Đang tải... (xem toàn văn)
Môi trường và những vấn đề liên quan đến môi trường là đề tài được bàn luận một cách sâu sắc trong kế hoạch phát triển bền vững của bất kỳ quốc gia nào trên thế giới. Trái đất – ngôi nhà chung của chúng ta đang bị đe dọa bởi sự suy thoái và cạn kiệt dần nguồn tài nguyên, nguồn gốc của mọi sự biến đổi về môi trường trên thế giới ngày nay là do các hoạt động kinh tế xã hội. Các hoạt động này, một mặt đã cải thiện chất lượng cuộc sống con người và môi trường, mặt khác đem lại hàng loạt các vấn đề như: Khan hiếm, cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên, ô nhiễm và suy thoái chất lượng môi trường khắp nơi trên thế giới. Ngành công nghiệp chế biến mủ cao su là một trong những ngành công nghiệp hàng đầu của nước ta và tiềm năng phát triển của ngành này vô cùng lớn. Theo xu hướng phát triển chung của thế giới thì nhu cầu tiêu thụ cao su ngày càng tăng. Cao su được sử dụng hầu hết trong những lĩnh vực từ nhu cầu sinh hoạt hằng ngày đến nhu cầu nhiên liệu công nghiệp và xuất khẩu. Ngoài tiềm năng công nghiệp, cây cao su còn có tác dụng phủ xanh đất trống, đồi trọc, bảo vệ tài nguyên đất tránh rửa trôi, xói mòn, tạo môi trường không khí trong lành… Hiện nay, để chế biến hết lượng số mủ cao su thu hoạch được nâng cấp và xây dựng mới tại nhiều tỉnh phía Nam, chủ yếu tập trung ở các tỉnh Đông Nam Bộ như Đồng Nai, Bình Dương, Bình Phước. Những năm gần đây, cao su trở thành một trong những mặt hàng xuất khẩu chiến lược mang lại hàng trăm triệu USD cho đất nước, giải quyết công ăn việc làm cho hàng ngàn công nhân làm việc trong nhà máy và hàng trăm ngàn công nhân làm việc trong các nông trường cao su. Tuy nhiên tăng trưởng kinh tế chỉ là điều kiện cần và sẽ không bền vững nếu không kết hợp yếu tố môi trường – xã hội. Ở nước ta, ước tính hàng năm ngành chế biến mủ cao su thải ra khoảng 5 triệu m3 nước thải. Lượng nước thải này có nồng độ các chất hữu cơ dễ bị phân hủy rất cao như acetic, đường, protein, chất béo… Hàm lượng COD đạt đến 2.500 – 35.000 mgl, BOD từ 1.500 – 12.000 mgl được xả ra nguồn tiếp nhận mà chưa được xử lý hoàn toàn ảnh hưởng trầm trọng đến thủy sinh vật trong nước. Ngoài ra vấn đề mùi hôi phát sinh do chất hữu cơ bị phân hủy kỵ khí tạo thành mercaptan và H2S ảnh hưởng môi trường không khí khu vực xung quanh. Do đó vấn đề đánh giá và đưa ra phương án khả thi cho việc xử lý lượng nước thải chế biến mủ cao su được nhà nước và chính quyền địa phương quan tâm một cách đầy đủ.
Đồ án xử lý nước cấp Đồ án xử lý nước cấp KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC VÀ MƠI TRƯỜNG GVHD: Trương Thị Thùy Trang CN: Cơng nghệ kỹ thuật mơi trường Lớp: C9MT1 Thành viên: Nguyễn Thị Lựu Lê Thị Thanh Tuyền Đỗ Phong Bình TP.Hồ Chí Minh, Ngày 020 tháng 05 năm 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG CAO ĐẰNG KINH TẾ CƠNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC VÀ MƠI TRƯỜNG ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực TRƯƠNG THỊ THÙY TRANG NGUYỄN THỊ LỰU LÊ THỊ THANH TUYỀN ĐỖ PHONG BÌNH TP.HCM, Ngày 20 tháng 05 năm 2016 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Mơi trường vấn đề liên quan đến mơi trường đề tài bàn luận cách sâu sắc kế hoạch phát triển bền vững quốc gia giới Trái đất – ngơi nhà chung bị đe dọa suy thối cạn kiệt dần nguồn tài ngun, nguồn gốc biến đổi mơi trường giới ngày hoạt động kinh tế - xã hội Các hoạt động này, mặt cải thiện chất lượng sống người mơi trường, mặt khác đem lại hàng loạt vấn đề như: Khan hiếm, cạn kiệt tài ngun thiên nhiên, nhiễm suy thối chất lượng mơi trường khắp nơi giới Ngành cơng nghiệp chế biến mủ cao su ngành cơng nghiệp hàng đầu nước ta tiềm phát triển ngành vơ lớn Theo xu hướng phát triển chung giới nhu cầu tiêu thụ cao su ngày tăng Cao su sử dụng hầu hết lĩnh vực từ nhu cầu sinh hoạt ngày đến nhu cầu nhiên liệu cơng nghiệp xuất Ngồi tiềm cơng nghiệp, cao su có tác dụng phủ xanh đất trống, đồi trọc, bảo vệ tài ngun đất tránh rửa trơi, xói mòn, tạo mơi trường khơng khí lành… Hiện nay, để chế biến hết lượng số mủ cao su thu hoạch nâng cấp xây dựng nhiều tỉnh phía Nam, chủ yếu tập trung tỉnh Đơng Nam Bộ Đồng Nai, Bình Dương, Bình Phước Những năm gần đây, cao su trở thành mặt hàng xuất chiến lược mang lại hàng trăm triệu USD cho đất nước, giải cơng ăn việc làm cho hàng ngàn cơng nhân làm việc nhà máy hàng trăm ngàn cơng nhân làm việc nơng trường cao su Tuy nhiên tăng trưởng kinh tế điều kiện cần khơng bền vững khơng kết hợp yếu tố mơi trường – xã hội Ở nước ta, ước tính hàng năm ngành chế biến mủ cao su thải khoảng triệu m3 nước thải Lượng nước thải có nồng độ chất hữu dễ bị phân hủy cao acetic, đường, protein, chất béo… Hàm lượng COD đạt đến 2.500 – 35.000 mg/l, BOD từ 1.500 – 12.000 mg/l xả nguồn tiếp nhận mà chưa xử lý hồn tồn ảnh hưởng trầm trọng đến thủy sinh vật nước Ngồi vấn đề mùi phát sinh chất hữu bị phân hủy kỵ khí tạo thành mercaptan H 2S ảnh hưởng mơi trường khơng khí khu vực xung quanh Do vấn đề đánh giá đưa phương án khả thi cho việc xử lý lượng nước thải chế biến mủ cao su nhà nước quyền địa phương quan tâm cách đầy đủ Mục tiêu đề tài 1.2 - Nghiên cứu nguồn gốc khâu chế biến mủ cao su - Xác định thành phần tính chất nước thải cao su - Thiết kế Trạm xử lý nước thải cho Cơng ty chế biến mủ cao su với u cầu đặt nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải (QCVN 01: 2015/BTNMT) cho nước thải đạt loại A Nội dụng đề tài 1.3 - Nghiên cứu sở lý thuyết - Thu thập phương án xử lý nước thải ngành chế biến mủ cao su - Phân tích lựa chọn phương pháp xử lý khả thi để thiết kế hệ thống xử lý nước thải Cơng ty chế biến mủ cao su Phương pháp nghiên cứu 1.4 - Thu thập số liệu, tài liệu liên quan, phân tích tiêu chất lượng nước - Phương pháp lựa chọn - Tổng hợp số liệu - Phân tích khả thi CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN MỦ CAO SU CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 2.1 Tổng quan ngành cơng nghệ chế biến cao su Cây cao su tìm thấy Mỹ Columbus khoảng năm 1493 – 1496 Brazil quốc gia xuất cao su vào kỷ thứ 19 (Websre and Baulkwill, 1989) Ở Việt Nam, cao su (Hevea brasiliensis) trồng vào năm 1887 Trong khoảng thời gian từ năm 1900 đến 1929 thực dân Pháp phát triển cao su Việt Nam Cuối năm 1920 tổng diện tích cao su Việt Nam khoảng 7000 với sản lượng cao su 3000 tấn/năm Cùng với phát triển cơng nghiệp cao su giới, suốt năm 19201945, quyền thực dân Pháp nhanh chóng gia tăng diện tích cao su Việt Nam với tốc độ 5.000-6.000 ha/năm Cuối năm 1945 tổng diện tích cao su 138.000 với tổng sản lượng 80.000 tấn/năm Sau độc lập vào năm 1945, phủ Việt Nam tiếp tục phát triển cơng nghiệp cao su diện tích cao su gia tăng vài trăm ngàn 2.1.1 Thành phần cấu tạo mủ cao su Mủ cao su hỗn hợp cấu tử cao su nằm lơ lửng dung dịch gọi nhũ serium Hạt cao su hình cầu có đường kính d < 0,5 µm chuyển động hỗn loạn (chuyển động