Đồ án xử lý nước thải bột giấy

Chia sẻ: lehanhspk

Sau ba mươi năm thống nhất, Việt Nam vẫn chưa tự túc được nhu cầu về giấy các loại. Sản lượng toàn quốc mỗi năm hiện nay hơn 800 ngàn tấn, mới chỉ đáp ứng thị trường khoảng 60% phần còn lại là phải nhập khẩu. Và trong 20 năm qua đã có sự phát triển vượt bậc, với tốc độ tăng trưởng hàng năm luôn nằm trong khoảng 15-16%, có từ 80.000 tấn/năm lên 824.000 tấn/năm.

Bạn đang xem 20 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: Đồ án xử lý nước thải bột giấy

Viện KHCN & QLMT NHÓM 6



MỞ ĐẦU
Sau ba mươi năm thống nhất, Việt Nam vẫn chưa tự túc
được nhu cầu về giấy các loại. Sản lượng toàn quốc mỗi năm hiện
nay hơn 800 ngàn tấn, mới chỉ đáp ứng thị trường khoảng 60%
phần còn lại là phải nhập khẩu. Và trong 20 năm qua đã có sự phát
triển vượt bậc, với tốc độ tăng trưởng hàng năm luôn nằm trong
khoảng 15-16%, có từ 80.000 tấn/năm lên 824.000 tấn/năm. Và 20
năm qua nhà nước chỉ dồn sức cho các doanh nghiệp giấy quốc
doanh, với mục tiêu rất khiêm tốn, rất "kế hoạch hóa" chỉ để đảm
bảo nhu cầu thiết yếu về giấy in báo, giấy in và giấy viết. Nhưng
xét tổng thể phần lớn đều lỡ nhịp và chưa đạt hiệu quả cao, thậm
chí có những doanh nghiệp lâm vào khủng hoảng tài chính sau đầu
tư. Vì vậy ,

Công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy chiếm vị trí khá quan
trọng trong nền kinh tế nước ta. Cùng với sự phát triển của các
nghành công nghiệp, dịch vụ khác, nhu cầu sản về các sản phẩm
giấy ngày càng tăng. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ít đạt được to
lớn về kinh tế - xã hội, nghành công nghiệp này cũng phát sinh
nhiều vấn đề môi trường bức xúc cần phải giải quyết, đặc biệt là
nước thải phát sinh trong quá trình sản xuất bột giấy, đây là loại
nước rất khó xử lý( về công nghệ và chi phí). Cần có biện pháp xây
dựng các cơ sở cần gắn sản xuất với xử lý ô nhiễm môi trường,
đổi mới công nghệ theo hướng thân thiện với môi trường. Nhóm
mạo mụi đưa ra một quy trình công nghệ : Tính toán thiết kế hệ




Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
1
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6


thống xử lý nước thải công nghiệp sản xuất Giấy - Bột Giấy, công
suất 7000m3/ngày đêm.

NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHIỆP SẢN
XUẤT GIẤY - BỘT GIẤY
I. KHÁI QUÁT VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY - BỘT
GIẤY
1. Nhu cầu sử dụng các sản phẩm giấy trong nước
Ngành giấy Việt Nam đang đứng trước những cơ hội phát
triển mạnh mẽ. Công nghiệp tăng trưởng nhanh, đời sống nhân dân
được cải thiện, nhu cầu giấy tiêu dùng và giấy làm bao bì ngày tăng
lên. Mức tiêu thụ giấy bình quân đầu người của Việt Nam năm
2000 là 8kg/người/năm, năm 2004 đã là 13kg/người/năm. Hiện nay
các nhà máy giấy ở Việt Nam chỉ đáp ứng được khoảng trên 50%
nhu cầu trong nước, còn gần 50% phải nhập khẩu. (Tổng công ty
giấy Việt Nam, 2004).

2. Tình hình phát triển và vai trò của ngành giấy
đối với nền kinh tế
Hiện cả nước có trên 300 nhà máy sản xuất giấy và bột giấy
(Tổng công ty giấy Việt Nam, 2006).

Sản lượng giấy toàn ngành (Niêm giám Thống kê, 2005):

Năm 2000: 408.500 tấn (doanh nghiệp ngoài quốc
-
doanh sản xuất 148.900 tấn).




Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
2
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6


Năm 2005: 901.200 tấn (doanh nghiệp ngoài quốc
-
doanh sản xuất 559.500 tấn).

Sản xuất giấy của Việt Nam trước đây do các doanh nghiệp
nhà nước đảm nhận. Hiện nay, ngành công nghiệp giấy bao gồm
các doanh nghiệp nhà nước (đang được cổ phần hoá) và các doanh
nghiệp thuộc khu vực kinh tế tư nhân.

Các doanh nghiệp sử dụng công nghệ, sản xuất các sản
phẩm khác nhau. Các doanh nghiệp nhà nước sử dụng công nghệ
hiện đại, sản xuất các loại bột giấy trắng cao cấp, giấy viết, giấy
in chất lượng cao. Các doanh nghiệp kinh tế tư nhân đa số sử dụng
công nghệ cũ, lạc hậu, sản xuất các loại giấy bao bì, giấy bao gói,
giấy vệ sinh, giấy viết có chất lượng thấp.

