thiết kế cải tạo hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm công ty liên doanh dệt sai gòn – joubo công suất 720m3 ngày đêm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC THIẾT KẾ CẢI TẠO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆÂT NHUỘM CÔNG TY LIÊN DOANH DỆT SAI GÒN – JOUBO CÔNG SUẤT 720M3/NGÀÊM i Mục lục ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH i TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA i KHOA MÔI TRƯỜNG i LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC i THIẾT KẾ CẢI TẠO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆÂT NHUỘM CÔNG TY LIÊN DOANH DỆT SAI GÒN – JOUBO i CÔNG SUẤT 720M3/NGÀÊM i Mục lục ii Danh mục bảng .iv Danh mục chữ viết tắt v CHƯƠNG : MỞ ĐẦU 1.1 GIỚI THIỆU .1 1.2 MỤC TIÊU 1.3 NỘI DUNG LUẬN VĂN .1 1.4 PHẠM VI 1.4.1 Địa điểm lấy mẫu 1.4.2 Địa điểm tiến hành thí nghiệm .2 1.4.3 Vận hành hệ thống thực tế : CHƯƠNG : TỔNG QUAN .3 2.1 GIỚI THIỆU VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM 2.1.1 Qui trình cơng nghệ tổng qt 2.1.2 Các chất gây nhiễm nước thải cơng nghiệp dệt nhuộm 2.1.3 Thuốc nhuộm 2.1.4 Các chất trợ sử dụng tiền xử lý - nhuộm hoàn tất 10 2.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT .10 2.2.1 Lý thuyết keo tụ 10 2.2.2 Quá trình xử lý sinh học .18 2.3 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUÔM VIỆT NAM VÀ THỂ GIỚI .21 2.3.1 Trong nước 21 2.3.2 Nước 24 2.4 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY LIÊN DOANH DỆT SÀI GÒN-JOUBO .26 2.4.1 Tóm tắt hoạt động cơng ty 26 2.4.2 Nguồn gây ô nhiễm 28 2.4.3 Khả gây cháy nổ 32 2.4.4 Phương án xử lý nước thải có 33 CHƯƠNG : PHƯƠNG PHÁP LUẬN 37 3.1 THÍ NGHIỆM JARTEST 37 3.1.1 Mục đích .37 3.1.2 Mơ hình, hóa chất dụng cụ thí nghiệm 37 3.1.3 Nội dung: .37 3.1.4 Trình tự thí nghiệm : 38 3.2 THÍ NGHIỆM BÙN HOẠT TÍNH HIẾU KHÍ .38 3.2.1 Mục đích .38 3.2.2 Mơ hình, hóa chất dụng cụ thí nghiệm 39 3.2.3 Nội dung nghiên cứu trình tự thí nghiệm 39 ii 3.3 THEO DÕI HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG CÔNG SUẤT 400M3/NGÀY ĐÊM 41 CHƯƠNG : KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN .43 4.1 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM JARTEST 44 4.2 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM BẰNG BÙN HOẠT TÍNH HIẾU KHÍ 48 4.2.1 Kết thí nghiệm xử lý nước thải nhuộm đen sau keo tụ 48 4.2.2 Kết thí nghiệm xử lý nước thải nhuộm đen thơ bùn hoạt tính hiếu khí 49 4.2.3 Kết thí nghiệm xử lý nước thải nhuộm xanh thơ trung hòa bùn hoạt tính hiếu khí .50 4.2.4 KẾT QUẢ VẬN HÀNH HỆ THỐNG CÔNG SUẤT 400M3/NGÀY ĐÊM 51 4.3 THẢO LUẬN KẾT QUẢ 53 CHƯƠNG : ĐỀ XUẤT CƠNG NGHỆ XỬ LÝ & TÍNH TOÁN 55 5.1 ĐÁNH GIÁ .55 5.2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ 55 5.3 CỞ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ 55 5.3.1 Cơ sở từ công nghệ 55 5.3.2 Cơ sở từ vận hành thử hệ thống 400m3/ngày đêm từ thí nghiệm .56 5.4 THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ 58 5.4.1 Đối với nước thải nhuộm xanh 58 5.4.2 Đối với nước thải nhuộm đen 58 5.5 TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 59 5.5.1 Lưu lượng tính tốn 59 5.5.2 Bể điều hòa 59 5.5.3 Bể trộn nhanh .60 5.5.4 Bể tạo 64 5.5.5 Bể lắng .68 5.5.6 Bể Aerotank 72 5.5.7 Bể nén bùn 81 5.5.8 Máy ép bùn dây đai 84 5.5.9 Tính bơm .85 5.6 TÍNH KINH TẾ 86 5.6.1 Mơ tả cơng trình, thiết bị 86 5.6.2 Tính kinh tế 90 Kết luận 93 Kiến nghị .94 Phụ Lục 95 Tài liệu tham khảo 97 iii Danh mục bảng Bảng 2.1 Một số xí nghiệp có qui mô lớn Bảng 2.2 Các chất gây ô nhiễm đặc tính nước thải ngành dệt nhuộm: Bảng 2.3 Đặc tính nước thải sản xuất xí nghiệp dệt nhuộm hàng bơng Bảng 2.4 Đặc tính nước thải số xí nghiệp dệt nhuộm Việt Nam Bảng 2.5 Một số tên gọi thuốc nhuộm dùng thực tế nước ta giới Bảng 2.6 Một số chất trợ q trình nhuộm hồn tất 10 Bảng 2.7 Vi khuẩn tồn q trình bùn hoạt tính 20 Bảng 2.8 Thành phần nước thải công ty Thái Tuấn 21 Bảng 2.9 Nhu cầu nguyên liệu sản xuất 26 Bảng 2.10 Danh mục máy móc thiết bị xưởng sản xuất 27 Bảng 2.11 Nồng độ chất ô nhiễm nước thải sinh hoạt 29 Bảng 2.12 Thành phần tính chất nước thải nhà máy .30 Bảng 2.13 Hệ số ô nhiễm đốt dầu FO .31 Bảng 2.14 Tải lượng ô nhiễm đốt dầu FO 31 Bảng 2.15 Thành phần tính chất nước thải sản xuất cũ 36 Bảng 4.16 Thành phần mẫu đầu vào nước thải nhuộm đen 43 Bảng 4.17 Kết thí nghiệm xác định pH tối ưu lần1, lượng phèn 2000 mg/l 44 Bảng 4.18 Kết xử lý nước thải nhuôm đen sau keo tụ theo thời gian 48 Bảng 4.19 Kết xử lý nước thải nhuôm đen thô theo thời gian 49 Bảng 4.20 Kết xử lý nước thải nhuôm xanh thô theo thời gian 50 Bảng 4.21 Kết theo dõi vận hành hệ thống .51 Bảng 5.22 Motour – hộp số có sẵn thị trường 61 Bảng 5.23 Bác giá trị G trộn nhanh : 62 Bảng 5.24 Các loại cánh khuấy : 62 Bảng 5.25 Kích thước bể trộn nhanh cánh khuấy turbin cánh phẳng 63 Bảng 5.26 Các thông số ngăn trộn nhanh : (chiều cao dự trữ 0,4m) 64 Bảng 5.27 Các thông số thiết kế bể tạo 68 Bảng 5.28 Bảng thông số thiết kế đặc trưng cho bể lắng tròn (ly tâm) : 68 Bảng 5.29 Các thông số thiết kế bể lắng ly tâm : 72 Bảng 5.30 Thành phần tính chất nước thải vảo bể Aerotank 73 Bảng 5.31 Các kích thước điển hình bể aerotank xáo trộn hồn tồn: 75 Bảng 5.32 Thơng số thiết bị khuếch tán khí dạng đĩa 80 Bảng 5.33 Các thông số bể Aerotank 81 Bảng 5.34 Catalog thiết bị lọc ép băng tải .84 Bảng 5.35 Mơ tả cơng trình .86 Bảng 5.36 Mô tả thiết bị 88 Bảng 5.37 Bảng giá thiết bị máy móc 90 Bảng 5.38 Bảng giá xây dựng 91 Bảng 5.39 Thống kê hóa chất sử dụng 91 iv Danh mục hình Hình 2.1 Qui trình cơng nghệ tổng qt nhà máy dệt nhuộm Hình 2.2 Phần tử keo âm với lĩnh vực tĩnh điện học 11 Hình 2.3 Thế tương tác hạt keo .12 Hình 2.4 Một số phương pháp xử lý hiếu khí 19 Hình 2.5 Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ xử lý nước thải nhà máy dệt Thái Tuấn 22 Hình 2.6 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải công ty Đông Nam 23 Hình 2.7 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải Xí nghiệp Vicotex Bảo Lộc 23 Hình 2.8 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải Công ty Stork Aqua Hà Lan 24 Hình 2.9 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải Cơng ty Niederfrohna Đức 25 Hình 2.10 Sơ đồ khối công nghệ sản xuất .27 Hình 2.11 Sơ đồ cấu tạo bể tự hoại ngăn có ngăn lọc .33 Hình 2.12 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải cũ 34 Hình 4.13 Biến thiên độ màu theo pH 44 Hình 4.14 Hiệu khử màu theo pH 44 Hình 4.15 Biến thiên độ đục theo pH .44 Hình 4.16 Hiệu khử đục theo pH .44 Hình 4.17 Biến thiên độ màu theo Cphèn 45 Hình 4.18 Hiệu khử màu theo Cphèn .45 Hình 4.19 Biến thiên độ đục theo Cphèn .45 Hình 4.20 Hiệu khử đục theo Cphèn 45 Hình 4.21 Biến thiên độ màu theo pH 46 Hình 4.22 Hiệu xử lý theo pH 46 Hình 4.23 Biến thiên độ đục theo pH .46 Hình 4.24 Hiệu khử COD theo pH 46 Hình 4.25 Biến thiên độ màu theo Cphèn 47 Hình 4.26 Biến thiên COD theo Cphèn 47 Hình 4.27 Hiệu xử lý theo Cphèn 47 Hình 4.28 Biến thiên độ đục theo Cphèn .47 Hình 4.29 Hiệu xử lý COD nước thải nhuộm đen thô theo thời gian lưu nước .48 Hình 4.30 Hiệu xử lý COD nước thải nhuộm đen sau keo tụ theo thời gian lưu nước 49 Hình 4.31 Hiệu xử lý COD nước thải nhuộm xanh thô theo thời gian lưu nước 50 Hình 4.32 Biến thiên COD màu đầu theo thời gian 52 Hình 4.33 Sự thay đổi COD theo giai đoạn xử lý 53 Danh mục chữ viết tắt TP.HCM Thành phố Hồ Chí Minh VNĐ Việt Nam Đồng TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam v CBCNV Cán công nhân viên COD Chemical Oxyzen Demand BOD5 Biological Oxyzen Demand SS Suspended Solid TS Total Solid MLVSS Mixed Liquor Volatile Suspended Solids MLSS Mixed Liquor Suspended Solids SVI Sludge Volume Index ngđ Ngày đêm KL Khối lượng h Giờ vi Chương 1: Mở Đầu CHƯƠNG : MỞ ĐẦU 1.1 GIỚI THIỆU CÔNG TY TRÁCH NHIỆM HỮU HẠN DỆT SÀI GÒN-JOUBO tọa lạc 191 Bùi Minh Trực, Phường 6, Quận 8, Thành Phố Hồ Chí Minh cơng ty liên doanh nước hoạt động lĩnh vực sản xuất loại vải jean dành cho tiêu thụ ngồi nước Cơng ty đầu tư phát triển thêm dây chuyền dệt nhuộm nhằm đẩy mạnh sản xuất Song song với việc phát triển sản xuất, môi trường vấn đề vấn đề đáng quan tâm Do đầu tư thêm vào sản xuất, lượng chất thải rắn, nước thải khí thải công ty tăng theo nên việc đầu tư vào công nghệ xử lý chất thải quan trọng Hiện hệ thống nước thải có công ty chưa theo kịp với phát triển sản xuất nên việc nâng cấp cần thiểt nhằm giúp công ty đáp ứng tiêu chuẩn thải 1.2 MỤC TIÊU Xác định thông số vận hành thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm sở sử dụng lại 1.3 NỘI DUNG LUẬN VĂN  Thí nghiệm jartest xác định pH liều lượng phèn tối ưu nước thải nhuộm đen thơ  Thí nghiệm xử lý sinh học nước thải nhuộm đen thô,nước thải nhuộm đen sau qua xử lý hóa lý, nước thải nhuộm xanh thô  Đề xuất công nghệ xử lý thiết kế nâng cấp hệ thống xử lý nước thải co sở sư dụng lại 1.4 PHẠM VI 1.4.1 Địa điểm lấy mẫu Mẫu nước thải nhuộm lấy trực tiếp CƠNG TY DỆT SÀI GỊN-JOUBO TRÁCH NHIỆM HỮU HẠN 191 Bùi Minh Trực, Phường 6, Quận 8, Tp Hồ Chí Minh Chương 1: Mở Đầu 1.4.2 Địa điểm tiến hành thí nghiệm Các thí nghiệm tiến hành Phòng Thí Nghiệm Mơi Trường Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh , mơ hình jartest mơ hình bùn hoạt tính hiếu khí 1.4.3 Vận hành hệ thống thực tế : Hệ thống xử lý có công ty với công suất 400m3/ngày đêm Chương 2: Tổng Quan CHƯƠNG : TỔNG QUAN 2.1 GIỚI THIỆU VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM Ngành dệt nhuộm với khâu nhuộm hồn tất vải nguồn gây ô nhiễm môi trường mạnh lượng chất Ước tính lượng nước thải thải từ công đoạn nhuộm vải lớn, từ 12-300 m3/tấn vải Nước thải ngành nhuộm đa dạng phức tạp Theo tính tốn hóa chất sử dụng công đoạn nhuộm như: phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt, chất điện ly, chất ngấm, chất tạo mơi trường, hồ, men, chất oxy hóa…Có hàng trăm loại hoá chất đặc trưng trình bày, nhiều loại hóa chất hòa tan dạng ion với kim loại nặng làm tăng thêm tính độc hại nước thải ngành nhuộm làm ảnh hưởng lâu dài đến môi trường sức khỏe người nữa, thành phần tính chất nước thải ngành nhuộm hồn tồn khơng ổn định, thay đổi theo cơng nghệ mặt hàng việc xác định thành phần tính chất nước thải khơng dễ dàng Bảng 2.1 Một số xí nghiệp có qui mơ lớn Tên cơng ty Khu vực Dệt 8/3 Nhu cầu ( Tấn sợi/ năm) Peco PE Hà Nội 4000 1500 Dệt Hà Nội Hà Nội 4000 5200 Dệt Nam Định Nam Định 7000 3500 Dệt Huế TT.Huế 1500 2500 200 Dệt Nha Trang K Hồ 4500 4500 100 Dệt Đơng Nam TpHCM 1500 3000 Dệt Phong Phú TpHCM 3600 1400 D Thành Công TpHCM 1500 2000 2690 Dệt Việt Thắng TpHCM 2400 1200 394 80 1300 50 600 Nguồn cung cấp: Tổng Công Ty Dệt May Việt Nam ( Kế hoạch 1997 – 2010) 2.1.1 Qui trình cơng nghệ tổng quát Visco H.chất Co 465 Chương 2: Tổng Quan Hình 2.1 Qui trình cơng nghệ tổng qt nhà máy dệt nhuộm 2.1.2 Các chất gây ô nhiễm nước thải cơng nghiệp dệt nhuộm Chương 5: Để Xuất Công Nghệ Xử Lý Và Tính Tốn H = +1 +0,5 = (m) Đường kính bể nén bùn : D= 4A × 33 = = 6,48 ≈ 6,5( m ) π π Đường kính ống trung tâm =20%D=6,5/5=1,3m Tính máng tràn Đường kính máng tràn thu nước sau nén : Dmáng = 0,9 x D = 0,9 x 6,5m = 5,85m Lưu lượng nước tách từ bể nén bùn : qx = q × P1 − P2 100 − P2 Trong : P1 : Độ ẩm ban đầu bùn P1 = 99,6% P2 : Độ ẩm bùn sau nén P2 = 97 % q : Lưu lượng bùn xả hàng ngày q = 48,35 m3/ngày qx = 48,35 × 99,6 − 97 = 42(m3/ngày) 100 − 97 Tải trọng máng tràn : Lmang = qx 42 = = 9,35 x10− m3 / m.s Dmang 24 x3600 x5,2 Bên thành máng gắn máng tràn chữ V làm thép inox dày 1mm 1m dài xẻ 10 chữ V, cách 40 mm, đáy chữ V rộng 60mm, chiều cao khổ chữ V 30mm, góc chữ V 90o Lưu lượng nước qua khe chữ V: qkhe = 1,4xH2,5 = 0,124 x10-3=>H=8,4mm chiều cao lớp nước khe chữ V: H = 8,4mm 200m3/s F1 F2 F3 50 50 50 Mùi, cảm quan Nhẹ Nhẹ Nhẹ Tổng chất rắn lơ lửng, mg/l 100 100 100 6-8,5 6-8,5 6-8,5 BODs (200C), mg’l 50 45 40 COD, mg/l 100 90 80 Arsen, As, mg/l 0,1 0,1 0,1 Cadmi, Cd, mg/l 0,02 0,02 0,02 Chi, Pb, mg/l 0,5 0,5 0,5 10 Sắt, Fe, mg/l 5 11 Xyanua, CN, mg/l 0,1 0,1 0,1 12 Dầu mỡ khoáng/ mg/l 10 5 13 Dầu mỡ động thực vật, mg/l 20 20 20 14 Phospho hữu cơ, mg/l 1 0,8 15 Phospho tổng số, mg/l 10 8 1000 1000 1000 10 10 10 18 Coliform, MPN/100ml 5000 5000 5000 19 PCB, mg/l 0,02 0,02 0,02 1.Mầu, Co-Pt pH=7 pH 16 Clorua, Cl, mg/l 17 Chất hoạt động bề mặt, mg/l Chú thích Q: lưu lượng sông, m3/s F: thải lượng, m3/ngày (24 ) F1: từ 50m3/ngày đến 500m3/ngày F2: từ 500m3/ngày đến 5000m3/ngày F3: lớn 500m3/ngày Phụ Lục Bảng 2_ TCVN 6980: 2001 _ Giá trị giới hạn thông số nồng độ chất ô nhiễm nước thải công nghiệp thải vào khu vực nước sơng dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt Thơng số Q>200m3/s F1 F2 F3 20 20 20 Khơng có mùi khó chịu Khơng có mùi khó chịu Khơng có mùi khó chịu BODs (200C), mg/l 40 35 35 COD, mg/l 70 60 60 Tổng chất rắn lơ lửng, mg/l 50 45 45 Arsen, As, mg/l 0,2 0,2 0,2 Chì, Pb, mg/l 0,1 0,1 0,1 Dầu mỡ khoáng, mg/l 5 Dầu mỡ dộng thực vật, mg/l 20 20 20 10 Đồng, Cu, mg/l 0,4 0,4 0,4 11 Kẽm, Zn, mg/l 1 12 Phospho tổng số, mg/l 10 10 10 13 Clorua, Cl, mg/l 600 600 600 14 Coliform, MPN/100ml 3000 3000 300 Mầu, Co-Pt pH=7 Mùi, cảm quan Chú thích Q: lưu lượng sơng, m3/s F: thải lượng, m3/ngày (24 ) F1: từ 50m3/ngày đến 500m3/ngày F2: từ 500m3/ngày đến 5000m3/ngày F3: lớn 500m3/ngày Phụ Lục Tài liệu tham khảo Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân, Xử lý nước thải đô thị công nghiệp – Tính tốn thiết kế cơng trình, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TPHCM, 2004 Nguyễn Văn Phước, Xử lý nước thải bùn hoạt tính, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TPHCM, 2004 Trịnh Xuân Lai, Kỹ thuật xử lý nước thải công nghiệp, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2002 Lê Văn Cát, Cơ sở hoá học kỹ thuật xử lý nước, Nhà xuất niên Hà Nội, 1999 Trần Văn Nhân, Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải – Nhà xuất khoa học kỹ thuật PGS.TS Hoàng Huệ, Xử lý nước thải, Nhà xuất Xây dựng, 2000 Standard methods for the examination of water waste water, American public health association, Washington DC, 1995 Water quality & treatment, McGraw – Hill, Inc, Washington D,C, 15th Edition Metcalf – Eddy, Wastewater Engineering Treatment Reuse, Fourth Edition, Mcgrawhill, inc, 2003 10 Các tài liệu khác… ... nước thải nhuộm đen thơ  Thí nghiệm xử lý sinh học nước thải nhuộm đen thô ,nước thải nhuộm đen sau qua xử lý hóa lý, nước thải nhuộm xanh thơ  Đề xuất công nghệ xử lý thiết kế nâng cấp hệ thống. .. VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC i THIEÁT KẾ CẢI TẠO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆÂT NHUỘM CÔNG TY LIÊN DOANH DỆT SAI GÒN – JOUBO i COÂNG SUẤT 720M3/ NGÀÊM i Mục lục ... đồ cơng nghệ xử lý nước thải Xí nghiệp Vicotex Bảo Lộc 23 Hình 2.8 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải Công ty Stork Aqua Hà Lan 24 Hình 2.9 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải Công ty Niederfrohna