Xử ly nước thải cong nghiệp

Báo cáo môn học Xử lý nước thải công nghiệp BÀI TẬP NHĨM MƠN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY TINH BỘT SẮN F II CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN III NHU CẦU SỬ DỤNG NƯỚC IV LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI .6 Bảng Tính chất nước thải rửa củ nước thải công nghệ (giả định) Bảng Với đặc trưng nước thải sinh hoạt thơng thường nồng độ chất ô nhiễm thường nằm khoảng giới hạn sau (giả định): V PHƯƠNG ÁN THU GOM VI SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ .9 BÀI TẬP NHĨM MƠN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN CƠNG SUẤT 100 TẤN/NGÀY DANH SÁCH NHĨM 8: Nguyễn Văn Trung La Lim Hùng Hoàng Thành Lưỡng Hồ Văn Cường Phoumixay Sitthiphone Nguyễn Thị Mỹ Linh I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY TINH BỘT SẮN F 1.1 TÊN DỰ ÁN Nhà máy chế biến tinh bột sắn công suất 100 tấn/ngày 1.2 CHỦ DỰ ÁN - Chủ dự án: Công ty Cổ phần Tinh bột sắn A - Địa liên hệ: Xã Quế Cường, huyện Quế Sơn, tỉnh Quảng Nam - Điện thoại: - Giám đốc: Ông Lê Văn 0510.3886945 Fax: 0510.3886946 1.3 QUY MƠ CƠNG SUẤT - Cơng suất sản xuất: 100 tinh bột thành phẩm/ngày Nhóm Trang: Báo cáo môn học Xử lý nước thải công nghiệp Sản phẩm tinh bột sắn; ngồi có loại phụ phẩm bã sắn sấy khô sử dụng làm thức ăn gia súc; phân hữu khoáng, phân hữu Số lượng cán công nhân: 130 người 1.4 NHU CẦU SỬ DỤNG NGUYÊN LIỆU Nguyên liệu sản xuất tinh bột sắn củ tươi mua địa bàn tỉnh Quảng Nam tỉnh thành lân cận thuộc khu vực miền Trung, Tây Nguyên - Lượng sắn tươi sử dụng: 400 tấn/ngày Nhóm Trang: Báo cáo mơn học Xử lý nước thải cơng nghiệp II CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN 2.1 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN Sắn củ Phễu nạp liệu Sàn rung Bãi chứa Băng tải nghiêng Lồng tách rác Lồng bóc vỏ Nước rửa Nước công nghệ Máy rửa củ 1, Nước thải rửa củ Băng tải nghiêng Máy chặt Dịch sữa Máy mài Mương Trích ly thơ Trích ly thơ Dịch sữa Trích ly thu hồi Bể lắng cát Hồ sinh học Bã Trích ly tinh Bã Băng tải Sàn cong Mương Oxy hóa Bể yếm khí Bãi chứa bã Phân ly cao tốc Phân ly cao tốc Nước thải công nghệ Ly tâm tách nước Băng tải bột ẩm Nhóm Trang: Báo cáo môn học Xử lý nước thải công nghiệp Khơng khí nóng Sấy khơ Khí thải, bột sót Làm mát Rây Đóng gói Ghi chú: Đường dẫn quy trình cơng nghệ; Đường cung cấp ngun liệu, nước, hóa chất đầu vào; Đường dẫn dòng chất thải; Đường dẫn dòng tuần hồn Hình 1.