3. Phân bố của các doanh nghiệp sản xuất giấy
Các doanh nghiệp sản xuất giấy phân bố ở cả 3 miền Bắc,
Trung, Nam. ở miền Bắc có nhiều doanh nghiệp lớn như: Nhà máy
giấy Bãi Bằng, Việt Trì, Hải Phòng và có làng nghề truyền thống
lâu đời Phong Khê (Bắc Ninh), nơi tập trung của hơn 130 doanh
nghiệp sản xuất giấy. Khu vực miền Trung có Nhà máy giấy Tân
Bình. Khu vực miền Nam có các Nhà máy giấy Tân Mai, Đồng Nai,
Long An. Ngoài ra, mỗi tỉnh trong cả nước đều có các cơ sở sản
xuất giấy thuộc khu vực kinh tế tư nhân (CBC, 2006).

Quy hoạch phát triển ngành giấy tới năm 2010 (Bộ

công nghiệp, 1998)

Mục tiêu:




Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
3
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6


Khai thác và sử dụng hiệu quả các nguồn lực sản xuất, đến
năm 2010 đạt sản lượng 1.050.000 tấn giấy, 1.015.000 tấn bột
giấy, đảm bảo 85% - 90% nhu cầu sử dụng trong nước.

Quan điểm:

a) Về công nghệ:

Đối với các công trình đầu tư xây dựng mới, các dự án cải
tạo, mở rộng các cơ sở sản xuất chủ lực của ngành, nhất thiết phải
sử dụng công nghệ và thiết bị tiên tiến, có mức cơ giới hóa, tự
động hoá cao nhằm nâng cao năng suất lao động, tiết kiệm nguyên
liệu và năng lượng, bảo vệ môi trường theo tiêu chuẩn Việt Nam và
Quốc tế.

Việc đầu tư mua sắm các thiết bị cũ đã qua sử dụng chỉ thực
hiện để nâng cấp, cải tạo các cơ sở hiện có với quy mô sản xuất
nhỏ, yêu cầu công nghệ không cao và phải được xem xét kỹ đối với
từng dự án cụ thể.

b) Về quy mô và công suất các dự án đầu tư:

Định hướng phát triển lâu dài, tập trung vào các dự án quy mô
lớn để đảm bảo sản xuất có hiệu quả.

Trong giai đoạn trước mắt, cần đầu tư các dự án quy mô vừa
và nhỏ để tận dụng những thế mạnh tại chỗ như nguyên vật liệu,
thị trường, nhân lực...

c) Về bố trí quy hoạch:

Việc xây dựng các cơ sở sản xuất giấy phải được nghiên
cứu, đánh giá kỹ về địa điểm, đặc điểm vùng nguyên liệu, nhu cầu



Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
4
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6


thị trường, điều kiện cơ sở hạ tầng và khả năng huy động vốn đầu
tư .

Quy hoạch phát triển vùng nguyên liệu giấy phải phù hợp với
quy hoạch chung của ngành nông nghiệp, gắn với quy hoạch giống
cây trồng, điều kiện tự nhiên (thổ nhưỡng, khí hậu), điều kiện kinh
tế xã hội của từng vùng; xác định hợp lý về mô hình tổ chức sản
xuất và quản lý các vùng nguyên liệu, chính sách giá nguyên liệu và
phương thức thu mua, cung cấp nguyên liệu cho sản xuất.

Phát triển công nghiệp giấy, gồm cả vùng nguyên liệu, phải
được thực hiện trong mối liên kết chặt chẽ với bảo vệ an ninh,
quốc phòng và bảo vệ môi trường, thúc đẩy chuyển dịch cơ cấu
kinh tế ở các vùng miền núi, vùng sâu, vùng xa và góp phần vào
công nghiệp hoá - hiện đại hoá nông nghiệp, nông thôn.

d) Về huy động các nguồn vốn đầu tư:

Tranh thủ vốn đầu tư nước ngoài một cách hợp lý, đảm bảo
vai trò chủ đạo của các doanh nghiệp trong nước, nhất là các doanh
nghiệp nhà nước. Tuỳ thuộc vào đặc điểm của từng dự án, từng địa
phương, từng giai đoạn cụ thể để quyết định phương thức đầu tư
thích hợp: tự đầu tư hoặc liên doanh với nước ngoài.

II. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT
GIẤY - BỘT GIẤY:
Kết quả điều tra về công nghệ sản xuất giấy do Trung tâm
CBC thực hiện tại 86 doanh nghiệp sản xuất cho thấy các công
nghệ các doanh nghiệp sử dụng phổ biến như:




Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
5
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6




Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy và bột giấy




Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất giấy và bột giấy là xơ sợi
thực vật, chủ yếu từ gỗ, các cây ngoài gỗ như đay, gai, tre nứa; các
phụ phẩm nông nghiệp như rơm, bã mía, các vật liệu tái sinh(giấy
vụn, giấy đã qua sử dụng…).Tùy theo mục đích sừ dụng mà sản
phẩm giấy cũng rất đa dạng và phong phú: giấy in báo, giấy in,
giấy viết, giấy vệ sinh, khăn giấy, giấy bao bì, giấy vàng mã….Về



Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
6
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6


công nghệ sản xuất giấy và bột giấy cũng rất khác nhau, nhưng tựu
chung bao gồm những bước sau: nguyên liệu thô (tre, nứa,gỗ…), gia
công nguyên liệu thô, nấu, rửa, tẩy trắng, nghiền bột, xeo giấy và
định hình sản phẩm.

