Thiết kế hệ thống xử lí nước thải công ty sản xuất bao bì giấy công suất 80m3ngày

MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Trong năm gần đây, vấn đề môi trường mối quan tâm hàng đầu nhiều quốc gia Sự phát triển vượt bậc xã hội khoa học kỹ thuật đẩy mạnh tốc độ phát triển ngành cơng nghiệp Tại Việt Nam nói riêng, cơng cơng nghiệp hóa – đại hóa thúc đẩy khu cơng nghiệp hình thành kéo theo chất lượng chất thải phát sinh ngày nhiều, lượng chất thải cơng nghiệp mối đe dọa lớn cho môi trường xã hội không quản lý xử lý triệt để Ngành cơng nghiệp sản xuất giấy bao bì giấy chiếm vị trí quan trọng kinh tế quốc dân, tạo việc làm cho người lao động Cùng với phát triển ngành công nghiệp, dịch vụ khác, nhu cầu sản phẩm giấy ngày tăng Tuy nhiên, bên cạnh lợi ích to lớn kinh tế - xã hội, ngành công nghiệp phát sinh nhiều vấn đề môi trường xúc, vấn đề nước thải Trước thực trạng đó, đòi hỏi phải có phương pháp thích hợp, hiệu để xử lý nước thải sản xuất giấy nguồn nhằm hạn chế đến mức thấp tác động đến người mơi trường xung quanh Với mong muốn áp dụng kiến thức học tìm hiểu sâu để phục vụ cho công việc sau kỹ sư ngành môi trường, chúng em lựa chọn đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lí nước thải cơng ty sản xuất bao bì giấy cơng suất 80m3/ngày” Mục tiêu đồ án - Tìm hiểu trạng mơi trường chung nhà máy sản xuất bao bì giấy - Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy với công suất 80m3/ngày đêm Cấu trúc đề tài  Chương 1: Khái quát chung ngành cơng nghiệp sản xuất bao bì giấy  Chương 2: tính tốn xử lý nước thải sản xuất bao bì với lưu lượng m3/ngày CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT BAO BÌ GIẤY 1.1 Q trình sản xuất bao bì giấy 1.1.1.Nguyên liệu sản xuất bao bì giấy - Nguyên liệu chính: bìa carton loại, giấy loại, giấy cuộn, giấy Duplex, báo loại (tái chế) - Nguyên liệu phụ : kiềm, nhựa thông, chất tẩy - Nguyên liệu sau phân loại (giấy, bìa, báo phế liệu ngâm nước cho mủn sau nghiền nhỏ, hòa lỗng đánh tơi tạo bột giấy Bột giấy xeo thành bìa, sấy tạo cuộn thành lơ nước cấp từ lò than Trong số trường hợp javen sử dụng để tẩy trắng 1.1.2 Dây chuyền cơng nghệ sản xuất bao bì giấy (bìa carton) Hình 1.1: Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất bao bì giấy Thuyết minh sơ đồ: Giấy cuộn giấy Duplex công ty nhập lưu trữ kho Giấy cuộn từ kho đưa vào máy tạo sóng carton sử dụng nguồn nóng nước tạo từ nồi đốt than giấy sau tạo sóng carton in máy in sau chuyển sang cơng đoạn gia cơng định hình để tạo hình dạng kích thước phù hợp sau chuyển sang giai đoạn hoàn thiện sản phẩm trước đưa kho chứa thành phẩm Giấy Duplex in sau đưa qua cơng đoạn bồi ghép với mục đích gia tăng độ báng cho bề mặt sản phẩm in.Sau sản phẩm in đưa qua cơng đoạn gia cơng định hình hồn thiệ trước đưa kho thành phẩm Danh mục thiết bị để sản xuất bao bì giấy: - Máy bế hộp - Máy in offset R900 - Máy chạp khe bán tự động - Máy UV bán tự động - Máy đãng ghim - Máy UV tự động - Máy cắt dọc (thủ công) - Máy ghi in (CTP) - Máy cắt dao tự động - Dây chuyền tạo sóng - Máy bồi tự