Tổng quan về ngành công nghiệp giặt tẩy.Một số biện pháp xử lý nước thải ngành giặt tẩy như loại bỏ tự nhiên, hồ nhân tạo, lọc nhỏ giọt, bùn hoạt tính, kết tủa hóa học, lọc cát, lọc than hoạt tính, quá trình axit hóa. Xác định các thông số thủy lực và các chỉ tiêu ô nhiễm để làm cơ sở cho việc tinh toán và thiết kế tiến hành vận hành trong phòng thí nghiệm và trên mô hình. Nghiên cứu khả năng xử lý và ứng dụng của bể lắng xoáy, đánh giá hiệu quả xủa lý COD, BOD, SS, độ màu, độ đục,...Sơ đồ quy trình công nghệ Grament wash (giặt thông thường), sơ đồ quy trình công nghệ Stone beach wash (giặt đá). Thành phần tính chất ô nhiễm của ngành giặt tẩy. Giới thiệu một số hệ thống xử lý nước thải giặt tẩy đã được áp dụng. Xử lý nước thải bằng phương pháp keo tụ và công nghệ lắng xoáy. Tìm hiểu về quá trình keo tụ và các yếu tố ảnh hưởng và các phương pháp keo tụ. Tổng quan về công nghệ lắng xoáy, nguyên lý hoạt hoạt động của bể lắng xoáy. Mô hình thí nghiệm Jartest và vận hành mô hình lắng xoáy
Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy CHƯƠNG - ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 TỔNG QUAN Ngành công nghiệp giặt tẩy ngành công nghiệp dòch vụ phát triển nước ta vấn đề môi trường chủ yếu ngành vấn đề nước thải, nước thải ngành giặt tẩy có nguồn gốc từ việc sử dụng xà phòng, sô đa, chất tẩy để loại bỏ dầu mỡ, nước thải ngành giặt tẩy có dao động lớn lưu lượng tải lượng ô nhiễm, thay đổi theo mùa, theo mặt hàng cần giặt tẩy, theo mặt sản xuất chất lượng sản phẩm, nước thải sản xuất ngành giặt tẩy có pH cao, chứa chất giặt tẩy, sợi vải lơ lửng, độ màu, độ đục, tổng chất rắn hàm lượng chất hữu cao Trên giới ngành công nghiệp giặt tẩy phát triển từ sớm, có tiệm giặt tự động, ngành công nghiệp bận rộn, doanh thu từ ngành ngày tăng cao nhu cầu sống ngày cao, ngành công nghiệp dòch vụ ngành công nghiệp sản xuất nhiều người thường nghó Ngành công nghiệp giặt tẩy ngành công nghiệp giặt tẫy ngành công nghiệp dòch vụ lớn Mỹ Theo báo cáo tổ chức giặt tẩy Mỹ tháng năm 1961 doanh thu ngành đạt 1,6 tỷ đô la, tuần giặt tỷ pound ( cân Anh ) bao gồm 50 triệu áo sơ mi Thò trrường tiêu thụ sản phẩm wash thò trường Mỹ , Châu Âu, Hàn Quốc, Đài Loan,… Một số kết luận Gehm liên quan đến phương pháp xử lý nước thải giặt tẩy: Loại bỏ khoảng 75% lượng oxy, tổng chất rắn dầu mỡ nước thải giặt tẩy xử lý kinh tế axít hóa với H2SO4, CO2 SO2 Sau đông tụ phèn sắt Đông tụ số loại muối khác vôi có hiệu vài trường hợp, thường đắt tiền Nước thải giặt tẩy xử lý hiệu trình lọc nhỏ giọt trình bùn hoạt tính với gian đoạn tiền xử lý aerotank Bùn thu được phơi trực tiếp sân phơi bùn tiêu hóa vi khuẩn kỵ khí bùn nén lại Sau trình đông tụ hóa học nước thải giặt tẩy làm trình lọc sinh học trình bùn hoạt tính Một số biện pháp xử lý nước thải giặt tẩy phổ biến bao gồm hệ thống sau: Biện pháp loại bỏ tự nhiên giếng sâu, hồ nhân tạo Lọc nhỏ giọt Quá trình bùn hoạt tính Quá trình kết tủa hóa học Lọc cát lọc nhỏ giọt với vận tốc cao Quá trình axít hóa với H2SO4, CO2, SO2, sau đông tụ với phèn nhôm phèn sắt Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy Phương pháp cacbon hoạt tính lọc đòa chất ( diatomacous-earth filter), không dùng phương pháp đông tụ lắng phương pháp chiếm diện tích hoàn toàn trình lọc tự động Tuy nhiên bất lợi khả xử lý với lưu lượng lớn Lưu lượng kinh tế lớn xử lý 180 m3/ngày đêm 1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Hiện hầu hết công ty giặt tẩy có hệ thống xử lý nước thải, hệ thống xử lý nước thải thường dùng bể lắng cát, hiệu lượng chất nhiễm bẩn không hòa tan khoảng 40-60% đồng thời bể lắng ngang số bể lắng khác, chiếm