Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm cho công ty cổ phần sài gòn 3 jean, công suất 2500 m3 ng đ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH QUẢN LÝ CÔNG NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CHO CƠNG TY CỔ PHẦN SÀI GỊN JEAN CƠNG SUẤT 2500M/NGÀY ĐÊM GVHD: VŨ HẢI YẾN SVTH: NGUYỄN ĐỨC PHONG MSSV: 15152028 SKL006040 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08/2019 ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC & THỰC PHẨM NGÀNH CƠNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CHO CƠNG TY CỔ PHẦN SÀI GỊN JEAN CÔNG SUẤT 2500M /NGÀY ĐÊM GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN SVTH: NGUYỄN ĐỨC PHONG 15152028 TP.HCM, ngày 15 tháng 08 năm 2019 LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em nhận nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình thầy cơ, gia đình bạn bè Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Th.S Vũ Hải Yến, giảng viên Bộ môn Kỹ Thuật Môi Trường - Trường Đại học Công nghệ - HUTECH, người tận tình hướng dẫn, bảo em suốt trình làm khố luận Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Bộ môn Công nghệ Kỹ Thuật Mơi Trường, khoa Cơng nghệ Hóa Học & Thực Phẩm, trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Hồ Chí Minh, dạy dỗ cho em kiến thức môn đại cương môn chuyên ngành, giúp em có sở lý thuyết vững vàng tạo điều kiện giúp đỡ em suốt trình học tập q trình làm khóa luận tốt nghiệp đại học Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè, ln tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em suốt trình học tập hồn thành khố luận tốt nghiệp Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2019 Sinh viên thực LỜI CAM ĐOAN Tôi tên Nguyễn Đức Phong, sinh viên khóa 2015 – 2019 Chuyên ngành Công Nghệ Môi Trường, mã số sinh viên:15152028 Tôi xin cam đoan: Đồ án tốt nghiệp cơng trình nghiên cứu khoa học thực thân tôi, thực hướng dẫn Th.S Vũ Hải Yến Các thông tin tham khảo đề tài thu thập từ nguồn đáng tin cậy, kiểm chứng, công bố rộng rãi tơi trích dẫn nguồn gốc rõ ràng phần Danh mục tài liệu tham khảo Các kết nghiên cứu đồ án thực cách nghiêm túc, trung thực không trùng lặp với đề tài khác Tôi xin lấy danh dự uy tín thân để đảm bảo cho lời cam đoan TP Hồ Chí Minh, ngày tháng Sinh viên thực MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 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 Lưu lượng thành phần nước thải 1.2 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.2.1 Hiện trạng công nghệ xử lý nước thải ngành dệt nhuộm 1.2.2 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 2.