Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm có công suất 500m3ngày đêm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN KHCN & QLMT …… ĐỒ ÁN MÔN HỌC TÊN ĐỒ ÁN SVTH: Nhóm Lớp: ĐHMT Viện: KHCN & QLMT GVHD: ThS Nguyễn Xuân Hoàn Thành Phố Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 04 năm 2008 Danh sách nhóm Phạm Lê Phương Lâm Phạm Thanh Loan Nguyễn Trường Xuân Nam MỤC LỤC MỞ ĐẦU Tính cần thiết đề tài Mục tiêu đề tài .7 Phương pháp nghiên cứu đề tài Tính đề tài Giới hạn đề tài .7 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM VÀ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 1.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM .8 1.1.1 Các q trình cơng nghệ dệt nhuộm 1.1.2 Các loại thuốc nhuộm thường dùng ngành dệt nhuộm 11 1.1.3 Nhu cầu nước nước thải xí nghiệp dệt nhuộm 12 1.2 CÁC CHẤT GÂY Ô NHIỄM CHÍNH TRONG NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM .13 1.3 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CHẤT GÂY Ô NHIỄM TRONG NƯỚC THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM ĐẾN NGUỒN TIẾP NHẬN 15 CHƯƠNG 17 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 17 2.1 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC 17 2.1.1 Song chắn rác 17 2.1.2 Lưới chắn rác 18 2.1.3 Bể điều hòa 18 2.2 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC 18 2.2.1 Phương pháp trung hòa .18 2.2.2 Phương pháp oxy hóa khử 19 2.3 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HĨA - LÝ 20 2.3.1 Q trình keo tụ tạo 20 2.3.2 Phương pháp trích ly 20 2.4 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC .21 2.5 MỘT SỐ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM21 2.5.1 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm nước 21 2.5.1.1 Qui trình công nghệ tổng quát xử lý nước thải nhuộm vải 21 2.5.1.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm áp dụng .24 2.5.2 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm giới 25 2.5.2.1 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm sợi Hà Lan 25 2.5.2.2 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm Greven (CHLB Đức) 26 CHƯƠNG 27 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM .27 VÀ TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ 27 3.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ .27 3.1.1 Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ dựa vào yếu tố sau: .27 3.1.2 Các tiêu kinh tế kỹ thuật khác .27 MỞ ĐẦU Tính cần thiết đề tài Mục tiêu đề tài .7 Phương pháp nghiên cứu đề tài Tính đề tài Giới hạn đề tài .7 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM VÀ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 1.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM .8 1.1.1 Các q trình cơng nghệ dệt nhuộm 1.1.2 Các loại thuốc nhuộm thường dùng ngành dệt nhuộm 11 1.1.3 Nhu cầu nước nước thải xí nghiệp dệt nhuộm 12 1.2 CÁC CHẤT GÂY Ô NHIỄM CHÍNH TRONG NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM .13 1.3 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CHẤT GÂY Ô NHIỄM TRONG NƯỚC THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM ĐẾN NGUỒN TIẾP NHẬN 15 CHƯƠNG 