2.450 Chỉ tiêu tính Da nguyên liệu - Da trâu bò (nội địa) Tẩy lơng, ngâm vơi Xén tấndiềm, nạo thịt - Da bò muối (nhập) - Da váng (nhập) Xẻ da, xén tỉa Khử vôi, làm mềm Nguồn http://www.dpi.hochiminhcity.gov.vn Tại thành phố Hồ Chí Minh, xí nghiệp, sở thuộc da nằm rải rác quận huyện, trongKhử mỡ, phảitẩy kểnhờn đến nhà máy lớn như: Công ty da Sài Gòn, Nhà máy thuộc da Bình Lợi, Cơng ty liên doanh thuộc da Tamico, Khu tiểu công nghiệp ngành thuộc da đường Âu Cơ Có hai dạng quy mô sản xuất ngành thuộc da TP.HCM Ủ, ép trung bình, lớn có cơng suất từThuộc lần Các xí nghiệp – 4Crom da/ngày cxốpxốpxốp Các sở tiệu thủ công nghiệp tư nhân quản lý phần lớn vốn đầu tư Ép nước nhỏ, máy mócĂnthiết dầu bị lạc hậu, diện tích mặt hẹp công suất khoảng 50 – 300 kgda/ngày dạng quy mơ nhỏ chiếm đa số III CƠNG NGHỆ Ty SẢN XUẤT THUỘC DA Bào Nhìn chung cơng nghệ thuộc da loại da khác không khác biệt nhiều, cơng nghệ sản xuất thuộc da thể theo hình Sấy Nén Thuộc lại, nhuộm ăn dầu Ép, ty Sấy Xén rửa, hoàn thiện Đánh bóng Trang XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký Nhóm - DH05MT Hình 1: Quy trình cơng nghệ thuộc da  Công nghệ thuộc da gồm bước sau: • Bảo quản cách ướp muối hay sấy khô, thông thường dùng phương pháp ướp Trang XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký Nhóm - DH05MT • Hồi tươi để lấy lại nước trình bảo quản, thường sau hồi tươi lượng nước da chiếm từ 70% - 80% • Ngâm vôi, tẩy lông dùng vôi natrisunfit (Na2S) với mục đích thuỷ phân protein xung quanh chân lơng làm cho chân lông lỏng ra, mềm dễ tách khỏi da • Xén diềm, nạo thịt phương pháp học để tách phần lơng lại, diểm thịt bạc nhạc, sau xỉa da xén tỉa • Khử vơi làm mềm da với mục đích tách lượng vơi dư lại da để tránh tượng làm cứng da cho da dễ thấm hố chất thuộc • Làm xốp tạo mơt trường pH thích hợp để chất thuộc dễ khuyếch tán vào da liên kết với phân tử collagen • Thuộc dùng hố chất Tanin (Tanin nhân tạo hay tanin tự nhiên) hợp chất crom đưa vào da, cố định cấu trúc cùa collagen làm cho da khơng bị thối rữa có tính chất cần thiết phù hợp với mục đích sử dụng • Thuộc crom đòi hỏi q trình ngâm vơi lâu trình làm mềm da ngắn thuộc Tanin Hoá chất thuộc muối Crom 3+ Cr2(SO4)3, Cr(OH)SO4, Cr(OH)Cl2 Nồng độ muối Crom dung dịch thường 8%, tương ứng 25 – 26% Cr2O3 • Mơi trường thuộc thường có pH từ 2,5 - 3, thời gian thuộc từ 24h Thuộc Crom thường để sản xuất da mềm, thuộc tanin thường dùng để sàn xuất da cứng Tanin thảo mộc được tách chiết từ nguồn thực vật thông, tùng, sồi,… Tanin nhân tạo hay syntan phức chế phenolsunphonicaxit formaldehit Thời gian thuộc tanin thường kéo dài vài tuần ( 3- tuần, có vài tháng) tuỳ theo yêu cầu chất lượng da • Da sau thuộc ủ để cố định chất thuộc vào da ép để tách nước Sau làm mềm dầu thực vật động vật, ty để làm nếp nhăn, nén cho da phẳng sấy cho da khơ, da đánh bóng nhuộm thuốc nhuộm để tạo màu theo yêu cầu sử dụng Trang XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký Nhóm - DH05MT CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI TRONG CÔNG NGHIỆP THUỘC DA I NGUỒN, ĐẶC TÍNH NƯỚC THẢI THUỘC DA Cơng nghệ sản xuất chế biến thuộc phát triển mạnh không nước Châu Âu, Châu Mỹ, Châu Á mà phát triển mạnh Việt Nam với đời thành lập công ty với vốn đầu tư 100% nước ngồi Do việc xử lý nước thải nhà máy phải quan tâm từ giai đoạn thiết kế ban đầu Hầu hết công đoạn cơng nghệ thuộc da q trình ướt, có nghĩa sử dụng nước Định mức tiêu thụ nước khoảng 30-70m3/tấn da nguyên liệu Tải lượng, thành phần chất nhiễm nước phụ thuộc vào lượng hố chất sử dụng lượng chất tách từ da Định mức hố chất tiêu thụ nước cơng nghệ thuộc da tóm tắt bảng Bảng 3: Định mức hố chất sử dụng cơng nghệ thuộc da (kg/100 kg da muối) Hoá chất Cho sản xuất da cứng Cho sản xuất da mềm NaCl 10-30 10-30 Na2S 3.0 3.0 Ca(OH)2 4.5 4.5 Na2CO3 5.0 5.0 (NH4)2SO4 2.0 2.0 HCl 0.3 0.3 NaHSO3 1.5 1.5 H2SO4 4.0 4.0 Na2SO3 Tanin 2.0 12.0 1.0 Crom (Cr2SO4) 10 Dầu thực vật 4.0 Syntan 3.0 Chất trợ nhuộm 3.8 Trang XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký Nhóm - DH05MT Thuốc nhuộm 0.6 Chất hồn thiện dung môi hữu 4.0 30-35 m3/ da Nước 30-60 m3/ da Nguồn : Trần Văn Nhân – Ngơ Thị Nga(2005) Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải NXB khoa học kỹ thuật Tuỳ thuộc vào công đoạn sản xuất xí nghiệp mà tính chất nước thải khác Bảng 4: Tính chất nước thải công đoạn: Công đoạn Thông số Tác động đấn môi trường Rửa, ngâm (hồi tươi) Nước thải nhiễm BOD5, COD, SS, Cl- Nước thải nhiễm BOD, COD: Gây thiếu hụt oxi nước, phân hủy yếm khí sinh mùi (khí H2S, NH3) gây độc hại đến thủy sinh Ngâm vơi Nước thải có độ kiềm, BOD, sunphit, SS cao Sunphit nồng độ lớn 600mg/l chất tẩy Tẩy lông, rửa Nạo bạc nhạc Rửa vôi SS gây lắng cặn đường ống bồi lấp nguồn tiếp nhận cặn chất hữu gây thiếu hụt oxi, điều kiện yếm khí xảy ra, ảnh hưởng đến sinh vật đáy, thủy sinh Rửa Ngâm axít Nước thải nhiễm axit, DS Gây ô nhiễm nguồn nước, tiếp xúc với người vật gây bệnh ngồi da, nặng phỏng, giết chết thủy sinh, ăn mòn cơng trình kim loại Thuộc Nước thải nhiễm axit, Crom Axit Crom gây lở loét da, viêm phế quản (hơi axit crom), viêm da, dị ứng da, tác nhân gây bệnh ung thư, quái thai Rửa Nhuộm ăn dầu Nước thải nhiễm axit, Crom Crom, dầu, màu, BOD, COD, SS Nước thải nhiểm dầu: cản trở trình khuyếch tán oxi vào nước Trang XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký Hãm rửa Nước thải nhiễm màu, BOD Nhóm - DH05MT Gây thiếu hụt oxi nước, phân hủy yếm khí, sinh mùi, khí H2S, NH3 gây độc hại đến thủy sinh Trong công đoạn bảo quản, muối ăn NaCl sử dụng để ướp da sống, lượng muối sử dụng từ 100-300 kg cho da nguyên liệu Nước thải công đoạn chứa tạp chất bẩn, máu mỡ, phân động vật Trước đưa vào công đoạn tiền xử lý, da muối rửa để bỏ muối, tạp chất bám vào da, sau ngâm nước từ 8-20h để hồi tươi da Nước thải cơng đoạn hồi tươi có màu vàng lục chứa protein tan albumin, chất bẩn bám vào da có hàm lượng muối NaCl cao Do chứa lượng lớn chất hữu dạng hoà tan lơ lửng, độ pH thích hợp cho phát triển vi khuẩn nên nước thải công đoạn nhanh bị thối rữa Nước thải công đoạn ngâm vôi mang tính kiềm cao Nước thải cơng đoạn chứa muối, vôi, chất lơ lửng, chất hữu cơ, S2- Công đoạn khử vơi làm mềm da có sử dụng lượng nước lớn kết hợp với muối (NH4)2SO4 hay NH4Cl để tách lượng vơi bám da làm mềm da men tổng hợp hay men vi sinh Các men tác đông đến cấu trúc da, tạo