THÔNG TIN TÀI LIỆU
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG HUỲNH ANH TUẤN Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3/ngày, theo TCVN5945-2005 loại B LUẬN VĂN KỸ SƯ CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Thành phố HỒ CHÍ MINH, ngày 31 tháng 07 năm 2008 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3/ngày, theo TCVN 59-45-2005 loại B LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, nhận nhiều giúp đỡ, lời động viên chia sẻ chân thành nhiều người Đầu tiên, xin bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc đến Thầy KS Trần Thế Minh tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, tốt để hoàn thành khóa luận Chân thành cám ơn tất Thầy Cô thuộc Khoa Công Nghệ Môi Trường, Trường Đại Học Nông Lâm TP.Hồ Chí Minh truyền đạt kiến thức quý báu thời gian qua Xin cám ơn Ban giám đốc anh chị em nhân viên công ty cổ phần TM & DV Công Nghệ Xanh anh chị công nhân công ty TNHH Tejing (Việt Nam) đã, tận tình giúp đỡ thời gian thực tập công ty Cám ơn bạn sinh viên lớp ĐH04MT, Khoa Công Nghệ Môi Trường, Trường Đại Học Nông Lâm TP.Hồ Chí Minh giúp đỡ nhiều mặt, chia sẻ kinh nghiệm, đóng góp nhiều ý kiến quý báu Cuối cùng, xin gửi lời cám ơn cha mẹ, anh chị gia đình nguồn động viên, điểm tựa vững chắc, hỗ trợ tạo nghị lực cho suốt trình học tập Xin chân thành cám ơn Tên sinh viên: Huỳnh Anh Tuấn i Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3/ngày, theo TCVN 59-45-2005 loại B TÓM TẮT Ngành công nghiệp sản xuất vonfram Việt Nam hình thành phát triển thời gian gần Công ty TNHH Tejing (Việt Nam) công ty sản xuất tinh chế quặng vonfram xây dụng nhà đầu tư Trung Quốc đầu tư phát triển Việt Nam Công ty góp phần đem lại phát triển cho kinh tế, cung cấp nguyên liệu cho ngành công nghiệp khác Việt Nam tinh thể muối vonfram để từ sản xuất sản phẩm phục phụ cho sinh hoạt người sợi tóc bóng đèn, dao cắt kim loại, chắn xạ, linh kiện thiết bị điện tử, phục vu cho công nghiệp luyện thép nhiều ứng dụng ngành silicat,… Bên cạnh ngành sản xuất vonfram để lại tái hại không nhỏ thành phần nước thải nồng độ chất ô nhiễm cao, chất khí gây mùi nặng NH3 tồn nhiều, kim loại nặng chì, kẽm, asen, đồng vượt tiêu chuẩn gây nên tác hại nặng cho môi trường không xử lý Đề tài “Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Sản Xuất Vonfram Của Công Ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công Suất 160 m3/ngày” thực Tỉnh Tây Ninh giải việc cách: Thu thập số liệu trạng ô nhiễm môi trường phương pháp xử lý nước thải sản xuất vonfram Khảo sát trạng thu thập tài liệu công ty Tejing có liên quan đến đề tài Nghiêm cứu, thí nghiệm dự đoán hiệu xử lý phương pháp xử lý đặc biệt cho tính chất nước thải sản xuất vonfram làm thoáng tách khí NH3, phương pháp keo tụ xử lý kim loại nặng lọc qua than hoạt tính để hấp phụ chất ô nhiễm nước thải Lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phương án Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải dự toán kinh tế cho phương án, lựa chọn phương án để xây dựng hệ thống xử lý nước thải thích hợp cho công ty Tejing Tên sinh viên: Huỳnh Anh Tuấn ii Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3/ngày, theo TCVN 59-45-2005 loại B Và đề tài đạt mục tiêu đề ra, thết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram với giá khoảng 