17 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 17 2.1 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC 17 2.1.1 Song chắn rác 17 2.1.2 Lưới chắn rác 18 2.1.3 Bể điều hòa 18 2.2 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC 18 2.2.1 Phương pháp trung hòa .18 2.2.2 Phương pháp oxy hóa khử 19 2.3 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA - LÝ 20 2.3.1 Quá trình keo tụ tạo 20 2.3.2 Phương pháp trích ly 20 2.4 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC .21 2.5 MỘT SỐ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM21 2.5.1 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm nước 21 2.5.1.1 Qui trình cơng nghệ tổng quát xử lý nước thải nhuộm vải 21 2.5.1.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm áp dụng: 24 2.5.2 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm giới 25 2.5.2.1 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm sợi Hà Lan 25 2.5.2.2 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm Greven (CHLB Đức) 26 CHƯƠNG 27 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM .27 VÀ TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ 27 3.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ .27 3.1.1 Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ dựa vào yếu tố sau: .27 3.1.2 Các tiêu kinh tế kỹ thuật khác .27 3.1.3 Các phương án đề xuất .28 3.1.4 Chức nhiệm vụ cơng trình đơn vị: 32 3.1.5 Thuyết minh quy trình cơng nghệ .34 3.2 TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 35 3.2.1 Xác định mức độ cần thiết xử lý chất thải 35 3.2.2 Lưới chắn rác 35 3.2.3 Bể điều hòa 36 3.2.4 Bể phản ứng 42 3.2.5 Bể lắng I .45 3.2.6 Bể Aerotank 51 3.2.7 Bể lắng II .59 3.2.8 Bể nén bùn (kiểu đứng) 63 3.2.9 Máy nén bùn .65 3.2.10 Bể tiếp xúc 66 3.2.11 Bể trộn hóa chất 69 3.3 TÍNH TỐN HĨA CHẤT SỬ DỤNG 70 3.3.1 Bể chứa Urê (nồng độ 10%) van điều chỉnh dung dịch Urê (cho vào bể Aerotank) 70 3.3.2 Bể chứa axit photphoric (H3PO4) van điều chỉnh châm H3PO4 (cho vào bể Aerotank) 71 3.3.3 Bể chứa dung dịch axit H2SO4 bơm châm H2SO4 (cho vào bể điều hòa) 71 3.3.4 Chất trợ lắng polymer dạng bột sử dụng bể lắng I .72 CHƯƠNG 73 KHÁI TOÁN KINH TẾ 73 4.1 Phần xây dựng 73 4.2 Phần thiết bị .73 4.3 Phần quản lý vận hành 74 4.4 Chi phí điện .74 4.5 Chi phí hóa chất .75 4.6 Chi phí sửa chữa nhỏ .75 4.7 Tính giá thành chi phí xử lý 1m3 nước thải 75Tài liệu tham khảo 77 MỞ ĐẦU Tính cần thiết đề tài Dệt nhuộm nước ta ngành công nghiệp có mạng lưới sản xuất rộng lớn với nhiều mặt hàng, nhiều chủng loại gần tốc độ tăng trưởng kinh tế cao Trong chiến lược phát triển kinh tế ngành dệt nhuộm, mục tiêu đặt đến năm 2010 sản lượng đạt tỉ mét vải, kim ngạch xuất đạt 3,5 – tỉ USD, tạo khoảng triệu việc làm Tuy nhiên, điều kiện cần cho phát triển, để ngành công nghiệp dệt nhuộm phát triển thật phải giải vấn đề nước thải khí thải cách triệt để Cơng nghệ dệt nhuộm sử dụng lượng nước lớn phục vụ cho công đoạn sản xuất đồng thời xả lượng nước thải bình quân 12 – 300 m 3/tấn vải Trong đó, nguồn nhiễm từ nước thải công đoạn dệt nhuộm nấu tẩy Nước thải giặt có pH: – 12, hàm lượng chất hữu cao (có thể lên đến 3000 mg/l), độ màu 1000 Pt – Co, hàm lượng SS 2000 mg/l Theo kết phân tích nước thải làng nghề dệt nhuộm Vạn Phúc (Hà Tây) số BOD 67 – 159mg/l; COD 139 – 423mg/l; SS 167 – 350mg/l, kim loại nặng nước Fe 7,68 mg/l; Pb 2,5 mg/l; Cr 6+ 0.08 mg/l [Trung tâm công nghệ xử lý môi trường, Bộ tư lệnh hoá học, 2003] Theo số liệu Sở Tài ngun Mơi trường Thái Bình, hàng năm làng nghề Nam Cao sử dụng khoảng 60 hóa chất loại ơxy già, nhớt thủy tinh, xà phịng, bồ tạt, Javen, thuốc nhuộm nấu tẩy in nhuộm Các thông số ô nhiễm môi trường Nam Cao cho thấy hàm lượng chất rắn lơ lửng nước thải cao tiêu chuẩn cho phép 3,75 lần, hàm lượng BOD cao tiêu chuẩn cho phép tới 4,24 lần, hàm lượng COD cao tiêu chuẩn cho phép lần Thực chất, tiêu chuẩn Greentrade Barrier - tiêu chuẩn thương mại “xanh”, rào cản thương mại xanh Rào cản thương mại xanh áp dụng hàng may mặc đòi hỏi sản phẩm phải đáp ứng tiêu chuẩn sinh thái quy định, an toàn sức khỏe người sử dụng, không gây ô nhiễm môi trường sản xuất, bắt buộc nhà xuất phải tuân thủ Như là, cạnh tranh liệt sau hạn ngạch dệt may rỡ bỏ số tiêu chuẩn thị trường EU, Mỹ, Nhật Áp dụng, rào cản thương mại “xanh” thách thức, trở ngại lớn tất nước xuất hàng dệt may Chính yêu cầu cấp thiết nên chuyên đề nhóm đề xuất “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải ngành dệt nhuộm công suất 500m3/ngày đêm” Mục tiêu đề tài Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm có cơng suất 500m3/ ngày đêm đạt tiêu chuẩn TCVN 5945 – 1995, nước thải loại B Phương pháp nghiên cứu đề tài Biên hội tổng hợp tài liệu So sánh đối chiếu lựa chọn cơng nghệ Trích dẫn số tiêu chuẩn TCVN 5495 – 1995 Tính tốn đề xuất công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm Tính đề tài Hiện phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm đa số sử dụng phương pháp hóa lý, tiêu tốn lượng hóa chất lớn khơng đáp ứng yêu cầu kinh tế, làm cho giá thành xử lý 1m nước thải lớn Trong chuyên đề trình bày phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm phương pháp sinh học kết hợp với hóa lý, nhằm xử lý triệt để nước thải mang lại tính kinh tế q trình xử lý Tỉnh Long An có nhiều nhà máy dệt nhuộm chưa có hệ thống xử lý hoạt động hiệu quả, nhóm chúng tơi hy vọng tập tài liệu áp dụng để xử lý nước thải ngành dệt nhuộm địa bàn tỉnh Giới hạn đề tài Đề tài trình bày quy trình cơng nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm đạt tiêu chuẩn loại B theo TCVN 5945 – 1995 Với thông số đầu vào sau: pH = - 10 BOD5 = 860 (mg/l) COD = 1430 (mg/l) SS = 560 (mg/l) Độ màu = 1000 (Pt – Co) CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM VÀ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 1.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM Nguyên liệu chủ yếu công nghiệp dệt xơ bông, xơ nhân tạo tổng hợp len Ngoài dùng xơ đay gai, tơ tằm 1.1.1 Các q trình cơng nghệ dệt nhuộm Thơng thường cơng nghệ dệt - nhuộm gồm ba q trình bản: kéo sợi, dệt vải xử lý (nấu tẩy), nhuộm hồn thiện vải Trong chia thành công đoạn sau: Làm nguyên liệu: nguyên liệu thường đóng dạng kiện bơng thơ chứa sợi bong có kích thước khác với tạp chất tự nhiên bụi, đất, hạt, cỏ rác… Nguyên liệu thô đánh tung, làm trộn Sau q trình là, sạch, bơng thu dạng phẳng Chải: sợi chải song song tạo thành sợi thô Kéo sợi, đánh ống, mắc sợi: tiếp tục kéo thơ máy sợi để giảm kích thước sợi, tăng độ bền quấn sợi vào ống sợi thích hợp cho việc dệt vải Sợi ống nhỏ đánh ống thành to để chuẩn bị dệt vải Tiếp tục mắc sợi dồn qua ống để chuẩn bị cho công đoạn hồ sợi Hồ sợi dọc: hồ sợi hồ tinh bột tinh bột biến tính để tạo màng hố bao quanh sợi, tăng độ bền, độ trơn độ bóng sợi để tiến hành dệt vải Ngồi cịn dùng loại hồ nhân tạo polyvinylalcol PVA, polyacrylat,… Dệt vải: kết hợp sợi ngang với sợi dọc mắc thành hình vải mộc Giũ hồ: tách thành phần hồ bám vải mộc phương pháp enzym (1% enzym, muối chất ngấm) axit (dung dịch axit sunfuric 0.5%) Vải sau giũ hồ giặc nước, xà phòng, xút, chất ngấm đưa sang nấu tẩy Nấu vải: Loại trừ phần hồ lại tạp chất thiên nhiên dầu mỡ, sáp… Sau nấu vải có độ mao dẫn khả thấm nước cao, hấp thụ hóa chất, thuốc nhuộm cao hơn, vải mềm mại đẹp Vải nấu dung dịch kiềm chất tẩy giặt áp suất cao (2 - at) nhiệt độ cao (120 - 130 oC) Sau đó, vải giặt nhiều lần Làm bóng vải: mục đích làm cho sợi cotton trương nở, làm tăng kích thước mao quản phần tử làm cho xơ sợi trở nên xốp hơn, dễ thấm nước hơn, bóng hơn, tăng khả bắt màu thuốc nhuộm Làm bóng vải thơng thường dung dịch kiềm dung dịch NaOH có nồng độ từ 280 đến 300g/l, nhiệt độ thấp 10 20oC sau vải giặt nhiều lần Đối với vải nhân tạo khơng cần làm bóng Tẩy trắng: mục đích tẩy màu tự nhiên vải, làm vết bẩn, làm cho vải có độ trắng yêu cầu chất lượng Các chất tẩy thường dùng natri clorit NaClO2, natri hypoclorit NaOCl hyrdo peroxyte H 2O2 với chất phụ trợ Trong vải bơng dùng loại chất tẩy H 2O2, NaOCl hay NaClO2 Nhuộm vải hồn thiện: mục đích tạo màu sắc khác vải Thường sử dụng loại thuốc nhuộm tổng hợp với hợp chất trợ nhuộm để tạo gắn màu vải Phần thuốc nhuộm dư không gắn vào vải, vào nước thải phụ thuộc vào nhiều yếu tố công nghệ nhuộm, loại vải cần nhuộm, độ màu yêu cầu,… Thuốc nhuộm dịch nhuộm dạng tan hay dạng phân tán Quá trình nhuộm xảy theo bước: - Di chuyển phân tử thuốc nhuộm đến bề mặt sợi - Gắn màu vào bề mặt sợi - Khuyết tán màu vào sợi, trình xảy chậm trình - Cố định màu sợi In hoa tạo vân hoa có nhiều màu vải trắng vải màu, hồ in hỗn hợp gồm loại thuốc nhuộm dạng hòa tan hay pigment dung môi Các lớp thuốc nhuộm cho in pigment, hoạt tính, hồn ngun, azo khơng tan indigozol Hồ in có nhiều loại hồ tinh bột, dextrin, hồ alginat natri, hồ nhũ tương hay hồ nhũ hóa tổng hợp Sau nhuộm in, vải giặt lạnh nhiều lần Phần thuốc nhuộm không gắn vào vải hóa chất vào nước thải Văng khổ, hồn tất vải với mục đích ổn định kích thước vải, chống nhàu ổn định nhiệt, sử dụng số hóa chất chống màu, chất làm mềm hóa chất metylic, axit axetic, formaldehit Sơ đồ nguyên lý công nghệ dệt nhuộm hàng sợi & nguồn nước thải 10  Q = lưu lượng bùn hoạt tính dẫn vào bể nén bùn, Q = 0,795(m3/h)  v1 = tốc độ chảy chất lỏng vùng lắng bể nén bùn kiểu lắng đứng, lấy theo Điều 6.10.3 – TCXD-51=84: v1= 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:  v2 = tốc độ chuyển động bùn ống trung tâm, v2=28-30mm/s, chọn v2= 