THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI SẢN XUẤT THÉP VÀ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 130M 3 NGÀY CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN THÉP THỦ ĐỨC

Còn với công nghệ lò hồ quang – đúc liên tục Electric arc furnace - EAF: 95% khí thải được tạo ra từ lò điện là lò thùng tinh luyện có thành phần chủ yếu: bụi, kim loại nặng, SO2, NOx, C

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI SẢN XUẤT THÉP VÀ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

THÉP THỦ ĐỨC

SVTH: HUỲNH ĐỨC THIỆN NGÀNH: KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG NIÊN KHÓA: 2007 - 2011

TP Hồ Chí Minh Tháng 7/2011

SINH HOẠT 130M /NGÀY CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN

THÉP THỦ ĐỨC

Tác giả

HUỲNH ĐỨC THIỆN

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng kỹ sư nghành

Kĩ thuật môi trường

Giáo viên hướng dẫn:

Th.S NGUYỄN VĂN HIỂN

Tháng 7 năm 2011

Họ và tên sinh viên: Huỳnh Đức Thiện

Họ và tên giáo viên hướng dẫn: TH.S Nguyễn Văn Hiển

1 NGÀY GIAO LUẬN VĂN: 30 – 03 – 2011

2 NGÀY HOÀN THÀNH LUẬN VĂN: 30 – 06 – 2011

 Tìm hiểu qui trình sản xuất

 Tính chất đặc trưng, lưu lượng nước thải và khí thải

 Phân tích, đề xuất phương án xử lý phù hợp cho công ty

 Tính toán thiết kế các công trình đơn vị

 Tính toán kinh tế hệ thống xử lí

 Lập bản vẽ thiết kế hệ thống xử lý nước thải và khí thải

Ngày … tháng … năm 2011 Ngày… tháng ….năm 2011 Ban chủ nhiệm Khoa Giáo viên hướng dẫn

LÊ QUỐC TUẤN ThS NGUYỄN VĂN HIỂN

Tôi xin gửi lời biết ơn chân thành đến TH.S Nguyễn Văn Hiển đã dành nhiều thời

gian, tận tình giúp đỡ và truyền đạt nhiều kinh nghiệm thực tế hướng dẫn tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp

Tôi xin chân thành cảm ơn đến tất cả các thầy cô khoa Môi Trường Và Tài Nguyên trường ĐH Nông Lâm TP.HCM đã truyền đạt cho tôi những kiến thức quý

báu trong suốt bốn năm học vừa qua

Tôi xin chân thành cảm ơn các cô chú trong công ty Cổ phần Thép Thủ Đức đã

nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong thời gian thực tập tốt nghiệp tại công ty

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lớp DH07MT đã luôn ủng hộ và động viên tôi

trong bốn năm học vừa qua

Dù đã rất cố gắng trong quá trình thực hiện khóa luận,nhưng không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý và sửa chữa của thầy cô về khóa luận tốt nghiệp này

Xin chân thành cám ơn!

Sinh viên: Huỳnh Đức Thiện

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC HÌNH iv

DANH MỤC BIỂU BẢNG vi

Chương 1 CƠ SỞ ĐỀ TÀI 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích 1

1.3 Phạm vi 1

1.4 Giới hạn 2

1.5 Phương pháp thực hiện 2

Chương 2 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT THÉP VÀ CÔNG TY CỔ PHẦN THÉP THỦ ĐỨC 3

2.1 Tổng quan về ngành sản xuất thép 3

2.1.1 Hiện trạng ngành công nghiệp sản xuất thép thế giới 3

2.1.2 Hiện trạng ngành công nghiệp sản xuất thép Việt Nam 4

2.1.3Công nghệ sản xuất thép 4

2.1.3.1 Công nghệ lò điện hồ quang - đúc liên tục (EAF) 4

2.1.3.2 Công nghệ lò cao - lò chuyển thổi ô xy - đúc liên tục (BOF) 4

2.1.4 Các vấn đề môi trường trong sản xuất thép 5

2.2Tổng quan về công ty cổ phần thép Thủ Đức 6

2.2.1Vị trí địa lý: 6

2.2.2Cơ sở vật chất tại công ty: 6

2.2.2.1 Diện tích khu vực sản xuất: 6

2.2.2.2 Nguyên, vật liệu, thiết bị sản xuất và sản phẩm: 6

2.2.3Quy trình công nghệ sản xuất tại công ty: 7

2.2.3.1 Quy trình sản xuất 7

2.2.3.2 Nguyên vật liệu được lưu trữ, sử dụng 9

2.2.3.3 Nhu cầu sử dụng năng lượng, nước sinh hoạt 9

2.2.4Hiện trạng môi trường của công ty: 9

Chương 3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ BỤI VÀ NƯỚC THẢI 12 3.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI 12

3.1.1 Khái niệm và phân loại bụi 12

3.1.1.1 Khái niệm chung về bụi 12

3.1.1.2 Phân loại 12

3.1.2 Biện pháp kỹ thuật và thiết bị lọc bụi: 13

3.1.2.1 Phương pháp khô 13

3.2.2.1 Thiết bị lọc bụi bằng phương pháp ướt 19

3.2.2.3Thiết bị lọc điện 23

3.2 Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải 24

3.2.1 Các phương pháp xử lý nước thải 24

3.2.1.1 Phương pháp cơ học 24

3.2.1.2 Phương pháp hoá học 25

3.2.1.2 Phương pháp hoá lý 26

3.2.1.3 Phương pháp sinh học 27

Chương 4 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP 27

4.1 Nước thải 28

4.1.1 Thành phần tính chất nước thải và yêu cầu 28

4.1.1.1 Tiêu chuẩn xử lý 28

4.1.1.2 Tính chất nước thải 28

4.1.1.3 Lưu lượng nước thải 28

4.1.1.4 Mức độ cần xử lý nước thải: 28

4.1.1.5 Một số yêu cầu khác của công ty Cổ phần Thép Thủ Đức: 29

4.1.2 Căn cứ đưa ra phương án: 29

4.1.3 Đề xuất phương án xử lý: 30

4.1.4Khái toán kinh tế: 34

4.1.4.1 Phần xây dựng 34

4.1.4.2 Phần thiết bị 34

4.1.4.3 Phần vận hành 36

4.1.4.4 Tổng giá trị 36

4.2.1 Đề xuất phương án thiết kế 38

4.2.2Thông số thiết kế: 40

4.2.2.1 Buồng đốt CO: 40

4.2.2.2 Tháp giải nhiệt: 41

4.2.2.3 Lọc bụi túi vải: 41

4.2.2.4 Ống khói và quạt hút: 42

4.2.3 Khái toán kinh tế: 42

4.2.3.1 Buồng đốt CO và Tháp giải nhiệt 42

4.2.3.2 Đường ống và lọc túi vải 43

4.2.3.3 Tổng chi phí xây dựng toàn hệ thống xử lý 46

Chương 5 Kết Luận Và Kiến Nghị 47

5.1 Kết Luận: 47

5.2 Kiến nghị 47

TÀI LIỆU THAM KHẢO 48

Phụ Lục 1: Tính toán hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công suất 130m3/ngày.đêm 49Phụ Lục 2: Tính toán hệ thống xử lý khí thải 59BẢNG VẼ THIẾT KẾ 93

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 Sơ đồ khối công nghệ luyện thép 7

Hình 2 Sơ đồ khối dây chuyền công nghệ cán thép 8

Hình 3 Qui trình sản xuất oxy 8

Hình 4 Sơ đồ xử lý bụi 39

DANH MỤC BIỂU BẢNG

Bảng 1 Mức độ ô nhiễm khí trong luyện thép lò điện tại châu Âu tính cho 1000 kg

thép lỏng 5

Bảng 2Các công trình hạng mục của công ty 6

Bảng 3Các máy móc thiết bị của công ty 7

Bảng 4Phân tích tính chất nước thải của công ty Cổ phần Thép Thủ Đức 9

Bảng 5 Phân tích tính khí thải của công ty Cổ phần Thép Thủ Đức 10

Bảng 6Nguồn phát sinh chất thải nguy hại 10

Bảng 7 Các thông số đặc trưng của thiết bị thu hồi bụi khô 14

Bảng 8 Phân tích tính chất nước thải của công ty Cổ phần Thép Thủ Đức 28

Bảng 9 Dự tính hiệu suất qua các công trình đơn vị 31

Bảng 10 Chi phí hóa chất 37

Bảng 11 Chi phíđiện năng 37

Bảng 12 Chi phí vận hành 37

Bảng 13Chi phí đoạn ống 43

Bảng 14Tính toán giá thành đường ống 44

Bảng 15 Bảng thống kê vật liệu làm thiết bị lọc túi vải 45

Bảng 16 Bảng thống kê vật liệu làm ống khói 45

Bảng 17 Bảng thống kê các thiết bị khác 46

Bảng 18 Bảng thống kê tổng chi phí của toàn bộ hệ thống 46

Chương 1CƠ SỞ ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề

Hiện nay nước ta đang trong tiến trình thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa,

do đó ngày càng có nhiều hoạt động công nghiệp được diễn ra Tuy nhiên, hoạt động công nghiệp đã và đang thải ra nhiều chất thải, chất ô nhiễm vượt quá khả năng tự làm sạch của môi trường gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, dẫn đến mất cân bằng sinh thái

Như chúng ta đã biết, với nhu cầu xây dựng và chế tạo máy móc lớn như hiện nay, ngành công nghiệp sản xuất thép đang chiếm một vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế nước ta Song song với quá trình phát triển của các ngành công nghiệp và dịch

vụ khác, ngành công nghiệp sản xuất thép cũng ngày càng phát triển, cung cấp sản phẩm cho các ngành công nghiệp khác và góp phần giải quyết được một phần nhu cầu lao động trong nước Do đó ngành công nghiệp thép đang giữ một vị trí quan trọng trong đời sống người dân hiện nay

Dù mang đến lợi ích về kinh tế khá lớn cho nước nhà, nhưng ngành công nghiệp sản xuất thép cũng gây không ít ô nhiễm môi trường khi thải trực tiếp khí thải sản xuất chưa xử lí ra ngoài môi trường Độc tính của loại khí thải này rất cao vì trong đó có chứa nhiều loại khí độc như: COx, SO2, NOx, bụi,… sẽ gây tác động mạnh đến môi trường và con người Ngoài ra, với một lượng công nhân khá đông để phục vụ cho việc sản xuất liên tục 3 ca hằng ngày, các công ty thép cho thải ra ngoài một lượng nước thải sinh hoạt khá lớn với hàm lượng BOD và coliforms vượt mức cho phép Điều này sẽ làm ảnh hưởng rất lớn đến môi trường nước của các kênh rạch, sông ngòi gần đó nếu nước này không qua xử lý

Ý thức tốt, trách nhiệm bảo vệ môi trườngn, góp phần phát triển bền vững, công

ty Cổ phần Thép Thủ Đức đã dành ra quỹ đất và vốn đầu tư xây dựng hệ thống xử lí khí thải sản xuất và trạm xử lí nước thải sinh hoạt nhằm bảo vệ môi trường, sức khỏe con người

1.2 Mục đích

Nhận thức được mối quan hệ giữa phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường, thấy

rõ vấn đề xử lý khí thải sản xuất thép và nước thải sinh hoạt là rất cần thiết trong giai

đoạn hiện nay nên tôi tiến hành đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công suất 130m 3 /ngàyđêm và hệ thống khí thải sản xuất thép công ty Cổ phần Thép Thủ Đức” cho Luận Văn Tốt Nghiệp Kỹ Sư Ngành Kỹ Thuật Môi Trường

1.3 Phạm vi

Việc ứng dụng công nghệ xử lý chung cho một ngành công nghiệp rất khó khăn,

do mỗi nhà máy có đặc trưng riêng về công nghệ, nguyên vật liệu sản xuất, … nên

thành phần và tính chất khí thải sẽ khác nhau Do đó đề tài chỉ áp dụng cho công ty Cổ phần Thép Thủ Đức

1.4 Giới hạn

Quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp có một số giới hạn sau:

- Thời gian thực hiện ngắn

- Diện tích dùng để bố trí hệ thống xử lý

1.5 Phương pháp thực hiện

- Thu thập số liệu, tài liệu về các hoạt động, các dự án của công ty, các công nghệ

xử lý của các công ty sản xuất thép khác

- Tổng hợp số liệu

- Lựa chọn công nghệ trên cơ sở phù hợp với thành phần, tính chất khí thải, nước thải, điều kiện mặt bằng, tiêu chuẩn xả thải, khả năng đầu tư

- Dùng Excel để xử lí số liệu

- Dùng công cụ Word để tính toán và thể hiện

- Dùng Autocard để thể hiện các bản vẽ hệ thống xử lí khí thải và nước thải

Chương 2TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT THÉP VÀ

CÔNG TY CỔ PHẦN THÉP THỦ ĐỨC

2.1 Tổng quan về ngành sản xuất thép

Ngành công nghiệp sắt thép giữ vai trò quan trọng trong sự phát triển của xã hội

và văn minh nhân loại Sắt thép được sử dụng rộng rãi trong các ngành: xây dựng, chế tạo máy móc thiết bị, sản xuất hàng gia dụng… Chính vì vậy, sản lượng thép trên thế giới tăng rất nhanh, đặc biệt là những năm nửa cuối thế kỷ 20, sản lượng thép của thế giới năm 2006 đạt 1.240 triệu tấn Ở Việt Nam trong những năm gần đây sản lượng thép cũng có tốc độ tăng trưởng cao (trên 18%/năm) Tuy nhiên bên cạnh những đóng góp cho sự phát triển, sản xuất thép cũng gây ảnh hưởng xấu tới môi trường, đặc biệt

là do các khí thải và bụi phát sinh từ các lò luyện thép

Tuỳ thuộc vào công nghệ sản xuất khác nhau mà khí thải có thành phần và hàm lượng khác nhau Đối với công nghệ lò cao - chuyển thổi oxy – đúc liên tục (Basic Oxigen furnace - BOF) tạo ra: 10-30kg bụi/tấn thép 1,5 kg SOx/tấn.1,2kg

NOx/tấn.ngoài ra còn có các hydrocacbon, cacbon monooxit trong vài trường hợp còn

có cả dioxin Còn với công nghệ lò hồ quang – đúc liên tục (Electric arc furnace - EAF): 95% khí thải được tạo ra từ lò điện là lò thùng tinh luyện có thành phần chủ yếu: bụi, kim loại nặng, SO2, NOx, CO2 và các chất hữu cơ bay hơi Ngoài ra còn có 2 công nghệ chế tạo sắt thép mới: Hoàn nguyên nấu chảy - luyện thép lò chuyển – đúc liên tục và Hoàn nguyên trực tiếp - luyện thép lò điện – đúc liên tục Hiện khoảng 50%

số nhà máy thép ở Mỹ sử dụng công nghệ lò cao – chuyển thổi oxy.Tuy nhiên ở Việt Nam hiện nay, tuyệt đại đa số các nhà máy thép đều sử dụng công nghệ lò hồ quang – đúc liên tục

2.1.1 Hiện trạng ngành công nghiệp sản xuất thép thế giới

Gang thép giữ một vai trò rất quan trọng trong quá trình phát triển của nền văn minh nhân loại qua nhiều thiên niên kỷ do chúng được sử dụng rất rộng rãi trong các ngành nông nghiệp, xây dựng, sản xuất và phân phối năng lượng, chế tạo máy móc thiết bị, sản xuất hàng gia dụng và trong y học, trong an ninh quốc phòng … Chính vì vậy, sản lượng thép trên thế giới đã tăng trưởng rất nhanh chóng, đặc biệt trong nửa sau của thế kỷ 20 đến nay, đạt 1.240 triệu tấn năm 2006 Hiện nay, trên thế giới, thép được sản xuất bằng hai công nghệ chính :

- Công nghệ lò cao - lò chuyển thổi ô xy - đúc liên tục (BOF)

- Công nghệ lò điện hồ quang - đúc liên tục (EAF)

Ngoài hai công nghệ chính nêu trên, có hai công nghệ mới phát triển là:

- Hoàn nguyên nấu chảy - luyện thép lò chuyển – đúc liên tục

- Hoàn nguyên trực tiếp - luyện thép lò điện – đúc liên tục

Tuy nhiên, hai công nghệ mới này mới triển khai ở một số nước như Ấn Độ, Iran, Venezuela … Sản lượng của các công nghệ này còn rất nhỏ, chỉ chiếm khoảng 5% tổng sản lượng thép của thế giới (năm 2005 tổng sản lượng sắt hoàn nguyên nấu chảy

và hoàn nguyên trực tiếp đạt 55,4 triệu tấn)

2.1.2 Hiện trạng ngành công nghiệp sản xuất thép Việt Nam

Tại Việt Nam, trải qua quá trình phát triển gần nửa thế kỷ, từ nhà máy đầu tiên là khu gang thép Thái Nguyên.Đến nay, chúng ta đã có một nền công nghiệp chế biến thép khá quy mô với sản lượng thép hàng năm đạt khoảng 4,7 triệu tấn sản phẩm các loại, đáp ứng 66% nhu cầu trong nước Các nhà máy thép trải dài từ miền Bắc vào miền Nam với công nghệ tương đối hiện đại, quy mô khá lớn và ngày càng mở rộng

cũng gây ra những vấn đề về môi trường rất đáng quan tâm

+ Nấu được nhiều loại nguyên vật liệu ( gang, thép vụn …)

+ Cháy hao kim loại ít

+ Dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ nước thép

+ Nấu được nhiều loại thép, chất lượng thép tốt

Hạn chế của lò điện hồ quang là điện năng đắt

- Phân loại:

Dựa vào công suất biến áp và dung tích chứa thép, người ra phân ra:

+ Lò điện hồ quang công suất thường:≤ 400kVA/tấn

+ Lò điện hồ quang công suất cao: 600 ÷800kVA/tấn

+ Lò điện hồ quang siêu công suất: >800kVA/tấn

Dựa vào nguồn điện phân ra:

+ Lò điện hồ quang xoay chiều: dùng nguồn điện xoay chiều, lò có ba điện cực + Lò điện hồ quang một chiều: dùng nguồn điện một chiều, lò chỉ dùng một điện cực

2.1.3.2 Công nghệ lò cao - lò chuyển thổi ô xy - đúc liên tục (BOF)

Được đưa vào ứng dụng thực tế năm 1992(sau khi BOF ra đời đến vài chục năm), tại Indiana, Mỹ Trung quốc bắt đầu áp dụng từ năm 1995, hiện nay có khoảng 95% sản lượng thép sản xuất ra tại Trung Quốc bằng công nghệ BOF có áp dụng công nghệ này

- Thời gian thổi khí nitơ vá lò mỗi lần khoảng 2-4 phút

- Xỉ thích hợp cho công nghệ này là thành phần (FeO) trong xỉ thấp, (MgO) ở trạng thái bão hòa

2.1.4 Các vấn đề môi trường trong sản xuất thép

Bên cạnh những đóng góp cho sự phát triển, sản xuất thép cũng gây ảnh hưởng xấu tới môi trường, đặc biệt là do các khí thải và bụi phát sinh từ các lò luyện thép Khí thải trong sản xuất thép lò điện bao gồm khí thải trực tiếp từ lò điện hồ quang và lò thùng tinh luyện, khí thải do vận chuyển và nạp liệu, rót thép và đúc thép

và khói do chế biến xỉ Khí thải trực tiếp từ lò điện và lò thùng tinh luyện chiếm khoảng 95% toàn bộ khí thải trong xưởng thép lò điện

