Nghiên cứu ứng dụng phương pháp fenton để nâng cao hiệu quả trong hiệu quả

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI *** - TẠ QUANG THỌ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP FENTON ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI – 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI TẠ QUANG THỌ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP FENTON ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM Chuyên ngành: Kỹ thuật sở hạ tầng Mã số : 60 - 58 - 02 - 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học: PGS-TS ĐOÀN THU HÀ HÀ NỘI - 2016 LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập nghiên cứu luận văn này, tác giả nhận hướng dẫn, giúp đỡ qúy báu Thầy, Cơ bạn Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới Ban giám hiệu, Phòng đào tạo đại học sau đại học, Khoa Kỹ thuật tài nguyên nước - Trường Đại học Thủy lợi tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tác giả q trình học tập hồn thành luận văn Đặc biệt tác giả xin trân trọng cảm ơn giáo hướng dẫn – PGS.TS Đồn Thu Hà hết lòng giúp đỡ, ủng hộ hướng dẫn cho tác giả suốt trình nghiên cứu để hoàn thành luận văn tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô hội đồng chấm luận văn cho tác giả đóng góp q báu để hoàn chỉnh luận văn Do hạn chế thời gian khả hiểu biết, luận văn tác giả khó tránh khỏi thiếu sót, tác giả mong nhận bảo Thầy giáo, Cô giáo, bạn học viên để hồn thiện giá trị luận văn Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng Tác giả Tạ Quang Thọ i năm 2016 BẢN CAM KẾT Tên tác giả: Tạ Quang Thọ Mã số học viên: 1482580210008 Học viên cao học: 22CTN21 Chuyên ngành: Kỹ thuật sở hạ tầng Khóa học: 22 đợt Tơi xin cam đoan luận văn hồn tồn tơi thực hiện, hướng dẫn PGS.TS Đoàn Thu Hà Các số liệu có nguồn gốc rõ ràng tuân thủ theo quy định Kết nêu luận văn chưa cơng bố cơng trình Hà Nội, ngày tháng Tác giả Tạ Quang Thọ ii năm 2016 MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu đề tài Kết dự kiến đạt CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM VÀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CỦA CÔNG TY DỆT NHUỘM XUÂN HƯƠNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM 1.1.1 Các q trình cơng nghệ dệt nhuộm 1.1.2 Các loại thuốc nhuộm thường dùng ngành dệt nhuộm 1.1.3 Nhu cầu nước nước thải xí nghiệp dệt nhuộm .10 1.1.4 Các chất gây nhiễm nước thải dệt nhuộm 11 1.1.5 Ảnh hưởng chất gây ô nhiễm nước thải ngành dệt nhuộm đến nguồn tiếp nhận 14 1.2 QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT CỦA CÔNG TY DỆT NHUỘM XUÂN HƯƠNG 14 1.2.1 Quy trình sản xuất 15 1.2.2 Hiện trạng môi trường công ty 20 1.2.3 Kết quan trắc chất lượng nươc thải hệ thống xử lý nước thải hành 20 1.3 MỘT SỐ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 21 1.3.1 Qui trình cơng nghệ tổng quát xử lý nước