Brown) dung dịch Thơng thường gram mủ có khoảng 7,4.1012 hạt cao su, bao quanh hạt protein giữ cho latex trạng thái ổn định • Thành phần hóa học mủ cao su Cao su : 35 – 40% , Protein : 2% , Quebrachilol : 1% , Xà phòng, acid beo : 1% , Chất vơ : 0,5% ,Nước : 50 – 60% • Cơng thức hố học latex Phân tử cao su isoprene polymer (cis-1,4-polyisoprene [C 5H8]n) có khối lượng phân tử 105 -107 Nó tổng hợp từ q trình phức tạp carbohydrate Cấu trúc hố học cao su tự nhiên (cis-1,4-polyisoprene): CH2C = CHCH2 – CH2C = CHCH2 = CH2C = CHCH2 CH3 CH3 CH3 Bảng 2.1: Thành phần hóa học vật lý cao su Việt Nam Thành phần Cao su phần trăm (%) 28-40 2,0 – 2,7 Protein Đường 1,0 – 2,0 Muối khống 0,5 Lipit 0,2 – 0,5 Nước 55 – 65 Mật độ cao su 0,932 – 0,952 mật độ serium 1,031 – 1,035 Tất thơng số biểu diễn tỷ lệ phần trăm trọng lượng ướt • Cấu trúc tính chất thể giao trạng Tổng qt, latex tạo bỡi phần tử phân tán cao su (pha bị phân tán) nằm lơ lững chất lỏng (pha phân tán) gọi serum.Tính phân tán ổn định có protein bị phần tử phân tán cao su latex hút lấy, ion điện tích phát sinh lực hạt tử cao su - Pha phân tán- Serum Serum có chứa phần chất hợp thành thể giao trạng, chủ yếu protein, phospholipit, phần hợp chất tạo thành dung dịch thật như: muối khống, heterosid với methyl-1 inositol quebrachitol acid amin với tỉ lệ thấp Trong serum hàm lượng thể khơ chiếm 8- 10% Nó cho hiệu ứng Tyndall mãnh liệt nhờ chứa nhiều chất hữu hợp thành dung dịch thể giao trạng Như serum latex di chất có độ phân tán mạnh nhiều so với độ phân tán hạt tử cao su nên coi pha phân tán - Pha bị phân tán- hạt tử cao su Tỉ lệ pha phân tán hay hàm lượng cao su khơ latex cao su tiết cao đạt tới 53% thấp 18% (phân tích Viện khảo cứu cao su Đơng Dương trước nay) Hầu hết hạt tử cao su có hình cầu, kích thước khơng đồng nhất: đường kính 0,6 micron số hạt 2x108 cho cm3 latex, 90% số có đường kính 0,5 micron 2.1.2 Quy trình sơ chế mủ cao su Sau đem từ vườn về, latex phải giữ trạng thái lỏng để tránh bị đơng Do trước đem nhà máy nên thêm vào latex chất chống đơng : NH 3, NH3 + H2BO3, … vào thùng chứa mủ chén hứng mủ Mủ nước sau lấy từ vườn vận chuyển nhà máy cho qua lưới lọc (40 lỗ/inch) vào bể tiếp nhận có kích thước lớn Tại bể chúng khuấy trộn kỹ để làm đồng loại mủ nước từ nguồn khác Trong giai đoạn ta tiến hành đo thơng số kỹ thuật cần thiết : Đo hàm lượng mủ khơ, thành phần NH lại mủ 2.1.2.1 Phân loại sơ chế mủ Mủ cao su chia thành nhiều loại: Mủ nước (latex), mủ chén, mủ đất … Mủ nước mủ tốt nhất, thu trực tiếp thân cây, ngày mủ nước gom vào qui định Để mủ khơng bị đơng trước đem nhà máy, thu mủ người ta cho NH3 vào để chống đơng (hàm lượng kháng đơng cần thiết chứa NH (0,003% – 0,1 %) tính cao su khơ), tránh oxi hóa làm chất lượng mủ nước Còn loại mủ khác mủ đất, mủ chén, mủ vỏ gộp chung lại gọi mủ tạp (mủ thứ cấp) Đó mủ rơi vãi xuống đất sau thu mủ nước mủ chảy vào chén, mủ dính vỏ Mủ tạp nói chung bẩn lẫn nhiều đất, cát, tạp chất đơng lại trước đưa nhà máy Mủ tạp chọn riêng theo sản phẩm, đựng giỏ túi Thơng thường ta phân loại riêng mủ chén, mủ dây, mủ vỏ khơng để lẫn lộn với mủ đất Mủ chén chia làm nhiều hạng khác nhau, tùy theo kích thước màu sắc Mủ trắng, mủ bị sẫm màu oxi hóa… 2.1.2.2 Bảo quản mủ Mủ nước chuyển đến xí nghiệp đưa vào bể lắng có kích thước lớn, mủ khuấy trộn để làm đồng loại latex từ nguồn khác nhau; Đây giai đoạn kiểm tra sơ khởi việc tiếp nhận Ở giai đoạn này, tiến hành