Công nghệ sản xuất giấy và bột giấy là một trong những
công nghệ sử dụng nhiều nước. Tùy theo công nghệ và sản phẩm,
lượng nước cần thiết để sản xuất 1 tấn giấy thành phẩm dao động
từ 80 m3 đến 450m3. Nước được dung trong các công đoạn rửa
nguyên liệu, nấu, tẩy, xeo giấy và sản xuất hơi nước. Hầu như tất
cả lượng nước đưa vào sử dụng cuối cùng đều trở thành nước thải
và mang theo các tạp chất, hóa chất, bột giấy, các chất ô nhiễm
dạng hữu cơ và vô cơ. Dịch đen có nồng độ chất khô khoảng 25-
35%, tỉ lệ giữa chất hữu cơ và vô cơ vào khoảng 70:30.Thành phần
hữu cơ là lignin hòa tan vào dịch kiềm, sản phẩm phân hủy
hydratcacbon, axit hữu cơ.Thành phần vô cơ gồm những hóa chất
nấu, một phần nhỏ là NaOH, Na2S tự do, Na2SO4, Na2CO3 còn phần
nhiều là kiềm natrisunphat liên kết với các chất hữu cơ trong kiềm.
Khi tẩy bằng các hợp chất chứa clo, các thông số ô nhiễm đặc
trưng: BOD vào khoảng 15-17 kg/tấn bột giấy,COD khoảng 60-90
kg/tấn bột giấy, đặc biệt các hợp chất clo hữu cơ khoảng 4-10
kg/tấn bột giấy.

Công đoạn xeo giấy chủ yếu chứa xơ sợi mịn, bột giấy dạng
lơ lửng và các chất phụ gia như nhựa thong, phẩm màu, cao
lanh.Xử lý nước thải sản xuất giấy và bột giấy là công việc hết
sức khó khăn và tốn kém, đòi hỏi vốn dầu tư và chi phí vận hành



Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
7
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6


cao. Đây là vấn đề bức xúc với các doanh nghiệp sản xuất ở nước
ta do không đủ kinh phí để đầu tư trang thiết bị sử lý chất thải cũg
như đổi mới công nghệ để giảm thiểu ô nhiễm và chi phí để vận
hành các hệ thống xử lý nước thải một cách triệt để .

CHƯƠNG 2: CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ VÀ SƠ
ĐỒ CÔNG NGHỆ
Xử lý nước một nhà máy giấy chuyên sản xuất giấy và bột
giấy với lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm từ công đoạn
xeo giấy là 5000m3/ngày đêm, từ công đoạn sản xuất bột giấy là
2000m3/ngày đêm. Nồng độ chất ô nhiễm đặc trưng trong từng
dòng thải, yêu cầu về chất lượng nước thải xả vào nguồn tiếp
nhận đạt loại B. Yêu cầu tính toán thiết kế về mặt công nghệ đối
với hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy này với những số liệu
như sau:

I. CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ
• Thành phần và tính chất nước thải công đoạn sản xuất
bột giấy


Thông số Đầu vào Mức độ xử lý
PH 5.86 – 6.4 6.0 – 8.5
BOD5 tổng (mg/l) 833 ≤ 50
COD (mg/l) 3724
SS (mg/l) 935 ≤ 100
Độ màu (Pt-Co) 3040


Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
8
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6


N-Kjeldahl (mg/l) 0.553 ≤ 35
Tổng P (mg/l) 2.34 ≤4




• Thành phần và tình chất nước thải công đoạn xeo giấy


Thông số Đầu vào Mức độ xử lý
PH 6.3 – 7.2 6.0 – 8.5
BOD5 tổng (mg/l) 671 ≤ 50
COD (mg/l) 1489 ≤ 100
SS (mg/l) 653 ≤ 100
Độ màu (Pt-Co) 450
N- NH3 9mg/l) 1.15 ≤ 35
P- PO43- (mg/l) 1.21 ≤4

II. CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ XỬ LÝ NƯỚC

Xác định các lưu lượng tính toán:


Lưu lượng trung bình ngày đêm : Qngày =7000 m3/ngày

Lưu lượng giờ trung bình Qh = 291.7 m3/h

Lưu lượng giờ lớn nhất Qhmax = 466.7m3/h

Lưu lượng giây lớn nhất qs = 0.129 m3/s




Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
9
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6


Trạm xử lý viêc liên tục 3 ca (24/24h).

• SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ:
Ghi chú:
: Đường nước thải


: Đường bùn cặn


: Đường cấp khí


: Đường cát tử bể lắng cát

Phương án 1:
Trộn hóa chất


Nước
Bể điều Bể phản Lắng
thải
Bể keo tụ
SCR
ứng đứng
hòa


Lọc
Biofor

Máy nén khí
Bể hiếu
Clo khí


Nguồn
Chất xúc Bể oxi hóa
Khử trùng Lọc áp lực
tiếp
bậc cao
tác
nhận

Máy phát
Đồ Án Xử Lý Nước Thải ozone 10 GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6




 Thuyết minh sơ đồ:
Nước thải sau sản xuất được đưa qua song chắn rác giữ lại
các tạp chất thô sau đó nước tiếp tục được đưa sang bể điều hòa
nhằm điều hòa lưu luợng và nồng độ, nước thải đưa qua bể phản
ứng ( có trộn hóa chất) để hình thành bông cặn sau đó đưa nước
sang bể lắng 1 và tiếp tục đưa sang bể lọc biofor (kỵ khí- quá trình
vi sinh dính bám) nhằm làm giảm lương BOD, không gây qúa tải
trong bể hiếu khí, tại bể hiếu khí có hệ thống thổi khí cung cấp oxi
cho bê để hiệu quả của quá trình xảy ra hoàn toàn, nước tiếp tục
qua bể oxi hóa bậc cao bằng ozone đến thiết bị chất xúc tác (máy
phát ozone) đến bể lọc áp lực sau đó khử trùng bằng clo và nước
được xả ra nguồn tiếp nhân.
o Ưu điểm:
- Qua nhiều công đoạn lọc và khử trùng bằng ozone nên
nguồn nươc đảm bảo chất lượng.
- Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng có hiệu quả cao, cấu tạo
đơn giản, không cần máy móc cơ khí, không tốn chiều cao xây
dựng.
- Chiếm một diện tích khá nhỏ trong xây dựng bởi số lượng
công trình ít
o Nhược điểm:
- Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng thường khởi động chậm,
lớp cặn lơ lửng được hình thành và làm việc có hiệu quả chỉ sau 3-
4 tuần.



Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
11
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6


- Bể lắng đứng không đáp ứng được công suất lớn trong xử

- Chi phí vận hành cao.


Nước thải qúa trình xeo giấy Nước thải quá trình sx giấy


Song chắn rác
Song chắn rác
CL
CL
Sân phơi Lắng cát ngang
Lắng cát ngang
cát


Phương án 2: BỂ ĐIỀU HÒA



Trộn hóa chất
Bể phản ứng
Thổi
Tuần
khí
hoàn bùn
Thu hồi bột
Bể lắng I (ngang)


Bể Arotank
Máy thổi khí

Bể chứa
Bể lắng II ( ngang ) bùn


Bể lọc nhanh
Bể nén
bùn
Khử trùng

Máy ép
Clo bùn
Nước
Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
12 ồn tiếp nhận
Ngu tách
Nguồn tiếp nhận ( Loại B) bùn
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6




 Thuyết minh sơ đồ:
Nước thải từ 2 công đoạn xeo giấy và sản xuất giấy được
đưa qua song chắn rác nhằm giữ lại những tạp chất thô sau đó
được đưa qua lắng cát ngang lắng các tạp chất vô cơ đảm bảo cho
các qúa trình xử lý sau, cát từ bể lắng được dẫn đến sân phơi cát để
làm ráo nước và đem đi chôn lắp hoặc trãi đường; Nước tiếp tục
đưa sang bể điều hòa nhằm ổn định lưu lượng và nồng độ, từ bể
điều hòa nước được bơm trực tiếp sang bể phản ứng có trộn hóa
chất để hình thành bông cặn và nâng PH của nước sau đó đưa nước
sang bể lắng 1 loại bỏ các bông cặn sinh ra trong quá trình keo tụ.
Ở đây ta thu hồi bột còn một phần bùn được đưa sang bể chứa bùn
còn nước đưa sang bể arotank (quá trình bùn hoạt tính vi sinh vật lơ
lửng) có quá trình thổi khí sau đó tiếp tục được đưa sang bể lắng 2
(lắng ly tâm) sau đó qua lọc nhanh và tiếp tục qua khử trùng (có thổi
khí) bằng clo và xả ra nguồn tiếp nhận. Một phần bùn hoạt tính
(sinh vật lơ lửng) từ bể lăng 2 được dẫn trở lại arotank để tiếp tục



Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
13
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6


tham gia quá trình xử lý ( bùn hoạt tính tuần hoàn), phần còn lại
(bùn hoạt tính dư) được dẫn đến bể chứ bùn rồi đến bể nén và ép
bùn nhằm làm giảm độ ẩm và thể tich sau đó đem chôn lấp hoặc
dung làm phân bón, nước tách bùn từ bể nén bun và công đoạn ép
bùn sẽ được dẫn lại bể arotank để tiếp tục xử lý.
o Ưu điểm:
- Hiệu quả xử lý cao
- Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng có hiệu quả cao, cấu tạo
đơn giản, không cần máy móc cơ khí
- Sử dụng 2 bể lắng ngang thuận lợi cho quá trình quản lý và
vệ sinh vào mùa mưa.
o Nhược điểm:
- Phức tạp hóa dây chuyền công nghệ trong xử lý
- Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng thường khởi động chậm,
lớp cặn lơ lửng được hình thành và làm việc có hiệu quả chỉ sau 3-
4 tuần.
- Tốn nhiều chi phí xây dưng cũng như vận hành




Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
14
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6




Nước thải qúa
trình xeo giấy
Bể
Song Sân
lắng
chắn phơi
cát
rác cát CL
Hố thu
Nước thải quá
trình sx giấy

BỂ ĐIỀU
Phương án 3:
HÒA
Nước tách bùn




Bể trộn hóa
CL
chất


Máy ép
Bể nén bùn Bể chứa bùn Bể lắng I
bùn


Thu
Clo hồi
Tuần hoàn bùn
bột
Khử trùng Bể lắng II Bể Arotank




Nguồn tiếp
Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
15
nhận
Máy thổi khí Thổi khí
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6




 Thuyết minh sơ đồ:
Nước từ thải công đoạn sản xuất giấy được đưa qua hố thu
nhằm điều chỉnh PH thích hợp và nước từ công đoạn xeo giấy được
đưa qua song chắn rác nhằm giữ lại những tạp chất thô (chủ yếu là
rác) có trong nước thải. Sau đó nước được đưa qua bể lắng cát lắng
các tạp chất vô cơ đảm bảo cho các qúa trình xử lý sau, cát từ bể
lắng được dẫn đến sân phơi cát để làm ráo nước và đem đi chôn
lắp hoặc trãi đường; Nước tiếp tục đưa sang bể điều hòa nhằm ổn
định lưu lượng và nồng độ, từ bể điều hòa nước được bơm trực
tiếp sang bể trộn hóa chất (trộn phèn) nhằm keo tụ giảm lượng
chất rắn lơ lửng sau đó đưa nước sang bể lắng 1 loại bỏ các cặn
sinh ra trong quá trình trộn hóa chất. Ở đây ta thu hồi bột còn một
phần bùn được đưa sang bể chứa bùn còn nước đưa sang bể arotank



Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
16
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6


(quá trình bùn hoạt tính vi sinh vật lơ lửng) có quá trình thổi khí sau
đó tiếp tục được đưa sang bể lắng 2 (lắng ly tâm) qua khử trùng (có
thổi khí) bằng clo và xả ra nguồn tiếp nhận. Một phần bùn hoạt
tính (sinh vật lơ lửng) từ bể lăng 2 được dẫn trở lại arotank để tiếp
tục tham gia quá trình xử lý ( bùn hoạt tính tuần hoàn), phần còn lại
(bùn hoạt tính dư) được dẫn đến bể chứ bùn rồi đến bể nén và ép
bùn nhằm làm giảm độ ẩm và thể tich sau đó đem chôn lấp hoặc
dung làm phân bón, nước tách bùn từ bể nén bun và công đoạn ép
bùn sẽ được dẫn lại bể arotank để tiếp tục xử lý.
o Ưu điểm:
Giảm lượng hóa chất ngay ban đầu (nước được đưa
-
vào hố thu để điều chỉnh PH).
Dây chuyền công nghệ này không cần có bể phản ứng
-
trước bể trộn hóa chất
Hiệu quả xử lý đạt tiêu chuẩn loại B.
-
o Nhược điểm:
Xây dựng và quản lý khá tốn kém
-
Đòi hỏi người quản lý có chuyên môn cao.
-

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG
TRÌNH ĐƠN VỊ CỦA PHƯƠNG ÁN 3
1. Bể trộn chất kiềm hóa
Mục đích: Nâng PH của nước tạo điều kiện thuận lợi cho các công trình
xử lý tiếp theo
Tính toán:
Lưu lượng 2000 m3/ngđ
Dùng vôi để kiềm hóa nước, dạng vôi sử dụng là vôi sữa



Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
17
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6


Lượng vôi cần dùng là :
P 100
Pv = e1 ( − K t + 1) =28(60/57 – 1.5 +1 )100/80 = 19.2 mg/l
e2 c

P : lượng phèn dùng để keo tụ

e1: trọng lượng đương lượng của vôi
e2: trọng lượng đương lượng của phèn nhôm
Kt: độ kiềm nhỏ nhất của nguồn nước
Thể tích bể pha chế
Q.n.Pv 83.3 * 8. * 19.2
=0.25 m2
V= =
10000.b.γ 10000 * 5 * 1

Q: lưu lượng giờ trung bình
n: số giờ giữa hai lần pha vôi(n =8 h )
b: nồng độ vôi sữa ( b= 5% )
γ : khối lượng riêng của vôi sữa (1000 kg/m3 )

Lượng vôi cần thiết sử dụng
m = Q. Pv =2000*19.2*10-3 = 38,4 kg/ ngđ
Lượng vôi thực cần dùng
M = m/c = 38,4 / 0.8 = 48 kg/ngđ
Lượng vôi sữa 5 %
Mdd = M/5% = 48/5 % = 960 kg/ngđ
Thể tích vôi cần dùng
Vdd = Mdd/ γ =960/1000 = 0,96 m3/ngđ
Chọn 2 bơm định lượng để bơm dung dịch vôi sữa đã pha vào bể trộn
thủy lực, 1 bơm làm việc, một bơm nghỉ với lưu lượng 3.325 m3/ngđ
Đường kính thiết bị pha trộn
4.V 3 4 * 0.25
D=3 = = 0.56 m
π π



Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
18
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6


Đường kính máy khuấy
d = D /2 = 0.56/2 = 0.3 m
Năng lượng cần thiết cho máy khuấy hoạt động
P = G 2 .µ .V = 2002 ..0.001.0.25 = 10 w

G : gradiant vận tốc
µ : độ nhớt của nước ở 200c

V: thể tích bể
Chọn chiều cao của bể h = 0.8 m
Chọn máy khuấy tuabin 4 cánh nghiêng 450, đường kính cánh khuấy 0.3 m




2. Hố thu nước của giai đoạn sản xuất bột giấy
Nhiệm vụ: Thu nước từ nguồn thải và ổn định PH của nguồn nước giúp
xử lý các công trình sau dạt hiệu quả tốt hơn
Công suất: 2000 m3/ngày đêm
Thời gian lưu 2 h
Thể tích hố thu
W = Q.t = 2000/24*2 = 166.67 (m3)
Chọn chiều cao lưu nước là 5 m
Tiết diện hố thu : f =W/h = 166.67/5 = 33.33 m2
Chọn chiều rộng hố thu là 5m
Chiều dài hố thu là 6.67 m. Chọn chiều dài hố thu là 7 m
Trong hố thu chọn 2 máy khuấy tuabin cánh nghiêng 450
Đường kính cánh khuấy 0,5 m
Năng lượng cần cung cấp:
p = G 2 .µ .V = 2002*0.001.166.67= 6666.8 w = 6.6668Kw



Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
19
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6


Công suất máy khuấy: 6.6668/80 = 0.083 kw
3. Song chắn rác
Nhiệm vụ :
• Loại bỏ các chất thải rắn khô như nhánh cây, gỗ, nhựa, giấy,rễ cây
• Bảo vệ bơm, van, đường ống, cánh khuấy
Thiết kế:
Qtb = 7000 m3/ngđ =0,081 m3/s
Hệ số không điều hòa k = 1
Chiều sâu lớp nước h = 0.4 m
Khoảng cách giữa các thanh 0.016 m
Đường kính thanh 0.008 m
Chọn α = 600
Song chắn rác làm giảm tiết diện dòng chảy nên phải mở rộng về hai
phía một góc 20 0 để tránh hiện chảy rối
Số khe hở song chắn rác
q.k 0.081 * 1.05
N= = = 22 khe
v.b.h 0.016 * 0.6 * 0.4
Q: lưu lượng giây lớn nhất
K: hệ số tính đến hiện tượng thu hẹp của dòng chảy
b : khoảng cách giữa các song chắn rác (b= 0.016m)
v :vận tốc dòng chảy qua song chắn rác (v = 0.6 m/s)
h: chiều sâu ngập nước của song chắn rác (h = 0.4m )
Chiều rộng song chắn rác:
Bs = S(n+1) + bn
= 0.008*23 +0.016*22 = 0.536 m
Chọn Bs = 0.5 m



Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
20
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6


Kiểm tra lại vận tốc
0.081
v= = 0.405 m/s (> 0.4 m/s)
0.4 * 0.5

Chọn chiều rộng mương B = 0.4 m
Chiều dài phần mở rộng trước song chắn rác
Bs − B 0.5 − 0.4
L1 =Bs -B 2 * tan gα = 2 * tan g 20 = 0.2 m

Chiều dài ngăn thu hẹp sau song chắn rác
L2 = L1/2 = 0.1 m
Chiều dài xây dựng của mương đặt song chắn rác
L = L1 + L2 + lS = 0.2 + 0.1 + 1.2 = 1.5 m
Ls: là chiều dài phần mương đặt song chắn rác (chọn 1.2 m)
Tổn thất áp lực qua song chắn rác:
v2
ξ.
2. g
Hl = .K

K = 2 -3
4

4  0.008  3
′ 1.97.  sin 60 = 0.615
s
ξ = β .  3 sin θ =  0.016 
b

0.6 2.0.615.3
Hl = 2.9.81 = 0.03 m
0.008 m u cao song chắn rác 0.016 m
Chiề
H= h +Hl + hf = 0.4 + 0.03 + 0.3 = 0.73 m




Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
21
0.4 m
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6




4 Bể lắng cát
 Mục đích:
Loại bỏ các hạt cặn có khối lượng lớn, đường kính hạt 0,2 mm để đảm
bảo cho bơm và các công trình phía sau hoạt động tốt
 Nguyên lý hoạt động:
Nước sau khi qua song chắn rác được phân phối đều vào bể lắng cát. Tại
đây các hạt cặn lớn sẽ được lắng xuống. Nước thu được cuối bể lắng cát
sẽ được đưa sang bể điều hòa. Lượng cặn cát thu được ở bể lắng cát sẽ
được đưa đưa vào sân phơi cát và đem đi chôn lấp
Q = 7000 m3/ ngày đ
Thời gian lưu nước ở bể lắng cát: 60 - 90 giây. Chọn t = 60 s
Thể tích của bể
s
W = Qmax * t = 0.081*60 = 4.86 m3
Diện tích mặt cắt ngang của bể


Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
22
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6

s
Qmax
= 0.081/0.2 = 0.405 m2
Fn =
V
V: vận tốc nước chảy trong bể lắng cát.
V = 0.2 – 0.3 m/s
Chiều rộng bể lắng cát
B = Fn/h =0.402/0.7 = 0.578 m.
Chọn B = 0.6 m
h: chiều sâu làm việc của bể lắng (0.7m)
Chiều dài bể
W 4.86
l= = =11.6 m
B * H 0.6 * 0.7
Lượng cát sinh ra mỗi ngày
tb
Qngay
7000 * 0.15
q
= 1.05 m3
Wc = 1000 =
1000

Chiều cao lớp cát
1,05 *1
WC
Hc = t= = 0.087 m
12 * 1
LB
Chiều cao xây dựng bể lắng cát
Hc = h + hc + h bv = 0.7 +0.087 +0.4 =1.187 m
h : chiều cao làm việc của bể lắng cát
hc :chiều cao của lớp cát
hbv: chiều cao bảo vệ của bể lắng cát
5. Sân phơi cát
Nhiệm vụ : Làm giảm độ ẩm của cát để dễ dàng vận chuyển cát đi chôn
lấp. Nước từ sân phơi cát được đưa về bể điều hòa
Chọn chu kỳ lấy cát đem đi chôn lấp là 120 ngày
Lương cát được phơi tại sân là


Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
23
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6


120 *1.05= 126 m3
Chọn chiều cao của lớp cát trong sân phơi là 0.7 m
Diện tích hữu ích của sân là
F = 126/0.7 = 180 m2
Chọn chiều rộng sân phơi cát là 10 m, chiều dài là 18 m
Lượng nước sinh ra trong một ngày là: 1.05*10% = 0.105 m3
Bố trí ống thu nước bằng ống nhựa PVC, Đường kính ống là 23 mm. Vận
tốc nước chảy trong ống là 0.003 m/s
6. Bể điều hòa
Nhiệm vụ: Điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải

Nguyên lý làm việc: Nước từ các bể lắng tự chảy vào bể điều hòa.

Trong bể điều hòa sẽ lấp đặt một hệ thống ống cung cấp khí làm xáo
trộn dòng nước. Nhờ vậy mà nước sẽ điều hòa về nồng độ. Sau đó nước
sẽ được đưa qua bể trộn thủy lực
Tính toán:

Thể tích bể
tb
W = Q gio * t =7000*4/24 = 1166.7 m3
t thời gian lưu nước ở bể điều hòa ( t = 4 – 8 h)
Chọn bể điều hòa 20 X 12 X 5 m
Thể tích thực của bể 1200 m3
Lượng không khí cần cấp cho bể
tb
Lkhí = Q gio * a =7000*3.74/24 =1090 m3/giờ
a: lưu lượng khí cung cấp trong 1 giờ (m3/h)
Chọn a = 3.74 m3/h
Chọn hệ thống phân phối khí là các đĩa thổi khí




Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
24
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6


Các đĩa đặt cách nhau 1 m theo chiều rộng và chiều dài
Số đĩa thổi khí là 19*11 = 209 đĩa
Lưu lượng khí qua mỗi đĩa thổi khí là: 1090/209 = 5.2 m3/h
7. Bể trộn phèn
Mục đích :
Hòa tan lượng phèn tính toán cần thiết trước khi đua lượng phèn này vào
bể trôn thủy lực. Phèn được đưa vào bể trộn phèn. Dưới tác dụng của
cánh khuấy phèn sẽ tan đều trong nước .Dung dịch phèn này sẽ được đưa
vào bể trộn thủy lực bằng bơm định lượng
Tính toán
Ta có thể chọn phèn nhôm hay phèn sắt nhưng để đạt hiêu suất cao ta nên
sử dụng hỗn hợp phèn nhôm và phèn sắt theo tỷ lệ 1 :1( FeCl3: Al2(SO4)3
=1:1)

Hàm lượng cặn của nước Liều lượng phèn nhôm Al2(SO4)3

nguồn (mg/l) không chứa nước (mg/l)
Đến 100 25-35

101-200 30-45

201-400 40-60

401-600 45-70

601-800 55-80

801 -1000 60-90

1001 -1400 65-105


Dựa vào hàm lượng cặn trong nước ta chọn lượng phèn cần dùng là 60
mg/l


Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
25
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6


Liều lượng phèn sắt cần sử dụng là
M =7000*103*30*10-6 = 210 kg/ngđ
Lượng phèn nhôm cần sử dụng là 210 kg/ngđ
Lượng dung dịch phèn nhôm 10% cần dùng là
Mdd10% = M/C% = 210/10% =2100 kg/ ngđ
C: nồng độ dung dịch phèn (c= 10 – 15 %)
Lượng phèn nhôm dùng trong một ngày
Qphèn = Mdd10%/ γ =2100/1000 = 2,1 m3/ngày = 87,5 l/giờ
Lưu lượng phèn sắt cần thiết là 87.5 l/ giờ
Lượng nước cần thiết để pha phèn
(2100 - 210)*2/1000 = 3.8 m3/ngđ