thải dệt nhuộm .21 1.3.2 Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm áp dụng 23 1.3.3 Phương án xử lý nước thải dệt nhuộm nước giới 29 CHƯƠNG 2: CÁC Q TRÌNH OXY HĨA NÂNG CAO, CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH FENTON VÀ NGHIÊN CỨU KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 34 iii 2.1 CÁC Q TRÌNH OXY HĨA NÂNG CAO 34 2.1.1 Định nghĩa 34 2.1.2 Phân loại 35 2.1.3 Tình hình nghiên cứu áp dụng trình oxy hóa nâng cao 36 2.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH FENTON 36 2.2.1 Quá trình Fenton đồng thể 37 2.2.2 Quá trình Fenton dị thể 41 2.2.3 Các trình Fenton cải tiến: 42 2.3 NHỮNG NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH FENTON 47 2.3.1 Ảnh hưởng độ pH: 47 2.3.2 Ảnh hưởng tỉ lệ Fe2+/H2O2 loại ion Fe (Fe2+ hay Fe3+) 48 2.3.3 Ảnh hưởng anion vô cơ: 49 2.3.4 Ứng dụng phương pháp Fenton xử lý nước thải .50 2.4 KẾT QUẢ CÁC THÍ NGHIỆM ĐÃ NGHIÊN CỨU 52 2.4.1 Xác định thông số đầu vào ban đầu .52 2.4.2 Khảo sát sơ ảnh hưởng pH 53 2.4.3 Khảo sát giá trị pH tối ưu .55 2.4.4 Khảo sát sơ ảnh hưởng lượng Fe2+ đến trình Fenton .56 2.4.5 Khảo sát lượng Fe2+ tối ưu cho trình Fenton 58 2.4.6 Khảo sát lượng H2O2 sơ cho trình Fenton 60 2.4.7 Khảo sát lượng H2O2 tối ưu cho trình Fenton 61 2.4.8 Khảo sát ảnh hưởng xúc tác dị thể MnSO4 62 2.4.9 Khảo sát ảnh hưởng xúc tác đồng thể axit oxalic 63 2.4.10 Khảo sát hiệu xử lý trình Fenton 64 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÀ KHÁI TỐN KINH PHÍ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY DỆT NHUỘM 66 3.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ 66 3.1.1 Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ dựa vào yếu tố sau .66 iv 3.1.2 Các tiêu kinh tế kỹ thuật khác 66 3.1.3 Các phương án đề xuất .67 3.2 TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 70 3.2.1 Xác định mức độ cần thiết xử lý chất thải 70 3.2.2 Lưới chắn rác 71 3.2.3 Hố thu gom 72 3.2.4 Bể điều hòa 74 3.2.5 Bể Oxi hóa Fenton 77 3.2.6 Bể trung gian 80 3.2.7 Bể lắng 82 3.2.8 Bể nén bùn (kiểu đứng) 87 3.2.9 Máy nén bùn 89 3.2.10 Bể khử trùng 90 3.3 TÍNH TỐN HĨA CHẤT SỬ DỤNG 93 3.3.1 Bể chứa dung dịch axit H2SO4 bơm châm H2SO4 (cho vào bể điều hòa) 93 3.3.2 Chất trợ lắng polymer dạng bột sử dụng bể điều hịa 93 3.4 Khái tốn chi phí hệ thống 94 3.4.1 Khái tốn chi phí xây dựng 94 3.4.2 Khái tốn chi phí quản lý .95 3.5 Đánh giá hiệu môi trường hệ thống 97 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 98 Kết luận: 98 Kiến nghị: 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 v DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ tổng qt quy trình dệt nhuộm Hình 1.2 Giản đồ nhuộm Cellulose thuốc nhuộm hoạt tính 16 Hình 1.3: Sơ đồ quy trình nhuộm cơng ty 18 Hình 1.4: Sơ đồ qui trình cơng nghệ tổng quát xử lý nước thải nhuộm vải 22 Hình 