D. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
2.5.2.2Cơng nghệ xử lý nƣớc thải dệt nhuộm ở Greven (CHLB Đức)
E. Giới hạn đề tài
2.5.2.2Cơng nghệ xử lý nƣớc thải dệt nhuộm ở Greven (CHLB Đức)
Đức)
Nƣớc thải ở đây cĩ chứa 15-20% nƣớc thải dệt nhuộm. Cơng suất của
6hệ thống
Sơ đồ này theo nguyên lý kết hợp xử lý hĩa lý và sinh học nhiều bậc, sau lắng 2 là một hồ nhân tạo (cĩ thể là một hồ chứa lớn). Phần bùn lấy ra từ các bể lắng khơng đƣa tuần hồn sử dụng lại mà đƣa vào xử lý kị khí, rồi lọc ép và đƣa đi chơn lấp.
Nƣớc thải sau bể điều hịa cần điều chỉnh về pH tới 9.5 bằng vơi sữa. Phèn sắt đƣợc đƣa vào làm keo tụ là 170 g/m3.
Nƣớc thải 1 Nƣớc thải 2 Ca(OH)2 Bể điều hịa Phèn sắt Keo tụ Lắng Xử lý sinh học nhiều bậc Lắng Xừ lý bùn yếm khí Hồ nhân tạo Nguồn tiếp nhận Lọc ép Bùn
Hình 3.2:Sơ đồ hệ thống xử lý nƣớc thải sinh hoạt lần nƣớc thải dệt nhuộm
Ưu điểm:
Lƣợng bùn tạo ra nhỏ (1m3 nƣớc thải tạo ra 0.6 kg bùn khơ tuyệt đối). Kết hợp vừa xử lý nƣớc thải sinh hoạt vừa xử lý nƣớc thải dệt nhuộm.
CHƢƠNG 3
ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN XỬ LÝ NƢỚC THẢI DỆT NHUỘM VÀ TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ CƠNG
SUẤT 300M3/NG.Đ 3.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ
3.1.1 Việc lựa chọn sơ đồ cơng nghệ dựa vào các yếu tố cơ bản sau:
Cơng suất trạm xử lý.
Thành phần và đặc tính của nƣớc thải.
Tiêu chuẩn xả nƣớc thải vào các nguồn tiếp nhận tƣơng ứng.
Phƣơng pháp sử dụng cặn.
Khả năng tận dụng các cơng trình cĩ sẵn.
Điều kiện mặt nằng và đặc điểm địa chất thủy văn khu vực xây dựng.
Khả năng đáp ứng thiết bị cho hệ thống xử lý.
Chi phí đầu tƣ xây dựng, quản lý, vận hành và bảo trì.
3.1.2 Yêu cầu xử lý Nƣớc thải trƣớc xử lý: Nƣớc thải trƣớc xử lý: pH = 8 - 10 BOD5 = 860 (mg/l) COD = 1430 (mg/l) SS = 560 (mg/l) Độ màu = 1000 (Pt – Co) Tổng N : 3,78 mg/l Tổng P : 1,54 mg/l
Nƣớc thải sau xử lý: Đạt tiêu chuẩn QCVN 24:2009/BTNMT – Cột B
pH = 5,5 - 9 BOD5 < 50 (mg/l)
COD < 100 (mg/l)
3.2 ĐỀ XUẤT CƠNG NGHỆNƢỚC THẢI DỆT NHUỘM NƢỚC THẢI DỆT NHUỘM BỂ THU GOM MÁY TÁCH RÁC TỰ ĐỘNG THÙNG CHỨA RÁC THÁP GIẢI NHIỆT Máy thổi khí BỂ ĐIỀU HÕA Hĩa chất
BỂ KEO TỤ, TẠO BƠNG BỂ LẮNG I
Máy thổi khí BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ
( AEROTANK) BỂ NÉN BÙN BỂ LẮNG II MÁY ÉP BÙN Hĩa chất BỂ KHỬ TRÙNG BÙN KHƠ NGUỒN TIẾP NHẬN QCVN 24:2009, CỘT B
3.2.1 THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ A. Bể thu g om
Nƣớc thải từ quá trình sản xuất của nhà máy đƣợc dẫn về bể thu gom. Bể thu gom là cơng trình chuyển tiếp giữa điểm phát sinh nƣớc thải và trạm xử lý. Bể thu gom cĩ nhiệm vụ tiếp nhận, trung chuyển và tận dụng đƣợc cao trình của các cơng trình đơn vị phía sau. Nƣớc thải từ bể thu gom đƣợc bơm nƣớc thải bơm lên máy tách rác tự động trƣớc khi đến thiết bị giải nhiệt nƣớc thải. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
B. Máy tách rác tự đ ộ n g
Máy tách rác cĩ cấu tạo gồm một hoặc nhiều lƣợc cào rác đồng thời cĩ hai má cao su làm kín mƣơng dẫn nƣớc thải. Điều này cho phép tồn bộ dịng nƣớc thải chảy vào máy tách rác và máy cĩ thể hoạt động trong điều kiện mực nƣớc của dịng chảy thay đổi. Lƣợc cào rác hoạt động lên xuống liên tục cho phép tránh đƣợc hiện tƣợng tắc nghẽn của dịng chảy. Máy tách rác đƣợc thiết kế, chế tạo đồng bộ và kết cấu gọn nhẹ, cho phép lắp đặt nhanh chĩng và cĩ thể hoạt động độc lập với các hạng mục khác của hệ thống xử lý nƣớc thải. Hầu hết các chi tiết cấu tạo của máy tách rác bằng thép khơng rỉ, cho phép hoạt động ổn định lâu dài trong những mơi trƣờng khắc nghiệt cũng nhƣ hoạt động liên tục theo thời gian.
C. T h iết b ị giải n h iệt n ƣ ớc t h ải
Nƣớc thải của ngành dệt nhuộm cĩ tính chất đặc trƣng đĩ là nhiệt độ rất cao. nhiệt độ phát sinh trong quá trình hấp vải trƣớc khi nhuộm. Thiết bị giải nhiệt đƣợc đặt ngay trƣớc cơng trình xử lý nhằm giảm nhiệt độ của nƣớc thải đến ngƣỡng cho phép. Tạo điều kiện cho các quá trình phía sau nhất là cơng đoạn xử lý bằng sinh học hoạt động cĩ hiệu quả cao nhất. Hiện nay , trên thị trƣờng cung cấp rất nhiều các thiết bị giải nhiệt bao gồm cả hàng Việt Nam lẫn ngoại nhập.
D. Bể điều h o à
Bể điều hịa là nơi tập trung các nguồn nƣớc thải thành một nguồn duy nhất và đồng thời để chứa cho hệ thống hoạt động liên tục.
Do tính chất của nƣớc thải dao động theo thời gian trong ngày, (phụ thuộc nhiều
vào các yếu tố nhƣ: nguồn thải và thời gian thải nƣớc). Vì vậy, bể điều hịa là cơng trình đơn vị khơng thể thiếu trong bất kỳ một trạm xử lý nƣớc thải nào.
Bể điều hịa cĩ nhiệm vụ điều hịa lƣu lƣợng và nồng độ nƣớc thải, tạo chế độ làm việc ổn định và liên tục cho các cơng trình xử lý, tránh hiện tƣợng hệ thống xử lý bị quá tải. Đồng thời khơng khí cũng đƣợc sục liên tục vào bể qua hệ thống ống đục lỗ phân phối khí nhằm tránh quá trình yếm khí xảy ra dƣới đáy bể điều hịa. Nƣớc thải sau bể điều hịa đƣợc bơm lên bể keo tụ, chỉnh pH (đồng thời hĩa chất keo tụ và hĩa chất chỉnh pH đƣợc bơm định lƣợng bơm vào).
E. Bể k e o t ụ , tạo bơ n g
Sử dụng để hịa trộn các chất với nƣớc thải nhằm điều chỉnh độ kiềm của nƣớc thải, tạo ra bơng cặn lớn cĩ trọng lƣợng đáng kể và dễ dàng lắng lại khi qua bể lắng I. Ở đây sử dụng phèn nhơm để tạo ra các bơng cặn vì phèn nhơm hịa tan trong nƣớc tốt, chi phí thấp.