khối tích công trình lớn, thiếu tính kinh tế Trong nước thải giặt tẩy sử dụng bể lắng ngang tạo lượng bùn lớn làm tăng diện tích sân phơi bùn không hiệu kinh tế xử lý Nếu sử dụng bể lắng xoáy tuần hoàn bùn bể đồng thời không thiết phải xả bùn liên tục, lắng xoáy chiếm khối tích nhỏ, dễ vận hành, hiệu xử lý cao,… việc nghiên cứu, ứng dụng bể lắng xoáy để xử lý nước thải giặt tẩy nghiên cứu cần thiết để ứng dụng hiệu bể lắng xoáy xử lý nước thải từ ngành giặt tẩy 1.3 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 1) Xác đònh thông số thủy lực tiêu hoá lý để làm sở cho việc tính toán thiết kế tiến hành vận hành phòng thí nghiệm mô hình 2) Nghiên cứu khả xử lý ứng dụng bể lắng xoáy để xử lý nước thải ngành giặt tẩy Tp.Hồ Chí Minh thông qua việc đánh giá hiệu xử lý COD,BOD, SS, độ màu, độ đục,… bể lắng xoáy nước thải giặt tẩy 1.4 GIỚI HẠN CỦA KHÓA LUẬN Thời gian nghiên cứu thực từ tháng 3/2005—tháng 6/2005 Nguồn nước thải nước thải ngành giặt tẩy Nước thải lấy công ty Lâm Quang: 17/5K Phan Huy Ích P.12, Q Gò Vấp, Tp.Hồ Chí Minh Hoạt động nghiên cứu thực mô hình thực nghiệm Các liệu nghiên cứu : Hiệu xử lý bể lắng xoáy dựa sở phân tích số liệu đầu vào đầu chế độ vận hành Các số liệu nghiên cứu đầu vào ra: nghiên cứu chủ yếu 03 tiêu hàm lượng chất hữu sinh hóa (COD), chất lơ lửng (SS), độ màu Số liệu chế độ vận hành: thời gian lưu, tỷ lệ hóa chất tỷ lệ tuần hoàn bùn 1.5 LUẬN ĐIỂM NGHIÊN CỨU Bể lắng xoáy áp dụng số nơi giới Hồng Kông, Trung Quốc, Hoa Kỳ,… để xử lý nước thải dệt nhuộm loại nước thải có SS cao Tại Việt Nam bể lắng xoáy áp dụng cho thấy hiệu xử lý cao nước thải giặt tẩy, giấy dệt nhuộm Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy Nước thải giặt tẩy có đặc trưng SS độ màu cao, việc nghiên cứu ứng dụng lắng xoáy cho xử lý nước thải giặt tẩy thích hợp Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy CHƯƠNG - NƯỚC THẢI GIẶT TẨY VÀ SỰ CẦN THIẾT XỬ LÝ 2.1 KHÁI QUÁT VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẶT TẨY Ngành công nghiệp giặt tẩy ngành công nghiệp dòch vụ phát triển nước ta, sản phẩm chủ yếu ngành giặt tẩy thường quần áo Jeans, Kaki wash theo yêu cầu khách hàng giặt loại khác quần áo, khăn trải bàn, trải giường cho khách sạn, nhà hàng dân dụng, … Công nghệ Wash Công nghệ giặt ủi Hình 2.1 Công nghệ giặt ủi công nghệ wash Nguyên liệu chủ yếu ngành giặt tẩy bột giặt, tác nhân giặt tẩy như: đá wash, thuốc tẩy,… Về công nghệ giặt tẩy tóm tắt theo hình sau: Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy Sản phẩm cần giặt Rũ hồ Xả sạch, vắt ly tâm Giặt,làm mềm Softener Xả sạch, vắt ly tâm Sấy khô Kiểm tra Đóng gói Xuất xưởng Hình 2.2: Sơ đồ quy trình công nghệ GRAMENT WASH(Giặt thông thường) Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy Sản phẩm Wash Khâu vò trí cần wash Rũ hồ Xả sạch,vắt ly tâm Stone Wash(đá) So màu Xả sạch,vắt ly tâm Cầm màu,lơ màu,Softener Xả sạch,vắt ly tâm Sấy khô Kiểm tra Đóng gói Xuất xưởng Hình 2.3 Sơ đồ quy trình công nghệ STONE BEACH WASH ( Giặt đá) Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy Ngành công nghiệp giặt tẩy có nhu cầu tiêu thụ nước lớn, có nhiều loại hình wash khác như: garment wash, sand wash, bio wash, enzym cắt lông, stone wash,…và ngành dùng nhiều loại hoá chất tẩy khác để giặt tẩy, tính chất nước thải lưu lượng nước thải ngành giặt tẩy thay đổi tuỳ thuộc vào sản phẩm cần giặt, công đoạn giặt tẩy, nước thải khâu giặt sản phẩm thông thường có chứa chất bẩn, dầu mỡ, chất nhờn, thức ăn thừa, giặt sản phẩm giường, quần áo bệnh viện nguồn phát sinh nguồn dòch bệnh cần ngăn ngừa, … Trong trình wash tuỳ thuộc vào yêu cầu sản phẩm cần