1.5: Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải theo trình tăng trưởng lơ lửng 27 Hình 1.6: Sơ đồ hệ thống xứ lý nước thải theo q trình vi sinh dính bám 28 Hình 2.1: Q trình Fenton điện hóa 43 Hình 2.2: Ảnh hưởng pH đến phân huỷ benzen hệ thống Fenton 46 Hình 2.3: Ảnh hưởng nồng độ HA ban dầu đến phân huỷ benzen hệ thống Fenton cải tiến pH = 47 Hình 2.4: Ảnh hưởng pH đến phân huỷ benzen hệ thống Fenton 48 Hình 2.5: Phương trình đường chuẩn độ màu 53 Hình 2.6 Đồ thị thể mối tương quan hiệu xử lý COD pH 54 Hình 2.7: Đồ thị thể mối tương quan hiệu xử lý COD, độ màu pH 55 Hình 2.8: Đồ thị thể mối tương quan hiệu xử lý COD, độ màu lượng phèn 57 Hình 2.9 Đồ thị thể mối tương quan hiệu xử lý COD, độ màu lượng phèn 59 Hình 2.10 Đồ thị thể mối tương quan hiệu xử lý độ màu, COD lượng Hydroperoxit sử dụng 60 Hình 2.11: Đồ thị thể mối liên hệ hiệu xử lý lượng H O tối ưu 61 Hình 2.12: Đồ thị thể mối tương quan hiệu xử lý COD, độ màu lượng xúc tác MnSO sử dụng 62 vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng1.1: Phạm vi sử dụng loại thuốc nhuộm công nghiệp dệt Bảng1.2: Các chất gây ô nhiễm đặc tính nước thải ngành dệt - nhuộm 12 Bảng1.3: Đặc tính nước thải số xí nghiệp Dệt nhuộm Việt Nam 12 Bảng1.4: Nồng độ số chất ô nhiễm nước thải Dệt nhuộm 13 Bảng1.5: Tính chất nước thải nhà máy Dệt nhuộm TP Hồ Chí Minh 13 Bảng1.6: Tính chất nước thải nhà máy Dệt nhuộm Hà Nội 13 Bảng 1.7: Mơ tả quy trình cơng nghệ nhuộm vải 19 Bảng 1.8: Thành phần nước thải Công ty dệt nhuộm Xuân Hương 20 Bảng 1.9: Thành phần tính chất nước thải nhuộm 21 Bảng 2.1 Thế oxy hóa số tác nhân oxy hóa thường gặp 35 Bảng 2.2 Phân loại q trình oxy hóa nâng cao 36 Bảng 2.3 Những hợp chất hữu bị oxy hoá gốc *OH nghiên cứu 40 Bảng 2.4: Bảng so sánh thông số nước thải đầu vào 52 Bảng 2.5 Hiệu xử lý phương pháp Fenton 64 Bảng 3.1 Các thông số nước thải đầu vào công ty dệt nhuộm Xn Hương 66 Bảng 3.2: Kết tính tốn lưới chắn rác 72 Bảng 3.3: Kết tính tốn bể thu gom 73 Bảng 3.4: Kết tính tốn bể điều hịa 77 Bảng 3.5: Thơng số thiết kế bể oxi hóa Fenton 80 Bảng 3.6: Thông số thiết kế bể trung gian 82 Bảng 3.7: Thông số thiết kế bể lắng 86 Bảng 3.8: Thông số thiết kế bể khử trùng 90 Bảng 4.1: Khái tốn chi phí cơng trình phải xây dựng 94 vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BOD Biological Oxygen Demand BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường COD Chemical Oxygen Demand DO Dissolved oxygen HA Axit Humic QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TSS Total Suspended Solid SBR Requencing Batch Reactor viii Thông số STT Đơn vị Số liệu Thời gian lưu nước (t) h Đường kính máng thu nước (D máng ) m 6,65 Đường kính máng cưa (D cưa ) m Đường kính ống dẫn nước bể (D dẫn nước ) mm 110 10 Đường kính ống dẫn bùn bể (D bùn ) mm 90 Hiệu suất xử lý TTS đạt 70 % bể lắng: + TSS (sau xử lý) = (100% - 