trọng lượng mủ khơ thành phần NH3 lại mủ Mủ tạp dễ bị oxi hóa để ngồi trời, phơi ánh nắng, chất lượng mủ bị giảm Khi đem phân xưởng, mủ tạp phân loại, ngâm rửa hồ riêng biệt, để tránh bị oxi hóa làm phần chất bẩn Tùy theo phẩm chất loại mủ ngâm tối đa ngày tối thiểu 12 Mủ tạp ngồi ngâm nước ngâm dung dịch hóa chất (acid clohidric, acid axalic, chất chống lão hóa) để tránh phân hủy cao su Các loại mủ dây, mủ đất nhặt riêng, trướckhi tồn trữ rửa cách cho qua giàn rửa có chứa dung dịch hóa học, thích hợp để tẩy chất dơ, loại bỏ tạp chất Quy trình cơng nghệ sơ chế mủ 2.1.2.3 Ở Việt Nam có cơng nghệ áp dụng thực tế: cơng nghệ chế biến mủ ly tâm, cơng nghệ chế biến mủ cốm cơng nghệ chế biến mủ tờ • Cơng nghệ chế biến mủ ly tâm Mủ nước có khoảng 30% hàm lượng cao su khơ (DRC) 65% nước, thành phần lại chất phi cao su Các phương pháp triển khai để đặc mủ nước từ vườn ly tâm, tạo kem bốc Trong cơng nghệ ly tâm khác tỷ trọng cao su nước, hạt cao su dạng serum tách nhờ lực ly tâm để sản xuất mủ ly tâm tiêu chuẩn với 60% DRC Mủ ly tâm sau xử lý với chất bảo quản phù hợp đưa vào bồn lưu trữ để ổn định tối thiểu từ 20 đến 25 ngày trước xuất Một sản phẩm phụ cơng nghệ chế biến mủ cao su mủ skim (DRC khoảng 6%) Mủ skim thu sau ly tâm đánh đơng acid sơ chế thành tờ crep dày hay sử dụng để sản xuất cao su cốm nhiều dạng khác đơn ngun, đơn ngun 2,3 (m) Vách nghiêng phễu thu khí 45÷60o Chiều cao phễu thu khí 1,5 (m) Đáy phễu thu khí có chiều dài, chiều 5×2 (m) 4.9 • − − − − − − − rộng cạnh đơn ngun Tấm chắn dòng khí nghiêng 60o Mỗi ngăn có khe Khoảng cách khe 0,2 (m) 10 Kích thước ống chụp khí 3,5×3,5 (m) 11 Đường kính ống dẫn nước 0,066 (m) 12 Đường kính ống nhánh dẫn nước 0,00245 (m) 13 Đường kính lỗ phân phối nước 0,0128 (m) 14 Đường kính ống thu bùn PVC 0,03 (m) 15 Đường kính ống dẫn khí HDPE 0,046 (m) Bể AEROTANK Các thơng số thiết kế Lưu lượng nước thải Q = 300 m3/ngày Hàm lượng COD đầu vào = 600 mg/l Hàm lượng BODvào = 195,4815 mg/l, SSvào= 179,3448 mg/l Tổng Nvào : 200 mg/L Nhiệt độ trì bể 250C Nước thải vào bể Aeroten có hàm lượng chất rắn lơ lửng bay ( nồng độ vi sinh vật ban đầu) X0 = Tỉ lệ : − = 0,7 Nồng độ bùn hoạt tính tuần hồn (4000-12000mg/l) Chọn MLSS = 10000mg/l, Xr = 7000 mg/l − Nồng độ chất rắn lơ lửng bay hay bùn hoạt tính (MLVSS) trì bể Aerotank : X = 3200 mg/l − Thời gian lưu bùn hệ thống, θc = 5-15 ngày, chọn θc=10 ngày − Hệ số chuyển đổi BOD5 BOD20 ( BOD hồn tồn) 0,67 − Hệ số phân huỷ nội bào, kd = 0,06 - 0,15ngày-1 chọn kd=0,075ngày-1 − Hệ số sản lượng tối đa Y = 0,4045 Kg VSS/Kg BOD5 (thực nghiệm) − Tính hiệu xử lý Xác định nồng độ BOD5 hồ tan nước thải đầu • Phương trình cân vật chất: BOD5 đầu = BOD5 hồ tan từ bể Aerotank + BOD chứa lượng cặn lơ lửng đầu Trong đó: BOD5 đầu : 93,83112 mg/l BOD5 hòa tan từ bể Aerotank S, mg/l Cặn lơ lửng đầu SSra = 62,77068 mg/L gồm có 65% cặn phân huỷ sinh học BOD5 chứa cặn lơ lửng đầu xác định sau : o Lượng cặn phân huỷ sinh học có cặn lơ lửng đầu ra: 0,65 93,83112 = 60,99 mg/l o Lượng oxy cần cung cấp để oxy hố hết lượng cặn phân huỷ sinh học : 60,99mg/l 1,42 (mgO2/mg tế bào) = 86,606 mg/l o Chuyển đổi từ giá trị BOD20 sang BOD5 BOD5 = BOD20 0,67 = 86,606 0,67 = 58,026 mg/l Vậy: 93,83 (mg/L) = S + 58,026 (mg/l) ⇒ S = 35,804 mg/L - Tính hiệu xử lý tính theo BOD5 hồ tan: E= 100 = = 94,032% - Hiệu xử lý BOD5 tồn sơ đồ E0 = 100 = 84,36% Tính thể tích bể - Thể tích bể Aerotank: V= Trong đó: V: Thể tích bể Aerotank , m3 Q: Lưu lượng nước đầu vào Q = 1500 m3/ngày Y: Hệ số sản lượng cực đại Y= 0,4045 X: Nồng độ chất rắn bay trì bể Aerotank , X= 3,200 mg/L kd: Hệ số phân huỷ nội bào, kd = 0,075 ngày-1 θc: Thời gian lưu bùn hệ thống, θc = 10 ngày So: BOD5 nước thải vào bể aeroten So = 616 mg/L S: BOD5 nước thải sau lắng II: S = 34,5 mg/L V == 12,24 m3 Chia đơn ngun Khi thể tích bể: m3 Chiều cao hữu Chiều sâu chứa nước ích cho bể aeroten xáo trộn hồn tồn:34,6m Chiều cao bảo vệ cho bể aeroten xáo trộn hồn tồn: 0,3-0,6m Chọn: H = 4,5m Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5m Chiều cao tổng: Htc= H+ hbv =4,5+0,5 = 5m Thể tích hữu dụng bể: Vt = 16 4,5 = 648 Diện tích bể F = 2,5m2 = Tỷ số rộng∕sâu: W∕ H = :1 Chiều rộng bể W =9,5 Chiều dài bể L= 16 Vậy bể Aerotank có kích thước sau: L B H = 16=720m c Thời gian lưu Thời gian lưu nước bể θ= = = 0,24 ngày = 5,76 d Lượng bùn phải xả ngày - Tính hệ số tạo bùn từ BOD5 Yobs = = = 0,231mg/mg Trong đó: Y : hệ số sản lượng, Y= 0,4045 kg VSS/ kg BOD5 kd: hệ số phân huỷ nội bào, kd= 0,075 ngày-1 c: thời gian lưu bùn, c = 10 ngày - Lượng bùn hoạt tính sinh khử BOD5 (tính theo MLVSS) Px(VSS)= Yobs Q ×.(S0 – S) = 0,231 300 (600 – 35,804) 10-3 = 39,098 kgVSS/ngày - Tổng cặn lơ lửng sinh ngày = 0,7 ⇒ MLSS = Pxl (SS) = = = 55,85 kgSS/ngày - Lượng cặn dư ngày phải xả Pxả = Pxl – Q × SSr 10-3 = 55,85 – 300 35,804 10-3= 45,1kgSS/ngày - Tính lượng bùn xả ngày (Qw) từ đáy bể lắng theo đường tuần hồn bùn θc = ⇒ Qw = Trong X: Nồng độ chất rắn bay bể Aerotank X = 3200 mg/L θc : Thời gian lưu bùn θc = 10 ngày Qe : Lưu lượng nước đưa ngồi từ bể lắng đợt II ( lượng nước thải khỏi hệ thống) Xem lượng nước thất tuần hồn bùn khơng đáng kể nên Q e = Q = 300 m3/ngày Xe= 0,7× SSra = 0,7 62,77 = 43,93 mg/l Xr nồng động chất rắn bay có bùn hoạt tính tuần hồn Xr= 0,7 10000=7000mg/L Tính hệ số tuần hồn (α) từ phương trình cân vật chất Từ phương trình cân vật chất : X(Q+Qr) = XrQr + XrQW Q: Lưu lượng nước thải, Q = 300 m3/ngày X: Nồng độ VSS bể Aeroten, X = 3200mg/L Qr : Lưu lượng bùn hoạt tính tuần hồn X0 : Nồng độ VSS nước thải dẫn vào bể Aeroten, X0 = Xr : Nồng độ VSS bùn tuần hồn, Xr = 7000 mg/L f Kiểm tra tỷ số F/M tải trọng thể tích bể : Chỉ số F/M: = Trong đó: S0: BOD5 đầu vào, S0 = 600 mg/L X: Hàm lượng SS bể, X = 500mg/L : Thời gian lưu nước, = 0,48 ngày = = 2,5 ngày-1 Giá trị nằm khoảng cho phép thơng số thiết kế bể (0,2 - 0,6 ngày-1) - Tốc độ oxy hố g bùn hoạt tính = = = 2,35 (mg BOD5/g.ngày) - Tải trọng thể tích bể Aerotank L= = 0,25 (kgBOD5/m3ngày) = Giá trị khoảng thơng số cho phép thiết kế bể (0,8-1,92 kgBOD5/m3 ngày) g Tính lượng oxy cần cung cấp cho bể Aerotank dựa BOD20 - Lượng oxy cần thiết điều kiện tiêu chuẩn OC0 = - 1,42Px(VSS) Với f hệ số chuyển đổi BOD5 BOD20, f= 0,67 OC0= 197,68 kgO2/ngày - Lượng oxy thực tế cần sử dụng cho bể: OCt = OCo Lấy nồng độ oxi cần trì bể mg/l Hệ số điều chỉnh lượng oxi ngấm vào nước thải, = 0,8 (Tra phụ lục D, Unit operation processes in environment engineering) Nồng độ oxi bão hồ nước 20oC : Cs20 = 9,17 mg/l Nồng độ oxi bão hồ nước 26oC : CSH = 8,22 mg/l Hệ số điều chỉnh lực căng bề mặt theo hàm lượng muối nước thải β =1 OCt = 1015,7 =1623,5 kg O2/ ngày - Tính lượng khơng khí cần thiết để cung cấp vào bể Qkk = ×f Trong đó: OCt : Lượng oxy thực tế cần sử dụng cho bể : OCt = 2213 kgO2/ngày OU: Cơng suất hồ tan oxy vào nước thải thiết bị phân phối Chọn dạng đĩa