- Quỏ trỡnh vận hành phả
b) Hố thu gom nước thải:
Từ bể mạ cú 4 dũng thải chớnh đi theo cỏc tuyến ống khỏc nhau đặt chỡm dưới đất về hố thu gom nước thải với lưu lượng mỗi dũng là:
+ Dũng Cr: Q = 7,5 m3/h + Dũng Xianua: Q = 5 m3/h + Dũng Zn: Q = 6,25 m3/h
+ Dũng Ni: Q = 6,25 m3/h
Hố thu gom được thiết hỡnh chữ nhật, đặt nửa chỡm nửa nổi trờn mặt đất. Vật liệu xõy dựng: bờ tụng cốt thộp.
Thời gian lưu nước trong hố thu gom tối thiểu là 15 – 20 phỳt.
⇒ Chọn thời gian lưu nước là t = 15 phỳt.
+ Thể tớch hố thu gom của dũng Cr là: V1 = Q.t = 7,5. 15
60= 1,875 (m3) + Thể tớch hố thu gom của dũng Xianua: V2 = Q.t = 5. 15
60= 1,25 (m3) + Thể tớch hố thu gom của dũng Zn và Ni: V3 = V4 = Q.t = 6,25.15
60 = 1,5625 (m3) 1,5625 (m3)
Kớch thước hố thu gom mỗi dũng: + Hố thu gom của dũng Cr:
V1 = cao ì rộng ì dài = 1 x 1,25 x 1,5 = 1,8 (m3) + Hố thu gom dũng Xianua:
V2 = cao ì rộng ì dài = 1 x 0,85 x 1,5 = 1,275 (m3) + Hố thu gom của dũng Zn và Ni:
V3 = V4 = cao ì rộngì dài = 1 x 1,05 x 1,5 = 1,575 (m3) Kớch thước xõy dựng hố thu là:
Chọn chiều cao bảo vệ là 0,3m
V1xd = cao ì rộng ì dài = 1,3 x 1,25 x 1,5 = 2,4375 (m3) V2xd = cao ì rộng ì dài = 1,3 x 0,85 x 1,5 = 1,6575 (m3)
V3xd = V4xd = cao ì rộng ì dài = 1,3 x 1,05 x 1,5 = 2,0475 (m3)
(Ngồi tỏc dụng lưu giữ nước thải, mỗi hố thu gom này cũn cú tỏc dụng như một bể lắng cỏt nhằm tỏch cỏc hạt vụ cơ cú lẫn trong dũng thải của phõn xưởng. Lượng cặn lắng sẽ được cụng nhõn nhà mỏy định kỡ lấy ra khỏi hố với thời gian lấy là 1-1,5 thỏng/lần.)
IV.2. Tớnh toỏn cỏc thiết bị chớnh của hệ thống xử lý nước thải:
Tổng lưu lượng nước thải là 200 m3/ngày hoạt động với cụng suất 8h/ngày với cỏc thụng số thiết kế đề bài đĩ nờu.
IV.2.1. Bể điều hũa:
a) Nhiệm vụ:
Nước thải thường cú lưu lượng và thành phần cỏc chất bẩn khụng ổn định theo thời gian và khụng ổn định tựy theo nhu cầu về sản phẩm mạ của khỏch hàng. Sự dao động này nếu khụng được điều hồ sẽ ảnh hưởng đến chế độ cụng tỏc của trạm xử lý nước thải, đồng thời gõy tốn kộm nhiều về xõy dựng cơ bản và quản lý. Do vậy, nước thải đưa vào xử lý cần phải điều hồ nhằm tạo cho dũng nước thải vào hệ thống xử lý gần như khụng đổi, khắc phục những trở ngại cho chế độ cụng tỏc do lưu lượng và nồng độ nước thải dao động gõy ra và đồng thời nõng cao hiệu suất xử lý cho tồn bộ dõy chuyền.
b) Mụ tả:
H
Bể điều hũa đặt sau hố thu gom, nhận nước thải trực tiếp từ hố gom, đặt nửa chỡm nửa nổi trờn mặt đất. Tại mỗi bể điều hũa, chỳng ta cú thể dựng cỏnh khuấy hoặc sục khớ để điều hũa nồng độ cỏc chất trong nước thải. Ở đõy, ta lựa chọn phương phỏp khuấy trộn là sục khớ bằng mỏy nộn. Phương phỏp này sử dụng điện năng khụng lớn và cũn cú tỏc dụng tăng lượng oxy hũa tan trong nước giỳp cho cỏc quỏ trỡnh oxy húa được tốt hơn. Nước thải sau khi điều hũa cú hàm lượng oxy hũa tan cao.
Bể điều hũa dạng hỡnh chữ nhật trờn mặt bằng. Với 4 dũng thải chớnh cú 4 bể điều hũa.
• Vật liệu xõy dựng: Bờ tụng cốt thộp cú trỏt lớp vữa chịu acid, thành bể dày 22cm.
• Thể tớch bể:
Do khụng cú số liệu về sự thay đổi lưu lượng, thành phần nước thải theo thời gian trong ngày, nờn chọn thời gian lưu là 45 phỳt tớnh gần đỳng theo thời gian lưu cần thiết.
Cụng thức tớnh thể tớch bể: V = Qmax.t trong đú là Qmax = β.Q (với β là hệ số khụng điều hũa; chọn β = 1,5).
+) Với bể điều hũa dũng Cr:
V = Qmax.t = 1,5.7,5.
6045 45
Hỡnh dạng của bể hỡnh chữ nhật, cú lút nhựa composit, chịu được axit, chịu được mài mũn, kớch thước bể:
- Cao: H = 1,8m (H = 1,5 – 2m)
-Chiều cao bảo vệ: Hbv = 0,2m (nổi trờn mặt đất) - Tổng chiều cao: 2m
- Dài: L = 2,3m
- Cạnh đỏy: B = 2,1m
→V = 1,8 x 2,1 x 2,3 = 8,694 (m3)
- Thể tớch thực: V = 2 x 2,1 x 2,3 = 9,66 (m3) +) Với bể điều hũa dũng Xianua:
V = Qmax.t = 1,5.5.
6045 45
= 5,625 (m3)
Hỡnh dạng bể điều hũa là hỡnh chữ nhật, cú lút nhựa composit, chịu được axit, chịu được mài mũn, kớch thước bể:
- Cao: H = 1,8m (H = 1,5 – 8m)
- Chiều cao bảo vệ: Hbv = 0,2m (nổi trờn mặt đất) - Tổng chiều cao: 2m
→V = 1,8 x 2,3 x 1,4 = 5,796 (m3)
- Thể tớch thực: V = 2 x 2,3 x 1,4 = 6,44 (m3) +) Với bể điều hũa dũng Zn và dũng Ni:
V = Qmax.t = 1,5.6,25.
6045 45
= 7,0313 (m3)
Hỡnh dạng bể điều hũa là hỡnh chữ nhật, cú lút nhựa composit, chịu được axit, chịu được mài mũn, kớch thước bể:
- Cao: H = 1,8m
- Chiều cao bảo vệ: Hbv = 0,2m (nổi trờn mặt đất) - Dài: L = 2,3m
- Cạnh đỏy: B = 1,7m
→V = 1,8 x 2,3 x 1,7 = 7,038 (m3)
- Thể tớch thực: V = 2 x 1,7 x 2,3 = 7,82 (m3)
Phớa trờn bể tuyển nổi lắp cỏc tấm đan bảo vệ trỏnh những tai nạn cho cụng nhõn vận hành hệ thống.
• Hệ thống thổi khớ được bố trớ ở đỏy bể điều hũa. Ống phõn phối thường cú đường kớnh 50 – 75 mm. [13]
+ Sử dụng thiết bị cấp khớ tạo bọt cú kớch thước trung bỡnh kiểu dàn ống phõn phối khớ nộn dạng đục lỗ. Hệ thống phõn phối gồm 1 tuyến ống dẫn khớ
chớnh D70 mm từ mỏy nộn khớ tới cỏc bể điều hũa. Tại mỗi bể cú: 1 đường ống nhỏnh D50 mm dẫn khớ xuống dàn sục khớ phớa dưới, mỗi đường ống lắp van một chiều để điều chỉnh lượng khụng khớ cấp vào từng bể điều hũa cho phự hợp với lượng nước thải vào bể. Thường lựa chọn hệ thống phõn phối khớ là đĩa quay, mỗi đĩa cỏch nhau 50cm.
- Bể điều hũa dũng Cr cú 4 hàng đĩa/bể, 5 đĩa/hàng. - Bể điều hũa dũng Xianua cú 3 hàng đĩa/bể, 5 đĩa/hàng. - Bể điều hũa dũng Ni và dũng Zn cú 3 hàng đĩa, 5 đĩa/hàng.
Trờn mỗi đường ống D50 ta lắp một van một chiều để điều chỉnh lượng khụng khớ cấp vào từng bể điều hũa cho phự hợp với lượng nước thải vào bể. + Do chỉ cú tỏc dụng xỏo trộn nước thải là chớnh nờn cường độ cấp khớ của mỏy nộn cú thể thay đổi tựy vào lượng nước vào bể.
Nước thải từ bể điều hũa tự chảy tràn sang ngăn thu nước bờn cạnh qua lưới chắn làm bằng inox. Lưới này cú tỏc dụng tỏch rỏc vụ cơ lần nữa, trỏnh tắc bơm. Từ ngăn thu nước, nước thải được bơm lờn cỏc bể phản ứng. Ngăn thu nước cũng được xõy bằng bờ tụng cốt thộp. Chọn kớch thước ngăn thu nước là:
+) Với ngăn thu của dũng Cr:
- Rộng: 2,1m - Sõu: 1,8m
- Chiều cao dự phũng: 0,2m
=> Thể tớch xõy dựng là: 2.2,1.0,5 = 2,1 (m3). +) Với ngăn thu dũng Xianua:
- Kộo dài với bể điều hũa 0,5m - Rộng: 1,4m
- Sõu: 1,8m
- Chiều cao dự phũng: 0,2m
=> Thể tớch xõy dựng: 2.1,4.0,5 = 1,4 (m3). +) Với ngăn thu dũng Zn và dũng Ni:
- Kộo dài với bể điều hũa 0,5m - Rộng: 1,7m
- Sõu: 1,8m
- Chiều cao dự phũng: 0,2m
=> Thể tớch xõy dựng là: 2.1,7.0,5 = 1,7 (m3).
Từ ngăn thu nước, nước thải được bơm lờn cụm bể phản ứng đặt ở trờn cao. Do đú trong ngăn thu nước ta xõy dựng bệ đặt bơm. Bơm được đặt chỡm dưới nước.
IV.2.2. Bể oxy húa và khử:
Tiến hành phản ứng khử đối với dũng Crom và phản ứng oxy húa đối với dũng Xianua.
IV.2.2.1 Bể khử Crom: a) Nguyờn lý hoạt động:
Nhiệm vụ là khử Cr(VI) thành Cr(III). Dũng thải chứa Cr được đưa vào bể phản ứng, được khuấy trộn đều với cỏc húa chất (Na2SO3) nhờ hệ thống cỏnh khuấy, tham gia phản ứng khử Cr(VI) thành Cr(III).
Hỡnh IV.4: Nguyờn lý làm việc của bể khử Cr6+.
Nguyờn lý hoạt động của bể phản ứng khử Cr6+ thành Cr3+ được mụ tả như hỡnh IV.4. Húa chất Na2SO3 được định lượng đưa vào bể phản ứng. Dung dịch axit (98%) từ bể chứa axit định lượng và đưa vào bể chứa để tạo mụi
lượng nhằm kiểm soỏt lượng axit đưa vào bể, tạo điều kiện cho phản ứng xảy ra tối ưu (ở đõy dũng Cr mang tớnh axit nờn dựa vào thiết bị đo pH mới thờm axit với lượng thớch hợp).
Dũng thải chứa crụm được đưa vào bể chứa, được khuấy trộn đều với cỏc hoỏ chất nhờ hệ thống cỏnh khuấy, tham gia phản ứng khử crụm (VI) thành crụm (III). Với thời gian phản ứng là 25 - 30 phỳt, hiệu suất khử crụm đạt 99,9% [6]. Nước ra khỏi bể được đưa vào bể phản ứng kết tủa.