Đồ án Công nghệ xử lý nước cấp: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho công ty Chế biến Thực phẩm Tân Tân

Chia sẻ: Huỳnh Mạnh Phúc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:69

Thêm vào BST

Báo xấu

580
lượt xem 128
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án Công nghệ xử lý nước cấp: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho công ty Chế biến Thực phẩm Tân Tân được thực hiện nhằm thiết kế hệ thống xử lý nước cấp phù hợp về điều kiện kinh tế và hiệu quả để đáp ứng nhu cầu cấp nước cho cả mục đích sinh hoạt của công nhân và chế biến thực phẩm tại Công ty Chế biến Thực phẩm Tân Tân.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án Công nghệ xử lý nước cấp: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho công ty Chế biến Thực phẩm Tân Tân

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP CHO CÔNG TY CHẾ BIẾN THỰC PHẨM TÂN TÂN GVGD: Lê Thị Lan Thảo Sinh viên thực hiện: Nhóm 04 1. Huỳnh Mạnh Phúc (01698.174.047) 2. Huỳnh Anh Tuấn ( 012.0440.2624) 3. Huỳnh Trần Vĩ 4. Huỳnh Tấn Huy 5. Nguyễn Minh Giáp 6. Nguyễn Hoàng Đạt 7. Nguyễn Hữu Đại 8. Đỗ Thanh Phương TP. Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2015
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG .................................................................................. 1 1.1. Đặt vấn đề ..................................................................................................................... 1 1.2. Mục đích của đồ án ..................................................................................................... 1 1.3. Nội dung của đồ án ..................................................................................................... 1 CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY CHẾ BIẾN THỰC PHẨM TÂN TÂN.... 2 2.1. Sơ lược Công Ty .......................................................................................................... 2 2.2. Quá trình hình thành và Phát triển ......................................................................... 3 2.3. Quy trình sản xuất ...................................................................................................... 3 2.3. Danh sách nhóm sản phẩm của công ty................................................................... 5 2.4. Khảo sát vấn đề môi trường và chất lượng kiểm soát môi trường tại công ty 5 CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN LƯỢNG NƯỚC CẤP VÀ PHÂN TÍCH LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC. ..................................................................................................................... 6 3.1. Tính toán lưu lượng nước cấp cho toàn bộ công ty Tân Tân ............................... 6 3.1.1. Lưu lượng nước sinh hoạt của công nhân ........................................................ 6 3.1.2. Lưu lượng nước sản xuất .................................................................................... 6 3.1.3. Tổng công suất của trạm xử lý ............................................................................ 6 3.1.4. Lưu lượng nước theo giờ và biểu đồ dùng nước ............................................... 7 3.2. Lựa chọn nguồn nước ................................................................................................. 9 3.2.1. Chất lượng nguồn nước sông Đồng Nai ............................................................ 9 3.2.2. Chất lượng nguồn nước ngầm .......................................................................... 11 3.2.3. Phân tích lựa chọn nguồn nước ....................................................................... 12 3.2.4. Chất lượng nước yêu cầu sau xử lý .................................................................. 