động ICM - Nồi đốt than - Máy in Flexo (in ngang) - Nồi đốt dầu - Máy in Flexo (in dọc) - Máy nén khí trục vít - Máy in offset R700 1.2 Hiện trạng ngành công nghiệp giấy Việt Nam Ngành giấy Việt Nam đứng trước hội phát triển mạnh mẽ Công nghiệp tăng trưởng nhanh, đời sống nhân dân cải thiện, nhu cầu sử dụng giấy ngày tăng lên Sản lượng giấy năm 2010 tăng gần 10% so với năm 2009, ước đạt 1,85 triệu Nhưng nhìn chung trình độ công nghệ ngành giấy Việt Nam lạc hậu, quy mô sản xuất doanh nghiệp giấy nhỏ, lực sản xuất bột giấy đáp ứng 50% nhu cầu sản xuất giấy Do ngành cơng nghiệp giấy ln phải phụ thuộc vào nguồn bột giấy nhập Tùy theo mục đích sử dụng mà sản phẩm giấy đa dạng phong phú: giấy in báo, giấy in, giấy viết, giấy vệ sinh, khăn giấy, giấy bao bì, giấy vàng mã… Tổng công suất năm 2008 nước đạt 1.371 ngàn cao gấp lần tổng công suất năm 2000 Năm 2008 sản lượng sản xuất giấy đạt 1.110,7 ngàn tấn, giảm nhẹ 1,4% so với năm 2007 nhu cầu tiêu thụ giấy bị hưởng khủng hoảng kinh tế hoạt động nhập tăng mạnh thuế nhập giấy giảm từ 5% xuống 3% Mặc dù vậy, tổng sản lượng sản xuất giấy năm2008 cao gấp lần so với năm 2000 Tính trung bình giai đoạn 2000- 2008, sản lượng sản xuất giấy tăng khoảng 16%/năm, mảng giấy bao bì – nhóm sản phẩm chiếm tỷ trọng lớn tổng sản lượng ngành giấy - có tốc độ tăng trưởng cao với tốc độ tăng trung bình 27%, giấy Tissue tăng 22%, giấy in viết tăng 11,6%, giấy in báo tăng 8,95% giấy vàng mã tăng 1,4% Hiện số công ty sản xuất giấy lớn TổngCơng Ty Giấy Việt Nam, CTCP Giấy Sài Gòn, CTCP Giấy Tân Mai… có hệ thống phân phối riêng Thông thường sản phẩm công ty phân phối qua nhà phân phối, đại lý, cửa hàng giới thiệu sản phẩm, hệ thống siêu thị Giấy bao bì chiếm tỷ trọng lớn cấu ngành giấy Việt Nam; thứ hai nhóm giấy in giấy viết, xếp sau giấy vàng mã, giấy báo., Bao bì hộp giấy sử dụng để bảo quản sản phẩm hầu hết lĩnh vực sống vượt lên nhu cầu bảo quản thông thường, bao bì hộp mang lại cho sản phẩm sức sống đầy thăng hoa Năm 2001 hiệp hội Bao bì Việt Nam thành lập, đến có 130 hội viên công ty, sở sản xuất bao bì hoạt động nước.Ngành sản xuất bao bì thu hút nhiều lao động góp phần giải việc làm phù hợp với nước phát triển khơng có cơng nghiệp nặng phát triển mạnh nước ta 1.3 Các vấn đề môi trường 1.3.1 Nước thải Nước thải phát sinh từ nguồn chính: • Nước thải sinh hoạt • Nước thải sản xuất • Nước mưa a Nước thải sinh hoạt - Lưu lượng nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt từ khu vực nhà ăn, khu vệ sinh mang theo lượng lớn chất hữu Nước thải sinh hoạt kéo theo lượng lớn loại vi khuẩn (E.Coli virut loại, trứng giun sán) nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước tiếp nhận Nước thải sinh hoạt vào bể tự hoại trước thải vào hệ thống thoát nước Nước thải sinh hoạt sau xử lý phải đạt QCVN 14:2008/BTNMT: Quy chuẩn quốc gia nước thải sinh hoạt b Nước mưa chảy tràn: Là lượng nước không thường xuyên sinh lượng nước mưa chảy tràn bề mặt, thành phần nước mưa chảy tràn khó tính phụ thuộc vào biến đổi theo thời gian mưa.Nước mưa thường có độ đục lớn, hàm