Chƣơng 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.4. Đề xuất mơ hình xử lý nƣớc thải của cơ sở dệt nhuộm làng nghề Thá
4.4.2. xuất mơ hình xử lý
a. Đề xuất mơ hình xử lý nƣớc thải quy mơ lớn
Trên cơ sở kết quả phân tích các tính chất của nguồn nƣớc thải của cơ sở dệt nhuộm Thái Phƣơng, đặc biệt qua nghiên cứu hiệu quả xử lý nƣớc thải của cơ sở đã tìm ra đƣợc chất keo tụ PAC kết hợp với chất trợ lắng PAA là chất xử lý tốt nhất. Do vậy khóa luận đề xuất mơ hình xử lý nƣớc thải quy mơ lớn cho cơ sở dệt nhuộm Thái Phƣơng nhƣ sau:
69
Hình 4.26. Mơ hình xử lý nước thải quy mô lớn tại cơ sở dệt nhuộm Thái Phương
Thuyết minh mơ hình xử lý
Nƣớc thải sản xuất chảy qua SCR (song chắn rác) và LCR (lƣới chắn rác) đến bể lắng sơ cấp để loại bỏ các chất rắn lơ lửng trong nƣớc thải. Bởi vì hàm lƣợng SS trong nƣớc thải dệt nhuộm đầu vào chƣa xử lý cao từ 522 mg/l.
Với hàm lƣợng nhƣ vậy thì SS hồn tồn tự lắng đƣợc và hiệu suất loại bỏ SS của bể lắng sơ bộ đạt đến 80%. Việc đặt bể lắng sơ cấp nhằm mục đích hạn chế sự tiêu hao hóa chất sử dụng trong q trình keo tụ - tủa bơng. Mặt khác, đặt bể lắng trƣớc bể điều hòa nhằm giảm đi lƣợng cặn lắng đọng trong bể điều hòa và các cặn này có thể gây hƣ hại cho các bơm nhúng chìm ở bể điều hịa.
Nƣớc thải sau khi qua bể lắng sẽ đƣợc đƣa vào bể điều hịa có tác dụng điều hịa lƣu lƣợng và pH, mục đích làm ổn định và giảm thể tích cho các cơng trình xử lý phía sau.
Sau khi nƣớc thải dệt nhuộm đƣợc xử lý sơ bộ tại bể lắng sơ cấp và bể điều hòa, các chất lơ lửng còn lại chƣa lắng đƣợc sẽ đƣợc loại bỏ bằng quá trình
SCR Bể lắng sơ cấp Bể điều hịa Bể keo tụ - tủa bơng Bể lắng thứ cấp Nguồn tiếp nhận Nƣớc thải PAC + PAA Sân phơi bùn Xử lý bùn Bùn cặn Cặn lắng
70
keo tụ - tủa bông. Nƣớc thải từ bể điều hòa đƣợc bơm lên bể xáo trộn nhanh, sau đó dung dịch PAC đƣợc bơm định lƣợng vào để keo tụ chất rắn lơ lửng.
Sau quá trình keo tụ nƣớc thải sẽ tự chảy qua bể bể tủa bông. Tại bể tủa bông, đầu tiên dung dịch H2SO4đƣợc châm vào để đảm bảo pH luôn đạt 6,5 - 7,0 (pH này thích hợp cho q trình tủa bơng), sự điều chỉnh pH đƣợc khống chế bằng bộ đầu dò tự động. Sau khi pH đã đạt thì dung dịch PAA đƣợc châm vào để cặn tủa bông to lắng nhanh. Kết thúc q trình keo tụ - tủa bơng nƣớc thải sẽ tự chảy qua bể lắng thứ cấp.
Bể lắng thứ cấp có tác dụng tách phần cặn SS lắng xuống đáy bể và phần nƣớc sau xử lý ra ngoài. Phần bùn cặn sẽ đƣợc bơm ra sân phơi bùn. Nƣớc sau khi qua bể lắng hóa lý thải ra nguồn tiếp nhận, nƣớc thải sau xử lý đảm bảo đạt cột B theo QCVN13:2015/BTNMT.
b. Đề xuất mơ hình xử lý nƣớc thải quy mơ nhỏ lẻ
Hình 4.27. Mơ hình xử lý nƣớc thải quy mơ nhỏ lẻ tại cơ sở dệt nhuộm Thái Phƣơng
Thuyết minh mơ hình xử lý
Nƣớc thải sản xuất chảy qua SCR (song chắn rác) và LCR (lƣới chắn rác) đến bể gom để loại bỏ các vật có kích thƣớc lớn trong nƣớc thải.