12 CHƯƠNG 4. PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ................................. 14 4.1. Đề xuất công nghệ xử lý nước ngầm ...................................................................... 14 4.2. Cơ sở tính toán .......................................................................................................... 15 4.2.1. Lý thuyết khử sắt................................................................................................. 15 4.2.2. Lý thuyết khử cứng ............................................................................................. 15 4.2.3. Độ kiềm của nước ............................................................................................... 16 4.2.4. Hàm lượng CO2 tự do có trong nước ............................................................... 16 Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân i
4.2.5. Giá trị pH sau quá trình làm thoáng ................................................................ 17 4.2.6. Lượng oxy hòa tan trong nước của quá trình làm thoáng ............................ 18 4.2.7. Thế oxy hóa khử của nước sau quá trình làm thoáng ................................... 19 4.3. Phân tích lựa chọn các công trình đơn vị .............................................................. 20 4.3.1. Làm thoáng.......................................................................................................... 20 4.3.2. Bể trộn .................................................................................................................. 20 4.3.3. Bể phản ứng ........................................................................................................ 21 4.3.4. Bể lắng ................................................................................................................. 22 4.3.5. Bể lọc .................................................................................................................... 22 4.3.6. Khử trùng ............................................................................................................ 23 4.4. Thuyết minh sơ đồ công nghệ đã lựa chọn............................................................ 24 4.4.1. Sơ đồ công nghệ .................................................................................................. 24 4.4.2. Thuyết minh sơ đồ công nghệ ........................................................................... 24 CHƯƠNG 5. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ ...................... 26 5.1. Thùng quạt gió........................................................................................................... 26 5.1.1. Cấu tạo ................................................................................................................. 26 5.1.2. Tính toán thùng quạt gió ................................................................................... 26 5.2. Thiết bị pha chế hóa chất ......................................................................................... 29 5.2.1. Tính toán lượng vôi và phèn cần cho quá trình khử cứng và tăng pH ........ 29 5.2.2. Bể pha chế vôi sữa .............................................................................................. 31 5.2.3. Bể pha phèn ......................................................................................................... 33 5.2.4. Kho dự trữ hóa chất ........................................................................................... 35 5.3. Bể trộn đứng .............................................................................................................. 36 5.3.1. Cấu tạo ................................................................................................................. 