Đang tải... (xem toàn văn)
đồ án xử lý nước thải dệt nhuộm CS 100m3 trên ngày đêm đồ án xử lý nước thải dệt nhuộm CS 100m3 trên ngày đêmđồ án xử lý nước thải dệt nhuộm CS 100m3 trên ngày đêm đồ án xử lý nước thải dệt nhuộm CS 100m3 trên ngày đêm đồ án xử lý nước thải dệt nhuộm CS 100m3 trên ngày đêm đồ án xử lý nước thải dệt nhuộm CS 100m3 trên ngày đêmđồ án xử lý nước thải dệt nhuộm CS 100m3 trên ngày đêm
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM KHOA MÔI TRƯỜNG BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG o0o ĐỒ ÁN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG SUẤT 1000 M 3 /NGĐ GVHD : TS. NGUYỄN PHƯỚC DÂN SVTH : TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN MSSV : 90103226 LỚP : MO01KMT1 TP.HCM 5 – 2005 GVHD: TS. NGUYỄN PHƯỚC DÂN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CS 1000 M 3 /NGĐ _________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________ SVTH: TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN, MSSV: 90103226 1 LỜI GIỚI THIỆU Ngày nay, công nghiệp ở nước ta ngày càng phát triển và đã đóng góp đáng kể vào ngân sách nhà nước. Bên cạnh những mặt tích cực, sự phát triển này cũng gây ra không ít những mặt trái cần quan tâm. Đó là sự phát sinh các chất thải độc hại khác nhau gây ra các tác động môi trường như biến đổi khí hậu, làm tăng nhiệt độ khí quyển, ảnh hưởng đến sức khoẻ con người… Do đó cần phải có các biện pháp về quản lí và kỹ thuật để đảm bảo cho các ngành công nghiệp phát triển đồng thời cũng đảm bảo việc vệ sinh an toàn môi trường. Ngành công nghiệp dệt nhuộm cũng không nằm ngoài xu hướng chung này. Ngành đã đầu tư nhiều trang thiết bò máy móc, sử dụng nguyên liệu nhập từ các nước … cho nên không chỉ tăng năng suất mà chất lượng sản phẩm cũng thay đổi đáng kể. Cho đến nay, ngành đã trở thành một ngành công nghiệp có vò trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Nhưng bên cạnh đó, dệt nhuộm cũng là ngành gây ô nhiễm môi trường nhiều nhất do lưu lượng nước thải lớn, chứa nhiều chất hữu cơ khó phân huỷ sinh học, có chứa kim loại nặng, độ màu cao,… Với đặc tính như thế, việc xử lí nước thải dệt nhuộm là việc làm hết sức cần thiết . MỤC ĐÍCH CỦA ĐỒ ÁN: Đồ án này sẽ tiến hành thiết kế hệ thống xử lí nước thải cuối đường ống cho 1 nhà máy dệt nhuộm A. GVHD: TS. NGUYỄN PHƯỚC DÂN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CS 1000 M 3 /NGĐ _________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________ SVTH: TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN, MSSV: 90103226 2 Chương I: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY DỆT NHUỘM A I.QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TỔNG QUÁT CỦA NHÀ MÁY: Qui trình công nghệ của nhà máy có một số công đoạn sử dụng hoá chất và tạo ra nước thải, như sau: Chuẩn bò nguyên liệu Hồ sợi Nhuộm In Cầm màu Giặt Hồ văng Kiểm gấp Đóng kiện Chuẩn bò nhuộm ( rũ hồ nấu tẩy) GVHD: TS. NGUYỄN PHƯỚC DÂN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CS 1000 M 3 /NGĐ _________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________ SVTH: TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN, MSSV: 90103226 3 Nguyên liệu: Nguyên liệu cho nhà máy chủ yếu là các loại sợi tự nhiên (sợi Cotton), sợi tổng hợp (sợi Poly ester), và sợi pha. Hồ sợi : Hồ sợi bằng hồ tinh bột và