thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy bột giấy công suất 1500m3

62 923 3
thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy bột giấy công suất 1500m3

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

trình bày thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy bột giấy công suất 1500m3

ĐAMH: Thiết kế hệ thống xử nước thải nhà máy bột giấy công suất 1500m 3 GVHD: Th.S Phan Thị Hải Vân SVTH: Nguyễn Thị Ly Uyên 90604482 1 MỤC LỤC ---------oOo---------- MỤC LỤC 1 DANH MỤC BẢNG 2 DANH MỤC HÌNH 3 CHƯƠNG I: PHẦN MỞ ĐẦU . 4 1.1 Tổng quan về ngành sản xuất bột giấy 5 1.2 Thành phần hóa học của gỗ 6 1.3 Công nghệ sản xuất . 7 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ Error! Bookmark not defined. 2.1 Phương pháp xử .Error! Bookmark not defined. 2.2. Thành phần và tính chất nước thải bột giấy Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG III: LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ XỬ Error! Bookmark not defined. 3.1 Yêu cầu công nghệ .Error! Bookmark not defined. 3.2 Cơ sở lựa chọn phương án xử . 21 3.3 Quy trình công nghệ xử và thuyết minh quy trình 26 CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH TRONG CÔNG NGHỆ XỬ . 28 4.1 Song chắn rác 27 4.2 Bể thu gom 28 4.3 Bể điều hòa 29 4.4 Bể trung gian . 31 4.5 Bể lắng I 33 4.6 Bể Detox 36 4.7 Bể UASB . 40 4.8 Bể Aerotank . 54 4.9 Bể lắng II . 56 4.10 Hồ hoàn thiện 57 4.11 Bể chứa bùn. 57 4.12 Bể nén bùn. 58 4.13 Sân phơi bùn 58 CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60 5.1 Kết Luận 61 5.2 Kiến Nghị 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO . 62 ĐAMH: Thiết kế hệ thống xử nước thải nhà máy bột giấy công suất 1500m 3 GVHD: Th.S Phan Thị Hải Vân SVTH: Nguyễn Thị Ly Uyên 90604482 2 DANH MỤC BẢNG ---------oOo---------- Bảng 1.1: Chất lượng bột giấy sau khi dùng công nghệ P-RC APMP 9 Bảng 2.1: Thông số các giá trị đầu vào của nước thảiError! Bookmark not defined. Bảng 2.2: Gía trị các thông số ô nhiễm . 17 Bảng 2.3: Gía trị hệ số Kq ứng với lưu lượng dòng chảy . 17 Bảng 2.4: Gía trị Kf ứng với lưu lượng nước thải . 17 Bảng 2.5: Gía trị nồng độ nước thải ứng với các thông số 18 Bảng 3.1: So sánh giữa các phương pháp xử kị khíError! Bookmark not defined. Bảng 4.1: Thông số tính toán cho song chắn rác . 27 Bảng 4.2: Các dạng khuấy trộn trong bể điều hòa 30 Bảng 4.3: Thông số nước thải khi vào bể lắng I 33 Bảng 4.4: Thông số thiết kế bể lắng I . 34 Bảng 4.5: Gía trị của hắng số thực nghiệm a, b. . 36 Bảng 4.6: Thông số nước thải khi vào bể Detox 37 Bảng 4.7: Cường độ khuấy trộn theo thời gian . 38 Bảng 4.8: Thông số nước thải khi vào bể UASB . 40 Bảng 4.9: Thông số đầu vào bể Aerotank. . 43 Bảng 4.10: Thông số tính toán thiết kế bể Aerotank . 43 Bảng 4.11: Thông số thiết kế bể Aerotank . . 53 Bảng 4.12: Thông số chọn tải trọng thiết kế bể lắng II . 54 Bảng 4.13: Thông số thiết kế bể lắng II 56 Bảng 4.14: Thông số đầu vào hồ hoàn thiện. . 53 ĐAMH: Thiết kế hệ thống xử nước thải nhà máy bột giấy công suất 1500m 3 GVHD: Th.S Phan Thị Hải Vân SVTH: Nguyễn Thị Ly Uyên 90604482 3 DANH MỤC HÌNH ---------oOo---------- Hình 1.1: Sơ đồ công nghệ P-RC APMP . 8 Hình 1.2: Sơ đồ công nghệ quá trình rửa và đánh tơi dăm mảnh . 8 Hình 1.3: Sơ đồ công nghệ trong quá trình xơ hóa . 9 Hình 1.4: Chất lượng bột giấy 9 Hình 2.1: Ví dụ về dòng trao đổi chất trong ao hồ sinh họcError! Bookmark not defined. Hình 3.1: Ví dụ bể bùn hoạt tính ( Aerotank) . 22 Hình 3.2: Ví dụ sân phơi bùn 23 Hình 3.3: Sơ đồ công nghệ xử . 24 ĐAMH: Thiết kế hệ thống xử nước thải nhà máy bột giấy công suất 1500m 3 GVHD: Th.S Phan Thị Hải Vân SVTH: Nguyễn Thị Ly Uyên 90604482 4 CHƯƠNG I: ---------oOo--------- PHẦN MỞ ĐẦU ĐAMH: Thiết kế hệ thống xử nước thải nhà máy bột giấy công suất 1500m 3 GVHD: Th.S Phan Thị Hải Vân SVTH: Nguyễn Thị Ly Uyên 90604482 5 1.1 Tổng quan về ngành bột giấy Ngành công nghiệp giấy trong nước ta phát triển mạnh và có quy mô rộng lớn. Hiện nay ngành công nghiệp này đang đứng thứ năm trong nền kinh tế và đứng thứ ba trong tốc độ phát triển kinh tế,vì vậy đã thu hút hơn 300 nhà máy giấy trong cả nước tập trung vào hai quá trình: làm bột giấy và làm giấy từ bột .Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích đạt được to lớn về kinh tế, xã hội,…thì ngành công nghiệp này cũng phát sinh nhiều vấn đề về môi trường, đặc biệt lượng nước thải thải ra mỗi ngày trong quá trình sản xuất bột giấy có nồng độ các chất ô nhiễm rất cao, là loại nước thải rất khó xử và tốn kém về chi phí. Nếu nước thải này được thải ra ngoài môi trường mà không được xử trước thì nó sẽ gây tác hại rất nghiêm trọng đến môi trường thiên nhiên và con người. Độc tính của dòng nước thải sản xuất bột giấy là do hỗn hợp phức tạp các dịch chiết trong thân cây như: nhưa cây, lignin, xút…và một số chất phân hủy của lignin đã bị clo hóa có trọng lượng phân tử thấp. Hậu quả là gây ức chế của một số chất từ dịch chiết đối với cá, và khi mà thải trực tiếp ra kênh sẽ hình thành từng mảng giấy nổi trên mặt nước, làm cho nước có độ màu cao , hàm lượng DO rất thấp. Vì vậy việc nghiên cứu để đưa ra hệ thống xử cho ngành công nghiệp bột giấy là rất cấp bách và cần thiết để bảo vệ sức khỏe của người dân xung quanh, đồng thời là bảo vệ môi trường thiên nhiên của đất nước luôn đa dạng. Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất bột giấy là: gỗ, tre, nứa, lồ ô, giấy tái sinh…  Vấn đề môi trường Ngành sản xuất bột giấygiấy được liệt vào ngành sản xuất gây ô nhiễm môi trường đáng kể cả trực tiếp cũng như gián tiếp. • Trực tiếp Nước thải có lưu lượng, tải lượng cũng như độc tính của các chất ô nhiễm cao, các chất ô nhiễm hữu cơ (dịch chiết từ thân cây, các axit béo, một số sản phẩm phân hủy của lignin, và các dẫn xuất của ligin đã bị Clo hóa) phát sinh từ ngành giấy là nguồn tiềm tàng gây ô nhiễm môi trường nước mặt, đất và nước ngầm nếu được thải thẳng ra ngoài không qua xử lý. Đặc biệt là dịch đen thải ra từ quá trình nghiền bột bằng phương pháp hóa học ĐAMH: Thiết kế hệ thống xử nước thải nhà máy bột giấy công suất 1500m 3 GVHD: Th.S Phan Thị Hải Vân SVTH: Nguyễn Thị Ly Uyên 90604482 6 Khí thải từ quá trình đốt nhiên liệu sản xuất hơi nước bão hòa. Ngoài ra, trong quá trình nghiền bột giấy hóa học các khí nặng mùi như hydro sulphite, mercaptan, … Dioxin xuất phát từ quá trình tẩy trắng bột giấy bằng chlorine. • Gián tiếp - Góp phần làm cạn kiết nguồn tài nguyên nước. - Góp phần làm cạn kiệt nguồn tài