36 5.3.2. Nguyên lý hoạt động ........................................................................................... 37 4.3.3. Tính toán bể trộn ................................................................................................ 37 5.4. Bể lắng đứng kết hợp bể phản ứng xoáy ............................................................... 40 5.4.1. Cấu tạo ................................................................................................................. 40 5.4.2. Nguyên lý làm việc .............................................................................................. 40 Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân ii
5.4.3. Bể phản ứng xoáy ............................................................................................... 40 5.4.4. Bể lắng đứng ....................................................................................................... 41 5.5. Bể lọc nhanh ............................................................................................................... 47 5.5.1. Cấu tạo ................................................................................................................. 47 5.5.2. Nguyên lý hoạt động. .......................................................................................... 47 5.5.3. Tính toán.............................................................................................................. 48 5.6. Khử trùng bằng clo ................................................................................................... 53 5.6.1. Cấu tạo ................................................................................................................. 53 5.6.2. Nguyên lý hoạt động ........................................................................................... 54 5.6.3. Tính toán hệ thống khử trùng ........................................................................... 54 5.7. Bể chứa nước sạch..................................................................................................... 56 5.7.1. Chức năng ........................................................................................................... 56 5.7.2. Tính toán.............................................................................................................. 57 CHƯƠNG 6. TÍNH TỔN THẤT ÁP LỰC ....................................................................... 60 6.1. Tổn thất cột áp từ thùng quạt gió đến bể trộn ..................................................... 60 6.2. Tổn thất cột áp từ bể trộn đến bể lắng .................................................................. 60 6.3. Tổn thất cột áp từ bể lắng đến bể lọc ..................................................................... 61 6.4. Tổn thất cột áp từ bể lọc sang bể chứa .................................................................. 62 6.5. Tổng tổn thất cột áp của hệ thống xử lý nước ...................................................... 62 CHƯƠNG 7. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................................... 63 7.1. Kết luận ...................................................................................................................... 63 7.2. Kiến nghị .................................................................................................................... 63 Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân iii
DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Quy trình sản xuất đậu phụng muối (trái) và hạt điều (phải) Hình 2: Quy trình sản xuất sản phẩm đậu nước cốt dừa , bơ trứng, bơ sữa (trái) và sản xuất đậu vị chay , chao muối , mật ong (phải). Hình 3: Biểu đồ tiêu thụ nước theo giờ của công ty (%) Hình 4:Chỉ số WQI nước mặt sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên Hòa năm 2011 Hình 5: Biểu đồ chỉ số WQI nước mặt sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên Hòa năm 2012 Hình 6: Biểu đồ chỉ số WQI nước mặt sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên Hòa năm 2013 Hình 7. Công nghệ xử lý nước ngầm (Xử lý nước cấp_ Nguyễn Lan Phương_ tr20) Hình 8. Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1. Các sản phẩm do công ty Tân Tân sản xuất. Bảng 2: Thống kê lưu lượng theo giờ dùng nước của công ty. Bảng 3: Giá trị WQI đánh giá chất lượng nước Bảng 4. Chất lượng nước ngầm quan trắc tại công ty Tan Tân Bảng 5: Giới hạn các chỉ tiêu chất lượng. Bảng 7. Các thông số chất lượng nước vượt tiêu chuẩn yêu cầu. Bảng 8: Hằng số phân ly bậc 1 của axit cacbonic theo nhiệt độ. Bảng 9: Lượng oxy bão hòa trong nước theo nhiệt độ Bảng 10: Hệ số truyền tách khí vào nước, phụ thuộc vào nhiệt độ. Bảng 11. Giá trị của hệ số A tính theo độ phân phối đều nước (m) Bảng 12: Giá trị của tương ứng với tỷ số d/ Bảng 13: Vận tốc nước trong bể lắng Bảng 14: Bể chứa nước sạch Bảng 15: Tổn thất cột áp khi dòng nước chảy từ thùng quạt gió đến bể trộn Bảng 16: Tổn thất cột áp khi dòng nước chảy từ bể trộn đến bể lắng Bảng 17: Tổn thất cột áp khi dòng nước chảy từ bể lắng đến bể lọc Bảng 18: Tổn thất cột áp khi dòng nước chảy từ bể lọc đến bể chứa Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân iv
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG 1.1. Đặt vấn đề Nước là một nhu cầu không thể thiếu trong cuộc sống sinh hoạt công nghiệp hằng ngày cũng như trong quá trình sản xuất công nghiệp. Trong sinh hoạt nước cấp dùng cho nhu cầu ăn uống, vệ sinh và các hoạt động giải trí, các hoạt động công cộng khác…; trong công nghiệp sản xuất, nước được dùng cho quá trình làm sạch, sản xuất thực phẩm như: đồ hộp, nước giải khát… Hầu hết mọi ngành công nghiệp đều sử dụng nước như một nguồn nguyên liệu không thể thiếu trong sản xuất. Công ty TNHH-CBTP Tân Tân là một công ty chế biến thực phẩm, nên yêu cầu chất lượng của nước xử lý là rất cao. Hiện tại công ty đang sử dụng nguồn nước cấp từ nhà máy xử lý nước cấp Dĩ An, nhưng chất lượng nước từ nhà máy nước chỉ đáp ứng cho nhu cầu sinh hoạt, không phù hợp cho nhu cầu sản xuất thực phẩm của công ty. Do trên nhu cầu thực tiễn đó, nhóm chúng tôi chọn Công ty Tân Tân để làm đồ án công nghệ xử lý nước cấp với tên đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân”. 1.2. Mục đích của đồ án Dựa trên điều kiện thực tiễn: chất lượng nguồn nước, yêu cầu chất lượng nguồn nước sau khi xử lý, nhu cầu dùng nước… để thiết kế hệ thống xử lý nước cấp phù hợp về điều kiện kinh tế và hiệu quả để đáp ứng nhu cầu cấp nước cho cả mục đích sinh hoạt của công nhân và chế biến thực phẩm tại Công ty TNHH-CBTP Tân Tân. 1.3. Nội dung của đồ án - Khảo sát hiện trạng sử dụng nước của công ty Tân Tân; - Khảo sát, tính toán nhu cầu dùng nước cho mục đích sinh hoạt và sản xuất; - Phân tích và lựa chọn nguồn nước thích hợp; - Đề xuất công nghệ xử lý; - Tính toán, thiết kế các công trình trong hệ thống xử lý nước cấp được đề xuất; - Thể hiện bản vẽ thiết kế. Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 1
CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY CHẾ BIẾN THỰC PHẨM TÂN TÂN 2.1. Sơ lược Công Ty Tên công ty : công ty TNHH TM & CBTP TÂN TÂN Tên giao dịch : TAN TAN PEANUT CO ., LTD - Văn phòng chính: 32C, ấp Nội Hóa, Xã Bình An , Huyện Dĩ An , Bình Dương - Điện thoại : (84-650) 781 968 -781 908 -781 986 -781 966 - Fax ( 84- 650) 781 928 - Email: tantan.peanuts@tantan.com.vn – tantan.peanuts@hcm.vnn.vn  Chi nhánh 1: 782 Bến Nguyễn Duy , Q8, TPHCM + Điện thoại : (84-8). 8546232- 8559407- 9504726 + Fax: (84-8). 8477488  Chi nhánh 2: Chi nhánh công ty TNHH TM & CBTP TÂN TÂN Thôn Bãi – Phường Thanh trì- Quận Hoàng Mai- Hà Nội. + Điện thoại: (84-4). 