hồ biến tính để tạo màng hồ bao quanh sợi, tăng độ bền độ trơn và độ bóng của sợi để có thể tiến hành dệt vải. Ngoài ra còn có dùng các loại hồ nhân tạo như polyvinylalcol (PVA), polyacrylat,… Chuẩn bò nhuộm : Đây là công đoạn tiền xử lí vải và quyết đònh các quá trình nhuộm về sau. Vải mộc được tiền xử lí tốt mới đảm bảo được độ trắng cần thiết, đảm bảo cho thuốc nhuộm bám đều lên mặt vải và giữ được độ bền trên đó. Các công đoạn chuẩn bò nhuộm bao gồm : lật khâu , đốt lông, rũ hồ , nấu tẩy. Công đoạn nhuộm : Mục đích là tạo ra những sắc màu khác nhau của vải. Để nhuộm vải người ta sử dụng chủ yếu các loại thuốc nhuộm tổng hợp cùng với các chất trợ nhuộm để tạo sự gắn màu của vải. Phần thuốc nhuộm dư không gắn vào vải mà theo dòng nước thải đi ra, phần thuốc thải này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như công nghệ , loại vải, độ màu yêu cầu… Công đoạn in hoa: In hoa là tạo ra các vân hoa có một hoặc nhiều màu trên nền vải trắng hoặc vải màu bằng hồ in. Công đoạn sau in hoa : 1.Cao ôn : sau khi in, vải được cao ôn để cầm màu : 2. Giặt : sau khi nhuộm và in vải được giặt nóngvà lạnh nhiều lần để loại bỏ tạp chất hay thuốc nhuộm, in dư trên vải. Công đoạn văng khổ hoàn tất : Văng khổ hay hoàn tất vải với mục đích ổn đònh kích thước vải, chống nhàu và ổn đònh nhiệt, trong đó sử dụng một số hoá chất chống màu, chất làm mềm và hoá chất như mêtylit, axit axetic, formaldehyt… Ngoài công nghệ xử lí cơ học , người ta còn kết hợp với việc xử lí hoá học. II.KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM CỦA NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM : Nguồn nước thải phát sinh trong nhà máy là từ các công đoạn hồ sợi , rũ hồ, nấu tẩy, nhuộm và hoàn tất. Tuy nhiên do đặc điểm của ngành dệt nhuộm là công nghệ sản xuất gồm nhiều công đoạn, thay đổi theo mặt hàng nên việc xác đònh thành phần tính chất lưu lượng nước thải gặp nhiều khó khăn . GVHD: TS. NGUYỄN PHƯỚC DÂN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CS 1000 M 3 /NGĐ _________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________ SVTH: TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN, MSSV: 90103226 4 III.NƯỚC THẢI TỪ NHÀ MÁY DỆT NHUỘM A: Nước mưa trong khuôn viên nhà máy được thu gom bằng hệ thống riêng. Nước thải sinh hoạt từ nhà máy thì được qua hầm tự hoại rồi đi vào hệ thống cống chung của nhà máy. Nước thải từ các công đoạn sản xuất được thu gom vào hệ thống đường ống riêng và được đưa đến trạm xử lí; sau khi xử lí nước thải đã đạt được tiêu chuẩn loại B và đi vào hệ thống cống chung. Nước thải từ hệ thống cống chung của nhà máy được đổ ra nguồn tiếp nhận là con sông B. 1.Lưu lượng nước thải sản xuất của nhà máy: Q TB ngày = 1000 m 3 /ngđ. Q TB h = 24 /1000 3 n gdm = 42 m 3 /h. Q max h = 42 m 3 /h x 1,2 x 2,0 = 100 m 3 /h. Với K max ngày = 1,2; K max h = 2,0 Q max s = 1000 3600 /100 3 x hm = 27,8 l/s. Trạm xử lí làm việc 3 ca/ ngày, 24/24. Q bơm = Q TB h = 42 m 3 /h. 2.Thành phần, tính chất nước thải sản xuất của nhà máy: Bảng : Kết quả phân tích mẫu nước cuối đường ống (nước thải sản xuất) của nhà máy: THÔNG SỐ ĐƠN VỊ KẾT QUẢ COD BOD 5 SS Độ màu Tổng N Tổng P Nhiệt độ pH mg/l mg/l mg/l Pt- Co mg/l mg/l o C 850 400 150 1200 2.5 1,25 40 – 50 oC 10 3.Yêu cầu đối với nước thải đầu ra: Dựa vào: - lưu lượng thải của nhà máy Q = 1000 m 3 /nđ - lưu lượng sông của nguồn tiếp nhận Q s = 150 m 3 / s GVHD: TS. NGUYỄN PHƯỚC DÂN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CS 1000 M 3 /NGĐ _________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________ SVTH: TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN, MSSV: 90103226 5 Ta có yêu cầu nước thải đầu ra, theo TCVN 6984 : 2001 _ Chất lượng nước _ Tiêu chuẩn Nước thải Công nghiệp thải vào vực nước sông dùng cho mục đích bảo vệ thuỷ sinh, như sau: THÔNG SỐ ĐƠN VỊ Giới hạn cho phép COD BOD 5 (20 0C ) TSS Độ màu Tổng N Tổng P Nhiệt độ pH mg/l mg/l mg/l Pt- Co mg/l mg/l o C 70 35 80 50 60 6 40 oC 6 – 8,5 2 thông số Tổng N và Nhiệt độ không được qui đònh trong TCVN 6984 : 2001, nên được lấy theo TCVN 5945 : 1995 _ Nước thải Công nghiệp _ Tiêu chuẩn thải. GVHD: TS. NGUYỄN PHƯỚC DÂN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CS 1000 M 3 /NGĐ _________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________ SVTH: TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN, MSSV: 90103226 6 Chương II: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ CHO HỆ THỐNG XỬ LÍ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT NHÀ MÁY DỆT NHUỘM A Nước thải từ cuối đường ống của nhà máy có các đặc trưng sau: Lưu lượng : Q TB ngày = 1000 m 3 /ngđ. Q TB h = 24 /1000 3 n gdm = 42 m 3 /h. Q max h = 42 m 3 /h x 1,2 x 2,0 = 100 m 3 /h. Với K max ngày = 1,2; K max h = 2,0 Q max s = 1000 3600 /100 3 x hm = 27,8 l/s. Nồng độ các chất ô nhiễm: COD = 850 mg/l BOD 5 = 400 mg/l Độ màu = 1200 Pt – Co Tổng N = 2,5 mg/l Tổng P = 1,25 mg/l SS = 150 mg/l pH = 10 Nhiệt độ = 40 - 50 o C Qua các chỉ tiêu, thông số như trên thì hệ thống xử lí nước thải sản xuất nhà máy dệt nhuộm A được lựa chọn như sau: GVHD: TS. NGUYỄN PHƯỚC DÂN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CS 1000 M 3 /NGĐ _________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________ SVTH: TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN, MSSV: 90103226 7 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ Song chắn rác thô Hầm bơm tiếp nhận Máy sàng rác tinh Bể điều hoà Bể trung hoà Bể Aeroten Bể lắng II Bể trộn cơ khí Bể tạo bông Nước thải Dd axit H 2 SO 4 Chất dinh dưỡng Bể nén bùn Ngăn chứa bùn Máy ép bùn dây đai Bãi chôn lấp Cống chung Sục khí Bãi chôn lấp Sục khí Phèn nhôm PAC polime Bể lắng GVHD: TS. NGUYỄN PHƯỚC DÂN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CS 1000 M 3 /NGĐ _________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________ SVTH: TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN, MSSV: 90103226 8 I.THUYẾT MINH QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ : Nước thải từ các công đoạn trong nhà máy được thu gom vào hệ thống cống dẫn và đi vào trạm xử lí. Từ cống, nước thải qua song chắn rác thô để loại bỏ các rác có kích thước lớn, rồi sau đó đổ vào hầm bơm tiếp nhận. Từ hầm bơm tiếp nhận, nước được bơm lên bể điều hoà, nhờ bơm đặt chìm dưới hố thu. Trước khi qua bể điều hoà nước thải qua máy sàng rác tinh để được giữ lại những rác kích thước nhỏ d> 0,25mm. Tại bể điều hoà dòng nước thải được ổn đònh lưu lượng và nồng độ các chất bẩn, để dễ dàng cho các quá trình xử lí sau. Trong bể điều hoà có tiến hành sục khí để tránh các quá trình sa lắng. Từ bể điều hoà nước thải được bơm qua bể trung hoà, tại đây châm thêm dung dòch axit H 2 SO 4 98%và dinh dưỡng nhằm tạo điều kiện thích hợp cho sự phát triển của vi sinh. Nước thải sẽ được bơm qua bể aeroten, hoà trộn cùng với lượng bùn tuần hoàn từ bể lắng II, tại bể có tiến hành sục khí cung cấp oxy cho vi sinh hoạt động. Sau thời gian lưu trong bể aeroten nước thải chảy qua bể lắng đợt II. Tại đây các bùn hoạt tính được loại bỏ khỏi nước thải nhờ quá trình lắng trọng lực của bùn. Nước trong đi ra phía trên mặt bể qua máng thu nước đi vào bể trộn đứng. Tại bể trộn đứng dòng nước được cho thêm vào phèn nhôm để tiến hành quá trình keo tụ. Sau đó nước tiếp tục chảy qua bể tạo bông để thực hiện quá trình tạo bông. Nước tiếp tục đi qua bể lắng, ở đây nước được loại bỏ các hạt bông cặn có trong nước nhờ trọng lực của hạt cặn. Phần cặn trong bể lắng này được đưa vào bể nén bùn, phần nước trong được thu nhờ vào máng răng cưa đặt ở trên mặt bể và đi vào cống chung. Bùn lắng từ bể lắng II một phần được bơm tuần hoàn lại bể aeroten, phần bùn dư được đưa qua bể nén bùn. Bùn dư này cùng với bùn ở bể lắng phía sau được làm giảm thể tích ở bể nén bùn. Phần bùn sau khi nén được đưa vào bể chứa bùn Từ bể chứa bùn, bùn sẽ được bơm qua máy ép băng tải, để tiếp tục được làm giảm thể tích. Trong quá trình ép bùn có cho thêm vào polyme để tăng cường quá trình kết dính bùn. Phần bùn sau khi ép được đưa đến bãi chôn lấp. Phần nước từ quá trình nén bùn và ép bùn ở phía sau được đưa lại hầm bơm tiếp nhận. GVHD: TS. NGUYỄN PHƯỚC DÂN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CS 1000 M 3 /NGĐ _________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________ SVTH: TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN, MSSV: 90103226 9 II. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ: Xử lí sinh học đặt trước xử lí hoá lí để: Sau xử lí sinh học, độ màu của nước thải dệt nhuộm sẽ giảm (do tính hấp phụ màu của bùn hoạt tính), lượng hoá chất sử dụng cho keo tụ, tạo bông sẽ ít hơn. Lượng BOD 5 sẽ bò khử hoàn toàn ở bể Aeroten, hiệu quả xử lí sinh học cao. Nước thải sau khi xử lí sinh học : + BOD 5 đầu ra = 35mg/l (hiệu quả khử BOD 5 là 90,98%) + COD đầu ra 331 mg/l (hiệu quả khử COD là 61%) +Độ màu = 600 Pt – Co (hiệu quả khử màu là 50%) + SS đầu ra = 30 mg/l (hiệu quả khử SS là 72,2%) Nước thải sau khi xử lí hoá học ở phía sau : Giả sử ta có kết quả thí nghiệm Jartest cho xử lí hoá học nước thải của nhà máy dệt nhuộm A (sau xử lí sinh học) như sau: Các thí nghiệm tiến hành với phèn nhôm có các chất trợ keo tụ là PAC thì điều kiện tối ưu được xác đònh là: pH tối ưu 5 - 5,5 , hàm lượng phèn tối ưu 800mg/l, hàm lượng PAC là 40 mg/l. Sau xử lí, các thông số của nước thải đo dược là: pH = 6,5 COD = 69mg/l (hiệu quả khử COD là 79%) Độ màu = 48 Pt- Co (hiệu quả khử màu là 92%) [...]... PHƯỚC DÂN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CS 1000 M3/NGĐ _ CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÍ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT NHÀ MÁY DỆT NHUỘM A 1 SONG CHẮN RÁC THÔ: 1.1 Nhiệm vụ: Song chắn rác giữ lại các chất rắn có kích thước lớn như : nhánh cây, lá cây, giấy, vải vụn, bao nilông,…tránh gây nghẹt bơm hay cản trở các công trình xử lí phía sau SCR chế tạo... nước trong bể a 16,7 Vnước = = = 0,7 (m/h) 24 24 Máng thu nước đặt ở vòng tròn có đường kính bằng 0,9 đường kính bể Máng răng cưa được bố trí sao cho điều chỉnh được chế độ chảy, lượng nước tràn qua để vào máng máng thu Đường kính máng thu nước: Dmáng = 0,9 x 9 = 8,1 (m) 28 SVTH: TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN, MSSV: 90103226 GVHD: TS NGUYỄN PHƯỚC DÂN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC... THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CS 1000 M3/NGĐ _ Các ống được đặt trên các giá đỡ ở độ cao 8 cm so với đáy Tính toán ống dẫn khí: Một ống chính dẫn khí nén đi từ máy nén khí đến bể rồi phân thành 2 ống nhánh đi vào 2 đơn nguyên, từ mỗi ống nhánh này chia thành 5 ống nhánh nhỏ dọc theo chiều dài của bể (mỗi đơn nguyên) Mỗi ống nhánh nhỏ cách thành... THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CS 1000 M3/NGĐ _ L' L(100 3) 400 97 388mg / l 100 100 Tính toán các ống dẫn nước vào mương dẫn đặt song chắn rác: Chọn vận tốc nước vào là 2m/s , đường kính ống là : D 4 * 0,0278 0,133m = 133mm 2 * 3,14 Chọn loại ống dẫn nước thải là ống PVC , đường kính của ống Þ140 2 HẦM BƠM TIẾP NHẬN: 2.1Nhiệm vụ : Thu gom nước. .. HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CS 1000 M3/NGĐ _ 5 NGĂN TRUNG HÒA: 5.1.Nhiệm vụ: Dùng năng lượng cánh khuấy tạo ra dòng chảy rối để trộn đều nước thải với các hoá chất cho vào để điều chỉnh pH nước thải nằm trong khoảng thích hợp (pH = 6,5 – 7,5) và cung cấp thêm dinh dưỡng cho hoạt động của vi sinh vật 5.2.Tính toán: Ống dẫn nước thải vào ở đáy bể,... kg /ngày 0,8 0,8 Lượng bùn thải bỏ mỗi ngày = lượng tăng sinh khối tổng tính theo MLSS – hàm lượng SS còn lại trong dòng ra = 174,3 – (1000 x 30 x 10-3) = 144,3kgSS /ngày 22 SVTH: TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN, MSSV: 90103226 GVHD: TS NGUYỄN PHƯỚC DÂN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CS 1000 M3/NGĐ _ Lượng bùn xả ra hàng ngày. .. chọn H = 6m 6.2.9 Tính toán các đường ống dẫn khí: Sơ đồ ống phân phối khí như sau : ống chính ống nhánh đứng ống nhánh ngang 25 SVTH: TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN, MSSV: 90103226 GVHD: TS NGUYỄN PHƯỚC DÂN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CS 1000 M3/NGĐ _ Các ống dẫn khí được làm bằng sắt tráng kẽm Ống phân phối khí... MSSV: 90103226 GVHD: TS NGUYỄN PHƯỚC DÂN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CS 1000 M3/NGĐ _ Sử dụng 2 máy thổi khí (1 máy hoạt động, 1 máy dự phòng) , chọn áp lực H = 6m Tính toán các ống dẫn nước vào và ra khỏi bể điều hoà: Nước thải được bơm từ hầm bơm tiếp nhận lên bể điều hoà Chọn vận tốc nước vào bể là 2m/s , đường kính ống là : D 4 * 0,0278... PHƯỚC DÂN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CS 1000 M3/NGĐ _ Hàm lượng SS còn lại sau qua trống: C = (1 – 0,25) x 144 mg/l = 108 mg/l Chọn máy thích hợp có: Kích thước khe 0,25 mm Đường kính tang trống 0,9 m Chiều dài trống 1,1 m 4 BỂ ĐIỀU HOÀ : 4.1 Nhiệm vu:ï Lưu lượng nước thải và nồng độ chất bẩn trong nước thải từ nhà máy thay đổi theo... THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CS 1000 M3/NGĐ _ Kiểm tra vận tốc dòng chảy ở phần mở rộng của mương trước song chắn, ứng với lưu lượng nước thải q = 0,0278 m3/s, vận tốc này không nhỏ hơn 0,4 m/s : Vkt = q 0,0278 = = 0,4 (m/s) B s h 0,35 0,2 Tổn thất áp lực qua song chắn : hs = 2 Vmax K 2 g Trong đó : Vmax : Tốc độ chuyển động của nước thải