lượng cao chất rắn lơ lửng c Lưu lượng nước sản xuất: Nước thải từ trình sản xuất in bao bì phát sinh từ công đoạn vệ sinh thiết bị, máy móc, khung in, khn máy in offset.Nước thải có độ màu cao, mức độ nhiễm cao, nguồn gốc từ màu mực để in ấn sản phẩm hàm lượng SS, COD, BOD cao Gây màu cho nguồn tiếp nhận, ảnh hưởng tới trình quang hợp loài thực vật thủy sinh, ảnh hưởng tới cảnh quan môi trường Thành phần mực in offset tờ rời gồm có: Pích măng màu, chất tạo màng (chất liên kết) chất phụ gia + Lắc pích măng: Thuốc nhuộm khơng dùng để sản xuất mực in phần lớn chúng tan nước Muốn sử dụng chúng để sản xuất mực in phải chuyển thuốc nhuộm thànhdạng không tan nước phương pháp hóa học (Sự pích măng hóa thuốc nhuộm) Những chất màu thuốc nhuộm với chất mang hay chất (Substrate) muối bary, muối canxi dễ tan nước, hỗn hợp với tạo thành kết tủa Q trình kết tủa - lắc hóa hay pích măng hóa thuốc nhuộm- tạo thành pích măng màu Pích măng màu kết tủa, lọc, sấy khơ nghiền mịn Lắc pích măng điều chế cách kết tủa anion hay cation thuốc nhuộm tổng hợp hữu với muối kim loại dễ tạo thành chất kết tủa, ví dụ: Bary Clorua(BaCl 2),Canxi Clorua(CaCl2) Tùy theo cấu trúc lực thuốc nhuộm hữu cơ, lắc pích măng màu phân thành nhiều nhóm khác pích măng azo, pích măng Phtaloxyanin Lắc pích măng màu dùng phổ biến để sản xuất mực in offset chúng có tính chất q bền với kiềm, axit số không tan dung môi hữu + Chất liên kết - Chất tạo màng: Chất tạo màng mực in thường gọi chất liên kết Thành phần chất liên kết hỗn hợp dầu nhựa Đối với mực in offset tờ rời thành phần dầu chất liên kết chủ yếu dầu lanh Đối với mực in offset giấy cuộn thành phần dầu chất liên kết chủ yếu dầu khoáng Thành phần chất liên kết có ttrong mực in offset tờ rời chiếm khoảng 55 đến 75% - Dầu lanh: Thuộcloại dầu khô thực vật Axit béo khơng no có dầu lanh axit panmatic axit stêaric chiếm từ 4,5 đến 6% Tính chất vật lý tính chất hóa học dầu lanh mực offset tờ rời phụ thuộc vào vị trí nối đơi số ngun tử cacbon phân tử axit linolenic, axit linolic axitolêic Những axit béo không no sau in dễ dàng kết hợp với oxy khơng khí theo phản ứng trùng hợp oxy hóa, tạo cho màng mực khơ - Nhựa: Những loại nhựa thiên nhiên biến tính, ví dụ: Nhựa thông; nhựa tổng hợp, Nhựa ankýt đươc sử dụng làm mực in, chúng có khả hòa tan dầu lanh dầu khoáng Nhựa ankýt biến tính với dầu lanh tạo thành ette tan dầu, hấp thụ oxy hình thành phản ứng taọ lưới, màng mực khơ - Dầu khống (dầu mực in)Dầu khoáng dùng mực in offset giấy cuộn hyđrô bon dạng mạch thẳng (parafin olefine) in dạng mạch vòng (napthen hay aromatic) Trong mực in offset, đặc biệt mực in offset giấy cuộn dùng để in sách + Chất phụ gia: Những chất phụ gia đưa thêm vào mực in thường gồm có: - Chất làm khơ: Mục đích để xúc tiến khơ oxy hóa - Dầu pha mực: Điều chỉnh độ nhớt, độ dính, trạng thái lưu biến mực in - Chất chống dính: Tạo se mặt màng mực in nhanh chống dính bẩn mặt sau tờ in - Chất tăng độ bóng: Dùng véc ni bóng, tăng độ bóng màng mực in Nước thải khâu chứa hồ tinh bột có nồng độ nhiễm cao chủ yếu chất hữu (tinh