6449941 + Fax: (84-4) . 6449938 Ngành nghề kinh doanh : đậu phộng, hạt điều ,kẹo , bơ, bánh , đồ uống , rau cau… Trong đó chủ yếu là các sản phẩm được sản xuất chế biến từ đậu phộng chất lượng và thơm ngon, giá rẽ. Được người tiêu dùng đánh giá cao, tiêu thụ với số lượng lớn mỗi năm. Vì vậy CÔNG TY TNHH TM & CBTP TÂN TÂN được mệnh danh là ông vua của đậu phộng. Để tạo được những sản phẩm chất lượng đến tay người tiêu dùng, Công Ty đã nhập trang thiết bị khá là tiên tiến từ nước Mỹ và các nước châu âu lớn trên thế giới. Công suất thiết kế là 800000 kg/tháng. Tiêu chuẩn quản lí chất lượng: ISO 9001 :2000. Thị trường kinh doanh: + Trong nước: tất cả các tỉnh thành với 80 nhà phân phối và 40000 điểm bán lẽ trên toàn quốc. + Thị trường nước ngoài: Hơn 20 nước trên thế giới: Mỹ, Thụy Điển, Nga, Philipines, Phần Lan, Nhật bản, Trung quốc, Đài Loan, Hồng Kông , Hàn Quốc… Số lượng công nhân : 800 người. Sản xuất ngày 2 ca, 8 giờ/ca. Làm việc 26 ngày/tháng. Doanh thu: 2005: 335.268.955.245 VNĐ. Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 2
Nước cấp: Giếng khoan tại nhà máy. Sử dụng 3000 m3/tháng (với nguồn nước ngầm chủ yếu từ sông Đồng Nai) Điện năng: Công Ty Điện lực cung cấp. Sử dụng 97.960 KW/tháng. 2.2. Quá trình hình thành và Phát triển + 1984: Từ xuất phát điểm là một cơ sở chế biến đậu phộng chiên. Tân Tân có mặt trên khắp mọi nơi từ những quán ăn trên đường phố đến nhà bếp của từng gia đình. Sản phẩm tiêu thụ nhanh tới mức, công ty phải nhanh chóng mở rộng sản xuất. + 1986: Công ty TNHH TM &CBCP TÂN TÂN đã và đang và phát triển mạnh, ổn định qua từng năm kể từ ngày thành lập năm 1986. TNHH TM & CBSP TÂN TÂN đã và đang phát triển mạnh, ổn định. + 1997: Năm 1997 công ty xây dựng nhà máy và văn phòng mới tại tỉnh Bình Dương với diện tích trên 45.000 m2 và mở rộng bộ máy nhân sự hơn 800 nhân viên. Cũng từ đó, công ty đã mở rộng quy mô kinh doanh trong nước với hơn 140 nhà phân phối, hơn 40.000 điểm bán lẻ, ở hầu hết các siêu thị và trung tâm thương mại chiếm 80% thị phần trong cả nước. + 2007: Trong lễ kỷ niệm 10 năm thành lập công ty diễn ra vào năm 2007, ông Trần Quốc Tân - Tổng Giám đốc Tân Tân khẳng định công ty sẽ tiến hành cổ phần hóa và niêm yết chứng khoán trên sàn giao dịch. + 2011 đến nay: Tân Tân luôn trong tình trạng “ăn đong” đơn hàng. Những năm trước đó, vào thời điểm này công ty đã ký hợp đồng hàng sản xuất đến hết quí 1 năm sau, nhưng trong 2011, nguồn hàng của công ty sản xuất chỉ còn đến tháng 12 là hết. Lãnh đạo công ty đang chạy đôn chạy đáo tìm hợp đồng nhưng tình hình cũng không mấy khả quan. 2.3. Quy trình sản xuất Hình 1: Quy trình sản xuất đậu phụng muối (trái) và hạt điều (phải) Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 3
Hình 2: Quy trình sản xuất sản phẩm đậu nước cốt dừa , bơ trứng, bơ sữa (trái) và sản xuất đậu vị chay , chao muối , mật ong (phải). Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 4
2.3. Danh sách nhóm sản phẩm của công ty Bảng 1: Các sản phẩm do công ty Tân Tân sản xuất STT TÊN SẢN PHẨM 1 Đậu muối lột vỏ 8 Đậu hòa lan 15 Bánh snack 2 Đậu chao muối 9 Đậu so, khủng long 16 Kẹo đậu phộng 3 Đậu muối có vỏ 10 Đậu Funmix 17 Hộp quà tết 4 Đậu dừa 11 Đậu wasabi 18 Đậu vị cay 5 Đậu da cá 12 Bơ trứng, Bơ sữa 19 Rau câu 6 Đậu cà phê 13 Điều chiên 20 Mật ong, ớt ngọt 7 Đậu ra cải tôm mực 14 Đậu amero 21 Snack 2.4. Khảo sát vấn đề môi trường và chất lượng kiểm soát môi trường tại công ty + Nguồn khí thải, bụi : Từ hoạt động sản xuất và các hoạt động vận chuyển đi lại…; + Tiếng ồn và nhiệt thừa: phát sinh từ các quá trình sản xuất , máy móc , thiết bị sản xuất…; + Nước thải: từ các quá trình sản xuất (phần lớn là công đoạn vệ sinh thiết bị) và quá trình sinh hoạt của công nhân viên và nước mưa chảy tràn; + Chất thải rắn: gồm chất thải rắn sản xuất và chất thải rắn sinh hoạt. Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 5