wash mà nước thải khâu wash có chứa lượng lớn chất tẩy, đá dùng để wash, có mùi thuốc tẩy gây khó chòu tuỳ thuộc vào màu sản phẩm yêu cầu mà độ màu khâu wash thay đổi lớn 2.2 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI Nước thải ngành giặt tẩy có nguồn gốc từ việc sử dụng xà phòng, sô đa, cá c chất tẩy để loại bỏ dầu mỡ, nước thải sản xuất ngành giặt tẩy có pH cao, chứa chất giặt tẩy, sợi vải lơ lửng, độ màu, độ đục, tổng chất rắn, hàm lượng chất hữu cao,… KẾT QUẢ PHÂN TÍCH MẪU NƯỚC: Bảng 2.1 Kết phân tích mẫu nước thải Công ty giặt tẩy Lâm Quang: Stt Chỉ tiêu Đơn vò Giá Trò pH SS COD mg/L mgO2/L 6,07 625 672 BOD5 Chất hoạt động bề mặt(ABS) Độ màu mgO2/L Pt-Co 210 15,3 542 Nguồn: Kết phân tích mẫu nước thải Công ty Lâm Quang Viện Sinh Học Nhiệt Đới năm 2005 Bảng 2.2 Kết phân tích mẫu nước thải Công ty giặt tẩy EXCEL KIND-ĐÔNG Á, Huyện Củ Chi, Thành Phố Hố Chí Minh: Stt Chỉ tiêu Đơn vò Giá Trò pH 8,5 – 12 SS mg/L 180-596 COD mgO2/L 615 – 1500 BOD5 mgO2/L 200 – 360 Dầu thực vật mg/L Nhiệt độ C 60 - 90 Nguồn: Công ty Môi Trường Việt Nam Xanh, Thành Phố Hồ Chí Minh, năm 2003 Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy Bảng 2.3 Kết phân tích mẫu nước thải Công ty giặt tẩy YÊN CHI, Khu Công Nghiệp Tân Tạo, Thành Phố Hồ Chí Minh Stt Chỉ tiêu Đơn vò Giá Trò pH 7,5 - SS mg/L 250 – 500 COD mgO2/L 650 - 1050 BOD5 mgO2/L 300 - 650 DO mgO2/L 0,2 – 0,8 Nguồn: Viện Sinh Học Nhiệt Đới, Thành Phố Hồ Chí Minh, năm 2005 Bảng 2.4 Kết phân tích mẫu nước thải Công ty giặt tẩy NƠ XANH, Quận 7, Thành Phố Hồ Chí Minh Stt Chỉ tiêu Đơn vò Giá Trò pH 6,4 -9,3 SS mg/L 290 - 610 COD mgO2/L 585 - 980 BOD5 mgO2/L 187 - 580 DO mgO2/L 0,2 – 0,9 Nguồn: Viện Môi Trường, Đại Học Quốc Gia, Thành Phố Hồ Chí Minh, năm 2001 2.3 SỰ CẦN THIẾT XỬ LÝ NƯỚC THẢI Nước thải giặt tẩy nói chung có khả gây độc hại cá sống nước vùng chòu ảnh hưởng trực tiếp nguồn nước thải ngành Đặc tính dòng nước thải có chứa hàm lượng chất hoạt động bề mặt, chất tạo bọt cao, cặn lơ lửng, độ màu cao,… Nhìn chung, nước thải ngành giặt tẩy xem loại nước thải có mức độ ô nhiễm trung bình Nước thải không xử lý thích đáng gây tác động xấu đến chất lượng nguồn nước, đến trình hoạt động thủy sinh vật, loại thực vật nước người vùng chòu ảnh hưởng trực tiếp nguồn nước thải Chúng làm chết loại thủy sản mà làm khả tự làm nguồn nước, người đánh bắt ăn phải loại thủy sản bò nhiễm độc Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy 2.4 MỘT SỐ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẶT TẨY Hóa chất Nước thải Hoàn lưu bùn Bể điều hòa ổn đònh pH Song chắn rác Bể sinh học hiếu khí Máy thổi khí Sân phơi bùn Bể lắng, lọc Xả Hình 2.4 Hệ thống xử lý nước thải Công ty giặt tẩy Yên Chi, Khu công nghiệp Tân Tạo, thành phố Hồ Chí Minh Máy thổi khí Nước thải Song chắn rác Bể điều hòa Dung dòch Chlorine Bể sinh học tiếp xúc Bể lắng Bể tiếp xúc Chlorine Ổn đònh bùn Xả Hình 2.5 Hệ thống xử lý nước thải Công ty giặt tẩy Nơ Xanh, Quận 7, thành phố Hồ Chí Minh Hóa chất Nước thải Song chắn rác Bể lắng Bể điều hòa Bể tuyển & lắng Bể lọc Bể chứa Bể lọc áp lực Sân phơi bùn Xả Hình 2.6 Hệ thống xử lý nước thải Công ty giặt tẩy EXCEL KIND- ĐÔNG Á, Huyện Củ chi, thành phố Hồ Chí Minh Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy CHƯƠNG - XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP LẮNG, KEO TỤ VÀ CÔNG NGHỆ LẮNG XOÁY 3.1 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP LẮNG Lắng phương pháp đơn giản để tách chất bẩn không hòa tan khỏi nước thải Mỗi hạt rắn không hòa tan nước thải lắng chòu tác động hai lực: trọng lực thân lực cản xuất hạt rắn chuyển động tác động lượng Mối