độ mềm mại cho da Nước thải công đoạn mang tính kiềm, có chứa lượng chất hữu cao protein da tan vào nước hàm lượng nitrogen dạng amon hay amoniac Trong công đoạn làm xốp, hoá chất sử dụng axit axetic, axit sunfuriuc axit formic Các axit có tác dụng chấm dứt hoạt động men tạo môi trường pH thích hợp cho q trình khuếch tán chất thuộc vào da Nước thải cơng đoạn mang tính axit cao Nước thải cơng đoạn thuộc mang tính axit có hàm lượng Cr3+ cao ( khoảng 100-200 mg/l) thuộc crom BOD5 cao thuộc tanin (khoảng 6000-12000 mg/l) Nước thải crom có màu xanh, nước thải thuộc tanin có màu tối, mùi khó chịu Nước thải công đoạn ép nước, nhuộm, trung hoà, ăn dầu, hoàn thiện thường nhỏ gián đoạn Nước thải chứa chất thuộc, thuốc nhuộm lượng dầu mỡ dư Tóm lại : Nước thải sở thuộc da nói chung có độ màu, chứa hàm lượng rắn (TS), chất rắn lơ lửng (SS), hàm lượng nhiễm hữu cao Các dòng mang tính kiềm nước thải công đoạn hồi tươi, ngâm vôi Nước thải cơng đoạn làm xốp, thuộc mang tính axit Ngồi nước thải thuộc da chứa sunfua, crom dầu mỡ Ngồi dòng thải chung chứa sunfua, crom dầu mỡ với hàm lượng sunfua : 120 - 190 mg/L; Cr3+ : 70 - 100 ng/L; dầu mỡ : 100 - 500 mg/L Đặc tính nước thải ngành thuộc da Trang XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký Nhóm - DH05MT Bảng 5: Đặc tính nước thải ngành thuộc da Cơng đoạn Lượng nước thải m3/ pH da muối TS (mg/L) SS (mg/L) BOD5 (mg/L) Hồi tươi 2.5 - 4.0 7.5 - 8.0 8000 - 28000 2500 - 4000 1100 - 2500 Ngâm vôi 6.5 - 10 10-12.5 16000 45000 - 4500 - 6500 6000 - 9000 Khử vôi 7.0 - 8.0 3.0-9.0 1200 - 12000 200 - 1200 1000 - 2000 Thuộc tanin 2.0 - 4.0 5.0-6.8 8000 - 50000 5000 - 20000 6000 - 12000 Làm xốp 2.0 - 3.0 2.9-4.0 16000 45000 Thuộc crom 4.0 - 5.0 2.6-3.2 2400 - 12000 Dòng tổng 30 - 35 7.5-10 10000 25000 - 600 - 6000 300 - 1000 - 1200 - 6000 600 - 2200 800 - 1200 2000 - 3000 Nguồn : Trần Văn Nhân - Ngô Thị Nga, (2005) Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải NXB khoa học kỹ thuật II TÁC ĐỘNG CỦA NƯỚC THẢI THUỘC DA ĐẾN MÔI TRƯỜNG Nước thải thuộc da không xử lý gây tác hại nghiêm trọng tới nguồn tiếp nhận Nước thải chứa hàm lượng chất hữu cao làm giảm lượng oxi hòa tan nước, gián tiếp ảnh hưởng tới đời sống loài thủy sinh sống khu vực Nước thải chứa hàm lượng chất lơ lửng dạng vô hữu cao gồm thành phần vôi, thịt dư làm dòng nước bị vẩn đục lắng đọng ảnh hưởng đến loài động vật sống cá, sinh vật phù du tồn kênh mương khu vực Các muối vô làm tăng độ mặn nước, tăng áp suất thẩm thấu độ cứng nước Sự có mặt crom nước thải làm giảm hoạt động phân hủy chất hữu vi sinh vật Nước chứa sunfua gây mùi vị khó chịu ngộ độc cho cá Nước thải thuộc da ngấm vào đất làm đất trở nên cằn cõi, màu mỡ nước có chứa hàm lượng muối NaCl cao, mặt khác ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước ngầm Trang 10 XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký 4F = π D= Nhóm - DH05MT × 10,62 = 3,67 m chọn D = 3,7 m 3,14 Chiều cao phần hình nón bể lắng đứng xác định theo cơng thức :  D − dn   3,7 − 0,4  hn = h2 + h3 =   × tg 50 =   × tg 50 ≈ 2m     Trong : h2 = chiều cao lớp trung hòa, m h3 = chiều cao giả định lớp cặn lắng bể, m D = đường kính bể lắng, m dn = đường kính đáy nhỏ hình nón cụt, lấy dn = 0,4 m α = góc nghiêng đáy bể lắng so với phương ngang, lấy không nhỏ 500 (điều 6.5.9 TCXD 51- 84) Chọn α = 500 Chiều cao tổng cộng bể lắng đứng : H = htt + hn + h0 = htt + (h2 + h3) + h0 = 2,7 + + 0,3 = m Trong : h0 = chiều cao trữ, h0 =0,3 m Tính toán máng cưa Máng thu nước nước đặt vòng theo tiết diện bể : Đường kính máng thu nước chọn 80% đường kính bể lắng : Dm = 0,8 × 3,7 = 2,96 (m) Chiều cao máng chọn h = 0,15 m Chọn máng cưa hình thang có chiều dài đáy lớn 10 cm, đáy nhỏ cm, chiều cao 10 cm Chiều dài máng thu nước Lm = π × Dm = 3,14 × 2,96 = 9,3m Số cưa n = Lm 9,3 = = 93 cưa 0,1 0,1 Trong q trình lắng có mơt phần váng bề mặt Váng sinh nước thải có chứa lượng mỡ, lượng mỡ vớt ngày phương pháp thủ công Kiểm tra lại tải trọng bể lắng I : L= Q 350 = = 32,96 (m3/m2.ngày.) F 10,62 Giá trị thỏa mãn điều kiện cho phép (32,6 – 48,8 m3/m2.ngày) Trang 46 XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký Nhóm - DH05MT Tải trọng máng tràn : Lm = Q 350 = = 37,65 m3/m.h πDm 3,14 × 2,96 Giá trị cho phép < 500 m3/m.ngày Hiệu suất xử lý cặn lơ lửng đạt 65% tải trọng 32,96 m 3/m2.ngày Lượng bùn tươi sinh ngày : Mtươi = 635 * 350 * 0,65 = 144,46 kgSS/ngày 1000 Giả sử bùn tươi nước có hàm lượng cặn 5% (độ ẩm 95%), khối lượng riêng bùn tươi 1,053 kg/l Vậy lưu lượng bùn tươi cần phải xử lý : Qt = 144,46kg / ngày = 2744 (L/ngày) = 2,744(m3/ngày) 0,05 ×1,053kg / L Hiệu suất xử lý qua bể lắng Hiệu suất xử lý SS, BOD, COD 65%, 75%, 65% Hàm lượng cặn lơ lửng giảm 65% , lại i C SS = C SS * (1 − 65)% = 635 * 35% = 222mg / l Hiệu xử lý BOD 75%, hàm lượng BOD5 lại: i C BOD = C BOD * (1 − 75)% = 2208 * 25% = 552mg / l Hiệu xử lý COD 65%, hàm lượng lại: i C COD = C COD * (1 − 65)% = 2904 * 35% = 1016mg / l Aerotank Bảng 17: Các thông số thiết kế kích thước bể Aerotank STT Thơng số Đơn vị Giá trị Lưu lượng trung bình, Qtbngày m3/ngày 350 Thể tích hữu ích bể, V m3 183 Chiều sâu hữu ích bể, H m 3,5 Chiều dài bể, L m 13,56 Chiều rộng bể, B m 4,5 Số lượng đĩa tán khí Cái 85 Lưu lượng bơm m3/h 14,58 Thời gian lưu nước h 12,56 Trang 47 XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký Nhóm - DH05MT Hàm lượng BOD5 nước thải dẫn vào Aerotank: 552 mg/l Hàm lượng BOD5 cần đạt sau xử lý: 83 mg/l Hàm lượng chất lơ lửng nước thải dẫn vào Aerotank: 222 mg/l Hàm lượng chất lơ lửng cần đạt sau xử lý: 33 mg/l  Tính nồng độ BOD5 hòa tan nước đầu BOD5(ra) = BOD5 hòa tan nước đầu + BOD chất lơ lửng đầu Phần có khả phân hủy sinh học chất rắn sinh học đầu ra: 0,6*33=19,8 mg/l BOD5 hồn tồn chất rắn có khả phân hủy sinh học đầu 0,6*33*1,42 mgO2 tiêu thụ/mg tế bào bị oxi hóa = 28,1 mg/l BOD5 chất rắn lơ lửng đầu ra: BOD5ll = 28,1 * 0,68 = 19,1mg/l Với BOD20 = BOD5htra = BOD5 0,68 BOD5ra - BOD5ll = 83 – 19,1 = 63,9 mg/l  Xác định hiệu xử lý Hiệu xử lý xác định công thức: L a − Lt *100 La E= Hiệu xử lý tính theo BOD5 hòa tan: 552 − 63,9 *100 = 88,42% 552 E= Hiệu xử lý tính theo BOD5 tổng cộng: 552 − 83 *100 = 85% 552 E=  Xác định thể tích bể aerotank V = θ c * Q * Y * ( La − Lt ) X * (1 + k d * θ c ) Trong đó: θc = 10 ngày: Thời gian lưu bùn (quy phạm – 15 ngày) Qb = 14,58 m3/h =350 m3/ngđ : Lưu lượng bơm Y = 0,6 mgVSS/mgBOD5: Hệ số sản lượng bùn (quy phạm 0,4 – 0,8 mgVSS/mg BOD5 ) La =552 mg/l: BOD5 nước thải dẫn vào bể aerotank Lt =63,9 mg/l: BOD5 hòa tan nước thải đầu bể aerotank Trang 48 XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký Nhóm - DH05MT X = 3500 mg/l: Nồng độ chất lơ lửng dễ bay hỗn hợp bùn hoạt tính Kd = 0,06 ngày-1: Hệ số phân hủy nội bào ⇒V = 10 * 350 * 0,6 * (552 − 63,9) = 183(m ) 3500 * (1 + 0,06 *10)  Lượng bùn dư thải bỏ ngày Hệ số sản lượng bùn Yslb = Y 0,6 = = 0,375 + k d * θ c + 0,06 * 10 Lượng sinh khối gia tăng ngày Ysk = Y slb * Q * ( L a − Lt ) 0,375 * 350 * (552 − 63,9) = = 64,1 (kg/ngày) 1000 g / kg 1000 Lượng tăng sinh khối tổng cộng Ytsk = Ysk 64,1 = = 80,125 (kg/ngày) − z 0,8 Lượng bùn thải bỏ ngày Pt = Ytsk – hàm lượng chất lơ lửng lại dòng thải = 80,125 – (350*33*10-3) = 68,575 (kg/ngày) Xác định lưu lượng bùn thải θc = V*X Qb * X + Qra * X Trong đó: V = 183m3: Thể tích bể Aerotank X=3500mg/l: Nồng độ VSS nồng độ bùn họat tính bể Aerotank Xra= 0,7*33 = 23,1mg/l: Nồng độ VSS SS khỏi bể lắng (0,7 tỷ lệ lượng cặn bay tổng số cặn hữu cơ, cặn không tro) Qb: Lưu lượng bùn thải, m3 ⇒ Qb = V * X − θ c * Q * X 183 * 3500 − 10 * 350 * 23,1 = = 15,99m / ngd θc * X 10 * 3500 Qra=Q = 350 m3/ngđ: Lưu lượng nước thải Thời gian tích lũy cặn: T= V * X 183 * 3500 = = 10 ngày Ysk 64,1*1000  Tỷ số tuần hoàn bể aerotank Phương trình cân vật chất bể aerotank Trang 49 XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký Q Xo Bể Aerotank Nhóm - DH05MT Lắng II Q+Qth X Qth Xth Xth Qra Xra Qb Q*Xo + Qth*Xth = (Q + Qth)*X Với : Q = 14,58 m3/h: Lưu lượng bơm Qth: Lưu lượng bùn hoạt tính tuần hồn Xo=0: Nồng độ VSS nước thải dẫn vào bể aerotank, mg/l X = 3500 mg/l: Nồng độ VSS bể aerotank Xth = 8000 mg/l: Nồng độ VSS bùn tuần hồn Chia vế phương trình đặt α = Qth Q : Tỷ số tuần hoàn ⇒ αX th = X + αX ⇒α = X 3500 = = 0,78 X th − X 8000 − 3500 ⇒Qth = 0,78 ∗Q = 0,78 ∗14,58 =11,3724(m / h )  Thời gian lưu nước bể aerotank θ= V 183 = = 0,523 ngày = 12,55 Q 350 Kiểm tra tỷ số F/M tải trọng hữu L F 552 = a = = 0,3 kgBOD5/kgbùn ngày M θ * X 0,523 * 3500 Tải trọng thể tích = La * Q 552 * 350 *10 −3 = *10 −3 = 1,055 kgBOD5/m3 ngày V 183 Cả hai giá trị nắm giới hạn cho phép aerrotank xáo trộn hoàn toàn với F/M= 0,2 – 0,8 kg/kg.ngày tải trọng thể tích khoảng 0,8 – 1,92 kgBOD5/m3 ngày  Xác định lượng oxi cấp vào bể Trang 50 XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký Nhóm - DH05MT Khối lượng BOD5 cần xử lý ngày G= Lα − BOD5htre 0,68 * Q *10 −3 = 552 − 63,9 * 350 *10 −3 = 251 kg/ngày 0,68 Lượng oxi yêu cầu M = G – 1,42*Ysk =251– 1,42*64,1 = 159,978 kg/ngày Tính thể tích khơng khí Giả sử hiệu vận chuyển oxi thiết bị thổi khí 8%, hệ số an tồn sử dụng thiết kế thực tế Lượng không khí u cầu theo lý thuyết (giả sử khơng khí chứa 23,2%O2 theo trọng lượng trọng lượng riêng khơng khí ở 20 oC 0,0118 kN/m3 = 1,18 kg/m3) Q klt = M 159,978 = = 584,37 m3 /ngày 1,18 * 0,232 1,18 * 0,232 Lượng không khí yêu cầu với hiệu vận chuyển 8% Q k yc = Q k lt 0,08 = 584,37 = 7304,67 m3 /ngày = 5,07m3/phút 0,08 Lượng khơng khí thiết kế để chọn máy nén khí Q k = Q k yc * = 5,07 * = 10,14 m3/phút = 0,169m3/s Xác định áp lực công suất hệ thống nén khí Khi phân phối vào bể ống khoan lỗ đặt dọc theo chiều bể, vận tốc khí khỏi lỗ từ – 10m/s Áp lực cần thiết cho hệ thống khí nén Hct = hd +hc + hf + H Trong đó: hd: Tổn thất áp lực ma sát dọc theo chiều dài ống dẫn hc: Tổn thất cục hf: Tổn thất qua thiết bị phân phối H: Chiều sâu hữu ích bể Với tổng tổn thất hd hc thường không vượt 0,4m, tổn thất h f khơng vượt q 0,5m Do áp lực cần thiết là: Hct = 0,4 +0,5 + = 3,9 m Áp lực máy nén khí P= 10,33 + H ct 10,33 + 3,9 = = 1,38at 10,33 10,33 Xác định cơng suất máy nén khí Trang 51 XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký ( ) Nhóm - DH05MT 34400 * P − * Qk 34400 * (1,38 − 1) * 0,169 = = 6,98kW 102 *η 102 * 0,8 N= , 29 0, 29 Với η : Cơng suất máy nén khí, chọn η =0,8 (quy phạm từ 0,7 – 0,9) Chọn máy nén khí sử dụng cho bể aerotank, máy có cơng suất kW Hệ thống phân phối khí Đặt ống phân phối hình xương cá đáy bể với φ 80mm với chiều dài 13m, có 20 ống phụ φ 50mm dài 4,5m đặt cách 0,65m đặt cách thành bể 0,325m Chọn thiết bị khuyếch tán khí với đĩa khuyếch tán khí có kích thước đĩa φ 300 mm Số lượng đĩa khuyếch tán khí (Nx) cần thiết: Nx = Qk *1000 D * 60 Qk =608,4 m3/h: Lượng khơng khí cấp vào bể aerotank D = 120 l/phút: Lưu lượng riêng khơng khí (quy phạm từ 80 – 120l/phút) ⇒ Nx = 608,4 *1000 = 84,5 đĩa 120 * 60 Lấy 85 đĩa  Kích thước bể aerotank Diện tích mặt bể aerotank F= V 183 = = 61m H Trong đó: H = 3m: Chiều cao công tác bể Theo TCXD 51-84: B/H = 1,5 ⇒ B= 4,5m Tổng chiều dài hành lang bể Aerotank: L= F 61 = = 13,56m B 4,5 B: Chiều rộng hành lang bể Aerotank Có bể Aerotank, bể Aerotank có hành lang: Chiều cao xây dựng bể: Hxd = H+ hat = 3+0,5 = 3,5m Chiều cao an toàn bể hat = 0,5 m Đáy bể dày 0,4m, thành bể dày 0,25 m Đường kính ống dẫn từ Aerotank đến BL II Trang 52 XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký Nhóm - DH05MT Căn bảng trang thủy lực mạng lưới cấp thoát nước ta có kết sau: Q = 184( l / s ) D = 500 mm h/d =0,8 I = 0,003 V = 1,11m/s Lượng SS từ aerotank chuyển qua lắng SSql = SS vào aerotank + 40% BOD vào aerotank = 222 + 552*40% = 442,8 mg/l Lắng Thơng số thíết kế STT Thơng số Đơn vị Giá trị Thời gian lưu nước Giờ 2 Đường kính bể m 3,7 Chiều cao bể m 6,6 Số lượng bể Cái Lưu lượng nước thải m3/h 14,58 - Diện tích tiết diện ướt ống trung tâm bể lắng: f = Qtt 0,00405 = = 0,135 m2 vtt 0,03 Với vtt tốc độ dòng chảy ống trung tâm, vtt = 30 mm/s - Diện tích tiết diện ướt phần lắng bể: F0 = Qtt 0,00405 = = 8,1 m2 v2 0,0005 Với v2 Tốc độ dòng chảy bể lắng đứng (sau aerotank), v2 = 0,5 mm/s - Diện tích tổng cộng bể lắng đứng đợt II: F = f + F0 = 0,135 + 8,1 = 8,235m2 Chọn đường kính bể lắng II đường kính bể lắng I, D = 3,7 m F1 = π * D 3,14 * 3,7 = = 10,74m2 - Số bể lắng đợt II Trang 53 XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký n= F F1 = Nhóm - DH05MT 8,235 = 0,77 ≈ bể 10,74 - Đường kính ống trung tâm: d= 4* f * 0,135 = = 0,415 m n *π 1* π - Chiều sâu lớp nước bể lắng II: Htt = v2*t = 0.0005*2*3600 = 3.6 m Trong t = 2h thời gian lắng Chiều cao hình nón bể lắng đứng:  D − dn   * tgα   Hn = h2 + h3 =  Trong đó: o h2: Chiều cao lớp trung hòa, m o