bột) phân hủy sinh học Kết luận: Nước thải sản xuất in gồm có + Nước thải dùng để rửa máy in có hàm lượng kim loại nặng, độ màu độ pH cao nên dùng phương pháp xử lý hóa học + Nước thải khâu chứa hồ tinh bột chủ yếu chất hữu (tinh bột) nên dùng phương pháp xử lý sinh học Nồng độ chất ô nhiễm nước thải cao Khi trực tiếp thải vào nguồn tiếp nhận không qua hệ thống xử lý nước thải sản xuất in bao bì, chất hữu có nước thải làm giảm nồng độ oxy hòa tan nước vi sinh vật sử dụng oxy hòa tan để phân hủy chất hữu Nước thải có độ màu cao, nguồn gốc từ màu mực để in ấn sản phẩm hàm lượng SS, COD, BOD cao Gây màu cho nguồn tiếp nhận, ảnh hưởng tới q trình quang hợp lồi thực vật thủy sinh, ảnh hưởng tới cảnh quan môi trường 1.3.2 Khí thải Nguồn phát sinh khí thải: Lượng khí phát sinh ống khói lò đốt nồi phương tiện giao thông vào 1.3.3 Chất thải rắn Chất thải rắn công ty bao gồm: chất thải rắn thông thường (rác thải sinh hoạt, rác thải sản xuất) chất thải nguy hại  Chất thải rắn sinh hoạt: Rác thải sinh hoạt phát sinh trình chủ yếu từ hoạt động vủa khu vực văn phòng dịch vụ ăn uống cho công nhân Thành phần rác thải sinh hoạt chủ yếu chất hữu dễ phân hủy (như rau thừa, vỏ hoa quả, thức ăn thừa) chiếm tỉ lệ chính, ngồi có giấy phế thải phế thải từ khâu phục vụ ăn văn phòng  Chất thải rắn sản xuất Bao gồm: + Ba via, lề giấy q trình gia cơng định hình sản phẩm Lượng chất thải thu gom bán cho sở tái chế giấy + Xỉ than: trình đốt than nồi Chất thải nguy hại: + Giẻ lau dính mực, dính dầu mỡ: phát sinh trình lau chùi lơ mực, động máy móc… + Dầu mỡ thải: phát sinh trình bảo dưỡng phương tiện vận chuyển: xe nâng, tơ… + Bóng đèn neon, pin, ác quy: phát sinh trình sinh hoạt  CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT BAO BÌ VỚI LƯU LƯỢNG LÀ 80 m3/ngđ 2.1 Bài toán “ Xử lý nước thải sản xuất bao bì với lưu lượng 80 m3/ngàyđêm.” 2.1.1 Đặc trưng nước thải sở lựa chọn thiết kế Trong tính tốn thiết kế xử lý nước thải sản xuất bao bì, thơng số nước thải sau: Bảng 2.1: Đặc tính nước thải sản xuất bao bì STT Thông số Đơn vị Kết COD mg/l 1200 BOD5 mg/l 800 TSS mg/l 400 Độ màu Pt-Co 1200 Tổng N mg/l 2,5 Tổng P mg/l 1,25 Nhiệt độ 0C 40-50 pH - 7,2 Q m3/ngđ 80 Ghi : TSS tổng chất rắn lơ lửng nước thải loại bỏ lọc 2.1.2 Tính Lưu lượng - Lưu lượng thải sở sản xuất ngày đêm QTBng.đ = 80 m3/ngđ - Lưu lượng thải trung bình : QhTB = Thay số:QhTB = = 10 m3/h - Lưu lượng thải lớn : Qhmax= Qhtb Kh Trong đó: Kh : hệ số khơng điều hồ “Theo TCVN 7957: 2008” Lấy Kh = Qhmax = 10 = 30 m3/h - Lưu lượng thải giây lớn là: Qhmax = 2.2 Yêu cầu chất lượng nước sau xử lý Nước thải sản xuất bao bì sau xử lý phải đạt yêu cầu theo QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp quy định cột B bảng 1: TT Bảng 2.2: Tiêu chuẩn nước thải sau xử lý QCVN 40:2011/BTMT Thông số Đơn vị Cột B pH 5,5 ÷9 BOD5 mg/l 50 COD mg/l 150 SS mg/l 100 Tổng Nitơ mg/l 60 Tổng Photpho mg/l 2.3 Các phương án đề xuất xử lý nước thải sản xuất bao bì 2.3.1 Phương án 1: Với lưu lượng nước thải sản xuất Q = 80 m3/ngđ Hình 2.1: Sơ đồ cơng nghệ theo phương án