Mục tiêu nghiên cứu đề tài là nghiên cứu nước thải chứa hợp chất Flour của nhà máy Supe phốt phát. Đề xuất dây chuyền xử lý nước thải chứa hợp chất flour cho nhà máy Supe phốt phát và hóa chất Lâm Thao. Mời các bạn cùng tham khảo!
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI BÙI THỊ THU THƯỜNG GIẢI PHÁP XỬ LÝ FLOUR TRONG NƯỚC THẢI SẢN XUẤT SUPE ƯỚT – NHÀ MÁY SUPE PHỐT PHÁT VÀ HÓA CHẤT LÂM THAO LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CƠ SỞ HẠ TẦNG Hà Nội - 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI bïi THị THU THƯờNG khoá 2014-2016 lớp cao học ch14đ-CTN GII PHÁP XỬ LÝ FLOUR TRONG NƯỚC THẢI SẢN XUẤT SUPE ƯỚT – NHÀ MÁY SUPE PHỐT PHÁT VÀ HÓA CHẤT LÂM THAO LUẬN VĂN THẠC SỸ CHUYÊN NGÀNH: CẤP THOÁT NƯỚC MÃ SỐ: 60.58.02.10 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Trần Thanh Sơn LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu thực luận văn Thạc sĩ, đến luận văn em hồn thành Sự thành cơng luận văn có giúp đỡ thầy giáo, cô giáo giảng dạy khoa Sau đại học Trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội Em xin trân trọng cảm ơn thầy, cô truyền đạt cho em kiến thức vô quý báu suốt trình học tập thời gian em thực luận văn Em xin trân trọng cảm ơn sâu sắc TS.Trần Thanh Sơn người hướng dẫn khoa học cho em thực luận văn Thạc sĩ Thầy người hướng cho em cách tiếp cận nội dung nghiên cứu cách khoa học Thầy đưa cho em lời khuyên chân thành bổ ích Cuối cùng, tơi xin trân trọng cảm ơn gia đình, bạn bè đồng nghiệp ln động viên, khuyến khích tơi suốt thời gian học tập nghiên cứu Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 02 tháng 06 năm 2016 Tác giả Bùi Thị Thu Thường LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn Thạc sĩ cơng trình nghiên cứu khoa học độc lập Các số liệu khoa học, kết nghiên cứu luận văn trung thực có nguồn gốc rõ ràng TÁC GIẢ LUẬN VĂN Bùi Thị Thu Thường MỤC LỤC Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục Danh mục ký hiệu chữ viết tắt Danh mục bảng biểu Danh mục hình vẽ, đồ thị PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY SUPE PHỐT PHÁT LÂM THAO 1.1 Giới thiệu chung nhà máy Supe Phốt phát Lâm Thao 1.1.1 Vị trí địa lý .4 1.1.2 Điều kiện khí hậu .4 1.2 Thực trạng công nghệ sản xuất nhà máy 1.2.1 Hiện trạng dây chuyền sản xuất Nhà máy 1.2.2 Hiện trạng dây chuyền sản xuất Supe ướt Nhà máy [15] .15 1.2.3 Thực trạng hệ thống cấp nước Cơng ty Supe Phốt phát Lâm thao[15] 18 1.3 Đánh giá nước thải dây chuyền sản xuất Supe ướt ảnh hưởng nước thải Supe 20 1.3.1 Lưu lượng chất lượng nước thải Supe 20 1.3.2 Sự ảnh hưởng nước thải Supe ướt đến môi trường nước người 21 1.3.3 Sự cần thiết phải đầu tư hệ thống XLNT Supe Nhà máy .22 1.4 Các nghiên cứu công nghệ xử lý Flour nước thải Supe nước quốc tế .24 1.4.1 Nghiên cứu xử lý nước thải phân bón chứa Flour nước 24 1.4.2 Nghiên cứu xử lý nước thải phân bón chứa Flour giới 26 1.5 Những vấn đề cần giải Luận văn 28 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC CHO GIẢI PHÁP XỬ LÝ FLOUR TRONG NƯỚC THẢI SẢN XUẤT SUPE ƯỚT 32 2.1 Cơ sở pháp lý 32 2.2 Cơ sở lý thuyết XLNT Supe ướt 34 2.2.1 Đặc tính sản phẩm Supe Phốt phát [15] 34 2.2.2 Cơ sở lý thuyết cơng trình XLNT chứa Flour nước thải Supe 36 2.3 Cơ sở khoa học cho q trình trung hịa Flour nước thải Supe 41 2.3.1 Nguyên lý chung cho trình trung hịa [3] 41 2.3.2 Phương pháp hóa học 42 2.3.3 Phương pháp hấp phụ 43 2.3.4 Các phương pháp khác .43 2.3.5 Ưu nhược điểm phương pháp 43 2.4 Nghiên cứu thực nghiệm để ổn định pH loại bỏ Flour .45 2.4.1 Cơ sở lý thuyết .45 2.4.2 Chuẩn bị dụng cụ hóa chất 50 2.4.3 Mơ hình nghiên cứu .51 2.4.4 Sử dụng CaCO3 khử flour bước phương pháp hóa học .52 2.4.5 Sử dụng Ca3(PO4)2 khử flour bước phương pháp hấp phụ 52 2.5 Kết nghiên cứu 53 2.5.1 Xác định khối lượng tối ưu CaCO3 53 2.5.2 Tối ưu hóa q trình khử Flour Ca3(PO4)2 65 2.6 Kết nghiên cứu 69 2.6.1 Giai đoạn 1: Khử Flour CaCO3 69 2.6.2 Giai đoạn 2: Hấp phụ Ca3(PO4)2 .69 CHƯƠNG ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN XỬ LÝ FLOUR TRONG NƯỚC THẢI CỦA CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SUPE ƯỚT 72 3.1 Các thông số đầu vào .72 3.3 Đề xuất cơng trình đơn vị 76 3.4 Đánh giá kinh tế dây chuyền 82 PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN: Error! Bookmark not defined KIẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Số hiệu bảng, Tên bảng biểu Trang biểu Bảng 1.1 Một số hạng mục Nhà máy 10 Bảng 1.2 Các hạng mục cơng trình sau cải tạo B 15 Bảng 1.3 Kết phân tích mẫu nước thải - Xí nghiệp supe 21 ướt Bảng 1.4 Giới hạn cho phép hàm lượng Flour (mg/l) 22 Bảng 1.5 Đặc điểm dòng thải từ nước thải sản xuất Ure 24 Bảng 1.6 Giá trị C thông số ô nhiễm nước thải công 29 nghiệp Bảng 2.1 Lượng CaCO3 cần thiết (kg/m3 mẫu 1) 53 Bảng 2.2 Kết nồng độ Flour sau xử lý bước CaCO3 54 (mg/l, mẫu 1) Bảng 2.3 Kết nồng độ Flour sau xử lý bước CaCO3 58 theo pH với thời gian phản ứng (mg/l, mẫu Bảng 2-4 Kết nồng độ flour sau xử lý bước CaCO3 59 khoảng pH 5,5÷6 với thời gian phản ứng (mg/l, mẫu 2) Bảng 2-5 Kết nồng độ flour sau xử lý bước CaCO3 60 theo thời gian phản ứng pH=5,5(mg/l, mẫu 2) Bảng 2-6 Sự thay đổi phản ứng pH sau ly tâm (mẫu 2) 61 Bảng 2.7 Ma trận thực kế hoạch trực giao bậc hai 66 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Tên hình hình Trang Hình 1.1 Sơ đồ dây chuyền sản xuất Axit sunfuric Hình 1.2 Sơ đồ quy trình sản xuất phân bón NPK Hình 1.3 Dây chuyền sản xuất NPK Hình 1.4 Một góc Nhà máy 10 Hình 1.5 Dây chuyền sản xuất Supe ướt 13 Hình 2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 51 Hình 2.2 Mơ hình thí nghiệm ly tâm 52 Hình 2.3 Sự biến đổi nồng độ flour nước sau lắng theo thời gian phản ứng xử lý bước CaCO3 (mẫu 1) Hình 2.4 Sự biến đổi nồng độ flour nước sau lắng theo thời gian phản ứng từ 5÷24 xử lý bước CaCO3 (mẫu 1) Hình 2.5 Sự biến đổi nồng độ flour nước sau ly tâm theo thời gian phản ứng xử lý bước CaCO3 (mẫu 1) Hình 2.6 Sự biến đổi nồng độ Flour nước sau lắng theo thời gian phản ứng từ 5÷24 xử lý bước CaCO3 (mẫu 1) Hình 2.7 Sự biến đổi nồng độ flour nước sau xử lý theo thời gian phản ứng pH xử lý bước CaCO3 (mẫu 1) Hình 2.8 Sự biến đổi nồng độ Flour nước sau xử lý theo thời gian phản ứng từ 524 pH xử lý bước CaCO3 (mẫu 1) Hình 2.9 Sự biến đổi nồng độ Flour sau xử lý theo pH với thời gian phản ứng xử lý bước 1bằng CaCO3 (mẫu 2) Hình 2.10 Sự biến đổi nồng độ Flour sau xử lý pH 5÷6,5 với thời gian phản ứng xử lý bước 1bằng CaCO3 (mẫu 2) Hình 2.11 Sự biến đổi nồng độ Flour sau xử lý pH 5÷6,5 với thời gian phản ứng 5giờ xử lý bước 1bằng CaCO3 (mẫu 2) Hình 2.12 Sự biến đổi nồng độ Flour nước sau ly tâm theo thời gian phản ứng pH 5,5 xử lý bước 1bằng CaCO3 (mẫu 2) 54 55 55 56 56 57 58 58 59 60 Hình 2-13 Sự biến đổi nồng độ flour sau ly tâm theo thời gian phản ứng từ 5÷24 pH 5,5 xử lý bước 1bằng CaCO3 (mẫu 2) Hình: Sự thay đổi pH phản ứng pH sau ly tâm (mẫu 2) 61 62 2.14 Hình 2.15 Ảnh hưởng ba yếu tố tới nồng độ Flour 67 Hình 2.16 Giá trị tối ưu thời gian pH tới nồng độ Flour 68 Hình: 68 2.17 Giá trị tối ưu thời gian khối lượng Ca3(PO4)2 tới nồng độ Flour Hình 2.18 Giá trị tối ưu pH khối lượng Ca3(PO4)2 tới nồng độ Flour 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO Báo cáo nghiên cứu khoa học đề tài “ Nghiên cứu đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải nhà máy phân lân – Lấy nhà máy sản xuất Supe lân lào Cai làm ví dụ” Dự án ĐTXD cơng trình “ Cải tạo xí nghiệp Supe số sang phương pháp nghiền ướt” – Công ty Cổ phần Thiết kế Cơng nghiệp Hóa chất (CECO) Hoàng Văn Huệ, Xử lý nước thải, tr 63-74, NXB Xây dựng Trịnh Lê Hùng, Kỹ thuật xử lý nước thải, NXB giáo dục Trịnh Xuân Lai, Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải, NXB Xây dựng quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh Luật Bảo vệ môi trường số 52/2005/QH ngày 29/11/2005 Luật hóa chất số 06/2007/QH12 Quốc Hội khóa 12 thông qua ngày 21/11/2007 quy định hoạt động hóa chất, an tồn hoạt động hóa chất, quyền nghĩa vụ tổ chức, cá nhân tham gia hoạt động hóa chất, quản lý nhà nước hoạt động hóa chất Luật xây dựng số 16/2003/QH11 ngày 26/11/2003 Quốc hội Nước cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Nguyễn Xuân Nguyên (chủ biên), Nước thải công nghệ xử lý nước thải, NXB khoa học kỹ thuật 10 QCVN 08:2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước mặt 11 QCVN 40:2011/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp 12 Nguyễn Văn Sức, Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải, NXB đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh 13 Tài liệu Nhà máy Supe phốt phát Hóa chất Lâm Thao 14 Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân, Xử lý nước thải thị cơng nghiệp, tính tốn thiết kế cơng trình-NXB quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh 15 Lâm Minh Triết, Trần Hiếu Nhuệ (chủ biên) Xử lý nước thải waster water treatment, NXB Xây dựng 16 TCXD Việt Nam 7957-2008 Thoát nước - mạng lưới bên ngồi cơng trình Tiêu chuẩn thiết kế 17 TCVN 6663-1: 2001 ISO 5667-1:2006 – Chất lượng nước - Lấy mẫu 18 Nguyễn Minh Tuyển, Quy hoạch thực nghiệm – NXB Khoa học Kỹ thuật 19 Xử lý nước thải chi phí thấp, NXB Xây dựng 20 http://123doc.org/document/250024-cac-day-chuyen-san-xuat-axit-2-npkva-supe-1-cong-ty-supe-phot-phat-va-hoa-chat-lam-thao.htm 21 http://text.123doc.org/document/2897721-nghien-cuu-kha-nang-xu-ly-nuocthai-nhiem-florua-bang-quang-khoang-tu-nhien.htm 22 http://www.vinachem.com.vn/xuat-ban-pham/de-tai-cap-tong-cong-ty2003vnc/c3016.html 23 http://www.t-rrl.jp/en/applications/fluorine/# 24 Website cổng thông tin điện tử số quan, đơn vị: Chính phủ Việt nam : www.chinhphu.gov.vn; UBND thành phố Hà nội : www.hanoi.gov.vn Sở Kế hoạch Đầu tư Hà nội : www.hapi.gov.vn Sở Xây dựng Hà nội : www.soxaydung.hanoi.gov.vn Sở Công thương Hà nội : www.congthuonghn.gov.vn Sở Giao thông vận tải Hà nội : www.sogtvt.hanoi.gov.vn Sở Quy hoạch Kiến trúc Hà nội Và số Website khác : www.qhkt.hanoi.gov.vn Response nong Flo Transform: None Summary (detailed tables shown below) Sequential Lack of Fit Adjusted Predicted Source p-value p-value R-Squared R-Squared Linear 0.0012 0.6246 0.4997 2FI 0.8242 0.5524 0.1367 Quadratic < 0.0001 0.9778 0.8444 Suggested 1.0000 Aliased Cubic Sequential Model Sum of Squares [Type I] Sum of Source Squares df Mean vs Total 72.68 Linear vs Mean 0.34 2FI vs Linear Quadratic vs 2FI Mean F p-value Square Value Prob > F 72.68 0.11 9.87 0.0012 0.012 4.067E-003 0.30 0.8242 0.13 0.044 64.79 < 0.0001 Suggested Cubic vs Quadratic 4.700E-003 1.567E-003 Residual 0.000 0.000 Total 73.16 17 4.30 Aliased Lack of Fit Tests Sum of Mean Source Squares df Linear 0.15 0.016 2FI 0.14 0.023 F p-value Square Value Prob > F Quadratic 4.700E-003 1.567E-003 Cubic 0.000 Pure Error 0.000 0.000 Model Summary Statistics Std Adjusted Predicted Source Dev R-Squared R-Squared R-Squared PRESS Linear 0.11 0.6950 0.6246 0.4997 0.24 2FI 0.12 0.7202 0.5524 0.1367 0.42 Quadratic 0.026 0.9903 0.9778 0.8444 0.075 Suggested Cubic 0.000 1.0000 1.0000 + Aliased Response nong Flo ANOVA for Response Surface Quadratic model Analysis of variance table [Partial sum of squares - Type III] Sum of Source Squares df Model 0.48 A-thoi gian B-pH C-khoi luong Ca3(PO4)2 Mean Square Value Prob > F 0.053 79.20 < 0.0001 significant 4.500E-004 4.500E-004 0.031 0.30 F p-value 0.67 0.4400 0.031 46.54 0.0002 0.30 453.06 < 0.0001 AB 4.900E-003 4.900E-003 7.30 0.0306 AC 9.000E-004 9.000E-004 1.34 0.2849 BC 6.400E-003 6.400E-003 9.53 0.0176 A2 0.066 0.066 97.98 < 0.0001 B2 0.056 0.056 82.93 < 0.0001 C2 4.211E-004 4.211E-004 Residual 4.700E-003 6.714E-004 0.63 0.4544 Lack of Fit 4.700E-003 1.567E-003 Pure Error 0.000 Cor Total Std Dev 0.000 0.48 16 0.026 R-Squared 0.9903 Mean 2.07 Adj R-Squared 0.9778 C.V % 1.25 Pred R-Squared 0.8444 PRESS 0.075 Adeq Precision 26.040 -2 Log Likelihood -91.04 BIC -62.71 AICc -34.38 Coefficient Standard 95% CI Estimate df Error Low High VIF 1.95 0.012 1.92 1.98 -7.500E-003 9.161E-003 -0.029 0.014 1.00 -0.062 9.161E-003 -0.084 -0.041 1.00 C-khoi luong Ca3(PO4)2 -0.20 9.161E-003 -0.22 -0.17 1.00 AB 0.035 0.013 4.364E-003 0.066 1.00 AC -0.015 0.013 -0.046 0.016 1.00 BC -0.040 0.013 -0.071 -9.364E-003 1.00 A2 0.12 0.013 0.095 0.15 1.01 B2 0.11 0.013 0.085 0.14 1.01 C2 0.010 0.013 -0.020 0.040 1.01 Factor Intercept A-thoi gian B-pH 95% CI Final Equation in Terms of Coded Factors: nong Flo = +1.95 -7.500E-003 * A -0.062 * B -0.20 * C +0.035 * AB -0.015 * AC -0.040 * BC +0.12 * A2 +0.11 * B2 +0.010 * C2 Final Equation in Terms of Actual Factors: nong Flo = +7.77760 -1.77100 * thoi gian -1.04120 * pH -3.60000E-003 * khoi luong Ca3(PO4)2 +0.056000 * thoi gian * pH -6.00000E-003 * thoi gian * khoi luong Ca3(PO4)2 -6.40000E-003 * pH * khoi luong Ca3(PO4)2 +0.50000 * thoi gian2 +0.073600 * pH2 +4.00000E-004 * khoi luong Ca3(PO4)22 10 Toi uu Constraints Lower Upper Lower Upper Name Goal Limit Limit Weight Weight Importance A:thoi gian is in range 1 B:pH is in range 8.5 1 C:khoi luong Ca3(PO4)2 is in range 20 30 1 nong Flo 1.8 2.32 1 minimize Solutions Number thoi gian pH khoi luong Ca3(PO4)2 nong Flo Desirability 1.661 7.243 29.524 1.788 1.000 Selected 11 12 Ma tran Factor Factor Std Run A:thoi gian B:pH Factor Response C:khoi luong Ca3(PO4)2 nong Flo h mg mg/l 1 7.25 20 2.27 12 1.5 8.5 30 1.8 11 1.5 30 1.99 13 1.5 7.25 25 1.95 16 1.5 7.25 25 1.95 14 1.5 7.25 25 1.95 1.5 20 2.27 7.25 20 2.32 25 2.32 10 10 1.5 8.5 20 2.24 11 7.25 30 1.88 12 8.5 25 2.13 13 13 7.25 30 1.87 17 14 1.5 7.25 25 1.95 15 15 1.5 7.25 25 1.95 16 25 2.2 17 8.5 25 2.11 ... http://123doc.org/document/250024-cac-day-chuyen-san-xuat-axit-2-npkva -supe- 1-cong-ty -supe- phot-phat-va-hoa-chat-lam -thao. htm 21 http://text.123doc.org/document/2897721-nghien-cuu-kha-nang-xu-ly-nuocthai-nhiem-florua-bang-quang-khoang-tu-nhien.htm... thống xử lý nước thải cho dây chuyền sản xuất Supe ướt Nhà máy Supe phốt phát Hóa chất Lâm thao - Nhà nước có hành lang pháp lý thống để nhân rộng các kết luận văn với đề xuất giải pháp xử lý Flour. .. Tổng quan xử lý nước thải Nhà máy Supe Phốt phát Lâm Thao - Chương 2: Cơ sở khoa học cho giải pháp xử lý Flour nước thải sản xuất Supe ướt - Chương 3: Đề xuất dây chuyền xử lý Flour nước thải công