28mm/s Diện tích tổng cộng bể nén bùn đứng F = F1 + F2 = 0,6 + 2.10-3 = 0,602 (m2) Đường kính bể nén bùn D 4 F    0,602   (m) Đường kính ống trung tâm d  2.10 3  0,05 (m)  Đường kính phần loe ống trung tâm d1 = 1,35d = 1,35 * 0,05 = 0,07 (m) Đường kính chắn dch = 1,3d1 = 1,3 * 0,07 = 0,1 (m) Chiều cao phần lắng bể nén bùn H1 = v1 * 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: h2  D 0,2   1,1 m 2 Chiều cao phần bùn hoạt tính nén hb = h2 – h0 – hth = 1,1 – 0,25 – 0,3 = 0,55 m Trong đó:  h0 – khoảng cách từ đáy ống loe đến tâm chắn, h0=0,25-0,5m, chọn h0=0,25m 66  hth – chiều cao lớp trung hòa, hth= 0,3m  Chiều cao tổng cộng bể nén bùn  Htc = h1 + h2 + h3 = 3,6 + 1,1 + 0,3 = m Trong đó: h3 – khoảng cách từ mực nước bể nén bùn đến thành bể, h3 = 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 Qt = 7* Q = 7* 24* 0,2 = 33,6 (m3) Với Q lượng bùn thải ngày Lượng cặn đưa vào máy Q 33,6   2,8 (m / h) q 2*6 12  t Lượng cặn đưa vào máy tính kg/h q’ = q* S* P = 2,8* 1,02* 0,05 = 0,1428 (tấn/h) = 143 (kg/h) 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  143   0,715 (m ) b 200 200 Chọn máy có chiều rộng băng 1,0 m; suất 200 kg cặn/m.h 3.2.10 Bể tiếp xúc a Chức 67 Nước thải sau xử lý phương pháp sinh học chứa khoảng 105 – 106 vi khuẩn ml Bể tiếp xúc có chức tiêu diệt loại vi khuẩn trước thải môi trường Người ta thường sử dụng Clo hơi, dùng hypoclorit – canxi dạng bột (Ca(ClO)2), hypoclorit – natri, nước zavel (NaClO), b Tính tốn Lượng Clo cần sử dụng Lượng Coliform lại sau bể lọc sinh học  E   N 1 100   *  Ni  Trong  Ni : Số Coliform nước thải vào, Ni = 108 (Số coliform/100 ml nước)  E : Hiệu khử trùng trình xử lý sinh học (%), E = 90% →  E   N 1 100    90 *    N i 1 100    *   10 10 MPN  / 100ml Liều lượng Clo cho vào N N t  1 0,23C t *t  3  Ct *t  1 3 *  N t  0,23  N  Trong  Nt : Số Coliform cịn lại sau thời gian tiếp xúc t, chọn Nt = 200MPN/100ml  Ct : Lượng Clo yêu cầu, mg/l  t : Thời gian tiếp xúc, phút 68 → C *t  t 0,23   *     1 3 Nt   N0   1     0,23   *     200 1 3  10    1   155,83    Chọn thời gian tiếp xúc t = 30 phút → Ct = 5,2 (mg/l)  Chọn lượng Clo cần dùng mg/l Lượng Clo châm vào bể tiếp xúc Ya  a*Q  4*500  (kg / ngày)  0,083 (kg / h) 1000 1000  Q : Lưu lượng tính toán nước thải, Q = 500 m3/ngd  a : Liều lượng Clo hoạt tính, a = g/m3 Clo cho liên tục vào bể tiếp xúc thiết bị định lượng Clo bảo đảm lượng Clo 0,083 kg = 83g Các thông số thiết kế bể tiếp xúc Clo Thông số Tốc độ dòng chảy (m/ph) Giá trị ≥ – 4,5 Thời gian tiếp xúc (ph) 15 – 30 Tỷ số Dài/rộng ≥ 10/1 Số bể tiếp xúc (1 hoạt động, dự phòng) ≥2 Nguồn: Lâm Minh Triết, Xử lý nước thải đô thị Công nghiệp, Bảng 10-15, Trang 473, Năm 2004 Tính thể tích bể V = Qngtb* t  t : Thời gian tiếp xúc, t = 30 phút  Q : Lưu lượng tính tốn nước thải, Q = 500 m3/ngày → V  Q * t  500*30  10,42 tb ng 24*60 (m ) 69 Chọn vận tốc dòng chảy bể tiếp xúc v = 2,5 (m/ph) Tiết diện ngang bể tiếp xúc  F V  h 10,42  11,8(m ) 0,9 Chọn diện tích bể F = 12 m2  Giả sử chiều cao hữu ích bể tiếp xúc H = 0,9 m  Chiều cao bảo vệ hbv = 0,3 m Chiều cao bể tiếp xúc là: Hb = H + hbv = 0,9 + 0,3 = 1,2 (m) Chiều rộng bể: Chọn B = m Chiều dài tổng cộng bể L  F  12 12 (m) B Kiểm tra lại tỷ số L/B L  12  12 10(m) B → Vậy kích thước bể đạt yêu cầu  Để giảm chiều dài xây dựng ta chia bể làm 10 ngăn chảy ziczac Chiều rộng ngăn B = m Chiều dài ngăn là: l  V H * B*10  10,42  1,2 (m) 0,9*1*10 Vậy kích thước ngăn tiếp xúc Clo L* B* H = 1,2m* 1m* 1,2m Ta có tối 10 ngăn chứa Clo Tính tốn đường ống dẫn nước  Vận tốc nước ống dẫn bể tiếp xúc: v = 0,8 m/s Đường kính ống dẫn nước tb D r  4*Q  *v ng  4*500 3,14*0,8*3600*24  95,99 (mm) 70 Vậy chọn ống PVC có Φ = 110 mm Kết tính tốn STT Thông số Chiều dài (L) Chiều rộng (B) Chiều cao (H) Số ô Thời gian tiếp xúc Lượng hóa chất NaClO 10% Đường kính ống dẫn nước Đơn vị m m m Phút l/ngày mm Số liệu 12 1,2 10 30 7,4 110 3.2.11 Bể trộn hóa chất Ta chọn phèn nhơm hay phèn sắt để đạt hiệu suất cao ta nên sử dụng hỗn hợp phèn nhôm phèn sắt theo tỷ lệ 1:1 Chọn lượng phèn nhôm cần sử dụng 60mg/l Lượng phèn nhôm dùng ngày M = 60* 250* 103/10-6 = 15 (kg/ngày) Lượng phèn sắt cần dùng 15 (kg/ng) Lượng dung dịch phèn nhôm 10% cần dùng Mdd10% = M/C% = 15/10% =150 (kg/ ngày)  C: nồng độ dung dịch phèn (c= 10 – 15 %) Lượng phèn nhôm dùng ngày Qphèn = Mdd10%/  =150/1000 = 0,15 (m3/ngày) = 6,25 (l/giờ) Lưu lượng phèn sắt cần thiết 6,25 l/ Lượng nước cần thiết để pha phèn (150 - 15)*2/1000 = 0,27 m3/ngđ Dùng bơm định lượng hoạt động, dự phòng lưu lương 6,25*2 =12,5 (l/h) Thể tích bể trộn phèn: V = Q.T = 0,27*8/24 = 0,1 (m3)  T: thời gian lưu Chọn chiều cao bể trộn phèn gấp 1,5 lần đường kính Đường kính bể: D =3 *V 1,5 *  =3 * 0,1 1.5 *  = 0,3 (m) 71 o H = 1.5 D = 0,5 (m) Dùng máy khuấy trộn khí để hịa tan lượng phèn Đường kính cánh khuấy d = D/2 = 0.15m Năng lượng cho cánh khuấy hoạt động: p  G *  *V =2002* 0.001* 0,1= (W)  G gradiant vận tốc (chọn G =200 S-1)   :độ nhớt nước 200 c  V: thể tích bể o Chọn máy khuấy tuabin cánh nghiêng 450, đường kính cánh khuấy 0,15 m Đặt máy khuấy cho khoảng cách từ cánh khuấy đến đáy 0.55 m P Công suất máy khuấy N =  = 4/0.8 = (W)   : cơng suất hữu ích máy (chọn 80 %) 3.3 TÍNH TỐN HĨA CHẤT SỬ DỤNG 3.3.1 Bể chứa Urê (nồng độ 10%) van điều chỉnh dung dịch Urê (cho vào bể Aerotank) Trong xử lý sinh học bùn hoạt tính, tỷ lệ BOD:N = 100:5, với BOD5 vào 570 mg/l Lượng N cần thiết là: 5*570  28,5 (mg / l ) N 100  Phân tử lượng Urê (H2N-CO-NH2) = 60 Khối lượng phân tử: N2 = 2* 14 = 28 N  28 Ure 60 60*28,5  Lượng Urê cần thiết = 61,07 (mg / l ) 28 Tỷ lệ khối lượng: Lưu lượng nước thải trung bình cần xử lý : Q = 500 m3/ng 72 Lượng Urê tiêu thụ cho lưu lượng 500 m3/ng = 61,07*500  30,535 (kg / ngày) 1000 Nồng độ dung dịch Urê cung cấp ngày = 10% (hay 100 kg/m3) tính theo khối lượng Lưu lượng dung dịch Urê cung cấp: q  30,535  0,31 (m3 / ngày) 100 Thời gian lưu dung dịch = 15 ngày Thể tích bể yêu cầu Vbể = q* t = 0,31* 15 = 4,65 (m3)  Chọn bơm (1 vận hành, dự phịng)  Đặc tính bơm định lượng Q = 0,31 (m3/ngày) = 13 (l/h), áp luc75 1,5bar 3.3.2 Bể chứa axit photphoric (H3PO4) van điều chỉnh châm H3PO4 (cho vào bể Aerotank) Tỷ lệ BOD:P = 100:1 vấy BOD5 vào 570 mg/l Lượng P cần thiết là: 1*570  5,7 (mg / l ) P 100   Sử dụng axit phophoric làm tác nhân cung cấp P P  31 H PO 98 98*5,7  cần thiết = 18,02 (mg / l ) 31  Tỷ lệ khối lượng:  Lượng H3PO4 Lưu lượng nước thải trung bình cần xử lý : Q = 500 m3/ng 73 Lượng tiệu thụ = 18,02*500  9,01 (kg / ngày) 1000 Nồng độ H3PO4 sử dụng = 10% = 10 kg/m3 Dung dịch H3PO4 cung cấp : q  9,01  0,901 (m3 / ngày) 10  Thời gian lưu = ngày Thể tích bể yêu cầu: Vbể = q* t = 0,901* = 6,307 (m3)  Đặc tính bơm định lượng Q = 0,901 (m3/ng) = 37,5 (l/h), áp lực 1,5bar 3.3.3 Bể chứa dung dịch axit H2SO4 bơm châm H2SO4 (cho vào bể điều hòa) Q = 20,8 m3/h pHvào max = 10 pHtrung hòa = K = 0,000005 mol/l Nồng độ dung dịch H2SO4 = 10% Trọng lượng riêng dung dịch = 1,84 Lưu lượng thiết kế: Liều lượng châm vào = 5 0,5*10 **20,8*1000 10*1,84*10  0,554 (l / h) Thời gian lưu = ngày Thể tích cần thiết bể chứa = 0,554* 24* = 93,1 (l/ng) Chọn bơm châm axit H2SO4: vận hành, dự phịng Đặc tính bơm định lượng Q = 0,006 l/h, áp lực 1,5 bar 3.3.4 Chất trợ lắng polymer dạng bột sử dụng bể lắng I Lượng bùn khô = SS *Q  432*500  216 1000 1000 I kg/ng 74 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 CHƯƠNG KHÁI TOÁN KINH TẾ 4.1 Phần xây dựng STT Tên cơng trình Thể tích Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 (đồng/m3) 3.000.000 1.500.000 1.500.000 1.500.000 (triệu đồng) 70,830 19,872 55,716 (m3) Lưới chắn rác Bể điều hòa Bể phản ứng Bể lắng 47,22 4,416 37,15 75 10 Bể aerotank Bể lắng Bể tiếp xúc Bể nén bùn Máy nén bùn Nhà điều khiển 60,156 41,25 13,884 16,48 1 1 1 1.500.000 1.500.000 1.500.000 1.500.000 450.000.000 30.000.000 90,234 61,875 20,826 24,73 450 30 Tổng cộng: 827.083.000 đồng 4.2 Phần thiết bị STT 10 11 12 13 14 15 Phần thiết bị Bơm chìm Máy thổi khí Bơm định lượng hóa chất Tấm chặn váng bọt – bể lắng I + II Máng tràn cưa - bể lắng I + II Giàn gạt cặn - bể lắng I + II Motơ kéo giàn gạt cặn bể lắng 3Hp Ống phân phối trung tâm bể lắng I + II Máng thu ván bể lắng I + II Máy thổi khí Aerotank Bơm bùn tuần hồn Cánh khuấy bể phản ứng Máy khuấy bể trộn Tủ điện điều khiển Các thứ khác: ống điện, ống nước, van Số Đơn giá (đồng/ Thành tiền lượng 2 4 2 2 m3) 10.000.000 8.000.000 8.000.000 1.000.000 1.000.000 35.000.000 30.000.000 1.700.000 1.500.000 65.000.000 10.000.000 11.000.000 8.000.000 23.000.000 80.000.000 (triệu đồng) 20 16 24 4 70 60 3,4 130 20 33 16 23 80 khóa, lan can,… Tổng cộng: 509.400.000 đồng Tổng vốn đầu tư bao gồm chi phí khấu hao xây dựng 30 năm chi phí khấu hao máy móc 15 năm Tv  827.083.000 509.400.000 + = 92.294.150 (đồng/năm) 20 10 4.3 Phần quản lý vận hành Chi phí cơng nhân  Máy vận hành cụm công nghiệp liên tục chia làm ca; ca người  Lương cơng nhân trung bình 2.000.000 đồng/tháng  Lương cán bộ, trung bình 3.200.0000 đồng /tháng Lương công nhân người * 2.000.000 đồng/tháng * 12 tháng/ năm = 96.000.000 đống/năm 76 Lương cán người * 3.200.000 đồng/tháng * 12 tháng/năm = 38.400.000 đống/năm Tổng chi phí cơng nhân Tcn = 96.000.000 + 38.400.000 = 134.400.000 đồng/năm 4.4 Chi phí điện ST T Thành phần Bơm chìm bể điều hịa 1.5 Hp Máy thổi khí bể điều hịa 0,5Hp Bơm định lượng hóa chất 0,5Hp Moto kéo giàn gạt cặn 3Hp Máy thổi khí Aerotank 6Hp Bơm tuần hoàn 0,5Hp Máy khuấy dd