xốp, có màng phân phối dạng mịn, đường kính 170 mm , diện tích bề mặt F = 0,02 m2 Cường độ thổi khí 300 L/phút đĩa = 18 m3/giờ Độ sâu ngập nước thiết bị phân phối h = 4m (lấy gần chiều sâu bể) Ta có: Ou = gO2/ m3.m OU = Ou × h = 7× = 28 g O2/m3 Ou: Cơng suất hồ tan oxy vào nước thải thiết bị phân phối tính theo g O2/m3 khơng khí f: hệ số an tồn, thường f =1,5 - 2, chọn f = 1,5 × 1,5 Qkk = 86,97 103(m3/ngày) =3623,9 m3/h - Số đĩa cần phân phối bể N= = Chọn N = 202 đĩa Tính tốn máy thổi khí Chọn máy thổi khí, máy hoạt động, máy dự phòng - Áp lực cần thiết máy thổi khí ≈ 201,3 đĩa Hm = h + h d + H Trong đó: h1: Tổn thất hệ thống ống vận chuyển h1 = 0,5m hd : Tổn thất qua đĩa phun phân phối hd ≤ 0,5m chọn hd = 0,5m H : Độ sâu ngập nước miệng vòi phun H = 4m Hm = 0,5 + 0,5 + = 5m Áp lực máy thổi khí tính theo Atmotphere: Pm = = = 0,49atm - Năng suất u cầu Qkk = 1/3 x 3623,9m3/h = 0,34m3/s - Cơng suất máy thổi khí Pmáy = Trong đó: Pmáy : Cơng suất u cầu máy nén khí , kW G: Trọng lượng dòng khơng khí, kg/s G = Qkk × ρkhí = 0,34 × 1,2 = 0,408 kg/s R: số khí, R = 8,314 KJ/K.mol 0K T1: Nhiệt độ tuyệt đối khơng khí đầu vào T1= 273 + 25 = 298 0K P1: áp suất tuyệt đối khơng khí đầu vào P1= atm P2: áp suất tuyệt đối khơng khí đầu P2 = Pm + 1=0,49 +1=1,49 atm n= = 0,283 ( K = 1,395 khơng khí ) 29,7 : hệ số chuyển đổi e: Hiệu suất máy, chọn e = 0,7 Vậy: Pmáy = = 20,53kW 27,53Hp (với Hp =0,7457kw) Chọn máy, hoạt động, dự phòng Bơm bùn tuần hồn: Lưu lượng bơm: Qr = 1237,2 m3/ng = 0,0143m3/h - Cột áp bơm: Hb = 8m - Cơng suất bơm N= = = 1,403 kW =1,046Hp=140W η : hiệu suất chung bơm từ 0,72 - 0,93, chọn η= 0,8 Chọn bơm: sử dụng dự phòng Chọn máy bơm nước thải vào bể aerotank Lưu lượng bơm :Q =300m3/ngày = 0,00347m3/s Cột áp bơm: H =8m N= : hiệu suất chung bơm từ 0,72-0,93, chọn = 0,34 kW = 0,8 Chọn bơm, hai hoạt động, hai dự phòng Tính tốn đường ống dẫn bùn tuần hồn Lưu lượng bùn tuần hồn : Qr= 1237,2m3/ngày = 51,55m3/h = 0,0143m3/s Chọn vận tốc bùn ống v = 0,3m/s Chọn PVC đường kính 250 mm Tóm lại: Bể aerotank đơn ngun Bảng 4.7: Thơng số thiết kế bể Aerotank: Stt 4.10 Thơng số bể Kích thước bể aerotank (m) 16 Thời gian lưu nước (h) 11.52 Hiệu xuất khử BOD(%) 93.39 Hiệu xuất khử COD(%) 246.38 Lượng cặn loại bỏ ngày (kg/ngày) 236.1 Số đĩa khí(đĩa) 202 Máy bơm nước vào aerotank(cái) 4(1710W) Bơm bùn tuần hồn(cái) 2(140W) Máy thổi khí (cái) Bể ANOXIC Lưu lượng thiết kế: Q = 300 m3/ngày- đêm - Thời gian lưu: t = 20 - Hệ số vượt tải: 20% a = 1,2 - Chiều cao hữu dụng: H = 4,6m - Chiều cao tổng: C = m - Kích thước bể: D x R x C (H) = 15,55 x 2,7 x (4,6)m - Thể tích bể chứa: Vn = 193 m3/ bể - Thể tích tổng: Vt = 210 m3 x bể = 420 m3 4.11 Giá trị BỂ LẮNG Thơng số đầu vào: Q = 300 m3/ngày Diện tích mặt bể lắng 2: 2(20.53kW ) Trong đó: MLSS nồng độ cặn bể Aerotank MLSS= = 714,28mg/ l Q: lưu lượng đầu vào Q = 300m3/ngày Qr: lưu lượng bùn tuần hồn Qr= 1237,2 m3/ngày Ls: tải trọng chất rắn, kgSS/m2ngày Ls=3,9 – 5,8 kg/m2h Chọn Ls=4,2 kg/m2h Diện tích bề mặt lắng tính theo tải trọng chất rắn là: S= =1684,32 m2 Chọn đơn ngun, bể có diện tích bề mặt: Sb= 1684,32 m2 Đường kính bể: Db = =46,32 m Chọn Db= 50 m Đường kính buồng phân phối trung tâm: dtt= 0,2 50 =10 m Đường kính ống loe: d1= 1,35 dtt= 1,35 1,8 = 2,43 m Chiều cao ống loe: h1= 0,2 ÷ 0,5 m Chọn h1= 0,3 m Đường kính chắn: d2= 1,3 d1=1,3.2,43 = 3,159 m 3,2 m Chiều cao từ chắn đến ống loe h2= 0,2 – 0,5 m Chọn h2= 0,3 m