nguyên rừng. - Gây hiệu ứng nhà kính qua việc sử dụng năng lượng điện và mất thảm thực vật. 1.2 Thành phần hóa học của gỗ Sản xuất bột giấy là quá trình gia công xử nguyên liệu để tách các thành phần không phải là cellulose sao cho thu được bột giấy có hàm lượng cellulose càng cao càng tốt. Những loại cây dùng làm giấy phải có hàm lượng cellulose cao hơn 35%. Các thành khác như Hemicelluloses, lignin…cần phải thấp để giảm hóa chất dùng cho nấu và tẩy. Các tế bào thực vật, đặc biệt là tế bào gỗ chứa rất nhiều sợi cellulose, là nguyên liệu thô chính cho công nghệ sản xuất bột giấy. Sợi cellulose chủ yếu được cung cấp từ các nguồn sau:  Các loại gỗ: Bạch đàn, bồ đề,…  Các thực vật ngoài gỗ: tre, nứa, bã mía, rơm rạ,…  Các vật liệu tái sinh: vải vụn, giấy vụn, giấy đã sử dụng… Trong đó nguồn cung cấp chủ yếu cellulose là gỗ. Nguồn nguyên liệu được sử dụng để sản xuất bột giấy trong bài báo cáo là cây đay. Cây đay được trồng chủ yếu trong vụ thu hằng năm ở Đồng bằng Sông Cửu Long, đặc biệt là vùng bị nhiễm phèn nặng. Theo các nghiên cứu thì cây đay cao 2,5 -3m. Phần vỏ cho loại bột giấy có chiều dài xơ sợi khoảng 2,8mm và chiều ngang là 0,002mm, tỷ lệ dài/rộng= 149 phù hợp để sản xuất các loại giấy có độ bền cao. Sợi đay phần vỏ có thành phần hóa học như: cellulose 51,5% - 54,8%, lignin 11-20,6% … Vỏ đay nấu theo phương pháp sunphit trung tính là phù hợp nhất, cho hiệu quả cao, dễ tẩy trắng. Cây đay là cây thời vụ có tốc độ phát triển nhanh, trong vòng 4 tháng có thể cao 3,5m. Hiện nay, người dân địa phương trồng trên diện tích khoảng 12000ha. Ngoài việc tạo ra nguồn nguyên liệu có giá trị, cây đay còn có khả năng cun cấp thêm dinh dưỡng, cải tạo thổ dưỡng cho việc gieo trồng lúa vụ đông. Cây đay có những đặc tính sau: Cấu trúc sợi Phần thân cây đay cho bột có xơ sợi ngắn, tỷ lệ dài/rộng tương đương xơ sợi bột gỗ cứng. Thành phần hóa học: cellulose 43-465, pentozan 11-165, lignin 21-26%. ĐAMH: Thiết kế hệ thống xử nước thải nhà máy bột giấy công suất 1500m 3 GVHD: Th.S Phan Thị Hải Vân SVTH: Nguyễn Thị Ly Uyên 90604482 7 Toàn thân cây đay: - Chiều dài xơ sợi: 1,28mm - Hàm lượng lignin: 13,2% - Cellulose: 54,4% - Anpha cellulose: 37,4% Vỏ cây đai: - Chiều dài xơ sợi: 2,6mm - Đường kính xơ sợi: 20µm - Hàm lượng lignin: 7,7% - Cellulose: 54,4% - Anpha cellulose: 37,4% Lõi cây đay: - Chiều dài xơ sợi: 0,5mm - Đường kính xơ sợi: 30µm - Hàm lượng lignin: 17,47% 1.3 Công nghệ sản xuất Công nghệ sản xuất bột giấycông nghệ sản xuất bột hóa cơ. Công nghệ này cho phép sản xuất bột có chất lượng cao, chi phí điện năng thấp, tiêu thụ năng lượng ít hơn, hiệu suất thu hồi bột cao và khả năng ảnh hưởng môi trường thấp hơn do làm giảm độc tố của nước thải. Công nghệ P-RC APMP cho phép thay đổi lượng hóa chất đưa vào và năng lượng điện trong khi nghiền. Vì vậy có khả năng sản xuất lượng một giấy rất lớn đáp ứng cho nhu cầu của thị trường. Ưu điểm công nghệ P-RC APMP: - Là công nghệ phối hợp tiền xử dăm mảnh với kiềm proxit và tẩy trắng đồng thời trong quá trình nghiền. Ở công nghệ này, proxit tự ngấm sâu vào các thành vách xơ sợi với sự phân tách ít hơn, giảm các phản ứng thủy phân kiềm, giúp các hóa chất kiềm và peroxít phản ứng xuyên suốt ống xơ sợi nhằm giảm đến mức thấp nhất các tổn thất hemicelluloses trên bề mặt của xơ sợi. Xử hóa chất khi nghiền nhằm nâng cao sự phân bố hoặc phối trộn hóa chất ở nhiệt độ cao, giảm pH và lưu giữ ở nồng độ cao để hoàn thiện phản ứng hóa học. - Vốn đầu tư thấp - Lượng COD trong nước thải thấp - Tiêu thụ điện năng ít hơn. - Độ dai, bền của bột cao. - Sử dụng ít hóa chất hơn hóa chất nghiền. ĐAMH: Thiết kế hệ thống xử nước thải nhà máy bột giấy công suất 1500m 3 GVHD: Th.S Phan Thị Hải Vân SVTH: Nguyễn Thị Ly Uyên 90604482 8 Công nghệ sản xuất Hình 1.1: Sơ đồ công nghệ P- RC APMP Hình 1.2: Sơ đồ công nghệ quá trình rửa và đánh tơi dăm mảnh Hệ thống rửa và đánh tơi dăm mảnh gồm: 1. Kenaf stump washer (Máy rửa dăm mảnh) 2. Tornado pulper (Máy đánh tơi dăm mảnh) ĐAMH: Thiết kế hệ thống xử nước thải nhà máy bột giấy công suất 1500m 3 GVHD: Th.S Phan Thị Hải Vân SVTH: Nguyễn Thị Ly Uyên 90604482 9 3. Deaeration tank (Bể thoát khí) 4. Magna cleaner (Máy làm sạch dăm mảnh) 5. Hydra screen (Sàng tách nước) Hình 1.3: Sơ đồ công nghệ trong quá trình xơ hóa 1. LC-Fiberizer (Máy xơ hóa nồng độ thấp) 2. Screw press (SCP 1) (Vít ép1) 3. HC-Fiberizer (Máy xơ hóa nồng độ cao) 4. Bleaching chemicals & Dilution water (Hóa chất tẩy trắng và nước pha loãng) 5. To vent (Lỗ thoát khí) 6. Filtered water (Nước sạch)  Chất lượng bột giấy Bột giấy cây đay được dùng cho sản xuất giấy in, giấy viết. Hình 1.4: Sản phẩm chất lượng Bảng 1.1: Chất lượng bột giấy sau khi dùng công nghệ P-RC APMP Loại bột Bột giấy cây đay dùng công nghệ P-RC APMP Độ khô ≥86% Độ thoát nước 150- 200ml CSF Độ trắng ≥80% Chỉ số chịu bền ≥38 Nm/g Độ chịu xé ≥4,2 mNm 2 /g Độ chặt 2,4 cm 3 /g ĐAMH: Thiết kế hệ thống xử nước thải nhà máy bột giấy công suất 1500m 3 GVHD: Th.S Phan Thị Hải Vân SVTH: Nguyễn Thị Ly Uyên 90604482 10 Khả năng phân tán ≥52 m 2 /kg Độ bụi ≤3mm 2 /m 2 ( Nguồn: số liệu nhà máy bột giấy Phương Nam) CHƯƠNG II ---------oOo--------- TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ [...]... máng chứa nước thải, phần còn lại tiếp xúc với không khí GVHD: Th.S Phan Thị Hải Vân SVTH: Nguyễn Thị Ly Uyên 90604482 15 ĐAMH: Thiết kế hệ thống xử nước thải nhà máy bột giấy công suất 1500m3 2.2 Thành phần và tính chất nước thải sản xuất bột giấy  Tính chất nước thải bột giấy đầu vào Tính chất nước thải nhà máy bột giấy cần xử với công suất là 1500 m3/ngày đêm Nhiệm vụ thiết kế nước thải đầu... Thiết kế hệ thống xử nước thải nhà máy bột giấy công suất 1500m3 CHƯƠNG III -oOo - LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH XỬ GVHD: Th.S Phan Thị Hải Vân SVTH: Nguyễn Thị Ly Uyên 90604482 19 ĐAMH: Thiết kế hệ thống xử nước thải nhà máy bột giấy công suất 1500m3 3.1 Yêu cầu công nghệ Yêu cầu công nghệ xử nhà máy bột giấy như sau:  Nước thải sau khi xử phải đạt tiêu chuẩn đầu ra  Lưu... khí, nước thải được tiếp tục xử sinh học hiếu khí Trong xử hiếu khí có rất nhiều công trình khác nhau Tuy nhiên qua phân tích các yêu cầu xử của Nhà máy bao gồm : GVHD: Th.S Phan Thị Hải Vân SVTH: Nguyễn Thị Ly Uyên 90604482 21 ĐAMH: Thiết kế hệ thống xử nước thải nhà máy bột giấy công suất 1500m3 - Khả năng tương lai nhà máy sẽ mở rộng sản xuất Điều kiện tự nhiên, khí tượng, thủy văn của nhà. .. ĐAMH: Thiết kế hệ thống xử nước thải nhà máy bột giấy công suất 1500m3 Hình 3.3: Sơ đồ công nghệ Thuyết minh công nghệ Song chắn rác thường được đặt ở cửa vào kênh dẫn Làm nhiệm vụ giữ lại các tạp chất thô có trong nước thải .Nước thải từ các công đoạn được đưa vào hố thu gom, có nhiệm vụ tập trung nước thải đảm bảo lưu lượng Tại hố thu gom được gắn hai bơm chìm hoạt động luân phiên Sau đó, nước thải. .. Phan Thị Hải Vân SVTH: Nguyễn Thị Ly Uyên 90604482 12 ĐAMH: Thiết kế hệ thống xử nước thải nhà máy bột giấy công suất 1500m3 hydroxide, carbonate…Anion carbonate tạo ra hydroxide do phản ứng thủy phân với nước: CO32- + H2O → HCO3- + OH Xử sinh học Các phương pháp xử sinh học được sử dụng để xử nước thải sinh hoạt cũng như nước thải công nghiệp có chứa nhiều chất hữu cơ hòa tan và một số chất...ĐAMH: Thiết kế hệ thống xử nước thải nhà máy bột giấy công suất 1500m3 2.1 Phương pháp xử Xử cơ học Mục đích: Tách các chất không hòa tan, những vật chất lơ lửng có kích thước lớn (rác, nhựa, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nước thải Loại bỏ cặn nặng như sỏi, cát, mảnh kim loại, thủy tinh… Điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải Xử cơ học là giai... bùn sang bể nén bùn, bùn được tách nước trước khi đưa đến sân phơi bùn và cho ra bãi chôn lấp Nước tách ra bùn nén sẽ được tuần hoàn lại bể thu gom để xử lại GVHD: Th.S Phan Thị Hải Vân SVTH: Nguyễn Thị Ly Uyên 90604482 25 ĐAMH: Thiết kế hệ thống xử nước thải nhà máy bột giấy công suất 1500m3 CHƯƠNG IV -oOo - TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH TRONG CÔNG NGHỆ XỬ GVHD: Th.S Phan Thị Hải Vân SVTH:... SVTH: Nguyễn Thị Ly Uyên 90604482 28 ĐAMH: Thiết kế hệ thống xử nước thải nhà máy bột giấy công suất 1500m3 a Nhiệm vụ: tập trung toàn bộ nước thải từ nhà máynước thải sinh hoạt của toàn trung tâm đồng thời để đảm bảo lượng nước đủ để cho bơm hoạt động an toàn b Tính toán: Thời gian lưu nước trong bể thu gom tối thiểu là 10÷30 phút Chọn thời gian lưu nước trong bể t=15 phút Thể tích bể thu gom:... đêm Chọn Kq = 1 Giá trị hệ số Kf ứng với lưu lượng nước thải quy định bởi bảng dưới đây Bảng 2.4: Gía trị Kf ứng với lưu lượng nước thải Lưu lượng nguồn nước thải (F ) Giá trị hệ số Kf Đơn vị tính: m3/24h F ≤ 50 1,2 50 < F ≤ 500 1,1 500 < F≤ 5000 1 GVHD: Th.S Phan Thị Hải Vân SVTH: Nguyễn Thị Ly Uyên 90604482 17 ĐAMH: Thiết kế hệ thống xử nước thải nhà máy bột giấy công suất 1500m3 F> 5000 0,9 (Nguồn:... SVTH: Nguyễn Thị Ly Uyên 90604482 20 ĐAMH: Thiết kế hệ thống xử nước thải nhà máy bột giấy công suất 1500m3 đều trong thiết bị hàm lượng SS từ trung bình Vận hành tương đối phức đến cao tạp Không phù hợp với loại nước thải có hàm lượng SS Phù hợp cho các loại nước cao thải có hàm lượng COD từ Lọc kỵ khí Tải trọng trung bình giản khí Thích hợp với nước thải có Vận hành tương đối đơn Tiếp xúc kỵ hàm . tính chất nước thải sản xuất bột giấy  Tính chất nước thải bột giấy đầu vào Tính chất nước thải nhà máy bột giấy cần xử lý với công suất là 1500. TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ĐAMH: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy bột giấy công suất 1500m 3 GVHD: Th.S Phan

Ngày đăng: 27/04/2013, 11:04

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan