3, 2÷ 4,2 8 Giữ lại trên lưới ∅ 0,15 mm
PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ
Quá trình hấp phụ là quá trình tập hợp các chất hịa tan trong dung dịch lên bề mặt chung của chất lỏng và khí, hai chất lỏng hoặc giữa chất lỏng và chất rắn thích hợp. .
Xử lý bằng bột than hoạt tính: bột than hoạt tính và nước thải (thường là nước thải
sau xử lý sinh học) được cho vào một bể tiếp xúc, sau một thời gian nhất định bột than hoạt tính được cho lắng, hoặc lọc. Do than hoạt tính rất mịn nên phải sử dụng thêm các chất trợ lắng polyelectrolyte. Bột than hoạt tính cịn được cho vào bể aeroten để loại bỏ các chất hữu cơ hịa tan trong nước thải. Than hoạt tính sau khi sử dụng thường được tái sinh để xử dụng lại, phương pháp hữu hiệu để tái sinh bột than hoạt tính chưa được tìm ra, đối với than hoạt tính dạng hạt người ta tái sinh trong lị đốt để oxy hĩa các chất hữu cơ bám trên bề mặt của chúng, trong quá trình tái sinh 5 ÷ 10% hạt than bị phá hủy và phải thay thế bằng các hạt mới.
Khả năng hấp phụ tối đa của than hoạt tính dạng hạt được tính bằng cơng thức: [8,34lb/Mgal.(mg/L)]
với
(X/m)b: khả năng hấp phụ tối đa của than hoạt tính dạng hạt, lb/lb hoặc g/g (thực tế, bằng khoảng 25 ÷ 50% giá trị lý thuyết)
Xb: trọng lượng của chất hữu cơ bị hấp phụ bởi các hạt than hoạt tính lb hoặc g Mc: trọng lượng than hoạt tính sử dụng cho cột lọc
Q: lưu lượng nước thải, Mgal/d
Ci: hàm lượng chất hữu cơ của nước thải, mg/L
Cb: hàm lượng chất hữu cơ bị hấp phụ (lý thuyết), mg/L tb: thời gian cần thiết cho quá trình hấp phụ
Khử trùng (disinfection) khác với tiệt trùng (sterilization), quá trình tiệt trùng sẽ tiêu diệt hồn tồn các vi sinh vật cịn quá trình khử trùng thì khơng tiêu diệt hết các vi sinh vật.
Quá trình khử trùng dùng để tiêu diệt các vi khuẩn, virus, amoeb gây ra các bệnh thương hàn, phĩ thương hàn, lỵ, dịch tả, sởi, viêm gan...
Các biện pháp khử trùng bao gồm sử dụng hĩa chất, sử dụng các quá trình cơ lý, sử dụng các bức xạ. Trong phần này chúng ta chỉ bàn đến việc khử trùng bằng các hĩa chất. Các hĩa chất thường sử dụng cho quá trình khử trùng là chlorine và các hợp chất của nĩ, bromine, ozone, phenol và các phenolic, cồn, kim loại nặng và các hợp chất của nĩ, xà bơng và bột giặt, oxy già, các loại kiềm và axít.
Cl2 hịa tan rất mạnh trong nước (7160 mg/L ở 20oC và 1 atm). Khi hịa tan trong nước nĩ tạo thành hypochlorous acide
Cl2 + H2O ---> HOCl + H+ + Cl-
Với hàm lượng Cl2 thấp hơn 1000 mg/L và pH > 3 phản ứng thủy phân trên diễn ra hồn tồn.
Hypochlorous acide sau đĩ bị ion hĩa thành hypochlorite ion. HOCL ---> OCl- + H+
HOCl và OCl- được coi là lượng chlor tự do hữu dụng. Các dạng khác như calcium hypochlorite cũng được sử dụng
Ca(OCl)2 → Ca2+ + 2OCl-
Hypochlorous acide sẽ tác dụng với ammonia để tạo nên monochloroamine, dichloramine và nitrogen trichloride
NH4+ + HOCl → NH2Cl + H2O + H+ NH2Cl + HOCl → NHCl2 + H2O NHCl2 + HOCl → NCl3 + H2O
Việc sinh ra các sản phẩm trên tùy thuộc vào pH, nhiệt độ, thời gian tiếp xúc và tỉ lệ ban đầu giữa chlorine và ammonia (Cl2 : NH4+ - N). Trong khoảng pH từ 7 ÷ 8 và tỉ
lệ Cl2 : NH4+ - N = 5 : 1 tất cả chlorine tự do hữu dụng sẽ chuyển thành monochloramine trong vịng 1 phút trở lại, nếu tỉ lệ Cl2 : NH4+ - N lớn hơn 5 : 1 thì sẽ cĩ một ít dichloramine được tạo nên. Khi pH < 6, một lượng lớn nitrogen trichloride được tạo thành, đây là một chất khí cĩ mùi hơi do đĩ cần quản lý tốt pH để tránh xảy ra trường hợp này. Chloramine được gọi là hợp chất chlor hữu dụng. Trong nước chloramine bị thủy phân yếu để tạo nên hypoclorous acide. Hiệu suất khử trùng của chloramine tùy thuộc vào lượng hypochlorous acide được tạo nên. Khi cho chlorine vào nước thải cĩ chứa các chất khử (H2S, NO2-, Fe2+, Mn2+...) amonia và các amine hữu cơ đường biểu diễn dư lượng chlorine sau các phản ứng được biểu diễn trong hình
Dư lượng chlorine trong quá trình sử dụng chlorine để khử trùng
Đầu tiên khi cho chlorine vào nước thải nĩ sẽ phản ứng hết với các chất khử do đĩ khơng cĩ chlorine thừa (a - b):
H2S + Cl2 → 2HCl + S
Chlorine cịn tác dụng với phenol tạo nên mono-, di- hoặc trichlorophenol tạo mùi và vị của nước. Nĩ cịn tác dụng với mùn trong nước tạo thành các hợp chất chlor trong đĩ cĩ chloroform CHCl3 là chất gây ung thư.
Cho tới liều lượng b nĩ đã thỏa mãn nhu cầu về chlor đối với các chất khử, do đĩ nếu tiếp tục cho thêm chlor vào nĩ sẽ tạo nên chloramine, chloramine tạo nên một phần dư lượng ở dạng hợp chất chlor hữu dụng. Khi tất cả ammonia và các amine hữu cơ trong nước thải phản ứng hết với chlorine (c) việc tiếp tục cho thêm chlorine vào sẽ tạo nên phản ứng oxy hĩa chloramine quá trình này sẽ làm giảm dư lượng chlor (c - d) và tạo nên N2, NO3 và NCl3. Việc giảm dư lượng chlorine là kết quả của quá trình khử các nguyên tử chlorine đến mức oxy hĩa thấp nhất (chloride). Sau khi đã kết thúc quá trình oxy hĩa các chloramine nếu tiếp tục cho chlor vào nước thải thì sẽ tạo nên dư lượng chlor tự do hữu dụng do đĩ đường biểu diễn từ điểm d sẽ đi lên. Điểm d được coi như là "điểm dừng" của đồ thị. Việc xác định điểm dừng để xác định liều lượng chlorine cần sử dụng cho quá trình xử lý ammonia và khử trùng nước thải (cần thiết phải cĩ dư lượng chlor tự do hữu dụng để bảo đảm cho quá trình khử trùng). Tuy nhiên việc áp dụng điểm dừng để xác định liều lượng chlorine địi hỏi kỹ thuật cao cho nên ít được ứng dụng.
Để đơn giản hĩa vấn đề trong việc xử lý nước thải sinh hoạt người ta xác định dư lượng hợp chất chlor hữu dụng sau 15 phút tiếp xúc giữa nước thải và chlorine nếu đạt nồng độ 0,5 mg/L thì liều lượng chlorine sử dụng là đủ và người ta gọi đĩ là lượng chlorine cần thiết.
Để hồn thành cơng đoạn xử lý nước thải bằng chlorine nước thải và dung dịch chlor (phân phối qua ống châm lổ, hoặc suốt chiếu ngang của bể trộn) được cho vào bể trộn trang bị một máy khuấy vận tốc cao, thời gian lưu tồn của nước thải và dung dịch chlorine trong bể trộn khơng ngắn hơn 30 giây. Sau đĩ nước thải đã trộn lẫn với dung dịch chlorine được cho chảy qua bể tiếp xúc được chia thành những kênh dài và hẹp theo đường gấp khúc.