bể trộn 0,5Hp Thông số Số Máy hoạt Giờ hoạt Điện kỹ thuật 1,2 KW 0,375 KW 0,375 KW 2,235 KW 4,5 KW 0,375 KW 0,375 KW lượng 2 2 2 động 1 1 động 24 12 12 24 12 24 tiêu thụ 28,8 4,5 4,5 108 54 1,5 Tổng cộng: 210,3 KW/ngày Chi phí điện Tđ = 210,3* 365* 2.000 (đồng/KW) = 153.519.000 (đồng/ năm) 4.5 Chi phí hóa chất Chi phí cho dung dịch Polimer dạng bột trợ lắng 0,27kg/h* 2h/ng* 365ngay/năm* 50.000đ/kg = 9.855.000 đồng/năm Chi phí cho dung dịch H2SO4 để trung hịa nước thải 0,0057l/h* 24h/ngày* 365ngày/năm* 8.500đ/l = 424.500 đồng/năm Chi phí cho phèn dạng bột để xử lý nước thải 30kg/ngày* 365ngày/năm* 5.000đ/kg = 54.750.000 đơng/năm Chi phí cho H3PO4 để xử lý nước thải 11l/ngày* 365ngày/năm* 8.500đ/l = 34.127.500 đồng/năm Cho phí cho Urê dạng bột để xử lý nước thải 31kg/ngày* 365ngày/năm* 5.000đ/kg = 56.575.000 đồng/năm Chi phí cho dung dịch Clo lỏng 0,004kg/m3* 500m3/ngày* 365ngày/năm* 4.000đ/kg = 2.920.000 đồng/năm Tổng chi phí hóa chất cho năm Thc = 9.855 + 424,5 + 54.750 + 34.127,5 + 56.575 + 2.920 = 158.472 (ngàn đồng/năm) 4.6 Chi phí sửa chữa nhỏ 77 Chi phí sữa chữa nhỏ hàng năm ước tính 1% tổng số vốn đầu tư vào cơng trình xử lý Tsc = 0,01* 92.294.150 = 922.000 (đồng/năm) 4.7 Tính giá thành chi phí xử lý 1m3 nước thải T = Tv + Tcn + Tđ + Thc + Tsc = 92.294.000 + 134.400.000 + 153.519.000 + 158.472.000 + 922.000 = 446.500.000 (đồng/năm)  Giá thành xử lý cho 1m3 nước thải S  446.500.000  2.400dong / m 500*365 78 Tài liệu tham khảo Hoàng Huệ, Xử lý nước thải, NXB Xây Dựng, Năm 1996 Hồng Văn Huệ, Thốt nước xử lý nước thải cơng nghiệp – Tính tốn thiết kế cơng trình, Viện Mơi Trường Tài Ngun, Năm 2002 Lâm Minh Triết (Chủ biên), Xử lý nước thải đô thị cơng nghiệp Tính tốn thiết kế cơng trình, NXB Đại học Quốc gia TP HCM, Năm 2008 Lương Đức Phẩm, Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, NXB Giáo Dục, Năm 2002 Nguyễn Văn Phước, Q trình thiết bị cơng nghệ hóa học, Tập 14, Trường Đại học Quốc gia TP HCM Tiêu chuẩn Xây Dựng TCXD – 51 – 84, Thốt nước màng lưới bên ngồi cơng trình, Viện Mơi Trường Tài Ngun, Đại học Quốc gia TP HCM TCVN 5945 – 1995 Trần Huế Nhuệ, Thốt nước xử lý nước thải cơng nghiệp, NXB Xây Dựng, Năm 2000 Trịnh Xuân Lai, Xử lý nước cấp cho sinh hoạt công nghiệp, NXB Xây Dựng, Năm 2004 79 Trịnh Xuân Lai, Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải, NXB Xây Dựng, Năm 2000 Sổ tay xử lý nước, Tập 2, NXB Xây Dựng, Năm 1999 80 ... quát xử lý nước thải nhuộm vải 21 2.5.1.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm áp dụng .24 2.5.2 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm giới 25 2.5.2.1 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm. .. tổng qt xử lý nước thải nhuộm vải 21 2.5.1.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm áp dụng: 24 2.5.2 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm giới 25 2.5.2.1 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm. .. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 2.5.1 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm nước 2.5.1.1 Qui trình cơng nghệ tổng qt xử lý nước thải nhuộm vải Trong ngành công nghiệp dệt nhuộm, nước thải nhuộm