Tính kích thước bể lắng 2: Chọn chiều cao bể lắng 2: h1= m Chiều cao lớp bùn lắng: hbùn= 1,5 m Chiều cao an tồn: hbv= 0,3 m Chiều cao tổng cộng bể lắng 2: H = h1+ hb + hbv= 3+1,5+0,3 = 4,8 m Thể tích bể lắng 2: V = S H = 1684,32 4,8 = 8084,73 m3 Thể tích phần lắng Vl = =5879,86 m3 Thể tích phần chứa bùn: Vbùn= Sb hb= 62.1,5 = 93 m Bảng 4.11: Thơng số thiết kế bể lắng 2: Stt 4.12 Thơng số Giá trị đơn ngun, đường kính bể 8,8 (m) Đường kính buồng phân phối trung tâm 1,8 (m) Đường kính ống loe 2,43 (m) Chiều cao ống loe 0,3 (m) Đường kính chắn 3,2 (m) Chiều cao chắn đến ống loe h2 0,3 (m) Chiều cao bể lắng h1 Chiều cao lớp bùn lắng hbùn (m) 1,5 (m) Bể khử trùng Sau nước xử lý qua cơng trình, hàm lượng hữu chất nhiễm khác xử lý, nhiên cần qua khử trùng trước xả thải nguồn xả để đảm bảo tiêu vi sinh coliform, ecoli đạt tiêu chuẩn • Tính tốn Thể tích bể tiếp xúc: V = Q t = 12,5 = 6,25(m3) Trong đó: Q : Lưu lượng nước thải đưa vào bể, (m3/h) t : Thời gian tiếp xúc, t = 30 (phút) (Nguồn: Điều 8.28.5 TCVN 7957 – 2008 ) Chọn chiều sâu lớp nước bể H = 1,2m Diện tích mặt thoáng bể tiếp xúc là: F = m2 Chiều dài bể chọn L = 5m Chiều rộng bể chọn B = 1,92 m Chiều cao xây dựng bể tiếp xúc: Hxd = H + hbv = 1,2 + 0,3 = 1,5 (m) Chiều dài vách ngăn lấy 2/3 chiều rộng bể L1 = m Chọn bể tiếp xúc gồm ngăn, chiều dài ngăn : m Kích thước ngăn: l x b = 1,6 x 1,28 = 2,048 Tính ống dẫn nước thải Chọn vận tốc nước thải chảy ống: v = 0,7m/s Đường kính ống dẫn: D = (m) Chọn ống nhựa uPVC đường kính ống = 79 (mm) CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Nước thải chế biến mủ cao su loại nước thải có nồng độ chất nhiễm cao thuộc loại bậc nước thải cơng nghiệp Do u cầu cơng nghệ có khả xử lý đến giới hạn cho phép phải đáp ứng u cầu chi phí bình qn thấp, cộng với chi phí quản lý vận hành khơng q cao điều khơng phải dễ dàng thực Hệ thống xử lý đề xuất q trình xử lý hóa lý kết hợp với xử lý sinh học 5.2 Kiến nghị Hệ thống xử lý nước thải thiết kế chi tiết vẽ, vấn đề thi cơng cần chặt chẽ Nhanh chóng áp dụng kết nghiên cứu nhằm nâng cao hiệu xử lý hạ giá thành bình qn xử lý cho 1m3 nước Trong q trình vận hành bể UASB cần ý thời gian khởi động bể thường kéo dài từ 12-24 tháng Khơng ngừng hoạt động lý ngừng hoạt động phải khởi động lại q trình xử lý lại từ đầu Tốn chi phí.khi thiếu kinh phí nhà máy nên nhờ hỗ trợ cơng ty nhà nước TÀI LIỆU THAM KHẢO TS Trịnh Xn Lai, Xử lý nước cấp cho sinh hoạt cộng nghiệp, NXB Xây dựng, Hà Nội, 2004 GS.TS Lâm Minh Triết, Kỹ thuật mơi trường, NXB Đại học quốc gia, TP.Hồ Chí Minh, 2007 Bộ xây dựng, TCXDVN 33:2006 Cấp nước – mạng lưới đường ống cơng trình tiêu chuẩn thiết kế, Hà Nội, 03/2006 T.S Nguyễn Ngọc Dung, Xử lý nước cấp, NXB Xây dựng, Hà Nội, 2005 Tailieu.vn Luanvan.co Doc.edu.vn [...]... bn Trong sn xut m cao su ly tõm, m cao su sau khi khuy trn c a vo cỏc ni ly tõm quay vi tc chng 7000 vũng/ phỳt Vi tc ny, lc ly tõm ln tỏch cỏc ht cao su ra khi serum, da vo s khỏc bit v trng lng riờng ca chỳng Sau khi m cao su c cụ c ó c tỏch ra, cht lng cũn li l serum, vn cũn cha khong 5% cao su, s c lm ụng bng sulphuric acid ch bin thnh cao su khi vi mt quỏ trỡnh tng t nh cao su thụng thng Ch... LY TM Ra chộn sng M LY TM M SKIM Acid NH ễNG sunfuaric SERUM SKIM Nc ra CAO SU SKIM CN CREP Nc thi Nc thi chung S 2.1: Ch bin m cao su ly tõm Cụng ngh ch bin m cm Trong cụng ngh ny, m nc t vn cõy cao su sau khi c ỏnh ụng bng axớt v m ụng vn cõy