Thuyết minh phương án: Nước thải từ nguồn phát sinh theo mạng lưới thu gom nước thải chảy vào hố thu trạm xử lý theo đường ống Nước thải trước vào hố thu qua song chắn rác để loại bỏ rác thô nhằm bảo vệ thiết bị, hệ thống đường ống …Hố chứa rác kiểm tra thu gom định kỳ Nước thải từ hố thu chảy tràn sang bể điều hòa Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng hàm lượng chất thải nước thải vào trạm xử lý Bể điều hòa lắp đặt hệ thống sục khí để khuấy trộn giảm phần BOD, COD, SS… Sau xử lý sơ phương pháp học, chuyển nước thải tiếp sang bể keo tụ, tạo bơng cặn mục đích để xử lý lượng SS có nước thải Trong bể keo tụ bố trí thiết bị khuấy trộn để tăng tiếp xúc hạt điện tích nước, giúp cho trình keo tụ xảy nhanh Hóa chất dùng q trình keo tụ PAC Trong tình phải sử dụng chất trợ keo giúp cho trình keo tụ diễn nhanh hiệu Cần tính tốn cho lượng chất - động lưu lượng nồng độ chất bẩn nước thải So với biện pháp nhóm, tương đương hiệu xử lý, biện pháp phương án đề xuất có chi phí đầu tư xây lắp vận hành mức hợp lý Mặt khác, khơng phương pháp xử lý triệt để được, thực tế, dây chuyền xử lý bao gồm tập hợp trình xử lý nhằm bổ sung lẫn nhằm đạt mục tiêu việc xử lý Căn vào thành phần chất lượng nước thải đầu vào, chúng em lựa chọn sử dụng phương án Ưu, nhược điểm quy trình cơng nghệ xử lý • Ưu điểm • - Xử lý triệt để yếu tố ô nhiễm hữu cơ, hiệu suất làm cao có độ tin cậy - Thích ứng có khả xử lý trước biến động tải trọng chất bẩn nước thải Có thể điều chỉnh mức độ xử lý phù hợp với yêu cầu thực tế - Có chi phí đầu tư mức thấp, chiếm diện tích xây dựng vận hành đơn giản Nhược điểm - Xử lý sinh học hiếu khí với làm thoáng kéo dài tiêu tốn nhiều lượng cho q trình cấp khí Và áp dụng với sở sản xuất liên tục có hiệu cao với lượng nước thải có hàm lượng BOD thấp 2.4 Tính tốn cơng trình đơn vị 2.4.1 Song chắn rác Hình 3.3: Song chắn rác a Nhiệmvụ: Song chắn rác có nhiệm vụ tách loại rác tạp chất thơ có kích thước lớn nước thải trước đưa nước thải vào cơng trình xử lý phía sau Việc sử dụng song chắn rác cơng trình xử lý nước thải tránh tượng tắc nghẽn đường ống, mương dẫn gây hỏng hócbơm b Tínhtốn: Hình 3.4: Một số thơng số song chắn rác - Chọn thông số mương là: + Vận tốc chảy: Vs = 0,7m/s + Độ sâu nước chân song chắn rác: 0,1m + Chiều rộng khe hở song chắn rác, lấy: b= 16mm =0,016m + Thanh chắn hình tròn có đường kính: 8mm + Chiều rộng kênh dẫn nước thải: Bk =0,2m + Chiều dài đặt song chắn rác: Ls = 0,15m + Chiều dài song chắn rác: 50mm - Số lượng khe hở song chắn rác: n (khe) n= s Trong đó: Q max : lưu lượng trung bình giây lớn Qsmax = 8,3 l/s k0 : Hệ số tính đến thu hẹp dòng chảy, k0 = 1,05 Vậy: n = 1,05 = 7,78 (khe) Chọn số khe nên số song chắn rác (thanh) - Chiều rộng buồng đặt song chắn rác : Bs = S.(n- 1) + b.n Trong đó: S chiều dày chắn rác đường kính song chắn rác, S = 8mm Thay số: Bs = 0,008.(8- 1)+0,016.8 = 0,184 (m) Chọn Bs = 0,2(m) - Chiều dài phần mở rộng trước song chắn rác, L1: L1 = Trong đó: Bk: Chiều rộng kênh dẫn vào, Bk = 0,15(m) : Góc mở rộng song chắn rác Lấy Thay số: L1= 1,73.