Khí thải lò điện hồ quang có dải thành phần rộng, gồm các thành phần chính như bụi, kim loại nặng, SO2, NOx, CO2, và các chất hữu cơ bay hơi, trong đó thành phần

và lượng các chất hữu cơ bay hơi là đặc biệt quan trọng

Bụi: Lượng bụi chứa trong khí thải lò điện hồ quang là 14-20 kg/tấn thép cacbon

và 6-15 kg/tấn thép hợp kim Nồng độ bụi của các nhà máy thép lò điện ở Châu Âu khoảng từ 10 mg/Nm3 đến 50 mg/Nm3

Kim loại nặng: Hàm lượng kim loại nặng trong khí thải dao động tương đối

rộng, nhiều nhất là Zn Hàm lượng Hg tuỳ thuộc vào chất lượng thép phế

SO 2 , NOx, CO, CO 2 :phụ thuộc vào số lượng và chất lượng nhiên liệu sử dụng Chất hữu cơ bay hơi: Phát thải chất hữu cơ, đặc biệt là benzen được ghi nhận là

cao đáng kể và phụ thuộc vào than sử dụng được phân hủy trước khi cháy Than được đưa vào để lót trong các thùng thép phế Từ phát thải trên có thể dự đoán phát thải toluen, xylen và các cacbua hydro khác phát sinh từ than

Bảng 1 Mức độ ô nhiễm khí trong luyện thép lò điện tại châu Âu tính cho 1000 kg

2.2 Tổng quan về công ty cổ phần thép Thủ Đức

2.2.1 Vị trí địa lý:

Công ty đã được đầu tư cơ sở hạ tầng hoàn chỉnh với ranh giới như sau:

+ Phía Đông giáp đường Song hành xa lộ Hà Nội

+ Phía Tây giáp kênh đào Rạch Chiếc

+ Phía Nam giáp kho vận

+ Phía Bắc giáp đường nhựa từ ngã tư MK vào Công ty điện Thủ Đức

2.2.2 Cơ sở vật chất tại công ty:

2.2.2.1 Diện tích khu vực sản xuất:

Hiện nay, công ty đang triển khai xin giấy chủ quyền đất trong lô 67, tờ 4, xã Phước Long, huyện Thủ Đức (nay là phường Trường Thọ, quận Thủ Đức) tại Sở Tài Nguyên và Môi trường

Công ty có 03 xưởng sản xuất, phục vụ sản xuất và khối văn phòng, diện tích tổng mặt bằng 64.366m2

Bảng 2Các công trình hạng mục của công ty

1 Phân xưởng cán (cán II, hồ nước, thủy đài) 12.014,5

2 Phân xưởng (luyện, liệu, sản xuất oxy) 8.135,9

4 Kho, bãi chứa sắt thép phế liệu, thép thỏi và thép

11 Văn phòng phân xưởng, phòng nghỉ ca, thay đồ 611,6

12 Đường nội bộ, thảm cỏ, cây xanh 31.817,2

2.2.2.2 Nguyên, vật liệu, thiết bị sản xuất và sản phẩm:

Hoạt động sản xuất của công ty bao gồm các máy móc thiết bị sau:

Bảng 3Các máy móc thiết bị của công ty

Hình 1 Sơ đồ khối công nghệ luyện thép

Phối liệu giữa sắt thép vụn và

Hình 2Sơ đồ khối dây chuyền công nghệ cán thép

Hình 3 Qui trình sản xuất oxy

Lọc khí Nén không

khí 0.564

Làm lạnh không khí, lắng dầu

Trợ lạnh không khí

Lọc hơi H2O

CO2 C2H2

Sấy bình lắng lọc

Hóa lỏng, tách oxy kiểm tra

Giãn nở không khíNạp bình oxy

Đưa oxy vào bình giảm xung

Nạp oxy vào bình trung gian

Giảm áp đưa oxy vào lò

Nén trung áp

Nén cao áp

Nạp oxy vào

Kiểm tra chất

2.2.3.2 Nguyên vật liệu được lưu trữ, sử dụng

- Nhiên liệu: Khí CNG cho lò nung phôi thép: 460.000m3 /tháng, than điện cực cho lò luyện thép: 20 tấn/ tháng

- Nguyên liệu: sắt thép phế 9.000 tấn/tháng, phôi thép 10.000 tấn/tháng.Sắt thép phế liệu là nguyên liệu chính có nguồn gốc từ các kết cấu tháo dỡ các công trình công nghiệp hoặc dân dụng hoặc vật dụng, bao bì như: tôn lợp mái, vỏ đồ hộp, khung bàn ghế bằng sắt thép, phế liệu từ chiến tranh… Những phế liệu này phát tán khắp nơi nếu

để lẫn rác sinh hoạt sẽ rất khó xử lý vì chúng không dễ phân hủy, mất diện tích đất canh tác và ô nhiễm môi trường tài nguyên nước.Công nghệ luyện thép từ nguồn phế liệu của công ty không chỉ là tái chế chất thải của các ngành khác thành những sản phẩm cho các công trình công nghiệp và dân dụng để phát triển kinh tế của đất nước

mà còn có ý nghĩa làm sạch môi trường, bảo vệ môi trường

2.2.3.3 Nhu cầu sử dụng năng lượng, nước sinh hoạt

Nhu cầu về điện: nguồn năng lượng điện được cung cấp từ công ty điện Thủ Đức với mức tiêu thụ 6.000.000 KWh/ tháng

Nhu cầu về nước: lượng nước cấp chủ yếu dùng cho mục đích sinh hoạt và sản xuất do Tổng công ty cấp nước Sài Gòn cung cấp: 7.500 m3/tháng, nước ngầm bổ sung cho sản xuất, tưới cây: 4.000 m3/tháng

2.2.4 Hiện trạng môi trường của công ty:

- Nguồn phát sinh nước thải:

Nước thải phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt như: tắm giặt, nấu ăn từ nhà ăn và căntin của công ty, lưu lượng 130m3/ngày (nước dùng cho sản xuất lưu thông tuần hoàn qua giải nhiệt để tái sử dụng, không thải ra môi trường)

Bảng 4Phân tích tính chất nước thải của công ty Cổ phần Thép Thủ Đức

(Nguồn Công ty CP DV KHCN SẮC KÝ HẢI ĐĂNG)

- Nguồn phát sinh khí thải:

Khí thải trong quá trình sản xuất của công ty chủ yếu từ lò nung phôi thép lưu lượng 13.000m3/h Trước tháng 12/2009 nguồn nhiên liệu nung phôi là dầu FO, khí thải lò nung có hàm lượng SO2 khoảng 3.900mg/Nm3 Từ tháng 12/2009 công ty đã cải tạo lò nung để sử dụng nhiên liệu là khí công nghiệp CNG, trong khí thải lò nung lượng SO2 ngưỡng gây ô nhiễm môi trường nữa

Khí thải từ lò luyện thép19 tấn hoạt động liên tục 24 giờ mỗi ngày nên thải ra môi trường rất nhiều khí thải và bụi độc hại

Do đó, công ty cần lắp đặt hệ thống xử lý khí độc hại hệ thống lọc bụi túi vải nhằm thu hồi toàn bộ lượng bụi phát sinh, nhằm đảm bảo môi trường làm việc của công nhân và môi trường xung quanh công ty

Bảng 5 Phân tích tính khí thải của công ty Cổ phần Thép Thủ Đức

mg/m3

SO2mg/m3

CO mg/m3

Bụi mg/m3Ống khói lò

(Nguồn Công ty CP DV KHCN SẮC KÝ HẢI ĐĂNG)

Bảng 6Nguồn phát sinh chất thải nguy hại Tên chất thải Đơn vị Trạng thái

- Nguồn phát sinh chất thải thông thường:

Xỉ luyện thép: Mỗi ngày đêm có khoảng 35 ÷ 40 tấn xỉ luyện thép phát sinh, thành phần chủ yếu là SiO2 không có yếu tố nào vượt ngưỡng nguy hại, không gây ô nhiễm cho môi trường loại chất thải này được dùng để san lấp mặt bằng, chống lún đường giao thông

Vảy cán: thành phần chủ yếu là Fe2O3 và Fe3O4 phát sinh từ công đoạn nung phôi thép để cán nóng Khối lượng khoảng 500kg/ngày đêm Loại chất thải này không có yếu tố nào vượt ngưỡng nguy hại, không thải ra môi trường mà xuất khẩu sang Trung Quốc làm sắt xốp phục vụ lại công nghệ luyện thép

- Nguồn phát sinh tiếng ồn, độ rung:

Tiếng ồn phát sinh từ quá trình phóng hồ quang trong lò luyện thép, từ những va đập giữa thỏi thép, thép thanh vời con lăn, từ máy nén không khì trong trạm sản suất oxy

Chương 3CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ BỤI

VÀ NƯỚC THẢI

3.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI

3.1.1 Khái niệm và phân loại bụi

3.1.1.1 Khái niệm chung về bụi

Bụi là các phân tử chất rắn thể rời rạc (vụn) có thể được tạo thành trong các quá trình nghiền, ngưng kết và các phản ứng khác nhau.Dưới tác dụng của các dòng khí hoặc không khí, chúng chuyển thành trạng thái lơ lửng và trong những điều kiện nhất định, chúng tạo thành thứ vật chất mà người ta gọi là bụi

Bụi đã thu giữ được hoặc bụi đã lắng đọng thường đồng nghĩa với khái niệm

Đường kính lắng chìm của hạt (micromet - m) được xác định theo công thức

sau:

)()(

10

m g H

: độ nhớt động lực của môi trường (khí, nước), Pa.s

 b ,: khối lượng đơn vị của vật liệu bụi và môi trường, g/cm3

H: chiều cao rơi (lắng) của hạt, cm

: thời gian rơi, s

3.1.1.2 Phân loại

Về kích thước hạt bụi được chia thành các dạng sau đây:

