CH NG 3
PH NG H NG & GI I PHÁP
3.1 Yêu cầu đ tƠi, ph ng pháp ác đ nhvƠ thông s thi t k :
3.1.1 Yêu c u đ tƠi vƠ ph ng pháp xác đ nh:
3.1.1.1 Yêu c u đ tƠi:
Xác đ nh đ c m i quan h c a đi n áp, dòng đi n vƠ th i gian x lỦ đ n hi u su t x lỦ các t p ch t có trong n c th i.
N c th i y t ph i đ c x lỦ vƠ kh trùng tr c khi th i ra môi tr ng. Sau
khi x lỦ n c th i đ t tiêu chuẩn c t B có th th i tr c ti p vào c ng th i chung c a khu dơn c . Các giá tr gi i h n cho phép x th i đ c cho trong b ng 3.1:
B ng 3.1Giá tr gi i h n các thông s vƠ n ng đ các ch t ô nhi m
trong n c th iy t theo QCVN 28:2010/BTNMT [7] TT THỌNG S Đ N V GIỄ TR C A B 1 pH - 6,5 ậ 8,5 6,5 ậ 8,5 2 BOD5 (20oC) mg/l 30 50 3 COD mg/l 50 100 4 T ng ch t r n l l ng (TSS) mg/l 50 100 5 Sunfua (tính theo H2S) mg/l 1,0 4,0 6 Amoni (tính theo N) mg/l 5 10 7 Nitrat (tính theo N) mg/l 30 50 8 Phosphat (tính theo P) mg/l 6 10 9 D u mỡ đ ng th c v t mg/l 10 20 10 T ng ho t đ phóng x α Bq/l 0,1 0,1 11 T ng ho t đ phóng x β Bq/l 1,0 1,0 12 Tổng o iforms MPN/100ml 3000 5000
13 Salmonella Vi khuẩn/100 ml KPH KPH
14 Shigella Vi khuẩn/100ml KPH KPH
15 Vibrio cholerae Vi khuẩn/100ml KPH KPH
Ghi chú:
KPH: Không phát hi n.
Thông s T ng ho t đ phóng x α vƠ β ch áp d ng đ i v i các c s khám, ch a b nh có s d ng ngu n phóng x .
Trong đó:
C là giá tr c a các thông s vƠ các ch t gơy ô nhi m.
C t A quy đ nh giá tr C c a các thông s vƠ các ch t gơy ô nhi m lƠm c s tính toán giá tr t i đa cho phép trong n c th i y t khi th i vƠo các ngu n n c đ c dùng cho m c đích c p n c sinh ho t.
C t B quy đ nh giá tr C c a các thông s vƠ các ch t gơy ô nhi m lƠm c s tính toán giá tr t i đa cho phép trong n c th i y t khi th i vƠo c ng th i chung c a khu dơn c .
3.1.1.2 Ph ng pháp xác đ nh:
Giá tr các thông s ô nhi m trong n c th i y t th c hi n theo các tiêu chuẩn qu c gia sau đơy:
- TCVN 6492:1999 (ISO 10523:1994) Ch t l ng n c - Xác đ nh pH;
- TCVN 6001 - 1:2008 Ch t l ng n c - Xác đ nh nhu c u oxy hoá sau n
ngày (BODn) ậ Ph n 1: Ph ng pháp pha loƣng vƠ c y có b sung
allylthiourea;
- TCVN 6491:1999 (ISO 6060:1989) Ch t l ng n c - Xác đ nh nhu c u oxy hóa h c (COD);
- TCVN 6625:2000 (ISO 11923:1997) Ch t l ng n c - Xác đ nh ch t r n l
- TCVN 6637:2000 (ISO 10530:1992) Ch t l ng n c - Xác đ nh sunfua hòa tan - Ph ng pháp đo quang dùng metylen xanh;
- TCVN 5988:1995 (ISO 5664:1984) Ch t l ng n c - Xác đ nh amoni
Ph ng pháp ch ng c t vƠ chuẩn đ ;
- TCVN 6180:1996 (ISO 7890 ậ 3:1988) - Ch t l ng n c - Xác đ nh nitrat ậ Ph ng pháp tr c ph dùng axit sunfosalixylic;
- TCVN 6494:1999 - Ch t l ng n c - Xác đ nh các ion Florua, Clorua, Nitrit, Orthophotphat, Bromua, Nitrat vƠ Sunfat hòa tan b ng s c kỦ l ng
ion;
- Ph ng pháp xác đ nh t ng d u mỡ đ ng th c v t th c hi n theo US EPA
Method 1664 Extraction and gravimetry (Oil and grease and total petroleum hydrocarbons);
- TCVN 6053:1995 Ch t l ng n c - Đo t ng ho t đ phóng x anpha trong
n c không mặn. Ph ng pháp ngu n dƠy;
- TCVN 6219:1995 Ch t l ng n c - Đo t ng ho t đ phóng x beta trong
n c khôngmặn;
- TCVN 6187 - 1:2009 (ISO 9308 - 1:2000/Cor 1:2007) Ch t l ng n c ậ Phát hi n vƠ đ m vi khuẩn coliform, vi khuẩn coliform ch u nhi t vƠ escherichia coli gi đ nh - Ph n 1 - Ph ng pháp mƠng l c;
- TCVN 6187 - 2:1996 (ISO 9308 - 2:1990) Ch t l ng n c - Phát hi n vƠ đ m vi khuẩn coliform, vi khuẩn coliform ch u nhi t vƠ escherichia coli gi đ nh - Ph n 2: Ph ng pháp nhi u ng;
- TCVN 4829:2001 Vi sinh v t h c - H ng d n chung các ph ng pháp phát
hi n Salmonella;
- SMEWW 9260: Ph ng pháp chuẩn 9260 - Phát hi n các vi khuẩn gơy b nh
(9260 Detection of Pathogenic Bacteria, Standard methods for the Examination of Water and Wastewater) ;
Ch p nh n áp d ng các ph ng pháp xác đ nh theo nh ng tiêu chuẩn qu c t có đ chính xác t ng đ ng hoặc cao h n tiêu chuẩn qu c gia. Khi ch a có các
tiêu chuẩn qu c gia đ xác đ nh các thông s quy đ nh trong Quy chuẩn nƠy thì áp d ng các tiêu chuẩn qu c t .
3.1.2 Thông s thi t k :
3.1.2.1 Quy trình x lỦ:
ả nh 3.1: Quy tr nh n th i bằng ng nghệ p sm
Hình 3.1 mô t quy trình x lỦ n c th i b ng công ngh plasma. Trong đó, n c th i t b ch a (1) đ c b m liên t c nh máy b m (2), sau đó đ c đi u ch nh và n đ nh l u l ng nh đi qua van ti t l u (3) tr c khi đi vƠo bu ng plasma (4). Plasma đ c t o ra trong bu ng nh n i v i đi n áp cao 10-40KV và t n s cao 20-75KHz t m ch đi u khi n dòng plasma (5) g m b ngu n plasma và h th ng đi u khi n dòng plasma. Toàn b quá trình v n hành t đ ng và an toàn
plasma xong, n c th i đ c đ a ra h th ng thoát n c. Bu ng plasma (4) g m nhi u mô đun x lỦ plasma đ n đặt song song nhau nh hình 1 c t (I-I). Trong đó, m i m t mô đun x lỦ plasma đ n g m hai ng cách đi n có đ ng kính khác nhau (7,9), ng trong th p h n ng ngoài, đặt đ ng đ ng tr c nhau vƠ đi n c c (8) d c thành ng và ôm sát thành ng ngoài. N c th i đ c b m vào ng trong (9) theo
h ng t d i lên trên và ch y tràn ra ngoài thành ng vƠ đ c n i v i c c ơm c a ngu n plasma. ng bên ngoƠi đóng vai trò lƠ ch t cách đi n. Đi n c c ngoƠi đ c n i v i c c d ng c a ngu n plasma. Khi n c th i đi t i vùng c a đi n c c thì s x y ra s phóng đi n gi a hai đi n c c, m t đi n c c lƠ n c và m t đi n c c nhôm. Kho ng tr ng gi a hai đi n c c là vùng t o ra môi tr ng plasma. V i đ nh
h ng thi t k h th ng x lỦ n c th i các c s y t v a và nh (tr m y t ph ng
xƣ, phòng khám đa khoa,...), h th ng đ c thi t k v i các thông s nh b ng 3.2. H th ng x lý hoàn thi n v i l u l ng 05 m3/ngày.
B ng 3.2 Thông s c a h th ng x lỦ n c th i y t L u l ng x lý: 01 - 05 m3/ngày Công su t: P = 1.2 KW/h Nhi t đ : 300 C ậ 400 C Đi n áp s d ng: 220 V
Kích th c: 1,5x0.7x0.7 m Đi u khi n t đ ng
Kh i l ng: 50 Kg V t li u: INOX, PYRES
Sau khi đƣ xác đ nh đ c quy trình x lý, ta nh n th y r ng ph n quan tr ng nh t là thi t k b ph n bu ng plasma, c th là các ng c a bu ng Plasma.
3.1.2.2 Thông s thi t k c a bu ng plasma:
- L u l ng 05 m3/ngƠy đêm. - Ho t đ ng theo chu kì c 01 ti ng thì ngh 15 phút. - Đi n áp đ u vào: 220V - Đi n áp đ u ra: 0 ÷ 40 KV - T n s : 20 ÷ 75 KHz - C ng đ dòng đi n: 0 ÷ 10 A - Nhi t đ : 300 C ậ 400 C
3.1.2.3 Nguyên lỦ lƠm vi c c a bu ng plasma:
Ngu n phát Plasma cung c p dòng plasma cho bu ng plasma g m hai ng th y tinh và th ch anh đặc đ ng tr c nhau v i đ ng kính khác nhau. ng bên trong
(có = 12 mm, dƠy 1 mm) đ c b m n c theo h ng t d i lên r i ch y trƠn
ng c l i vƠ đ c n i v i c c ơm c a ngu n đi n cao áp. ng bên ngoƠi (có = 25 mm, dƠy 2 mm) đóng vai trò lƠ ch t cách đi n vƠ đ c n i v i c c d ng c a ngu n, đi n c c có chi u dƠi 40 mm. Trong tr ng h p nƠy n c th i không nh ng đóng vai trò lƠ đi n c c ơm mƠ còn có tác d ng gi i nhi t cho bu ng Plasma.
ng th y tinh th ch anh đ c s d ng lƠm v t li u cách đi n trong su t v i
tia UV (Ultraviolet). Thí nghi m cho th y tia plasma đ c t o ra gi a hai ng th y tinh vƠ th ch anh đ ng tr c nhau.
3.2 Ph ng h ng vƠ gi i pháp thực hi n:
3.2.1 Ph ng án 1:
Hình 3.3 a,b: Ph ơng án 1
Dùng hai t m đ đặt song song thông qua 4 cơy ti ch ng có M20x2. Các l trên hai t m đ c gia công đ ng tr c nhau đ c đ nh các ng th ch anh Ø = 25
trong đo n d i c a l b c taro ren M10x1 l p v i đ u n i ng n c M10x1đ b m n c th i vƠo t d i lên đi vƠo ng th y tinh = 12 mm vƠ ch y trƠn bám trên thƠnh ng trong quá trình x lỦ.
u đi m: - Thi t k đ n gi n. - D gia công và l p ráp. - Đ đ ng tơm gi a ng to vƠ ng nh t ng đ i t t. N h c đi m: - Đ chính xác không cao.
- Không canh ch nh đ c tâm c a ng thuỷ tinh nh so v i ng th ch anh l n.
- Không đi u ch nh đ c l u l ng m i ng.
- Khó thoát n c, d bám cặn rác.
- Không đ c đẹp v ki u dáng.
3.2.2 Ph ng án 2:
Hình 3.4 ,b: Ph ơng án 2
Dùng hai t m đ ghép song song nhau b ng tr c gi a và bulong M14x1.75.
Tr c gi a hình tr = 40 mm dài 60 mm, 2 đ u đ ctaro ren M14x1.75 đ l p vào 2 t m đ trênvƠ d i.
T m đ trên dƠy 30 mm đ c gia công các rƣnh bán nguy t chia đ u trên đ ng tròn đ ghép các ng th y tinh = 25 mm.
T m đ d i dƠy 25 mm đ c khoan l b c Ø = 12 mm sâu 15 mm (đ l p
c đ nh ng th y tinh = 12mm, các ng th y tinh nƠy đ c hƣm b ng đai c M5x0.5) và Ø = 8.5 mm sâu 10 mm đ taro ren M10x1 (l ren dùng l p co đ u n i
ng n c có M10x1).
N c đ c b m vƠo ng = 12 mm theo h ng t d i lên r i ch y trƠn
bám trên thƠnh ng trong đi qua vùng có tia Plasma đ x lỦ.
u đi m: - Kích th c g n. - Thoát n c d dƠng, ch ng bám cặn rác. - Đẹp v ki u dáng. N h c đi m: - Ph c t p, khó ch t o. - Khó l p ráp.
- Không canh ch nh đ c v trí ng thuỷ tinh nh so v i ng th y tinh l n.
- Không đi u ch nh đ c l u l ng m i ng.
3.2.3 Ph ng án 3:
Hình 3.5 ,b: Ph ơng án 3
Bu ng plasma bao g m các c m sau: c m đ - ph t, c m h p đ ng n c và
h p chia n c, c m ng nh , c m ng l n, sƠn flyback, 2 đĩa V đi u ch nh, c dê, flyback, tr c, lò xo.
H p đ ng n c có đ ng kính ngoƠi Ø = 450 mm, đ ng kính trong =
370 mm, cao 48 mm vƠ đ ng kính l b c = 210 mm đ c ghép v i h p chia
n c có đ ng kính ngoƠi = 250 mm, đ ng kính trong = 206 mm, cao 48
mm qua 10 đai c M7x0.7. T m đ dƠy 20 mm đ c khoan 10 l = 20 mm, cho
colet vƠo trong ng nh có xác đ nh v trí tính t mặt đ u ng nh t i mặt đ u colet, si t chặt c dê, đặt lòxo. ng nh đ c đi u ch nh thông qua các lò xo nƠy. T m đ đ c ghép v i c m h p chia n c thông qua các đai c M7x0.7. SƠn flyback dày 5
mm đ c khoan 10 l = 28 mm đ c ghép v i h p đ ng n c thông qua các đai
c M7x0.7. Hai đĩa V dùng đ gá ng ngoƠi song song nhau đ c n i v i nhau thông qua tr c gi a hình tr = 24 mm dài 147 mm, 2 đ u đ c taro ren M12x1.75. Đặt các ng th ch anh vƠo, si t c dê ôm toƠn b 10 ng, canh ch nh h th ng: tơm l nh , đ đ ng tr c, l u l ng. Cu i cùng l p các flyback vào. N c sau khi b m s qua van đi u ch nh l u l ng đ n h p chia n c, sau đó đ n ng th y tinh r i ch y trƠn bám trên thƠnh ng qua vùng Plasma đ x lỦ r i ch y vƠo h p đ ng n c vƠ th i tr c ti p ra ngoƠi.
u đi m:
- D gia công và ch t o.
- Có kh năng đi u ch nh tơm ng nh theo ph ng tr ng l c.
- Có kh năng đi u ch nh đ đ ng tơm gi a ng to vƠ ng nh .
- Có kh năng đi u ch nh l u l ng ch y trong ng nh .
- H th ng không rò n c, thoát n c d dƠng.
- Đ m b o đ c đi n áp.
- D l p ráp.
- Ki u dáng đẹp.
Nh c đi m:
- Gia công nhi u chi ti t.
3.3 Phơn tích vƠ lựa ch n ph ng án:
Ch n v t li u lƠ inox 304 (ch ng g sét khi ti p xúc n c th i)
Ph ng án 1 gia công l ren M30x2.5 trên t m đ vuông 400x400x20 r t khó
khăn, ki u dáng không đẹp, không canh ch nh đ c tơm c a ng thuỷ tinh nh so v i ng th ch anh l n, không đi u ch nh đ c l u l ng m i ng, khó thoát n c, d bám cặn rác, hi u su t đi n áp gi m.
Ph ng án 2 có u đi m v ki u dáng nh ng gia công mi ng kẹp ng th y
tinh ngoài vƠ rƣnh bán nguy t trên đ tròn khó khăn. Khi l p ráp l i không đi u ch nh cho ng th y tinh l n đ ng tơm v i ng nh , không đi u ch nh đ c l u l ng m i ng, hi u su t đi n áp gi m.
Ph ng án 3 tuy ch t o ph c t p do nhi u chi ti t vƠ canh ch nh ban đ uh i lơu nh ng gia công d dƠng, nh g n, có kh năng đi u ch nh tơm ng nh theo ph ng tr ng l c, có kh năng đi u ch nh đ đ ng tơm gi a ng to vƠ ng nh , có kh năng đi u ch nh l u l ng ch y trong ng nh , h th ng không rò n c, thoát n c d dƠng, đ m b o đ c đi n áp.
Qua phơn tích nh trên thì ta th y ph ng án 3 lƠ h p lỦ nên ta ch n ph ng
án này.
3.4 Tr nh tự công vi c tiên hành:
V i thi t k bu ng Plasma đƣ ch n nh trên thì ta ti n hƠnh các công vi c
nh sau:
- Lên b n v chi ti t cho t ng b ph n c n gia công.