h3: Chiều cao giả định lớp cặn lắng bể, m o D: Đường kính bể lắng o dn: Đường kính đáy nhỏ hình nón cụt, lấy dn = 0.5m α: Góc nghiêng đáy bể lắng so phương ngang Theo TCXD-51-84 chọn α = 500 o  − 0,5   * tg 50 = 2,7 m   hn =  - Chiều cao ống trung tâm lấy chiều cao tính tốn vùng lắng 3,6 m Đường kính miệng loe ống trung tâm lấy chiều cao phần loe 1,35 đường kính ống trung tâm (theo TCXD-51-84) dl = hl = 1,35*0,415 = 0,56 m - Đường kính hắt lấy 1,3 lần đường kính miệng loe: 1,3* 0,56 = 0,728 m Góc nghiêng bể mặt hắt so mặt phẳng ngang lấy 170 - Khoảng cách mép miệng loe đến mép bề mặt hắt theo mặt phẳng qua trục: L= * Qs vk * π * ( D + d n ) Trong đó: vk tốc độ nước chảy qua khe hở miệng loe ống trung tâm bề mặt hắt lấy vk = 15 mm/s L = 0,06 m - Tổng chiều cao bể lắng: H = htt + hn + h0 = 3,6 + 2,7 + 0.3 = 6,6 m Trong đó: h0 khoảng cách mực nước đến thành bể, h0 = 0.3 m Trang 54 XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký Nhóm - DH05MT - Tính tốn máng cưa Máng thu nước nước đặt vòng theo tiết diện bể : Đường kính máng thu nước chọn 80% đường kính bể lắng : Dm = 0,8 × 3,7 = 2,96 (m) Chiều cao máng chọn h = 0,15 m Chọn máng cưa hình thang có chiều dài đáy lớn 10 cm, đáy nhỏ cm, chiều cao 10 cm Chiều dài máng thu nước Lm = π × Dm = 3,14 × 2,96 = 9,3m Số cưa n = Lm 9,3 = = 93 cưa 0,1 0,1 Kiểm tra lại tải trọng bể lắng I : L= Q 350 = = 42,5 (m3/m2.ngày.) F 8,235 Giá trị thỏa mãn điều kiện cho phép (32,6 – 48,8 m3/m2.ngày) Tải trọng máng tràn : Lm = Q 350 = = 37,65 m3/m.h πDm 3,14 × 2,96 Giá trị cho phép < 500 m3/m.ngày Hiệu suất xử lý cặn lơ lửng đạt 90% tải trọng 42,5 m 3/m2.ngày Lượng bùn tươi sinh ngày : Mtươi = 442,8 gSS/m3 x350m3/ngày x 0,9/1000g/kg = 139,48 kgSS/ngày Giả sử bùn tươi nước có hàm lượng cặn 5% (độ ẩm 95%), khối lượng riêng bùn tươi 1,053 kg/l Vậy lưu lượng bùn tươi cần phải xử lý : Qt = 139,48kg / ngày = 2649 L/ngày = 2,649 m3/ngày 0,05 ×1,053kg / L Bể nén bùn Nhiệm vụ bể nén bùn giảm độ ẩm bùn, cặn từ 96% đến khoảng 75 – 80% trước thải bỏ, trường hợp tính tốn tác giả kết hợp bể nén bùn với bể chứa bùn Lượng bùn dẫn tới bể nén bùn gồm : - Lượng bùn dư từ bể khử Crom : Qdư = 0,1368 m3/ngày - Bùn tươi từ bể lắng I : Qtươi = 3,231 m3/ngày - Bùn tươi từ bể lắng keo tụ : Qtươi = 2,744m3/ngày Trang 55 XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký Nhóm - DH05MT - Bùn tươi từ lắng II : Qdư = 2,649 m /ngày Vậy lưu lượng cần phải xử lý ngày : Qbùn = 0,1368+ 3,231 + 2,744 + 2,649 = 8,7608 m3/ngày Chọn thời gian lưu bùn bể ngày Thể tích cần thiết bể nén bùn : V = t x Q = x 8,7608 = 17,5216 m3 Kích thước bể nén bùn : B x L x H = x x (m) Trang 56 XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký Nhóm - DH05MT CHƯƠNG VI: TÍNH KINH TẾ Chi phí đầu tư  Chi phí xây dựng STT Tên cơng trình Thể tích(m3) Loại Số lượng 37 Bê tông cốt thép bể 14 Bê tông cốt thép bể Bê tông cốt thép bể Bể crom Ngăn tiếp nhận Lắng Bể điều hòa 58 Bê tơng cốt thép 1bể Keo tụ lắng 22 Bê tông cốt thép 1bể Bể aerotank 96 Bê tông cốt thép 1bể 28 Bê tông cốt thép 1bể 19 Bê tông cốt thép bể Lắng Bể nén bùn Đơn giá triệu VNĐ Thành tiền triệu VNĐ 370 70 5 290 110 480 140 95 Tổng cộng T1 1755  Chi phí máy móc thiết bị STT Tên thiết bị Song chắn rác thô (thép) Số lượng Đơn vị tính Đơn giá Thành tiền 28 Kg 50.000 1.400.00 Thiết bị trộn (thép) 59 Kg 50.000 2.950.00 Chụp tách khí Kg 15.600 282.000 18,1 Trang 57 XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký Nhóm - DH05MT (thép) Bơm chìm cơng suất 15m3/h Bộ 7.000.00 14.000.0 00 Bơm chìm cơng suất 40m3/h Bộ 15.000.0 00 30.000.0 00 Đĩa sục khí 120 Cái 450.000 54.000.0 00 Bơm hóa chất 117 l/h Bộ 6.000.00 6.000.00 Bơm hóa chất 14,58 l/h Bộ 3.000.00 3.000.00 Máy thổi khí kw/h 14 Kw/h 15.000.0 00 210.000 000 Tủ điện tự động Bộ 25.000.0 00 25.000.0 00 Hệ thống phao tự động Bộ 3.000.00 6.000.00 10 11 352.632 000 Tổng cộng T2 Tổng chi phí đầu tư ban đầu : T = T1 + T2 =1.755.000.000 + 352.632.000 =2.107.632.000 (VNĐ)  Chi phí đầu tư xây dựng cho 1m3nước thải T4 = T 2107632000 = = 825 (VNĐ/m3) t × Q × 365 20 × 350 × 365 Trong : T : Tổng chi phí đầu tư t : Niên hạn thiết kế, 20 năm Q : Lưu lượng thiết kế Chi phí lãi suất ngân hàng tính cho 1m3 nước thải T5 = T × 0,06 2107632000 × 0,06 = = 49,5 (VNĐ/m3) t × Q × 365 20 × 350 × 365 Trang 58 XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký Nhóm - DH05MT Chi phí bảo trì bảo dưỡng năm : Chi phí bảo trì bảo dưỡng = 0,5% chi phí đầu tư T6 = 0,5% x 2107632000= 10.538.160 (VNĐ/năm) Chi phí bảo trì tính cho 1m3 nước thải : T7 = 10538160/(365*350) = 82,5 (VNĐ/m3) Chi phí vận hành cho 1m3 nước thải Hóa chất STT Tên hóa chất Số lượng (kg/ngày) Đơn giá (VNĐ/kg) Thành tiền (VNĐ/ngày) PAFC 280 12.000 3.360.000 Polymer 3,5 100.000 350.000 Vôi sữa 0,833 10.000 8330 Tổng cộng T4 3.718.330 Chi phí hóa chất tính cho 1m3 nước thải : t1 = 3718330 /350 = 10.623 (VNĐ/m3) Lương công nhân : Số công nhân vận hành người, mức lương 3.000.000VNĐ/tháng Chi phí lương cơng nhân vận hành tính 1m3 t2 = 3.000.000/(350*30) = 286 (VNĐ/m3/ngày)  Chi phí điện Cơng suất Thời gian Cơng suất ST Tên hóa chất lắp đặt hoạt tiêu thụ T (Kw/h) động/tháng (kw/h) Đơn giá Thành tiền (VNĐ/thá ng) Bơm nước thải 0,75x3 180 0,75x2 1.000 270.000 Bơm bùn 0,37x1 30 0,37x1 1.000 11.100 Máy thổi khí 7,5x3 720 7,5x2 1.000 10.800.00 Bơm định lượng 0,04x4 180 0,04x4 1.000 28.800 Tổng chi phí 11.109.90 Trang 59 XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký Nhóm - DH05MT Chi phí điện tính 1m3 nước thải : t3 = 11.109.900/365/30 = 1.015 (VNĐ/m3) Chi phí vận hành cho 1m3 nước thải : M = t1 + t2 + t3 = 10623 + 286 + 1015 = 11924(VNĐ/m3) Vậy giá thành cho 1m3nước thải xử lý : T4 + T5 + T7 + M =825 + 49,5 + 82,5 + 11924 =12881 (VNĐ/m3) Trang 60 ... NƯỚC THẢI CỦA CÔNG TY TNHH THUỘC DA ĐẶNG TƯ KÝ I KHÁI QUÁT CÔNG TY TNHH THUỘC DA ĐẶNG TƯ KÝ Sơ lược trình hình thành phát triển công ty: − Công ty TNHH hai thành viên Đặng Tư Ký xây dựng vào năm... Quy trình xử lý nước thải thuộc da nhà máy Elmo AB, Thụy Điển Trang 14 XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký  Nhóm - DH05MT Một số quy trình xử lý nước thải thuộc da áp dụng Việt nam Nước thải tổng... gian Nước thải thuộc crom Thùng trộn d2 nâng pH Bể lắng bậc Trang 15 XLNT Cty TNHH thuộc da Đặng Tư Ký Nhóm - DH05MT Hình 3: Sơ đồ xử lý nước thải cơng ty Tỷ Cao Thắng Hình 4: Quy trình xử lý nước