(0,2 - 0,15) = 0,0865(m) Chọn L1 = 0,1 (m) - Chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn rác, L2 L2 = 0,5.L1= 0,5.0,1 = 0,05 (m) - Chiều dài xây dựng mương đặt song chắn rác,L(m) L = L1 + L2 + Ls = 0,1+0,05+1,5 = 1,65 (m) Bảng 2.3: Thông số tính tốn song chắn rác Tên thơng số Đơn vị Giá trị Bề rộng khe chắn rác (b) m 0,016 Số khe (m) Bề rộng kênh dẫn nước thải (Bk) m 0,15 Bề rộng mương đặt song chắn (Bs) m 0,2 Chiều dài đoạn kênh trước song chắn (L1) m 0,1 Chiều dài đoạn kênh sau song chắn (L2) m 0,05 Chiều dài mương đặt song chắn (L) m 1,65 2.4.2 Bể điều hòa Hình 3.5: Bể điều hòa a Nhiệmvụ Điều hòa lưu lượng nồng độ nước thải, tránh cặn lắng làm thoáng sơ bộ, qua oxi hóa phần chất hữu cơ, giảm kích thước cơng trình đơn vị phía sau tăng hiệu xử lý nước thải trạm, tạo chế độ làm việc ổn định liên tục cho cơng trình xử lý, tránh tượng hệ thống xử lý bị tải b Nguyên lý hoạt động Nước từ hố thu chảy vào máng chảy tràn vào bể điều hòa Trong bể điều hòa lắp đặt hệ thống ống cung cấp khí làm xáo trộn dòng nước Nhờ mà nước điều hòa nồng độ Sau nước bơm qua bể lắng kết hợp bể keo tụ c Tính tốn Thơng số đầu vào bể điều hòa: BOD5 = 800 (mg/l) COD = 1200 (mg/l) Hiệu xử lý BOD5, COD bể điều hòa thường có hiệu suất xử lý 1020% Chọn hiệu suất 20%, hàm lượng: COD đầu là: COD = 1200 80% = 960 (mg/l) BOD5 đầu là: BOD5 = 800 80% = 640 (mg/l) * Chọn thời gian lưu nước bể: t = 4h (t = ÷8h) Theo TCVN 51:1984 số bể điều hòa khơng bể Chọn số bể điều hòa bể - Lưu lượng bể Qb = = = 15 (m3/h) - Thể tích bể điều hòa: V1bể = Qhmax t = 15 = 60(m3) - Chọn thể tích bể điều hòa V1bể= 60 m3 - Chọn hình dạng bể điều hòa hình chữ nhật kích thước LxB - Chọn chiều cao bể hđh=2,5 m - Vậy diện tích bể F = = 24 (m2) Chọn F = 24 m2 Chọn kích thước bể LxB = x (m) Chọn chiều cao an toàn hbv= 0,5 m Vậy chiều cao tổng cộng bể H = hđh+ hbv = 2,5 + 0,5 =3 (m) - Thể tích xây dựng bể điều hòa : V1be= LxBxH = 6.4.3 = 72 m3 => Thể tích bể V= 72.2 = 144 m3 STT Bảng 2.4: Thơng số tính tốn bể điều hòa Tên thơng số Đơn vị Chiều dài bể (L) m Chiều rộng bể (B) m Chiều cao bể (H) m Chiều cao bảo vệ (hbv) m Thể tích bể điều hòa (V1be) m3 Thể tích bề (V) m3 Giá trị 0,5 72 144 2.4.3 Hệ bể keo tụ tạo bơng Hình 3.6: Bể keo tụ tạo a Nhiệm vụ - Phương pháp kết hợp phương pháp hoá học lý học - Mục đích phương pháp nhằm loại bỏ hạt chất rắn khó lắng hay cải thiện hiệu suất lắng bể lắng - Cấu tạo bể loại bể lắng học thông thường, trình vận hành, thêm vào số chất keo tụ tạo điều kiện cho trình keo tụ tạo cặn để cải thiện hiệu suất lắng b Nguyên lý hoạt động Nước từ bể điều hòa bơm vào bể keo tụ Dung dịch hóa chất keo tụ bơm vào bơm định lượng Dưới tác dụng cánh khuấy nước thải hóa chất trộn với Cuối bể keo tụ có hệ thống thu phân phối nước sang bể lắng c Tính tốn Đặc tính nước thải trước vào bể keo tụ tạo bông: + Q = 80m3/ng.