Dùng bơm định lượng một hoạt động, một dự phòng lưu lương là :
87.5*2 =175 l/h
Thể tích bể trộn phèn:
V = Q.T = 3.8*8/24 = 1.3m3
T: thời gian lưu
Chọn chiều cao bể trộn phèn gấp 1,5 lần đường kính
Đường kính bể:
4 *V 4 * 1.3
D =3 =3 =1.1 m
1,5 * π 1.5 * π

H = 1.5 D =1.65 m
Dùng máy khuấy trộn cơ khí để hòa tan lượng phèn trên
Đường kính cánh khuấy d = D/2 = 0.55m
Năng lượng cho cánh khuấy hoạt động:
p = G 2 * µ * V =2002*0.001.1.3 = 52 w




Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
26
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6


Trong đó: G là gradiant vận tốc (chọn G =200 S-1)
µ :độ nhớt của nước ở 200 c

V: thể tích bể
Chọn máy khuấy tuabin cánh nghiêng 450, đường kính cánh khuấy 0,55 m.
Đặt máy khuấy sao cho khoảng cách từ cánh khuấy đến đáy là 0.55 m
P
Công suất máy khuấy N = η = 52/0.8 = 65 w

η : công suất hữu ích của máy (chọn 80 %)




8. Bể trộn thủy lực
Mục đích: trộn đều dung dịch chất keo tụ với nước thải
Nguyên lý hoạt động: nước từ bể điều hòa được bơm vào bể trộn thủy
lực. Dung dịch hóa chất keo tụ được bơm vào bằng bơm định lượng.
Dưới tác dụng của cánh khuấy nước thải và hóa chất được trộn đều với
nhau. Cuối bể trộn thủy lực có hệ thống thu và phân phối nước sang bể
lắng 1
Tính toán:
Chọn thời gian khuấy trộn là 60 s
G = 1000 S-1
Thể tích bể:
60 * 7000
= 4.86 m3
V=
3600 * 24
Chọn bể hình vuông 1.3 X 1.3 X 3 m
Thể tích thực của bể là 5.07 m3
Dùng máy khuấy tuabin 4 cánh nghiêng 450, đường kính cánh khuấy


Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
27
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6


d = B/2 =0.65 m
Máy khuấy đặt cách đáy một khoảng bằng đường kính cánh khuấy
Năng lượng cần truyền cho máy khuấy hoạt động là
P = 10002 * 0.001 *4.86 = 4860 w = 4.6 Kw
Công suất của động cơ: 4860/0.8 = 6070 w
Số vòng quay của máy khuấy:
1 1
P 3   3 = 2.2 vòng/s =132 vòng/phút
4860
n=  = 21 
 K .ρ .D 5 
 1.08 * 1000 * 0.65 
 
ρ : khối lượng riêng của nước

K: hệ số sức cản của nước
(đối với máy khuấy tuabin K = 1.08)
9. Bể lắng 1
 Nhiệm vụ:
Loại bỏ các bông cặn sinh ra trong quá trình keo tụ
Loại bể lắng sử dụng là bể lắng ngang thu hồi nước ở cuối
 Nguyên lý hoạt động:
Nước từ bể trộn được dẫn qua buồng phân phối đầu bể lắng sau đó đi
qua các lỗ trên vách ngăn và chảy qua vùng lắng, tại đây các bông cặn tiếp
tục được hình thành và lắng xuống đáy bể lắng .Nước sau khi đi từ đầu
bể đến cuối bể sẽ qua các lỗ thu trên ống thu nước bề mặt và các máng
thu nước cuối dẫn vào mương thu nước và phân phối nước đi vào bể
aerotank. Cặn lắng sẽ được định kì xả ra ngoài bằng áp lực thủy tĩnh qua
giàn ống thu xả cặn.
Chọn tốc độ lắng là 98% tra bảng ta có u0 = 0.53mm/s =1.9 m/h
Diện tích mặt bằng của bể
F = Q/u0 =0.081*3600/1.9 = 153.5 m2


Đồ Án Xử Lý Nước Thải GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn
28
Viện KHCN & QLMT NHÓM 6


Q: lưu lượng giây lớn nhất
Chọn bề rộng bể B = 7 m
Chiều dài bể L = 22 m
Chọn h = 3 m
Xây dựng hai đơn nguyên kề nhau, lưu lượng đươc phân phối đều vào hai
bể
Vận tốc dòng nước chảy trong bể
Q 0.081
V0 = = 0.0019 m/s =1.9 mm/s < 16.6 mm/s (vận tốc làm
=
B.H 7 * 3 * 2
xói cặn)
V .R
Re =
υ
Bán kính thủy lực
B.H 7 *3
R= = =1.6 m
B + 2H 7 + 2 * 3
Độ nhớt động học
υ = 1.01.10-6 ở t =200c

0.0115 *1.6
Re = = 18217.8
1.01 *10 −6
V2 0.0115 2
=8.1*10-6
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản