4.1.1. Chi phí xây dựng của hệ thống xử lý:
Chi phí xây dựng của hệ thống xử lý nước thải được tính tuơng đối, trình bày trong bảng sau: (đơn vị tính theo 1.000.000 đồng).
STT Vật tư, thiết bị (1) Quy cách (2) Số lượng (3) Đơn giá (4) Thành tiền (5) Thiết bị chính: 1 Song chắn rác Hố gom 2 x 2 cm 1 0,1 0,1 Hố bơm 0,5 x 0,5 cm 1 0,1 0,1
2 Hố thu gom Bể hình chữ nhật, được xây dựng bằng bê tơng. V=1,271 m3 1 1 1,3 3 Bể điều hịa Bể hình chữ nhật, bê tơng cốt thép, thành dày 22cm; lĩt nhựa composit. V = 4,845 m3 1 1 4,9 4 Hố bơm nước Hình chữ nhật, bê tơng cốt thép, lĩt nhựa composit. V = 1,275 m3 1 1 1,3 5 Bể kết tủa Hình trịn, bê tơng cốt thép, thành dày 10cm, lĩt nhựa composit. V = 0,376 m3 1 1 0,4 6 Bể lắng đứng Xây bằng bê tơng, hình trụ trịn, đáy chĩp nĩn. V = 5,625 m3 1 1 5,6 7 Bể chứa bùn Hình chữ nhật, xây bằng bê tơng cốt thép, lĩt nhựa composit.
V = 0,255 m3 1 1 0,3
8 Bể trung hịa Hình chữ nhật, xây bằng bê tơng cốt thép, lĩt nhựa composit.
V= 0,75 (m3) 1 1 0,8
9 Tổng 1 14,8
Thiết bị phụ:
11 Nút ấn, cơng tắc, rơle trung gian, đèn/cịi báo cảnh, cáp động lực, dây tín hiệu và phụ kiện Hàn Quốc 3,9 3,9
12 Thùng hĩa chất Làm bằng nhựa chịu axit hoặc kiềm.
Với thể tích 5l, 1l. 2 2 4
13
Máy pH met, hiện số tự động điều chỉnh.
Dải đo pH từ 0-14. Độ phân giải 0,1; 2 điện kép. 2 3 6 14 Hệ thống đường ống, van - Ống cĩ đường kính lần lượt là φ 110, φ36, φ33,…
- Van: 10 cái trên các đường ống.
50
15 Cánh khuấy
Cho bể kết tủa, mơ tơ N = 0,5 kW. 1 1,7 1,7 Cho bể trung hịa, mơ tơ N = 2kW. 1 3,2 3,2
16 Bơm bùn Q = 2m3/h; N = 3kW. 1 4 4
17 Bơm nước thải Q = 3,75m3/h, N = 0,3 kW. 1 1 1 18 Bơm khí nén Cho bể điều hịa Q = 30m3/h; N =
1kW
2 2,5 5
19 Bơm hĩa chất Q = 0,1÷1 (m3/h) 2 1,5 3
20 Nhà điều hành
20,5m2 để chứa hĩa chất đang sử dụng, bơm, tủ điều khiển, phịng thí nghiệm...
1 10 10
21 Nhà chứa hĩa chất và chứa bùn
10,5m2 chứa hĩa chất mua về và bùn
đã được ép khơ để mang đi chơn lấp. 1 5 5
22 Phụ kiện các loại 10
23
Máy và vật liệu Xi măng, cát, sỏi, thép, … 25
Nhân cơng Để xây dựng. 30
Chi phí khác 60% nhân cơng 18
24 Chi phí chạy thử 20
25 Chi phí thiết kế 3% tổng chi phí 6,2
26 Tổng 2 210,2
27 Tổng 3 = 2+1 225
=> Tỉ suất đầu tư tính cho 1 m3 nước thải là: 7.500.000 đồng/m3.
4.1.2. Ước tính chi phí vận hành hệ thống:
Chi phí vận hành hệ thống bao gồm chi phí hĩa chất sử dụng, chi phí điện năng và chi phí nhân cơng vận hành hệ thống.
* Chi phí nhân cơng CP1:
Số lượng nhân cơng cần để vận hành trạm xử lý là 1 người Chi phí cho 1 người/ngày: 100.000 VNĐ/ngày
→ CP1 = 2.600.000 VNĐ/tháng * Chi phí hĩa chất CP2:
Lượng hĩa chất sử dụng cho quá trình xử lý nước thải trong 1 ngày:
STT Tên hĩa chất Lượng sử dụng Đơn giá (đồng) Thành tiền
1 H2SO4 (98%) 0,096 kg 5.500 đ/kg 528
2 NaOH 3,17 kg 13.500 đ/kg 42.8
Tổng chi phí 43.32
Chi phí hố chất cho 1 tháng là: CP2 = 43.323 × 26 = 1.126.000 VNĐ/tháng. * Chi phí điện năng CP3:
Tổng cơng suất điện năng tiêu tốn cho trạm xử lý nước thải là: 10 kW/ngày Chi phí điện cơng nghiệp là 2.255 VNĐ/kW
Vậy chi phí cho điện năng là 22.550 VNĐ/ngày
→ Chi phí điện năng trong 1 tháng: CP3 = 586.300 VNĐ/tháng * Chi phí xử lý bùn thải CP4:
Lượng bùn sau mỗi chu kỳ là 0,192 m3 = 0,23 tấn Chi phí xử lý bùn thải: 1.200.000VNĐ/tấn
Chi phí xử lý bùn thải 1 tháng: CP4 = 1.104.000 VNĐ/tháng
⇒ CPvh = CP1 + CP2 + CP3 + CP4 = 5.315.300 VNĐ/tháng
4.2. Mặt bằng xây dựng:
Để cĩ thể bố trí mặt bằng một cách hợp lý chúng ta cần phải tuân theo một số nguyên tắc sau:
+ Vị trí bố trí hệ thống phải phù hợp với quy hoạch chung của cơng ty, phải đảm bảo cho việc liên hệ và quản lý chung của cơng ty.
+ Việc lựa chọn địa điểm để bố trí hệ thống xử lý nước thải cần phải đảm bảo được các yêu cầu như các điều kiện cung cấp điện, nước, hĩa chất cho hệ thống.
+ Hệ thống xử lý cần bố trí ở cuối hướng giĩ, cuối đường cống thốt nước tránh ảnh hưởng đến các hoạt động khác đồng thời giảm giá thành chung của đường ống, hệ thống cách xa khu dân cư và nơi sản xuất sinh hoạt cĩ đơng cơng nhân.
+ Cần bố trí cơng trình nhà xưởng, thiết bị sao cho đảm bảo nguyên tắc tự chảy của nước thải, để tránh năng lượng tiêu tốn cho việc dùng bơm. Độ chênh lệch mực nước giữa các đơn vị xử lý nước phải được tính tốn đủ để khắc phục tổn thất áp lực trong cơng trình, trên đường ống nối giữa các cơng trình và các van khĩa, thiết bị đo lường.
+ Bố trí sao cho cơng nhân dễ vận hành, kiểm tra, sửa chữa thiết bị. + Bố trí thiết bị hợp lý với mặt bằng cho phép, tránh lãng phí đất. + Cĩ lối đi lớn, thuận tiện cho việc vận chuyển hĩa chất, bùn thải.
4.3. Hiệu quả chi phí và lợi ích thu được khi lắp đặt hệ thống:* Về mặt kĩ thuật: * Về mặt kĩ thuật:
+ Các thiết bị trong hệ thống hoạt động ổn định, an tồn và hiệu suất xử lý cao (85%÷99%).
+ Hệ thống trang bị các thiết bị cơ giới hĩa trong nhiều cơng đoạn xử lý: hệ thống bơm tự động, máy đo pH, cánh khuấy... tạo điều kiện cho cơng nhân vận hành tốt.
+ Vận hành đơn giản, thao tác dễ dàng. + Linh hoạt trong xử lý chất ơ nhiễm.
* Về mặt kinh tế:
+ Tổng chi phí đầu tư cho hệ thống xử lý phù hợp và đảm bảo được tình hình kinh tế của nhà máy.
+ Chi phí vận hành tương đối.
+ Nhà máy đảm bảo được các yêu cầu về mặt mơi trường nhờ đĩ tránh được các khoản phạt về vấn đề mơi trường, giúp cho các hoạt động sản xuất của nhà máy diễn ra bình thường khơng bị ngừng trệ vì vi phạm các quy định về vệ sinh mơi trường.
* Về mặt mơi trường:
+ Nước thải ra đảm bảo được yêu cầu xử lý loại B theo QCVN 40: 2011/BTNMT.
+ Giải quyết được vấn đề ơ nhiễm nước thải phân xưởng mạ của nhà máy.
4.4. Vận hành hệ thống và sự cố trong quá trình hoạt động:
4.4.1. Vận hành hệ thống:
Hệ thống trước khi đưa vào hoạt động phải tiến hành chạy thử để qua đĩ kiểm tra và điều chỉnh lại hoạt động của từng thiết bị riêng lẻ cũng như tồn bộ hệ thống so với các thơng số kỹ thuật khi thiết kế.
Quá trình kiểm tra và vận hành của hệ thống bao gồm việc xác định lượng nước và đặc trưng dịng thải vào và ra hệ thống xử lý cũng như từng thiết bị. Thơng số đầu ra của hệ thống xử lý bao gồm lưu lượng, pH, nồng độ kim loại cịn trong nước thải... Đối với riêng bể lắng thì thơng số đầu vào là lưu lượng nước vào, nồng độ căn lơ lửng (SS) vào bể lắng, thơng số đầu ra là lưu lượng nước ra, SS của nước khi ra khỏi bể lắng.
4.4.2. Sự cố trong quá trình hoạt động:
Vì ở đây dây chuyền xây dựng và lắp đặt các thiết bị định lượng hĩa chất, việc vận hành nhà máy sẽ ít xảy ra sự cố đáng tiếc nào đối với việc sử dụng hĩa chất, tuy nhiên trong quá trình thiết kế và tính tốn hệ thống cũng đề phịng đến một số trường hợp sự cố như sau:
+ Hỏng bơm: nên đã bố trí 2 bơm với cùng một cơng dụng để cĩ thể khắc phục sự cố nếu xảy ra, đồng thời sử dụng 2 bơm song song để đảm bảo độ bền và tính hiệu quả lâu dài.
+ Hỏng máy cấp khí hay mất điện thì dừng sản xuất vì cơ sở sản xuất khơng cĩ phương án dự phịng.
+ Mặt khác, qua quá trình hoạt động hệ thống được quan trắc, thí nghiệm để điều chỉnh hợp lý nhằm đạt được hiệu quả xử lý nước thải cao nhất, đồng thời cũng đưa ra hiệu quả xử lý của hệ thống. Hệ thống hoạt động tốt thì nước thải đầu ra của cơ sở sản xuất được xử lý khá tốt, nước trong và khơng cịn kết tủa khi tiến hành thí nghiệm kiểm tra.
Trong quá trình hoạt động cĩ thể xảy ra sự cố ở dây chuyền xử lý nước thải trong khi đĩ tại phân xưởng mạ vẫn tiếp tục hoạt động.Vì vậy, ở đây ta bố trí xây dựng thêm một hồ chứa nước thải với thể tích bằng 1 ngày hoạt động là 30m3 nếu sự cố xảy ra để chứa nước từ phân xưởng mạ, mục đích chính là chứa nước thải sau xử lý để tái sử dụng cho tưới tiêu, tưới đường, chăn nuơi….
KẾT LUẬN
Việc xử lý nước thải của cơ sở mạ điện là cần thiết do nước thải cơng nghiệp mạ điện cĩ pH dao động trong khoảng rộng và cĩ nồng độ các kim loại ơ nhiễm với độc tính cao. Muốn nâng cao hiệu quả xử lý nước thải cơng nghiệp mạ điện thì cần phải thực hiện các biện pháp phịng ngừa ơ nhiễm và giảm thiểu tại nguồn tức là tại phân xưởng mạ điện.
Hệ thống xử lý theo phương pháp kết tủa cĩ thêm tủ điều khiển tự động, vận hành dễ dàng, chỉ cần 1 kỹ thuật viên với trình độ trung bình là cĩ thể điều khiển hệ
thống, hiệu quả xử lý kim loại cao. Tuy nhiên, hệ thống này phát sinh ra nhiều bùn. Bùn này đều là các hydroxyt kim loại, rất độc hại, gặp điều kiện pH thuận lợi (pH = 4-5) thì bùn sẽ lại tan vào nước. Ngồi các giải pháp cơng nghệ xử lý nước thải thì để giảm thiểu ơ nhiễm chất thải mạ một cách hiệu quả và tốn ít chi phí nhất, các cơ sở cần áp dụng các giải pháp quản lý và sản xuất sạch hơn trong sản xuất và cần nhận thức đúng về cơng tác mơi trường cũng như được đầu tư vốn để đổi mới cơng nghệ thiết bị.
Đây là đồ án thiết kế và cũng là lần đầu tiên em tiếp xúc với cách làm đồ án nên khơng tránh khỏi những bỡ ngỡ, sai sĩt. Rất mong được sự giúp đỡ của thầy cơ để em hồn thiện hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Một số trang Web (www.Artisanplanting.com.vn, www.vinachem.com.vn) 2. Trần Minh Hồng
Cơng nghệ mạ điện, NXB KH&KT, 2001. 3. Trần Minh Hồng
Phương pháp thiết kế xưởng mạ điện. Nxb Khoa học và Kỹ thuật, Hà nội, 1998 4. Trần Văn Nhân - Ngơ Thị Nga
Giáo trình Cơng nghệ xử lý nước thải, NXB KH&KT, 2006. 5. Mạc Cẩm Thảo
Khảo sát điều tra hiện trạng mơi trường cơng nghiệp mạ điện trên địa bàn Hà Nội; Đánh giá hiện trạng mơi trường và thiết kế hệ thống thơng giĩ – Xử lý khí thải tại phân xưởng mạ Cơng ty khĩa Minh Khai. Luận văn thạc sĩ, Hà Nội,
6. Trần Văn Thắng
Mơ hình hố và tối ưu hố quá trình cơng nghệ khử Crơm (IV) trong xử lý nước thải cơng nghiệp mạ điện. Luận án Tiến sỹ, Hà nội, 1996
7. PGS.TS Hồng Văn Huệ - PGS.TS Trần Đức Hạ
Thốt nước, Tập II, Xử lý nước thải, NXB KH&KT, Hà Nội, 2002. 8. Trần Hiếu Nhuệ
Thốt nước và xử lý nước thải cơng nghiệp, NXB KH&KT, 2001.
9. Bộ mơn quá trình và thiết bị cơng nghệ hĩa chất - Khoa Hĩa - Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Sổ tay quá trình và thiết bị cơng nghệ hĩa chất, tập I và II, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 1978.
10. Trịnh Xuân Lai
Tính tốn các cơng trình xử lý và phân phối nước cấp, NXB Xây Dựng, 2008 11. Trịnh Xuân Lai
Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và cơng nghiệp, NXB Xây dựng, 2004. 12. http://www.nea.gov.vn/tapchi/Toanvan.
13. http://vi.wikipedia.org/.