15.228 VNĐ/m3 nước thải Tên sinh viên: Huỳnh Anh Tuấn iii Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3/ngày, theo TCVN 59-45-2005 loại B MỤC LỤC LỜI CẢM ÔN i TOÙM TAÉT ii MUÏC LUÏC iv DANH MỤC BẢNG vii DANG MUÏC HÌNH viii DANG MỤC HÌNH viii DANH MỤC TỪ VIẾT TAÉT ix DANH MỤC TỪ VIẾT TAÉT ix CHƯƠNG - MỞ ÑAÀU 1.1 GIỚI THIỆU 1.2 MỤC TIÊU KHÓA LUẬN 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 14 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.5 GIỚI HẠN PHẠM VI NGHIÊN CỨU CHƯƠNG - TỔNG QUAN 2.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUAÁT VONFRAM: 2.2 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI VONFRAM: 2.2.1 Tính chất nước thải sản xuaát vonfram: 2.2.2 Các phương pháp xử lý nước thải Việt Nam: 2.2.2.1 Xử lý bậc 2.2.2.2 Xử lý bậc hai: 2.2.2.3 Xử lý bậc ba: 2.2.2.4 Xử lý bùn 2.3 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH TEJING (VIỆT NAM) 10 2.3.1 Giới thiệu sơ lược công ty: 10 Tên sinh viên: Huỳnh Anh Tuấn iv Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3/ngày, theo TCVN 59-45-2005 loại B 2.3.2 Nguyên vật liệu dùng sản xuất: 10 2.3.3 Quy trình công nghệ sản xuất nguồn thải nhà máy 10 CHƯƠNG – HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG TẠI CÔNG TY 14 3.1 HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC TẠI CÔNG TY: 14 3.1.1 Xác định lưu lượng nước thaûi 14 3.1.2 Tính chất nước thải 14 3.2 HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẠI CÔNG TY: 17 CHƯƠNG - NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 4.1 BẢN CHẤT QUÁ TRÌNH KEO TỤ 19 Khi kieàm hóa sôđa: 19 4.2 NOÄI DUNG NGHIÊN CỨU THÍ NGHIỆM KEO TỤ 20 4.2.1 Yêu cầu thí nghiệm 20 4.2.2 Mục đích thí nghiệm 20 4.2.3 Mô hình thí nghiệm 21 4.2.4 Phương pháp tiến hành thí nghiệm 21 4.2.4.1 Xác định lượng phèn xảy phản ứng 21 4.2.4.2 Xác định pH tối ưu 21 4.2.4.3 Xác định hàm lượng phèn keo tụ tối ưu 22 4.3 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 22 CHƯƠNG – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24 5.1 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ 24 5.1.1 Xác định pH tối ưu 24 5.1.2 Xác định lượng phèn tối ưu 24 5.2 KẾT LUẬN CHUNG VỀ MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM 25 CHƯƠNG - ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ – TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI – TÍNH TOÁN KINH TẾ 26 6.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 26 Tên sinh viên: Huỳnh Anh Tuấn v Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3/ngày, theo TCVN 59-45-2005 loại B 6.2 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 30 6.2.1 Ngăn chứa song chắn raùc 30 6.2.2 Bể điều hòa 30 6.2.3 Tháp đuổi khí: 31 6.2.4 Bể trộn 31 5.2.5 Bể lắng ông nghiêng kết hợp ngăn tạo bông: 32 6.2.6 Beå trung gian 33 6.2.8 Bể nén buøn 33 6.3 DỰ TOÁN KINH TẾ CHO PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 34 CHƯƠNG - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 35 7.1 KẾT LUẬN 35 7.2 KIẾN NGHỊ 35 Tên sinh viên: Huỳnh Anh Tuấn vi Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3/ngày, theo TCVN 59-45-2005 loại B DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Thành phần tính chất nước thải sản xuất vonfram Baûng 3.1: Kết điều tra lưu lượng nước thải 14 Baûng 3.2: Tổng hợp tính chất nước thải công ty