Nhờ cánh khuấy khuấy trộn chậm hĩa chất tạo bơng với dịng nƣớc thải. Moteur cánh khuấy giúp cho trình hịa trộn giữa hĩa chất với nƣớc thải đƣợc hồn tồn nhƣng khơng phá vỡ sự kết dính giữa các bơng cặn. Nhờ cĩ chất trợ keo tụ bơng mà các bơng cặn hình thành kết dính với nhau tạo thành những bơng cặn lớn hơn cĩ tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của nƣớc nhiều lần nên rất dễ lắng xuống đáy bể và tách ra khỏi dịng nƣớc thải. Nƣớc thải từ bể keo tụ bơng tiếp tục tự chảy qua bể lắng I.
F. Bể lắ n g 1
Nƣớc thải từ bể tạo bơng đƣợc dẫn vào ống phân phối nhằm phân phối đều trên tồn bộ mặt diện tích ngang ở đáy bể. Ống phân phối đƣợc thiết kế sao cho nƣớc khi ra khỏi ống và đi lên với vận tốc chậm nhất (trong trạng thái tĩnh), khi đĩ các bơng cặn hình thành cĩ tỉ trọng đủ lớn thắng đƣợc vận tốc của dịng nƣớc thải đi lên sẽ lắng xuống đáy bể lắng. Hàm lƣợng cặn (SS) trong nƣớc thải ra khỏi thiết bị lắng giảm 85 - 95%. Cặn lắng ở đáy bể lắng đƣợc dẫn qua bể tách bùn rồi đƣợc bơm định kỳ đến bể nén bùn.
Một số bơng cặn và bọt khí nƣớc khơng lắng xuống đáy bể mà sẽ nổi lên trên mặt nƣớc. Nhờ cĩ hệ thống đập thu nƣớc và chắn bọt mà các bơng cặn và bọt khí khơng theo nƣớc ra ngồi đƣợc. Các bơng cặn và bọt khí đƣợc giữ ở mặt nƣớc và đƣợc xả ngồi qua qua hệ thống phểu thu bọt đến bể tách bùn.
Hình: 2.2 Cấu tạo bể lắng.
Nƣớc thải sau khi lắng các bơng cặn sẽ qua máng thu nƣớc và đƣợc dẫn qua bể
sinh học hiếu khí Aerotank.
G. Bể sinh h ọ c h i ế u khí Aer o t a nk
Bể xử lý sinh học hiếu khí bằng bùn hoạt tính lơ lửng là cơng trình đơn vị quyết định hiệu quả xử lý của hệ thống vì phần lớn những chất gây ơ nhiễm trong nƣớc thải.
Trong bể Aerotank lƣợng khí Oxy đƣợc cung cấp liên tục trong ngày, chúng cĩ đủ thời gian để nuơi dƣỡng các chủng vi sinh vật trong nƣớc tồn tại và tăng trƣởng. Oxy cịn cĩ tác dụng xáo trộn nƣớc thải liên tục, làm tăng thời gian tiếp xúc giữa khí và nƣớc thải. Quá trình trên diễn ra liên tục sẽ tạo điều kiện thích nghi nhanh của vi sinh vật đặc trƣng trong xử lý nƣớc thải dệt nhuộm. Các chất hữu cơ ơ nhiễm sinh học đƣợc chủng sinh vật đặc trƣng dần thích nghi, chuyển hĩa bằng cơ chế hấp thụ, hấp phụ ở bề mặt và bắt đầu phân hủy tạo ra CO2, H2O,
H2S, CH4… cùng tế bào vi sinh vật mới. Việc thổi khí liên tục nhằm tạo điều kiện cho vi sinh
vật sử dụng Oxy để phát triển và xử lý các hợp chất hữu cơ cĩ khả năng phân hủy
sinh học nhanh hơn.
Nƣớc sau khi ra khỏi cơng trình đơn vị này, hàm lƣợng COD và BOD giảm 80- 95%.
H. Bể lắ n g II
Nhiệm vụ: lắng các bơng bùn vi sinh từ quá trình sinh học và tách các bơng bùn này ra khỏi nƣớc thải.
Nƣớc thải từ bể lọc sinh học đƣợc dẫn vào ống phân phối nhằm phân phối đều trên tồn bộ mặt diện tích ngang ở đáy thiết bị. Ống phân phối đƣợc thiết kế sao cho nƣớc khi ra khỏi ống và đi lên với vận tốc chậm nhất (trong trạng thái tĩnh), khi đĩ các bơng cặn hình thành cĩ tỉ trọng đủ lớn thắng đƣợc vận tốc của dịng nƣớc thải đi lên sẽ lắng xuống đáy thiết bị lắng. Nƣớc thải ra khỏi thiết bị lắng cĩ nồng độ COD, BOD giảm 80-90% (hiệu quả lắng đạt 75-90%). Bùn dƣ lắng ở đáy bể lắng đƣợc tập trung về giữa đáy bể và đƣợc dẫn qua bể tách bùn rồi đƣợc bơm định kỳ đến bể nén bùn.
Nƣớc thải sau khi lắng các bơng bùn sẽ qua máng thu nƣớc và đƣợc dẫn qua bể
khử trùng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
I. Bể k h ử t r ù n g
Nƣớc thải sau khi xử lý bằng phƣơng pháp sinh học cịn chứa khoảng 105 – 106 vi
khuẩn trong 100ml, hầu hết các loại vi khuẩn này tồn tại trong nƣớc thải khơng phải là vi trùng gây bệnh, nhƣng cũng khơng loại trừ một số lồi vi khuẩn cĩ khả năng gây bệnh.
Khi cho Chlorine vào nƣớc, dƣới tác dụng chảy rối do cấu tạo vách ngăn của bể và hĩa chất Chlorine cĩ tính oxi hĩa mạnh sẽ khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vật và gây phản ứng với men bên trong của tế bào vi sinh vật làm phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến vi sinh vật bị tiêu diệt.
J. Bể n é n bùn
Do hàm lƣợng nƣớc chứa trong bùn tại bể lắng 1 và bể lắng 2 rất cao, do đĩ bùn cần phải đƣa về bể nén bùn trƣớc khi qua máy ép bùn và thải bỏ. Phần nƣớc dƣ sau bể nén bùn cĩ chất lƣợng nƣớc thấp nên đƣợc đƣa trở lại bể thu gom để tiếp tục xử lý.
K. Máy ép bùn
Máy ép bùn đƣợc sử dụng để ép ráo bùn trƣớc khi đƣợc đơn vị thu gom đến thu
CHƢƠNG IV
TÍNH TỐN CHI TIẾT CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ CỦA HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI
4.1. Song chắn rác 4.1.1.Nhiệm vụ
Đặt trƣớc hố thu gom nƣớc thải từ các đƣờng ống nhằm loại bỏ các loại rác thơ:
cành cây, lá cây, giấy, ra cỏ, ...
4.1.2.Tính tốn
SCR cĩ thể đặt vuơng gĩc so với phƣơng nằm ngang hoặc nghiêng 45o – 60o so
với phƣơng thẳng đứng. Thƣờng đƣợc cấu tạo bằng thép. Khe hở 5 – 10 mm. - Kích thƣớc mƣơng đặt song chắn rác
• Vận tốc nƣớc trong mƣơng : chọn v = 0,5 m/s
• Chọn kích thƣớc mƣơng B x H = 0,5m x 0,5m
• Chiều cao lớp nƣớc trong mƣơng
max h =3600 h×v ×B= 12,5 3600 × 0,5 × 0,5 = 0,0139 m -Kích thƣớc song chắn rác • Kích thƣớc thanh: rộng x dày = b x d = 0,010m x 0,05m
• Kích thƣớc khe hở giữa các thanh: w = 0,05 m • Giả sử song chắn rác cĩ n khe hở, m = n-1 thanh
B =n×w +(n − 1) ×b 500 = n × 50 + (n − 1 ) × 15 n=7,9 Chọn số thanh m=8 ⇒Số khe hở n=9 Khoảng cách giữa các khe cĩ thể điều chỉnh
500 =(
10 ×w) +(
8 ×
10)
w=42 mm
• Tổng tiết diện các khe
A =(B −
b.m).h (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
=( 600 – 10 x 8) x 14
= 5,9mm2
= 0,0059m2
• Vận tốc dịng chảy qua song chắn
V = q = 12, 360 = 0, ,5 m s A 0,002 • Tổn thất áp lực qua song chắn h = 1 V 2 −v 2 × = 1 × 0,65 − 0,52 = 0,0126m l 0,7 2g 0,7 2 × 9,81 V: Vận tốc dịng chảy qua song chắn
v:vận tốc nƣớc thải trong mƣơng
• Tổng lƣợng SS khi khi qua song chắn rác giảm 10%
SS cịn lại
= 560*(1-0.1) = 504(mg/l)
STT Tên thơng số Đơn vị Số liệu thiết kế
1 Bề rộng khe
mm 36,5
2 Số khe hở
khe 8
3 Chiều rộng mƣơng đặt song chắn rác
m 0,5
4 Chiều rộng song chắn
m 0.5
4.2. Bể tiếp nhận 4.2.1.Nhiệm vụ
Nƣớc thải từ nhà máy đƣợc thu qua hệ thống cống thốt nƣớc.Sau khi qua song chắn rác nƣớc thải chảy vào bể thu gom. Tùy theo lƣu lƣợng nƣớc thải hố thu
gom cĩ chiều sâu từ 5 – 10m, thời gian lƣu nƣớc từ 15 – 60 phút. Hố thu gom sau 1 định kỳ nhất định đƣợc vệ sinh.
4.2.2.Tính tốn
Chọn thời gian lƣu nƣớc HRT=30 phút
30 V =Q max ×HRT = b h 1, 2,5 × = 6,25 m3 60
Chọn chiều sâu hữu ích h= 2,5m, chiều cao an tồn h s
= 0,5m
• Kích thƣớc bể L x B = 2,5m x 1m
• Tổng chiều cao hầm tiếp nhận H = 3 m
• Đặt hai bơm nhúng chìm (1 bơm hoạt động, 1 bơm dự phịng) Đặc tính bơm: Q = 12,5m3/h, H = 10m
Lắp 2 cơng tắc phao nổi. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cơng suất máy bơm :
N =
Qbơm × ρ ×g ×H
1000η
η : hiệu suất máy bơm ; chọn η = 0,85
12, N = 100× 100 × 0,8 × 9,8 × 1 × 360 = 0,4 kW ≈ 3/ Hp 4
Cơng suất thực của máy bơm N’ = 1,2N = 1,2 x 3/4 =0,9 Hp
Chọn bơm cĩ cơng suất: 1Hp
STT Tên thơng số Đơn vị Số liệu thiết kế
1 Chiều rộng hầm tiếp nhận
m 1
2 Chiều dài hầm tiếp nhận
m 2,5
3 Chiều sâu hầm tiếp nhận
m 3
4 Cơng suất bơm
Hp 1s
4.3 Bể điều hịa 4.3.1 Chức năng
Lƣu lƣợng và chất lƣợng nƣớc thải từ hệ thống thu gom chảy về nhà máy xử lý thƣờng xuyên dao động theo giờ và theo ngày, do đĩ bể điều hịa cĩ tác dụng duy
trì dịng chảy gần nhƣ khơng đổi, khắc phục những vấn đề vận hành do dự dao động lƣu lƣợng nƣớc thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình ở cuối dây chuyền xử lý.
Thu gom và điều hịa lƣu lƣợng và thành phần các chất ơ nhiễm nhƣ: BOD5,
COD, SS, pH… Đồng thời máy nén khí cung cấp Oxy vào nƣớc thải nhằm tránh sinh mùi thối tại đây và làm giảm khoảng 20 – 30% hàm lƣợng COD, BOD cĩ trong nƣớc thải.
4.3.2 Tính tốn
Kích thước bể
Thể tích bể điều hịa
V = Qtbh*t = 12,5* 6 = 75 (m3)
Với t là thời gian lƣu nƣớc trong bể điều hịa, chọn t = 6h
Thể tích thực tế bể điều hịa = K* Bể điều hịa tính tốn
Với K là hệ số an tồn = 1,2
Vtt = 75 * 1,2 = 90(m3) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Chọn Vtt = 90 m3
Chọn chiều cao hữu ích của bể hc = 3m
Diện tích bể V tt F = c 90 =30 3 ( m 2 ) Chọn F = 30 m2 Kích thƣớc bể L*B = 7,5*4(m).
Chọn mực nƣớc thấp nhất của bể điều hịa để cho bơm hoạt động là 0,5m. Thể tích nƣớc bể phải chứa là V = 0,5*50 + 75 = 100 (m3) Mực nƣớc cao nhất của bể là 100 tt = 3, F 5 ≈ 3, m 5 Chọn chiều cao an tồn là 0,5 m h = H max = V
Chiều cao của bể là
H = 3,5 + 0,5 = 4 (m)
Chọn H = 4 m
Thể tích xây dựng bể điều hịa