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất tinh bột nhà máy 2.2 THUYẾT MINH SƠ ĐỒ - Công đoạn 1: Nạp liệu - bóc vỏ - rửa Nguyên liệu thu gom từ nơi vận chuyển nhà máy khơng q ngày tính từ thời điểm thu hoạch Sắn củ đưa vào phễu nạp nguyên liệu có hệ thống sàn rung để tách đất đá, cát sỏi tạp chất khác; sau băng chuyền nghiêng chuyển đến phận lồng bóc vỏ để tách bỏ tạp chất lần cuối trước chuyển đến công đoạn cắt thái - Công đoạn 2: Thái nhỏ mài Củ sắn sau rửa vòi nước công nghệ gạt vào băng tải nghiêng vào máy chặt củ, chặt xong nguyên liệu tự rơi vào máy mài, nước bơm vào khuấy trộn tạo thành hỗn hợp bã - bột - nước trước vào công đoạn - Công đoạn 3: Tách chiết xuất sữa bột bã - phân ly cao tốc + Tách chiết xuất sữa bột bã Hỗn hợp bã - bột - nước sau mài trộn bơm vào hệ thống thiết bị chiết tách gồm bước sau: + Thiết bị tách chiết sơ giai đoạn đầu nhằm tách bã dịch sữa + Bã sắn sau tách giai đoạn đầu xong hòa trộn với nước bơm vào hệ thống chiết tách giai đoạn để thu hồi thêm phần tinh Nhóm Trang: Báo cáo mơn học Xử lý nước thải cơng nghiệp bột sót lại bã Bã sau chiết tách băng tải chuyển bã đến khu vực chứa bã sắn + Dịch sữa thu hồi từ công đoạn chiết tách chuyển đến bồn nhỏ hòa trộn với nước sau bơm đến thiết bị chiết tách tinh để loại bỏ cặn bã nhỏ thu hồi tinh bột đồng Trong trình chiết tách trích ly tinh bột, có bổ sung lượng dung dịch SO2 để tẩy trắng bột (dung dịch cấp từ tháp SO2) + Trích ly Dung dịch sữa bột trước bơm vào thiết bị trích ly thô số đưa qua công đoạn tách cặn Hỗn hợp cặn bã đưa vào thiết bị trích ly thơ số 2, trích ly thu hồi để tách riêng phần bã thải phần dịch sữa sót lại Riêng phần dịch sữa cơng đoạn trích ly thơ số tiếp tục đưa qua thiết bị trích ly tinh phận sàn cong để tách tiếp phần bã mịn sót dịch sữa Sau dịch sữa đưa vào phân ly máy ly tâm cao tốc để tách bớt lượng nước chứa nhựa mủ cô đặc nồng độ tinh bột dịch sữa đạt độ Be từ 17-20 Nước thải sau tách khỏi hỗn dịch từ công đoạn phân ly, phần đưa trở lại để sử dụng công đoạn máy rửa củ 2, phần nước lại (3/4 khối lượng) đưa vào hệ thống xử lý nước thải chung Công ty - Công đoạn 4: Ly tâm tách nước Dịch sữa sau tách nước chuyển vào công đoạn ly tâm tách nước để thu hồi bột ướt có hàm lượng ẩm từ 32-38 % - Công đoạn 5: Sấy tinh bột đóng gói Tinh bột ướt chuyển đến thiết bị làm tơi để đưa vào thiết bị cung cấp trước qua thiết bị ống sấy nhanh khí nóng Khí nóng cấp từ hệ thống khí xốy nóng, bột sau sấy khơ tập trung xyclon nóng nhờ băng vít tải chuyển đế hệ thống làm mát quạt hút (bằng không khí tự nhiên sau lọc sạch) thu gom xyclon làm nguội Cuối chuyển đến sàn rây đóng gói theo yêu cầu III NHU CẦU SỬ DỤNG NƯỚC 3.1 NGUỒN CUNG CẤP NƯỚC - Nước cấp sản xuất nước phun chống bụi, tưới khai thác từ sông G, nước sau khai thác xử lý đưa vào sử dụng - Nước cấp sinh hoạt khai thác từ giếng khoan chỗ 3.2 NHU CẦU SỬ DỤNG Các đối tượng sử dụng nước nhà máy gồm: - Nước cấp sản xuất: Qsx1 = 15 m3/tấn sản phẩm × 100 tấn/ngày.đ = 1.500 m3/ng.đ Nước cung cấp cho bóc vỏ, rửa củ, loại bỏ tạp chất, bùn đất: trung bình 446 m3/ngày đêm Nhóm Trang: Báo cáo môn học Xử lý nước thải công nghiệp Nước cung cấp cho q trình trích ly, phân ly phối trộn: trung bình 996 m3/ngày đêm - Nước tưới cây, phun chống bụi : m3/ng.đ - Nước cấp sinh hoạt: Qsh1 = 100 lít/người.ng.đ × 130 người = 13 m3/ng.đ IV LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI 4.1 LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI - Nước thải sản xuất: - Qsx1 = 15 m3/tấn sản phẩm x 100 tấn/ngày.đ = 1.500 m3/ng.đ Nước thải sinh hoạt: - Qsh1 = 100 lít/người.ng.đ x 130 người x 0.8 = 10.5 m3/ng.đ Tổng lượng nước thải nhà máy: Q = Qsx+Qsh = 1500 +10.5 = 1510.5 m3/ngđ Chọn Q = 1520 m3/ngđ Lưu lượng ngày đêm: = 1520 m3/ngđ Lưu lượng trung bình: 64 m3/h = 18 L/s 4.2 CHẾ ĐỘ THẢI Hoạt động sản xuất nhà máy năm cụ thể: - Thời gian sản xuất: 265 ngày/năm - Mỗi ngày làm việc ca, ca làm 4.3 TÍNH CHẤT, THÀNH PHẦN NƯỚC THẢI 4.3.1 Đặc điểm nước thải - Nước thải nhà máy tinh bột sắn nguồn khác nhau: nước thải sản xuất nước thải sinh hoạt + Nước thải sản xuất bao gồm: nước rửa củ sắn, nước công nghệ công đoạn ly tâm, sàng lọc tách tinh bột… + Nước thải sinh hoạt: phát sinh từ hoạt động sinh hoạt ăn uống, vệ sinh công nhân, nhân viên nhà máy - Nước thải nhà máy tinh bột sắn có hàm lượng chất ô nhiễm lớn Chứa nhiều hợp chất hữu cao tinh bột, protein, xenluloza, pectin, đường - Nước thải sinh từ dây chuyền sản xuất tinh bột sắn có thơng số đặc trưng: hàm lượng chất hữu vô cao, thể qua hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS), TSS cao, chất dinh dưỡng chứa N, P, số nhu cầu oxy sinh học (BOD5), nhu cầu oxy hoá học (COD), …với nồng độ cao thành phần vỏ sắn lõi củ sắn có chứa Cyanua (CN-) chất độc hại có khả gây ung thư - Tính chất, thành phần: chi tiết bảng Bảng Tính chất nước thải rửa củ nước thải công nghệ (giả định) Nhóm Trang: Báo cáo mơn học Xử lý nước thải công nghiệp STT Thông số ô nhiễm Nước thải rửa Nước thải công củ nghệ (Q=446m3/24h) (Q=996m3/24h) 6-7 5-6 Đơn vị pH - TSS (mg/l) mg/l 2000 – 3500 1000 – 2000 COD (mg/l) mg/l 3000 – 5000 12500 – 16500 BOD5 (mg/l) mg/l 1400 - 2500 6000 – 10000 Tổng Nito (mg/l) mg/l 40 - 50 180 – 230 Tổng Photpho (mg/l) mg/l 10 - 20 40 - 60 CN- (mg/l) mg/l 20 - 25 15 - 20 Coliform MPN/100ml 7.106 9.106 Các thơng số lại nước thải nhà máy sản xuất tinh bột sắn thỏa mãn theo QCVN 40:2011/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp 4.3.2 Lưu lượng thành phần nước thải Lưu lượng nước thải sinh hoạt: - Nguồn phát sinh nước thải từ đầu bể tự hoại - Nước thải phát sinh từ nhà ăn, vệ sinh, - Thành phần đặc trưng nước thải sinh hoạt nhà máy tiêu: BOD 5, COD, TSS, chất dinh dưỡng (N, P), váng Coliform… - Tính chất, thành phần: chi tiết bảng Bảng Với đặc trưng nước thải sinh hoạt thơng thường nồng độ chất nhiễm thường nằm khoảng giới hạn sau (giả định): TT Nhóm Thơng số pH Đơn vị - Nồng độ ô nhiễm 5-9 Trang: Báo cáo môn học Xử lý nước thải công nghiệp BOD5 (200C) Mg/l 300-350 TSS Mg/l 250-300 Amoni ( Tính theo N ) Mg/l 30-50 Nitrat ( NO3)( Tính theo N ) Mg/l 80 Colifom MPN/100ml 9.200.000 Mục tiêu xử lý: Chất lượng