Tejing 14 Bảng 5.3: Bảng dự đoán hiệu xử lý hệ thống 18 Bảng 6.1: Kết thí nghiệm keo tụ laéng 26 Bảng 6.2: Bảng dự đoán hiệu xử lý qua công trình đơn vị 27 Bảng 6.3: Các thông số thiết kế, kích thước mương song chắn rác 30 Bảng 6.4: Các thông số thiết kế kích thước bể điều hòa 31 Bảng 6.5: Các thông số thiết kế kích thước tháp đuổi khí 31 Baûng 6.6: Thông số thiết kế kích thước bể trộn 32 Bảng 6.7: Thông số thiết kế kích thước beå 32 Bảng 6.8: Thông số thiết kế kích thước bể lọc áp lực 33 Bảng 6.9: Các thông số thiết kế kích thước bể nén bùn 34 Bảng 6.10: Kết tính toán kinh tế 34 Tên sinh viên: Huỳnh Anh Tuấn vii Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3/ngày, theo TCVN 59-45-2005 loại B DANG MỤC HÌNH Hình 2.1: Tiếp xúc liên tục (a) Hình 2.2: Tiếp xúc liên tục (b) Hình 2.3 Biểu đồ đường làm việc đường cân trình Hình 2.4: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất 12 Hình 4.1: Biểu đồ thể mối quan hệ pH lượng hòa tan hydroxit, sulfide kim loại nặng Hình 4.2: Biểu đồ thể trình kết tủa hydroxit kim loại theo pH có ammonia nước thải Hình 4.3: Biểu đồ xác định pH tối ưu theo hiệu xử lý độ đục, SS COD 24 Hình 4.4: Biểu đồ xác định phèn tối ưu theo hiệu xử lý độ đục , SS COD 25 Hình 5.1: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phương án 28 Hình 5.2: Biểu đồ chuyển hóa NH4+ thành NH3 theo pH Hình 5.3: Sơ dồ công nghệ xử lý nước thải phương aùn 17 Teân sinh viên: Huỳnh Anh Tuấn viii Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3/ngày, theo TCVN 59-45-2005 loại B DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BOD _Biochemical Oxygen Demand: nhu cầu oxy sinh hóa COD _Chemical Oxygen Demand: nhu cầu oxy hóa học SS _Suspended Solid: chất rắn lơ lửng TCVN _Tiêu Chuẩn Việt Nam TCXD _Tiêu chuẩn Xây Dựng XLNT _Xử lý nước thải Tên sinh viên: Huỳnh Anh Tuấn ix Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3/ngày, theo TCVN 59-45-2005 loaïi B Ở phần chứa nước bên tháp có đặt ống để bơm nước tuần hồn lên tháp nhằm đuổi khí hiệu Bể trộn Do lưu lượng nước thải tương đối nhỏ nên chọn lưu lượng bể trộn Q = 1,5 m3/s đề dễ thiết kế, thích hợp với cơng trình sau tăng hiệu qua khuấy trộn Thời gian khuấy t = 3s Cường độ khuấy: G = 1000 s-1 Nhiệt độ nước: 200C Thể tích bể trộn: Vb = Q × t = 1,5 × = 4,5 m3 Chọn bể vng có kích thước: a × a × h = 1,5 × 1,5 × 2m Cho ống dẫn nước vào ngăn trộn bể trộn có kích thước: d × r × h = 1,5 × 0,5 × 2m dung dịch phàn ứng châm miệng nước vào Nước chảy qua ngăn phản ứng lỗ thơng bể có kích thước: d × c = 1,5 × 0,5m Dùng máy khuấy tuabin cánh nghiêng 450 hướng xuống để khuấy trộn tốt Đường kính máy khuấy D ≤ 0,6m Trong bể đặt chắn ngăn chuyển động xoáy nước, chiều cao 0,8m, rộng 0,15m Cánh khuấy cuối đặt cách đáy bể h = D Chiều rộng cánh khuấy = 1/5D Chiều dài cánh khuấy = 1/4D Chọn D = 0,6m Năng lượng cần truyền vào nước: P = G2μV = 10002 × 0,001 × 4,5 = 4,5 kW Trong đó: P : lượng cần thiết (W) G : cường độ khuấy trộn (s-1) V : thể tích bể trộn (m3) μ : độ nhớt động lực nước (N.s/m2) nước 200C ta có μ = 0,001 Hiệu suất động cơ: η = 0,8 Công suất động cơ: 4,5 / 0,8 = 5,625 kW Xác định số vòng quay máy khuấy: Trong đó: n : số vịng quay 1s (vog/s) P : lượng cần thiết (W) K : hệ số sức cản nước lấy theo kiểu cánh khuấy; kiểu cánh khuấy cánh nghiêng 450 hướng xuống có K = 