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ 2.2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN CHI TIẾT CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ CỦA HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 3.1 MỨC ĐỘ CẦN THIÊT XỬ LÝ VÀ THƠNG SỐ TÍNH TỐN 3.1.1 Mức độ cần thiết xử lý 3.1.2 Xác định thơng số tính tốn 3.2 TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ THEO PHƯƠNG ÁN 3.2.1 Mương dẫn nước thải 3.2.2 Song chắn rác 3.2.3 Bể thu gom 3.2.4 Thiết bị lọc rác tinh 3.2.5 Bể điều hòa 3.2.6 Tháp giải nhiệt 3.2.7 Bể trung hòa 3.2.8 Bể khử màu 3.2.9 Bể keo tụ 3.2.10 Bể tạo 3.2.11 Bể lắng I 3.2.12 Bể Aerotank 3.2.13 Bể lắng II 3.2.14 Bể tiếp xúc khử trùng 3.2.15 Bể nén bùn 3.2.16 Máy ép bùn 3.3 TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ THEO PHƯƠNG ÁN 3.3.1 Mương dẫn nước thải 3.3.2 Song chắn rác 3.3.3 Bể thu gom 3.3.4 Thiết bị lọc rác tinh 3.3.5 Bể điều hòa 3.3.6 Tháp giải nhiệt 3.3.7 Bể trung hòa 3.3.8 Bể khử màu 3.3.9 Bể keo tụ 3.3.10 Bể tạo 3.3.11 Bể lắng I 3.3.12 Bể IFAS 3.3.13 Bể lắng II 3.3.14 Bể tiếp xúc khử trùng 3.3.15 Bể nén bùn 3.3.16 Máy ép bùn CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN HĨA CHẤT – TÍNH TỐN KINH TẾ 4.1 TÍNH TỐN HÓA CHẤT 4.2 TÍNH TỐN KINH TẾ 4.2.1 Phương án .143 4.2.2 Phương án .146 TÀI LIỆU THAM KHẢO 149 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT KCN: Khu công nghiệp BOD: Nhu cầu oxi sinh hóa COD: Nhu cầu oxi hóa học AS: Chất rắn lơ lửng QCVN: Quy chuẩn Việt Nam TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam BTNMT: Bộ Tài nguyên Môi trường NXB: Nhà xuất DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý công nghệ dệt nhuộm hang sợi nguồn nước thải 13 Hình 1.2: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm áp dụng Hình 3.1.1: Song chắn rác Hình 3.1.2: Bể thu gom Hình 3.1.3: Thiết bị lọc rác tinh Hình 3.1.4: Bể điều hòa Hình 3.1.5: Tháp giải nhiệt Hình 3.1.6: Bể trung hịa Hình 3.1.7: Bể khử màu Hình 3.1.8: Bể keo tụ Hình 3.1.9: Bể tạo bơng Hình 3.1.10: Bể lắng ly tâm đợt I Hình 3.1.11: Bể Aerotank Hình 3.1.12: Qúa trình tuần hồn bùn Hình 3.1.13: Bể lắng ly tâm đợt II Hình 3.1.14: Bể tiếp xúc khử trùng Hình 3.1.15: Bể nén bùn Hình 3.1.16: Máy ép bùn Hình 3.2.1: Song chắn rác Hình 3.2.2: Bể thu gom Hình 3.2.3: Thiết bị lọc rác tinh Hình 3.2.4: Bể điều hịa Hình 3.2.5: Tháp giải nhiệt Hình 3.2.6: Bể trung hịa 98 Hình 3.2.7: Bể khử màu .101 Hình 3.2.8: Bể keo tụ 104 Hình 3.2.9: Bể tạo bơng .107 Hình 3.2.10: Bể lắng ly tâm đợt I 112 Hình 3.2.11: Bể IFAS 118 Hình 3.2.12: Qúa trình tuần hoàn bùn 121 Hình 3.2.13: Bể lắng ly tâm đợt II .128 Hình 3.2.14: Bể tiếp xúc khử trùng 133 Hình 3.2.15: Bể nén bùn 135 Hình 3.2.16: Máy ép bùn .139 Chiều cao tổng cộng Thể tích bể nén bùn 3.3.16 Máy ép bùn a Nhiệm vụ Dùng để cô đặc bùn lỏng thành bánh bùn để thuận tiện đỡ tốn chi phí vận chuyển bùn đến vị trí xử lý b Tính tốn Khối lượng bùn cần ép: Nồng độ bùn sau nén = 2% Nồng độ bùn sau ép = 18% Khối lượng bùn sau ép  7.776 ×18 =1.4 (T / d ) 100 Số hoạt động thiết bị t = (giờ/ngày) Chọn máy ép bùn dạng khung công ty Rotec Việt Nam: - Model: REP- 60.80 Kích thước khung bản: 800mm x 800mm Số khung bản: 60 Tổng diện tích lọc: 65 (m2) Khả chứa bùn: 944 (lít) Có ưu điểm sau: - Giảm thiểu nhân cơng Tiết kiệm diện tích Tiết kiệm polymer, hóa chất keo tụ,… 138 Hình 3.2.16: Máy ép bùn 139 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN HĨA CHẤT – TÍNH TỐN KINH TẾ 4.1 TÍNH TỐN HĨA CHẤT  Bể chứa dung dịch axit H2SO4 bơm châm H2SO4 Lưu lượng thiết kế: 104.2 m3/h pH vào max: 10 pH trung hòa: k = 0.000005 (mol/l) Khối lượng phân tử H2SO4 = 98 (g/mol) Nồng độ dung dịch H2SO4 = 5% Trọng lượng riêng dung dịch = 1.84 ×1000 Liều lượng châm vào Thời gian lưu t = 15 ngày Thể tích cần thiết bể chứa Chọn bồn chứa tích 400 (l) Chọn bơm (1 sử dụng, dự phịng) châm axit H2SO4 Đặc tính bơm định lượng HANNA Q = 1.5 (l/h), áp lực 0.5 (bar)  Bể chứa dung dịch axit NaOH bơm châm NaOH Lưu lượng thiết kế: 104.2 m3/h pH vào min: pH trung hòa: k = 0.00001 (mol/l) Khối lượng phân tử H2SO4 = 40 (g/mol) Nồng độ dung dịch H2SO4 = 5% Trọng lượng riêng dung dịch = 1.53 140 Liều lượng châm vào = 0.00001× 40 ×104.2 ×1000 ×1.53 ×10 Thời gian lưu t = 15 ngày Thể tích cần thiết bể chứa = 0.55 × 24 × 15 =198(l) Chọn bồn chứa tích 400 (l) Chọn bơm (1 sử dụng, dự phịng) châm axit NaOH Đặc tính bơm định lượng HANNA Q = 1.5 (l/h), áp lực 0.5 (bar)  Bể chứa hóa chất khử màu MegaDCA Pha hóa chất khử màu MegaDCA với liều lượng = 0.2 (l/m3) Lượng hóa chất dùng ngày là: 0.2 x 2500 = 500 (l/ngày) Chọn bồn chứa tích 1000 (l) Chọn bơm định lượng 23 (l/h)  Bể chứa PAC bơm châm PAC Lưu lượng thiết kế = 2500 m3/ngày Liều lượng PAC = 20 (mg/l) Nồng độ dung dịch PAC = 10% Lượng PAC cần dùng là: 20 × 2500 × = 100000 ( g ) =100 ( kg) Thể tích bể pha trộn PAC: W= 104 24 ×1  4.168 ( m3 ) = 2× 00 100 0× 0.5 ×1.2 Trong đó: - Q: Lưu lượng nước thải cần xử lý (m3/h) t: Thời gian lưu nước lần pha, t = 24 (h) C: Lượng phèn cho vào nước, C = 1000 (g/m ) p: Nồng độ % hòa tan, p = 50% γ: Trọng lượng riêng dung dịch = 1.2 Vậy chọn bồn tích 3m3 141 Đặc tính bơm định lượng 11 (l/h)  Bể chứa dung dịch polymer bơm châm polymer Sử dụng polymer 1.5% (pha 0.15kg với 1000 lít nước) Liều lượng polymer: 3g/m3 nước thải Lượng polymer cần dùng: Chọn bồn tích 1000 (l) Đặc tính bơm định lượng 1.5 (l/h)  Bể chứa axit photphoric H3PO4 bổ sung P bơm châm H3PO4 (cho vào bể xử lý sinh học) Tỉ lệ BOD : P = 100 : với BOD vào bể xử lý sinh học 277 mg/l lượng P cần thiết là: P= Sử dụng axit photphoric H3PO4 để cung cấp P Tỉ lệ khối lượng: P H3PO4 = 31 98 Lượng axit photphoric H3PO4 cần thiết  98 × 2.77 = 8.76 ( mg / l) 31 Lưu lượng nước thải trung bình cần xử lý: Q = 2500 m3/ngày đêm 8.76 × 2500 = 21.9 ( kg / d ) Lượng axit photphoric H3PO4 tiêu thụ = Nồng độ axit photphoric H3PO4 sử dụng 10% Chọn bồn tích 1000 (l) Đặc tính bơm định lượng 1.5 (l/h) 142  Bể chứa clorin bơm châm clorin M = Q × C = 2500 ( m / d ) × ( mg / l ) = ( kg / d ) 1000 Trong đó: - Q: Lưu lượng nước thải (m3/h) Liều lượng clorin (mg/l) Chọn bồn tích 1000 (l) Đặc tính bơm định lượng 1.5 (l/h) 4.2 TÍNH TỐN KINH TẾ 4.2.1 Phương án  Cơng trình xây dựng đơn vị STT Cơng trình Hố thu gom Bể điều hòa Bể trung hòa Bể khử màu Bể keo tụ Bể tạo Bể lắng I Bể Aerotank Bể lắng II 10 Bể khử trùn 11 Bể nén bùn 12 Nhà điều hà Tổng cộng  STT Máy móc thiết bị Thiết bị Song chắn rác Bơm chìm hố thu gom Thiết bị lọc rác tinh Máy thổi khí bể điều hịa Đĩa thổi khí bể điều hịa Bơm chìm bể điều hịa Tháp giải nhiệt Bơm định lượng châm hóa chất polymer Bơm định lượng châm MageDCA trung hòa 10 Bơm định lượng PAC 11 Motor khuấy trộn 12 Máy thổi khí bể Aerotank 13 Đĩa thổi khí bể Aerotank 14 Bơm bùn tuần hoàn 15 Motor gạt bùn 16 Bồn chứa hóa chất 17 Máy ép bùn 18 Hệ thống ống dẫn, phụ kiện khác TỔNG Chi phí tổng cộng cho phương án = Chi phí xây dựng + Chi phí thiết bị = 19.120.225.000 + 3.298.000.000 = 22.418.225.000 (VNĐ) 145 4.2.2 Phương án  Cơng trình xây dựng đơn vị STT Cơng trình Hố thu gom Bể điều hòa Bể trung hòa Bể khử màu Bể keo tụ Bể tạo Bể lắng I Bể IFAS Bể lắng II 10 Bể khử trùng 11 Bể nén bùn 12 Nhà điều hành Tổng cộng 146  Máy móc thiết bị STT Thiết bị Song chắn rác Bơm chìm hố thu gom Thiết bị lọc rác tinh Máy thổi khí bể điều hịa Đĩa thổi khí bể điều hịa Bơm chìm bể điều hịa Tháp giải nhiệt Bơm định lượng châm hóa chất trung hòa pH, polymer 10 Bơm định lượng châm MageDCA Bơm định lượng châm PAC 11 Motor khuấy trộn 12 Máy thổi khí bể IFAS 13 Đĩa thổi khí bể IFAS 14 Giá thể vi sinh (m ) 15 Bơm bùn tuần hoàn 16 Motor gạt bùn 17 Bồn chứa hóa chất 18 Máy ép bùn 19 Hệ thống ống dẫn, van, phụ kiện khác TỔNG Chi phí tổng cộng cho phương án = Chi phí xây dựng + Chi phí thiết bị = 17.182.425.000 + 5.131.000.000 = 22.313.425.000 (VNĐ) Chọn thiết kế hệ thống xử lý nước thải theo phương án Vì chi phí xây dựng thấp phương án 1, mà hiệu xử lí lại cao hơn, tiết kiệm diện tích đất cần thiết để xây dựng hệ thống xử lý nước thải 148 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lâm Minh Triết (chủ biên), Xử lý nước thải đô thị & cơng nghiệp – Tính tốn thiết kế cơng trình, NXB Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2015 Trịnh Xn Lai, Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải, NXB Xây dựng, 2009 Wastewater Engineering Treatment and Resource Recovery th Nguyễn Thế Đồng (chủ biên), Tài liệu kỹ thuật - Hướng dẫn đánh giá phù hợp công nghệ xử lý nước thải giới thiệu số công nghệ xử lý nước thải ngành Chế biến thủy sản, dệt may, giấy bột giấy, 2011 QCVN 40:2011/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia nước thải cơng nghiệp TCXNVN 51:2008 Thốt nước – Mạng lưới cơng trình bên ngồi - Tiêu chuẩn thiết kế 149 ... xử lý nước thải dệt nhuộm cho C? ?ng ty Sài Gịn Jean c? ?ng suất 2500 m3/ ng? ?y đ? ?m” Mục đ? ?ch nghiên cứu Tính toán, thiết kế hệ th? ?ng xử lý nước thải dệt nhuộm cho C? ?ng ty Sài Gịn Jean c? ?ng suất 2500. .. nước thải ng? ?nh dệt nhuộm 1.2.2 C? ?ng nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm CHƯ? ?NG 2: Đ? ?? XUẤT PHƯ? ?NG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 2.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN C? ?NG NGHỆ 2.2 Đ? ?? XUẤT C? ?NG NGHỆ XỬ LÝ... thiết bị, mặt t? ?ng thể hệ th? ?ng xử lý nước thải dệt nhuộm Phạm vi Nước thải dệt nhuộm C? ?ng ty Sài Gòn Jean Ý nghĩa Thiết kế hệ th? ?ng xử lý nước thải dệt nhuộm đ? ??t tiêu chuẩn đ? ?? xả thải, tiết kiệm