Thời gian tiếp xúc giữa chlorine và nước thải từ 15 ÷ 45 phút, ít nhất phải giữ được 15 phút ở tải đỉnh. Bể tiếp xúc chlorine thường được thiết kế theo kiểu plug-flow (ngoằn ngoèo). Tỉ lệ dài : rộng từ 10 : 1 đến 40 : 1. Vận tốc tối thiểu của nước thải phải từ 2 ÷ 4,5 m/phút để tránh lắng bùn trong bể.
Mơ tả tĩm tắt địa điểm cơng ty xăng dầu B12
Điều kiện tự nhiên khu vực: Cảng dầu B12 thuộc phường Bãi Cháy TP Hạ Long tỉnh QN. Tổng diện tích kho khoảng trên 50ha( trong đĩ tính cả diện tích bề mặt nước Cảng).
Cách cầu Bãi Cháy 500m, ở vị trí kín giĩ trong vịnh Hạ Long Cách khu trung tâm TP Hạ Long 3km về phía Tây.
Cách Hà Nội 140 km về phía Đơng Bắc.
Địa hình triền đồi hẹp giữa vùng đồi núi thấp, phía Đơng Nam giáp biển.
Bắc và Tây là vùng đồi núi thấp cĩ ít dân cư sinh sống thuộc Phường Bãi Cháy. Phía Bắc chạy dọc theo bờ biển giáp cảng Cái Lân.
Khoảng cách gần nhất từ khu bể đến khu dân cư vào khoảng 500m. Điều kiện khí tượng, thuỷ văn khu vực.
a.Nhiệt độ( oC).
nhiệt độ trung bình năm :2205. Nhiệt độ trung bình lớn nhất :2607. Nhiệt độ trung bình thấp nhất :2006. b. Độ ẩm:
Độ ẩm khơng khí trung bình năm là 82%. c.Bão.
Bão cấp 12 hoặc trên cấp 12.
Mùa mưa bão cĩ thể cĩ từ 5đến 7 cơn bão đổ thẳng vào bờ biển QN d.Mưa: Trong khu vực chia thành hai mùa mưa rõ rệt.
Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 9: tháng 5 là tháng cuối mùa cạn, từ tháng 6 đến tháng 9 là tháng mùa lũ.
Lượng mưa trung bình cả năm: 2000mm.
Mùa khơ kéo dài từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau.Mùa này thường thiếu nước sinh hoạt, cĩ sự sâm nhập mặn của vùng cửa sơng và Vịnh Hạ Long.
Chế độ thuỷ chiều: Nhật triều thuần nhất. Tác động của thuỷ triều , bão lụt rất phức tạp: Hmax = 4,5m
Hmin = 0,0m - Theo độ cao” Độ khơng hải đồ”. Htb = 2,0m - Độ cao sĩng lớn nhất cĩ thể tới 1,5m. Mùa đơng thường cĩ sương mù.
e.Nhận xét chung về điều kiện khí tượng.
Khí hậu chung của khu vực Cảng dầu B12 mang tính chất khí hậu vùng ven biển nĩng ẩm, chịu ảnh hưởng trực tiếp của giĩ mùa, chia thành hai mùa rõ rệt.
Bảng1.2: Tình hình khí tượng quan trắc tại trạm Bãi Cháy năm 2000. Tháng Giờ nắng (Giờ) Nhiệt độ khơng khí trung bình ( oC). Lượng mưa trung bình các tháng và cả năm Độ ẩm khơng khí trung bình cả năm(%) 1 83.3 17.6 1.4 79 2 47.8 18.3 30.5 88 3 23.0 17.9 123.5 86 4 52.2 24.5 39 88 5 189.6 27.4 57.8 82 6 120.5 28.2 362.6 84 7 115.8 27.4 738.9 89 8 169.0 27.4 738.9 89 9 193.7 27.1 285.6 83 10 225.9 23.8 205.9 78 11 211.0 23.8 205.9 78 12 121.9 19.6 21.2 82 Cả năm ∑=1553.7 TB= 23.5 ∑=2255.9 TB= 84 3.Cấp, thốt nước.
* Nguồn nước chủ yếu:
Nhà máy nước Đồng Ho, cơng suất thiết kế 20.000 m3/ ngày đêm. Thực cấp 12000m3/ngày đêm. Chủ yếu cung cấp cho khu vực Bãi Cháy và khu du lich, các cơ sở cơng nghiệp, các điểm dân cư tập trung. Tỷ lệ dân cư được cấp nước máy rất thấp, hịên nay mới đang triển khai dự án cấp nước khu vực Bãi Cháy, Hịn Gai với vốn đầu tư của Chính Phủ Đan Mạch.
Tình hình ơ nhiễm dầu tại ven biển Vịnh Hạ Long.
Vịnh Hạ Longcĩ Cảng Bãi Cháy là nơi cĩ tầu ra vào thường xuyên đây là một nguồn cĩ khả năng gây ơ nhiễm dầu( Nước xả hầm máy cĩ lẫn dầu mỡ khơng được xử lý,….), cần cĩ sự quan tâm chặt chẽ, nĩi chung nước Vịnh Hạ Long đã bị ơ nhiễm, ở nhiều nơi trên Vịnh Hạ Long hàm lượng dầu đă lên đến 0.005mg/l. Đặc biệt các tuyến giao thơng thuỷ hàm lượng dầu cao hơn nhiều.
4.Các cơ sở chính đang hoạt động thuộc Cảng B12
a.Vùng bến nhập và xuất dầu dạng bến phao cách bờ 400m, mực nước sâu 14m, cĩ 5 thiết bị neo, cĩ khả năng tiếp nhận các tầu dầu đến trọng tải 30.000DWT. Dưới đáy cảng là 6 đường ống thépФ219×12mm, chơn sâu gần 2m, nối lên trên bằng ống mềm chịu áp tới 16Kg/cm2 để bơm dầu từ tầu vào kho.
b. Vùng bến xuất nội địa dạng trụ, tựa, kết cấu kiểu bến trọng lực, bao gồm hai vị trí(đã được trang bị xuất tự động qua lưu lượng kế): Bến 300DWT và bến 3500DWT.
c. Khu bể bồn chứa: Bao gồm 8 bể với tổng dung tích 38.000m3. Bể chứa hình trụ gồm 3 loại:
+ 2 bể 8.000m3 + 4 bể 5.000m3 + 2 bể 1.000m3
Khu bể tồn chứa cĩ một nguồn nước thải lẫn xăng dầu đưa về khu xử lý nước thải bao gồm: Nước xả đáy bể, nước xúc rửa bể, nước làm mát bể, nước mưa rơi vào khu vực thành và mái bể, nước mưa rơi vào rãnh cơng nghệ xuất nhập.
d. Trạmbơm xăng dầu:
+ Trạm bơm chính: Được lắp 4 tổ hợp máy bơm UC57; Q= 70/140m3/h; H=140/70mH20, N=55KW, các máy này thuộc bơm ly tâm nhiều cấp, cĩ làm mát ở trục bằng nước, đầu trục được làm kín bằng bạc Grafit.
Nước làm mát máy bơm là hệ thống tuần hồn kín.
Nước thải nhiễm dầu đưa về khu xử lý nước thải chỉ cĩ nước vệ sinh cơng nghiệp trạm bơm.
+Trạm bơm dầu FO: Được lắp đặt 2 tổ hợp bơm của Đức cĩ kí hiệu HP 180-74; Q=225m3/h; H=100m H20; N=132KW, các bơm này đều là bơm trục vít.
e. Hệ thống cứu hoả: Bao gồm hệ thống ống dẫn nước, bọt Ф 159×5 đến các bể; máy bơm cứu hoả cĩ nhiệm vụ:
+ Phun bọt dập tắt đám cháy.
+ Phun nước theo yêu cầu sản xuất, vệ sinh cơng nghiệp hay làm mát trong quá trình chữa cháy, chống nĩng trong mùa hè.
+ Nguồn nước chữa cháy được lấy từ bể cứu hoả cĩ V = 500m3, được bổ sung bằng nguồn nước giếng khoan trong kho và nguồn nước Quốc Gia.
Khi hệ thống phun nước hoạt động( vệ sinh, làm mát bể, ….) tồn bộ lượng nước này được đưa về khu vực xử lý nước thải.
f. Hệ thống thốt nước và xử lý nước thải:
Hệ thống thốt nước mưa quy ước sạch( Nước mưa rơi trong khu bể, bên ngồi đê bao chân bể) được xả trực tiếp ra biển.
Hệ thống thốt nước thải nhiễm dầu từ khu bể chứa, trạm bơm…..về khu xử lý nước thải.
PHẦN II: HỆ THỐNG THỐT NƯỚC , XỬ LÝ NƯỚC THẢI CẢNG DẦU B12 2.1.HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG THỐT NƯỚC, XỬ LÝ NƯỚC THẢI CẢNG DẦU B12 TRƯỚC KHI CẢI TẠO
a. Hệ thống thốt nước Cảng dầu B12 được tách làm hai hệ thống riêng biệt:
+ Hệ thống thốt nước mưa: Dẫn nước mưa bên ngồi khu vực đê ngăn cháy( bằng hệ thống rãnh hở thu nước) và hệ thống nước mưa rơi bên trong khu vực đê ngăn cháy( ngồi đê bao chân bể chứa xăng dầu) bằng hệ thống ống Ф273 chơn ngầm xả thẳng ra biển
+ Hệ thống thốt nước thải sản xuất: Dẫn nước xả đáy bể, nước mưa rơi vào khu vực mái bể , thành bể( trong đê bao chân bể) , rãnh cơng nghiệp qua các hố Clápê, hố bịt, hố kiểm tra… theo hệ thống Ф219 chơn ngầm về khu xử lý nước thải.
b. Cơng nghệ xử lý( bản vẽ)
- Tồn bộ nước thải nhiễm dầu tại các khu bể( Bể A1,A2, D1, D2, M1,M2,M3,M4) được tập trung đưa về bể tập trungG3( V=12 m3), bể tách dầu lớp mỏng(G4) bằng hệ thống đường ống thép Ф273 v à Ф325mm. Tại G3 dầu nổi lên đựơc thu lại nhờ thiết bị thu dầu và được bơm về bể lắng gạn dầu sơ bộ G1. Nước được xả đáy qua 2 ống bê tơng Ф400 thốt ra biển.
- Trước khi cải tạo Cảng dầu B12 cĩ 8 miệng xả nước thải ra ngồi mơi trường, trong đĩ cĩ 2 miệng thải nước thải sản xuất sau xử lý.
- Nước thải nhiễm sau khi được bơm lên bểG1, được giữ lại trong bể đủ thời gian phân ly dầu và nước, nước được xả đáy qua bể G4 thốt ra biển, dầu được gạn về bể G2 và được bơm trở về cơng nghệ pha chế.
c. Các cơng trình xử lý: Bao gồm:
+ Hệ thống đường ống dẫn nước thải sản xuất: Dùng ống Ф273 và Ф325 đưa từ các khu bể về khu xử lý.
+Đương thốt nước từ sau bể G3, G4 ra biển Ф400.
+ Bể G3 cĩ V= 13m3, trong đĩ cĩ thiết kế thiết bị thu dầu- Nguyên lý chảy tràn đấu nối với cơng nghệ hút của trạm bơm tiêu độc.
+Bể G4 cĩ V=8m3, trong đĩ thiết bị dạng lớp mỏng, lắp đặt thiết bị thu dầu- Nguyên lý chảy tràn đấu nối với cơng nghệ hút của trạm bơm tiêu độc.
+ Trạm bơm tiêu độc: 1 bơm ACBH -80A; một bơm trục vít với tổng lưu lượng khoảng 30m3/h.
+ Bể lắng gạn dầu sơ bộ G1 cĩ V=300m3. +Bể chứa dầu G2 cĩ V=6m3.
d. Chất lượng nước thải: Nước thải sau khi gạn lắng tách dầu sơ bộ tại bể G1 được xả qua bể gạn dầu với lớp mỏng G4 tách dầu một lần nữa trước khi xả ra ngồi mơi trường. Nước thải này cĩ thành phần: Cacbua Hydro rất cao( 420-600mg/l), hàm lượng Chì (Pb từ 0.225-1.35mg/l).( Kết quả phân tích của TT Kỹ thuật mơi trường đơ thị và khu cơng nghiệp- Trường ĐHXD Hà Nội-CEETIA).
2.2. Những tồn tại.
+ Bể G1 chỉ cĩ một miệng gạn dầu Ф100 đặt cố định ( Cách chân bể 0.34m)Trong đĩ miệng xả nước ra mơi trường cách chân bể 0.18m.
+ Để gạn được dầu về bể G2 ta phải tổ chức xả nước về bể G4 đến khi mức