đ + pH =7,2 + CODvào = 1200mg/l + SSvào = 400 mg/l + BODvào= 800 mg/l + Độ màu = 1250 Pt- Co Nước thải sản xuất bao bì sau xử lý keo tụ sử dụng chất keo tụ PAC trợ keo A101 Khi thực xử lý nước thải điều kiện tối ưu với hàm lượng PAC 0,075 g/l, A101 0,02 g/l Bể trộn khí - Chọn bể có kích thước: L x B x H = x x 2,5 (m) - Thể tích thực bể là: 10 m3 Thể tích bể trộn: V= Qhtb x t = 10 x = 0,25m3 Qhtb: Lưu lượng tính tốn trung bình 1h, Qhtb = 10 m/h t : Thời gian khuấy trộn, chọn t = 90 giây Kích thước bể trộn khí Chọn chiềucao bể: H= Hhi+hbv= 1+ 0,5=1,5m Với: Trong đó: - Hhi : Chiều cao hữu ích bể, Hhi = 1m - hbv: Chiều cao bảovệ, hbv = 0.5m Tiết diện bể trộn vuông: F = = 0,25 Kích thước bể trộn vng: a = = 0,5 m Chọn a = 0,5 m Thể tích thực bể: Vt = a.a.H = 0,5.0,5.1,5 = 0,375 m3 Bảng 2.5: Thơng số tính tốn bể khuấy trộn STT Thông số Đơn vị Giá trị Lưu lượng trung bình,Qhtb m3/h 10 Thời gian lưu nước,t giây 90 Thể tích hữu ích,V m3 0,25 Chiều sâu hữu ích, Hhi m Kích thước bể (a.a.H) m 0,5x0,5x1,5 Thể tích thực củabể m3 0.375 Bể phản ứng: - Thể tích bể phản ứng V = t.Qhtb= 18,75 = 3,33 m3 Qtbh : Lưu lượng tính tốn lớn nhất, Qtbh = 10 m3/h t : Thời gian lưu nước, t = 10÷30 phút, chọn t = 20phút - Kích thước bể phản ứng + Chọn chiều cao bể: H= Hi+hbv = 2,5+ 0,5 =3m Với: Hi : Chiều cao hữu ích bể, Hi = 2,5 m hbv : Chiều cao bảo vệ, hbv = 0,5m + Tiết diện bể: F = V/Hi = = 1,332 m + Kích thước bể phản ứng vuông: a = = 1,15 m Chọn a = 1,5 m + Thể tích thực củabể: Vt= a.a.H = 1,5.1,5.3 = 6,75 m3 Bảng 2.6: Thơng số tính tốn bể phản ứng STT Thôngsố Đơnvị Giátrị Lưu lượng h trung bình, Qtbh m3/h 10 Thời gian lưu nước, t phút 20 Chiều sâu hữu ích, Hi m 2,5 Kích thước bể (a.a.H) m 1,5.1,5.3 Thể tích thực củabể m3 6,75 Bể tạo bơng - Thể tích bể tạo bơng: V = Qhtb.t = 10 = 3,33 m3 Với: - Qhtb : Lưu lượng tính tốn lớn nhất, Qtbh = 10 m3/h - t : Thời gian lưu nước, t = 10÷30 phút, chọn t = 20phút - Kích thước bể tạobơng: + Chọn chiều caobể: H= Hi+hbv = 2,5+ 0,5 = 3m Với : - Hi: Chiều cao hữu ích bể, Hi = 2,5 m - hbv: Chiều cao bảo vệ, hbv = 0,5m + Tiết diện bể: F = = 1,332 m2 + Kích thước bể tạo bơng vng: a = Chọn a = 1,5 m + Thể tích thực bể: Vt = a.a.H =1,5.1,5.3 = 6,75 m3 Bảng 2.7: Thông số thiết kế bể tạo STT Thông số Đơnvị Giátrị Lưu lượng h trung bình,Qtbh m3/h 10 Thời gian lưu nước,t phút 20 Chiều sâu hữu ích,Hi m 2,5 Kích thước bể (a.a.H) m 1,5x1,5x3 Thể tích thực bể m3 6,75 2.4.4 Bể lắng I a Nhiệm vụ Loại bỏ chất lơ lửng bơng cặn có khả lắng nước thải sau qua trình keo tụ tạo bơng trước b Ngun lý hoạt động Nước từ bể trộn dẫn vào vùng phân phối đầu bể lắng qua vách ngăn nước chuyển động dọc bể qua vùng lắng vào vùng thu nước đặt cuối bể Nước chảy qua vùng lắng, bơng cặn tiếp tục hình thành lắng xuống đáy bể lắng Nước sau từ đầu bể đến cuối bể qua máng thu nước phân phối nước vào bể aeroten Cặn lắng máy có gạt cặn dồn hố thu đặt đầu vào bể sau hút bơm hút cặn c Tính tốn - Thể tích bể V = Qtbh.t = 10.2 = 20 m3 Với: Qtbh : Lưu lượng h trung bình, Qtbh = 10 m3/h t : Thời gian lưu nước bể t = 1,5÷2,5h, chọn t = 2h Hiệu xử lý theo SS: Chọn hiệu xử lý SS qua bể điều hòa bể lắng I = 85% Vậy sau qua bể lắng I hàm lượng cặn lại là: SS = (mg/l) Bảng 2.8: Thơng số tính tốn bể lắng I STT Thông số Đơn vị Giá trị m3/h 10 Lưu lượng