1,08 Tên sinh viên: Huỳnh Anh Tuấn 50 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3/ngày, theo TCVN 59-45-2005 loại B D : đường kính cánh khuấy (m) p : khối lượng riêng chất lỏng (= 1000 kG/m3) Cần có hộp giam tốc để giảm tốc độ khuấy tuabin Nước sau bể trộn chảy tràn qua bể tạo kết hợp lắng Bể lắng ống nghiêng kết hợp ngăn tạo Ngăn tạo thiết kế bể trộn khơng có ngăn nước vào Kích thước d × r × c = 1,5 × 1,5 × 2m Khơng có vách ngăn nước vào Nước từ bể trộn chảy tràn qua bể tạo xuống qua bể lắng ống nghiêng theo lỗ thơng có kích thước: d × c = 1,5 × 0,5m Dùng máy khuấy tuabin cánh nghiêng 450 hướng xuống để ép nước xuống điqua bể lắng Đường kính máy khuấy D ≤ 0,8m Trong bể đặt chắn ngăn chuyển động xoáy nước, chiều cao 0,8m, rộng 0,15m Cánh khuấy cuối đặt cách đáy bể h = D Chiều rộng cánh khuấy = 1/5D Chiều dài cánh khuấy = 1/4D Chọn D = 0,8m Tốc độ cường độ khuấy phải nhỏ bể trộn khoảng 1/2 – 1/3 bể trộn Nước từ bể tạo qua bể lắng theo lỗ thơng phía chảy từ lên mặt bể chảy vào máng thu nước đặt cuối bể lắng Trong bể lắng đặt ống lắng hình trụ vng cạnh 0,05 × 0,05m Chiều dài ống lắng l = 0,5m Đặt nghiêng 600 so với phương ngang Chiều cao khối trụ lắng: Công suất nước vào bể lắng: QL = α.Q Trong đó: Q : lưu lượng nước thải Q = 160m3/ng α : hệ số ảnh hưởng dòng chảy rối vùng lắng Chọn α = 1,2 số K phụ thuộc vào L/H lấy theo bảng 6-1 Teân sinh vieân: Huỳnh Anh Tuấn 51 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3/ngày, theo TCVN 59-45-2005 loại B Bảng A.5.1: Giá trị hệ số α L/H 10 15 K 7,5 10 α 1,33 1,5 20 12 1,67 >25 13,5 1,82 =>QL = 1,2 × 160m3/ng = 192 m3 ≈ 6,7.10-3 m3/s Diện tích mặt cần thiết bể lắng: u0 : tốc độ lắng hạt, chọn u0 = 0,25 mm/s = 2,5.10-4 m/s W : cạnh ống hình trụ, W = 0,05m H : chiều cao khối trụ lắng, H = 0,433m α = 600; cosα = 0,5 Trong đó: = 5,86 m2 ≈ m2 Trong nhà máy xây dựng bể lắng Chọn chiều rộng bể là: r = 1,5m Chiều dài bể là: d = 6/1,5 = 4m Tốc độ chuyển động thực hạt = 2,4.10-4 m/s Vận tốc nước chảy ống lắng: Ở nhiệt độ 200C, ٧ : độ nhớt động học, ٧ = 1,01.10-6 m2/s Với R : bán kính thủy lực Tên sinh viên: Huỳnh Anh Tuấn 52 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3/ngày, theo TCVN 59-45-2005 loaïi B Vậy nước ống lắng chuyển động theo chế độ chảy tầng Chuẩn số Froude: Dòng chảy ống dòng ổn định Chiều cao bể lắng: Chiều cao phần nước ông lắng: h1 = 0,9 m Chiều cao đặt ống lắng nghiêng: h2 = 0,433 m ≈ 0,5 m Chiều cao phần không gian phân phối nước ống lắng nghiêng: h3 = 0,6m Chiều cao phần chứa cặn: cặn thu vào đáy hình chóp có cạnh xiên góc 600 so với phương ngang Bể có chiều rộng 1,5 m; dài 4m Làm hình chóp thu cặn đặt đáy bể cạnh đáy hình chóp 1,5×1,3; chiều cao hình chóp h4 = 1,1m Tổng chiều cao bể lắng: H = h1 + h2 + h3 + h4 + 0,5 = 3,5m Máng thu đặt dọc theo chiều dài bể Tải trọng thu mép máng chon q = l/s.m Tồng chiều dài máng 2,78 m Xả cặn máy bơm bùn từ đáy thu bùn Tính bơm bùn từ bể lắng sang bể nén bùn Lưu lượng bơm: Q = m3/h = 0,28 l/s Đường kính ống: D = 60 mm Áp suất đẩy: at Vận tốc nước ống: Chiều dài ống: l = 15 m Từ định luật Becnuli xác định cật áp bơm: H = H1 + H2 + H3 Trong đó: H1 : cột áp hình học, H1 = Z1 – Z2 Với Z1 : chiều cao đẩy, Z1 = m Teân sinh vieân: Huỳnh Anh Tuấn 53 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3/ngày, theo TCVN 59-45-2005 loại B Z2 : chiều cao hút, Z2 = - m => H1 = m H2 : cột áp để khắc phục chênh lệch cột áp hai đầu đoạn ống Với : p1, p2 : áp suất hai đầu đoạn ống, p1 = p2 : khối lượng riêng nước thải, kg/m3 => H2 = H3 : tổn thất cục đường ống Với : l,d : chiều dài đường kính ống, m : hệ số ma sát : tổng tổn thất cục Tổn thất qua van: => = 4,7 Tổn thất qua co 900: = 1,1 Tổn thất vào ống: = 0,5 = 2×4,7 + 10×1,1 + 0,5 = 20,9 H = H1 + H2 + H3 = + + 0,016 = 9,016 m ≈ m Cột áp bơm: Cơng suất bơm: Trong đó: Q: lưu lượng bơm, Q = m3/h H: cột áp bơm, H = m : khối lượng riêng nước thải, kg/m3 : gia tốc trọng trường, : hiệu suất bơm, = 9,81 m/s2 = 0,73 ÷ 0,93, chọn = 0,8 Công suất thực bơm: Nthực = 1,2N = 1,2 × 0,11 = 0,13 kw Tên sinh viên: Huỳnh Anh Tuấn 54 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3/ngày, theo TCVN 59-45-2005 loaïi B Bể trung gian: Chọn bể chứa nước lọc hình vng có kích thước: d × r × c = 2,5 × 2,5 × Bể lọc áp lực: Do nước thải mùi NH3 cịn hàm lượng kim loại nặng nhiều cần lọc qua bể lọc áp lực lớp vật liệu lọc than hoạt tính cát Than hoạt tính chọn than anthracite Kích thước vật liệu lọc thể bảng 7.1 Bảng A 7.1: Kích thước vật liệu lọc lớp cho xử lý bậc cao Đặt tính Khoảng giá trị Giá trị đặc trưng Anthracite Chiều cao h, m 0,3 ÷ 0,6 0,45 Đường kính hiệu dc , mm 0,8 ÷ 2,2 1,2 Hệ số đồng U 1,3 ÷ 1,8 1,6 Cát Chiều cao h, m 0,15 ÷ 0,3 0,3 Đường kính hiệu dc , mm 0,4 ÷ 0,8 0,5 Hệ số đồng U 1,2 ÷ 1,6 1,5 Tốc độ lọc v, m/h ÷ 24 12 Chọn : Chiều cao lớp cát h1 = 0,2m có đường kính hiệu dc = 0,5m U = 1,4 Chiều cao lớp than h2 = 0,6 có đường kính hiệu dc = 1,1m U = 1,7 Tốc độ lọc v = 10 m/s, số bể n = Diện tích bề mặt bể lọc: Đường kính bể lọc: Khoảng cách từ bề mặt vật liệu lọc đến bể thu nước rửa: h = hvl × e 0,25 Trong đó: hvl = chiều cao lớp vật liệu lọc e = độ giản nở lớp vật liệu lọc rửa ngược, e = 0,25 ÷ 0,5, chọn e = 0,5 h = {(0,2 + 0,6) × 0,5} + 0,25 = 0,65 m Chiều cao tổng cộng bể lọc: H = h + hvl + hbv + hthu = 0,65 + 0,8 + 0,25 + 0,3 = 2m Trong đó: hbv = chiều cao an toàn hbv = 0,25m hthu = chiều cao phần thu nước (tính từ mặt chụp lọc đến đáy bể) Tên sinh viên: Huỳnh Anh Tuấn 55 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3/ngày, theo TCVN 59-45-2005 loaïi B Lượng nước rửa lọc lấy theo bảng 7.2 Bảng A.7.2: Tốc độ rửa ngược nước khí bể lọc cát lớp lọc anthracite Đặc tính vật liệu lọc Tốc độ rửa ngược, m3/m2.phút Vật lệu lọc Đường kính hiệu Hệ số đồng Nước Khí dc, mm U Cát 0,50 1,4 0,15 0,5 0,70 1,4 0,26 0,8 1,00 1,4 0,41 1,3 1,49 1,4 0,61 2,0 2,19 1,3 0,81 2,6 Anthracite 1,10 1,73 0,29 0,7 1,34 1,49 0,41 1,3 2,00 1,53 0,61 2,0 Dựa vào bảng A.7.2 đường kính hiệu cát than anthracite chọn tốc đ65 rửa nước vnước = 0,4 m3/m2.phút; tốc độ khí vkhí = 1,2 m3/m2.phút Rửa ngược chia làm giai đoạn: Rửa ngước có tốc độ vkhí = 1,2 m3/m2.phút, thời gian t = – phút Rửa khí nước thời gian – phút Rửa ngược nước thời gian – phút với tốc độ rửa vnước = 0,4 m3/m2.phút Lượng nước cần thiết để rửa ngược cho bể lọc là: Wb = A × vnước × t = (2m2/2 bể) × (0,4m3/m2.phút) × (10 phút) = m3 Lưu lượng bơm rửa ngược bể: Qrn = A × vnước = (2m2/2 bể) × (0,4m3/m2.phút) × (60 phút/giờ) = 24 m3/h Lưu lượng máy thổi khí: Qkhí = A × vkhí = (2m2/2 bể) × (1,2m3/m2.phút) = 1,2 m3/phút = 72 m3/h Tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lọc (đầu chu kì lọc) xác định theo cơng thức Hazen Trong đó: C t0 d10 vh L = hệ số nén ép, C = 600 – 1200 tùy thuộc vào tính đồng Chọn C = 1000 = nhiệt độ nước, 0C = đường kính hiệu quả, mm = tốc độ lọc, m/ngày = chiều dày lớp vật liệu lọc, m Đối với lọc cát: Tên sinh viên: Huỳnh Anh Tuấn 56 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3/ngày, theo TCVN 59-45-2005 loại B Đối với lớp lọc anthracite: Tổng tổn thất: h = 0,05 + 0,03 = 0,08 m B Các cơng trình phụ khác Bể nén bùn Bùn sau lắng có nồng độ lỗng khó cho q trình vận chuyển lưu trữ nên cần cho lên bể nén bùn để giảm kích thước bùn, tăng nồng độ bùn sau bơm vào máy ép bùn để tiếp tục làm giảm kích thước tới nồng độ xác định Trong trường hợp dùng bể nén bùn trọng lực có cấu tạo bể lắng ly tâm Bùn loãng (hỗn hợp bùn + nước) đưa vào ống cấp bùn tâm bể Dưới tác dụng trọng lực bùn ;ắng kêt chặt lại lượng nước tách từ bùn trình nén thu máng cưa vịng đặt phần bể từ đưa bể điều hòa để xử lý lần Bảng B.1.1: Các thông số tiêu chuẩn để tính tốn thiết kế bể nén bùn trọng lực STT Thơng số thiết kế Cặn tươi Cặn kiềm hóa vôi Cặn tươi + bùn từ bể lọc sinh học Cặn tươi + bùn từ bể bùn hoạt tính Bùn từ bể lọc sinh học Bùn hoạt tính dư Bùn từ xử lý bậc cao + vôi Tải trọng chất rắn (kg/m2.ngày) 98 ÷ 146 98 ÷ 122 49 ÷ 59 29 ÷ 49 39 ÷ 49 24 ÷ 29 293 Nồng độ bùn sau nén, (%) ÷ 10 ÷ 12 7÷9 4÷7 7÷9 2,5 ÷ 12 ÷ 15 Ta có thơng số Độ đục nước thải 200 Nồng độ chất lơ lửng C0 = 300 mg/l Lượng phèn cần dùng để keo tụ thí nghiệm Jatex mg/l Tải trọng chất rắn tổng cộng (theo bảng 1.1) = 100 kg/m2.ngày Tải trọng thủy lực bể nén bùn trọng lực từ q0 = ÷ 33 m3/m2.ngày Chọn q0 = 10 m3/m2.ngày Số lượng bùn tích bể lắng sau ngày Trong đó: G – trọng lượng cặn khơ (kg) Tên sinh viên: Huỳnh Anh Tuấn 57 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3/ngày, theo TCVN 59-45-2005 loaïi B Q – lượng nước xử lý (Q = 160 m3/ngày) C2- hàm lượng cặn lơ lửng khỏi bể lắng, TC loại B lấy 100 mg/l C1- hàm lượng cặn nước vào bể lắng C1 = C0 + Kap + 0,25M C0- hàm lượng cặn nước thô (C0 = 300 g/m3) ap- hàm lượng phèn tính theo sản phẩm khơng ngậm nước (ap = g/m3) K – hệ số tạo cặn từ phèn: phèn nhôm K = 0,55, phèn nhôm sản xuất kỹ thuật K = 1, phèn sắt k = 0,8 M - độ màu nước nguồn tính (độ) C1 = 300 + 0,8×3 + 0,25×20 = 307,4 g/m3 Diện tích mặt thống bể: Đường kính bể nén bùn: Nồng độ bùn sau nén = 14 % Thể tích bùn sau nén: Diện tích ống trung tâm: Với: V’ : thể tích bùn xả từ bể lắng V’ = V/14% = 1,7 m3/ngày = 0,21 m3/h v1 : tốc độ chuyển động bùn ống trung tâm, v1 = 28 ÷30 mm/s chọn v1 = 30 mm/s Đường kính ống trung tâm Chiều cao công tác vùng nén: H = q0 × t Với: q0 : tải trọng thủy lực bể nén, q0 = 10 m3/m2.ngày = 0,42 m3/m2.h t : thời gian lưu bùn bể, t = ÷ 12 h Chọn t = 10 h => H = 0,42 × 10 = 4,2 m Chiều cao tổng cộng bể nén bùn: Htc = H + h1 + h2 + h3 = 4,2 + 0,4 + 03 + = 5,9 m Tên sinh viên: Huỳnh Anh Tuấn 58 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3/ngày, theo TCVN 59-45-2005 loại B Với: h1 : khoảng cách từ mực nước tới thành bể, h1 = 0,4 m h2 : chiều cao lớp bùn, h2 = 0,3 h3 : chiều cao tính từ đáy bể đến mức bùn, h3 = m Độ dốc đáy bể khoảng 1:6 – 1:4 chiều cao Chọn 1:4 => độ dốc đáy = 1,5 m Chọn bơm màng bơm bùn từ đáy bể nén bùn vào máy ép bùn ( hoạt động, dự phịng) Đặc tính bơm Q = m/h, cột áp H = 10 m Máy ép bùn Chỉ tiêu thiết kế: Máy ép bùn băng tải thị trường có chiều rộng băng tải từ 0,5 ÷ 3,5 m, phổ biến loại máy Bể chứa dung dịch FeCl3 10% bơm châm FeCl3 Thí nghiệm Jatex xác định lượng FeCl3 10% cần để keo tụ nước thải mg/l Lượng FeCl3 10% tiêu thụ ngày = mg/l × 160.103 l/ngày = 480.103 mg/ngày = 480 g/ngày = 0,48 kg/ngày Sử dụng phèn khô 96% để pha thành dung dịch FeCl3 10% Lượng phèn khô cần dùng là: 0,48 / 96% = 0,5 kg/ngày Chọn thời gian lưu 1,5 giờ: Chọn: bơm châm FeCl3 (1 vận hành, dự phịng) Đặc tính bơm Q = 600 l/h, áp lực 1,5 bar Bể chứa dung dịch H2SO4 bơm châm H2SO4 Để pH nước thải từ 13 → 8,5 ÷ 9,5 cần sử dụng 7,5 ml dung dịch H2SO4 10% vào lít nước thải (xác định thực nghiệm) => lượng dung dịch H2SO4 10% cần dùng ngày là: 7,5.10-3 l/l × 160.103 l/ngày = 1200 l/ngày = 12 m3/ngày Sử dụng axit H2SO4 đậm đặc 98% để pha thành dung dịch H2SO4 10% Lượng H2SO4 đậm đặc cần dùng là: Chọn thời gian lưu => Wb = 1200/8 × = 0,9 m3 Chọn: bơm châm H2SO4 (1 vận hành, dự phòng) Đặc tính bơm Q = 350 l/h, áp lực 1,5 bar Bể chứa polymer sử dụng cho trình trợ keo tụ Thời gian vận hành ngày Lượng polymer sử dụng xác định thực nghiệm 0,125 kg/h = kg/ngày Chọn thời gian lưu ngày Dùng thùng nhựa dung tích 1000 lít pha polymer với kg polymer pha 800 lít nước Chọn: bơm châm polymer (1 vận hành, dự phịng) Đặc tính bơm Q = 100 l/h, áp lực 1,5 bar Tên sinh viên: Huỳnh Anh Tuấn 59 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3/ngày, theo TCVN 59-45-2005 loại B PHỤ LỤC 2: DỰ TỐN KINH TẾ Chi phí đầu tư xây dựng Bảng 1.1: Chi phí xây dựng STT Hạng mục cơng Loại vật liệu trình Mương đặt song Bê tơng cốt thép chắn rác Bể điều hịa Bê tông cốt thép Tổng Bể trộn Bể lắng ống nghiêng kết hợp ngăn phản ứng Bể trung gian Nhà điều hành STT Thiết bị Bê tông cốt thép Bê tông cốt thép Bê tơng cốt thép Gạch BxLxH = 0,5m × 0,5m × 1,2m Đơn giá (VNĐ) 1600000 BxLxH = 4m × 8m × 3m 215000000 BxLxH = 1,5m × 1,5m × 2m BxLxH (ngăn phản ứng) + BxLxH (lắng) = (1,5m × 1,5m × 2m) + (1,5m × 4m × 3,5m) BxLxH = 2,5m × 2,5m × 2m BxLxH = 4m × 8m × 3m 10000000 95000000 Bảng 1.2: Chi phí thiết bị Thơng số kỹ thuật 10 11 12 Song chắn rác Bơm chìm Bơm hóa chất Khuấy bể trộn, bể phản ứng, bể trung gian Khuấy hóa chất pH controller Bơm áp lực Bơm bùn bể lắng Bom bùn bể nén Máy nén khí Thùng đựng hóa chất Tháp đuổi khí 13 14 15 16 17 18 Máy thổi khí Quạt thổi khí Bộ ống nghiêng bể lắng Bể lọc áp lực Máy ép bùn Bể nén bùn Teân sinh vieân: Huỳnh Anh Tuấn Kích thước 2kw, 20 m3/h, 7m 0,18kW; Q = 20 l/h 0,55 kw 0,12 kw 0,05 kw 1,8kW; 20m3/h, 50m 0,13kW;1m3/h, 9m Số lượng 3 1 3,7kW, 5000mmAq Thùng composite, 1m Thép 5mm quét Epoxy, 8,5 m 3kw, H=5m 5kw Thép không gỉ Inox, m Thép 5mm quét 20000000 45000000 359600000 Đơn giá VNĐ 2000000 9000000 5000000 7000000 Thành tiền VNĐ 2000000 18000000 30000000 21000000 3800000 10000000 13000000 10000000 10000000 37000000 3000000 140000000 7600000 30000000 26000000 10000000 10000000 37000000 9000000 140000000 47000000 80000000 22000000 25000000 115000000 40000000 94000000 160000000 22000000 50000000 115000000 40000000 60 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3/ngày, theo TCVN 59-45-2005 loaïi B 19 Bộ ống van 20 Dây điện + tủ điện Tổng Epoxy, m3 PVC 1 60000000 45000000 60000000 45000000 926600000 Tổng