Đề tài Khảo sát và thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty TNHH mía đường BOURBON Gia Lai

Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 1 - CHÖÔNG 1 PHAÀN MÔÛ ÑAÀU 1.1 ÑAËT VAÁN ÑEÀ Moãi hoaït ñoäng cuûa con ngöôøi ñeàu coù taùc ñoäng ñeán moâi tröôøng xung quanh theo chieàu höôùng thuaän hoaëc khoâng thuaän lôïi cho ñôøi soáng vaø söï phaùt trieån cuûa con ngöôøi. Töø lòch söû xa xöa, löïc löôïng saûn xuaát coøn nhoû beù, caùc taùc ñoäng cuûa con ngöôøi leân töï nhieân khoâng ñaùng keå. Söï phaùt trieån cuûa kyõ thuaät noâng nghieäp, thuû coâng nghieäp trong nhieàn theá kyû qua ñaõ laøm cho taùc ñoäng con ngöôøi ñoái vôùi thieân nhieân ngaøy caøng taêng leân. Nöôùc ta trong thôøi kyø phaùt trieån, taêng tröôûng kinh teá ñaõ aûnh höôûng roäng lôùn tôùi thieân nhieân vaø moâi tröôøng, chaát löôïng moâi tröôøng soáng ngaøy caøng suy thoaùi. Laøm sao ñeå ñaït ñöôïc söï haøi hoøa laâu daøi giöõa söï phaùt trieån beàn vöõng vaø baûo veä moâi tröôøng soáng cuûa con ngöôøi? ÔÛ nöôùc ta vaán ñeà baûo veä moâi tröôøng laø vaán ñeà chieán löôïc coù taàm quan troïng trong söï nghieäp phaùt trieån kinh teá vaø xaõ hoäi. Neáu chuùng ta khoâng coù taàm nhìn chieán löôïc thì haäu quaû con chaùu chuùng ta seõ traû moät giaù quaù ñaét cho chaát löôïng moâi tröôøng nhö baây giôø. Coù nhieàu ngaønh coâng nghieäp khaùc nhau gaây ra söï oâ nhieãm moâi tröôøng. Nhöng ñoái vôùi ngaønh coâng nghieäp saûn xuaát mía ñöôøng, nguoàn chuû yeáu gaây ra oâ nhieãm laø nöôùc thaûi vaø khí thaûi sinh ra trong quaù trình saûn xuaát. Trong nuôùc thaûi ngaønh saûn xuaát mía ñöôøng coù chöùa caùc hôïp chaát höõu cô, voâ cô nhö laø BOD, COD, SS … Caùc chaát naøy höõu cô naøy laøm laéng caën trong ao; hoà; caùc doøng suoái. Caùc chaát naøy deã phaân huyû sinh hoïc gaây ra caùc muøi hoâi, thoái taùc haïi xaáu ñeán daân cö xung quanh, aûnh höôûng ñeán nguoàn nuôùc ngaàm, nöôùc maët. Phaàn lôùn chaát raén lô löûng coù trong ngaønh coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng ôû daïng höõu cô, voâ cô. Khi thaûi ra moâi tröôøng töï nhieân, chuùng coù khaû naêng laéng taïo thaønh moät lôùp daøy ôû döôùi ñaùy nguoàn tieáp nhaän, phaù huyû heä thuyû sinh laøm thöùc aên cho caù. Lôùp buøn coù chaát höõu cô laøm caïn kieät nguoàn oxy hoaø tan trong nöôùc, saûn phaåm cuûa quaù trình naøy laø CH4; H2S; NH3; indol; catol... Ñeå haïn cheá oâ nhieãm moâi tröôøng do caùc nhaø maùy ñöôøng gaây ra, coù moät soá bieän phaùp nhö sau: caûi tieán daây chuyeàn coâng ngheä saûn xuaát; thay theá nguyeân, nhieân lieäu sinh ra oâ nhieãm naëng baèng nhöõng nguyeân, nhieân lieäu saïch hôn. Tuy nhieân thöïc teá hôn vaãn laø nghieân cöùu vaø xaây döïng heä thoáng xöû lyù caùc chaát gaây oâ nhieãm. Trong khoa hoïc, thöïc haønh vaø lyù thuyeát laø hai vaán ñeà khoâng theå taùch rôøi nhau, bôûi vì thöïc haønh vaø lyù thuyeát seõ boå sung cho nhau ñeå khoa hoïc vöôn tôùi ñænh cao. Qua khaûo saùt thöïc ñòa cho thaáy nguoàn nöôùc thaûi nhaø maùy ñöôøng oâ nhieãm naëng, coù khaû naêng aûnh höôûng ñeán söùc khoûe ngöôøi daân xung quanh vaø daân ôû phía döoùi haï löu suoái Ayunpa Tröôùc thöïc traïng treân, yeâu caàu thöïc tieãn ñaët ra laø caàn phaûi khaûo saùt töø ñoù tieán haønh thieát keá moät heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi ñeå xöû lyù caùc chaát gaây oâ nhieãm do nöôùc thaûi ngaønh mía ñöôøng gaây ra. Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 2 - 1.2 MUÏC TIEÂU NGHIEÂN CÖÙU ƒ Ñaùnh giaù hieäu quaû xöû lyù nöôùc thaûi cuûa heä thoáng hieän höõu. ƒ Ñeà xuaát coâng ngheä xöû lyù thích hôïp töø ñoù thieát keá hoaøn chænh heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cho coâng ty TNHH Bourbon Gia Lai. 1.3 NOÄI DUNG NGHIEÂN CÖÙU ƒ Nghieân cöùu daây chuyeàn coâng ngheä saûn xuaát cuûa nhaø maùy töø ñoù xaùc ñònh löu löôïng caùc nguoàn thaûi nöôùc cuøng vôùi thaønh phaàn tính chaát cuûa chuùng. ƒ Phaân loaïi caùc nguoàn thaûi ƒ Ñaùnh giaù hieäu quaû xöû lyù cuûa töøng coâng trình ñôn vò trong heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hieän höõu. ƒ Ñaùnh giaù hieäu suaát xöû lyù cuûa toaøn heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hieän höõu ƒ Nghieân cöùu caùc taøi lieäu söû duïng cho quaù trình phaân tích, löïa choïn coâng ngheä vaø xaùc ñònh caùc thoâng soá thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi. ƒ Nghieân cöùu hieäu quaû xöû lyù cuûa quaù trình keo tuï baèng pheøn nhoâm ñoái vôùi nöôùc thaûi töø heä thoáng xöû lyù khoùi thaûi cuûa nhaø maùy ñöôøng Bourbon Gia Lai 1.4 PHÖÔNG PHAÙP THÖÏC HIEÄN NGHIEÂN CÖÙU ƒ Khaûo saùt thöïc ñòa ƒ Xaùc ñònh löu löôïng nöôùc thaûi baèng phöông phaùp caân baèng vaät chaát doøng vaøo vaø ra cuûa daây chuyeàn saûn xuaát ƒ Tieán haønh laáy maãu nöôùc thaûi taïi hieän tröôøng taïi caùc vò trí tröôùc vaø sau töøng coâng trình ñôn vò. ƒ Phaân tích caùc maãu nöôùc thaûi treân taïi phoøng thí cuûa trung taâm vieän nhieät ñôùi. Xaùc ñònh caùc thoâng soá cô baûn nhö: PH; BOD; COD; SS; Nt; Pt… ƒ Tieán haønh thí ngieäm jatest vôùi loaïi nuôùc thaûi cuûa heä thoáng xöû lyù khoùi thaûi taïi saân moâ hình khoa coâng ngheä moâi tröôøng, hoaù chaát söû duïng laø pheøn nhoâm ƒ Tham khaûo caùc taøi lieäu, caùc baùo caùo khoa hoïc ñaõ ñöôïc coâng boá phuïc vuï cho ñeà taøi nghieân cöùu 1.5 GIÔÙI HAÏN PHAÏM VI NGHIEÂN CÖÙU ƒ Phaïm vi nghieân cöùu: Nöôùc thaûi nghieân cöùu ñöôïc laáy taïi coâng ty TNHH Mía Ñöôøng Bourbon Gia Lai ƒ Thí nghieäm Jatest thöïc hieän taïi khoa Coâng Ngheä Moâi Tröôøng – Tröôøng Ñaïi Hoïc Noâng Laâm, nöôùc thaûi ñöôïc phaân tích taïi Trung Taâm Moâi Tröôøng – Ñaïi Hoïc Noâng Laâm. Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 3 - CHÖÔNG 2 GIÔÙI THIEÄU TOÅNG QUAN 2.1 TOÅNG QUAN VEÀ NGAØNH SAÛN XUAÁT MÍA ÑÖÔØNG 2.1.1 Ngaønh mía ñöôøng Theá giôùi Vaøo theá kyû thöù IV ngöôøi AÁn Ñoä vaø ngöôøi Trung Hoa ñaõ cheá bieán mía thaønh tinh theå ñöôøng. Töø ñoù kyõ thuaät saûn xuaát ñöôøng chuyeån sang caùc nöôùc chaâu aâu nhö: Anh, Nam Tö, Ba Lan, Boà Ñaøo Nha, Italia… Ñoàng thôøi chuyeån vieäc saûn xuaát ñöôøng ôû daïng thuû coâng trôû thaønh moät nghaønh coâng nghieäp. Ñeán theá Kyû XVI nhieàu nhaø maùy ñöôøng xuaát hieän leân ôû Anh, Phaùp, Ñöùc... Ñeán theá kyû XXû, nhaø maùy ñöôøng hieän ñaïi ñaàu tieân xaây döïng ôû Anh. Thuôû sô khai coâng nghieäp ñöôøng coøn thoâ sô, duøng traâu boø ñeå keùo maùy hai truïc baèng goã, laøm saïch chæ baèng voâi, naáu ñöôøng baèng chaûo döôùi aùp suaát khí quyeån, thöïc hieän keát tinh töï nhieân. Naêm 1867, ôû phaùp söû duïng maùy eùp ba truïc baèng gang, keùo baèng hôi nöôùc. Sau ñoù maùy eùp ñöôïc caûi tieán duøng nhieàu truïc eùp, maùy eùp vaø duøng nöôùc thaåm thaáu ñeå naâng cao hieäu suaát eùp. Laøm saïch baèng phöông phaùp voâi söû duïng ñaàu tieân AÁn Ñoä, nhöng phöông phaùp voâi boäc loä moät soá nhöôïc ñieåm aûnh höôûng ñeán hieäu suaát thu hoài ñöôøng. Naêm 1812, oâng Berrnel ñaõ duøng CO2 ñeå trung hoøa löôïng voâi dö vaø loïc ñeå loaïi keát tuûa. Cuõng theá kyû XIX, Kyõ Sö Tratani ngöôøi Italia SO2 ñeå trung hoøa löôïng voâi dö vaø taåy maøu mía. Ngaønh coâng nghieäp mía ñöôøng maáy chuïc naêm gaàn nay ñaõ phaùt trieån raát nhanh, ñaõ cô khí hoùa toaøn boä daây chuyeàn vaø vieäc töï ñoäng hoùa ñaõ ñöôïc aùp duïng khaù roäng raõi nhieàu khaâu. 2.1.2 Ngaønh mía ñöôøng Vieät Nam 2.1.2.1 Tình hình hoaït ñoäng, saûn xuaát ôû caùc nhaø maùy ñöôøng ôû Vieät Nam hieän nay ¾ Hieän nay ngaønh coâng nghieäp saûn xuaát ñöôøng ôû Vieät Nam coøn laïi haäu so vôùi theá giôùi. Tröôùc naêm 1954 mieàn baéc chöa coù nhaø maùy ñöôøng naøo. Sau naêm 1975, ñaát nöôùc hoaøn toaøn giaûi phoùng, mieàn Nam khoâi phuïc laïi nhöõng nhaø maùy ñöôøng cuûa cheá ñoä Nguî Quyeàn nhö: Bình Döông, Hieäp Hoaø, Phan Rang, Khaùnh Hoäi, Bieân Hoaø… Hieän nay ñaõ vaø ñang xaây döïng môùi moät soá nhaø maùy ñöôøng nhö: La Ngaø, Lam Sôn, Taây Ninh, Caàn Thô… Ngoaøi ra coøn coù nhieàu nhaø maùy saûn xuaát ñöôøng vôùi quy moâ nhoû, caùc cô sôû saûn xuaát thuû coâng, thoâ sô. Haàu heát coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng cuûa nhaø maùy trong toaøn quoác ñeàu laïc haäu, cuõ kyõ. Thieát bò saûn xuaát ñöôøng chuû yeáu laø nhaäp töø Trung Quoác. ¾ ÔÛ nöôùc ta, hieän nay ngaønh coâng nghieäp mía ñöôøng ñang phaùt trieån, haàu heát caùc tænh trong toaøn quoác ñeàu coù nhaø maùy ñöôøng, nhöng coâng ngheä saûn xuaát thì vaãn chöa hieân ñaïi, daàn daàn thay ñoåi coâng ngheä saûn xuaát cho phuø hôïp vôùi ñieàu kieän hieän taïi. Tính ñeán thôøi ñieåm hieän taïi caû nöôùc coù khoaûng 50 ñeán 60 nhaø maùy ñöôøng: Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 4 - Baûng 2.1: Coâng suaát saûn xuaát ñöôøng cuûa moät soá nhaø maùy ñöôøng treân toaøn quoác Teân ñôn vò saûn xuaát ñöôøng Coâng suaát (taán/ngaøy) Teân ñôn vò saûn xuaát ñöôøng Coâng suaát (taán/ngaøy) BOURBON Taây Ninh 8000 Bieân Hoaø tænh Ñoàng Nai 2000 Bình Thuaän 8000 Khaùnh Hoäi TP Hoà Chí Minh 2000 Quaûng Ngaõi 4000 Bình Ñònh 1800 Beán Löùc(Long An) 2500 Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai 1500 Gia Lai (An Kheâ) 2000 Beán Tre 1000 ¾ Hieän nay caùc nhaø maùy ñöôøng trong toaøn quoác saûn xuaát ra chuû yeáu ñöôøng thoâ, ñöôøng tinh luyeän. Ñeå saûn xuaát moãi loaïi ñöôøng thì coù coâng ngheä saûn xuaát thích hôïp. Vì vaäy coù hai coâng ngheä ñöôïc söû duïng trong caùc nhaø maùy ñöôøng laø: • Coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng thoâ. • Coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng tinh luyeän. a. Sô ñoà coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng thoâ. Hình 2.1: Sô ñoà coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng thoâ Xaû nöôùc röûa Gia nhieät 1 Sunfit hoaù Gia nhieät laàn 2 Laéng Loïc chaân khoâng Buøn Nöôùc röûa Hôi nöôùc Hôi nöôùc ngöng tuï Hôi nöôùc ngöng tuï C Voâi H3PO4 Hôi nöôùc Gia nhieät laàn 3 Hôi nöôùc ngöng tuï C Hôi nöôùc Boác hôi Keát tinh Phaân ly Ñöôøng thoâ Hôi nöôùc ngöng tuï C Hôi nöôùc ngöng tuï C Maät ræ Hôi nöôùc Hôi nöôùc Nöôùc Boät vaøng; baõ mía Mía caây Nöôùc laéng trongNöôùc laéng trong EÙp mía Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 5 - Thuyeát minh coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng thoâ: Ñaàu tieân, mía caây ñöôïc ñöa vaøo caùc truïc eùp aùp löïc, ñeå taän duïng heát ñöôøng trong caây mía ngöôøi ta phun nöôùc vaøo maùy eùp ñeå taêng cöôøng khaû naêng nhaû ñöôøng. Nöôùc mía ôû maùy eùp cuoái cuøng thoâng thöôøng ngöôøi ta bôm ngöôïc laïi maùy eùp ñaàu tieân. Do nöôùc mía coù tính acid ph = 4,9 – 5,5. Nöôùc mía coù ñoä ñuïc cao, coù maøu xanh vaø chöùa caùc chaát phi ñöôøng neân ngöôøi ta cho Ca(OH)2 vaø H3PO4 ñeå chuùng phaûn öùng vôùi SO2 taïo ra caùc chaát keát tuûa haáp thuï caùc chaát phi ñöôøng vaø caùc chaát taïo maøu. Sau khi xaûy ra caùc quaù trình treân nöôùc mía hoãn hôïp cho qua boàn laéng ñeå taùch caùc taïp chaát caàn taùch, löôïng caën cuûa boàn laéng cho qua beå loïc chaân khoâng ñeå taùch buøn vaø nöôùc laéng trong. Nöôùc laéng trong ñöôïc hoaøn löu chaûy vaøo quaù trình gia nhieät laån 3. Khi gia nhieät seõ laøm cho nöôùc mía boác hôi vaø baét ñaàu keát tinh. Tieáp tuïc laø quaù trình phaân ly seõ laøm ñöôøng keát tinh trôû thaønh ñöôøng thoâ. Saûn phaåm phuï cuû quaù trình naøy laø ñöôøng ræ b. Sô ñoà coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng tinh luyeän. (Seõ trình baøy ôû sô ñoà coâng ngheä Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng Bourbon Gia Lai) Baûng 2.2: Thoâng soá oâ nhieãm nöôùc thaûi cuûa caùc nhaø maùy ñöôøng trong toaøn quoác: STT Thoâng soá Ñôn vò Giaù trò 1 PH 5.5-7.4 2 BOD5 mgO2/L 1.000-2.000 3 COD mgO2/L 1.600-12.000 4 SS mg/L 300-800 5 TDS mg/L 250-800 6 Ñoä maøu NTU 130-1.700 7 P-PO43- mg/L 6-70 8 N-NO3- mg/L 10-30 Nhaän xeùt: o Haàu heát caùc nhaø maùy ñöôøng trong toaøn quoác oâ nhieãm naëng qua caùc thoâng soá COD; BOD5; SS… Vì vaäy chuùng ta neân coùnhöõng bieän phaùp giaûm thieåu oâ nhieãm keát hôïp vôùi bieän phaùp xöû lyù caùc nguoàn gaây ra oâ nhieãm. 2.1.2.2 Toång quan veà coâng ngheä saûn xuaát mía ñöôøng ôû Vieät Nam 2.1.2.2.1 Toång quan veà caùc phöông phaùp laøm saïch nöôùc mía ôû Vieät Nam o Coù 3 phöông phaùp laøm saïch nöôùc mía ñöôïc öùng duïng roäng taõi trong caùc nhaø maùy saûn xuaát ñöôøng treân toaøn quoác nhö: a. Phöông phaùp voâi b. Phöông phaùp sunfit hoaù c. Phöông phaùp cacbonat hoaù Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 6 - a. Phöông phaùp voâi 9 Phöông phaùp voâi duøng ñeå saûn xuaát maät traàm, ñöôøng pheøn, ñöôøng caùt vaøng. Phöông phaùp voâi chia laøm coù 3 daïng: ™ Cho voâi vaøo nöôùc mía laïnh ™ Cho voâi vaøo nöôùc mía noùng ™ Cho voâi phaân ñoaïn Sô ñoà coâng ngheä tieâu bieåu: Hình 2.2: Sô ñoà coâng ngheä laøm saïch nöôùc mía baèng phöông phaùp cho voâi Nöôùc mía hoãn hôïp Löôùi loïc Trung hoaø PH = 7.2 – 7.5 Gia nhieät T = 102 - 1050C Thuøng laéng Nöôùc buøn Nöôùc laéng trong Loïc BuønNöôùc loïc trong Coâ ñaëc Söõa voâi Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 7 - b. Phöông phaùp sunfit hoaù 9 Ñaây laø phöông phaùp ñöôïc duøng phoå bieán ñeå saûn xuaát ñöôøng kính traéng. Phöông phaùp sunfit hoaù chia laøm 3 daïng: ™ Phöông phaùp sunfit hoaù axit ™ Phöông phaùp sunfit hoaù kieàm maïnh ™ Phöông phaùp sunfit hoaù kieàm nheï Sô ñoà coâng ngheä tieâu bieåu: Hình 2.3: Sô ñoà coâng ngheä laøm saïch nöôùc mía baèng phöông phaùp sunfit hoaù Nöôùc mía hoãn hôïp Gia voâi sô boä PH = 6.4 – 6.6 Gia nhieät 1 T = 60 – 650C Xoâng SO2 laàn 1 PH = 3.4 – 3.8 Trung hoaø PH = 7.0 – 7.3 Gia nhieät 2 T = 102 – 1050C Söõa voâi H3PO4 SO2 Söõa voâi Laéng trong Nöôùc mía trong Gia nhieät 2 T = 102 – 1050C Coâ ñaëc Xoâng SO2 laàn 2 PH = 6.2 – 6.4 Nöôùc buøn Loïc Buøn Nöôùc laéng trong Maät cheø SO2 Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 8 - c. Phöông phaùp cacbonat hoaù 9 Khí CO2 xoâng vaøo mía ñeå loaïi caùc phi ñöôøng. Phöông phaùp cacbonat hoaù ñöôïc söû duïng ôû 3 daïng: ™ Phöông phaùp xoâng CO2 moät laàn ™ Phöông phaùp xoâng CO2 cheø trung gian ™ Phöông phaùp xoâng CO2 thoâng thöôøng Sô ñoà coâng ngheä tieâu bieåu: Hình 2.4: Sô ñoà coâng ngheä cuûa phöông phaùp cacbonat hoaù Ghi chuù n0ck: laø chaát khoâ (chaát raén hoaø tan trong dung dòch) Nöôùc mía hoãn hôïp Gia voâi sô boä PH = 6.4 – 6.6 Gia nhieät 1 T = 100 – 1050C Trung hoaø kieàm nheï PH = 7.2 – 7.9 Boác hôi n0ck = 35 – 400Bx Baõo sung 1 PH = 10.5 – 11.0 Loïc laàn 1 Baõo sung 1 PH = 7.8 – 8.5 Gia nhieät 2 T = 75 – 800C Buøn SO2 Ca(OH)2 Ca(OH)2 CO2 Ca(OH)2 CO2 Loïc laàn 1 Xoâng SO2 laàn 1 PH = 7.0 – 7.2 Boác hôi n0ck = 55 – 600Bx Xoâng SO2 laàn 2 PH = 6.2 – 6.4 Loïc kieåm tra Maät cheø Buøn taän duïng Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 9 - Baûng 2.3: So saùnh caùc phöông phaùp laøm saïch TT Phöông phaùp Öu ñieåm Nhöôïc ñieåm 1 Phöông phaùp voâi * Voán ñaàu tö ít * Thieát bò, quy trình coâng ngheä, quaûn lyù, ñieàu haønh ñôn giaûn * Hieäu suaát thu hoài saûn phaåm thaáp * Saûn xuaát ra saûn phaåm ñöôøng vaøng 2 Phöông phaùp sunfit hoùa * Saûn xuaát ra saûn phaåm ñöôøng kính traéng * Voán ñaàu tö ít * Thieát bò, quy trình coâng ngheä, quaûn lyù, ñieàu haønh ñôn giaûn * Saûn phaåm ñöôøng khoù baûo quaûn vaø deã huùt aåm,bieán maøu 3 Phöông phaùp cacbonat hoùa * Saûn xuaát ra saûn phaåm ñöôøng kính traéng coù chaát löôïng cao * Hieäu suaát thu hoài cao * Thieát bò, quy trình coâng ngheä phöùc taïp * Quaûn lyù, ñieàu haønh ñôn giaûn 4 Phöông phaùp trao ñoåi ion * Saûn xuaát ra saûn phaåm ñöôøng kính traéng coù chaát löôïng cao. * Giaûm löôïng ñoùng caën ôû caùc thieát bò * Hieäu suaát thu hoài cao * Tieâu hao nhieàu hoùa chaát * Maát nhieàu thôøi gian taùi sinh trao ñoåi ion * Giaù thaønh saûn phaåm cao ¾ Caùc nhaø maùy ñöôøng trong nöôùc haàu heát söû duïng coâng ngheä laøm saïch baèng phöông phaùp voâi, phöông phaùp sunfit hoùa, phöông phaùp cacbonat hoùa. Phöông phaùp trao ñoåi ion chöa ñöôïc söû duïng ôû nöôùc ta bôûi vì coâng ngheä phöùc taïp, quaûn lyù vaän haønh khoù khaên, giaù thaønh ñöôøng thaønh phaåm cao. 2.1.2.2.2. Toång quan veà caùc chaát ñieän ly söû duïng trong quaù trình tinh luyeän ñöôøng (trình baøy phaàn phuïc luïc) Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 10 - 2.2 COÂNG NGHEÄ XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI MÍA ÑÖÔØNG ÑANG ÑÖÔÏC ÖÙNG DUÏNG ÔÛ VIEÄT NAM VAØ TREÂN THEÁ GIÔÙI 2.2.1 Coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi mía ñöôøng ñang ñöôïc aùp duïng ôû moät soá nhaø maùy ñöôøng Vieät Nam a. Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy ñöôøng Bình Döông coâng suaát xöû lyù 450 m3/ngaøy Hình 2.5: Sô ñoà heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy ñöôøng Bình Döông Song chaén raùc Beå chöùa Beå ñieàu hoaø Nöôùc thaûi töø khu eùp mía Nöôùc thaûi töø loø hôi – Nöôùc röûa noài naáu – Phoøng thí nghieäm; sinh hoaït Nöôùc thaûi cuûa quaù trình loïc buøn – roø maät ræ… Hoá taäp Xöû lyù kî khí Xöû lyù hieáu khí Nöôùc ngöng tuï taïi caùc thieát bò gia nhieät; coâ ñaëc; naáu ñöôøng Nguoàn tieáp nhaän Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 11 - b. Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy ñöôøng Long An coâng suaát xöû lyù 800 m3/ngaøy Hình 2.5: Sô ñoà heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy ñöôøng Long An 2.2.2 Phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi mía ñöôøng ñang ñöôïc aùp duïng ôû caùc nöôùc treân theá giôùi • Phöông phaùp giaûm thieåu oâ nhieãm ñöôïc aùp duïng ôû caùc nhaø maùy ñöôøng treân theá giôùi ñeå giaûm löôïng nöôùc thaûi sinh ra nhö: caûi tieán thieát bò coâng ngheä; haïn cheá toái ña vieäc söû duïng nöôùc vaø taùi söû duïng nöôùc thaûi khoâng gaây oâ nhieãm • Ñoái vôùi nhöõng nôi coù dieän tích maët baèng roäng vaø khoâng coù nhu caàu söû duïng nöôùc ngaàm coù theå tröõ löôïng nöôùc thaûi ôû caùc hoà chöùa. Sau khoaûng 2 naêm coù theå duøng cho töôùi tieâu. Haøm löôïng BOD; COD; SS coù theå giaûm tôùi 70 – 90% • Aùp dung coâng trình beå loïc sinh hoïc; UASB vaø beå aroten vaøo xöû lyù nöôùc thaûi ngaønh mía ñöôøng. Haøm löôïng BOD giaûm 70 – 95%, thôøi gian löu nöôùc laø 3 ngaøy. Do ñoù caùc thieát bò coàng keành chi phí ñaàu tö cao. Vaän haønh heä thoáng khoù khaên Nguoàn tieáp nhaän Song chaén raùc Beå taùch daàu; nhôùt Bôm nöôùc thaûi chuyeån tieáp Aroten baäc 1 Aroten baäc 2 Bôm ñònh löôïng voâi Buøn laéng Saân phôi buøn Laéng ly taâm Maùng ño löu löôïng Nguoàn tieáp nhaän Beå troän voâi Daàu; nhôùt taùch Nhieân lieäu ñoát Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 12 - • Quy trình xöû lyù kò khí nöôùc thaûi nhaø maùy ñöôøng xaûy ra trong ñieàu kieän PH > 6; t = 37o ± 10. Thôøi gian löu nöôùc khoaûng 1 tuaàn • Quy trình xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy mía ñöôøng ñöôïc aùp duïng treân theá giôùi 2.3 TOÅNG QUAN COÂNG TY TNHH MÍA ÑÖÔØNG BOURBON GIA LAI 2.3.1 Vò trí ñòa lyù • Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng Bourbon Gia Lai thaønh laäp naêm 1995 do taäp ñoaøn BOURBON cuûa Phaùp lieân doanh vôùi Nhaø Nöôùc ñaàu tö. • Ñòa chæ: 561 Traàn Höng Ñaïo, Huyeän Ayunpa, Tænh Gia Lai. • Vò trí: Coâng Ty toaï laïc treân quoác loä 25 noái lieàn hai tænh Gia Lai vaø tænh Phuù Yeân, Coâng Ty naèm phía Ñoâng Nam Tænh Gia Lai. Huyeän ayunpa phía Taây Nam giaùp Huyeän Chö seâ; phía Baéc giaùp Huyeän An Kheâ; phía Ñoâng giaùp tænh Phuù Yeân. 2.3.2. Quy moâ, dieän tích coâng ty 9 Toång dieän tích coâng ty: S = 100.000 m2. 9 Dieän tích heä thoáng xöû lyù nöôùc taûi: S = 35.000 m2. 9 Dieän tích nhaø xöôûng saûn xuaát, phoøng thí nghieäm, nhaø kho: S = 13.000 m2. 9 Dieän tích nhaø ban quaûn lyù, nhaø ôû taäp theå coâng nhaân vieân chöùc: S = 5.000 m2. 9 Dieän tích dieän tích vöôøn thöïc nghieäm: 47.000 m2 2.3.3. Ñaëc tính nguyeân lieäu vaø saûn phaåm cuûa coâng ty 2.2.3.1 Ñaëc tính nguyeân lieäu • Nguyeân lieäu ñeå saûn xuaát ñöôøng cuûa coâng ty laø: Mía • Mía laø caây troàng thích nghi toát ôû nhöõng nöôùc nhieät ñôùi vaø caän nhieät ñôùi, tieâu bieåu nhö ôû nöôùc ta, caây mía sinh tröôûng vaø phaùt trieån toát. Hieän nay Tænh Gia Lai caây mía laø moät trong nhöõng caây noâng nghieäp chính trong troàng troït. Vì vaäy vuøng cung caáp nguyeân lieäu cho coâng ty laø caùc Huyeän laân caän Huyeän Ayunpa vaø moät soá Huyeän cuûa tænh Phuù Yeân. • Vieäc cheá bieán mía thaønh ñöôøng phaûi ñöôïc thöïc hieän ngay trong muøa thu hoaïch ñeå traùnh thaát thu veà nguoàn ñöôøng döï tröõ trong mía. Vì vaäy nhaø maùy hoaït ñoäng saûn xuaát theo muøa vuï cho neân nöôùc thaûi sinh ra cuõng thay ñoåi theo muøa veà löu löôïng, tính chaát. Nhaø maùy hoaït ñoäng saûn xuaát khoaûng töø thaùng 11 ñeán thaùng 3 • Coâng suaát cuûa Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai o Tröôùc naêm 2000 coâng suaát laø:1000 taán/ngaøy o Naêm 2000 trôû veà sau coâng suaát laø:1500 taán/ngaøy • Thaønh phaàn mía caây thay ñoåi theo vuøng nhöng thaønh phaàn cuûa chuùng naèm trong khoaûng nhaát ñònh nhö sau: Song chaén raùc Beå laéng Beå kò khí Beå hieáu khí Nöôùc thaûi Nguoàn tieâp nhaän Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 13 - Baûng 2: Thaønh phaàn mía caây Thaønh phaàn % Saccaroâza 8 – 16 Ñöôøng khöû 0,5 – 2 Chaát höõu cô (ngoaïi tröø ñöôøng) 0,5 – 1 Chaát voâ cô 0,2 – 0,6 Hôïp chaát chöùa N 0,5 – 1 Tro 0,3 – 0,8 Xô 10 – 16 H2O 69 – 75 Ghi chuù: o Ñöôøng khöû goàm nhöõng chaát: Glucoâza; fruxtoâza o Xô goàm nhöõng chaát: Xenluloâza; Pentoâsan; Araban; Linhin o Hôïp chaát chöùa Nitô goàm nhöõng chaát: Protein; Amit; Axitamin; Axitnitôric; NH3; Xantin; axit glutamine; axit asparaginoic; axit pirodion cacbonic o Chaát höõu cô (ngoaïi tröø ñöôøng) goàm nhöõng chaát: axit xitric; axit oxalic; axit malic; axit lactic; axit fomic; axit axetic; axit glycoleic o Chaát voâ cô goàm nhöõng chaát: SiO2; K2O; Na2O; CaO; MgO; Fe2O3; P2O5; SO2; Cl- • Thaønh phaàn nöôùc mía Baûng 3: Thaønh phaàn nöôùc mía Thaønh phaàn % Saccaroâza 10 – 18 Ñöôøng khöû 0,8 – 2,3 Chaát höõu cô (ngoaïi tröø ñöôøng) 0,7 – 1,2 Chaát voâ cô 0,3 – 0,7 Hôïp chaát chöùa N 0,6 – 1,2 H2O 75 – 88 Nhaän xeùt: Trong nöôùc mía thaønh phaàn chuùng ta caàn quan taâm laø: o Haøm löôïng Saccaroâza, Glucoâza, fruxtoâza bôûi vì Chuùng quyeát ñònh ñeán naêng suaát saûn löôïng cuûa ñöôøng thaønh phaåm. o Haøm löôïng Linhin trong thaønh phaàn nöôùc mía nhieàu seõ gaây maøu nöôùc mía vaø muøi cho nöôùc thaûi o Haøm löôïng P2O5 aûnh höôûng quaù trình laøm saïch, khaû naêng laéng nhanh, khaû naêng khöû maøu nöôùc mía, chaát löôïng ñöôøng thaønh phaåm o Nöôùc mía coù maøu laø do caùc nguyeân nhaân sau: Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 14 - ƒ Töø baûn thaân caây mía coù caùc chaát nhö: chlorophyll, anthocyanin, sacchretin vaø tanin gaây ra. ƒ Phaûn öùng hoaù hoïc: • Nöôùc mía sau khi cho voâi, gia nhieät seõ laøm nöôùc mía ñoåi maøu. • Do phaûn öùng chaát phi ñöôøng vôùi caùc chaát khaùc • Chlorophyll thöôøng coù trong caây mía, laøm cho nöôùc mía coù maøu xanh luïc, loaïi boû chaát naøy baèng phöông phaùp loïc. • Anthocyanin chæ coù trong loaïi mía maøu xaãm, noù ôû daïng hoaø tan trong nöôùc. Khi cho voâi vaøo anthocyanin maøu ñoû tía chuyeån sang maøu xanh, loaïi boû baèng caùch cho voâi, acid ñeå keát tuûa. • Sacchretin thöôøng coù trong voû caây mía. Khi theâm voâi vaøo Sacchretin chuyeån sang maøu vaøng vaø ñöôïc trích ly. Tuy nhieân chuùng khoâng ñoäc, khi ph <7 thì maøu chuùng bieán maát. • Tanin hoaø tan trong nöôùc mía, tanin coù maøu xanh nhöng chuùng phaûn öùng vôùi muoái saét cho ra maøu saãm. 2.2.3.2 Saûn phaåm coâng ty o Saûn phaåm chính cuûa coâng ty: Ñöôøng traéng cao caáp, saûn phaåm phuï laø maät ræ o Coâng suaát ñöôøng thaønh phaåm cuûa Coâng Ty laø 125 taán /ngaøy o Thò tröôøng tieâu thuï chuû yeáu: TP Hoà Chí Minh, tænh Gia Lai vaø caùc tænh laân caän. Baûng 4: Thaønh phaàn vaø tính chaát cuûa ñöôøng traéng cao caáp. Chæ tieâu % Ñoä ñöôøng 99,8 Ñoä aåm 0,05 RS 0,03 Tro 0,03 Ñoä maøu(0St) 1,2 Ghi chuù: RS laø toång soá caùc chaát khöû tính theo ñöôøng glucoza 2.4. QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ SAÛN XUAÁT MÍA ÑÖÔØNG CUÛA COÂNG TY ™ Sô ñoà khoái daây chuyeàn coâng ngheä saûn xuaát mía ñöôøng • Daây chuyeàn coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng: + Coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng cuûa Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng Bourbon Gia Lai ñang söû duïng laø coâng ngheä Trung Quoác. Thieát bò cuûa coâng ngheä naøy ñöôïc saûn suaát vaøo nhöõng naêm 1960. Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 15 - Mía caây Caân xe mía Baõi Ñoã Caân truïc Baêng taûi Baõ mía Heä Loïc Maùy meùp Khöû saét töø Maùy xeù tôi H3PO4 Hoãn hôïp nöôùc mía Gia voâi sô boä Gia nhieät 1(55 – 600C) Voâi söõa Xoâng SO2 laàn 1(PH = 3,4 – 3,8) (PH = 6.8-7.2) Trung hoaø Gia nhieät laàn 2 (110 – 115OC) Laéng lieân tuïc Gia nhieät laàn 3 Boác hôi Xoâng SO2 laàn 2 (PH = 6,2 – 6,6) MAÄT CHEØ Gioáng B, C Naáu A Naáu B Naáu C Trôï tinh A Trôï tinh B Trôï tinh C Maät Ly Taâm A maät A Ly taâm Maät B Ly taâm C Loaõng A Maät B Ñöôøng A Ñöôøng B Ñöôøng C Saáy Ñoùng bao Maät Ræ Hoài dung B Hoài dung C Hình 2.4: Daây chuyeàn coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng cuûa coâng ty Nöôùc buøn Loïc chaân khoâng Nöôùc Mía Trong Buøn Axit Sunfit Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 16 - Nhaän xeùt: o Thieát bò trong daây chuyeàn Coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng cuûa coâng ty laïc haäu, maùy moùc cuõ kyõ neân caûi tieán coâng ngheä ñeå naâng cao chaát löôïng saûn phaåm, giaûm thieåu nguoàn phaùt sinh gaây oâ nhieãm Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 17 - CHÖÔNG 3 PHAÂN TÍCH VAØ ÑAÙNH GIAÙ KEÁT QUAÛ KHAÛO SAÙT THÖÏC ÑÒA 3.1 PHAÂN TÍCH CAÙC NGUOÀN PHAÙT SINH NÖÔÙC THAÛI GAÂY O NHIEÃM TREÂN DAÂY CHUYEÀN COÂNG NGHEÄ SAÛN XUAÁT COÂNG TNHH MÍA ÑÖÔØNG BOURBON GIA LAI • Qua khaûo saùt thöïc teá daây chuyeàn coâng ngheä saûn xuaát mía ñöôøng cuûa nhaø maùy. Ta thaáy caùc coâng ñoaïn sinh ra nöôùc thaûi gaây oâ nhieãm laø: a. Nöôùc thaûi phaùt sinh töø coâng ñoaïn Baêm, eùp vaø hoøa tan o Nguoàn nöôùc thaûi sinh ra töø khaâu laøm maùt truïc cuûa maùy caùn eùp. Nguoàn nöôùc thaûi naøy ta thaáy oâ nhieãm daàu môõ vaø boät mía sinh ra töø khaâu baêm. b. Nöôùc thaûi phaùt sinh töø coâng ñoaïn Laøm trong vaø Laøm saïch o Nguoàn nöôùc thaûi sinh ra töø khaâu laøm maùt loø ñoát löu huyønh; hoaù voâi söõa o Nguoàn nöôùc thaûi sinh ra töø khaâu eùp buøn, nöôùc giaët vaûi loïc o Nguoàn nöôùc thaûi sinh ra töø thaùp ngöng tuï sau khi caáp nhieät taïi caùc thieät bò gia nhieät; coâ ñaëc; naáu ñöôøng; laøm nguoäi maùy; laøm nguoäi ñöôøng c. Nöôùc thaûi phaùt sinh töø coâng ñoaïn Keát tinh vaø hoaøn taát o Nguoàn nöôùc thaûi sinh ra töø khaâu laøm laïnh trong caùc thieát bò trôï tinh; thieát bò ngöng tuï cuûa noài coâ ñaëc vaø naáu ñöôøng; nöôùc töø bôm chaân khoâng o Roø maät ræ d. Nöôùc thaûi phaùt sinh töø caùc nhu caàu khaùc o Nöôùc thaûi sinh ra töø phoøng thí nghieäm o Nöôùc thaûi sinh ra töø sinh hoaït cuûa coâng nhaân o Nguoàn nöôùc thaûi sinh ra töø khaâu xöû lyù khoùi thaûi cuûa nhaø maùy o Nguoàn nöôùc thaûi sinh ra töø veä sinh thieát bò coâng nghieäp ¾ Theo tính toaùn lyù thuîeát thì cöù 100 kg mía nguyeân lieäu thì löôïng nöôùc thaûi sinh ra laø 775.5 kg. 3.2 PHAÂN LOAÏI, ÑAÙNH GIAÙ CAÙC NGUOÀN NÖÔÙC THAÛI GAÂY O NHIEÃM 3.2.1 Phaân loaïi caùc nguoàn phaùt sinh nöôùc thaûi treân daây chuyeàn coâng ngheä saûn xuaát • Qua khaûo saùt löu löôïng vaø phaân tích tính chaát, thaønh phaàn möùc ñoä gaây oâ nhieãm caùc nguoàn nöôùc thaûi. Ta phaân loaïi ñöôïc moät soá nguoàn tuông ñoàng veà tính chaát, thaønh phaàn a. Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 1 Nguoàn nöôùc naøy khoâng gaây oâ nhieãm phaùt sinh töø caùc khaâu laøm laïnh trong caùc thieát bò trôï tinh; thieát bò ngöng tuï cuûa noài coâ ñaëc vaø naáu ñöôøng; nöôùc töø bôm chaân khoâng. Nguoàn nöôùc thaûi naøy coù löu löôïng laø: Q1 = 860 m3/h. Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 18 - b. Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 2 Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 2 oâ nhieãm nheï phaùt sinh töø caùc quaù trình ngöng tuï hôi. Sau khi caáp nhieät taïi caùc thieát bò gia nhieät; coâ ñaëc; naáu ñöôøng; laøm nguoäi maùy laøm nguoäi nöôùc ñöôøng; nöôùc thaûi sinh hoaït cuûa coâng nhaân; phaân xöôûng eùp; phoøng thí nghieäm; laøm laïnh loø ñoát löu huyønh; voâi söõa … Nguoàn naøy coù löu löôïng Q2 = 155 m3/h. c. Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 3 Laø nguoàn nöôùc thaûi oâ nhieãm naëng phaùt sinh töø quaù trình loïc chaân khoâng; laéng (boït vaø nöôùc buøn); röûa noài naáu ñöôøng; röûa noài cuûa quaù trình coâ ñaëc; röûa maùy ly taâm; roø ræ maät ræ. Nguoàn naøy coù löu löôïng Q3 =15 m3/h. e. Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 4 Nöôùc thaûi phaùt sinh töø heä thoáng xöû lyù khí thaûi, nguoàn naøy coù löu löôïng laø Q4 = 150 m3/h. O nhieãm chính cuûa nguoàn naøy laø coù haøm löôïng chaát lô löûng raát lôùn. f. Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 5 Nöôùc thaûi bò nhieãm daàu, nhôùt vaø boät mía sinh ra töø oâ laøm laïnh truïc maùy caùn eùp (nöôùc thaûi töø söûa chöõa caùc thieát bò saûn xuaát) coù löu löôïng töø Q5 = 18 – 20 m3/h. Baûng 3.1 Keát quaû phaân tích caùc maãu nöôùc thaûi töø caùc nguoàn treân Maãu soá STT Thoâng Soá Ñôn vò 1 2 3 & Löu löôïng m3/h 155 15 150 1 pH 6,5 3.7 7.15 2 COD mgO2/l 200 11.083 2.565 3 BOD5 mgO2/l 95 5.580 620 4 SS Mg/l 86 182 4.325 5 Ntc Mg/l 2,8 4,5 9,5 6 Ptc Mg/l 1,5 22 27 Ghi chuù: 1: Töø caùc nguoàn oâ nhieãm nheï – nöôùc thaûi loaïi 2 2: Töø nguoàn nöôùc thaûi oâ nhieãm naëng – nöôùc thaûi loaïi 3 3: Töø nguoàn nöôùc thaûi sau khi ra beå laéng tro – nöôùc thaûi loaïi 4 Caùc vò trí laáy maãu: o Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 2: laáy taïi mieäng xaû cuûa nguoàn. o Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 3: laáy taïi cuoái oáng xaû cuûa nguoàn vaøo beå taäp trung nöôùc thaûi. Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 19 - o Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 4: laáy taïi ñaàu ra cuûa beå laéng tro. ƒ Moãi maãu laáy vaøo bình nhöïa 2 lít vaø göûi taïi tuû laïnh caên tin nhaø maùy. ƒ Caùc maãu ñöôïc phaân tích taïi Vieän Nhieät Ñôùi TP Hoà Chí Minh 3.3.2 Ñaùnh giaù caùc nguoàn nuôùc thaûi gaây oâ nhieãm: a. Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 1 • Nguoàn nöôùc naøy khoâng gaây oâ nhieãmï nhöng nhieät ñoä cuûa nöôùc khaù cao t = 54oC. Chuùng ta coù theå taùi söû duïng laïi nguoàn nöôùc thaûi loaïi 1 hoaëc xaû thaúng vaøo möông xaû ñeå pha loaõng nöôùc thaûi sau xöû lyù b. Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 2(maãu 1) • Ñöôïc ñaùnh giaù oâ nhieãm nheï nhöng keát quaû phaân tích maãu cho thaáy ñaây cuõng laø nguoàn oâ nhieãm vôùi COD = 200mgO2/L vaø BOD5 = 93 mgO2/L vöôït tieâu chuaån loaïi B gaáp 2 laàn. Vôùi Q2 = 155 m3/h, thì taûi löôïng oâ nhieãm laø: L = C * Q * t = 200 * 155 * 24 = 744 kg/ngaøy. * Ñoái vôùi nguoàn nöôùc thaûi loaïi naøy thì chuùng ta neân cho chaûy tröïc tieáp vaøo heä thoáng xöû lyù sinh hoïc bôûi vì nöôùc thaûi loaïi naøy oâ nhieãm nheï khoâng aûnh höôûng ñeán quaù trình sinh hoïc. Caùc coâng trình sinh hoïc coù theå xöû lyù toát nguoàn nöôùc thaûi loaïi naøy. c. Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 3 (maããu 2) • Ñaây laø nguoàn oâ nhieãm naëng, haøm löôïng chaát höõu cô cao vaø PH thaáp seõ laøm aûnh höôûng ñeán quaù trình sinh hoïc cuûa caùc coâng trình xöû lyù sau naøy, theo keát quaû phaân tích COD = 11.083 mgO2/l vaø BOD5 = 5580 mgO2/l vöôït chæ tieâu chuaån raát nhieàu laàn. Q3 = 15 m3/h thì taûi löôïng oâ nhieãm laø: LCOD = Q * C * t = 11.083 * 15 * 24 = 3.990 kg/ngaøy. * Ñoái vôùi nguoàn nöôùc thaûi loaïi naøy caàn phaûi xöû lyù cuïc boä tröôùc khi nhaäp chung vaøo heä thoáng xöû lyù sinh hoïc. Bôûi vì nguoàn nöôùc thaûi loaïi naøy coù COD; BOD5 cao raát thích hôïp cho quaù trình xöû lyù kî khí. Neáu chuùng ta nhaäp chung vaøo caùc nguoàn 4 (SS cao) vaø nguoàn 5 (chöùa daàu, nhôùt) thì xöû lyù khoù khaên vì vi sinh vaät khoâng theå sinh saûn vaø phaùt trieån toát trong moâi tröôøng nöôùc thaûi nhö vaäy. Khi xöû lyù moät nguoàn nöôùc thaûi vöøa noàng ñoä höõu cô cao, SS cao vaø coù löôïng daàu, nhôùt thì chaéc chaén giaù thaønh coâng trình raát cao, quaûn lyù vaø vaän haønh cuõng khoù khaên vaø phöùc taïp. Vì vaäy xöû lyù cuïc boä ñoái vôùi nguoàn naøy laø hôïp lyù nhaát. d. Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 4(maãu 3) • Nöôùc thaûi sau khi qua beå laéng tro coù haøm löôïng caùc chaát oâ nhieãm khaù cao laø: SS = 4325 mg/L; COD = 2565mgO2/L vaø nguoàn naøy coù nhieät ñoä khaù cao t = 58oC. Vôùi Q4 = 150m3/h; taûi löôïng oâ nhieãm laø: LCOD = Q * C * t = 150 * 2565 * 24 = 9234 kg/ngaøy. * Sau khi taùch nguoàn nöôùc thaûi loaïi 3 coøn laïi 2 nguoàn loaïi 4 vaø loaïi 5, ñoái vôùi nguoàn nöôùc thaûi loaïi 4 naøy caàn phaûi xöû lyù cuïc boä tröôùc khi nhaäp chung vaøo heä thoáng xöû lyù sinh hoïc. Bôûi Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 20 - vì nguoàn nöôùc thaûi loaïi 4 vaø nguoàn nöôùc thaûi loaïi 5 khaùc nhau veà tính chaát, thaønh phaàn caùc chaát gaây oâ nhieãm (Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 4 laø nguoàn oâ nhieãm naëng, haøm löôïng SS cao khaùc vôùi Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 5 coù haøm löôïng daàu, nhôùt) vì vaäy neáu nhaäp chung vaøo nguoàn nöôùc thaûi loaïi 5 thì hieäu quaû xöû lyù seõ khoâng cao, aûnh höôûng ñeán quaù trình sinh hoïc sau naøy. Nguoàn naøy cuõng neân xöû lyù cuïc boä laø hôïp lyù nhaát e. Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 5 • Nöôùc thaûi bò nhieãm daàu, nhôùt vaø boät phaán cuûa baõ mía sinh ra trong quaù trình baêm eùp. Löu löôïng nguoàn nöôùc thaûi loaïi naøy töø Q5 = 18-20m3/h. • Ñoái vôùi nguoàn nöôùc thaûi loaïi naøy caàn phaûi xöû lyù cuïc boä tröôùc khi nhaäp chung vaøo heä thoáng xöû lyù sinh hoïc. Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 5 coù lôùp daàu, môõ noåi leân treân maët nöôùc, caûn trôû quaù trình hoøa tan oxy vaøo trong nöôùc thaûi laøm cho quaù trình sinh hoïc kò khí seõ dieãn ra maø nguoàn naøy coù noàng ñoä caùc chaát höõu cô thaáp thì hieäu quaû xöû lyù kò khí khoâng cao. Nguoàn naøy neân xöû lyù rieâng bieät laø toát nhaát 3.3 DAÂY CHUYEÀN COÂNG NGHEÄ HEÄ THOÁNG XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI HIEÄN HÖÕU. 3.3.1 Sô ñoà heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hieän höõu Hình 3.1: Sô ñoà heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hieän höõu cuûa coâng ty TNNH Mía Ñöôøng Bourbon Gia Lai Nguoàn thaûi loaïi 3 - 5 Löôùi loïc raùc Beå khöû Daàu Nhôùt Löôùi loïc raùc Beå Gaïn Tro Hoà chöùa NT ñaõ leân Hoà laéng 1 Hoà laéng 2 Nguoàn thaûi loaïi 1-2 AO 2 Suoái Ayunpa Nguoàn thaûi loaïi 4 Löôùi Loïc Raùc Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 21 - Nhaän xeùt: • Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hieän höõu cuûa coâng ty coù öu ñieåm laø coâng ngheä aùp duïng ñôn giaûn, phuø hôïp vôùi dieän tích maët baèng roäng vaø deã vaän haønh. Nhöng coù nhöôïc ñieåm vaø ñieàu quan troïng nhaát laø xöû lyù chaát löôïng nöôùc ñaàu ra chöa ñaït yeâu caàu tieâu chuaån xaû loaïi B. a. Thuyeát minh heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hieän höõu: 9 Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 1 - 2: laø nguoàn nöôùc khoâng gaây oâ nhieãm vaø oâ nhieãm nheï ñöôïc chaûy thaúng vaøo Ao 2, sau ñoù roài chaûy thaúng ra suoái Ayunpa. 9 Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 3 – 5: chaûy thaúng vaøo beå khöû daàu môõ, sau ñoù ñöôïc bôm thaúng vaøo cuïm ao 1 (goàm 3 hoà: hoà chöùa nöôùc thaûi ñaõ leân men, hoà laéng ñôït 1 vaø hoà laéng ñôït 2), sau ñoù tieáp tuïc chaûy vaøo Ao 2 vaø cuoái cuøng thoaùt ra suoái Ayunpa. 9 Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 4: sau khi chaûy qua beå laéng tro, roài chaûy thaúng vaøo Ao 2, tieáp tuïc chaûy ra suoái Ayunpa b. Phaân tích heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hieän höõu • Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 3 vaø loaïi 5 nhaäp chung laø khoâng hôïp lyù. Bôûi vì nguoàn nöôùc thaûi loaïi 3 oâ nhieãm raát naëng bôûi COD; BOD5 vaø nguoàn nöôùc thaûi loaïi 5 oâ nhieãm daàu; nhôùt laø chuû yeáu, chuùng khaùc nhau veà thaønh phaàn vaø tính chaát cho neân taùch ta xöû lyù cuïc boä laø hôïp lyù nhaát • Caùc coâng trình xöû lyù sô boä caùc nguoàn xaû hoaït ñoäng khoâng hieäu quaû. Cuï theå laø beå khöû daàu nguoàn 3 – 5 hoaït ñoäng khoâng hieäu quaû vaø khoâng coù heä thoáng thu gom daàu. Beå taùch tro thì khoâng coù heä thoáng taùch tro. Ñaây laø nguyeân nhaân chính daãn ñeán chaát löôïng ñaàu ra nöôùc thaûi coù thoâng soá SS khoâng ñaït yeâu caàu • Beå chöùa nöôùc thaûi leân men chöùa nhieàu caën noåi leân beà maët • Vò trí phaân phoái nöôùc thaûi vaøo beå hoà chöùa nöôùc thaûi leân men khoâng hôïp lyù • Neân taùch rieâng nguoàn nöôùc thaûi loaïi 2 vaø loaïi 1. Ñoái vôùi nguoàn nöôùc loaïi 2 thì daãn vaøo Ao 2. Nguoàn nöôùc loaïi 1 thì chaûy thaúng vaøo möông xaû cuûa ao 2 ñeå pha loaõng nöôùc thaûi sau xöû lyù • Nöôùc thaûi sau xöû lyù, töø ao 2 theo möông daãn chaûy tröïc tieáp ra suoái Ayunpa. Vì vaäy khoâng coù khaû naêng kieåm soaùt haøm löôïng chaát raén lô löûng. Ñaây laø thieáu soùt nghieâm troïng cuûa heä thoáng söû duïng hoà sinh hoïc ñeå xöû lyù nöôùc thaûi. • Vò trí phaân phoái nöôùc thaûi caùc nguoàn vaøo Ao 2 laø chöa ñöôïc hôïp lyù Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 22 - c. Kích thöôùt caùc coâng trình ñôn vò Baûng 3.1 Kích thöôùt caùc coâng trình ñôn vò trong heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Ghi chuù: • Coâng trình 1: Beå khöû daàu; nhôùt • Coâng trình 2: Beå gaïn tro • Coâng trình 3: Beå nöôùc thaûi leân men • Coâng trình 4: Hoà laéng 1 • Coâng trình 5: Hoà laéng 1 • Coâng trình 6: Ao 2 d. Keát quaû phaân tích caùc maãu nöôùc ôû caùc coâng trình ñôn vò Baûng 3.2 Keát quaû phaân tích caùc maãu nöôùc Coâng trình Thoâng soá Ñôn vò 3(vaøo) 4(vaøo) 5(vaøo) (ra) 6(vaøo) (ra) Theå tích m3 6750 6750 13.500 60.000 Löu löôïng m3/h 35 35 35 1200 T löu nöôùc h 193 193 386 50 PH 5,3 7,4 6,7 6,6 6,5 6,54 BOD5 mgO2/L 2.749 1.375 1.201 954 155 80 COD mgO2/L 5.682 3.525 3.213 2.659 318 135 SS Mg/L 155 123 112 89 180 126 Nt Mg/L 4,5 4,2 3,2 2,1 9,8 2,2 Pt mg/L 22 20,8 7,4 3,3 18,9 2,7 Taûi troïng BOD5 . kg ha ng 8.552,5 4900 2.129,6 2.232 Taûi troïng tieâu chuaån thieát keá . kg ha ng > 400 150 – 350 150 – 350 100 – 110 Nhaän xeùt: o Ph ñaàu vaøo cuûa hoà chöùa nöôùc thaûi ñaõ leân men thaáp o Tyû leä COD : N : P = 5.682 : 4,5 : 22 ñaàu vaøo cuûa hoà chöùa nöôùc thaûi ñaõ leân men thaáp seõ aûnh höôûng xaáu ñeán quaù trình sinh hoïc Coâng trình Kích thöôùt 1 2 3 4 5 6 Ñôn nguyeân 2 4 1 1 1 1 Chieàu daøi m 6 5 60 60 120 # Chieàu roäng m 3 10 45 45 45 # Dieän tích m2 18 50 2700 2700 5400 20.000 m2 Chieàu cao m 2 3 2.5 2.5 2.5 3 Theå tích m3 72 600 6750 6750 13.500 60.000 Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 23 - o Tyû leä 5BOD COD = 0,483 thích hôïp cho caùc quaù trình sinh hoïc o Taûi troïng BOD5 caùc hoà laéng 1 – 2; Ao 2 lôùn hôn taûi troïng cho pheùp thieát keá khoaûng 20 laàn cho neân hieäu suaát xöû lyù cuûa hoà naøy thaáp. o Theo quy ñònh thôøi gian löu nöôùc trong hoà kò khí < 5 ngaøy nhöng thôøi gian löu nöôùc trong hoà chöùa nöôùc thaûi leân men 8,04 ngaøy o Thöïc ra hoà laéng 1 vaø hoà laéng 2 cuõng laø hoà kò khí 3.3.2 Ñaùnh giaù hieäu quaû xöû lyù caùc coâng trình ñôn vò trong heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hieän höõu. Baûng 3.3 Hieäu quaû xöû lyù caùc coâng trình ñôn vò Coâng trình 3 4 5 6 Thoâng soá Giaù trò h% Giaù trò h% Giaù trò h% Giaù trò h% vaøo 2.749 1.375 1.201 155 BOD5 mgO2/L ra 1.375 50 1.201 13 954 21 80 48 vaøo 5.682 3.525 3.213 318 COD mgO2/L ra 3.525 38 3.213 8,8 2.659 17 135 57 vaøo 155 123 112 180 SS mg/L ra 123 21 112 9 98 12 126 30 vaøo 4,5 4,2 3,2 9,8 Nt mg/L ra 4,2 7 3,2 24 2,1 34 2,3 77 vaøo 22 20,8 7,4 18,9 Pt mg/L ra 20,8 6 7,4 64 3,3 55 2,7 86 Nhaän xeùt: o Caùc coâng trình xöû lyù sô boä caùc nguoàn xaû hoaït ñoäng khoâng hieäu quaû. Cuï theå laø beå khöû daàu nguoàn 3 – 5 hoaït ñoäng khoâng hieäu quaû vaø khoâng coù heä thoáng thu gom daàu; nhôùt. Beå taùch tro thì khoâng coù heä thoáng taùch tro o Cuïm ao 1 boàm caùc coâng trình sinh hoïc 3; 4; 5 chieám dieän tích khoaûng 27.000 m2 hieäu quaû xöû lyù cuûa cuïm naøy ñaït laø hCOD = 52,14%; 5BOD h = 71,6% ñieàu naøy chöùng toû thaønh phaàn höõu cô naøy coù khaû naêng phaân huyû sinh hoïc. Nhö vaäy trong cuïm ao sinh hoïc 1 naøy chuû yeáu nöôùc thaûi ñöôïc xöû lyù ôû beå chöùa nöôùc thaûi ñaõ leân men. Neáu chuùng ta taùch nguoàn nöôùc thaûi loaïi 5 rieâng ra thì hieäu quaû xöû lyù seõ taêng. o Treân caùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc töø coâng trình 3 ñeán coâng trình 5 hieäu quaû xöû lyù BOD cao hôn COD nhöng ñeán Ao 2 thì hieäu quaû xöû lyù nöôùc thaûi cuûa ao 2 ñaït laø hCOD = 57% > 5BOD h = 48% ñieàu ñoù lyù giaûi do nöôùc thaûi töø caùc nguoàn khaùc taäp trung vaøo Ao 2 nhö nguoàn töø heä thoáng xöû lyù khoùi thaûi; nöôùc thaûi oâ nhieãm nheï, caùc nguoàn naøy coù SS cao neân khi SS laéng seõ keùo theo COD laéng laøm cho hieäu suaát hieäu quaû xöû lyù COD cao hôn BOD Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 24 - o Nhaäp chung caùc nguoàn thaûi khoâng hôïp lyù, ñieàu ñoù cuõng aûnh höôûng ñeán hieäu suaát xöû lyù o Haøm löôïng N thaáp aûnh höôûng ñeán quaù trình sinh hoïc ôû cuïm ao 1 vaø ao 2 o Chaát löôïng nöôùc thaûi ñaàu ra chöa ñaït yeâu caàu theo tieâu chuaån loaïi B 3.3.3 Ñaùnh giaù hieäu quaû xöû lyù heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hieän höõu Baûng 3.3 Hieäu quaû xöû lyù heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hieän höõu Thoâng soá BOD5 COD SS Nt Pt Ñôn vò mgO2/L mgO2/L mg/L mg/L mg/L Giaù trò 2.749 80 5.682 135 155 126 4,5 2,3 22 2,7 h% 97,1 97,6 18,8 49 88 Nhaän xeùt: o Hieäu quaû xöû lyù cuûa heä thoáng ñaït raát cao nhöng chaát löôïng nöôùc thaûi ñaàu ra vaãn chöa ñaït tieâu chuaån loaïi B. Do ñoù caàn phaûi caûi taïo heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hieän höõu ñeå ñaùp öùng tieâu chuaån moâi tröôøng Vieät Nam 9 Caùc thoâng soá oâ nhieãm nöôùc thaûi taïi mieäng nguoàn xaû laø: Thoâng soá Ñôn vò Maãu Tieâu chuaån Nguoàn thaûi B PH 6,7 5,5 – 9 COD mgO2/L 135 100 BOD5 mgO2/L 80 50 SS mg/L 126 100 Nt mg/L 2,3 60 Pt mg/L 2,7 6 Nhaän xeùt: o Caùc thoâng soá BOB5; COD; SS vöôït tieâu chuaån nguoàn thaûi loaïi B. Vì vaäy yeâu caàu ñaët ra laø phaûi caûi taïo vaø thieát keá laïi heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hieän höõu sao cho nöôùc thaûi ñaàu ra phaûi ñaït tieâu chuaån loaïi B 3.4. KEÁT QUAÛ THÍ NGHIEÄM JATEST • Nöôùc thaûi thí nghieäm jatest laø nöôùc thaûi töø heä thoáng xöû lyù khoùi cuûa nhaø maùy • Thoâng soá nöôùc thaûi ñaàu vaøo: SS = 4.325 mg/L; CODV = 2.565 mg O2/L • Nöôùc thaûi ñöôïc pha loaõng 3 laàn • Pheøn söû duïng laø pheøn nhoâm: Al2(SO4)318H2O • PH toái öu khi laøm thí nghieäm jatest laø: PHtoái öu = 6,34 Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 25 - Thí nghieäm keo tuï Hình 3.1 thí nghieäm jatest cuûa nöôùc thaûi sau beå laéng tro Baûng 3.1: Thoâng soá SS vaøo – ra cuûa nöôùc thaûi STT PH Löông pheøn SS vaøo SS ra H% SS 1 5.97 200 4325 1881 56,504 2 6.05 300 4325 1134 73,771 3 6.34 400 4325 767 82,254 4 6.23 500 4325 825 80,909 5 6.13 600 4325 1051 75,683 6 6.31 700 4325 1408 67,438 Baûng 3.2: Thoâng soá COD vaøo – ra cuûa nöôùc thaûi STT PH Löôïng pheøn COD vaøo COD ra H% COD 1 5.97 200 2565 1246 51,419 2 6.05 300 2565 806 68,569 3 6.34 400 2565 557 78,253 4 6.23 500 2565 630 75,405 5 6.13 600 2565 907 64,624 6 6.31 700 2565 985 61,571 Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 26 - Bieåu ñoà veà hieäu suaát xöû lyù SS trong thí nghieäm jatest Hieäu suaát khöû SS y = -0.0003x2 + 0.31x + 8.7106 R2 = 0.9721 0 20 40 60 80 100 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Löôïng pheøn mg/L h% S S Nhaän xeùt: o Löôïng pheøn toái öu ñeå hòeäu quaû khöû SS toát laø khoaûng 350 – 450 mg/L. Ta choïn löôïng pheøn laø 400 mg/L Bieåu ñoà veà hieäu suaát xöû lyù COD trong thí nghieäm jatest Hieäu suaát khöû COD y = -0.0004x2 + 0.3407x R2 = 0.9893 0 20 40 60 80 100 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Löôïng pheøn mg/L h% C O D Nhaän xeùt: o Löôïng pheøn toái öu ñeå hòeäu quaû khöû COD toát nhaát laø khoaûng 350 – 450 mg/L. Ta choïn löôïng pheøn laø 400 mg/L Döïa vaøo hai bieåu ñoà ta nhaän xeùt nhö sau: o Löôïng pheøn 400 mg/l seõ cho hieäu suaát xöû lyù SS – COD toát vì vaäy ta choïn löôïng pheøn toái öu laø 400 mg/l vì nöôùc thaûi pha loaõng 3 laàn neân löôïng pheøn caàn cho keo tuï laø M = 400*3 = 1200 mg/l = 1,2kg/m3 Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 27 - ƒ Hieäu suaát xöû lyù SS laø: h = 82,254% ƒ Hieäu suaát xöû lyù COD laø: h = 78,253% Vaäy döïa vaøo thí nghieäm jatest ta coù caùc thoâng soá ñaàu ra toái öu laø: SSra= 767,5 mg/l; CODra = 557,8 mg/l Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 28 - CHÖÔNG 4 ÑEÀ XUAÁT – LÖÏA CHOÏN – TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÙ CHI TIEÁT COÂNG NGHEÄ XÖÛ LYÙ 4.1 CÔ SÔÛ LÖÏA CHOÏN COÂNG NGHEÄ XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI • Löïa choïn daây chuyeàn coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi laø nhieäm vuï heát söùc quan troïng. Bôûi vì noù quyeát ñònh thaønh coâng hay thaát baïi cuûa döï aùn. • Caùc cô sôû khi löïa choïn daây chuyeàn coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi: 4.1.1 Keát quaû khaûo saùt hieän traïng: o Keát quaû phaân tích thoâng soá oâ nhieãm nhö: BOD; COD; SS; N; P o Löu löôïng nöôùc thaûi töø caùc nguoàn o Taûi löôïng; Taûi troïng coâng trình ñôn vò hieän höõu 4.1.2 Tham khaûo caùc taøi lieäu chuyeân ngaønh o Taûi troïng thieát keá caùc coâng trình o Caùc taøi lieäu nghieân cöùu veà xöû lyù nöôùc thaûi mía ñöôøng 4.1.3 Keát quaû thí nghieäm jatest o Xaùc ñònh haøm löôïng pheøn toái öu ñoái vôùi nöôùc thaûi sau xöû lyù khoùi thaûi 4.1.4 Dieän Tích ñaát söû duïng cho heä thoáng xöû lyù o Dieän tích giaønh cho khu xöû lyù laø: 47.000 m2 4.2 ÑEÀ XUAÁT COÂNG NGHEÄ XÖÛ LYÙ THÍCH HÔÏP 4.2.1 Caùc phöông aùn ñeà xuaát: ¾ Phöông aùn 1: Caûi taïo vaø naâng caáp heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hieän höõu. ¾ Phöông aùn 2: Thieát keá môùi toaøn boä heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi. a. Phöông aùn 1: Caûi taïo vaø naâng caáp heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hieän höõu. ™ Naâng caáp heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hieän höõu nhö sau: • Xöû lyù taïi nguoàn moät soá nguoàn thaûi. • Laép ñaët heä thoáng suïc khí taïi hoà laéng 1. • Gia coá cuïm ao 1 vaø ao 2 baèng lôùp ñaát seùt daøy töø 20 – 30cm vaø ñaàm chaët traùnh aûnh höôûng ñeán taàng nöôùc ngaàm • Naïo veùt baõi sình laày ôû cuïm ao 1 vaø ao 2 • Xaây döïng theâm heä thoáng daãn nöôùc töø hoà laéng 2 ñeán Ao 2 • Xaây döïng theâm ngaên laéng ôû ao 2 coù kích thöôùt daøi * roäng = 10 * 4 m Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 29 - ™ Phöông aùn caûi taïo heä thoáng xöû lyù nhö sau: • Ñoái vôùi caùc nguoàn khoâng gaây oâ nhieãm (nguoàn nöôùc thaûi loaïi 1), taùch ra thaønh moät ñöôøng cho thaúng vaøo nguoàn tieáp nhaän. • Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 2: laø nguoàn oâ nhieãm nheï nhöng coù löu löôïng töông ñoái lôùn do ñoù nguoàn naøy ñöôïc cho vaøo ao 1, sau ñoù tieáp tuïc xöû lyù ôû ao 2. • Nguoàn nöôùc thaûi töø beå laéng tro laø nguoàn nöôùc oâ nhieãm naëng vôùi löu löôïng 150 m3/h, phaûi ñöôïc xöû lyù cuïc boä bao goàm caùc coâng trình sau: Ngaên tieáp nhaän ñaët song chaén raùc – Beå Ñieàu Hoøa – Beå keo tuï, Laéng – Beå sinh hoïc kî khí – Beå sinh hoïc hieáu khí – Cuïm Ao 1 – Ao 2. Xaây döïng theâm beå taùch tro ñeå giaûm ñoä aåm cuûa tro sau ñoù thu gom troän chung vôùi buøn thu ñöôïc trong quaù trình laéng, loïc laøm phaân boùn. • Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 3: ñaây laø nguoàn oâ nhieãm naëng vôùi löu löôïng 15 m3/h, phaûi ñöôïc xöû lyù cuïc boä bao goàm caùc coâng trình sau: Ngaên tieáp nhaän ñaët song chaén raùc – Beå ñieàu hoøa – Beå trung hoøa, Laéng – Beå sinh hoïc kî khí – Beå sinh hoïc hieáu khí – Cuïm Ao 1 – Ao 2. Ñoái vôùi nguoàn naøy neân chaâm theâm N, P bôûi vì tæ leä COD : N : P quaù thaáp. b. Phöông aùn 2: Thieát keá môùi toaøn boä Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi. • Chuùng ta xaây döïng môùi toaøn boä Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi töø caùc coâng trình xöû lyù cuïc boä ñeán caùc coâng trình chung. Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 30 - Phöông aùn 1: Sô ñoà toång theå heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Q = 150 m3/h Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 2 Q = 155 m3/h Song chaén raùc Beå ñieàu hoøa Beå hieáu khí NaOH Saân taùch tro Nguoàn nöôùc thaûi sau beå laéng tro Song chaén raùc Beå ñieàu hoøa Beå hieáu khí Beå kò khí Nguoàn nöôùc thaûi O nhieãm naëng Q = 15 m3/h Q = 20 m3/h Hoà chöùa NT leân men Hoà laéng 1 Hoà laéng 2 Maùy thoåi khí Nguoàn khoâng gaây oâ nhieãm Q = 860 m3/h Suoái Ayunpa Beå kò khí N, P Beå keo tuï – laéng coù lôùp chaén song song Beå trung hoaø – laéng coù lôùp chaén song song Nguoàn nöôùc thaûi O nhieãm daàu; môõ Song chaén raùc Beå ñieàu hoøa Thieát bò taïo aùp Maùy neùn khí Beå tuyeån noåi Beå chöùa vaùng daàu môõ Beå chöùa hieän höõu Ao 2 Ghi chuù: Phaàn in nghieâng laø Phaàn laøm theâm Ngaên laéng Al2(SO4)318H2O Saân taùch caën Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 31 - Phöông aùn 2: Sô ñoà toång theå heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Suoái Ayunpa Beå hieáu khí Beå laéng ly taâm 2 Caùnh ñoàng töôùi Sinh hoïc Saân taùch caën Beå ñieàu hoøa Beå hieáu khí Beå kò khí Al2(SO4)318H2O NaOHSaân taùch tro Song chaén raùc Beå ñieàu hoøa Nguoàn nöôùc thaûi O nhieãm daàu, môõ Q = 20 m3/h Nguoàn nöôùc thaûi O nhieãm naëng Thieát bò taïo aùp Maùy neùn khí Beå tuyeån noåi Beå chöùa vaùng daàu, môõ Nguoàn nöôùc thaûi khoâng gaây oâ nhieãm Q = 860 m3/h Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 2 Q = 155 m3/h Q = 15 m3/h Nguoàn nöôùc thaûi sau beå laéng tro Q = 150 m3/h Beå kò khí Ngaên laéng Beå ñieàu hoøa N, P Beå keo tuï – laéng ly taâm 1 Beå trung hoaø – laéng ly taâm 1 Saân taùch caën Song chaén raùc Song chaén raùc Ao sinh hoïc Tuyø nghi Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 32 - 4.2.1 Thuyeát minh quy trình coâng ngheä cuûa heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi a. Phöông aùn 1 ™ Nguyeân lyù hoaït ñoäng ¾ Toaøn boä nöôùc thaûi loaïi 1 khoâng gaây oâ nhieãm ta laøm heä thoáng thu gom rieâng vaø cho chaûy thaúng vaøo möông daãn ra suoái Ayunpa ¾ Nguoàn nöôùc loaïi 2 laø loaïi nöôùc oâ nhieãm nheï, ñaàu tieân cho chaûy vaøo cuïm ao 1 sau ñoù chaûy sang ao 2 vaø ngaên laéng, roài theo möông daãn thoaùt ra suoái. Cuïm ao 1 goàm 3 hoà noái tieáp nhau. Hoà ñaàu tieân laø hoà sinh hoïc töï nhieân. Hoà tieáp theo caûi taïo laïi thaønh hoà hieáu khí cöôõng böùc baèng caùch boå sung oxy vaøo hoà thoâng qua thieát bò cung caáp laø maùy thoåi khí… Khi ñoù hieäu quaû xöû lyù cuûa hoà seõ taêng leân raát nhieàu laàn so vôùi hieän taïi. Hoà coøn laïi cuûa cuïm ao 1 vaø ao 2 vaãn söû duïng laøm hoà sinh hoïc töï nhieân. Ngoaøi ra ôû phaàn cuoái ao tröôùc khi nöôùc thaûi thoaùt ra Suoái Ayunpa, ta ngaên thaønh ngaên laéng ñeå kieåm soaùt SS trong nöôùc thaûi tröôùc khi thaûi ra nguoàn. Caën laéng trong Ao ñöôïc naïo veùt ñònh kyø sau moãi vuï muøa keát thuùc ¾ Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 3 laø nguoàn oâ nhieãm naëng vaø coù PH thaáp ñaàu tieân chaûy qua song chaén raùc vaøo beå ñieàu hoøa. Töø beå ñieàu hoøa nöôùc ñöôïc bôm sang trung hoøa – laéng, taïi ñaây nöôùc dung dòch NaOH ñöôïc bôm ñònh löôïng vaøo trong beå. Nöôùc thaûi trung hoøa vaø toaøn boä caën lô löûng trong nöôùc thaûi seõ ñöôïc laéng xuoáng ñaùy. Caën naøy ñöôïc bôm sang saân taùch caën. Toaøn boä nöôùc sau khi laéng tieáp tuïc chaûy sang beå phaân huûy kò khí. Taïi beå naøy dieãn ra quaù trình phaân huûy chaát höõu cô hoøa tan coù trong nöôùc thaûi döôùi söï tham gia cuûa vi khuaån kò khí. Loaïi coâng trình naøy thích hôïp nhaát cho loaïi nöôùc taûi coù haøm löôïng chaát höõu cô cao COD> 2000 mg/L. Theo keát quaû phaân tích tæ leä N : P so vôùi COD quaù thaáp, do ñoù caàn theâm haøm löôïng N : P vaøo ñeå quaù trình sinh hoïc kò khí phaùt trieån toát. Tieáp theo laø quaù trình phaân huûy chaát höõu cô döôùi söï tham gia cuûa vi khuaån hieáu khí. Oxy ñöôïc söû duïng cho quaù trình hieáu khí ñöôïc cung caáp töø maùy thoåi khí. Nöôùc sau khi ñöôïc xöû lyù ôû beå sinh hoïc hieáu khí cöôõng böùc tieáp tuïc chaûy theo heä thoáng thoaùt nöôùc vaøo ao 1 vaø ao 2 roài thoaùt ra suoái Ayunpa ¾ Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 4 laø nguoàn nöôùc oâ nhieãm naëng vaø löu löôïng töông ñoái lôùn, ñaàu tieân cho chaûy thaúng vaøo beå laéng tro sau ñoù qua song chaén raùc vaøo beå ñieàu hoøa. Töø beå ñieàu hoøa nöôùc ñöôïc bôm sang beå phaûn öùng - keo tuï – laéng ñeå tieáp tuïc loaïi boû caën lô löûng tieáp theo laø quaù trình sinh hoïc kò khí vaø hieáu khí cöôõng böùc gioáng nhö treân. Sau ñoù ñöa vaøo ao 1 vaø ao 2… ¾ Nguoàn nöôùc thaûi loaïi 5 laø loaïi bò oâ nhieãm daàu, nhôùt (moät phaàn boät mía, xenlulozô sinh ra trong quaù trình baêm, eùp) ñaàu tieân chaûy qua song chaén raùc vaøo beå ñieàu hoøa. Tieáp theo nöôùc thaûi ñöôïc bôm nhuùng chìm bôm sang beå tuyeån noåi taùch daàu, nhôùt. Sau ñoù chaûy thaúng vaøo beå chöùa hieän höõu vaø ñöôïc bôm vaøo ao 1; ao 2; ngaên laéng roài ra suoái ayunpa Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 33 - b. Phöông aùn 2 ™ Nguyeân taéc hoaït ñoäng ¾ Phöông aùn 2 khaùc vôùi phöông aùn 1 laø: xaây döïng môùi toaøn boä heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi. Caùc coâng trình xöû lyù cuïc boä gioáng phöông aùn 1 nhöng ôû phöông aùn 1 coù beå laéng coù lôùp song song thì phöông aùn 2 thay baèng beå laéng ly taâm 1 vaø phöông aùn 2 coù theâm beå laéng ly taâm 2 ¾ Sau khi caùc nguoàn thaûi oâ nhieãm ñöôïc xöû lyù cuïc boä song, nöôùc thaûi sau khi xöû lyù cuïc boä ñöôïc taäp trung chaûy vaøo beå laéng 2 coù taám chaén song song ñeå taùch caën lô löûng tröôùc khi chaûy vaøo caùnh ñoàng töôùi sinh hoïc, taïi ñaây quaù trình khöû nitrat dieãn ra. Tieáp theo nöôùc thaûi chaûy tieáp vaøo hoà sinh hoïc tuøy nghi. Taïi hoà naøy chuùng ta coù theå thaû beøo, nuoâi Caù, nuoâi Trai, nuoâi Soø. Nuôùc thaûi cuûa nhaø maùy ñöôïc xöû lyù sinh hoïc laàn cuoái cuøng roài thaûi ra suoái Ayunpa. Nöôùc thaûi naøy chuùng ta coù theå töôùi caây, hoaëc duøng cho moät ñích töôùi tieâu cho noâng nghieäp. 4.3 TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI a. Phöông aùn 1 I. Tính toaùn caùc coâng trình xöû lyù cuïc boä A Nguoàn nöôùc thaûi oâ nhieãm daàu môõ Q = 20 m3/h 1. Ngaên tieáp nhaän ñaët song chaén raùc o Ngaên tieáp nhaän coù kích thöôùc Chieàu roäng: R = 0.8 m Chieàu daøi: L = 1 m Cao: H = 1.5 m o Song chaén raùc Kích thöôùt thanh roäng * daøy = 5 mm * 25 mm Khe hôû giöõa caùc thanh w = 16 mm Soá song chaén raùc n = 37 thanh Toån thaát aùp löïc qua thanh chaén raùc hl = 3.4 mm 2 Beå ñieàu hoøa Choïn thôøi gian löu nöôùc T = 2.5 h Theå tích cuûa beå W = Q * T = 50 m3 Chieàu roäng: R = 2.5 m Chieàu daøi: L = 5 m Cao: H = 4 m Chieàu cao xaây döïng HXD = 4.4m Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 34 - 3 Beå tuyeån noåi Choïn thôøi gian löu nöôùc T = 0,5 h Theå tích cuûa beå W = 30 m3 Chieàu roäng: R = 2,5 m Chieàu daøi: L = 4.8 m Cao: H = 2.5 m Chieàu cao xaây döïng HXD = 3 m Theå tích khoâng khí bôm vaøo: W = 240 m3/h Aùp löïc caàn thieát H = 5.5m Soá voài phun: n = 48 caùi 4. Beå chöùa daàu, môõ Theå tích cuûa beå W = 7.5 m3 Chieàu roäng: R = 2 m Chieàu daøi: L = 4.8 m Cao: H = 0.8 m Chieàu cao xaây döïng HXD = 1.2 m B Nguoàn nöôùc thaûi oâ nhieãm naëng Q = 15 m3/h Coù caùc thoâng soá sau: COD = 11.083 mgO2/L BOD5 = 5580 mgO2/L SS = 182 mg/L 1. Ngaên tieáp nhaän ñaët song chaén raùc o Ngaên tieáp nhaän coù kích thöôùc Chieàu roäng: R = 0.8 m Chieàu daøi: L = 1 m Cao: H = 1.5 m o Song chaén raùc Kích thöôùt thanh roäng * daøy = 5 mm * 25 mm Khe hôû giöõa caùc thanh w = 16 mm Soá song chaén raùc n = 47 thanh Toån thaát aùp löïc qua thanh chaén raùc hl = 4.2 mm 2 Beå ñieàu hoøa Choïn thôøi gian löu nöôùc T = 3 h Theå tích cuûa beå W = Q * T = 45 m3 Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 35 - Chieàu roäng: R = 3 m Chieàu daøi: L = 5 m Cao: H = 3 m Chieàu cao xaây döïng HXD = 3,3 m 3. Beå trung hoøa – laéng coù lôùp chaén song song Dieän tích vuøng laéng F = 5 m2 Chieàu roäng: R = 2 m Chieàu daøi: L = 2,5 m Toång chieàu daøi cuûa beå Ltc = 2.5 + 1 + 0.5 = 4 m Chieàu cao xaây döïng HXD = 3.5 m Taûi troïng theå tích: A = 72 m3/m2ngaøy Soá taám chaén song song n = 30 thanh 4. Tính toaùn löôïng N chaâm vaøo beå kò khí Beå chöùa ureâ (noàng ñoä 10%) vaø bôm chaâm dung dòch ureâ Löu löôïng ureâ caàn cung caáp laø 210 100 =2,1 m3/ngaøy Thôøi gian löu dung dòch laø 1 ngaøy Theå tích beå chaâm ureâ laø W = 2,2 m3 Choïn chieàu cao beå laø 1m Ñöôøng kính cuûa beå laø: D = 4 * 4 * 2, 2Wπ π= = 1,63 m Choïn 2 maùy bôm chaâm ureâ (1 vaän haønh, 1 döï phoøng) Ñaëc tính cuûa bôm ñònh löôïng: Q = 88 l/h, aùp löïc 1.5bar 5. Beå chöùa xuùt vaø bôm chaâm dung dòch xuùt (NaOH) 1. Nguoàn coù löu löôïng Q = 15 m3/h Löu löôïng xuùt caàn cung caáp laø 108 100 = 1,08 m3/ngaøy 2. Nguoàn coù löu löôïng Q = 150 m3/h Löu löôïng xuùt caàn cung caáp laø 720 100 = 7,2 m3/ngaøy ™ Thôøi gian löu dung dòch xuùt laø 0,5 ngaøy Theå tích beå chaâm xuùt laø W = 0,5 * (7,2 + 0,108) = 3,654 m3 Choïn chieàu cao beå laø 2 m Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 36 - Ñöôøng kính cuûa beå laø: D = 4* 4*3,654 * * 2 W hπ π= = 1,6 m Nguoàn coù löu löôïng Q = 15 m3/h Choïn 2 maùy bôm chaâm xuùt (1 vaän haønh, 1 döï phoøng) Ñaëc tính cuûa bôm ñònh löôïng: Q = 45 l/h; aùp löïc 1,5 bar Nguoàn coù löu löôïng Q = 150 m3/h Choïn 2 maùy bôm chaâm xuùt (1 vaän haønh, 1 döï phoøng) Ñaëc tính cuûa bôm ñònh löôïng: Q = 300 l/h; aùp löïc 1,5 bar 6. Beå UASB Theå tích cuûa beå W = 800 m3 Taûi troïng beà maët phaàn laéng LA = 3 m3/m2ngaøy Taûi troïng theå tích höõu cô LO = 4 KgCOD/m3ngaøy Ta tính ñöôïc thôøi gian löu nöôùc T = 58 h Chia laøm 4 ñôn nguyeân, 1 döï phoøng Moãi ñôn nguyeân coù kích thöôùc Chieàu roäng: R = 5,8 m Chieàu daøi: L = 5,8 m Chieàu cao vuøng phaûn öùng: Hpö = 6 m Chieàu cao xaây döïng HXD = 8 m Theå tích khí meâtan sinh ra: VCH4 = 923 m3/ngaøy 7. Beå hieáu khí coù vaät lieäu tieáp xuùc Theå tích cuûa beå W = 660 m3 Thôøi gian löu nöôùc T = 20 h Chia laøm 4 ñôn nguyeân, 1 döï phoøng Moãi ñôn nguyeân coù kích thöôùc Chieàu roäng: R = 5,5 m Chieàu daøi: L = 5,5 m Cao: H = 5 m, chieàu cao xaây döïng HXD = 5,5 m Chieàu cao lôùp vaät lieäu HVL = 2 m Kích thöôùt vaät lieäu laø: 6 – 8 mm Löu löôïng khoâng khí thoåi vaøo beå: QKK = 600 m3/h AÙp löïc caàn thieát ñeå thoåi khoâng khí vaøo beå: HCT = 9,5 m C. Nguoàn nöôùc thaûi oâ nhieãm naëng Q = 150 m3/h Coù caùc thoâng soá sau: SS = 4.325 mg/L COD = 2.565 mgO2/L BOD5 = 620 mgO2/L Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 37 - 1. Ngaên tieáp nhaän ñaët song chaén raùc o Ngaên tieáp nhaän coù kích thöôùc Chieàu roäng: R = 1,2 m Chieàu daøi: L = 1 m Cao: H = 1,5 m o Song chaén raùc Kích thöôùt thanh roäng * daøy = 5 mm * 25 mm Khe hôû giöõa caùc thanh w = 16 mm Soá song chaén raùc: n = 56 thanh Toån thaát aùp löïc qua thanh chaén raùc hl = 4,2 mm 3 Beå ñieàu hoøa – suïc khí giaûi nhieät Choïn thôøi gian löu nöôùc T = 2 h Theå tích cuûa beå W = Q * T = 300 m3 Chieàu roäng: R = 12,5 m Chieàu daøi: L = 6 m Cao: H = 4 m Chieàu cao xaây döïng HXD = 4.4 m Löu löôïng khoâng khí caàn thoåi vaøo: QKK = 50 m3/h AÙp löïc caàn thieát khoâng khí caàn thoåi vaøo HCT = 7,8m 3 . Beå chöùa pheøn vaø bôm chaâm dung dòch pheøn nhoâm Al2(SO4)318H2O Löu löôïng pheøn caàn cung caáp laø 4320 100 =43,2 m3/ngaøy Thôøi gian löu dung dòch laø 0,5 ngaøy Theå tích beå chaâm ureâ laø W = 0,5 * 43,2 = 22 m3 Choïn chieàu cao beå laø 2 m Ñöôøng kính cuûa beå laø: D = 4 * 4 * 22 * * 2 W hπ π= = 3,7 m Choïn 2 maùy bôm chaâm pheøn (1 vaän haønh, 1 döï phoøng) Ñaëc tính cuûa bôm ñònh löôïng: Q = 1,8 m3/h; aùp löïc 1,5 bar 4. Beå keo tuï – laéng coù lôùp chaén song song Dieän tích vuøng laéng F = 50 m2 Chieàu roäng: R = 4 m Chieàu daøi: L = 12,5 m Toång chieàu daøi cuûa beå Ltc = 12,5 + 2*1,5 = 15,5 m Chieàu cao xaây döïng HXD = 6,75 m Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 38 - Taûi troïng theå tích: A = 72 m3/m2ngaøy Soá taám chaén song song n = 147 thanh Hieäu suaát xöû lyù theo thí nghieäm jatest laø: hSS = 82,254%; hCOD = 78,253% 5. Beå UASB Theå tích cuûa beå W = 620 m3 Taûi troïng beà maët phaàn laéng 30 m3/m2ngaøy Taûi troïng theå tích L0 = 3,5 KgCOD/m3ngaøy Ta tính ñöôïc thôøi gian löu nöôùc T = 4,2 h Chia laøm 4 ñôn nguyeân Moãi ñôn nguyeân coù kích thöôùc laø: Chieàu roäng: R = 5,5 m Chieàu daøi: L = 5,5 m Chieàu cao vuøng phaûn öùng: H = 5,2 m Chieàu cao xaây döïng HXD = 7 m Theå tích khí meâtan sinh ra: VCH4 = 178 m3/ngaøy 6. Beå hieáu khí coù lôùp vaät lieäu tieáp xuùc Theå tích cuûa beå W = 750 m3 Taûi troïng beà maët laø: q = 24 m3/m2ngaøy Chia laøm 4 ñôn nguyeân, 1 döï phoøng Moãi ñôn nguyeân coù kích thöôùc Chieàu roäng: R = 5,5 m Chieàu daøi: L = 5,5 m Cao: H = 5 m, chieàu cao xaây döïng HXD = 5,5 m Löu löôïng khoâng khí caàn thoåi vaøo: QKK = 3000 m3/h AÙp löïc caàn thieát khoâng khí caàn thoåi vaøo HCT = 9,5 m 7. Saân phôi caën Theå tích cuûa beå W = 120 m3 Chia laøm 3 ñôn nguyeân Moãi ñôn nguyeân coù kích thöôùc Chieàu roäng: R = 6 m Chieàu daøi: L = 10 m Cao: H = 2 m, chieàu cao xaây döïng HXD = 2,5 m II. Tính toaùn coâng trình xöû lyù chung 1. Hoà thoåi khí1 Löu löôïng nöôùc thaûi luùc naøy: QC = 150 + 155 + 20 + 15 = 340 m3/ h Cöôøng ñoä thoåi khí vaøo hoà laø: I = 1 m3/m3 Vaäy löu löôïng thoåi khí vaøo laø: WK = 340 m3/h Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 39 - AÙp löïc caàn thieát khoâng khí caàn thoåi vaøo HCT = 7 m Heä thoáng khí ñöôïc phaân phoái theo chieàu ngang cuûa beå 2. Ngaên laéng caën trong Ao 2 Choïn kích thöôùt cuûa ngaên laéng laø: Chieàu daøi: 12 m Chieàu roäng: 4 m Thaønh beå ñöôïc gia coá ñaù hoäc 4.2.2 Phöông aùn 2 Tính toaùn caùc coâng trình xöû lyù cuïc boä: B. Nguoàn nöôùc thaûi oâ nhieãm naëng vôùi löu löôïng Q = 4.16 10-3 m/s = 15 m3/h = 360 m3/ngaøy Coù caùc thoâng soá sau: COD = 11.083 mgO2/L BOD5 = 5580 mgO2/L SS = 182 mg/L 1. Beå trung hoaø - laéng ly taâm ñôït 1 Dieän tích beà maët beå laéng: 360 32 tb ng A Q A L = = =11,25 m2 LA : taûi troïng beà maët LA = 32 m3/m2ngaøy Ñöôøng kính beå laéng: 4 4 11.25D Aπ π= = = 3,8 m Ñöôøng kính oáng trung taâm d = 20% * D = 0,76 m Choïn: o Chieàu saâu höõu ích beå laéng H = 3 m o Chieàu cao lôùp buøn hb = 0,5 m o Chieàu cao lôùp trung hoaø hth = 0,2 m o Chieàu cao baûo veä hbv = 0,3 m Vaäy chiieâuø cao toång coäng cuûa beå laéng laø: Htc = H + hb + hth + hbv = 4m Chieàu cao oáng trung taâm laø: h = 60%* H = 2,4 m C. Nguoàn nöôùc thaûi oâ nhieãm naëng töø buïi gian noài hôi vôùi löu löôïng Q = 41.7 * 10-3 m3/s = 150 m3/h = 3600 m3/ngaøy Coù caùc thoâng soá sau: SS = 4.325 mg/L COD = 2.565 mgO2/L BOD5 = 620 mgO2/L Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 40 - TN = 54O C 1. Beå keo tuï - laéng ly taâm ñôït 1 Dieän tích beà maët beå laéng: 3600 40 tb ng A Q A L = = =90 m2 LA: taûi troïng beà maët LA = 40 m3/m2ngaøy Ñöôøng kính beå laéng: 4 * 4 *90AD π π= = = 11 m Ñöôøng kính oáng trung taâm d = 20% * D = 2.2 m Choïn: o Chieàu saâu höõu ích beå laéng H = 4 m o Chieàu cao lôùp buøn hb = 1,2 m o Chieàu cao lôùp trung hoaø hth = 0,4 m o Chieàu cao baûo veä hbv = 0,4 m Vaäy chiieâuø cao toång coäng cuûa beå laéng laø: Htc = H + hb + hth + hbv = 6 m Chieàu cao oáng trung taâm laø: h = 60%* Htc = 3,6 m I.2 Tính toaùn caùc coâng trình xöû lyù chung: C. Nguoàn nöôùc thaûi oâ nhieãm naëng töø buïi gian noài hôi vôùi löu löôïng Q = 51,4 * 10-3 m3/s = 185 m3/h = 4440 m3/ngaøy 1. Beå keo tuï - laéng ly taâm ñôït 2 Dieän tích beà maët beå laéng: 4440 20 tb ng A Q A L = = = 222 m2 LA : taûi troïng beà maët LA = 20 m3/m2ngaøy Dieän tích beà maët chaát raén tính theo taûi troïng chaát raén laø: * 185*3750 4*1000SS SS Q MLSSA L = = = 174 m2 LSS: taûi troïng chaát raén LSS = 4 kg m2/ngaøy MLSS = 3750 g/m3 Do A > ASS, ta tính theo A Ñöôøng kính beå laéng: 4 * 4 * 222AD π π= = = 17 m Ñöôøng kính oáng trung taâm: d = 20% * D = 3,4 m Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 41 - Choïn: o Chieàu saâu höõu ích beå laéng H = 4 m o Chieàu cao lôùp buøn hb = 1 m o Chieàu cao baûo veä hbv = 0,3 m Vaäy chiieâuø cao toång coäng cuûa beå laéng laø: Htc = H + hb + hbv = 5,3 m Chieàu cao oáng trung taâm laø: h = 60%* Htc = 3,2 m 2. Caùnh ñoàng töôùi vôùi löu löôïng laø: Q = 340 m3/ h Dieän tích thöïc duïng caùnh ñoàng töôùi: F = 340* 24/7000 = 1,1 ha Dieän tích döï tröõ caùnh ñoàng töôùi: Fdt = 0,3*1,1*0,3 = 0,1 ha Vaäy dieän tích cuûa caùnh ñoàng töôùi: F = 1,44 ha Chieàu saâu caùnh ñoàng h = 1m Ñoä doác I = 0,005 3. Hoà sinh hoïc tuyø tieän coù ngaên laéng Hoà naøy chuùng ta nuoâi caù vaø thaû beøo Theå tích cuûa beå W = 12.240 m3 Hoà coù kích thöôùc Chieàu cao : H = 1,5 m Chieàu roäng: R = 60 m Chieàu daøi: L = 136 m So saùnh phöông aùn 1 vaø phöôùng aùn 2 STT Phöông aùn 1 Phöông aùn 2 1 Taän duïng caùc coâng trình xöû lyù hieän coù cuûa heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hieän höõu Xaây môùi toaøn boä heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi 2 Toång dieän tích xaây döïng nhoû Toång dieän tích xaây döïng lôùn 3 Caùc coâng trình sinh hoïc töï nhieân khoâng phuï thuoäc nhieàu vaøo ñieàu kieän thôøi tieát Caùc coâng trình sinh hoïc töï nhieân phuï thuoäc nhieàu vaøo ñieàu kieän thôøi tieát ñaëc bieät laø caùnh ñoàng töôùi 4 Deã kieåm soaùt hoaït ñoäng cuûa heä thoáng Khoù kieåm soaùt hoaït ñoäng cuûa heä thoáng 5 Kinh phí ñaàu tö xaây döïng thaáp Kinh phí ñaàu tö xaây döïng cao 6 Tính khaû thi cao Tính khaû thi thaáp Keát luaän: • Qua so saùnh phöông aùn 1 vaø phöôùng aùn 2. Ta thaáy phöông aùn 1 coù nhieàu öu ñieåm hôn phöông aùn 2 veà maët kyõ thuaät laãn kinh teá, phöông aùn 1 phuø hôïp vôùi ñieàu kieän hieän taïi cuûa coâng ty. Cho neân ta choïn phöông aùn 1 ñeå tieán haønh döï aùn Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 42 - 4.4 KHAÙI TOAÙN KINH TEÁ 4.4.1 Phaàn caùc coâng trình cuïc boä STT Haïng muïc coâng trình Soá löôïng Giaù thaønh (VNÑ) A Nöôùc thaûi oâ nhieãm daàu, nhôùt (Q = 20 m3/h) 1 Ngaên tieáp nhaän – ñaët song chaén raùc (R = 0,8 m; H = 1,5 m; L = 1 m) 01 3.000.000 2 Beå ñieàu hoaø V = 55 m3 01 55.000.000 3 Bôm nöôùc thaûi Q = 20 m3/h; H = 10 m; Italy 02 10.000.000 4 Beå tuyeån noåi V = 36 m3 01 36.000.000 5 Maùy neùn khí 01 8.000.000 6 Ñaàu khuyeách taùn khí 20 4.000.000 7 Ñöôøng oáng daãn khí D = 40; 60 mm 8.000.000 8 Beå chöùa daàu môõ V = 12 m3 01 12.000.000 9 Thieát bò taïo aùp – inox 01 10.000.000 10 Ñöôøng oáng; van khoaù 10.000.000 11 Tuû ñieän ñieàu khieån 01 7.000.000 12 Nhaân coâng laép ñaët 8.000.000 13 Toång coäng: 159.000.000 B Nöôùc thaûi oâ nhieãm naëng (Q = 15 m3/h) 1 Ngaên tieáp nhaän – ñaët song chaén raùc (R = 0,8 m; H = 1,5 m; L = 1 m) 01 3.000.000 2 Beå ñieàu hoaø V = 50 m3 01 50.000.000 3 Bôm nöôùc thaûi Q = 15 - 20 m3/h; H = 10 m; Italy 02 20.000.000 4 Beå trung hoaø – laéng V = 25 m3 01 50.000.000 5 Beå UASB V = 800 m3 04 560.000.000 6 Beå hieáu khí V = 660 m3 04 462.000.000 7 Vaät lieäu tieáp xuùc Toaøn boä 100.000.000 8 Maùy thoåi khí 02 60.000.000 9 Ñaàu khuyeách taùn khí 100 20.000.000 10 Beå chöùa dung dòch ure V = 2,2 m3 01 2.000.000 11 Beå chöùa xuùt (chung) V = 4 m3 01 4.000.000 12 Ñöôøng oáng daãn khí D = 30; 40; 60 mm 20.000.000 13 Bôm buøn 01 10.000.000 14 Bôm ñònh löôïng xuùt Q = 45 l/h; H = 1,5 bar; Italy 03 20.000.000 15 Bôm ñònh löôïng dung dòch ureâ Q = 45 l/h; H = 1,5 bar; Italy 03 20.000.000 16 Ñöôøng oáng; van khoaù 12.000.000 17 Tuû ñieän ñieàu khieån 02 14.000.000 18 Nhaân coâng laép ñaët 9.000.000 19 Toång coäng: 1.406.000.000 Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 43 - C Nöôùc thaûi sau beå laéng tro (Q = 150 m3/h) 1 Ngaên tieáp nhaän – ñaët song chaén raùc (R = 1,2 m; H = 1,5 m; L = 1 m) 01 3.500.000 2 Beå ñieàu hoaø V = 330 m3 01 330.000.000 3 Bôm thoåi khí Q = 50 m3/h 01 11.000.000 4 Ñaàu khuyeách taùn khí 20.000.000 5 Bôm nöôùc thaûi Q = 80 – 90 m3/h; H = 10 m; Italy 02 12.000.000 6 Beå keo tuï – laéng V = 380 m3 01 380.000.000 7 Beå UASB V = 620 m3 01 434.000.000 8 Beå hieáu khí V = 750 m3 01 525.000.000 9 Vaät lieäu tieáp xuùc Toaøn boä 100.000.000 10 Maùy thoåi khí 02 60.000.000 11 Ñaàu khuyeách taùn khí 400 80.000.000 12 Ñöôøng oáng daãn khí D = 150; 60 ; 40 mm 20.000.000 13 Beå chöùa pheøn nhoâm V = 22 m3 01 22.000.000 14 Saân taùch caën (chung) V = 120 m3 01 120.000.000 15 Bôm buøn 02 15.000.000 16 Bôm ñònh löôïng xuùt Q = 300 l/h; H = 1,5 bar; Italy 02 15.000.000 17 Bôm ñònh löôïng dung dòch pheøn Q = 1,8 m 3/h; H = 1,5 bar 02 20.000.000 18 Ñöôøng oáng; van khoaù 11.000.000 19 Tuû ñieän ñieàu khieån 7.000.000 20 Nhaân coâng laép ñaët 8.000.000 21 Toång coäng: 1.861.500.000 4.4.2 Phaàn caûi taïo hoà – heä thoáng STT Haïng muïc coâng trình Soá löôïng Giaù thaønh (VNÑ) D Caûi taïo ao – hoà 1 Ngaên 1 phaàn ao 2 thaønh ngaên laéng – keø ñaù hoäc coù theå tích 120 m3 01 50.000.000 2 Maùy neùn khí 02 15.000.000 3 Ñöôøng oáng daãn khí; van khoaù 70.000.000 4 Ñaàu khuyeách taùn khí 5.000.000 5 Daây ñieän 8.000.000 6 Traïm ñieàu khieån coù kích thöôùt 8m*4m 25.000.000 7 Xaây döïng möông daãn nöôùc töø cuïm ao 1 vaø ao 2 2.000.000 8 Tuû ñieän ñieàu khieån 7.000.000 9 Nhaân coâng laép ñaët 8.000.000 10 Nhaân coâng naïo veùt vaø gia coá cuïm ao 1 vaø ao 2 15.000.000 11 Söûa chöõa vaø gia coá moät soá coâng trình ñôn vò hieän höõu bò hö hoûng 10.000.000 12 Toång coäng: 215.000.000 Toång coäng: Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 44 - T = A + B + C + D = 159.000.000 + 1.406.000.000 + 1.861.500.000 + 215.000.000 = 3.641.500.000 VNÑ 4.4.3 Chi phí thieát keá ™ Toång giaù trò xaây döïng: T = = 3.641.500.000 VNÑ • Thieát keá phí: 2,75%*T • Thaåm ñònh thieát keá döï toaùn: 0,09%*T • Giaùm saùt thi coâng: 1,2%*T • Chi phí thaåm ñònh döï toaùn: 0,8%*T ¾ Vaäy toång chi phí thieát keá laø: (2,75 + 0,09 +1,2 + 0,8)%*T = 4,84%*3.641.500.000 = 176.248.600 VNÑ Toång chi phí xaây döïng heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng Bourbon Gia Lai laø: 3.817.748.600 VNÑ 4.4.4 Chi phí vaän haønh • Nhaân coâng goàm: 1 kyõ sö moâi tröôøng vaø 3 coâng nhaân o Löông kyõ sö: 1.800.000 VNÑ/thaùng o Löông coâng nhaân: 3 * 900.000 = 2.700.000VNÑ/thaùng • Tieâu hao ñieän naêng: 20 KW.h*24h*1000VNÑ*30 ngaøy =14.400.000 VNÑ/thaùng • Chi hoaù chaát: o Pheøn nhoâm: 4.320 kg/ngaøy*1.200 VNÑ/kg*30ngaøy =155.520.000 VNÑ/thaùng o Xuùt: 828kg/ngaøy*2000 VNÑ/kg*30ngaøy = 49.680.000 VNÑ/thaùng o Ureâ: 210 kg/ngaøy* 4.500VNÑ/kg*30ngaøy = 28.350.000 VNÑ/thaùng • Chi phí khaùc: 50.000 VNÑ/ngaøy*30ngaøy = 1.500.000 VNÑ/thaùng Vaäy toång chi phí vaän haønh: TVH = 253.950.000 VNÑ/thaùng Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 45 - CHÖÔNG V KEÁT LUAÄN VAØ KIEÁN NGHÒ 5.1 KEÁT LUAÄN • Coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng cuûa Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng Bourbon Gia Lai laïc haäu • YÙ thöùc baûo veä moâi tröôøng cuûa coâng nhaân vieân chöùc coâng ty khaù toát • Löu löôïng nöôùc thaûi quaù lôùn 1200 m3/h • Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi chöa coù haøng raøo baûo veä vaø caùc bieån baùo caûnh baùo nguy hieåm taïi caùc hoà sinh hoïc • Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cuûa coâng ty coù quaù nhieàu thieáu xoùt vaø khuyeát ñieåm • Nöôùc thaûi ñaàu ra sau xöû lyù chöa ñaït yeâu caàu tieâu chuaån xaû loaïi B 5.2 KIEÁN NGHÒ • Coâng ty caàn phaûi caûi tieán vaø naâng caáp coâng ngheä saûn xuaát mía ñöôøng hieän taïi • Aùp duïng saûn xuaát saïch hôn vaøo trong saûn xuaát ñeå giaûm thieåu löôïng nöôùc thaûi • Caàn xaây döïng haøng raøo baûo veä heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi • Naâng caáp vaø caûi taïo heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hieän höõu • Taêng cöôøng caùn boä kyõ thuaät vaø quaûn lyù moâi tröôøng Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 46 - PHUÏ LUÏC PHAÀN A I Toång quan veà caùc chaát ñieän ly söû duïng trong quaù trình tinh luyeän ñöôøng 1. Taùc duïng Ca(OH)2 • Laøm trô phaûn öùng axit cuûa nöôùc mía hoãn hôïp vaø ngaên ngöøa söï chuyeån hoaù ñöôøng saccaroâza • Keát tuûa hoaëc ñoâng tuï nhöõng chaát khoâng ñöôøng ñaëc bieät laø proâtein, chaát maøu vaø nhöõng chaát taïo muoái khoâng tan • Phaân huyû moät soá chaát khoâng ñöôøng nhö ñöôøng chuyeån hoaù, amit • Taùc duïng cô hoïc – caùc chaát keát tuûa ñöôïc taïo thaønh coù taùc duïng keùo theo nhöõng chaát lô löûng vaø nhöõng chaát khoâng ñöôøng • Saùt truøng nöôùc mía 2. Taùc duïng SO2 • Trung hoaø löôïng voâi dö trong nöôùc mía. Khi cho SO2 vaøo nöôùc mía hoaëc maät cheø coù caùc phaûn öùng sau: * SO2 + H2O = H2SO3 * H2SO3 = H+ + HSO3- * HSO3- = H+ + SO32- * Trong nöôùc mía coù voâi neân chuùng tao ra muoái CaSO3 keát tuûa haáp thuï caùc chaát phi ñöôøng, chaát maøu vaø chaát keo trong dung dòch • Hoaø tan muoái CaSO3 keát tuûa thaønh Ca(HSO3)2 khi xoâng nhieàu SO2 • Giaûm ñoä nhôùt trong dung dòch maät cheø • Bieán muoái Cacbonat thaønh muoái sunfit 3. Taùc duïng CO2 • Khi xoâng CO2 vaøo nöôùc mía coù phaûn öùng vôùi voâi taïo thaønh CaCO3 keát tuûa haáp thuï caùc chaát phi ñöôøng, chaát maøu vaø chaát keo trong dung dòch. • CO2 coù khaû naêng phaân huyû muoái canxi saccarit thaønh ñöôøng saccaroâza vaø CaCO3 theo phaûn öùng nhö sau: ™ C22H22O11CaO + CO2 = C22H22O11 + CaCO3↓ ™ C22H22O112CaO + CO2 = C22H22O11 + 2 CaCO3↓ ™ C22H22O113CaO + CO2 = C22H22O11 + 3 CaCO3↓ 4. Taùc duïng cuûa P2O5 • Haøm löôïng P2O5 caøng nhieàu thì söï laøm saïch nöôùc mía caøng toát, caøng nhanh. P2O5 laø yeáu toá quan troïng trong quaù trình laøm saïch. Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 47 - • Trong coâng ñoaïn laøm saïch löôïng P2O5 trong nöôùc mía thích hôïp thì phaûn öùng taïo ra chaát keát tuûa Ca3(PO4)2, chaát naøy coù taùc duïng haáp thuï moät löôïng lôùn caùc chaát keo, chaát maøu cuøng keát tuûa neân nöôùc mía thu ñöôïc trong hôn, toác ñoä laéng nhanh hôn vaø loïc deã hôn. • Hieän nay trong tinh luyeän ñöôøng duøng P2O5 döôùi daïng H3PO4 ñeå haáp thuï caùc chaát maøu ôû caùc thuøng laéng. • P2O5 ñöôïc theâm tröïc tieáp ngay vaøo giai ñoaïn gia voâi thì phaûn öùng xaûy ra: ™ 4H3PO4 + 2Ca(OH)2 = 2Ca(H2PO4)2 + 4H2O ™ 2Ca(H2PO4)2 + 2Ca(OH)2 = Ca3(PO4)2 + 4H2O 5. Trao ñoåi ion • Chaát trao ñoåi ion laø hôïp chaát cao phaân töû, chaát naøy cho vaøo nöôùc khoâng tan, laøm trong saùng nöôùc khi cho ñi qua chaát trao ñoåi ion. • Chaát trao ñoåi thöôøng coù 2 daïng: 9 Chaát trao ñoåi ion döông thöôøng coù tính axit thöôøng chöùa caùc nhoùm: SO3(H), COOH, - OH coù tính axit yeáu 9 Chaát trao ñoåi ion aâm thöôøng coù tính kieàm thöôøng chöùa caùc nhoùm: -NH2, = NH, ≡N II. Thuyeát minh sô ñoà daây chuyeàn coâng ngheä: ™ Daây chuyeàn coâng ngheä cuûa nhaø maùy goàm 3 giai ñoaïn chính: 1. Baêm, eùp vaø hoøa tan 2. Laøm trong vaø laøm saïch 3. Keát tinh vaø hoaøn taát 1. Baêm, eùp vaø hoøa tan • Mía caây ñöôïc xe chôû qua traïm caân, ñoå taïi baõi, ñöôïc caàn truc ñöa vaøo baêng taûi, treân baêng taûi coù maùy xeù tôi laàn 1, laàn 2, roài ñöa qua thieát bò khöû saét. Sau ñoù mía ñöôïc ñöa vaøo maùy eùp, nöôùc ñöôïc bôm vaøo töôùi treân maùy eùp ñeå taêng khaû naêng taùch nöôùc mía ra khoûi baõ mía Hình 2.5: Sô ñoà coâng ngheä phöông phaùp eùp thaåm thaáu keùp • Nöôùc mía ñöôïc heâ loïc ñeå loaïi boû caën baõ. Ta thu ñöôïc nöôùc mía hoãn hôïp. Trong giai doaïn naøy nöôùc mía cuõng ñöôïc chaâm voâi Maùy eùp 1 Maùy eùp 2 Maùy eùp 3 Maùy eùp 4 Heä loïc Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 48 - 2. Laøm trong vaø laøm saïch • Nöôùc mía hoãn hôïp ñöôïc gia voâi sô boä ñeå naâng pH nöôùc mía leân 6,8 – 7. Tieáp tuïc gia nhieät laàn 1, nhieät ñoä taêng leân 55– 600C. Xoâng SO2 laàn 1 ñeå loaïi boû caùc chaát phi ñöôøng. Quaù trình naøy laøm pH giaûm xuoáng: 3,4– 3,8. Duøng voâi ñeå naâng pH leân 6,8 – 7,2, luùc naøy caùc phaûn öùng xaûy ra keát tuûa hình thaønh vaø caùc chaát keát tuûa haáp phuï caùc chaát phi ñöôøng ñeå taùch caùc chaát naøy ra khoûi hoãn hôïp nöôùc ñöôøng. Tieáp tuïc ñun noùng laàn 2, khi ñoù nhieät ñoä taêng 102 – 1050C. Roài sau ñoù nöôùc mía cho qua boàn laéng lieân tuïc, nöôùc buøn ñöôïc ñöa qua heä thoáng loïc eùp chaân khoâng, buøn thaûi ñöôïc baùn cho nhaø maùy phaân vi sinh. Saûn phaåm quaù trình loïc laø nöôùc mía trong ñöôïc hoaø vaøo nöôùc mía sau khi laéng. Hoãn hôïp nöôùc mía naøy tieáp tuïc ñöôïc gia nhieät laàn 3 3. Keát tinh vaø hoaøn taát • Hoãn hôïp nöôùc mía sau khi laéng ñöôïc gia nhieät laàn 3, nhieät ñoä leân 110 – 115oC ñeå quaù trình boác hôi xaûy ra. Nöôùc mía ñöôïc coâ ñaëc. Nöôùc mía coâ ñaëc ñöôïc xoâng SO2 laàn 2 ñeå taåy traéng. Ta ñöôïc saûn phaåm laø maät cheø. • Maät cheø ñöôïc ñöa ñi naáu A, roài ñeán Thieát Bò Trôï Tinh A, ñöa sang ly taâm, saûn phaåm cuûa ly taâm laø Ñöôøng A, Maät A, Maät Loaõng A. Ñöôøng A ñöôïc say vaø laøm nguoäi, ñöôøng ñöôïc vaän chuyeån baèng heä thoáng baêng taûi ñeán caùc pheåu chöùa ñöôøng ñöôïc ñoùng bao (50kg), caùc bao ñöôøng xeáp thaønh daõy ñöa vaøo kho ñeå baûo quaûn. • Maät Loaõng A pha loaõng vôùi nöôùc taïo thaønh gioáng B,C. Moät phaàn cuûa maät A ñöôïc pha loaõng vôùi nöôùc taïo thaønh gioáng B,C. Moät phaàn ñöa vaøo naáu B, tieáp tuïc ñöa vaøo thieát bò trôï tinh B muïc ñích ñeå taêng quaù trình keát dính ñöôøng. Tieáp tuïc ly taâm ta ñöôïc saûn phaåm laø ñöôøng B, maät B. Ñöôøng B sau ñoù Hoài Dung roài cho vaøo naáu A, quaù trình naáu A laïi tieáp tuïc. Maät B ñöa sang naáu C: Hình 2.6: Sô ñoà naáu C • Saûn phaåm maät ræ ñöôïc ñem ñi baùn cho nhaø maùy naáu röôïu coàn. Ñöôøng C hoài dung tieáp tuïc naáu A. 1. Muïc ñích coâng ñoaïn laøm saïch nöôùc mía o Loaïi toái ña caùc chaát khoâng ñöôøng ra khoûi nöôùc mía o Trung hoaø nöôùc mía hoãn hôïp o Loaïi tröø taát caû nhöõng chaát raén lô löûng trong mía Naáu C Trô tinh Ly taâm Ñöôøng C Naáu A Maät ræ Hoài dung C Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 49 - 2. Muïc ñích laéng nöôùc mía o Phaân bieät nöôùc mía trong saïch vaøkeát tuûa. Keát tuûa ñöôïc taïo ra khi cho caùc chaát ñieän ly vaøo nöôùc mía trong quaù trình laøm saïch 3. Muïc ñích cuûa loïc o Taän duïng thu hoài phaàn nöôùc ñöôøng coøn trong buøn vaø loaïi phaàn keát tuûa thaûi ra. 4. Muïc ñích gia nhieät o Ñun noùng nöôùc mía tröôùc khi ñöa vaøo coâng ñoaïn khaùc. Thieát bò thöïc hieän nhieäm vuï naøy laø maùy gia nhieät. o Khaùc vôùi coâng ñoaïn boác hôi, gia nhieät chæ laø moät quaù trình löu thoâng nhaän nhieät do hôi nöôùc cung caáp qua oáng truyeàn nhieät vaø nöôùc mía chæ ñun noùng ñeán nhieät ñoä theo yeâu caàu, chöa coù xaûy ra söï boác hôi 5. Muïc ñích boác hôi o Trong quaù trình laøm saïch nöôùc mía phaûi traûi qua nhieàu coâng ñoaïn, neân nöôùc ñöôøng phaàn naøo bò loaõng so vôùi noàng ñoä ban ñaàu eùp ra. Do vaäy phaûi tieán haønh coâ ñaëc nöôùc mía ñeán noàng ñoä thích hôïp ñeå taïo ñieàu kieän cho quaù trình naáu ñöôøng ñöôïc thuaän lôïi. o Muïc ñích chính cuûa quaù trình boác hôi laø coâ ñaëc nöôùc mía töø noàng ñoä ban ñaàu ñeán noàng ñoä nhaát ñònh (khoaûng 55 – 65oBx). 6. Muïc ñích cuûa trôï tinh o Khi naáu ñöôøng ñeán theå tích nhaát ñònh, noàng ñoä vaø thuaàn ñoä cuûa maãu dòch ñeán giaù trò nhaát ñònh thì ta ñöa ñöôøng non xuoáng thieát bò trôï tinh ñeå thöùc hieän quaù trình keát tinh tieáp tuïc. o Trong bò trôï tinh ngöôøi ta thao taùc khoáng cheá noàng ñoä va nhieät ñoä thích hôïp khieán caùc tinh theå tieáp tuïc haáp thuï thaønh phaàn ñöôøng cuûa maãu dòch laøm giaûm bôùt thaønh phaàn ñöôøng trong maãu dòch, taêng hieäu quaû thu hoài ñöôøng. 7. Muïc ñích cuûa ly taâm o Lôïi duïng löïc ly taâm ñeå taùch rieâng ñöôøng vaø maät ñöôøng ra khoûi ñöôøng non. Khi maâm maùy ly taâm quay sinh löïc ly taâm laøm cho maät vaêng ra löôùi beân thaønh maùy, coøn ñöôøng caùc haït to naèm ôû laïi 8. Muïc ñích cuûa saáy ñöôøng o Ñöôøng caùt laáy ra sau khi ly taâm coù ñoä aåm töø 0,8 – 1,5% vì chöùa haøm löôïng nöôùc cao, khoâng theå ñoùng goùi ngay maø coøn phaûi qua nguyeân coâng ñoaïn laøm khoâ. Neáu ñöôøng Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 50 - khoâng ñöôïc laøm khoâ khi baûo quaûn daøi ngaøy chaát löôïng ñöôøng seõ keùm ñi, ñöôøng bò voùn cuïc, bò bieán chaát… vì vaäy ñöôøng phaûi ñöôïc saáy nhaèm baûo quaûn laâu daøi. PHAÀN B I. Tính toaùn chi tieát caùc coâng trình ñôn vò theo phöông aùn 1 A.Nguoàn nöôùc thaûi oâ nhieãm daàu, môõ vôùi löu löôïng laø Q = 20 m3/h 1. Beå tuyeån noåi gaït daàu, môõ Theå tích cuûa beå tuyeån noåi ñöôïc xaùc ñònh bôûi caùc theo coâng thöùc sau: * 1 hQ TW α= =− 30 m 3 T: Thôøi gian tuyeån noåi choïn T = 1 h α : heä soá laøm thoaùng, choïn 0,3 Choïn chieàu cao höõu ích cuûa nöôùc: H = 2,5 m Vaäy chieàu cao thöïc teá cuûa beå tuyeån noåi laø: 2,5 + 0,3 = 2,8m Dieän tích höõu ích cuûa ngaên tuyeån noåi: WF H = = 12 m2 Choïn chieàu roäng: R = 2,5m Chieàu daøi cuûa beå tuyeån noåi laø: L = 4,8 m Löôïng khoâng khí caàn thoåi vaøo laø: QKK = I * F = 8 * 12 = 96 m3/h = 1,6 m3/phuùt Thieát bò phaân phoái khí duøng caùc ñóa coù ñöôøng kính D = 100 mm; löu löôïng phaân phoái khí rieâng laø: Z = 80 lít/phuùt = 0,08 m3/phuùt 1,6 0,08 N = = 20 Vaäy soá ñóa caàn thieát laø: 20 caùi AÙp löïc caàn thieát cuûa khoâng khí khi ñöa vaøo beå tuyeån noåi: Hkk = H + Htt + hat = 2,5 + 1 + 2 = 5.5 m Htt : toån thaát aùp löïc qua ñöôøng oáng phaân phoái khí vaøo, choïn Htt = 1m hat : toån thaát an toaøn khi vaän haønh hat = 2 m Aùp löïc caàn thieát cuûa khí tính theo atmotphe 5,5 0,543 10,12 10,12 m m H P = = = atm Choïn Pm = 0,55 atm Tính vaø choïn maùy thoåi khí 0,283 2 1 * * 1 29,7 * *W PW R TP n e P ⎡ ⎤⎛ ⎞⎢ ⎥= −⎜ ⎟⎢ ⎥⎝ ⎠⎣ ⎦ Trong ñoù: Löôïng khoâng khí caàn thoåi vaøo laø: QKK = 96 m3/h = 0,0267 m3/s Tyû troïng khoâng khí laø 0,018 KN/m3 W: khoái löôïng rieâng cuûa khoâng khí maø heä caàn cung caáp trong 1 giaây Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 51 - 0,0267 *0,0118 9,81 W = = 3,2 * 10-2 kg/s T: nhieät ñoä tuyeät ñoái khoâng khí ñaàu vaøo T = 273 + 25 = 298oK P1: Aùp suaát tuyeät ñoái khoâng khí ñaàu vaøo P1 = 1 atm P2: Aùp suaát tuyeät ñoái khoâng khí ñaàu ra P2 = Pm + P1 = 1,55 atm Ñoái vôùi khoâng khí: K = 1.395 neân 1Kn K −⇒ = = 0,283 E: hieäu suaát cuûa maùy 0,7 – 0,9 ta choïn 0,8 0,28323, 2*10 *8,314* 298 1,55 1 29,7 *0,283*0,8 1W P − ⎡ ⎤⎛ ⎞= −⎢ ⎥⎜ ⎟⎝ ⎠⎢ ⎥⎣ ⎦ = 1,5 KW Choïn maùy thoåi khí coù coâng suaát PW = 1,5 KW Ñöôøng kính oáng phaân phoái chính: 4 * 4 * 0,0267 * *12 KK k Q D vπ π= = = 0,053 m Choïn loaïi oáng saét khoâng gæ D = 60 mm Choïn 3 oáng nhaùnh: Ñöôøng kính moãi oáng nhaùnh laø: 1 14* * 4*0,0267 * 3 2 * *12 KK k Q D vπ π= = = 0.037 m Choïn loaïi oáng saét khoâng gæ D = 40 mm Löu löôïng boït taïo ra trong beå tuyeån noåi: QB = n * Q = 0.5 * 2 = 10 m2 n: soá boït ñoái vôùi nöôùc thaûi saûn xuaát ñöôøng Q: löu löôïng giôø cuûa nöôùc thaûi oâ nhieãm daàu, môõ Dung tích boït taïo ra trong thôøi gian tuyeån noåi: Qtn = Qb* T/60 = 10 m3 T: thôøigian tuyeån noåi, T= 1h Dung tích boït tính toaùn Qbtt = Qtn*(100 - x)/100 = 7,5 m3 x: soá löôïng boït bò taét trong thôøi gian tuyeån noåi phuï thuoäc vaøo T; choïn x = 0,25 Chieàu cao lôùp boït trong ngaên chöùa: 7.5 * 4.8* 2 BTT B Q H L B = = = 0,8 m Chieàu cao thöïc teá cuûa ngaên chöùa Hc = 0,8 + 0,5 = 1,3 m Chieàu cao lôùp nöôùc ngöng taïo boït 3% * 20 * 4.8* 2.5 ng ng V H L B = = = 0,05 m Toác ñoä hình thaønh lôùp boït: * * bttQv L B T = = 0,625 m/h = 1,042 cm/ph Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 52 - B.Nguoàn nöôùc thaûi oâ nhieãm naëng vôùi löu löôïng Q = 4.16 10-3 m/s = 15 m3/h = 360 m3/ngaøy 1 Beå ñieàu hoøa Choïn thôøi gian löu nöôùc T = 3 h Theå tích cuûa beå W = Q * T = 45 m3 Chieàu roäng: R = 3 m Chieàu daøi: L = 5 m Cao: H = 3 m Chieàu cao xaây döïng HXD = 3,3 m Tính toaùn löôïng khoâng khí caàn thieát: Choïn löôïng khoâng khí caàn thieát cho 1 m3 dung tích beå laø: Qkk = 0,9 m3/h Theå tích khoâng khí caàn thieát cung caáp cho beå laø: V = 0,9*24*45 = 942 m3/ngaøy Tính soá löôïng ñóa thoåi khí trong beå: Thieát bò phaân phoái khí duøng caùc ñóa coù ñöôøng kính D = 120 mm; löu löôïng phaân phoái khí rieâng laø: Z = 80 lít/phuùt 1000*942 24*60*80 N = = 8 Vaäy soá ñóa caàn thieát laø: 8 caùi Aùp löïc caàn thieát cuûa khoâng khí khi ñöa vaøo beå ñieàu hoøa laø: Hct = HB + HTT + HAT = 3 + 2,5 + 2 = 7,5 m HTT: toån thaát aùp löïc trong ñöôøng oáng HAT: toån thaát aùp löïc an toaøn Aùp löïc caàn thieát cuûa khí tính theo atmotphe 7,5 0,74 10,12 10,12 m m H P = = = atm Choïn Pm = 0,74 atm Tính vaø choïn maùy thoåi khí 0,283 2 1 * * 1 29,7 * *W PW R TP n e P ⎡ ⎤⎛ ⎞⎢ ⎥= −⎜ ⎟⎢ ⎥⎝ ⎠⎣ ⎦ Trong ñoù: Löôïng khoâng khí caàn thoåi vaøo laø: QKK = 0,011m3/s Tyû troïng khoâng khí laø 0,018 KN/m3 W: khoái löôïng rieâng cuûa khoâng khí maø heä caàn cung caáp trong 1 giaây 0,011*0,0118 9,81 W = = 1,7*10-2 kg/s T: nhieät ñoä tuyeät ñoái khoâng khí ñaàu vaøo T = 273 + 25 = 298oK P1: Aùp suaát tuyeät ñoái khoâng khí ñaàu vaøo P1 = 1 atm P2: Aùp suaát tuyeät ñoái khoâng khí ñaàu ra P2 = Pm + P1 = 1,84 atm Ñoái vôùi khoâng khí: K = 1.395 neân 1Kn K −⇒ = = 0,283 E: hieäu suaát cuûa maùy 0,7 – 0,9 ta choïn 0,8 0,28321,7 *10 *8,314* 298 1,84 1 29,7 *0,283*0,8 1W P − ⎡ ⎤⎛ ⎞= −⎢ ⎥⎜ ⎟⎝ ⎠⎢ ⎥⎣ ⎦ = 1,2 KW Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 53 - Choïn maùy thoåi khí coù coâng suaát PW = 1,2 KW Ñöôøng kính oáng phaân phoái chính: 4 * 4 * 0,011 * *12 KK k QD vπ π= = = 0,038 m Choïn loaïi oáng saét khoâng gæ D = 40 mm Choïn 2 oáng nhaùnh: Ñöôøng kính moãi oáng nhaùnh laø: 1 14* * 4* 0,011* 2 2 * *12 KK k Q D vπ π= = = 0,028 m Choïn loaïi oáng saét khoâng gæ D = 30 mm 2. Beå trung hoøa - laéng lôùp chaén song song Nöôùc thaûi sau khi qua beå ñieàu hoøa coù caùc thoâng soá nhö sau: 9 COD = 11.083 mgO2/L 9 BOD5 = 5.580 mgO2/L 9 SS = 182 mg/L Ta coù hình veõ nhö sau: Phaân tích quaù trình ñoäng hoïc cuûa haït caën: ™ Theo sô ñoà tính toaùn, trong khoaûng thôøi gian laéng T, haït caën chuyeån ñoäng töø A ñeán B. quyõ ñaïo AB coù theå phaân tích thaønh chuyeån ñoäng A ñeán C vôùi toác ñoä v cuûa doøng nöôùc, töø C ñeán D vôùi toác ñoä rôi cuûa caën uo AC = * sin OH h v T tgϕ ϕ+ = (1) CD = cos h ϕ = uo* T (2) Ta laáy (1) chia (2) C A h1 h H ho l B 045ϕ = D UO V Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 54 - 0 0 cot cos Hv g u h ϕ ϕ⎛ ⎞= +⎜ ⎟⎝ ⎠ (3) Vaäy v: toác ñoä trung bình cuûa doøng nöôùc ñi leân theo vaùch nghieâng v *sin Q F ϕ= (4) Laáy (4) thay vaøo (3) ta ñöôïc: 0 0cos ( cos ) Q hF x u H hϕ ϕ= + ™ Choïn : Chieàu cao cuûa taám chaén song song: Ht = 1 m Chieàu cao töø maët nöôùc ñeán taám chaén song song: Hn- t = 0,4 m Khoaûng caùch hai taám chaén song song: ht = 0,06 m Caùc taám chaén song song ñaët nghieân moät goùc 45oC so vôùi maët baèng Hai taám chaén caùch nhau tính theo maët baèng: 0 0.06 0,085 sin 2 2 hh ϕ= = = m Chieàu daøi thanh chaén song song: 0 1* 2 0.06 1,475 sin H hl tgϕ ϕ= + = + = m Choïn vaän toác laéng caën uo = 0.08 mm/s = 0.08 * 10-3 m/s Ta coù: 3 3 0 0 4.16*10 0.06 cos ( cos ) 0.08*10 2 2(1 0.06 ) 2 2 Q hF x x u H hϕ ϕ − −= =+ + = 5 m2 Kích thöôùt cuûa chieàu daøi vaø chieàu roäng cuûa vuøng laéng: L* R= 2.5m * 2m Soá taám chaén song song ñöôïc laép ñaët trong vuøng laéng: 0 2.5 0.085 Ln h = = = 30 taám chaén Taûi troïng cuûa beå: 360 5 ngdQA F = = = 72 m3/m2ngñ Vaän toác doøng chaûy qua vuøng laéng: 36.95*10 *sin 28* 2 Qv F α − = = = 1,18*10-3m/s Kieåm tra laïi vaän toác laéng caën: 3 / 1, 23*10 1 2cot cos 1 0.06 2 o t t vu H g h α α − = =⎛ ⎞ ⎛ ⎞+ +⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠ = 0,068*10-3m/s Ta thaáy: Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 55 - uo ≈ uo/ bôûi vì do caùc taám chaén coù chieàu daøy laøm cho vaän toác laéng caën khaùc so vôùi thöïc teá Toång chieàu daøi cuûa vuøng phaân phoái nöôùc vaø thu nöôùc laø: 2 * 125 m = 2,5m Vaäy toång chieàu daøi cuûa beå laéng laø: Ltc = 2,5 + 2,5 = 5 m Chieàu cao vuøng phaân phoái nöôùc: Hpp - n = 1,5m Vaäy chieàu cao cuûa beå laø: Htc = Ht + Hn-t + Hc + Hpp – n + Hbv = 1 + 0,4 + 0,22 + 1,5 + 0,35 = 3,5 m Haøm löôïng caën sau khi ra khoûi beå laéng song song: Ctc = 0,25*183 = 45,75 (mg/l) Theå tích vuøng neùn caën trong beå laø: * * * 24 *15*182 * 0,75 30.000 SS C T Q C E V δ= = = 1,7 m 3 T: thôøi gian hai laàn xaû caën; choïn T = 24h δ : noàng ñoä trung bình caën neùn; choïn δ = 30.000 Chieàu cao lôùp caën trong beå laéng song song laø Hc = 1,7 8 cW F = = 0,22 m Giaû söû hieäu suaát xöû lyù COD cuûa beå laéng coù lôùp chaén song song laø 20%, vaäy COD sau khi ra khoûi beå laéng laø CODR = CODV * E% = 11.083 * 0,8 = 8.866,4 mg/L Giaû söû hieäu suaát xöû lyù BOD cuûa beå laéng coù lôùp chaén song song laø 20%, vaäy BOD sau khi ra khoûi beå laéng laø BODR = BODV * E% = 5580 * 0,8 = 4464 mg/L Löôïng caën sinh ra töø beå laéng bôm nhaäp chung vôùi saân phôi buøn cuûa beå keo tuï - laéng 2. Tính toaùn löôïng N chaâm vaøo beå kò khí Beå chöùa ureâ (noàng ñoä 10%) vaø bôm chaâm dung dòch ureâ Trong xöû lyù sinh hoïc kî khí thì tyû leä COD : N : P = 400 : 7 : 1 – 400 : 10 : 1 Ta choïn tyû leä COD : N : P = 400 : 10 : 1 Ta coù tyû leä ñaàu vaøo cuûa nöôùc thaûi laø COD : N : P = 11.083 : 4,5 : 22 Nhöng tyû leä chuùng ta caàn laø COD : N : P = 11.083 : 277 : 27,7 Vaäy chuùng ta caàn theâm N moät löôïng laø 277 – 4.5 = 272,5 mg/L Phaân töû löôïng ureâ (H2N – CO – NH2) = 60 Tyû leä khoái löôïng 28 60 N Ure = Löôïng ureâ caàn thieát laø: 60*27,5/28 = 584 mg/L = 0,584 kg/m3 Löu löôïng nöôùc thaûi caàn xöû lyù: Q = 15 m3/ h = 360 m3/ngaøy Löôïng ureâ caàn tieâu thuï laø 584*360 1000 = 210 kg/ngaøy Noàng ñoä ureâ söû duïng laø 10% hay 100 kg/m3 Löu löôïng ureâ caàn cung caáp laø 210 100 =2,1 m3/ngaøy Thôøi gian löu dung dòch laø 1 ngaøy Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 56 - Theå tích beå chaâm ureâ laø W = 2,1 m3 Choïn chieàu cao beå laø 1m Ñöôøng kính cuûa beå laø: D = 4 * 4 * 2,1Wπ π= = 1,63 m Choïn 2 maùy bôm chaâm ureâ (1 vaän haønh, 1 döï phoøng) Ñaëc tính cuûa bôm ñònh löôïng: Q = 88 l/h, aùp löïc 1,5bar 3. Beå chöùa pheøn vaø bôm chaâm dung dòch pheøn nhoâm Al2(SO4)318H2O Löôïng pheøn nhoâm caàn chaâm vaøo coù noàng ñoä laø 1200 mg/L = 1,2 kg/m3 Löu löôïng nöôùc thaûi caàn xöû lyù: Q = 150 m3/ h = 3600 m3/ngaøy Löôïng pheøn caàn tieâu thuï laø 1,2 * 3600 = 4.320 kg/ngaøy Noàng ñoä pheøn söû duïng laø 10% hay 100 kg/m3 Löu löôïng pheøn caàn cung caáp laø 4320 100 =43,2 m3/ngaøy Thôøi gian löu dung dòch laø 0,5 ngaøy Theå tích beå chaâm ureâ laø W = 0,5 * 43,2 = 21,6 m3 Choïn chieàu cao beå laø 2 m Ñöôøng kính cuûa beå laø: D = 4* 4* 21,6 * * 2 W hπ π= = 3,7 m Choïn 2 maùy bôm chaâm pheøn (1 vaän haønh, 1 döï phoøng) Ñaëc tính cuûa bôm ñònh löôïng: Q = 1,8 m3/h; aùp löïc 1,5 bar 4.. Beå chöùa xuùt vaø bôm chaâm dung dòch xuùt (NaOH) 1. Nguoàn coù löu löôïng Q = 15 m3/h Löôïng xuùt caàn chaâm vaøo coù noàng ñoä laø 300 mg/L = 0,3 kg/m3 Löôïng xuùt caàn tieâu thuï laø 0,3* 360 = 108 kg/ngaøy Noàng ñoä xuùt söû duïng laø 10% hay 100 kg/m3 Löu löôïng xuùt caàn cung caáp laø 108 100 = 1.08 m3/ngaøy 2. Nguoàn coù löu löôïng Q = 150 m3/h Löôïng xuùt caàn chaâm vaøo coù noàng ñoä laø 200 mg/L = 0,2 kg/m3 Löôïng xuùt caàn tieâu thuï laø 0,2 * 3600 = 720 kg/ngaøy Noàng ñoä xuùt söû duïng laø 10% hay 100 kg/m3 Löu löôïng xuùt caàn cung caáp laø 720 100 = 7,2 m3/ngaøy ™ Thôøi gian löu dung dòch xuùt laø 0.5 ngaøy Theå tích beå chaâm xuùt laø W = 0.5 * (7,2 + 0,108) = 3,654 m3 Choïn chieàu cao beå laø 2 m Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 57 - Ñöôøng kính cuûa beå laø: D = 4* 4*3,654 * * 2 W hπ π= = 1,6 m Nguoàn coù löu löôïng Q = 15 m3/h Choïn 2 maùy bôm chaâm xuùt (1 vaän haønh, 1 döï phoøng) Ñaëc tính cuûa bôm ñònh löôïng: Q = 45 l/h; aùp löïc 1,5 bar Nguoàn coù löu löôïng Q = 150 m3/h Choïn 2 maùy bôm chaâm xuùt (1 vaän haønh, 1 döï phoøng) Ñaëc tính cuûa bôm ñònh löôïng: Q = 300 l/h; aùp löïc 1,5 bar 5. Beå UASB • Nöôùc thaûi sau khi qua beå trung hoøa - laéng coù lôùp chaén song song coù caùc thoâng soá 9 COD = 8.866,4 mgO2/L 9 BOD5 = 4.464 mgO2/L 9 SS = 45,75 mg/L ™ Caùc thoâng soá thieát keá beå UASB (theo moâ hình nghieân cöùu luaän vaên cao hoïc taùc giaû Traàn Thò Minh) 1. Buøn nuoâi caáy ban ñaàu laáy töø beå phaân huûy kò khí töø quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït cho vaøo beå vôùi haøm löôïng 30 kgSS/m3 2. Tæ leä MLVS:MLSS = 0,75 3. Taûi troïng theå tích höõu cô LO = 24 KgCOD/m3ngaøy, hieäu quaû khöû COD ñaït 58%, BOD ñaït 78%. 4. Löôïng buøn phaân huûy kò khí ban ñaàu cho vaøo coù TS =5% 5. Y = 0,04 gVSS/gCOD; kd = 0,025 ngaøy-1;θ = 60 ngaøy 6. Tyû leä: BOD5/COD = 0.5 thoaõ maõn ñieàu kieän thöïc nghieäm Ta coù: Theå tích ngaên phaûn öùng beå UASB * 360 *8866 24 *1000 O R COD Q C V L = = = 140 m3 HPÖ = 5 m R = 5,3m L = 5,3m Chieàu cao pheåu thu khí laø Hp = 1,5m; chieàu cao baûo veä Hbv = 0,5m Chieàu cao toång coäng beå UASB Htc = 7 m Theå tích nöôùc trong beå UASB WN = 28 * 6.2 = 174 m3 Thôøi gian löu nöôùc trong beå: T = 174/15 = 12 h Dieän tích beà maët khe hôû giöõa caùc pheåu thu khí Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai. SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 58 - 5,3*5,3 2*5,3* 2,1 21% 5,3*5,3 KH PA A A A A − −= = = Giaû söû moãi ñôn nguyeân coù 10 oáng phaân phoái vaøo, dieän tích trung bình moãi ñaàu phaân phoái: An = 3 m2 Löôïng buøn nuoâi caáy ban ñaàu cho vaøo beå coù TS = 5% *SS R B C V M TS = =2.160 taán Haøm löôïng COD sau khi xöû lyù kò khí: hieäu suaát xöû lyù 70% CODR = (1 - 0.58) * 8866 = 3724 mgCOD/L Haøm löôïng BOD sau khi xöû lyù kò khí: hieäu suaát xöû lyù 70% BODR = (1 - 0.78) * 4464 = 982 mgBOD/L Löôïng sinh khoái sinh ra moãi ngaøy: ( ) 1 O X D C Y S S Q P K θ −⎡ ⎤⎣ ⎦= =+ 39 KgVS/ngaøy Theå tích khí meâtan sinh ra moãi ngaøy: ( ) 4 350,84 1.42CH O ng XV S S Q P⎡ ⎤= − −⎣ ⎦ = 628 m3/ngaøy Löôïng khí meâtan sinh ra moãi ngaøy ñöôïc ñoá