- Bụi thô, cát bụi (grit): gồm từ các hạt bụi chất rắn có kích thước hạt > 75m

- Bụi (dust): hạt chất rắn có kích thước nhỏ hơn bụi thô (5÷75m) được hình

thành từ quá trình cơ khí như nghiền, tán, đập, v.v…

- Khói (smoke): gồm các hạt vật chất có thể là rắn hoặc lỏng được tạo thành trong quá trình đốt cháy nhiên liệu hoặc quá trình ngưng tụ có kích thước hạt  =

1÷5m Hạt bụi cỡ này có tính khuyếch tán rất ổn định trong khí quyển

- Khói mịn (fume): gồm những hạt chất rắn rất mịn, có kích thước < 1m

- Sương (mist): hạt chất lỏng kích thước < 10m Loại hạt cỡ này ở một số nồng

độ đủ làm giảm tầm nhìn thì được gọi là sương giá (fog)

Có sự khác biệt về tính chất lý hóa của các hạt có kích thước nhỏ và lớn nhất Các hạt nhỏ thì tuân theo một cách chặt chẽ sự chuyển động của môi trường khí xung quanh, trong khi đó các hạt lớn – như bụi thô chẳng hạn thì rơi có gia tốc dưới tác dụng của lực trọng trường và nhờ thế chúng dễ dàng bị loại khỏi dòng khí (dễ lọc sạch) Tuy vậy, những hạt bụi có kích thước lớn cũng có khả năng bị cuốn đi rất xa khi điều kiện thuận lợi

Những hạt bụi có tác hại nhất đối với sức khỏe con người là khi chúng có thể thâm nhập sâu vào tận phổi trong quá trình hô hấp – tức những hạt bụi có kích thước

< 10m, người ta gọi cỡ hạt bụi này là bụi hô hấp

3.1.2 Biện pháp kỹ thuật và thiết bị lọc bụi:

Nguồn bụi từ các nhà máy thải ra rất đa dạng cho nên phương pháp và thiết bị lọc bụi sẽ được cân nhắc lựa chọn đối với từng loại hình sản xuất dựa trên nồng độ bụi, tính chất hóa học, tính chất vật lý, nhu cầu tuần hoàn không khí… Lọc sạch bụi trong không khí được chia thành 3 cấp:

Làm sạch thô: chỉ giữ được các hạt bụi có kích thước > 100 m, cấp lọc này

thường để lọc sơ bộ

Làm sạch trung bình: không chỉ giữ được các hạt to mà còn giữ được các hạt

nhỏ, nồng độ bụi sau khi lọc còn khoảng 30-50 mg/m3

Làm sạch tinh: có thể lọc được các hạt bụi nhỏ hơn 10m với hiệu suất cao,

nồng độ bụi sau thiết bị lọc còn 1-3 mg/m3

Tùy theo việc lựa chọn cấp lọc cho các nhà máy có thể sử dụng các thiết bị lọc

bụi sau đây:

3.1.2.1 Phương pháp khô

 Thiết bị thu hồi bụi khô

Thiết bị thu hồi bụi khô hoạt động dựa trên các cơ chế lắng khác nhau: trọng lực (các buồng lắng bụi), quán tính (lắng bụi nhờ thay đổi hướng chuyển động của dòng khí hoặc nhờ vào vách ngăn) và ly tâm (các xiclon đơn, nhóm và tổ hợp, các thiết bị thu hồi bụi xoáy và động)

Các thiết bị thu hồi bụi nêu trên chế tạo và vận hành đơn giản, được áp dụng phổ biến trong công nghiệp

Tuy nhiên hiệu quả thu bụi không phải lúc nào cũng đạt yêu cầu nên chúng thường đóng vai trò xử lý sơ bộ Một số đặc trưng của thiết bị thu hồi bụi khô:

Bảng 7 Các thông số đặc trưng của thiết bị thu hồi bụi khô

STT Thiết bị

Năng suất tối đa (m 3 /h)

Hiệu quả xử lý Trở lực

(Pa)

Giới hạn nhiệt độ ( 0 C)

1 Buồng lắng Không giới

Buồng lắng bụi là kiểu thiết bị đơn giản nhất, trong thời gian khí đi qua thiết bị (vận tốc dòng khí nhỏ hơn 1-2m/s) các hạt bụi dưới tác dụng của lực trọng trường lắng xuống phía dưới và rơi vào bình chứa hoặc đưa ra ngoài bằng vít tải hay băng tải

Buồng lắng bụi hoạt động có hiệu quả đối với các hạt có kích thước > 50 m, còn các hạt bụi có kích thước < 5m thì khả năng thu hồi bằng không

Ưu điểm:

+ Chế tạo đơn giản

+ Chi phí vận hành và bảo trì thiết bị thấp

Nhược điểm:

+ Buồng lắng bụi có kích thước lớn, chiếm nhiều diện tích

+ Hiệu suất không cao

Để tăng hiệu quả lọc bụi, giảm thể tích buồng xử lý người ta cải tiến đưa thêm vào các vách ngăn vào thiết bị

 Thiết bị lắng quán tính

Nguyên lý hoạt động: Khi đột ngột thay đổi chuyển hướng chuyển động của dòng khí, các hạt bụi dưới tác dụng của lực quán tính tiếp tục chuyển động theo hướng

cũ và tách ra khỏi khí, rơi vào bình chứa

Vận tốc của khí trong thiết bị khoảng 1 m/s, còn ở ống vào khoảng 10 m/s Hiệu quả xử lý của thiết bị này dạng này từ 65 – 80% đối với các hạt bụi có kích thước 25-

30 m Trở lực của chúng trong khoảng 150-390 N/m2

 Thiết bị lá xách

Các thiết bị này có dãy lá chắn hoặc các vòng chắn Khí đi qua mạng chắn, đổi hướng đột ngột, các hạt bụi do quán tính chuyển động theo hướng cũ tách ra khỏi khí hoặc va đập vào các tấm phẳng nghiêng, lắng trên đó rồi rơi xuống dòng khí bụi Kết quả khí được chia thành hai dòng: Dòng chứa bụi nồng độ cao (10% thể tích) được hút qua xiclon để tiếp tục xử lý, rồi sau đó được trộn với dòng đi qua các tấm chắn (chiếm 90% thể tích) Vận tốc khí trước mạng chóp phải đủ cao (15m/s) để đạt hiệu quả tách bụi quán tính) Trở lực của lưới khoảng 100-500N/m2 Thiết bị lá xách được sử dụng

để thu hồi bụi có kích thước trên 20m

Yếu điểm của lá xách là sự mài mòn các tấm chắn khi nồng độ bụi cao và có thể tạo thành trầm tích làm bít kín mặt sàng Nhiệt độ cho phép của khí thải phụ thuộc vào vật liệu làm lá chắn, thường không quá 450-6000C

 Xiclon

Thiết bị xiclon được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp có hiệu quả cao khi kích thước hạt bụi > 5m Thu hồi bụi trong xiclon diễn ra dưới tác dụng của lực ly tâm

Nguyên lý hoạt động: Dòng khí nhiễm bụi được đưa vào phần trên của xiclon Thân xiclon thường là hình trụ có đáy là chóp cụt Ống khí bẩn vào thường có dạng khối chữ nhật, được bố trí theo phương tiếp tuyến với thân xiclon Khí vào xiclon thực hiện chuyển động xoắn ốc, dịch chuyển xuống dưới và hình thành dòng xoáy ngoài.Lúc đó, các hạt bụi, dưới tác dụng của lực ly tâm văng vào thành xiclon.Tiến gần đáy chóp, dòng khí bắt đầu quay ngược trở lại và chuyển động lên trên hình thành dòng xoắn trong.Các hạt bụi văng đến thành, dịch chuyển xuống dưới nhờ lực đẩy của dòng xoáy và trọng lực và từ đó ra khỏi xiclon, qua ống xả bụi.Khí sạch sau xử lý được đưa ra ở phía trên đỉnh thiết bị bởi ống trụ tâm

Trong công nghiệp, xiclon được chia làm hai nhóm: hiệu quả cao và năng suất cao Nhóm thứ nhất đạt hiệu cao nhưng yêu cầu chi phí lớn, còn nhóm thứ hai có trở lực nhỏ nhưng thu hồi các hạt mịn kém hơn

Trong thực tế, người ta ứng dụng rộng rãi xiclon trụ và xiclon chóp (không có thân trụ).Xiclon trụ thuộc nhóm năng suất cao, còn xiclon chóp thuộc nhóm hiệu quả cao.Đường kính xiclon trụ không lớn hơn 2000mm và xiclon chóp nhỏ hơn 3000mm

Ưu điểm:

+ Không có phần chuyển động  tăng độ bền của thiết bị

+ Có thể làm việc ở nhiệt độ cao (đến 5000C)

+ Thu hồi bụi ở dạng khô

+ Trở lực hầu như cố định và không lớn (250-1500 N/m2)

+ Làm việc ở áp suất cao

+ Năng suất cao Rẻ

+ Có khả năng thu hồi vật liệu mài mòn mà không cần bảo vệ bề mặt xiclon + Hiệu suất không phụ thuộc sự thay đổi nồng độ bụi

+ Chế tạo đơn giản

Nhược điểm:

+ Hiệu quả vận hành kém khi bụi có kích thước nhỏ hơn 5 m

+ Không thể thu hồi bụi kết dính

Xiclon đơn

Xiclon đơn là thiết bị hoàn chỉnh hoạt động độc lập và có nhiều dạng khác nhau như dạng hình trụ, dạng hình côn Việc sử dụng loại nào là tùy thuộc vào đặc tính của bụi và yêu cầu xử lý.Dạng hình trụ có năng suất lớn, còn loại hình côn có hiệu suất lớn

Xiclon tổ hợp

Xiclon tổ hợp là một thiết bị lọc bụi gồm một số lượng lớn các đơn nguyên xiclon mắc song song trong một vỏ có chung đường dẫn khí vào, khí ra, thùng chứa bụi Trong xiclon tổ hợp, việc tạo nên chuyển động quay của dòng khí trong thiết bị không phải do dòng khí được đưa vào theo phương tiếp tuyến mà do các dụng cụ định hướng dạng chong chóng hoặc dạng hóa hồng đặt trong thiết bị Do vậy kích thước của xiclon tổ hợp nhỏ hơn kích thước của xiclon đơn có cùng công suất

 Thiết bị thu hồi bụi xoáy

Cũng giống như xiclon, thiết bị này ứng dụng có chế lắng bụi ly tâm.Điểm khác

cơ bản so với xiclon là trong thiết bị này có dòng khí xoáy phụ trợ

Nguyên lý hoạt động: Khí nhiễm bụi được cho vào từ dưới, được xoáy nhờ cánh quạt, chuyển động lên trên và chịu tác động của tia khí thứ cấp Dòng khí thứ cấp chạy

ra từ vòi phun tiếp tuyến để tạo sự xoáy hỗ trợ cho khí.Dưới tác dụng của lực ly tâm bụi văng ra phía ngoài, gặp dòng khí xoáy thứ cấp hướng xuống dưới, đẩy chúng vào khoảng không gian vành khăn giữa các ống Không gian vành khắn chung quanh ống vào được trang bị vòng đệm chắn để bụi không quay trở lại thiết bị

 Thiết bị thu hồi bụi kiểu động

Quá trình xử lý bụi trong thiết bị này được thực hiện nhờ lực ly tâm và lực coriolit, xuất hiện khi quay cuồng hút.thiết bị thu hồi bụi kiểu động tiêu thụ năng lượng nhiều hơn quạt thông thường có cùng năng suất và cột áp

Ưu điểm của thiết bị này so với các thiết bị thu hồi bụi ly tâm khác là: gọn, lượng kim loại nhỏ, kết hợp máy hút bụi và xiclon vào cùng một thiết bị Tuy nhiên, chúng

có nhiều nhược điểm như: cánh quạt bị mài mòn nhanh, có khả năng tạo thành các trầm tích trên cánh quạt, do đó làm mất căn bằng phần quay, hiệu quả thu hồi d < 10m kém và chế tạo phức tạp

 Thiết bị lọc bụi khô

Nguyên lý: Khi cho khí qua vách ngăn xốp, các hạt rắn được giữ lại còn khí đi

xuyên qua nó hoàn toàn

Trong quá trình lọc bụi, các hạt bụi khô tích tụ trong các lỗ xốp hoặc tạo thành lớp bụi trên bề mặt vách ngăn, do đó chúng trở thành môi trường lọc đối với các hạt bụi đến sau Tuy nhiên bụi tích tụ càng nhiều làm cho kích thước lỗ xốp và độ xốp chung của vách ngăn càng giảm, vì vậy sau một thời gian làm việc nào đó cần phải phá

vỡ và loại lớp bụi ra Như vậy, quá trình lọc bụi phải kết hợp với quá trình phục hồi vật liệu lọc

Trong quá trình làm sạch khí, các hạt bụi tiến gần đến các sợi hoặc bề mặt vật liệu hạt, va chạm với chúng và lắng xuống do tác dụng của lực thẩm thấu, quán tính và hút tĩnh điện

Thiết bị lọc được chia làm 3 loại, phụ thuộc vào chức năng và nồng độ bụi vào, ra:

+ Thiết bị tinh lọc: (Hiệu quả cao): dùng để thu hồi bụi cực nhỏ với hiệu quả rất cao (>99%) với nồng độ đầu vào thấp (<1mg/m3) và vận tốc lọc < 10cm/s Thiết bị lọc này ứng dụng để thu hồi bụi độc hại đặc biệt, cũng như để siêu lọc không khí Vật liệu lọc không được phục hồi

+ Thiết bị lọc không khí: được sử dụng trong hệ thống thông khí và điều hòa không khí Chúng được dùng để lọc khí có nồng độ bụi nhỏ hơn 50 mg/m3 với vận tốc lọc 2,5-3 m/s Vật liệu lọc có thể được phục hồi hoặc không phục hồi

+ Thiết bị lọc công nghiệp (vải, hạt, sợi thô): được sử dụng để làm sạch khí công nghiệp có nồng độ bụi đến 60 g/m3 với kích thước hạt lớn hơn 0,5 m, vật liệu lọc thường được phục hồi

Nguyên lý hoạt động: Quá trình lọc bụi trên vải lọc xảy ra theo 3 giai đoạn

+ Giai đoạn 1: khi vải lọc còn sạch, các hạt bụi lắng trên các lớp xơ nằm trên bề mặt sợi và giữa các sợi Ở giai đoạn này, hiệu suất lọc bụi còn thấp

+ Giai đoạn 2: khi đã có một lớp bụi bám trên bề mặt vải, lớp bụi này trở thành môi trường lọc bụi thứ 2 Hiệu suất lọc bụi ở giai đoạn này rất cao

+ Giai đoạn 3: sau một thời gian làm việc, lớp bụi bám trên vải sẽ dày lên làm tăng trở lực của thiết bị, vì vậy phải làm sạch vải lọc Sau khi làm sạch vải lọc vẫn còn một lượng lớn bụi nằm giữa các xơ, cho nên trong giai đoạn 3 này hiệu suất lọc vẫn còn cao

Vải lọc phải thỏa mãn các yêu cầu sau đây:

+ Khả năng chứa bụi cao và ngay sau khi phục hồi bảo đảm hiệu quả lọc cao + Giữ được khả năng cho khí xuyên qua tối ưu

+ Độ bền cơ học cao khi ở nhiệt độ cao và môi trường ăn mòn

+ Có khả năng được phục hồi

+ Giá thấp

+ Vật liệu lọc phổ biến nhất lầ vải bông, len, vải tổng hợp và vải thủy tinh + Vải bông có tính lọc tốt và giá thấp nhưng không bền hóa học và nhiệt, dễ cháy và chứa ẩm cao

+ Vải len có khả năng cho khí xuyên qua lớn, bảo đảm độ sạch ổn định và dễ phục hồi nhưng không bền hóa và nhiệt, giá cao hơn vải bông.khi làm việc lâu ở nhiệt

độ cao, sợi len trở nên giòn, chúng làm việc đến 900C

+ Vải tổng hợp bền nhiệt và hóa, giá rẻ hơn vải bông và vải len Trong môi trường axit độ bền của chúng cao, còn trong môi trường kiềm độ bền giảm

+ Vải thủy tinh bền ở 150-3500C Chúng được chế tạo từ thủy tinh nhôm silicat không kiềm hoặc thủy tinh magezit

Vải có thể phục hồi bằng hai phương pháp cơ bản:

+ Rung vật liệu lọc (cơ học, khí động học)

+ Thổi ngược vật liệu lọc bằng khí sạch hoặc không khí

Ưu điểm: hiệu suất lọc bụi cao (98-99%), phù hợp với các loại bụi có đường kính

từ 0,01 – 100 m Chiều dày của lớp lọc có thể từ vài phần ngàn mét đến 2m (lọc đệm nhiều lớp để sử dụng lâu dài) Các thiết bị lọc này được ứng dụng khi nồng độ pha phân tán (0,5-5mg/m3) và được phân thành các loại sau:

Các thiết bị loại xơ mỏng:

Loại thiết bị này có thể làm sạch tinh những tinh thể khí lớn khỏi các hạt bụi có kích thước khác nhau Để thu hồi bụi có độ phân tán cao (0,1-0,5m) với hiệu suất lớn hơn 99% Người ta sử dụng các thiết bị lọc dạng tấm phẳng hoặc các lớp mỏng vật liệu lọc dạng xơ đường kính nhỏ hơn 5m Vận tốc lọc từ 0,01-0,1m/s Nồng độ bụi ban đầu >5mg/m3 Loại này không tái sinh được bộ lọc

Thiết bị lọc thô:

Để khắc phục nhược điểm là thời gian sử dụng không dài của loại trên, trong nhiều trường hợp người ta sử dụng các thiết bị lọc lọc gồm nhiều lớp dày và đường kính xơ lớn hơn (1-20m) với vận tốc lọc từ 0,005-0,1m/s thì vật liệu lọc sẽ thu hồi toàn bộ các hạt lớn hơn 1m Vật liệu lọc là sợi thô mới được ứng dụng cho nồng độ 5-50 mg/m3, khi đó kích thước hạt bụi chủ yếu nhỏ hơn 5-10m

Quá trình lọc trong thiết bị lọc sợi bao gồm 2 giai đoạn: Ở giai đoạn 1(lọc ổn định): các hạt bụi không làm thay đổi cấu trúc của lớp lọc Trong giai đoạn 2 (lọc không ổn định) trong vật liệu lọc xảy ra sự biến đổi cấu trúc liên tục do lượng bụi tích

tụ lớn Do đó hiệu quả xử lý và trở lực lớp lọc luôn thay đổi Lý thuyết lọc trong các lớp lọc này chưa được nghiên cứu đầy đủ

 Thiết bị lọc hạt

Được ứng dụng ít hơn thiết bị lọc sợi Ưu điểm của lọc hạt là: vật liệu dễ kiếm,

có thể làm việc ở nhiệt độ cao và trong môi trường ăn mòn, chịu tải lực lớn và độ giảm

áp lớn Người ta chia ra làm 2 dạng thiết bị lọc hạt: đệm và lọc hạt cứng

Thiết bị lọc đệm: trong thiết bị này, thành phần lọc không liên kết với nhau Đó là

lớp đệm tĩnh.lớp đệm chuyển dộng với sự dịch chuyển của vật liệu rời trong trường trọng lực.lớp giả lỏng Vật liệu đệm thường là cát, sỏi, đá cuội, xỉ than, than cốc, grafit, nhựa, cao su… Việc chọn vật liệu phụ thuộc nhiệt độ, tính ăn mòn của khí

Thiết bị lọc hạt cứng: Trong thiết bị lọc dạng này cac hạt liên kết với nhau nhờ

thiêu kết, dập hoặc dán và tạo thành hệ thống xúng không chuyển động Đó là sứ xốp, kim loại xốp, nhựa xốp Lớp lọc loại này bền chặt, chống ăn mòn và chịu tải lớn Chúng được ứng dụng để lọc khí nén Nhược điểm của thiết bị này là: giá cao, trở lực lớn, khó hồi phục Có thể phục hồi theo phương pháp sau:

+ Thổi khí theo chiều ngược lại

+ Cho dung dịch lỏng qua theo hướng ngược lại

+ Cho hơi nóng qua

+ Gõ hoặc nung lưới với thành phần lọc

3.2.2.1 Thiết bị lọc bụi bằng phương pháp ướt

Quá trình thu hồi bụi theo phương pháp ướt dựa trên sự tiếp xúc của dòng khí bụi với chất lỏng, được thực hiện bằng các biện pháp cơ bản sau:

+ Dòng khí bụi đi vào thiết bị và được rửa bằng chất lỏng Các hạt bụi được tách

ra khỏi khí nhờ va chạm với các giọt nước

+ Chất lỏng tưới ướt bề mặt làm việc của thiết bị, còn dòng khí tiếp xúc với bề mặt này Các hạt bụi bị hút bởi màng nước và tách ra khỏi dòng khí

+ Dòng khí bụi được sục vào nước và bị chia ra thành các bọt khí Các hạt bụi bị dính ướt và loại ra khỏi khí

Do tiếp xúc với dòng khí nhiễm bụi với chất lỏng hình thành bề mặt tiếp xúc pha

Bề mặt này bao gồm các bọt khí, tia khí, tia lỏng, giọt lỏng và màng lỏng Trong đa số thiết bị thu hồi bụi ướt tồn tại các dạng bề mặt khác nhau, do đó bụi được thu hồi theo nhiều cơ chế khác nhau Thiết bị lọc bụi ướt có các ưu điểm và nhược điểm so với các thiết bị dạng khác như sau:

Ưu điểm:

+ Hiệu quả thu hồi bụi cao

+ Có thể ứng dụng để thu hồi bụi có kích thước đến 0,1m

+ Có thể sử dụng khi nhiệt độ và độ ẩm cao

+ Nguy hiểm cháy, nổ thấp nhất

+ Cùng với bị có thể thu hồi hơi và khí

Chất lỏng tưới thiết bị thường là nước Khi kết hợp quá trình thu hồi bụi với xử

lý hóa học, chất lỏng được chọn theo quá trình hấp thụ

 Buồng rửa khí

Các buồng rửa khí được chế tạo bằng kim loại, bêtông và gạch đá

Trong buồng bố trí các dãy mũi phun để phun nước vào dòng khí chứa bụi chuyển động qua buồng Để tăng hiệu suất lọc bụi, trong buồng có thể bố trí các tấm chắn, các tấm đục lỗ hoặc tưới Cuối buồng rửa có bộ phận tách nước Vận tốc chuyển động của khí trong buồng khoảng 1,5-2,5 m/s Thời gian lưu khí <3s Lượng nước phun 0,2-1,04l/m3

 Thiết bị rửa khí trần

Thiết bị rửa khí trần là tháp đứng, thường là hình trụ mà trong đó có sự tiếp xúc giữa khí và các giọt lỏng (được tạo ra bởi các vòi phun).Theo hướng chuyển động của khí và lỏng, tháp trần chia ra ngược chiều, cùng chiều và tưới ngang

Tháp trần đạt hiệu quả xử lý cao đối với hạt bụi có d  10m và kém hiệu quả khi bụi có d < 5 m

Vận tốc dòng khí trong thiết bị thường trong khoảng 0,6-1,2 m/s đối với thiết bị không có bộ tách giọt và khoảng 5-8 m/s đối với thiết bị có bộ tách giọt Trở lực của tháp trần không có bộ tách giọt và lưới phân phối khí thường không quá 250N/m2 Chiều cao tháp (H) vào khoảng 2,5 lần đường kính (D) Lượng nước sử dụng được chọn vào khoảng 0,5-8l/m3 khí

Để đảm bảo độ dính ướt của bề mặt lớp đệm, chúng thường được để nghiêng

7-100 về hướng dòng khí, lưu lượng lỏng 0,15-0,51 l/m3 Khi nồng độ bụi ban đầu đến 10-12 g/m3, trở lực 160-100 Pa/m đệm, vận tốc khí trong thiết bị ngược chiều khoảng 1,5-2,0m/s, còn lưu lượng nước tưới khoảng 1,3-2,16l/m3

Hiệu quả xử lý bụi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: cường độ tưới, nồng độ bụi,

độ phân tán Hiệu quả thu hồi bụi có kích thước d 2m trên 90% Thực tế hạt có kích thước 2-5m được thu hồi 70% còn hạt lớn hơn 80-90%

Trở lực tháp đệm phụ thuộc dạng vật liệu đệm và điều kiện làm việc, có thể lên tới 1500N/m2

 Thiết bị sủi bọt

Phổ biến nhất là thiết bị sủi bọt với đãi chảy sụt và đĩa chảy qua.Đĩa chảy sụt có thể là đĩa lỗ, đĩa rãnh Bụi được thu hồi bởi lớp bọt được hình thành do tương tác của khí và lỏng Quá trình thu hồi bụi trong thiết bị sủi bọt diễn ra trong các giai đoạn sau: + Thu hồi bụi trong không gian dưới lưới do lực quán tính, được hình thành do dòng khí thay đổi hướng chuyển động khi đi qua đĩa Hiệu quả của giai đoạn này chỉ lớn đối với bụi thô đường kính  10m

+ Lắng bụi từ tia khí, hình thành bởi các lỗ hoặc khe hở của đĩa với vận tốc cao đập vào lớp chất lỏng trên đĩa (cơ chế va đập)

+ Lắng bụi trên bề mặt trong của các bọt khí theo cơ chế quán tính rối

Hiệu quả của giai đoạn 2 và 3 lớn hơn giai đoạn 1 nhiều và đạt đến 90% đối với hạt bụi 2-5m

Thiết bị sủi bọt có ưu điểm là hiệu quả thu hồi bụi cao đối với hạt có kích thước lớn hơn 2m và trở lực không lớn hơn 300-1000N/m2 Tuy nhiên, nó còn tồn tại các yếu điểm sau:

+ Hạt có kích thước nhỏ hơn 2m không được thu hồi hoàn toàn;

+ Cần có bộ phận tách giọt lỏng;

+ Không cho phép lưu lượng khí dao động lớn vì như vậy sẽ phá vỡ chế độ tạo bọt;

+ Không cho phép nồng độ bụi trong khí dao động lớn vì có thể làm bẩn đĩa

 Thiết bị rửa khí va đập quán tính

Trong các thiết bị này, sự tiếp xúc của khí với nước được thực hiện do sự va đập của dòng khí lên bề mặt chất lỏng và do sự thay đổi hướng đột ngột của dòng khí Kết quả của sự va đập là các giọt lỏng đường kính 300-400m được tạo thành, làm gia tăng quá trình lắng bụi

Đối với thiết bị dạng này, mực nước cố định đóng vai trò quan trọng Sự thay đổi nhỏ của mực nước cũng cơ thể làm giảm hiệu quả thu hồi bụi hoặc làm tăng trở lực của thiết bị Hiệu quả của thiết bị thu hồi va đập quán tính đến 99,5% đối với các hạt bụi có kích thước lớn hơn 3m

 Thiết bị rửa khí ly tâm

Thu hồi bụi trong thiết bị rửa khí ly tâm diễn ra dưới tác dụng của hai lực: lực ly tâm và lực quán tính Hiệu quả thu hồi bụi có kích thước 2-5m đạt 90%

Các thiết bị rửa khí ly tâm được ứng dụng trong thực tế, theo kết cấu có thể chia làm hai dạng:

+ Thiết bị, trong đó dòng xoáy được thực hiện nhờ cánh quạt quay đặt ở trung tâm

+ Thiết bị với ống khí vào theo phương tiếp tuyến Nước rửa khí chảy qua vòi phun ở trung tâm và chảy thành màng trên thành thiết bị

Đặc điểm của thiết bị này là chất lỏng ít bị cuốn theo khí vì lực ly tâm làm lắng các giọt lỏng trên thành thiết bị

 Thiết bị rửa khí vận tốc cao (thiết bị rửa khí Venturi)

Để làm sạch khí khỏi bụi có kích thước 1-2  và nhỏ hơn, người ta ứng dụng chủ yếu các thiết bị rửa khí có vận tốc lớn

Nguyên lý hoạt động: dòng khí bụi chuyển động với vận tốc 70-150m/s đập vỡ nước thành các giọt cực nhỏ Độ xoáy rối cao của dòng khí và vận tốc tương đối giữa bụi và giọt lỏng lớn thúc đẩy quá trình lắng bụi trên các giọt lỏng

Loại thiết bị này dễ bị tắc khi bụi bám dày các khâu đệm Nó được sử dụng nhiều khi dùng lọc bụi thấm ướt tốt và đặc biệt trong các trường hợp lọc bụi kèm theo làm nguội và hấp thụ khí

Các thiết bị rửa khí Venturi có năng suất đến 500000 m3khí/h, vận tốc khí đến

150m/s

3.2.2.3Thiết bị lọc điện

Trong thiết bị lọc điện, khí được xử lý bụi nhờ tác dụng của lực điện trường Nguyên lý hoạt động: Khí thải được thổi qua hai điện cực Điện cực nối đất được gọi là điện cực lắng vì bụi chủ yếu được lắng ở điện cực này Điện cực còn lại được gọi quầng sáng Điện cực này được cung cấp dòng điện một chiều có hiệu thế cao, do điện thế cao nên cường độ điện trường xung quanh lớn và gây ra sự va đập ion mãnh liệt.Dưới tác dụng của lực điện trường, các ion sẽ chuyển dịch về phía các điện cực trái dấu và tạo nên dòng điện.Khi thổi khí thải có chứa bụi qua không gian của hai điện cực, các ion sẽ bám dính trên bề mặt các hạt bụi và hạt bụi trở nên mang điện.Dưới tác dụng của lực điện trường, các hạt bụi sẽ chuyển dịch tới các điện cực trái dấu.Khi tới các điện cực, các hạt bụi được lắng lại trên bề mặt điện cực Theo những khoảng thời gian xác định, tùy thuộc mức độ tích tụ bụi, người ta rung lắc điện cực hoặc xối nước điện cực rồi thu lấy bụi

Thiết bị lọc điện xử lý thể tích khí lớn khỏi các hạt bụi kích thước từ 0,01-100m

ở nhiệt độ đến 400-5000C Trở lực của thiết bị lọc điện khoảng 150Pa Tiêu hao điện năng cho xử lý 100m3 khí khoảng (0,36-1,8)106J Bụi có độ dẫn điện càng cao thì hiệu quả thu hồi chúng trong thiết bị lọc điện càng lớn.Thành phần khí và bụi ảnh hưởng đến độ dẫn của nó Khi độ ẩm của khí tăng, điện trở riêng phần của bụi giảm.Nếu vận tốc khí trong thiết bị lọc điện tăng thì hiệu quả xử lý giảm và ngoài ra còn tăng khả năng lôi cuốn bụi theo dòng khí

Hiệu quả của thiết bị lọc điện khi thu hồi hạt có kích thước 0,5m đạt 99% và giảm khi vận tốc dòng khí tăng.Hiệu quả của thiết bị lọc điện phụ thuộc tính chất của bụi và khí, vận tốc và tính đồng đều phân phối dòng bụi trong tiết diện thiết bị Hiệu thế càng cao và vận tốc khí càng thấp hiệu quả thu hồi bụi càng cao

Thiết bị lọc điện có ưu điểm:

+ Hiệu suất thu hồi bụi cao, đạt tới 99%

+ Chi phí năng lượng thấp

+ Có thể thu được các hạt bụi có kích thước nhỏ tới 0,1m và nồng độ bụi từ vài gam đến 50g/m3

+ Chịu được nhiệt độ cao (nhiệt độ khí thải có thể tới 5000C)

+ Làm việc được ở áp suất cao hoặc ở áp suất chân không

+ Có thể tự động hóa điều khiển hoàn toàn

Tuy nhiên nó cũng có những nhược điểm như sau:

+ Do độ nhạy cao nên khi có sự thay đổi dù nhỏ giữa giá trị thực và giá trị khi tính toán của các thông số thì hiệu quả thu hồi bụi cũng bị giảm sút nhiều

+ Khi có sự cố cơ học dù nhỏ cũng làm ảnh hưởng tới hiệu quả thu bụi

+ Không sử dụng được với khí thải có chứa chất dễ nỗ vì thường xuất hiện các tia lửa điện

3.2Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải

3.2.1 Các phương pháp xử lý nước thải

Bao gồm các nhóm phương pháp sau: phương pháp cơ học, phương pháp hoá học, phương pháp hoá lý, phương pháp sinh học

3.2.1.1 Phương pháp cơ học

Trong nước thải thường có các loại tạp chất rắn cỡ khác nhau bị cuốn theo, như rơm cỏ, gỗ mẫu, bao bì chất dẻo, giấy, giẻ, dầu mỡ nổi, cát, sỏi, vv…Ngoài ra còn có các loại hạt lơ lửng ở dạng huyền phù rất khó lắng Xử lý cơ học nhằm loại bỏ các tạp chất không hoà tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải nhằm đảm bảo cho hệ thống thoát nước hoặc các công trình xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định Phương pháp cơ học được thực hiện ở các công trình xử lý sau :

 Song chắn rác, lưới chắn rác

- Dùng để chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn hoặc dạng sợi như giấy, rau cỏ rác ( hầu hết là các chất bẩn có nguồn gốc hữu cơ)…được gọi chung là rác Rác thường được chuyển tới máy nghiền rác, sau khi được nghiền nhỏ sẽ được đưa trở lại trước song chắn rác hoặc chuyển tới bể phân huỷ cặn

- Bảo vệ bơm, van, đường ống, cánh khuấy…

- Khi song chắn rác kết hợp thiết bị nghiền rác giúp giảm được các bước bên

ngoài (thu gom rác, chuyên chở…), giảm các vấn đề chôn lấp xử lý rác

- Sử dụng máy nghiền rác để nghiền rác nhỏ ra giúp giảm công tác vận chuyển rác đến nơi cần xử lý, và giảm diện tích chôn lấp rác khi xử lý

 Ngăn tiếp nhận

Nước thải được đưa đến bằng bơm và đường ống áp lực đến ngăn tiếp nhận Ngăn tiếp nhận nứơc thải được đặt ở vị trí cao để nước thải từ đó chảy qua từng công trình đơn vị của trạm xử lý

 Bể lắng cát

Được thiết kế trong quy trình xử lý nước thải nhằm tách các tạp chất vô cơ có trọng lượng riêng lớn ( như cát, sỏi, xỉ than…), các tạp chất này không có lợi đối với các quá trình làm trong, xử lý sinh hoá nước thải và xử lý cặn cũng như không có lợi đối với các thiết bị công nghệ trong quy trình do có khả năng gây tắc nghẽn hệ thống Cát từ bể lắng cát đưa đi phơi khô ở sân phơi sau đó có thể tận dụng lại cho những mục đích xây dựng

 Bể điều hoà

Lưu lượng và chất lượng nước thải từ cống thu gom chạy về trạm xử lý nước thải, đặc biệt đối với dòng thải công nghiệp và dòng thải nước mưa thường xuyên dao động theo thời gian trong ngày Khi xây dựng bể điều hoà có thể đảm bảo cho các công trình xử lý làm việc ổn định và đạt được giá trị kinh tế

 Bể lắng1

Để tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọng lượng riêng của nước.Chất lơ lửng nặng hơn sẽ từ từ lắng xuống đáy, còn chất lơ lửng nhẹ hơn sẽ nổi trên mặt nước Dùng những thiết bị thu gom và vận chuyển các chất bẩn lắng và bọt nổi (gọi chung là cặn) lên công trình xử lý cặn Hàm lượng chất lơ lửng sau bể lắng đợt I cần đạt < 150(mg/l)

 Bể vớt dầu mỡ

Thường được áp dụng khi xử lý nước thải có chứa dầu mỡ (nước thải của một số

xí nghiệp ăn uống, chế biến bơ sữa, các lò mổ, xí nghiệp ép dầu…), nhằm tách các tạp chất nhẹ Đối với nước thải sinh hoạt khi hàm lượng dầu mỡ không cao thì việc vớt dầu mỡ thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt chất nổi

 Bể lọc cơ học

Nhằm tách các tạp chất phân tán nhỏ ra khỏi nước mà bể lắng không lắng được.Nước thải được cho đi qua lớp lọc đặc biệt hoặc qua lớp vật liệu lọc, công rình này sử dụng chủ yếu cho một số loại nước thải công nghiệp

Phương pháp xử lý nước thải bằng cơ học có thể loại bỏ khỏi nước thải 60% tạp chất không hoà tan và 20% BOD, và thường thì xử lý cơ học giữ vai trò xử lý sơ bộ trước khi qua các giai đoạn xử lý sinh học, hoá học

3.2.1.2 Phương pháp hoá học

Thực chất của phương pháp hoá học là đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó

để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học và tạo cặn lắng hoặc tạo các dạng chất hoà tan nhưng không độc hại, không gây ô nhiễm môi trường Theo giai đoạn và mức độ xử lý, phương pháp hoá học sẽ có tác dụng tăng cường quá trình xử lý

cơ học hoặc sinh học.Những phản ứng diễn ra trong quá trình này có thể là phản ứng oxy hoá khử, các phản ứng kết hợp tạo kết tủa, phản ứng trung hoà, phản ứng phân huỷ các chất độc hại

 Phương pháp trung hoà

Dùng để đưa môi trường nước thải có chứa các axid vô cơ hoặc kiềm về dạng trung tính có pH = 6,5 – 7,5 Phương pháp này có thể thực hiện bằng nhiều cách: trộn lẫn nước thải có tính acid với nước thải có tính bazơ.bổ sung thêm các tác nhân hoá học.lọc qua lớp vật liệu lọc có tác dụng trung hoà, hấp phụ khí chứa axid bằng nước thải chứa kiềm,…

 Phương pháp keo tụ ( đông tụ keo)

Dùng để làm trong và khử màu nước thải bằng các chất keo tụ ( phèn) và các chất trợ keo tụ để liên kết các chất rắn ở dạng lơ lửng và dạng keo có trong nước thải thành những dạng bông cặn có kích thước lớn có thể lắng

 Phương pháp Ozone hoá

Là phương pháp xử lý nước thải có chứa các chất vô cơ dạng hoà tan và dạng keo bằng ozone Ozone dễ dàng nhường oxy nguyên tử cho các tạp chất hữu cơ

 Phương pháp điện hoá

Có tác dụng phá huỷ các tạp chất độc hại có trong nước thải bằng cách oxy hoá điện hoá trên cực anode hoặc dùng để thu hồi các chất quý ( đồng, chì, sắt…) Thông thường hai nhiệm vụ kể trên được giải quyết đồng thời

 Trích ly

Dùng để tách các chất bẩn hoà tan ra khỏi nước thải bằng cách bổ sung một chất dung môi không hoà tan vào nước, nhưng độ hoà tan của chất bẩn trong dung môi cao hơn nước

 Chưng bay hơi ( chưng cất)

Là quá trình cấp nhiệt liên tục để hoá hơi nước thải, trong đó các chất hoà tan cùng bay hơi lên theo Khi ngưng tụ, hơi nước và chất bẩn đã bay hơi sẽ hình thành các lớp riêng biệt và do đó dễ dàng tách các chất bẩn ra

 Tuyển nổi

Là phương pháp dùng để loại bỏ các chất bằng cách tạo cho chúng khả năng

dễ nổi lên mặt nước khi bám theo các bọt khí Người ta cho vào nước chất tuyển nổi hoặc các tác nhân tuyển nổi để thu hút và kéo các chất tuyển nổi lên mặt nước, sau đó loại hỗn hợp chất bẩn và chất tuyển nổi ra khỏi nước Khi tuyển nổi người ta thường dùng các bọt khí nhỏ li ty, phân tán và bão hoà trong nước Những hạt chất bẩn chứa trong nước ( dầu, sợi giấy, cenllulose, len…) sẽ dính vào các bọt không khí và cùng các bọt không khí nổi lên mặt nước, rồi được loại bỏ khỏi nước

 Trao đổi ion

Là phương pháp thu hồi các anion bằng các chất trao đổi ion (ionide) Các chất trao đổi ion là các chất rắn trong thiên nhiên hoặc vật liệu nhựa nhân tạo Chúng không hoà tan trong nước và trong dung môi hữu cơ, có khả năng trao đổi ion Phương pháp trao đổi ion cho phép thu được những chất quý trong nước thải và cho hiệu suất xử lý khá cao

 Tinh thể hoá

Là phương pháp loại các chất bẩn khỏi nước ở trạng thái tinh thể

 Các quá trình màng

Là phương pháp tách các chất tan khỏi các hạt keo bằng cách dùng các màng thấm chọn lọc Đó là các màng xốp cấu tạo đặc biệt có khả năng cho nước thải đi qua trong khi đó các hạt keo sẽ bị giữ lại trên bề mặt lớp màng Tùy yêu cầu và khả năng

kỹ thuật cho phép có các kích thước phù hợp của các loại màng: màng vi lọc ( microfiltration), màng siêu lọc ( ultrafiltration), màng lọc nano( nanofiltration), màng lọc thẩm thấu ngược (reverse osmosis), điện thẩm tách ( electro dialysis) Thường sử dụng xử lý nước thải ở bậc cao

Ngoài các phương pháp phổ biến ở trên, để xử lý chất bẩn trong nước thải, người

ta còn dùng các phương pháp như: khử hoạt tính phóng xạ, khử mùi, khử khí, khử muối trong nước thải

3.2.1.3 Phương pháp sinh học

Cơ sở của phương pháp này là dựa vào khả năng sống và hoạt động của vi sinh vật để oxy hoá các liên kết hữu cơ phân tán dạng keo và dạng hoà tan có trong nước thải Vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ có sẵn trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng như: cacbon, nitơ, Phosphor, Kali … vi sinh vật sử dụng vật chất này để kiến tạo tế bào cũng như tích luỹ năng lượng cho quá trình sinh trưởng và phát triển chính vì vậy sinh khối vi sinh vật không ngừng tăng lên

Trên cơ sở đó có thể phân loại như sau:

- Quá trình sinh học hiếu khí

- Quá trình sinh học kỵ khí

- Ngoài ra còn có hai quá trình phụ

- Quá trình thiếu khí

- Quá trình tuỳ nghi

Các công trình xử lý sinh học phân thành 2 nhóm:

Nhóm các công trình xử lý thực hiện trong điều kiện tự nhiên.hồ sinh vật, hệ thống xử lý bằng thực vật nước ( lục bình, lau, sậy, tảo….), cánh đồng tưới, cánh đồng lọc, đất ngập nước, bãi lọc ngầm,vv…

Nhóm các biện pháp xử lý thực hiện trong điều kiện nhân tạo quá trình bùn hoạt tính ( activated sludge process), quá trình dính bám (attached growth processes),

hồ sinh học kết hợp thổi khí, mương oxy hoá (oxydation ditch), đĩa quay sinh học, màng lọc sinh học, ao hồ ổn dịnh nước thải, bể UASB, bể tạo khí sinh học (biogas)…

do các điều kiện nhân tạo của quá trình có thể điều khiển được nên quá trình xử lý diễn

ra nhanh hơn, cường độ mạnh hơn và có thể kiểm soát được

Chương 4ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP

4.1 Nước thải

4.1.1 Thành phần tính chất nước thải và yêu cầu

4.1.1.1 Tiêu chuẩn xử lý

Yêu cầu nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn xả thải QCVN 14:2008 và TCVN

5945:2005 đối với nguồn tiếp nhận loại B

4.1.1.2 Tính chất nước thải

Nước thải sinh hoạt của công ty Cổ phần thép Thủ Đức chủ yếu phát sinh từ các hoạt động như: tắm giặt, vệ sinh và nấu ăn từ nhà ăn của công ty và canteen Nước thải này chứa các chất hữu cơ, cặn lơ lững và vi trùng khá cao

Bảng 8Phân tích tính chất nước thải của công ty Cổ phần Thép Thủ Đức

(Nguồn: Công ty CP DV KHCN SẮC KÝ HẢI ĐĂNGđo ngày 20/8/2010)

4.1.1.3 Lưu lượng nước thải

Công ty có tổng cộng 631 người trong đó có 60 nhân viên văn phòng bao gồm cả giám đốc làm việc giờ hành chánh, 571 thuộc bộ phận sản xuất bao gồm cả quản đốc

và công nhân

Q=qc1×571×2+ qc2×60×2+ qt×(45/60)×(571/5)×2+ qb×631×2

Q=128.765 lít/ngày ≈130m 3

/ngày=5,42m 3 /h Trong đó:

o qc1- Tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt trong tiêu chuẩn công nghiệp ở phân xưởng tỏa nhiệt, qc=45lít/người.ca(TCXDVN 33:2006)

o qc2 - Tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt trong tiêu chuẩn công nghiệp

qc=25lít/người.ca(TCXDVN 33:2006)

o qt - Lưu lượng một giờ tắm hoa sen trong cơ sở công nghiệp, với đặc điểm vệ sinh trong quá trình sản xuất thải ra nhiều bụi, chất độc qt=300 lít/giờ.nhóm x 45phút x 6người/nhóm(TCXDVN 33:2006)

o qb – Lưu lượng nước dùng cho nhà ăn tập thể, qb=25lít/người.bữa ăn(TCXDVN 4513:1988)

= × =1,3×130 = 169 m3/ngày.đêm

Yêu cầu chất lượng nước đầu ra sau khi xây dựng hệ thống: Nước thải sau xử lý đạt quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT, Cột B trước khi vào nguồn tiếp nhận là kênh Rạch Chiết

4.1.1.5 Một số yêu cầu khác của công ty Cổ phần Thép Thủ Đức:

Diện tích xây dựng xây dựng khu xử lý nước thải: 250m2

Hệ thống xử lý được đặt gần khu nghỉ trưa của công nhân nên hệ thống xử lý không được phát sinh mùi.Như vậy hệ thống xử lý phải được xây kín

Để đảm bảo mỹ quan cho công ty, các công trình của hệ thống phải được xây dựng âm đất hoàn toàn

4.1.2 Căn cứ đưa ra phương án:

Phương án xử lý đưa ra dựa vào các chỉ tiêu sau:

- Thành phần tính chất nước thải đầu vào

- Tiêu chuẩn nước thải đầu ra

- Công suất xử lý

- Khả năng kinh tế đầu tư cho hệ thống

- Diện tích khu đất xây hệ thống

- Một số yêu cầu khác của ban lãnh đạo công ty

sẽ được dọn dẹp hằng ngày, các loại rác sẽ được đem bỏ vào thùng chứa rác và được chở bỏ tại bãi chon lắp

Nước sau khi qua song chắn rác sẽ tập trung về bề thu gom, nước từ đây sẽ được bơm về bể điều hòa, cũng tại đây lượng dầu mỡ từ nhà ăn và canteen sẽ được vớt bỏ, nhằm hạn chế khả năng đường ống dẫn bị tắt nghẽn do dầu mỡ bám dính

Bể điều hòa:

Do tính chất của nước thải và lưu lượng nước thải luôn thay đổi nên việc xây dựng bể điều hòa về lưu lượng, nồng độ và nhiệt độ cần thiết, tạo điều kiện hoạt động tối ưu cho các công trình phía sau Lắp đặt hệ thống sục khí nhằm để trộn đều nước thải, tránh lắng cặn và làm giảm nhiệt độ của nước

Bể thiếu khí:

Có nhiệm vụ tối ưu hoá quá trình khử Nitrat Tại đây quá trình khử nitrat thành nitơ phân tử nhờ các vi khuẩn khử nitrat trong điều kiện thiếu khí (cung cấp 1 luợng oxy rất ít) Dựa trên cơ chế hoạt động của vi sinh vật trong điều kiện hiếu khí và thiếu khí (NH4 trong điều kiện có oxy  NO3 trong điều kiện thiếu khí  N2 (khí) + H2O)

Bể Aerotank:

Loại bỏ các hợp chất hữu cơ hoà tan có khả năng phân huỷ sinh học nhờ quá trình vi sinh vật lơ lửng hiếu khí Các vi sinh vật này thực hiện phân huỷ sinh học chất hữu cơ, chúng chuyển các chất hữu cơ thành sinh khối cho chúng phát triển.Các chất hữu cơ bị phân hủy nhờ đó nước thải được làm sạch

Bể chứa bùn:

Bùn lắng thu từ bể lắng được bơm qua bể chứa bùn, 1 phần được tuần hoàn về bể sinh học thiếu khí Bùn từ bể chứa được đem đi hút bỏ, xử lý theo đúng qui địnhcủa nhà nước

Bảng 9 Dự tính hiệu suất qua các công trình đơn vị STT Tên công trình Thông số Đơn vị Đầu vào

Hiệu suất xử

lý dự tính(%)

1 Nước thải đầu