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN LƯỢNG NƯỚC CẤP VÀ PHÂN TÍCH LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC. 3.1. Tính toán lưu lượng nước cấp cho toàn bộ công ty Tân Tân 3.1.1. Lưu lượng nước sinh hoạt của công nhân  Số công nhân: N=800; + Số công nhân phân xưởng nóng:N1 = 600 người; + Số công nhân phân xưởng lạnh: N2 = 200 người.  Hệ số không điều hòa giờ lớn nhất trong phân xưởng nóng và lạnh lần lượt là K1 = 2.5 và K2 = 3;  Tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt của công nhân; + Phân xưởng nóng là: 45(l/người.ngđ); + Phân xưởng lạnh là: 25 (l/người.ngđ).  Lưu lượng sinh hoạt công nhân lớn nhất: × × , × × = = 82,5 (m3/ngđ)  Lưu lượng tắm cho công nhân: theo tiêu chuẩn 300 l/h, cho một nhóm 30 người tắm trong 45 phút: × Qtc = = 7,5 (l/ng.ngđ) ×  Lưu lượng tắm cho công nhân giờ lớn nhất × × ×( × × ) , ×( × , × ) ắ = = = = 17,25 (m3/ngđ) 3.1.2. Lưu lượng nước sản xuất  Số liệu ban đầu: P = 30 (tấn sản phẩm/ngày đêm);  Tiêu chuẩn dùng nước: = 20 (m3/tấn sản phẩm). Lưu lượng nước sản xuất: =P× = 30×20=600 (m3/ngđ) 3.1.3. Tổng công suất của trạm xử lý  Tổng lưu lượng nước tiêu thụ của công ty: = + + ắ = 600 + 82,5 + 17,25 = 700 (m3/ngđ)  Lưu lượng dùng cho trạm xử lý: Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 6
ạ = 20 (m3/ngđ)  Vậy công suất trạm xử lý: à = 720 (m3/ngđ)  Công suất 1 giờ: Qgiờ = 30 (m3/h) 3.1.4. Lưu lượng nước theo giờ và biểu đồ dùng nước Bảng 2: Thống kê lưu lượng theo giờ dùng nước của công ty. Giờ Sinh hoạt công dân Sản xuất Tắm Tổng cộng trong ngày % m3 % m3 % m3 % m3 0-1 1,35 1,11 1,35 8,1 1,32 9,21 1-2 1,35 1,11 1,35 8,1 1,32 9,21 2-3 1,35 1,11 1,35 8,1 1,32 9,21 3-4 1,35 1,11 1,35 8,1 1,32 9,21 4-5 1,9 1,57 1,9 11,4 1,85 12,97 5-6 2,46 2,03 2,46 14,76 2,40 16,79 6-7 5,16 4,26 5,16 30,96 5,03 35,22 7-8 5,99 4,94 5,99 35,94 5,84 40,88 8-9 5,99 4,94 5,99 35,94 5,84 40,88 9-10 5,44 4,49 5,44 32,64 5,31 37,13 10-11 4,88 4,03 4,88 29,28 4,76 33,31 11-12 5,44 4,49 5,44 32,64 25 4,31 5,92 41,44 12-13 6,27 5,17 6,27 37,62 6,12 42,79 13-14 6,27 5,17 6,27 37,62 6,12 42,79 14-15 5,44 4,49 5,44 32,64 5,31 37,13 Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 7
15-16 4,88 4,03 4,88 29,28 4,76 33,31 16-17 5,16 4,26 5,16 30,96 5,03 35,22 17-18 5,99 4,94 5,99 35,94 50 8,63 7,07 49,51 18-19 5,99 4,94 5,99 35,94 5,84 40,88 19-20 5,16 4,26 5,16 30,96 5,03 35,22 20-21 4,88 4,03 4,88 29,28 4,76 33,31 21-22 4,05 3,34 4,05 24,3 3,95 27,64 22-23 1,9 1,57 1,9 11,4 25 4,31 2,47 17,28 23-24 1,35 1,11 1,35 8,1 1,32 9,21 Tổng 100 82,50 100 600 100 17,25 100,00 700 Hình 3: Biểu đồ tiêu thụ nước theo giờ của công ty (%) Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 8
3.2. Lựa chọn nguồn nước 3.2.1. Chất lượng nguồn nước sông Đồng Nai Ví trí nhà máy thuộc Bình An, Dĩ An, Bình Dương, nguồn nước mặt lấy từ nước sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên Hòa (Từ Cầu Hóa An tới cầu Đồng Nai). Chất lượng nước sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên Hòa (Từ Cầu Hóa An tới cầu Đồng Nai) Năm 2011: (Nguồn: Trung tâm quan trắc môi trường Đồng Nai) Hình 4:Chỉ số WQI nước mặt sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên Hòa năm 2011 Kết quả quan trắc trong năm 2011 cho thấy chất lượng môi trường nước sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên Hòa (SĐN đoạn 3) chưa đạt mục đích cấp nước sinh hoạt theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt QCVN 08:2008/BTNMT (cột A2) chất lượng cụ thể như sau chất lượng nước quý 1 (chỉ số WQI là 79, đạt mục đích sử dụng cho cấp nước sinh hoạt cần khi xử lý). Quý 2 và quý 3 chấtt lượng nước chỉ sử dụng cho giao thông thủy. Quý 4 nằm trong các tháng mùa mưa nên kéo theo khá nhiều phù sa từ thượng nguồn sông Đồng Nai đổ về làm cho nước có độ đục rất cao. Đồng thời, mức độ tác động các chất ô nhiễm trên Sông Cái lan truyền theo dòng triều, kết hợp với việc xả chất thải chưa qua xử lý khu vực chợ Biên Hòa đã gây suy giảm chất lượng nước. Nguyên nhân chính gây ô nhiễm nguồn nước là do mật độ vi khuẩn (nhóm Colifrom; E.Coli) và các tác nhân vật lý (độ đục,chất rắn lơ lững) đã vượt quá giới hạn cho phép đối với nguồn cấp nước sinh hoạt. Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 9
Năm 2012: (Nguồn: Trung tâm quan trắc môi trường Đồng Nai) Hình 5: Biểu đồ chỉ số WQI nước mặt sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên Hòa năm 2012 Bảng 3: Giá trị WQI đánh giá chất lượng nước Giá trị WQI Mức đánh giá chất lượng nước 91-100 Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt 76 - 90 Sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng cần các biện pháp xử lý phù hợp 51 - 75 Sử dụng cho mục đích tưới tiêu và các mục đích tương đương khác 26 - 50 Sử dụng cho giao thông thủy và các mục đích tương đương khác 0 - 25 Nước ô nhiễm nặng, cần các biện pháp xử lý trong tương lai Chất lượng nước Sông Đồng Nai đoạn 3 (đoạn từ Cầu Hóa An đến cầu Đồng Nai) nhìn chung là thiếu ổn định. Quý 1, tất cả các điểm quan trắc chất lượng nước đều tốt có thể dùng cho cấp nước sinh hoạt. Các quý còn lại chất lượng nước ở mức thấp. Kết quả quan trắc tháng 5 cho thấy Chất lượng kém nhất tại vị trí cầu Hóa An và cầu Đồng Nai: tại vị trí cầu Hóa An chất lượng nước chỉ đạt mục đích tưới tiêu thủy lợi, ô nhiễm chủ yếu do hàm lượng vi khuẩn với vi khuẩn E.Coli vượt quy chuẩn cho phép từ 15-128 lần và Coliform vượt từ 2-13 lần. Tại vị trí gần cầu Đồng Nai chất lượng nước bị ô nhiễm nặng với hàm lượng Oxy hòa tan trong nước (DO) không đạt cộng thêm hàm lượng vi khuẩn E.Coli vượt quy chuẩn cho phép từ 48 đến 92 lần, và hàm lượng Coliform vượt từ 9 đến 17 Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 10
lần. Trong tháng 05/2012, hàm lượng độ mặn dao động từ 0,02‰ – 0,08‰ (yêu cầu cấp nước độ mặn dưới 0,4‰) . Năm 2013: (Nguồn: Trung tâm quan trắc môi trường Đồng Nai) Hình 6: Biểu đồ chỉ số WQI nước mặt sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên Hòa năm 2013 Chất lượng nước Sông Đồng Nai đoạn 3 (đoạn từ Cầu Hóa An đến cầu Đồng Nai): Chất lượng nước ở hầu khắp các điểm quan trắc và hầu hết 3 quý đề ở mức trung bình thấp, nước chỉ đáp ứng nhu cầu tưới tiêu và giao thông đường thuỷ. Đặc biệt, khu vực quan trắc Giữa làng Cá Bè, Bến đò An Hảo và cầu Đồng Nai, nước ô nhiểm nặng hàm lượng Fe, E.Coli, Coliform đều vượt quy chuẩn. Nhận xét chung: nhìn chung chất lượng nước sông Đồng Nai thiếu tính ổn định, chất lượng nước tại các khu vực khảo sát ở mức thấp hoặc bị ô nhiểm. 3.2.2. Chất lượng nguồn nước ngầm Bảng 4. Chất lượng nước ngầm quan trắc tại công ty Tân Tân STT Thông số Giá trị Đơn vị QCVN 09:2008/BTNMT 1 Độ màu 2 Pt-Co - 2 Độ đục 1 NTU - 3 pH 5,6 5,5 - 8,5 4 Độ oxi hóa 3 mgdl/l O2 4 Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 11
5 Độ cứng (tính theo 400 mg/l 500 CaCO3) o 6 Nhiệt độ 25 C - 7 TDS 1490 mg/l 1500 8 Fe2+ 23 mg/l 5 9 Mn 2+ 0,1 mg/l 0,5 10 As 0 mg/l 0,05 11 Mg2+ 100 mg/l - 12 Ca2+ 300 mg/l - 13 NH4+ 0,15 mg/l 0,1 14 HCO3- 780 mg/l - 15 H2S 2 mg/l - 16 Coliform 2 MPN/100ml 3 17 Độ kiềm 1,5 mgdl/l Ghi chú: dấu (-): Không quy định 3.2.3. Phân tích lựa chọn nguồn nước Nhà máy xử lý với công suất nhỏ 700m3/ngđ. Nguồn nước mặt lấy từ Sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên Hòa( Từ Cầu Hóa An tới cầu Đồng Nai), chất lượng nước không ổn định, không đảm bảo chất lượng, phụ thuộc vào từng thời gian. Cụ thể, vào mùa khô, chất lượng nước tương đối sạch chỉ cần xử lý sơ bộ. Vào mùa mưa, chất lượng nước không đảm bảo cho mục đích cấp nước sinh hoạt, đòi hỏi hệ thống xử lý thiết kế và quản lý phức tạp. Ngoài ra, khoảng cách từ nhà máy tới nguồn nước sông Đồng Nai lớn, chi phí xây dựng hệ thống dẫn nước cao. Nguồn nước ngầm ở vị trí nhà máy có trữ lượng lớn, chất lượng nước tương đối ổn định có khả năng đáp ứng nhu cầu dài hạn, xử lý đơn giản, ít chi phí hơn.  