nước đầu xác định theo tiêu chuẩn xả vào nguồn nước đạt loại B theo Quy Chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia xử lý nước thải sinh hoạt V PHƯƠNG ÁN THU GOM 5.1 NƯỚC THẢI SẢN XUẤT, SINH HOẠT Nước thải sinh hoạt Nước thải công nghệ Hệ thống xử lý Nguồn tiếp nhận Nước thải rửa củ 5.2 NƯỚC MƯA CHẢY TRÀN Nước mưa chảy tràn qua mặt nhà máy thu gom xử lý thời gian trước đây; nước tách rác, lắng cát sơ hố ga sau đổ vào mương thoát nước khu vực chảy sông Ly Ly Nhà máy thường xuyên quản lý, kiểm soát mức độ nhiễm bẩn hố ga, định kỳ nạo vét đất, cát, cặn lắng đọng Mạng lưới đường ống thoát nước mưa: Nước mưa thu gom hệ thống cống sơng, hồ khu vực theo nguyên tắc tự chảy Cống ngầm nước mưa cống bê tơng cốt thép, cống hộp 5.3 NGUỒN TIẾP NHẬN NƯỚC THẢI Nước thải sản xuất sau xử lý thải mương tiêu khu vực nhà máy, mương tiêu sau chảy sông E Nước thải sau xử lý đạt loại B theo QCVN 40:2011/BTNMT, phục vụ cho mục đích tưới tiêu Như nước thải sau xử lý xả vào sông E phục vụ cho mục đích tưới tiêu phải đảm bảo yêu cầu sau: Nhóm Trang: Báo cáo mơn học Xử lý nước thải công nghiệp * pH = 5,5 – * CSS 81mg/l * CLBOD5 40,5 mg/l; CLCOD 121,5 mg/l VI SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 6.1 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ a Cơ sở lựa chọn Việc lựa chọn phương pháp xử lý nước thải dựa vào: - Công suất hệ thống xử lí; b - Thành phần đặc tính nước thải; - Mức độ cần thiết xử lí nước thải; - Tiêu chuẩn xả nước thải vào nguồn tiếp nhận tương ứng; - Điều kiện mặt đặc điểm địa chất thủy văn khu vực xây dựng trạm xử lí nước thải; - Các tiêu kinh tế kĩ thuật khác Lựa chọn phương pháp xử lý Các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp: Để xử lý nước thải công nghiệp ta dùng phương pháp hóa học, phương pháp học, phương pháp sinh học Phương pháp hóa học hóa lý: Phương pháp dùng để thu hồi chất quí, khử chất độc chất ảnh hưởng xấu giai đoạn làm sinh hóa sau - Phương pháp xử lý học: Phương pháp thường phục vụ cho giai đoạn xử lý sơ bộ, giai đoạn kết thúc q trình xử lý nước thải sản xuất Phương pháp dùng để loại tạp chất khơng tan (còn gọi tạp chất học) nước - Phương pháp sinh học: Phương pháp sinh hóa dùng để loại chất phân tán nhỏ, keo hòa tan hữu khỏi nước thải Phương pháp dựa vào khả sống vi sinh vật Chúng sử dụng chất hữu có nước thải làm nguồn dinh dưỡng cacbon, nitơ, Nhìn chung chọn phương pháp xử lý nước thải công nghiệp phải vào đặc điểm khối lượng, chất lượng chúng điều kiện khác địa phương Trong trường hợp phải chọn phương pháp xử lý sử dụng nước thải cách hiệu nhất, kinh tế xây dựng quản lý 6.2 LẬP PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ a Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải tinh bột sắn Nhóm Trang: Báo cáo môn học Xử lý nước thải công nghiệp Nước thải sinh hoạt Nước thải sản xuất Bể tự hoại Song chắn rác Kênh dẫn nước