70%) x 152= 45,6 (mg/l) 3.2.8 Bể nén bùn (kiểu đứng) a Chức Bùn hoạt tính dư ngăn lắng có độ ẩm cao (99.4%) cần thực trình nén bùn để đạt độ ẩm thích hợp (96-97%) cho q trình nén cặn máy ép bùn Nhiệm vụ bể nén bùn làm giảm độ ẩm bùn hoạt tính dư b Tính tốn: Lượng bùn hoạt tính dẫn đến bể nén bùn: B d = (α* C ll ) – C tr = (1,3* 86,4) – 12 = 100,32 (mg/l)  B d : Hàm lượng bùn hoạt tính dư, mg/l  α : Hệ số tính tốn lấy 1,3 (vì bể aerotank xử lý hoàn toàn)  C ll : Hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước khỏi bể lắng II, C tr = 86,4 mg/l  C tr : Hàm lượng bùn hoạt tính trơi theo nước khỏi bể lắng II, C tr = 12 mg/l Lượng tăng bùn hoạt tính dư lớn tính theo cơng thức B d.max = K* B d = 1,15* 100,32 = 115,368 (mg/l)  K : Hệ số bùn tăng trưởng không điêu hòa tháng, K = 1,15 – 1,2 Lượng bùn hoạt tính dư lớn tính theo cơng thức q max = (1− P)* B Q (1− 0,6804)*115,368*500 = = 0,2m / h 24*C 24*4000 d max d 87 Diện tích hữu ích bể nén bùn: F= Q 0,2 × 1000 = = 0,6 v1 0,1 × 3600 (m2) Trong đó:  Q = lưu lượng bùn hoạt tính dẫn vào bể nén bùn, Q = 0,795(m3/h)  v = tốc độ chảy chất lỏng vùng lắng bể nén bùn kiểu lắng đứng, lấy theo Điều 6.10.3 – TCXD-51=84: v = 0,1mm/s Diện tích ống trung tâm bể nén bùn đứng: F2 = Q 0,2 × 1000 = = 2.10 −3 v 28 × 3600 (m2) Trong đó:  v = tốc độ chuyển động bùn ống trung tâm, v =28-30mm/s, chọn v = 28mm/s Diện tích tổng cộng bể nén bùn đứng F = F + F = 0,6 + 2.10-3 = 0,602 (m2) Đường kính bể nén bùn D= 4× F π = × 0,602 π ≈ (m) Đường kính ống trung tâm d= × 2.10 −3 π = 0,05 (m) Đường kính phần loe ống trung tâm d = 1,35d = 1,35 * 0,05 = 0,07 (m) Đường kính chắn d ch = 1,3d = 1,3 * 0,07 = 0,1 (m) Chiều cao phần lắng bể nén bùn H = v * t * 3600 = 0,0001 * 10 * 3600 = 3,6 m Trong đó: t – thời gian lắng bùn lấy theo Bảng – 12 , t = 10h Chiều cao phần hình nón với góc nghiêng 450, đường kính bể D = m đường kính đỉnh đáy bể: 0,2 m bằng: 88 h2 = D 0,2 − = 1,1 m 2 Chiều cao phần bùn hoạt tính nén h b = h – h – h th = 1,1 – 0,25 – 0,3 = 0,55 m Trong đó:  h – khoảng cách từ đáy ống loe đến tâm chắn, h =0,25-0,5m, chọn h =0,25m  h th – chiều cao lớp trung hòa, h th = 0,3m  Chiều cao tổng cộng bể nén bùn  H tc = h + h + h = 3,6 + 1,1 + 0,3 = m Trong đó: h – khoảng cách từ mực nước bể nén bùn đến thành bể, h = 0,3 m Nước tách trình nén bùn dẫn trở lại aerotank để tiếp tục xử lý 3.2.9 Máy nén bùn a Chức Máy làm khô cặn lọc ép băng tải, thực trình làm phần lớn nước bùn sau qua bể thu bùn Nồng độ cặn sau làm khô máy đạt từ 15% – 25% b Tính tốn Máy nén làm việc ngày, tuần làm việc ngày Lượng cặn đưa vào máy tuần Q t = 7* Q = 7* 5,46 = 38,22 (m3) Với Q lượng bùn thải ngày Lượng cặn đưa vào máy q = Q 38,22 = = 3,185 (m / h) 2*6 12 t Lượng cặn đưa vào máy tính kg/h q’ = q* S* P = 3,185* 1,02* 0,05 = 0,1624 (tấn/h) = 162,4 (kg/h) 89 Trong đó:  S : Tỷ trọng dung dịch bùn, S = 1,02 (tấn/m3)  P : Nồng độ bùn vào, P = 5% Chiều rộng băng tải chọn suất 200 kg/m chiều rộng.h ' q = 162,4 = 0,812 (m ) b= 200 200 Chọn máy có chiều rộng băng 1,0 m; suất 200 kg cặn/m.h 3.2.10 Bể khử trùng Giai đoạn khử trùng giai đoạn quan trọng để tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh có nước thải Trong luận văn này, em đề xuất tính tốn bể khử trùng cho trạm xử lý Cụ thể sau: - Thể tích bể khử trùng: chọn thời gian tiếp xúc t = 45 phút V = Qtbh × t = 20,8 × 45 = 15,6m 60 Chọn chiều sâu hữu ích bể H = 2,5 m Diện tích bể: F = V/H = 15,6/2,5 = 6,24 m2 Chọn: LxB = 3,3 x 1,9 Thể tích thực bể khử trùng bằng: V = L x B x H = 3,3 x 1,9 x 2,5 m3 Để tăng hiệu khử trùng, chọn bể có ngăn, chiều rộng ngăn 0,4 m - Tính tốn lượng Clo cho vào bể: Lượng clo cần để khử trùng nước thải : 15mg/l = 3-15g/m3 Chọn lượng clo cần thiết để khử trùng nước thải sau lắng g/m3 Khi lượng clo trung bình là: M Cl = x 10-3 x 300 = 1,5 kg/ngày = 0,06 kg/giờ Sử dụng 02 bình clo lỏng 60 lít, bơm định lượng có cơng suất 0,1 kg/h; lưu lượng clo qua bằng: q = M cl × Trong đó: 100 100 100 100 × = 0,06 × × = 15l / h = 0,25l / phút b p 20 b - Nồng độ dung dịch clo: b = 2.5% chọn b = 2% p - Hàm lượng clo hoạt tính clorua vôi: p = 20% Bảng 3.8: Thông số thiết kế bể khử trùng 90 Thông số thiết kế Ký hiệu Đơn vị Giá trị Chiều cao xây dựng bể H m 2,5 Chiều dài bể L m 3,3 Chiều rộng bể B m 1,9 Thời gian tiếp xúc t phút 45 91 Hình 3.4: Dây chuyền cơng nghệ xử lý nước thải đề xuất 92 3.3 TÍNH TỐN HÓA CHẤT SỬ DỤNG 3.3.1 Bể chứa dung dịch axit H SO bơm châm H SO (cho vào bể điều hòa) Lưu lượng thiết kế: Q = 20,8 m3/h pH vào max = 9,4 pH trung hòa = K = 0,000005 mol/l Nồng độ dung dịch H SO = Trọng lượng riêng dung dịch = 1,84 Liều lượng châm vào 10% −5 = 0,5*10 **20,8*1000 = 0,554 (l / h) 10*1,84*10 Thời gian lưu = ngày Thể tích cần thiết bể chứa = 0,554* 24* = 93,1 (l/ng) Chọn bơm châm axit H SO : vận hành, dự phịng Đặc tính bơm định lượng Q = 0,006 l/h, áp lực 1,5 bar 3.3.2 Chất trợ lắng polymer dạng bột sử dụng bể điều hòa = SS *Q = 432*500 = 216 kg/ng 1000 1000 Lượng bùn khô I Thời gian vận hành = h/ng Lượng bùn thô = 216/2 = 108 kg/h Liều lượng polymer = kg/tấn bùn Liều lượng polymer tiêu thụ = (5*108)/1000 = 0,54 (kg/h) Hàm lượng polymer sử dụng = 0,2% Lượng dung dịch châm vào = 0,54/2 = 0,27 m3/h  Chọn hệ thống châm polymer Công suất 0,27 m3/h Tất bể pha chế chứa hóa chất phục vụ cho hệ thống xử lý nước thải đặt chung bể lớn có nhiều ngăn riêng biệt, gọi bể hóa chất thường xuyên kiểm tra giám sát 93 3.4 Khái tốn chi phí hệ thống 3.4.1 Khái tốn chi phí xây dựng Cơ sở tính toán kinh tế dựa vào tài liệu hành sau: Định mức dự tốn xây dựng cơng trình – Phần xây dựng ban hành theo Công văn số 1776/BXDVP ngày 16/08/2007 Bộ Xây Dựng; Quyết định số 451/QĐ-BXD ngày 21/4/2015 Bộ Xây dựng Công bố suất vốn đầu tư xây dựng mức chi phí xử lý nước thải sinh hoạt) Theo tính tốn sơ bộ, giá thành xây dựng cơng trình trạm xử lý tính theo khối lượng xây lắp là: + Với cơng trình đơn giản (cơng trình học), đơn giá 4.000.000đ/m3 + Với cơng trình phức tạp (cơng trình sinh học), đơn giá 5.000.000đ/m3 Bảng 4.1: Khái toán chi phí cơng trình phải xây dựng TT Tên thiết bị, Khối Đơn vị Đơn giá Thành tiền công trình lượng tính (VNĐ) (VNĐ) Phần xây dựng I 1.606.870.000 Bể thu gom 13,2 m3 4.000.000 52.800.000 Bể điều hịa 208 m3 4.000.000 832.000.000 Bể Oxy hóa Fenton 39,75 m3 5.000.000 198.750.000 Bể trung gian 4.000.000 88.000.000 Bể lắng 93,23 m 4.000.000 372.920.000 Bể khử trùng 15,6 m3 4.000.000 62.400.000 191.600.000 m Phần thiết bị II 22 Song chắn rác Bơm nước thải hố thu gom Bơm nước thải bể điều hòa 01 Cái 5.000.000 5.000.000 02 Cái 12.000.000 24.000.000 02 Cái 12.000.000 24.000.000 Máy thổi khí bể điều hòa 02 Cái 60.000.000 120.000.000 Cánh khuấy bể oxi hóa 01 Cái 15.000.000 15.000.000 94 TT Tên thiết bị, Khối Đơn vị Đơn giá Thành tiền công trình lượng tính (VNĐ) (VNĐ) 24 Cái 150.000 3.600.000 Đĩa phân phối khí bể điều hịa III Các chi phí phát sinh 20.000.000 Tổng giá trị trước thuế 1.818.470.000 Thuế VAT 10% 181.847.000 Tổng giá trị 2.000.317.000 Như vậy, tổng chi phí xây dựng mua thiết bị cơng trình 2.000.317.000 đồng 3.4.2 Khái tốn chi phí quản lý 3.4.2.1 Chi phí điện Bảng 4.2: Điện tiêu thụ thiết bị TT Tên thiết bị Số lượng Công suất (cái) (KW) Thời gian hoạt động (h/ngày) Tổng điện tiêu thụ (KWh/ngày) Bơm nước thải hố thu gom 02 0,327 24 7,848 Bơm nước thải bể điều hoà 02 0,85 24 20,4 Bơm định lượng hoá chất 04 0,1 24 9,6 Cánh khuấy bể oxi hóa 01 1,018 24 24,432 Máy thổi khí bể điều hồ 02 2,2 24 52,8 Bơm đinh lượng bể khử trùng 02 0,1 24 2,4 Tổng cộng 117,48 95 Tổng chi phí điện năng: G đ = 117,48 x 3000= 352.440 đồng/ngày = 128.640.000 đồng/năm 3.4.2.2 Chi phí hóa chất: Theo số liệu cung cấp từ Cơng ty cổ phần hóa chất vận tải Hà Nội, giá số hóa chất sau: - Dd H SO (98%): 17.000 đồng/l, sử dụng khoảng 3,36 l/ngày - Dd NaOH (10%): 10.000 đồng/l, sử dụng khoảng 37,68 l/ngày - Dd H O (30%): 15.000 đồng/l, sử dụng khoảng 5,4 l/ngày - Dd FeSO 7H O: 6.000 đồng/l, sử dụng khoảng 27 l /ngày - Clo: 20.000 đồng/kg, sử dụng khoảng 1,5 kg/ngày Tổng số tiền chi phí cho hoá chất ngày: G hc = 707.000 đồng/ngày 3.4.2.3 Chi phí quản lý + lương cơng nhân: Dự tính số cơng nhân quản lý cơng trình: Cơng nhân vận hành quản lý trạm bơm: 08 người Lương cơng nhân trung bình: 4.000.000 đồng/tháng, tương đương G nc ≈ 492.307 đồng/ngày 3.4.2.4 Chi phí khấu hao Cơng trình xử lý nước thải cải tạo hoạt động 10 năm, chi phí khấu hao năm: G kh = 2.000.000.000/10 = 200.000.000 (đồng/năm) ≈ 548.000 (đồng/ngày) Tổng chi phí cho ngày vận hành: G vh = G đ + G hc + G nc + G kh G vh = 128.640 + 707.000 + 1.230.000 + 548.000 ≈ 2.614.000 đồng/ngày Chi phí xử lý cho m3 nước thải: g = G vh /Q = 2.614.000/500 = 5.227 đồng/m3 96 3.5 Đánh giá hiệu môi trường hệ thống Sau tính tốn theo phương án xử lý phương pháp oxy hóa nâng cao Fenton, khía cạnh mơi trường, hệ thống đảm bảo nước thải sau xử lý đạt quy chuẩn cho phép QCVN 13-MT: 2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp dệt may cột B Sản phẩm đầu phương pháp Fenton CO2 H O, sản phẩm tương đối thân thiện với môi trường Mùi từ hệ thống nước thải khắc phục, khơng bị phát tán xung quanh Chất thải có độ màu cao khắc phục nhờ phương pháp oxy hóa Fenton 97 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Fenton phương pháp oxy hóa nâng cao sử dụng để xử lý nước thải chứa hợp chất hữu khó phân hủy nước thải thuốc trừ sâu, dệt nhuộm, nước rỉ rác, cơng nghệ sơn…chính nhờ hiệu xử lý tối ưu Ngày nay, quy định bảo vệ môi trường ngày khắt khe hơn, việc xử lý nguồn nước thải đầu phải đạt quy chuẩn cho phép mà sản phẩm thứ phát sau xử lý phải thân thiện môi trường Qua đánh giá kết thực nghiệm, em xác định giá trị tối ưu thực nghiệm xử lý nước thải dệt nhuộm phương pháp Fenton pH 3,6; nồng độ H O 600 mg/l; tỉ lệ H O : Fe2+ 1:5 Từ đánh giá hiệu suất xử lý trình Fenton truyền thống quang Fenton Đây giá trị có ý nghĩa thực tiễn áp dụng vào tính tốn dây chuyền cơng nghệ xử lý nước thải công nghiệp sau Việc áp dụng tính tốn dây chuyền xử lý nước thải cho Nhà máy dệt nhuộm Xuân Hương cho thấy xử lý oxy hóa nâng cao Fenton mang lại hiệu suất xử lý cao, nước thải sau xử lý đạt quy chuẩn cho phép, hóa chất sử dụng trình Fenton hóa chất thơng thường, có giá thành rẻ, dễ mua, dễ sử dụng Xét góc độ kỹ thuật, môi trường việc ứng dụng phương pháp oxy hóa Fenton đem lại hiệu xử lý cao hẳn so với phương pháp truyền thống, hợp chất khó phân hủy Nhờ phương pháp oxy hóa Fenton tiêu COD, BOD, TN, độ màu… đáp ứng tốt tiêu chuẩn hành cho xử lý nước thải công nghiệp Sản phẩm thứ phát sau xử lý oxy hòa Fenton thân thiện với môi trường Việc nghiên cứu ứng dụng phương pháp Fenton xử lý nước thải dệt nhuộm muốn khẳng định thêm phương pháp cần ứng dụng rộng rãi tình hình nay, sử dụng chất phức tạp sản xuất tiêu dùng, để đáp ứng nhu cầu thị trường 98 Kiến nghị: Do hạn chế mặt thời gian thực luận văn, kiến thức chuyên môn thực tiễn nên đề tài đánh giá kết thí nghiệm theo phương pháp Fenton truyền thống phương pháp quang Fenton với thơng số lựa chọn COD Vì vậy, thời gian tới có điều kiện em trực tiếp tiến hành thí nghiệm nghiên cứu số vấn đề tồn sau: - Cần tiếp tục tìm hiểu nghiên cứu, mở rộng trình Fenton để đánh giá hiệu xử lý nước thải - Cần nghiên cứu thêm ảnh hưởng tốc độ khuấy đến hiệu xử lý nước thải trình Fenton - Nghiên cứu xử lý nước thải từ ngành hóa chất phương pháp Fenton để mở rộng khả ứng dụng phương pháp oxy hóa nâng cao xử lý nước thải 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: Dương Phước Đạt (2000), Khảo sát phân hủy oxy hóa hợp chất nước sở phản ứng Fenton, Luận văn Thạc sĩ, Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh Trần Đức Hạ, Đỗ Văn Hải (2002), Cơ sở hóa học q trình xử lý nước cấp nước thải, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Hoàng Huệ (1996), Xử lý nước thải, NXB xây dựng Hoàng Huệ, Trần Đức Hạ (2002), Thoát nước Tập 2: Xử lý nước thải, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Đặng Thị Thanh Huyền (2014), Bài giảng cao học môn Xử lý nước thải nâng cao, Đại học Xây dựng Trịnh Xn Lai (2000), Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải, NXB Xây Dựng Trần Hiếu Nhuệ, Lâm Minh Triết (1978), Xử lý nước thải, Trường Đại Học Xây Dựng Nguyễn Văn Phước (2007), Xử lý nước thải phương pháp sinh học, Viện tài nguyên môi trường, Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh Lương Đức Phẩm, Cơng nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, NXB Giáo Dục, Năm 2002 10 Nguyễn Văn Tấu, Trương Thị My (1997), Tạp chí hóa học Cơng nghiệp hóa chất số 11 Trần Mạnh Trí, Trần Mạnh Trung (2006), Các q trình oxy hóa nâng cao xử lý nước nước thải - Cơ sở khoa học ứng dụng, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật 12 QCVN 13:2015/BTNMT, Quy chuẩn Quốc gia về nước thải công nghiệp dệt may 13 Sổ tay xử lý nước, Tập 2, NXB Xây Dựng, Năm 1999 100 Tiếng Anh: 14 Farhataziz (1977), Hydroxyl radical and perhydroxyl radical and their radicao ions, Natl.Stand.Ref.Data, USA 15 J.Hoigne(1983), Rate constants of reaction of ozone with organic anh inorganic compounds in water 16 Melike Yalili Kilic, Kadir Kestioglu and Taner Yonar (2007), - Landyill leachate treatment by the combination of physicochemical methods with adsorption process - Biological Environmental Science, 1(1), 37 - 43 17 R.S Ramalho (1977), Introduction to Waste water Treatment Process, Laval University Quebec 18 Simon Parson (2004) - Advanced Oxidation Processes for Water and Wastewater Treatment, IWA Publishỉng, Alliance House, London, UK Internet: 19 http://doc.edu.vn 20 http://tapchimoitruong.vn 21 http://yeumoitruong.vn 101 ... chọn Phương pháp nghiên cứu đề tài Trong trình nghiên cứu, hoàn thiện, luận văn dựa sở vận dụng phép vật biện chứng kết hợp với phương pháp sau: Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu; Phương pháp. .. ? ?Nghiên cứu ứng dụng phương pháp FENTON để nâng cao hiệu xử lý nước thải dệt nhuộm” để nghiên cứu kết thực nghiệm, đánh giá hiệu xử lý, ứng dụng kết nghiên cứu thực nghiệm để thiết kế hệ thống xử lý... ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI TẠ QUANG THỌ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP FENTON ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM Chuyên ngành: Kỹ thuật sở hạ tầng