tương quan hai lực đònh tốc độ lắng hạt rắn Ở nước thải, hỗn hợp không hòa tan gồm tổ hợp chất có nhiều phần nhỏ khác số lượng, hình dáng trọng lượng riêng Trong trình lắng phần nhỏ liên kết với làm thay đổi hình dạng, kích thước trọng lượng riêng chúng Quy luật lắng hạt dạng keo khác với hạt rắn hình cầu riêng lẻ đồng Ngoài trình lắng thực điều kiện tónh mà nước thải chuyển động Tùy theo mức độ xử lý nước thải mà ta dùng bể lắng công trình xử lý sơ trước nước thải đưa tới công trình xử lý phức tạp Cũng sử dụng bể lắng công trình xử lý cuối cùng, điều kiện vệ sinh cho phép Quá trình lắng phân thành dạng phụ thuộc vào trạng thái hạt cặn lắng nước: - Lắng độc lập - Lắng keo tụ - Lắng kết hợp 3.2 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ 3.2.1 Quá trình keo tụ yếu tố ảnh hưởng: Mục đích trình keo tụ hỗ trợ cho trình khử màu, chất rắn lơ lửng, COD tách kim loại nặng khỏi nước thải Keo tụ trình làm to hạt cặn phân tán nước, tạo thành dạng dễ lắng Trong trình keo tu,ï lượng chất lơ lửng, mùi, màu giảm xuống Ngoài chất silicar, hydratcacbon, chất béo, dầu mỡ lượng lớn vi khuẩn bò loại bỏ Bản chất tượng keo tụ trình phức tạp Khi keo tụ, trình xảy chủ yếu mang chất vật lý, có chất phản ứng nước chất hòa tan thay đổi thành phần hóa học, ion kết tủa thành chất không tan lắng xuống Chất keo tụ thường dùng muối sunfat nhôm, sunfat sắt clorua sắt, … Khi cho muối nhôm vào nước chúng tác dụng với ion bicacbonat có nước tạo thành hydroxyt dạng keo: Al2(SO4)3 + Ca(HCO3)2 Al(OH)3 + 3CaSO4 + CO2 Nếu nước không đủ độ kiềm, phải tăng kiềm cách thêm xút, đó: Al2(SO4)3 + NaOH Al(OH)3 + Na2SO4 Nghieân Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy 5.1.2 nh Hưởng Của Tỷ Lệ Hóa Chất Thí nghiệm keo tụ: COD đầu vào: 653 mg/L SS đầu vào: 613 mg/L a pH tối ưu Bảng 5.4 Kết thí nghiệm xác đònh pH tối ưu cho trình keo tụ Mẫu pH Phèn COD Hiệu khử COD(%) SS Hiệu khử SS(%) 5,02 1000 425 34,9 321 47,6 5,51 1000 392 40,0 311 49,3 5,75 1000 301 53,9 298 51,4 6,02 1000 225 65,5 198 67,7 6,25 1000 196 70,0 177 71,1 6,52 1000 178 72,7 145 76,3 6,74 1000 315 51,8 247 59,7 7,01 1000 446 31,7 296 51,7 7,26 1000 467 28,5 311 49,3 10 7,52 1000 481 26,3 334 45,5 11 7,77 1000 510 21,9 364 40,6 12 8,02 1000 524 19,75 368 40,0 Ảnh hưởng pH đến hiệu suất khử COD SS Thí nghiệm keo tụ phèn nhôm tiến hành với lượng Al2(SO4)3.18H2O 1g/l, khoảng pH= 5,02 – 8,02 Kết keo tụ phèn nhôm trình bày bảng 5.1 Kết thực nghiệm cho thấy pH ảnh hưởng rõ rệt đến hiệu suất khử COD SS trình keo tụ Ở pH thấp 6,02và cao 6,74 hiệu khử màu COD thấp Khoảng pH tối ưu cho trình keo tụ phèn nhôm 6,02 – 6,74 Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy Sự biến thiên COD, SS theo pH COD SS Hàm lượng, mg/L 600 500 400 300 200 100 8,02 7,77 7,52 7,26 7,01 6,74 6,52 6,25 6,02 5,75 5,51 5,02 pH Hình 5.4 Sự biến thiên COD SS theo giá trò pH khác Theo bảng 5.1, điều kiện pH thấp, khả hình thành Al(OH)3 kết tủa không xảy Đồng thời, pH thấp hạt huyền phù tất cấu tử nhôm tích điện dương, chúng khả tương tác với Quá trình keo tụ không xảy thành phần mang điện tích dấu không trung hòa với Trong môi trường kiềm pH> 6,74, trình tạo thành aluminat Al(OH)4- xảy ra, ảnh hưởng đến trung hòa điện tích hạt keo Do khả khử COD SS giảm Như keo tụ phèn nhôm đạt hiệu tốt khoảng pH = 6,02 – 6,52, cao môi trường pH = 6,52 Khi hiệu suất khử COD SS tương ứng đạt 72,7% 76,2% Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy b Liều lượng phèn tối ưu Ảnh hưởng hàm lượng chất keo tụ đến hiệu suất khử COD SS Kết thực nghiệm xác đònh hàm lượng Al2(SO4)3.18H2O trình bày bảng 5.5 Bảng 5.5 Kết thí nghiệm xác đònh hàm lượng phèn tối ưu cho trình keo tụ Mẫu Phèn pH COD Hiệu khử COD(%) 250 6,51 475 27,3 495 19,2 300 6,47 423 35,2 326 46,8 400 6,5 288 55,9 236 61,5 500 6,51 142 78,3 131 78,6 600 6,49 156 76,1 138 77,5 700 6,54 162 75,2 143 76,7 800 6,48 169 74,1 147 76,0 900 6,49 179 72,6 151 75,4 1000 6,49 182 72,1 159 74,1 10 1200 6,52 345 47,2 324 47,1 11 1400 6,51 412 36,9 355 42,1 12 1600 6,48 433 33,7 391 36,2 SS Hiệu khử SS(%) Kết nhận cho thấy, tăng lượng phèn nhôm đến 500 mg/l, khả khử COD SS tăng Khi lượng Al2(SO4)3.18H2O vượt 500- 1000 mg/l, hiệu khử màu khử COD không thay đổi Như lượng chất keo tụ Al2(SO4)3.18H2O thích hợp 500 mg/l – 1000 mg/l, hàm lượng phèn vựơt 1000 mg/L hiệu suất khử COD SS bắt đầu giảm Ta thấy hàm lượng phèn 500 mg/l hiệu suất khử COD SS đạt cao tương ứng là78,3% 78,6% Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy Sự biến thiên COD, SS theo hàm lượng phèn khác SS 1600 1400 1200 1000 900 800 700 600 500 400 300 600 500 400 300 200 100 250 Hàm lượng, mg/L COD Hàm lượng phèn, mg/L Hình 5.5 Sự biến thiên COD SS theo hàm lượng phèn khác Kết luận: Điều kiện keo tụ tối ưu phèn nhôm pH = 6,52, lượng Al2(SO4)3.18H2O 500mg/L Ở điều kiện tối ưu, phèn nhôm cho hiệu suất khử COD SS tương ứng là: 78,3% 78,6% Sau ta có liều lượng phèn tối ưu, dễ dàng ta xác đònh hàm lượng xút cần châm vào nước thải để đạt giá trò pH tối ưu Theo tính toán ta có tỷ lệ hoá chất phèn xút là: :1 Ta có tỷ lệ hoá chất, dựa vào lưu lượng bơm hoá chất, thể tích của mô hình thời gian lưu nước ta điều chỉnh lưu lượng bơm cho đảm bảo tỷ lệ hoá chất vào bể có liều lượng nồng độ ổn đònh để đảm bảo giá trò tối ưu liều lượng hoá chất Kết luận chung: Các thông số thiết kế thiết kế cho bể lắng xoáy: Dựa kết thí nghiệm cho nước thải giặt tẩy ta có thông số bể lắng xoáy: Thời gian lưu tối ưu bể từ 60 đến 90 phút Tỷ lệ hóa chất tối ưu phèn xút là: 2:1, đảm bảo cho nước thải vận hành bể lắng có pH khoảng 6,5 Tỷ lệ tuần hoàn bùn tối ưu lần so với lưu lượng nước thải đầu vào Hiệu khử COD, SS độ màu nước thải vận hành mô hình với thông số tối ưu là: 73,6%; 89,2% 92,4% 5.2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHO CÔNG TY GIẶT TẨY LÂM QUANG Ta tiến hành tính toán thiết kế cho trường hợp cụ thể công ty giặt tẩy Lâm Quang, Quận Gò Vấp, Thành Phố Hồ Chí Minh, có lưu lượng 400 m3/ngày Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy 5.2.1 Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải a Lưu lượng tính toán tính chất nước thải Lưu lượng nước thải trung bình: 400m3/ ngày đêm Bảng 5.6 Tính chất nước thải vào hệ thống: b Stt Chỉ tiêu Đơn vò Giá trò TCVN 5945_1995 Cột B pH 6,07 5,5 – SS mg/L 625 100 COD mgO2/L 662 100 BOD5 mgO2/L 210 50 Chất hoạt động bề mặt(ABS) 15,3 Độ màu Pt_Co 542 Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải: Từ bảng 5.6 ta thấy vấn đề xử lý nước thải Công ty việc khử COD, SS độ màu Dựa vào thành phần tính chất nước thải đầu vào kết nghiên cứu mô hình yêu cầu chất lượng nước thải sau xử lý ta chọn phương án công nghệ để xử lý nước thải cho Công ty giặt tẩy Lâm Quang hình 5.6 sau: BƠM ĐỊNH LƯNG XÚT NƯỚC THẢI NGĂN TIẾP NHẬN PHÈN BỂ LẮNG XOÁY BỂ CHỨA BỂ LỌC ÁP LỰC NƯỚC SAU XỬ LÝ SÂN PHƠI BÙN Hình 5.6 Sơ đồ khối hệ thống xử lý nước thải Công ty Lâm Quang Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy Bảng 5.7: Dự đoán hiệu xử lý qua công trình: HÀM LƯNG TẢI TRỌNG Đặc tính mg/l Đặc tính kg/ngđ COD = 662 COD = 264,8 SS = SS = 250 625 BỂ LẮNG XOAÙY COD = SS = 172 94 COD = SS = 69 38 BỂ LỌC ÁP LỰC COD = SS = 95 28 COD = SS = 38 11 NGUOÀN THẢI HIỆU QUẢ XỬ LÝ Đặc tính % COD = 74% SS = 85% COD = SS = 45% 70% Nước thải sản xuất công ty đưa ngăn tiếp nhận nước thải bơm vào bể lắng xoáy, đường bơm nước vào bể lắng xoáy có châm xút phèn vào nước thải bơm đònh lượng, nước thải sau qua bể lắng xoáy đưa qua bể chứa bơm lên bể lọc áp lực xả 5.2.2 Tính Toán Các Công Trình Đơn Vò a Ngăn tiếp nhận, bể chứa: Ta có lưu lượng nước thải: Qtb = 400m3/ngày đêm qtb= 16,67 m3/giờ Vì theo nghiên cứu mô hình cho thấy hiệu xử lý lắng xoáy đạt cao thời gian lưu 90 phút, ta phải chọn thời gian lưu nước ngăn tiếp nhận lớn 90 phút, ta chọn thời gian lưu t = 120 phút = Suy thể tích ngăn tiếp nhận là: V= 2x16,67 = 33 m3 Chiều dài: L = 4,5m Chiều rộng: B = 3,5m Chiều cao : H = + 0,2 = 2,2m (0,2m chiều cao bảo vệ) Chọn bơm nước thải (1 bơm hoạt động, bơm dự phòng) bơm có lưu lượng 20m3 /h, cột áp 10 m H2O Tính toán bể chứa tương tự ngăn tiếp nhận, ta tích bể chứa 33 m3 Chiều dài: L = 4,5m Chiều rộng: B = 3,5m Chieàu cao : H = + 0,2 = 2,2m (0,2m chiều cao bảo vệ) Chọn bơm nước thải (1 bơm hoạt động, bơm dự phòng) bơm có lưu lượng 20m3 /h, cột áp m H2O Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy LỖ 500 x 500 2900 NGĂN TIẾP NHẬN BỂ CHỨA LỖ 500 x 500 8000 5300 Hình 5.7 Cấu tạo ngăn tiếp nhận bể chứa b Bể lắng xoáy Ta tính toàn bể lắng xoáy dựavào thời gian lưu nước mà bể làm việc hiệu thời gian lưu t = 1,5 Ta tích bể lắng xoaùy: V = 1,5x 16,67 = 25 m3 V = 25m3 phần thể tích hữu ích bể lắng xoáy, thể tích thể tích phần hình nón cụt Đường kính bể: D = 4,8 m Đường kính bể: d1 = 0,9 m Chiều cao phần hình nón: h1 = 3,4 m Chiều cao phần hình trụ: h’ = 1,2 m Đường kính phễu thu cặn: d2 = 1,15 m Chiều cao phễu thu cặn: h2 = 0,88 m Đường kính ống trung tâm: d3 = 114 mm Chiều cao ống trung tâm: h3 = 3,12 m Góc nghiêng phần hình nón tạo với mặt đất: = 600 Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy Ø 4500 Ø 4800 1150 60 880 NƯỚC DẪN VỀ BỂ CHỨA Ø 1150 3400 Ø 114 1920 4850 114 1200 60 ° MAËT BẰNG NƯỚC THẢI VÀO Ø 90 Ø 90 125 T114 900 Hình 5.8 Cấu tạo bể lắng xoáy Tính toán lượng cặn sinh từ bể lắng xoáy: Ta có tổng lượng cặn sinh ngày Công ty là: 250kg SS/ ngày Hiệu qủa xử lý SS bể lắng xoáy đạt 85% Từ ta có lượng cặn xả khỏi bể lắng xoáy ngày là: 250x85% = 212,5 kgSS/ngày c Bể lọc áp lực Thiết kế bể lọc áp lực với lớp vật liệu lọc Than hoạt tính Chọn: - Chiều cao lớp than h2= 0,6 m có đường kính hiệu dc = 1,2mm, U = 1,5 - Tốc độ lọc v = m/h, - Diện tích bề mặt bể lọc: A= Q 16, 67 3,33m2 v - Chọn số bể lọc hoạt động - Diện tích bể lọc là: A/2 Đường kính bể lọc: D 4A 3,33 1, 45m 2 3,14 Khoảng cách từ bề mặt vật liệu lọc đến miệng phễu thu nước rửa: h e.HVL 0, 25 Trong đó: Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy HVL – Chiều cao lớp vật liệu lọc, m e – độ giãn nở lớp vật liệu lọc rửa ngựơc, e = 0,5 h = 0,5x0,5 + 0,25 = 0,5 m Chieàu cao tổng cộng bể lọc áp lực: H = h + HVL + hbv+hthu = 0,5 + 0,5+ 0,25 + 0,3 = 1,55 m Trong đó: hbv – Chiều cao an toàn, m hthu – Chiều cao phần thu nước, m Tính toán lượng nước rửa lọc: Với đường kính hiệu cát than anthracite, chọn tốc độ rửa nước Vnước = 0,35m3/m2.phút Lượng nước cần thiết cho rửa ngược sau: W = A x vnước x t = 3,33 x 0,35 x 10 = 11,7 m3 Lượng nước cần thiết cho rửa ngược cho bể: W/2 = 5,85 m3 Lưu lượng bơm rửa ngược: Qrn = A x vnước = (3,33m2/2bể) x (0,35m3/m2.phút) x 60 phút =35 m3/h Tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lọc xác đònh theo công thức Hazen h 60 L Vh C 1,8t 42 d10 Trong đó: C: hệ số nén, C = 600 – 1200 tùy thuôc tính đồng nhất, C = 1000 t0: nhiệt độ nước, t0 = 280C d10: đường kính hiệu quả,mm Vh: vận tốc lọc, m/ngày, Vh = 5m/h x 24h/ngày = 120 m/ngày L: chiều dày lớp vật liệu lọc, m Đối với lớp lọc than hoạt tính: h 60 0,5 120 0, 027m 1000 1,8 28 42 1, Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy Ø 1450 350 250 600 1550 ỐNG DẪN NƯỚC SAU LỌC 1450 XẢ NƯỚC RỬA LỌC MẶT BẰNG THÁP Hình 5.9 Cấu tạo bể lọc áp lực d Sân phơi bùn Bùn tươi từ bể lắng xoáy dẫn vào sân phơi bùn để làm nước Lượng cặn đưa đến sân: Q= 212,5 kgSS/ngày Chỉ tiêu thiết kế: Để đạt nồng độ cặn 25% ( độ ẩm 75%) Chọn chiều dày bùn 10 cm, thời gian phơi tuần (21 ngày) Tỷ trọng bùn khô: 2,45 Sau 21 ngày 1m2 sân phơi lượng cặn: g V S P V=1m2x0,1=0,1 m3 S=2,45; P= 0,25 g= 0,1x 2,45x0,25= 0,06125 taán = 61,25/21 ngày Lượng bùn cần phơi 21 ngày; G = 21x212,5= 4462,5 kg Diện tích sân phơi: F G 4462,5 73m g 61, 25 Saân phơi bùn chia làm đơn nguyên, đơn nguyên có dạng hình chữ nhật với chiều rộng W = m Vậy chiều dài L đơn nguyên là: Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy L A 73 4,9m W x5 Thông số thiết kế sân phơi bùn Hình dạng : Chữ nhật - Dài: 4,9 m - Rộng: 5m Lớp cát: - Chiều cao: 30 cm - Đường kính hiệu quả: 0,3-1,1mm Lớp sỏi - Chiều cao: 20 cm - Đường kính: 3,2-25 mm Dàn ống thu nước: - Đường kính: 49 mm - Độ dốc: 1% Chiều cao bảo vệ: 30-45 cm VAN Ø 60 LỚP CÁT DÀY 300 LỚP ĐÁ 1x2 DÀY 200 5400 100 100 ỐNG LỌC Ø 49 ỐNG THU CHÍNH Ø 60 +0.00 100 VAN Ø 60 200 LỚP BÊ TÔNG TẠO DỐC TƯỜNG XÂY GẠCH THẺ DÀY 100 M75 VAN Ø 60 5000 5000 5000 100 4950 5000 15300 15300 Hình 5.10 Cấu tạo sân phơi bùn 4950 Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy CHƯƠNG - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 KẾT LUẬN 6.1.1 Khả ứng dụng Có thể áp dụng công nghệ bể lắng xoáy trường hợp cụ thể Công ty giặt tẩy Lâm Quang Thành Phố Hồ Chí Minh Hiệu xử lý SS đạt 75%-89%, COD đạt 67% - 74%, nhiên hiệu xử lý tương đối cao hàm lượng SS đầu vào cao với mô hình thí nghiệm nồng độ SS sau xử lý cao, không đủ tiêu chuẩn thải vào nguồn loại B(5945 TCVN1995), nước thải có hàm lượng SS COD cao với mô hình thí nghiệm thiết kế hệ thống xử lý cần kết hợp với công trình khác 6.1.2 Các thông số tối ưu bể Thời gian lưu tối ưu bể từ 60 đến 90 phút - Tỷ lệ tuần hoàn bùn để đạt hiệu xử cao so với lưu lượng nước thải đầu vào Phải kết hợp thời gian lưu tối ưu, tỷ lệ tuần hoàn bùn tối ưu tỷ lệ hoá chất cần châm vào bể vận hành cho hiệu xử lý cao - Thời gian lưu ngắn nên giảm khối tích công trình - Bể cấu tạo thép nên việc chế tạo lắp đặt dễ dàng thuận tiện Nếu thiết kế với lưu lượng lớn thiết kế với nhiều đơn nguyên cách dễ dàng 6.1.3 Các mặt hạn chế Tùy thuộc vào loại nước thải mà phải nghiên cứu xác đònh tỷ lệ hoá chất, thời gian lưu, vận tốc xoáy tỷ lệ tuần hoàn bùn thích hợp cho loại nước thải 6.2 KIẾN NGHỊ Do tính chất khoá luận tốt nghiệp phạm vi hạn chế đề tài thời gian thực nên nghiên cứu toàn diện công nghệ lắng xoáy Tuy nhiên, xin kiến nghò số vấn đề cần nghiên cứu mở rộng chuyên sâu sau: 1) Từ kết nghiên cứu cho thấy công nghệ lắng xoáy áp dụng cho ngành giặt tẩy 2) Trong trình nghiên cứu vận hành theo quan sát cặn nhỏ tràn qua máng cưa, kiến nghò cần nghiên cứu thêm việc châm thêm polymere làm chất trợ keo tụ để nâng cao hiệu lắng cặn 3) Cần nghiên cứu thêm việc thay đổi chiều cao ống trung tâm để thay đổi tầng nước bể để nghiên cứu hiệu xử lý bể 4) Nghiên cứu công nghệ lắng xoáy với loại hình nước thải khác Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Xây Dựng, 1999 Tiêu Chuẩn Xây Dựng – Thoát Nước Mạng Lưới Bên Ngoài Và Công Trình Nhà Xuất Bản Thành Phố Hồ Chí Minh Nguyễn Phước Dân – Nguyễn Thanh Hùng –Lâm Minh Triết, 2004 Xử Lý Nước Thải Đô Thò Và Công Nghiệp Tính Toán Thiết Kế Các Công Trình CEFINEA Viện Môi Trường Và Tài Nguyên – Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh Trần Đức Hạ– Hoàng Văn Huệ, 2002 Thoát Nước, Xử Lý Nước Thải – Tập Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật Hoàng Huệ, 1996 Xử Lý Nước Thải Nhà Xuất Bản Xây Dựng Hà Nội Trònh Xuân Lai, 2000 Tính Toán Thiết Kế Các Công Trình Xử Lý Nước Thải Nhà Xuất Bản Xây Dựng Trần Hiếu Nhuệ, 1998 Thoát Nước Và Xử Lý Nước Thải Công Nghiệp Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật Hà Nội Lâm Minh Triết, 2002 Xử Lý Nước Thải Trường Đại Học Xây Dựng Hydrexasia.com, hydrocone clarifier, http//:www.hydrexasia.com, Bulletin No10602-R2 24-03-2005 Nelsonl Nemerow Industrial Water pollution Origins, Chareteristies, and treament Syracuse university Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy MỤC LỤC CHƯƠNG - ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 TOÅNG QUAN 1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1.3 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 1.4 GIỚI HẠN CỦA KHÓA LUẬN 1.5 LUẬN ĐIỂM NGHIÊN CỨU CHƯƠNG - NƯỚC THẢI GIẶT TẨY VÀ SỰ CẦN THIẾT XỬ LÝ 2.1 KHÁI QUÁT VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẶT TẨY 2.2 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI 2.3 SỰ CẦN THIẾT XỬ LÝ NƯỚC THẢI 2.4 MỘT SỐ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẶT TẨY CHƯƠNG - XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP LẮNG, KEO TỤ VÀ CÔNG NGHỆ LẮNG XOÁY 10 3.1 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP LẮNG 10 3.2 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ 10 3.2.1 Quá trình keo tụ yếu tố ảnh hưởng: 10 3.2.2 Bản chất lý hóa trình keo tuï: 12 3.2.3 Các phương pháp keo tụ: 12 3.3 CÔNG NGHỆ LẮNG XOÁY 13 3.3.1 Tổng quan công nghệ lắng xoaùy 13 3.3.2 Nguyên lý hoạt động 14 CHƯƠNG - MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM VÀ VẬN HÀNH 15 4.1 MÔ TẢ MÔ HÌNH 15 4.1.1 Thí Nghiệm Jartest 15 4.1.2 Moâ Hình Lắng Xoáy 16 4.3 VẬN HÀNH MÔ HÌNH 17 CHƯƠNG - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUAÄN 18 5.1 NGHIÊN CỨU THỜI GIAN LƯU, TỶ LỆ TUẦN HOÀN BÙN VÀ TỶ LỆ HÓA CHẤT ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU QUẢ KHỬ COD, SS VÀ ĐỘ MÀU 18 5.1.1 nh Hưởng Của Thời Gian Lưu Và Tỷ Lệ Tuần Hoàn Bùn 18 5.1.2 nh Hưởng Của Tỷ Lệ Hóa Chất 21 a pH tối ưu 21 b Liều lượng phèn tối ưu 23 5.2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHO CÔNG TY GIẶT TẨY LÂM QUANG 24 5.2.1 Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải 25 a Lưu lượng tính toán tính chất nước thải 25 b Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải: 25 5.2.2 Tính Toán Các Công Trình Đơn Vò 26 a Ngăn tiếp nhận, bể chứa: 26 b Bể lắng xoáy 27 c Bể lọc áp lực 28 d Sân phơi bùn 30 CHƯƠNG - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 32 Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy 6.1 KẾT LUẬN 32 6.1.1 Khả ứng dụng 32 6.1.2 Các thông số tối ưu bể 32 6.1.3 Các mặt hạn cheá 32 6.2 KIẾN NGHỊ 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 33 ... nước thải giặt tẩy, giấy dệt nhuộm Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy Nước thải giặt tẩy có đặc trưng SS độ màu cao, việc nghiên cứu ứng dụng lắng xoáy cho xử lý nước thải. .. hiệu xử lý cao,… việc nghiên cứu, ứng dụng bể lắng xoáy để xử lý nước thải giặt tẩy nghiên cứu cần thiết để ứng dụng hiệu bể lắng xoáy xử lý nước thải từ ngành giặt tẩy 1.3 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU... nước thải giặt tẩy thích hợp Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy CHƯƠNG - NƯỚC THẢI GIẶT TẨY VÀ SỰ CẦN THIẾT XỬ LÝ 2.1 KHÁI QUÁT VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẶT TẨY Ngành