Vì những lý do trên, nhóm chúng tôi lựa chọn nguồn nước ngầm tại vị trí nhà máy cho công trình xử lý nước cấp. 3.2.4. Chất lượng nước yêu cầu sau xử lý Công ty CBTP Tân Tân là công ty chế biến thực phẩm, chất lượng nước yêu cầu sau khi xử lý phải tuân thủ theo quy chuẩn của nước cung cấp cho ăn uống của Bộ Y tế – QCVN 01:2009/BYT Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 12
Bảng 5: Giới hạn các chỉ tiêu chất lượng. STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Giới hạn tối đa cho phép 1. Màu sắc(*) TCU 15 2. Mùi vị(*) - Không có mùi, vị lạ 3. Độ đục (*) NTU 2 Trong khoảng 4. pH(*) - 6,5-8,5 5. Độ cứng, tính theo CaCO3(*) mg/l 300 6. Tổng chất rắn hoà tan (TDS) (*) mg/l 1000 7. Hàm lượng Amoni(*) mg/l 3 8. Hàm lượng Asen tổng số mg/l 0,01 9. Hàm lượng Clorua(*) mg/l 250 10. Hàm lượng Florua mg/l 1,5 11. Hàm lượng Hydro sunfur(*) mg/l 0,05 12. Hàm lượng Sắt tổng số (Fe2+ + Fe3+)(*) mg/l 0,3 13. Hàm lượng Mangan tổng số mg/l 0,3 14. Hàm lượng Nitrat mg/l 50 15. Hàm lượng Nitrit mg/l 3 16. Clo dư mg/l Trong khoảng 0,3 - 0,5 Vi 17. Coliform tổng số khuẩn/ 0 100ml Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 13
CHƯƠNG 4. PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 4.1. Đề xuất công nghệ xử lý nước ngầm 1 2 3 Hình 7. Công nghệ xử lý nước ngầm (Xử lý nước cấp_ Nguyễn Lan Phương_ tr20) Bảng 7. Các thông số chất lượng nước vượt tiêu chuẩn yêu cầu. STT Thông số Đơn vị Giá trị QCVN 01:2009/BYT 1 pH 5,6 6,5 – 8,5 2 Độ cứng mg/l 400 300 3 Hàm lượng sắt tổng mg/l 23 0,3 4 Hàm lượng Hydro sunfur mg/l 2 0,05 5 Coliform tổng số MPN/100ml 2 0 Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 14
Từ bảng so sánh các thông số vượt tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho sản xuất thực phẩm, chúng tôi có các nhận xét như sau: + Hàm lượng sắt quá cao, vượt tiêu chuẩn hơn 76 lần; + Độ cứng vượt tiêu chuẩn 100 mg/l; + Hàm lượng hydro sunfur vượt tiêu chuẩn tới 40 lần; + pH thấp hơn so với tiêu chuẩn; + Coliform tổng số cũng vượt tiêu chuẩn. Dựa vào sơ đồ công nghệ của “Nguyễn Lan Phương” và các nhận xét như trên: để đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt yêu cầu thì cần phải có giải pháp khử sắt hiệu quả, khử khí H2S ra khỏi nguồn nước và sau đó phải khử cứng, nâng pH, khử trùng. Nhóm đề xuất công nghệ như sơ đồ thứ 2 của “Nguyễn Lan Phương”: + Khử sắt bằng biện pháp làm thoáng; + Sử dụng vôi cho mục đích khử cứng và nâng pH; + Sau khử cứng sẽ qua quá trình lắng để loại bỏ cặn, sau đó qua lọc và khử trùng. 4.2. Cơ sở tính toán 4.2.1. Lý thuyết khử sắt Trong nước ngầm, sắt thường tồn tại dạng Fe(HCO3)2 chiếm phần lớn tỉ lệ và là một muối không bền vững, thường phân ly theo dạng: Fe(HCO3)2 → 2HCO3- + Fe2+ Do vậy mục đích của làm thoáng là cung cấp oxi để oxi hóa sắt, các phản ứng diễn ra: 4 Fe2+ + O2 + 10H2O → 4Fe(OH)3 + 8H+ H+ + HCO3- → H2O + CO2 Tốc độ của phản ứng oxi hóa sắt được biểu thị theo phương trình sau: [ ] [ ] V= = .K (*) [ ] Theo phương trình (*) cho thấy: tốc độ khử sắt sẽ phụ thuộc vào oxi và độ pH của nước, do vậy phương pháp làm thoáng phải đảm bảo cung cấp đủ lượng oxi và làm tăng pH của nước. 4.2.2. Lý thuyết khử cứng Khi cho dung dịch vôi sữa vào nước, trước hết chúng sẽ kết hợp với CO2 hòa tan trong nước để tạo thành ion hidrocacbonat theo phản ứng: Ca(OH)2 + CO2 → Ca(HCO3)2 Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho Công ty TNHH-CBTP Tân Tân 15