SCR
Bể điều hòa, Bể keo tụ - tủa bông,
Bể lắng Nguồn tiếp nhận Nƣớc thải Sân phơi bùn Xử lý bùn Bùn cặn Bể gom
71
Sản xuất theo quy mô nhỏ lẻ và theo mẻ khi nƣớc thải chảy qua bể gom và chảy qua bể hỗn hợp điều hòa, keo tụ - tủa bông, bể lắng. Trong bể hỗn hợp khi nƣớc thải chảy qua có 1 van khóa lại, sau đó điều hịa Ph mục đích làm ổn định, cho chất keo tụ vào và bật hệ thống khuấy, chờ lắng và hút bùn cặn sang sân phơi bùn. Phần nƣớc sau khi đƣợc xử lý đƣợc xả ra nguồn tiếp nhận.
4.4.3. Tính tốn kích thước bể
a. Tính tốn kích thƣớc bể theo quy mô lớn
Lƣu lƣợng tiếp nhận là 150 (m3/ngày) tƣơng đƣơng với 1,74×10-3
(m3/s) Song chắn rác (SCR)
- Kích thƣớc song chắn rác: + Chiều dài mƣơng = 1,65 (m) + Chiều rộng mƣơng = 0,1 (m) + Chiều cao mƣơng = 0,65 (m) - Diện tích song chắn rác: 0,165 m2 - Số thanh chắn rác: 4 thanh.
Bể lắng I
- Thời gian lƣu nƣớc trong bể: 2 giờ - 3 giờ. - Kích thƣớc bể lắng 1: + Chiều dài bể = 6,5 (m) + Chiều rộng bể = 5 (m) + Chiều cao bể = 5,5 (m) - Thể tích của bể: 179m3 - Diện tích của bể: 32,5m2 Bể điều hòa
- Thời gian lƣu nƣớc trong bể: 3 giờ
- Kích thƣớc của bể: (có kích thƣớc bằng bể lắng 1) + Chiều dài bể = 6,5 (m)
+ Chiều rộng bể = 5 (m) + Chiều cao bể = 5,5 (m)
72 - Thể tích của bể: 179 m3
- Diện tích của bể: 32,5 m2 Bể keo tụ - tuả bông
- Bể trộn nhanh: + Kích thƣớc của bể: D × R × C = 2 × 1,2 × 1,5 (m) + Thể tích bể: 3,6 m3 + Diện tích bể: 2,4 m2 - Bể phản ứng tạo bơng: + Kích thƣớc của bể: D × R × C = 5 × 4 × 2,5 (m) + Thể tích bể: 50 m3 + Diện tích bể: 20 m2 Bể lắng II
- Thời gian lƣu của nƣớc là: 2 giờ - Diện tích bề mặt lắng: F=
Với: Q là lƣu lƣợng dòng thải: 150 (m3
/ngày) =>Qmax= QTB × k = 1,74×10-3× 2 = 3,48×10-3 (m3/s) (Chọn k=2) U là tốc độ lắng: U = 6,54 (mm/phút) = 1,09×10-4 (m/s) Vậy: Diện tích bề mặt lắng là: 31,9 (m2 ) - Chiều rộng bể
Ta có: F = D × R = 31,9 (m2). Với chiều dài D = 6(m), chiều rộng R = 5,3(m)
- Thể tích bể: V = D × R × C = 6 × 5,3 × 5 = 159 (m3) Sân phơi bùn
- Diện tích sân phơi bùn = D × R = 6 × 5 = 30 (m2)
Tổng diện tích các bể xử lý nƣớc thải dệt nhuộm của cơ sở Thái Phƣơng là:
S = 32,5 + 32,5 + 2,4 + 20 + 31,9 + 30 = 149,3 (m2) Chi phí xây dựng
73 TT Hạng mục Đặc tính kỹ thuật Số lƣợng Đơn giá (VNĐ) Thành tiền (VNĐ) 1 Song chắn rác Lƣới có đƣờng 1 bộ 50.300.000 50.300.000 2 Bể lắng I Thể tích: 179m3 1 bể 1.500.000 268.500.000 3 Bể điều hịa Thể tích: 179m3 1 bể 1.500.000 268.500.000 4 Bể trộn nhanh Thể tích: 3,6m3 1 bể 1.500.000 5.400.000 5 Bể phản ứng tạo bơng Thể tích: 50m3 1 bể 1.500.000 75.000.000 6 Bể lắng II Thể tích: 159m3 1 bể 1.500.000 238.500.000 7 Bơm hút bùn Công suất: 46
m3/h – 25 KW 2 cái 6.848.000 13.696.000 8 Cảm biến mực nƣớc Vật liệu: SUS 1 bộ 240.000 240.000 Tổng cộng 956.136.000
Bảng 4.9. Chi phí và thiết bị xây dựng bể xử lý theo quy mô lớn
Chi phí xây dựng bể xử lý theo quy mô lớn của làng nghề dệt nhuộm là 956.136.000 VNĐ là có khả thi và có thể xây dựng đƣợc.
b. Tính tốn kích thƣớc bể theo quy mơ nhỏ lẻ
Bể gom
- Thời gian lƣu trong bể: 2 giờ - 3 giờ - Kích thƣớc của bể: + Chiều dài bể = 4 (m) + Chiều rộng bể = 1,5 (m) + Chiều cao bể = 2 (m) - Thể tích của bể: 12 m3 - Diện tích của 6 m2
Bể tổ hợp (điều hịa, keo tụ - tủa bông, lắng) - Thời gian lƣu trong bể: 2 giờ
- Kích thƣớc của bể: + Chiều dài bể = 2 (m)
74 + Chiều rộng bể = 1,5 (m) + Chiều cao bể = 2,5 (m) - Thể tích của bể: 7,5 m3 - Diện tích của bể: 3 m2 Sân phơi bùn
- Diện tích sân phơi bùn = D × R = 3 × 3 = 9 (m2)
Tổng diện tích các bể xử lý nƣớc thải dệt nhuộm quy mô nhỏ lẻ là: S = 6 + 3 + 9 = 18 (m2)
Chi phí xây dựng và thiết bị
STT Hạng mục Đặc tính kỹ thuật Số lƣợng Đơn giá (VNĐ) Thành tiền (VNĐ) 1 Máy khuấy Tốc độ: 290vòng/phút – 1,5 KW 1 cái 4.000.000 4.000.000
2 Bơm hút bùn Công suất: 49 m3
/h – 25 KW 1 cái 6.848.000 6.848.000 3 Bể gom Thể tích: 12 m3 1 bể 1.500.000 18.000.000 4 Bể tổ hợp Thể tích: 7,5 m3 1 bể 1.500.000 11.250.000 5 Cảm biến mực nƣớc Vật liệu: SUS 1 bộ 240.000 240.000 Tổng cộng 40.338.000
Bảng 4.10. Chi phí và thiết bị xây dựng bể xử lý theo quy mô nhỏ lẻ
Chi phí xây dựng bể xử lý theo quy mô nhỏ lẻ của làng nghề dệt nhuộm là 40.338.000 VNĐ rất thích hợp với các hộ gia đình có quy mơ sản xuất nhỏ lẻ vì chi phí xây dựng thấp.
75
Chƣơng 5
KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 5.1. Kết luận
Từ kết quả thu đƣợc trong quá trình nghiên cứu, đề tài đi đến kết luận nhƣ sau:
- Vì hầu hết các cơ sở sản xuất dệt nhuộm xã Thái Phƣơng đều chƣa có hệ thống xử lý nƣớc thải, nƣớc thải vẫn chứa nhiều chất gây ô nhiễm môi trƣờng.
- Qua nghiên cứu mẫu nƣớc thải của cơ sở dệt nhuộm xã Thái Phƣơng thì hầu hết các thơng số nghiên cứu đều vi phạm so với cột B của QCVN 13:2015/BTNMT rất nhiều lần: pH rất cao trong khoảng 9 - 13 vƣợt giới hạn trên, hàm lƣợng chất rắn lơ lửng (SS) cao hơn từ 4,87 - 8,79 lần, hàm lƣợng COD tại các mẫu nƣớc thải nghiên cứu đều vƣợt QCCP từ 21,7 - 39,5 lần, hàm lƣợng BOD5vƣợt quy chuẩn từ 7,45 - 9,90 lần, tỷ lệ BOD5/COD < 0,5.
Khóa luận thử nghiệm và đánh giá đƣợc hiệu quả xử lý nƣớc thải dệt nhuộm bằng chất keo tụ PAC và PAC kết hợp với chất trợ lắng PAA. Kết quả cho thấy chất keo tụ PAC kết hợp với chất trợ lắng PAA xử lý nƣớc thải tốt hơn khi chỉ sử dụng chất keo tụ PAC. Để đạt QCCP cần 560 g PAC và 1 g PAA cho 1 m3 nƣớc thải. Chi phí hóa chất cho 1 m3
nƣớc thải là 3.603 VNĐ. Làng nghề dệt nhuộm xã Thái Phƣơng cần phải có hệ thống xử lý nƣớc thải.
- Khóa luận đã đề xuất đƣợc mơ hình xử lý nƣớc thải cho cơ sở dệt nhuộm Thái Phƣơng sử dụng phƣơng pháp hóa lý bằng cách dùng chất keo tụ PAC kết hợp với chất trợ lắng PAA để xử lý với chi phí cho hóa chất là 540.450 VNĐ/ngày. Tính tốn mơ hình xử lý nƣớc thải cho cơ sở dệt nhuộm Thái Phƣơng với tổng lƣợng nƣớc thải tạo ra là 150 m3
/ngày.
5.2 Tồn tại
Qua phân tích và xử lý chất hữu cơ trong nƣớc thải dệt nhuộm tại làng nghề Thái Phƣơng khóa luận đã thu đƣợc một số kết quả, tuy nhiên do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên đề tài còn một số tồn tại nhƣ sau:
- Đề tài chƣa khảo sát hiệu quả xử lý nƣớc thải dệt nhuộm bằng chất keo tụ theo các giá trị pH khác nhau của nƣớc thải.
76
- Đề tài đƣợc tiến hành trong quy mô phịng thí nghiệm, chƣa xét đến các yếu tố ngoại cảnh tác động, kết quả chƣa có tính khách quan.
- Khóa luận nghiên cứu và đề xuất mơ hình xử lý nƣớc thải dệt nhuộm của cơ sở sản xuất, chƣa nghiên nghiên cứu và đề xuất mơ hình xử lý nƣớc thải sinh hoạt.
5.3. Kiến nghị
Xuất phát từ những vấn đề còn tồn tại nêu trên, đề tài đƣa ra một số kiến nghị nhƣ sau:
- Cần khảo sát khả năng xử lý nƣớc thải bằng chất keo tụ kết hợp với chất trợ lắng theo các giá trị pH khác nhau của nƣớc thải.
- Tiến hành nghiên cứu và đề xuất riêng để xử lý nƣớc thải sinh hoạt. - Để xử lý hiệu quả nƣớc thải dệt nhuộm, cần có trạm xử lý tập trung và quy hoạch làng nghề một cách hệ thống và bền vững. Ngoài ra, cần áp dụng linh hoạt các công cụ quản lý môi trƣờng kết hợp với nâng cao ý thức và trách nhiệm của cơ quan và ngƣời dân địa phƣơng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt
1. Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng, QCVN 13:2015/BTNMT,Quy chuẩn kỹ thuật
quốc gia về nước thải dệt may.
2. Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng, TCVN 4557:1988, Chất lượng nước – Phương
pháp xác định nhiệt độ.
3. Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng, TCVN 6492:1999, Chất lượng nước – Xác định Ph.
4. Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng,TCVN 6001:1995 (ISO 5815:1989), Chất
lượng nước – Xác định nhu cầu oxy sinh hóa sau 5 ngày (BOD5). Phương
pháp cấy và pha loãng.
5. Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng,TCVN 6491:1999 (ISO 6060:1989), Chất lượng nước – Xác định nhu cầu oxy hóa học.
6. Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng, TCVN 5993:1995,Hướng dẫn lấy mẫu nước. 7. UBND tỉnh Thái Bình,Quy hoạch chi tiết cụm công nghiệp làng nghề xã Thái
Phương, huyện Hưng Hà, tỉnh Thái Bình.
8. Sở Khoa học, cơng nghệ và mơi trƣờng thành phố Hồ Chí Minh, 1998 - 1999:
Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm môi trường trong sản xuất tiểu thủ công nghiệp, tập 4.
9. Lê Văn Cát (2002), Hấp phụ và trao đổi ion trong kỹ thuật xử lý nước và nước thải, NXB Thống kê.
10. Hán Thị Đào (2013), Sử dụng phương pháp keo tụ - tủa bông để xử lý nước
thải tại Công ty cổ phần Prime Vĩnh Phúc, tỉnh Vĩnh Phúc, Khóa luận tốt
nghiệp Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam.
11. Lê Đức (Chủ biên) (2005), Trần Khắc Hiệp và Nguyễn Xuân Cự: Một số phương pháp phân tích mơi trường, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội.
12.Trần Thị Xuân Lai (2000),Tính tốn thiết kế các cơng trình xử lý nước thải,
NXB Xây dựng, Hà Nội.
13. Nguyễn Thị Thanh Loan (2011), Nghiên cứu xử lý nước thải dệt nhuộm bằng một số chất keo tụ tại Công ty TNHH dệt nhuộm Trường Thịnh, làng
nghề dệt nhuộm Phùng Xá - Mỹ Đức - Hà Nội, Khóa luận tốt nghiệp
Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam.
14. Trần Văn Nhân và Ngơ Thị Nga (2006),Giáo trình cơng nghệ xử lý nước
thải, NXB Khoa học và Kỹ thuật.
15. Th.S Lâm Vĩnh Sơn (2014),Bài giảng kỹ thuật xử lý nước thải, Trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghệ TP.HCM.
16. ThS. Bùi Thị Vụ (2015), Đề tài nghiên cứu xử lý nước thải dệt nhuộm bằng
phương pháp keo tụ kết hợp oxy hóa H2O2sử dụng hoạt hóa tia UV thử
nghiệm trên mơ hình pilot PTN, Bộ mơn Môi trường – Đại học dân lập
Hải Phòng.
Tài liệu tiếng anh
17. Bratby J. (2006) Coagulation and Flocculation in Water and wastewater Treatment. IWA Publishing, London, Seatle.
18. UNEP (1993), The Textile Industry And The Environment, Technical Report
No16 Trang Wed 19. http://www.congnghexanh.com.vn 20. http://giaiphapmoitruong.com.vn/san-pham/pac-hoa-chat-xu-ly-nuoc-thai 21.http://giaiphapmoitruong.vn/cong-nghe-xu-ly/cong-nghe-xu-ly-nuoc-thai-det- nhuom.html
PHỤ LỤC I QCVN 13:2015/BTNMT
QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ NƢỚC THẢI CÔNG NGHIỆP DỆT NHUỘM
National technical regulation on the effluent of textile industry
1. QUY ĐỊNH CHUNG
1.1. Phạm vi điều chỉnh Quy chuẩn này quy định giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nƣớc thải công nghiệp dệt nhuộm khi xả ra nguồn tiếp nhận nƣớc thải.
1.2. Đối tƣợng áp dụng
1.2.1. Quy chuẩn này áp dụng riêng cho nƣớc thải công nghiệp dệt nhuộm. Mọi tổ chức, cá nhân liên quan đến hoạt động xả nƣớc thải công nghiệp dệt nhuộm ra nguồn tiếp nhận nƣớc thải tuân thủ quy định tại quy chuẩn này.
1.2.2. Nƣớc thải công nghiệp dệt nhuộm xả vào hệ thống thu gom của nhà máy xử lý nƣớc thải tập trung tuân thủ theo quy định của đơn vị quản lý và vận hành nhà máy xử lý nƣớc thải tập trung.
1.3. Giải thích thuật ngữ
Trong Quy chuẩn này, các thuật ngữ dƣới đây đƣợc hiểu nhƣ sau:
1.3.1. Nƣớc thải công nghiệp dệt nhuộm là nƣớc thải công nghiệp thải ra từ nhà máy, cơ sở sử dụng quy trình cơng nghệ gia công ƣớt để sản xuất ra các sản phẩm dệt may.
1.3.2. Cơ sở mới là nhà máy, cơ sở dệt nhuộm hoạt động sản xuất sau ngày quy chuẩn này có hiệu lực thi hành, bao gồm cả các cơ sở đang trong quá trình xây dựng và đã đƣợc phê duyệt báo cáo đánh giá tác động môi trƣờng, cam kết bảo vệ mơi trƣờng trƣớc ngày quy chuẩn này có hiệu lực thi hành.
1.3.3. Cơ sở đang hoạt động là nhà máy, cơ sở dệt nhuộm hoạt động sản xuất