h trung bình, Qtbh Thời gian lưu nước, t h Thể tích, V m3 20 2.4.5 Bể Aerotank Hình 3.7: Bể Aerotank a Nhiệm vụ Bể Aerotank phân hủy hợp chất hữu dễ phân hủy sinh học nhờ vi sinh vật hiếu khí, để giảm tải lượng ô nhiễm đến mức đạt yêu cầu Mục đích chủ yếu q trình dựa vào hoạt động sống sinh sản vi sinh vật để ổn định chất hữu làm keo tụ hạt cặn lơ lửng không lắng Sau thời gian lưu nước bể, nước thải dẫn vào bể lắng Tại bể lắng 2, phần bùn tuần hoàn trở lại bể Aeroten, phần lại đưa vào bể chứa bùn, khối lượng bùn tuần hồn khơng khí cần cung cấp phụ thuộc vào lưu lượng nước nồng độ chất ô nhiễm bể b Nguyên lý hoạt động Nước từ bể lắng đợt I chảy vào bể Aeroten Trong bể, chất lơ lửng đóng vai trò giá thể cho vi khuẩn dính bám, sinh sản phát triển dần lên thành bơng bùn hay gọi bùn hoạt tính Vi khuẩn sử dụng chất hữu nước thải làm thức ăn Vì vậy, sau qua bể Aeroten, nước thải xử lý gần triệt để hợp chất hữu Q trình làm chất bẩn có nước thải bể Aeroten diễn theo hai dòng chảy hỗn hợp nước thải lượng bùn tuần hồn c Tính tốn  Các tiêu chất lượng nước thải đầu vào - Lưu lượng nước thải, Q = 80 m /ngày.đ - Nồng độ BOD5 đầu vào 640 mg/l - COD đầu vào 960 mg/l - Hàm lượng chất rắn lơ lửng 60 mg/l - Độ màu 1200Pt- Co  Chất lượng nước đầu đạt tiêu chuẩn cho phép thải nguồn tiếp nhận - BOD5 = 50 mg/l - COD = 150 mg/l - SS = 100 mg/l - pH = 5,5 –  Tính tốn Hiệu xử lý BOD5, COD: sau qua bể Aerotank hiệu suất chọn ɳ=85%: Vậy hàm lượng BOD5, COD lại là: BOD5 = COD - Thể tích bể Aerotank: V = Trong đó: So: hàm lượng BOD5 nước thải, BOD5 = 800 mg/l X: nồng độ bùn hoạt tính, cặn hữu bay (mg/l) Vì bể Aerotank kéo dài nên X = 2000÷ 4000 Chọn X = 2000 : tỷ lệ BOD5 hoạt tính (mg BOD5/ mg bùn) = 0,04÷ 0,1 chọn = 0,06 - Thể tích bể Aerotank V= = 533,3 m3 - Chọn chiều cao bể h = 2,5m - Diện tích bể Fbể = = 476,2 m2 - Chọn bể hình chữ nhật với kích thước LxB = 16x13,5 (m) - Chọn chiều cao bảo vệ, hbv = 0,5m - Vậy thể tích thực bể Aerotank là: Vxd = 16x13,5x = 648 (m3) Bảng 2.9: Thơng số tính tốn bể Aerotank STT Tên thông số Đơn vị Giá trị Số lượng bể Chiều cao (H) m 3 Chiều rộng (B) m 13,5 Chiều dài (L) m 16 Thể tích bể (V) m3 648 2.4.6 Bể lắng II a Mục đích Lắng nước phần bể để xả nguồn tiếp nhận; đặc bùn hoạt tính đến nồng độ định phần bể nhằm loại bỏ lớp cặn dư tuần hoàn bùn bể Aeroten Nước thải sau qua bể Aeroten, tự chảy bể lắng, lượng cặn thu đáy bể b Nguyên lý hoạt động Nước cần xử lý vào ống trung tâm bể, phân phối vào vùng lắng Trong vùng lắng nước chuyển động chậm dần từ tâm bể từ xuống Ở đây, cặn lắng xuống đáy, nước thu vào máng vòng theo đường ống sang bể khử trùng c Tínhtốn - Thể tích bể: V = Qtbh.t = 10.2 = 20 m3 Với: t : Thời gian lưu nước bể: t = 2h - Chiều cao phần cơng tác (phần hình trụ bể): H1 = v.t = 0,0005.2.3600 = 3,6m Với: v: Vận tốc nước dâng, v = 0,45÷ 0,5 mm/s, chọn v = 0,5mm/s = 0,0005m/s Hiệu suất xử lý BOD5, COD: Chọn hiệu suất xử lý BOD5, COD bể lắng II ɳ = 50% Sau hi qua bể lắng II hàm lượng BOD5, COD lại BOD5 = COD So sánh với cột B QCVN 40-2011 với nồng độ BOD 5< 50 mg/l, COD