cơng nghệ Bể điều hòa NaOH/ H2SO Hóa chất Hóa chất Kênh dẫn nước rửa củ Bể lắng cát Bể trung hòa Bể phản ứng Bể keo tụ tạo bơng Lắng Thu khí mê tan Bể kỵ khí (cơng nghệ Cigas) Lọc khí Mương Oxy hóa Lò đốt Hồ sinh học Hóa chất khử trùng Nhóm Hút bùn Làm phân hữu vi sinh Mương tiêu nước Trang: 10 Báo cáo môn học Xử lý nước thải công nghiệp b.Thuyết minh dây chuyền công nghệ - Nước thải công nghệ, nước thải rửa củ nước thải sinh hoạt thu gom qua hệ thống cống thoát nước riêng biệt - Nước thải sau qua bể tự hoại đưa vào bể điều hòa Nước rửa củ qua song chắn rác nhằm loại bỏ loại rác Rồi nước thải sau qua bể lắng cát để loại bỏ chất thải có kích khối lượng lớn khỏi nước thải Bể lắng cát giữ lại phần lớn hạt cát có kích thước lớn 0,2mm đưa vào bể điều hòa với nước thải cơng nghệ vào bể điều hoà nhằm điều hoà lưu lượng trước vào bể trung hòa Ở bể trung hòa nước thải trung hoà NaOH H2SO4 để đảm bảo pH nước thải nằm khoảng 6,5 ÷ 8,5 nhằm tạo điều kiện cho hiệu xử lý cơng trình sinh học tốt - Nước thải dẫn qua bể phản ứng Hóa chất keo tụ châm vào bể với liều lượng định kiểm soát chặt chẽ bơm định lượng hóa chất Dưới tác dụng hệ thống cánh khuấy với tốc độ lớn lắp đặt bể, hóa chất keo tụ hòa trộn nhanh vào nước thải, hình thành bơng cặn nhỏ li ti khắp diện tích bể Hỗn hợp nước thải tự chảy qua bể keo tụ tạo Dưới tác dụng chất trợ keo tụ hệ thống motor cánh khuấy với tốc độ chậm, bơng cặn li ti chuyển động, va chạm, dính kết hình thành nên bơng cặn có kích thước khối lượng lớn gấp nhiều lần cặn ban đầu, tạo điều kiện thuận lợi cho trình lắng bể lắng Hỗn hợp nước thải cặn bể keo tụ tạo thành tự chảy sang bể lắng Nước thải đưa qua bể lắng, Bể lắng có chức loại bỏ chất lắng giảm tải trọng hữu cho cơng trình xử lý phía sau Phần bùn nước thải giữ lại đáy bể lắng Lượng bùn bơm qua bể chứa bùn - Phần nước sau tách bùn bơm bể phản ứng kỵ khí UASB, bên cạnh việc phân huỷ phần lớn chất hữu CN- phân huỷ đáng kể đây, nhằm giảm đến mức thấp nồng độ CN- trước dẫn vào bể lọc sinh học Nước thải chuyển động mương Oxy hóa, hỗn hợp nước thải bùn hoạt tính trải qua hai q trình thiếu khí hiếu khí (nhờ thiết bị khuấy trộn bề mặt), nhờ hệ vi sinh (bùn hoạt tính) thực q trình phân huỷ chất hữu chất dinh dưỡng (N, P) có nước thải Các thiết bị khuấy trộn nhằm tránh tượng bùn lắng xuống đáy, đồng thời đảm bảo tạo dòng chảy ổn định, cung cấp đủ lượng Oxy cần thiết cho q trình sinh học hiếu khí xảy Sau nước thải đưa vào hồ sinh học để tăng khả tự làm thêm vào hóa chất khử trùng trước theo mương tiêu nước Nhóm Trang: 11 Báo cáo mơn học Xử lý nước thải công nghiệp nguồn tiếp nhận Nước thải sau xử lý khử trùng đạt QCVN14:2008/BTNMT – Cột B Khí biogas sinh từ q trình phân hủy kị khí có thành phần khí metan Vì thế, khí biogas thu hồi làm nhiên liệu cho trình sản xuất (sấy bột) Bùn từ mương oxy hóa bể lắng làm phân bón hữu Nhóm Trang: 12