c a vo dõy chuyn mỏy s ch t kt qu sau cựng l cỏc ht cao su cú kớch thc trung bỡnh 3mm trc khi a vo lũ sy Cao su sau khi sy xong c úng thnh bnh cú trng lng... serum ca m skim l cú hm lng cht ụ nhim cao nht Sn xut mt tn thnh phm ( quy theo trng lng khụ) cao su khi, cao su t v m ly tõm thi ra tng ng khong 30, 25, 18 m3 nc thi 2.2.2 Thnh phn nc thi Trong ch bin cao su cm, nc thi sinh ra cỏc cụng on khuy trn, lm ụng v gia cụng c hc - Nc thi ra t bn khuy trn l nc ra bn v dng c, l loi nc thi cha nng cht ụ nhim thp vi ớt m cao su - Cũn nc thi t cỏc mng ụng t cha... thuc Tng cụng ty Cao Su Nhỡn chung, nc thi sau x lý ti cỏc nh mỏy ch bin cao su thiờn nhiờn cú cỏc ch tiờu COD v BOD giỏ tr trung bỡnh cao hn khong 9 ln so vi gii hn quy nh ct B (cho thu vc tip nhn ph bin ca Ngnh Ch bin cao su) trong TCVN 5945:1995 Trong khi ú, mc amoniac (theo N) vt khong 80 ln so vi yờu cu ca tiờu chun CHNG 3 LA CHN CễNG NGH X Lí NC THI CHO CễNG TY CH BIN CAO SU 3.1 Cỏc thụng... 2.6 Cụng ngh x lý nc thi cao su trong nc Trờn th gii hin nay, Vit Nam ng hng th 6 v sn xut cao su Trc 1994, vn x lý nc thi cho cỏc nh mỏy ch bin m cao su cha c chỳ ý Sau khi Nh nc ban hnh Tiờu chun mụi trng i vi cỏc loi nc thi cụng nghip (TCVN 5945-1995), cựng vi s phỏt trin nhanh v kinh t v xó hi, yờu cu x lý nc thi ngy cng tr nờn cp bỏch Trc tỡnh hỡnh ny, Tng Cụng ty Cao su Vit Nam mi Cụng ty t vn... mỏy ch bin m cao su trc thuc Kt qu Mac Donald.Ltd., ó a ra khuyn cỏo cú th ỏp dng mt trong bn cụng ngh ca Malaysia vo cỏc nh mỏy ch bin m cao su ti Vit Nam Tuy nhiờn, khuyn cỏo ny cha cú tớnh kh quan vỡ : - Malaysia cỏc nh mỏy ch bin m cao su thng khụng nm trong khu vc dõn c, ngc li ti Vit Nam, cú nh mỏy s cú dõn c sng xung quanh Do ú, khụng th ỏp dng cụng ngh x lý nc thi ch bin m cao su dng h x lý... Cht thi rn sinh ra do quỏ trỡnh sn xut bao gm cỏc loi m cao su ph thi, cỏc loi bao bỡ cha hoỏ cht, ph gia Ngoi ra cũn cú cỏc cht thi rn l cn bựn t c cụ c li cỏc h ga v t h thng x lý nc 2.3.2 ỏnh giỏ mc ụ nhim ca cụng ty ch bin cao su Hin nay, hin trng ụ nhim mụi trng ti cỏc nh mỏy s ch cao su ang l vn bc bỏch cn gii quyt kp thi - Nc thi s ch cao su, sau thi gian tn tr vo khong 2 3 ngy, xy ra hin tng... Tt c b gn m khụng t hiu qu, m cao su cũn nhiu trong nc thi quỏ trỡnh x lý tip theo - Thi gian lu nc ti cỏc h thng ỏp dng cụng ngh h c kho sỏt thng trong 20 -30 ngy Trong khi vi hm lng cht ụ nhim hu c cao ca nc thi ch bin m cao su Thi gian lu cn thit l 60 ngy - Ti trng hu c kho sỏt gp nhiu ln so vi tiờu chun k thut - Thit b sc khớ thng cú cụng sut thp hn nhiu so vi cụng sut thit k v khụng lm vic 24/24... hu c cao nh nc thi cao su Nu x lý sinh hc hon ton hiu khớ ũi hi cụng xut thit b v tiờu hao in nng rt ln S khụng ng b gia thit k cụng ngh Cỏc h thng x lý nc thi hin trng Vi nhn thc sõu sc y mnh hot ng qun lý v bo v mụi trng trong sch phỏt trin kinh t xó hi mt cỏch n nh Tng cụng ty cao su Vit Nam ó ch o xõy dng h thng x lý nc thi ca nh mỏy Hin nay xõy dng c 22 h thng/ 33 nh mỏy, xng ch bin cao su thuc... nc ra c phun vo khi cao su trong quỏ trỡnh gia cụng c hc loi b tip tc serum, axit v cỏc cht bn 2.2.3 Tớnh cht c trng ca nc thi Trong quỏ tỡnh ch bin m cao su, nht l khõu ỏnh ụng m (quy trỡnh ch bin m nc) cỏc nh mỏy ch bin m cao su thi ra mt lng ln nc thi khong t 600-1.800 m3 cho mi nh mỏy vi tiờu chun s dng nc 20-30 m 3/tn DRC Lng nc thi ny cú nng cỏc cht hu c d b phõn hy rt cao nh acid acetic, ng,