chi phí đầu tư xây dựng: 359600000 + 926600000 = 1.286.200.000 VNĐ Chi phí đầu tư xây dựng cho m3 nước thải Với niên hạn thiết kế 30 năm Vậy Chi phí lãi xuất ngân hàng tính cho m3 nước thải: Chi phí bảo dưỡng hàng tháng: Chi phí bảo dưỡng hàng tháng = 0,5 % tổng chi phí đầu tư Chi phí bảo dưỡng tính cho m3 nước thải là: Chi phí điện tiêu thụ Bảng 1.3: Điện têu thụ ngày STT Thiết bị Công Số Thời gian suất lượng hoạt động, h Bơm chìm 2kw Bơm hóa chất 0,18kW Khuấy bể trộn, 0,55 kw bể phản ứng, bể trung gian Khuấy hóa chất 0,12 kw pH controller 0,05 kw Bơm áp lực 1,8kW 8 Bơm bùn bể 0,2kW lắng Bom bùn bể 0,2kW Tên sinh viên: Huỳnh Anh Tuaán Điện tiêu thụ, kWh 16 4,32 13,2 Đơn giá 2000 2000 2000 Thành tiền VNĐ 32000 8640 26400 1,92 0,8 14,4 0,4 2000 2000 2000 2000 2840 1600 28800 800 0,6 2000 1200 61 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3/ngày, theo TCVN 59-45-2005 loaïi B 10 13 14 17 Tổng nén Máy nén khí Máy thổi khí Quạt thổi khí Máy ép bùn 3,7kW 4kW 6kW 3kW 1 1 8 7,4 32 48 148,04 2000 2000 2000 2000 14800 64000 96000 18000 295080 Điện tiêu thụ cho m3 nước thải: Bảng 1.4 :Chi phí nhân quản lý STT Biên chế Số người Mức lương Công nhân vận hành 3000000 Cơng nhân lao động 1500000 Tổng Chi phí quản lý cho m3 nước thải: Thành tiền 3000000 3000000 6000000 Chi phí hóa chất Phèn sắt ( FeCl3): 0,5 kg/ngày × 8000 đồng/kg = 4.000 đồng/ngày Polymer: kg × 100000 đồng/kg = 100.000 đồng/ngày Axit (H2SO4): 122,5 l/ngày × 15000 đồng/l = 1.837.500 đồng/ngày Chi phí hóa chất cho m3 nước thải: Giá thành xử lý cho m3 nước thải : T = T4 + T5 + T6 = 1844,25 + 1250 + 12.134 = 15.228,25 đồng/m3 Tên sinh viên: Huỳnh Anh Tuấn 62 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3/ngày, theo TCVN 59-45-2005 loại B PHỤ LỤC 3: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM KEO TỤ Bảng kết thí nghiệm keo tụ xác định pH tối ưu LL Mẫu phèn; ml phèn Độ PH đục; NTU 10% Hiệu Hiệu Hiệu mg/L xử lý độ đục (%) xử lý SS xử lý (%) COD (%) COD; SS; mg/L 12 8,0 15 120 120 50 60 70 12 8,5 12 80 115 60 62 80 12 9,0 13 95 122,5 56 59,2 76,3 12 9,5 14 110 135 46,7 55 72,5 12 10 18 130 140,5 40 53,2 67,5 12 10,5 22 145 155 26 48,3 63,8 Tên sinh viên: Huỳnh Anh Tuấn 63 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3/ngày, theo TCVN 59-45-2005 loại B Bảng kết thí nghiệm keo tụ xác định lượng phèn tối ưu LL Mẫu phèn; ml phèn 10% Độ PH đục; NTU COD; SS; mg/L mg/L Hiệu Hiệu Hiệu xử lý độ xử lý SS xử lý đục (%) (%) COD (%) 10 8,5 15 126 131 50 56 68,5 11 8,5 14 113 125 53 58 72 12 8,5 12 80 115 60 62 80 13 8,5 13 95 123 56,6 59 76 14 8,5 16 121 135 46,6 55 70 15 8,5 21 137 142 30 52 68 Tên sinh viên: Huỳnh Anh Tuấn 64 ... sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3 /ngày, theo TCVN 59-45-2005 loại B CHƯƠNG – HIỆN TRẠNG M? ?I TRƯỜNG TẠI CÔNG TY 3. 1 HIỆN TRẠNG M? ?I TRƯỜNG NƯỚC TẠI CÔNG TY: 3. 1.1... Vdh(tt) = (0,01 5m3 /m3 .phút) × (9 6m3 ) = 1,4 4m3 / phút = 1440 l/ phút Trong đó: R = Tốc độ khí nén, R = 15 l /m3 .phút = 0,015 m3 /m3 .phút Vdh(tt) = Thể tích thưc tế bể điều hịa, m3 Các thiết bị khuếch... sản xuất vonfram công ty TNHH Tejing (Việt Nam) Công suất 160 m3 /ngày, theo TCVN 59-45-2005 loại B Đường cân lượng khí cần thiết cho trình tách khí ammonia h? ?m nhiệt độ Hiệu xử lý ammonia nước
Ngày đăng: 15/06/2018, 22:07
Xem thêm: