Đề tài Thiết kế bể Aerotank xử lý nước thải cao su

Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 1 - A. TOÅNG QUAN : I. GIÔÙI THIEÄU: Coâng nghieäp cao su ngaøy nay laø moät trong nhöõng nghaønh coâng nghieäp haøng ñaàu coù tieàm naêng phaùt trieån voâ cuøng to lôùn. Cao su ñöôïc duøng haàu heát trong caùc lónh vöïc phuïc vuï cho nhu caàu nhieân lieäu coâng nghieäp vaø xuaát khaåu. Theo xu höôùng phaùt trieån chung cuûa theá giôùi, nhu caàu tieâu thuï cao su ngaøy caøng taêng. Ngoaøi tieàm naêng coâng nghieäp, caây cao su coøn coù taùc duïng phuû xanh ñaát, ñoài troïc, baûo veä ñaát traùnh röûa troâi, xoùi moøn, traùnh oâ nhieãm caûi thieän moâi tröôøng … Ngaønh coâng nghieäp sô cheá muû cao su ñaõ traûi qua nhieàu giai ñoaïn phaùt trieån töø giai ñoaïn sô cheá thuû coâng taïi caùc noâng traïi nhoû, phaùt trieån ñeán ngaøy nay vôùi caùc daây chuyeàn coâng ngheä ngaøy caøng hoaøn thieän cho ra saûn phaåm ñoàng nhaát, chaát löôïng cao, ñaït tieâu chuaån quoác teá. Nöôùc ta laø moät trong nhöõng nöôùc coù tieàm naêng phaùt trieån cao su raát lôùn. Ngaønh cao su cuõng ñaõ ñöôïc nhaø nöôùc vaø caùc ñoái taùc nöôùc ngoaøi quan taâm ñaàu tö baèng voán töï coù vaø voán nöôùc ngoaøi. Ñeán naêm 1997, dieän tích troàng caây cao su ôû nöôùc ta ñaït gaàn 300.000 ha, vôùi saûn löôïng khoaûng 185.000 taán. Theo qui hoaïch toång theå, vôùi nguoàn voán vay cuûa ngaân haøng theá giôi, ñeán naêm 2010 dieän tích caây cao su seõ ñaït tôùi 700.000 ha vaø saûn löôïng cao su khoaûng 300.000 taán. Hieän nay ñeå cheá bieán heát soá muû cao su thu hoaïch ñöôïc, hôn 24 nhaø maùy cheá bieán muû cao su vôùi coâng suaát töø 500 ñeán 12.000 taán/naêm ñaõ ñöôïc naâng caáp vaø xaây döïng môùi taïi nhieàu tænh phía Nam, chuû yeáu laø taïi trung caùc tænh mieàn Ñoâng Nam Boä nhö Ñoàng Nai, Bình Döông, Bình Phöôùc. Beân caïnh ñoù, moät soá nhaø TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 2 - maùy cheá bieán muû cao su cuõng ñaõ vaø ñang hình thaønh baèng nguoàn voán ngaân haøng theá giôùi. Nhöõng naêm gaàn ñaây, cao su trôû thaønh moät trong nhöõng maët haøng xuaát khaåu chieán löôïc mang laïi haøng trieäu USD cho ñaát nöôùc, giaûi quyeát coâng aên vieäc laøm cho haøng ngaøn coâng nhaân laøm vieäc cho nhaø maùy vaø haøng ngaøn coâng nhaân laøm vieäc trong caùc noâng tröôøng cao su. Tuy nhieân coâng nghieäp sô cheá cao su laïi gaây moät soá taùc ñoäng xaáu ñeán moâi tröôøng soáng. Trong quaù trình cheá bieán muû cao su, nhaát laø khaâu ñaùnh ñoâng muû (ñoái vôùi qui trình cheá bieán muû nöôùc) vaø khaâu ly taâm muû (ñoái vôùi qui trình saûn xuaát muû ly taâm) caùc nhaø maùy cheá bieán muû cao su ñaõ thaûi ra haøng ngaøy moät löôïng lôùn nöôùc thaûi khoaûng töø 600 – 1.800 m3 cho moãi nhaø maùy vôùi tieâu chuaån söû duïng nöôùc 20 -30 m3/taán DRC. Löôïng nöôùc thaûi naøy coù noàng ñoä caùc chaát höõu cô deã bò phaân huyû raát cao nhö acid acetic, ñöôøng, protein, chaát beùo… Haøm löôïng COD ñaït ñeán 2.500 – 35.000 mg/L, BOD töø 1.500 – 12.000 mg/L ñaõ laøm oâ nhieãm haàu heát caùc nguoàn nöôùc trong khu vöïc. Beân caïnh vieäc gaây oâ nhieãm caùc nguoàn nöôùc ( nöôùc ngaàm, nöôc maët), caùc chaát höõu cô trong nöôùc thaûi bò phaân huyû kî khí taïo thaønh H2S vaø mercaptan laø nhöõng hôïp chaát khoâng nhöõng gaây ñoäc vaø oâ nhieãm moâi tröôøng maø chuùng coøn laø nguyeân nhaân gaây muøi hoâi thoái aûnh höôûng ñeán moâi tröôøng vaø daân cö trong khu vöïc. II. THAØNH PHAÀN CAÁU TAÏO CUÛA MUÛ CAO SU: Muû cao su laø hoãn hôïp keo goàm caùc caáu töû cao su naèm lô löûng trong dung dòch goïi laø nhuõ thanh. Haït cao su hình caàu coù ñöôøng kính d< 0,5 m m, chuùng chuyeån ñoäng hoãn loaïn trong dung dòch. Thoâng thöôøng 1 gram muû chöùa khoaûng 7,4.1012 haït cao su, bao quanh laø caùc protein giöõ cho latex ôû traïng thaùi oån ñònh. Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa muû cao su: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 3 - + Caosu : 35 – 40% + Protein : 2% + Quebrachilol : 1% +Xaø phoøng, acid beo : 1% + Chaát voâ cô : 0,5% + Nöôùc : 50 – 60% III. QUI TRÌNH SÔ CHEÁ MUÛ: III.1. Phaân loaïi vaø sô cheá muû: Muû cao su ñöôïc chia thaønh nhieàu loaïi: muû nöôùc (latex), muû cheùn, muû ñaát … Muû nöôùc laø muû toát nhaát, thu tröïc tieáp treân thaân caây, moãi ngaøy muû nöôùc ñöôïc gom vaøo moät giôø qui ñònh. Ñeå muû khoâng bò ñoâng tröôùc khi ñem veà nhaø maùy, khi thu muû ngöôøi ta cho NH3 vaøo ñeå choáng ñoâng (haøm löôïng khaùng ñoâng caàn thieát chöùa NH3 (0,003% – 0,1 %) tính treân cao su khoâ), traùnh söï oxi hoùa laøm chaát löôïng muû nöôùc keùm ñi. Coøn caùc loaïi muû khaùc nhö muû ñaát, muû cheùn, muû voû … ñöôïc goäp chung laïi goïi laø muû taïp (muû thöù caáp). Ñoù laø muû rôi vaõi xuoáng ñaát hoaëc sau khi thu muû nöôùc muû vaãn coøn chaûy vaøo cheùn, hoaëc muû dính treân voû caây … Muû taïp noùi chung raát baån laãn nhieàu ñaát, caùt, caùc taïp chaát vaø ñaõ ñoâng laïi tröôùc khi ñöa veà nhaø maùy. Muû taïp ñöôïc choïn rieâng theo saûn phaåm, ñöïng trong gioû hoaëc tuùi saïch. Thoâng thöôøng ta phaân loaïi rieâng muû cheùn, muû daây, muû voû khoâng ñeå laãn loän vôùi muû ñaát. Muû cheùn ñöôïc chia laøm nhieàu haïng khaùc nhau, tuøy theo kích thöôùc maøu saéc. Muû traéng, muû bò saãm maøu do oxi hoùa, muû nay cho cao su coù chaát löôïng toát (tính naêng cô lyù cao); vôùi ñieàu kieän ñöôïc cheá bieán caån thaän, saïch seõ ngay khi laáy muû, chuyeân chôû, toàn tröõ ôû xí nghieäp. III.2. Baûo quaûn muû: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 4 - - Muû nöôùc chuyeån ñeán xí nghieäp ñöôïc ñöa vaøo caùc beå laéng coù kích thöôùc lôùn, taïi ñaây muû ñöôïc khuaáy troän ñeå laøm ñoàng nhaát caùc loaïi latex töø caùc nguoàn khaùc nhau; ñaây laø giai ñoaïn kieåm tra sô khôûi vieäc tieáp nhaän. ÔÛ giai ñoaïn naøy, tieán haønh do troïng löôïng muû khoâ vaø thaønh phaàn NH3 coøn laïi trong muû. - Muû taïp deã bò oxi hoùa neáu ñeå ngoaøi trôøi, nhaát laø phôi döôùi aùnh naéng, chaát löôïng muû seõ bò giaûm. Khi ñem veà phaân xöôûng, muû taïp ñöôïc phaân loaïi, ngaâm röûa trong caùc hoà rieâng bieät, ñeå traùnh bò oxi hoùa vaø laøm maát ñi moät phaàn chaát baån. Tuøy theo phaåm chaát töøng loaïi muû coù theå ngaâm toái ña laø 7 ngaøy vaø toái thieåu laø 12 giôø. Muû taïp ngoaøi ngaâm nöôùc coù theå ngaâm trong dung dòch hoùa chaát (acid clohidric, acid axalic, caùc chaát choáng laõo hoùa) ñeå traùnh phaân huûy cao su. Caùc loaïi muû daây, muû ñaát ñöôïc nhaët rieâng, tröôùckhi toàn tröõ ñöôïc röûa saïch baèng caùch cho qua giaøn röûa coù chöùa dung dòch hoùa hoïc, thích hôïp ñeå taåy caùc chaát dô, loaïi boû taïp chaát. III.3. Qui trình coâng ngheä sô cheá muû: ÔÛ Vieät Nam hieän nay coù 3 coâng ngheä chính ñang aùp duïng trong thöïc teá: coâng ngheä cheá bieán muû ly taâm, coâng ngheä cheá bieán muû coám vaø coâng ngheä cheá bieán muû tôø. a. Coâng ngheä cheá bieán muû ly taâm: Muû nöôùc coù khoaûng 30% haøm löôïng cao su khoâ (DRC) vaø 65% nöôùc, thaønh phaàn coøn laïi laø caùc chaát phi cao su. Caùc phöông phaùp ñaõ ñöôïc trieån khai ñeå coâ ñaëc muû nöôùc töø vöôøn caây laø ly taâm, taïo kem vaø boác hôi. Trong coâng ngheä ly taâm do söï khaùc nhau veà tyû troïng giöõa cao su vaø nöôùc, caùc haït cao su döôùi daïng serum ñöôïc taùch ra nhôø löïc ly taâm ñeå saûn xuaát ra muû ly taâm tieâu chuaån vôùi 60% DRC. Muû ly taâm sau ñoù ñöôïc xöû lyù vôùi caùc chaát baûo quaûn phuø hôïp vaø ñöa vaøo boàn löu tröõ ñeå oån ñònh toái thieåu töø 20 ñeán 25 ngaøy tröôùc khi xuaát. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 5 - Moät saûn phaåm phuï cuûa coâng ngheä cheá bieán muû cao su laø muû skim (DRC khoaûng 6%). Muû skim thu ñöôïc sau khi ly taâm ñöôïc ñaùnh ñoâng baèng acid vaø ñöôïc sô cheá thaønh caùc tôø crep daøy hay söû duïng ñeå saûn xuaát cao su coám döôùi nhieàu daïng khaùc nhau. b. Coâng ngheä cheá bieán cao su coám: Trong coâng ngheä naøy, muû nöôùc töø vöôøn caây sau khi ñöôïc ñaùnh ñoâng baèng acid vaø muû ñoâng vöôøn caây ñöôïc ñöa vaøo daây chuyeàn maùy sô cheá ñeå ñaït keát quaû sau cuøng laø caùc haït cao su coù kích thöôùc trung bình 3 mm tröôùc khi ñöa vaøo loø saáy. Cao su sau khi saáy ñöôïc ñoùng thaønh baønh coù troïng löôïng 33,3 kg hay 35 kg tuyø theo yeâu caàu cuûa khaùch haøng. Phöông phaùp naøy cuõng ñöôïc söû duïng ñeå cheá bieán cao su coám töø muû ñoâng phaùt sinh töø muû skim. c. Coâng ngheä sô cheá muû tôø: Muû nöôùc töø vöôøn caây ñöôïc loïc töï nhieân ñeå loaïi bôùt taïp chaát, caùc maûnh vuïn, raùc… Muû sau ñoù ñöôïc ñoå vaøo khay ñaùnh ñoâng vaø ñöôïc pha loaõng ñeå DRC coøn khoaûng 10%, pH cuûa muû nöôùc ñöôïc giaûm xuoáng coøn 4,5 baèng caùch söû duïng acid fomic hay acid acetic vaø muû nöôc thöôøng ñöôïc ñeå ñoâng ñaëc qua ñeâm. Sau khi hoaøn toaøn ñoâng ñaëc, taám muû ñoâng noåi leân treân seûum vaø ñöôïc ñöa qua giaøn muû caùn tôø. Caëp truïc cuoái cuûa giaøn caùn coù caét raõnh ñeå taïo lôùp nhaên treân tôø muû. Tôø muû sau ñoù ñöôïc phôi cho khoâ vaø ñöôïc ñöa vaøo loø xoâng ñeå saûn xuaát muû tôø xoâng khoùi (RSS). Saûn phaåm naøy ñöôïc phaân loaïi töø RSS1 ñeán RSS6. Muû tôø hong khoùi (ADS) laø daïng muû tôø khoâng xoâng khoùi coù maøu vaøng lôït. Vieäc cheá bieán muû ADS hoaøn toaøn gioáng nhö cheá bieán RSS ngoaïi tröø ñöôïc saáy khoâng khoùi. Ngöôøi ta theâm vaøo 0,04% muoái metabíulphit vaøo muû nöôùc ñeå giöõ maøu cao su. Nhieät ñoä saáy laø yeâu caàu quan troïng ñeå ñaït ñöôïc maøu saùng. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 6 - Sô ñoà coâng ngheä saûn xuaát cao su ly taâm Nöôùc thaûi MUÛ NÖÔÙC VÖÔØN CAÂY MAÙY LY TAÂM MUÛ LY TAÂM CAÙN CREP CAO SU SKIM SERUM SKIM ÑAÙNH ÑOÂNG MUÛ SKIM Amoniac Nöôùc ñeå röûa caùc phöông tieän tieáp nhaän,boàn chöùa,saøn Röûa töø cheùn,saøn Acid sunfuaric Nöôùc röûa Nöôùc thaûi Nöôùc thaûi Nöôùc thaûi chung TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 7 - BOÀN NGAÂM RÖÛA Nöôùc ruûa Nöôùc ruûa Nöôùc ruûa Nöôùc ruûa MUÛ NÖÔÙC VÖÔØN CAÂY BOÀN NHAÄN MUÛ CAÙN CREP SOÁ 2 CAÙN CREP SOÁ 3 CAÙN CREP SOÁ 1 MAÙY CAÙN CAÉT LOØ SAÁY ÑOÙNG BAØNH / ÑOÙNG GOÙI CAO SU COÁM MÖÔNG ÑAÙNH ÑOÂNG MAÙY BAÊM BUÙA Nöôùc röûa Nöôùc pha loaõng Axit foocmic / Axit acetic MUÛ ÑOÂNG VÖÔØN CAÂY / MUÛ TÔØ Nöôùc thaûi Röûa Serum/Röûa Nöôùc thaûi Nöôùc thaûi Nöôùc thaûi Nöôùc thaûi hoãn hôïp cuûa nhaø maùy TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 8 - Sô ñoà cheá bieán muû tôø ÑAÙNH ÑOÂNG Acid MUÛ NÖÔÙC VÖÔØN CAÂY NHAÄN MUÛ CAÙN SAÁY ÑOÙNG GOÙI Röûa Serum+ röûa Röûa Khí thaûi Nöôùc pha loaõng Nöôùc röûa Nöôùc thaûi sau cuøng TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 9 - d. Moâ taû qui trình: + Muû ñoâng: Sau khi ñaùnh ñoâng muû ñöôïc ñöa qua daøn maùy caùn ñeå caùn moûng, loaïi boû acid, serum trong muû. Do yeâu caàu vaø nhieäm vuï cuûa töøng loaïi maùy neân moãi maùy coù chieàu saâu vaø soá raõnh cuûa truïc khaùc nhau, khe hôû giöõa hai truïc giaûm daàn theo thöù töï, soá laàn caùn tuøy theo töøng loaïi muû, ñeå cuoái cuøng cho ra tôø muû mòn, ñoàng ñeàu coù ñoä daøy 3 -4 mm. Moãi maùy coù heä thoáng phun nöôùc ngay treân truïc caùn ñeå laøm saïch tôø muû trong khi caùn. Sau cuøng tôø muû ñöôïc chuyeån qua maùy caùn bôm lieân hôïp taïo haït. Ñeå xaùc ñònh löôïng acid ñaùnh ñoâng: tính döïa vaøo haøm löôïng cao su khoâ. + Caùn baêm: Qua maùy caùn baêm lieân hôïp, maùy ñöôïc caùn nhoû thaønh haït coù ñöôøng kính khoaûng 6mm, roài cho vaøo hoà röûa, sau ñoù bôm seõ huùt caùc haït coám sang xe chöùa caùc hoäc saáy. + Saáy: Ñeå raùo muû trong 30 phuùt, sau ñoù ñaåy xe vaøo loø xoâng, saáy ôû nhieät ñoä 110 – 1200C, thôøi gian saáy 2 giôø. Ñieàu chænh quaït nguoäi 15 phuùt tröôùc khi cho ra loø saáy. + Caùn eùp: Ra khoûi loø saáy, caân khoái muû vaø eùp thaønh töøng baùnh ôû nhieät ñoä 400C, thôøi gian eùp 1 phuùt. Sau ñoù, chuyeån qua maùy kieåm tra kim loaïi. Giai ñoaïn cuoái cuøng laø laáy maãu kieåm phaåm. + Ñoùng kieän: Bao baùnh muû baèng bao PE, xeáp thaønh kieän, ñoùng palet, toàn kho. IV. THAØNH PHAÀN, TÍNH CHAÁT NÖÔÙC THAÛI CAO SU: Nöôùc thaûi töø nhaø maùy cheá bieán muû cao su coù ñoä nhieãm baån raát cao, aûnh höôûng lôùn ñeán ñieàu kieän veä sinh moâi tröôøng. Nöôùc thaûi ra töø nhaø maùy vôùi khoái löôïng lôùn gaây oâ nhieãm traàm troïng ñeán khu vöïc daân cö , aûnh höôûng ñeán söùc khoûe, ñôøi soáng cuûa nhaân daân TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 10 - trong khu vöïc. Caùc muøi hoâi thoái ñoäc haïi, hoùa chaát söû duïng cho coâng ngheä cheá bieán cuõng aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán ñôøi soáng nhaân daân vaø söï phaùt trieån cuûa ñoäng thöïc vaät xung quanh nhaø maùy. Neáu khoâng xöû lí trieät ñeå maø xaû tröïc tieáp löôïng nöôùc thaûi vaøo caùc nguoàn tieáp nhaän nhö soâng suoái ao, hoà vaø caùc taàng nöôùc ngaàm thì noù seõ gaây aûnh höôûng naëng ñeán moâi tröôøng xung quanh nhö : Ø Chaát raén lô löûng coù theå gaây neân hieän töôïng buøn laéng vaø naûy sinh ñieàu kieän kî khí. Ø Caùc hôïp chaát höõu cô coù khaû naêng phaân huûy sinh hoïc chuû yeáu laø proein, cacbonhydrat,… ñöôïc tính toaùn thoâng qua caùc chæ tieâu BOD5 vaø COD. Caùc hôïp chaát naøy coù theå gaây ra söï suy giaûm nguoàn oxy töï nhieân trong nguoàn nöôùc vaø phaùt sinh ñieàu kieän thoái röûa. Chính ñieàu naøy daãn ñeán söï phaùt hoaïi vaø tieâu dieät caùc sinh vaät nöôùc vaø hình thaønh muøi hoâi khoù chòu. Ø Gaây oâ nhieãm taàng nöôùc ngaàm khi ngaám xuoáng ñaát, laøm taêng noàng ñoä NO2 trong nöôùc ngaàm, raát nguy haïi cho söùc khoeû con ngöôøi khi söû duïng nguoàn nöôùc bò oâ nhieãm. Ø Gaây hieän töôïng phuù döôõng cho nguoàn tieáp nhaän do nöôùc thaûi coù haøm löôïng N, P raát cao. ÔÛ moät soá nöôùc coâng nghieäp cao su phaùt trieån maïnh, vieäc nguyeân cöùu caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi ôû nhaø maùy cheá bieán muû cao su ñaõ ñöôïc öùng duïng vôùi qui moâ lôùn vaø ñaït hieäu quaû cao. Trong ñieàu kieän nöôùc ta hieän nay, vieäc ñaàu tö vaø xaây döïng khu xöû lí nöôùc thaûi nhaø maùy cao su co yù nghóa quan troïng, nhaèm baûo veä moâi tröôøng, caûi thieän ñôøi soáng con ngöôøi, ñoäng thöïc vaät trong khu vöïc, ñoàng thôøi söû duïng ñöôïc nguoàn nöôùc thaûi ra phuïc vuï cho noâng nghieäp laø vieäc laøm caàn thieát. · Thaønh phaàn, tính chaát cuûa nöôùc thaûi: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 11 - Nöôùc thaûi ñaùnh ñoâng coù noàng ñoä chaát baån cao nhaát, chuû yeáu laø caùc serum coøn laïi trong nöôùc thaûi sau khi vôùt muû bao goàm moät soá hoùa chaát ñaëc tröng nhö acid axetic CH3COOH, protein, ñöôøng, cao su thöøa; löôïng muû chöa ñoâng tuï nhieàu do ñoù coøn thöøa moät löôïng lôùn cao su ôû daïng keo; pH thaáp khoaûng 5 – 5,5. Nöôùc thaûi ôû caùc coâng ñoaïn khaùc (caùn, baêm,… ) coù haøm löôïng chaát höõu cô thaáp, haøm löôïng cao su chöa ñoâng tuï haàu nhö khoâng ñaùng keå. Baûng: Thaønh phaàn, tính chaát coâng ngheä sô cheá muû cao su Chæ tieâu NT muû ly taâm NT muû nöôùc NT muû taïp NT coáng chun Löu löôïng (m3/taánDRC) 15 - 20 25 - 30 35 – 40 - pH 9 – 11 5 – 6 5 – 6 5 - 6 BOD ( mg/l) 1.500 – 12.000 1.500 – 5.500 400 – 500 2.500 – 4.000 COD ( mg/l) 3.500 – 35.000 2.500 – 6.000 520 – 650 3.500 – 5.000 SS ( mg/l) 400 – 6.000 200 – 6.000 4.000 – 8.000 500 – 5.000 Nguoàn : Thoáng keâ töø Trung taâm coâng ngheä moâi tröôøng -ECO Ñaëc tröng cô baûn cuûa caùc nhaø maùy cheá bieán cao su ñoù laø söï phaùt sinh muøi. Muøi hoâi thoái sinh ra do men phaân huûy protein trong moâi tröôøng acid. Chuùng taïo thaønh nhieàu chaát khí khaùc nhau: NH3, CH3COOH, H2S, CO2, CH4, … Vì vaäy vieäc xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy cao su laø moät vaán ñeà quan troïng caàn phaûi ñöôïc giaûi quyeát. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 12 - B. TÍNH TOAÙN COÂNG TRÌNH XÖÛ LYÙ: I. LÖÏA CHOÏN DAÂY CHUYEÀN COÂNG NGHEÄ : I.1. Cô sôû löïa choïn daây chuyeàn coâng ngheä: Löïa choïn daây chuyeàn coâng ngheä laø moät böôùc heát söùc quan troïng quyeát ñònh söï thaønh coâng hay thaát baïi, söï kinh teá, hôïp lyù cua vieäc xöû lyù nöôùc thaûi. Ñeå löïa choïn daây chuyeàn coâng ngheä coù theå döïa vaøo caùc ñieàu kieän sau : - Döïa vaøo löu löôïng, thaønh phaàn, tính chaát nöôùc thaûi. - Yeâu caàu möùc ñoä xöû lyù ñaït tieâu chuaån Vieât Nam TCVN 5945 - 1995. - Caùc ñieàu kieän töï nhieân, khí töôïng vaø thuyû vaên taïi khu vöïc. - Tình hình thöïc teá vaø khaû naêng taøi chính. - Qui moâ vaø xu höôùng phaùt trieån - Khaû naêng ñaùp öùng thieát bò cho heä thoáng xöû lyù. - Chi phí ñaàu tö xaây döïng, quaûn lyù, vaän haønh vaø baûo trì. - Taän duïng toái ña caùc coâng trình saün coù. - Quyû ñaát, hoà töï nhieân vaø dieän tích maët baèng saün coù cuûa caùc nhaø maùy. II.2. Ñeà xuaát daây chuyeàn coâng ngheä: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 13 - SONG CHAÉN RAÙC BEÅ TUYEÅN NOÅI BEÅ ÑIEÀU HOAØ BEÅ AEROTANK HOÀ HOAØN THIEÄN BEÅ UASB BEÅ LAÉNG MOÂI TRÖÔØNG Buøn tuaàn hoaøn TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 14 - 1. Song chaén raùc: Nhieäm vuï: Nöôùc thaûi ñöa tôùi coâng trình laøm saïch tröôùc heát phaûi qua song chaén raùc. Taïi song chaén raùc, caùc taïp vaät thoâ coù kích thöôùc lôùn ñöôïc giöõ laïi. Caùc taïp vaät naøy coù theå gaây ra söï coá trong quaù trình vaän haønh heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhö laøm taéc bôm ñöôøng oáng hoaëc keânh daãn. Ngoaøi ra, caùc hôïp chaát cô hoïc trong nöôùc coøn coù taùc haïi khaùc nhö baøo moøn ñöôøng oáng vaän chuyeån, laøm taêng trôû löïc doøng chaûy neân taêng tieâu hao naêng löôïng cuûa bôm. Ñaây laø böôùc quan troïng ñaûm baûo an toaøn vaø ñieàu kieän thuaän lôïi cho caû heä thoáng. Öu ñieåm: + Ñôn giaûn, reû tieàn, deã laép ñaët. + Giöõ laïi taát caû caùc taïp vaät lôùn. Nhöôïc ñieåm: + Khoâng xöû lyù, chæ giöõ laïi taïm thôøi caùc taïp vaät lôùn. + Laøm taêng trôû löïc heä thoáng theo thôøi gian. + Phaûi xöû lyù raùc thöù caáp. 2. Hoá thu gom: Nhieäm vuï: Thu gom nöôùc thaûi töø caùc daây chuyeàn saûn xuaát vaø nöôùc thaûi sinh hoaït cuûa nhaø maùy. Giuùp cho heä thoáng xöû lyù nöôùc hoaït ñoäng oån ñònh vaø hieäu quaû. 3. Beå ñieàu hoaø: Tröôùc khi nöôùc thaûi vaøo beå ñieàu hoaø, caàn cho qua löôùi loïc ñeå giöõ laïi nhöõng muû cao su nhoû, cao su chöa ñoâng nhôø ñoù coù theå taän duïng trieâït ñeå muû cao su. Trong quaù trình sô cheá muû cao su, löôïng cao su vuïn thaûi ra theo nöôùc thaûi chieám moät phaàn raát lôùn vì vaäy giai ñoaïn gaïn “cao su raùc” khoâng chæ laø giai ñoaïn baét buoäc trong coâng ngheä xöû lyù nhaèm TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 15 - giaûm haøm löôïng chaát baån, ñeå traùnh phöùc taïp gaây toán keùm cho khaâu xöû lyù tieáp theo, maø coøn coù theå taän duïng laïi löôïng cao su naøy cho quaù trình taùi saûn xuaát. Beå ñieàu hoaø coù nhieäm vuï ñieàu hoaø löu löôïng vaø noàng ñoä nöôùc thaûi nhaèm ñaûm baûo cho caùc quaù trình xöû lyù tieáp theo. 4. Beå tuyeån noåi: Tuyeån noåi nhaèm taùch rieâng caùc haït raén – loûng hay loûng – loûng baèng caùch taùc ñoäng leân caùc haït coù tæ troïng nhoû hôn tæ troïng trong dung dòch chöùa noù. Quaù trình naøy ñöôïc thöïc hieän baèng caùch ñöa caùc boït khí mòn vaøo pha loûng. Boït khí mòn dính baùm vaøo caùc haït vaø löïc ñaåy noåi ñuû lôùn ñaåy caùc haït dính boït khí leân beà maët. Quaù trình tuyeån noåi ñöôïc söû duïng khi caùc haït lô löûng coù vaän toác laéng raát nhoû, chuùng khoâng theå laéng ñöôïc trong beå laéng. Trong xöû lyù nöôùc thaûi, ngöôøi ta phaân bieät caùc phöông phaùp tuyeån noåi sau: + Tuyeån noåi baèng caùch taùch khoâng khí töø dung dòch. + Tuyeån noåi phaân taùn khoâng khí baèng phöông phaùp cô hoïc. + Tuyeån noåi baèng caáp khoâng khí qua ñaàu khueách taùn baèng vaät lieäu xoáp. + Tuyeån noåi ñieän vaø tuyeån noåi hoùa hoïc. Taùc nhaân thoâng duïng nhaát trong caùc phöông phaùp tuyeån noåi xöû lyù nöôùc thaûi laø khoâng khí. Khoâng khí ñöôïc caáp vaøo nöôùc vaø taïo boït theo caùc phöông phaùp sau: + Suïc khí vaøo nöôùc ôû aùp suaát cao, sau ñoù giaûm aùp – goïi laø tuyeån noåi baèng khoâng khí hoøa tan. + Suïc khí ôû aùp suaát khí quyeån goïi laø tuyeån noåi baèng khoâng khí. + Baõo hoøa khoâng khí ôû aùp suaát khí quyeån sau ñoù thoaùt ra khoûi nöôùc ôû aùp suaát chaân khoâng goïi laø tuyeån noåi chaân khoâng. Phöông phaùp tuyeån noåi coù nhieàu öu ñieåm noåi baäc sau: + Quaù trình thöïc hieän lieân tuïc vaø coù phaïm vi öùng duïng roäng raõi. + Voán ñaàu tö vaø chi phí vaän haønh khoâng lôùn. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 16 - + Thieát bò ñôn giaûn. + Coù ñoä löïa choïn taùch caùc taïp chaát. + Toác ñoä quaù trình tuyeån noåi cao hôn quaù trình laéng vaø coù khaû naêng cho buøn caën coù ñoä aåm thaáp (90 – 95%). Phöông phaùp tuyeån noåi ñöôïc söû duïng roäng raõi trong xöû lyù nöôùc thaûi cuûa nhieàu nghaønh coâng nghieäp. 5. Beå UASB: - UASB laø beå xöû lyù sinh hoïc kò khí doøng chaûy ngöôïc qua lôùp buøn, phaùt trieån maïnh ôû Haø Lan. Xöû lyù baèng phöông phaùp kò khí laø phöông phaùp ñöôïc öùng duïng ñeå xöû lyù caùc loaïi chaát thaûi coù haøm löôïng höõu cô töông ñoái cao, khaû naêng phaân huûy sinh hoïc toát, nhu caàu naêng löôïng thaáp vaø saûn sinh naêng löôïng môùi. - Vì quaù trình phaân huûy kò khí döôùi taùc duïng cuûa buøn hoaït tính laø quaù trình sinh hoïc phöùc taïp trong moâi tröôøng khoâng coù oxi, neân buøn nuoâi caáy ban ñaàu phaûi coù ñoä hoaït tính methane. Ñoä hoaït tính methane caøng cao thì thôøi gian khôûi ñoäng (thôøi gian vaän haønh ban ñaàu ñaït ñeán taûi troïng thieát keá) caøng ngaén. Buøn hoaït tính duøng cho beå UASB neân laáy buøn haït hoaëc buøn laáy töø moät beå xöû lyù kò khí laø toát nhaát, coù theå söû duïng buøn chöùa nhieàu chaát höõu cô nhö buøn töø beå töï hoaïi, phaân gia suùc hoaëc phaân chuoàng. - Noàng ñoä buøn nuoâi caáy ban ñaàu cho beå UASB toái thieåu laø 10Kg VSS/ m3. Löôïng buøn cho vaøo beå khoâng neân nhieàu hôn 60% theå tích beå. - Tröôùc khi vaän haønh beå UASB caàn phaûi xem xeùt thaønh phaàn tính chaát nöôùc thaûi caàn xöû lyù cuï theå nhö haøm löôïng chaát höõu cô, khaû naêng phaân huûy sinh hoïc cuûa nöôùc thaûi, tính ñeäm, haøm löôïng chaát dinh döôõng, haøm löôïng caën lô löûng, caùc hôïp chaát ñoäc, nhieät ñoä nöôùc thaûi … - Khi COD nhoû hôn 100 mg/L, xöû lyù nöôùc thaûi baèng UASB khoâng thích hôïp. Khi COD lôùn hôn 50.000 mg/L, caàn pha loaõng nöôùc thaûi hoaëc tuaàn hoaøn nöôùc ñaàu ra. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 17 - - UASB khoâng thích hôïp ñoái vôùi nöôùc thaûi coù haøm löôïng SS lôùn. Khi noàng ñoä caën lô löûng lôùn hôn 3000 mg/L, caën naøy khoù coù theå phaân huûy sinh hoïc ñöôïc trong thôøi gian löu nöôùc ngaén vaø seõ tích luõy daàn trong beå, gaây trôû ngaïi cho quaù trình phaân huûy nöôùc thaûi. Tuy nhieân, neáu löôïng caën naøy bò cuoán troâi ra khoûi beå thì khoâng coù trôû ngaïi gì. Caën lô löûng seõ löu laïi trong beå hay khoâng tuøy thuoäc vaøo kích thöôùc haït caën vaø haït buøn nuoâi caáy. Khi kích thöôùc cuûa hai loaïi caën naøy gaàn nhö nhau, caën lô löûng seõ tích laïi trong beå. Khi söû duïng buøn haït, caën lô löûng seõ deã daøng bò cuoán troâi ra khoûi beå. Ñoâi khi, löôïng caën lô löûng naøy coù theå bò phaân huûy trong beå. Luùc ñoù, caàn bieát toác ñoä phaân huûy cuûa chuùng ñeå tính thôøi gian löu caën trong beå. - UASB khoâng thích hôïp vôùi nöôùc thaûi coù haøm löôïng amonia lôùn hôn 2.000 mg/L hoaëc nöôùc thaûi coù haøm löôïng sunphate vöôït quaù 500 mg/L ( tæ soá COD/SO42- < = 5). Baûn thaân sunphate khoâng gaây ñoäc nhöng do vi khuaån khöû sunphate deã daøng chuyeån hoùa SO42- thaønh H2S. Khi haøm löôïng SO42- khoâng quaù cao (hoaëc tæ soá COD/SO42- khoâng vöôït quaù 10), seõ khoâng aûnh höôûng ñeán quaù trình phaân huûy kò khí. - Döïa vaøo caùc yeáu toá treân coù theå khaúng ñònh söû duïng UASB cho coâng ngheä söû lyù nöôùc thaûi cao su laø hôïp lyù. - Thôøi gian löu nöôùc trong beå thöôøng keùo daøi töø 30 - 40 giôø, pH trong khoaûng töø 7 - 7,2; nhieät ñoä oån ñònh laø 33 - 350C; taûi troïng höõu cô ñaït töø 10 - 15 kg/m3/ngaøy; noàng ñoä MLSS caàn duy trì trong khoaûng töø 20 ñeán 30g/l. 6. Beå Aerotank : Quaù trình oxy hoaù chaát höõu cô trong beå Aerotank laø nhôø caùc vi sinh vaät phaân huyû hieáu khí. Ñeå ñaûm baûo oxy cho caùc quaù trình oxy hoaù chaát höõu cô vaø giöõ cho buøn hoaït tính ôû traïng thaùi lô löûng thì phaûi luoân luoân duy trì vieäc cung caáp khí. Trong beå Aerotank caàn coù söï kieåm soaùt BOD, COD ñeå giöõ cho taûi troïng beå oån ñònh vaø ñaït hieäu suaát toái öu. Tính quan troïng cuûa buøn laø khaû naêng taïo boâng. Khi boâng hình thaønh thì moät soá vi khuaån beân trong bò tieâu dieät vaø phaân huyû. Do ñoù, thôøi gian löu nöôùc trong beå aerotank TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 18 - khoâng laâu quaù 12 giôø. Buøn hoaït tính coù chöùa nhieàu sinh vaät coù khaû naêng oxy hoaù caùc chaát höõu cô coù nhieàu trong nöôùc thaûi. Soá löôïng quaàn theå vi sinh vaät trong buøn hoaït tính phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá nhö thaønh phaàn chaát thaûi, haøm löôïng caùc chaát thaûi, löôïng oxy hoaø tan, cheá ñoä thuyû ñoäng hoïc cuûa beå. Maät ñoä vi khuaån trong buøn hoaït tính dao ñoäng trong khoaûng töø 108 – 1012 khuaån laïc/mg MLSS. Trong beå phaûn öùng, vi sinh vaät thöïc hieän caùc bieán ñoåi theo caùc phöông trình sau: · Söï oxy hoaù toång hôïp: COHNS + O2 + dinh döôõng ¾®¾VK CO2 + NH3 + C5H7NO2 + caùc saûn phaåm khaùc (Chaát höõu cô) (Teá baøo vi khuaån) · Hoâ haáp noäi sinh: C5H7NO2 + 5O2 ¾®¾VK 5CO2 + NH3 + H2O + naêng löôïng Quaù trình phaân huyû cuûa vi sinh vaät phuï thuoäc vaøo caùc ñieàu kieän sau: pH, nhieät ñoä, caùc chaát dinh döôõng, noàng ñoä buøn vaø tính ñoàng nhaát cuûa nöôùc thaûi. Do ñoù caàn phaûi theo doõi caùc thoâng soá naøy trong beå aerotank. Hieäu quaû xöû lyù BOD cuûa beå aerotank ñaït töø 85 – 95%. 7. Beå laéng: Coù nhieäm vuï laéng, laøm trong nöôùc vaø coâ ñaëc buøn hoaït tính ñeán noàng ñoä nhaát ñònh. Nöôùc thaûi ñöôïc daãn sang hoà hoaøn thieän, buøn ñöôïc tuaàn hoaøn trôû laïi beå aerotank ñeå oån ñònh noàng ñoä MLSS. Löôïng buøn dö ñöa sang beå neùn buøn laøm phaân boùn. Toác ñoä laéng cuûa caùc boâng caën phuï thuoäc vaøo noàng ñoä vaø tính chaát cuûa caën. 8. Hoà hoaøn thieän: Nöôùc thaûi sau khi qua beå laéng noàng ñoä chaát höõu cô vaãn coøn cao ñöôïc tieáp tuïc phaân huyû ôû hoà hoaøn thieän. Oxy cung caáp cho quaù trình oxy hoaù chuû yeáu do söï kheách taùn khoâng khí qua maët nöôùc vaø quaù trình quang hôïp cuûa taûo, reâu … Thôøi gian löu nöôùc trong TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 19 - hoà töø 3 – 6 ngaøy. Hoà hoaøn thieän coù theå keát hôïp xöû lyù nöôùc thaûi vôùi thaû beøo nuoâi caù. Nöôùc thaûi sau hoà hoaøn thieän ñaït tieâu chuaån xaû ra moâi tröôøng. 9. Ngaên chöùa buøn: Buøn töø beå laéng ñöôïc daãn sang ngaên chöùa buøn, taïi ñaây moät phaàn buøn hoaït tính seõ ñöôïc tuaàn hoaøn trôû laïi beå aerotank. Phaàn coøn laïi ñöôïc neùn laïi vaø daãn sang beå eùp buøn. 10. Beå neùn buøn: Coù nhieäm vuï eùp buøn laøm giaûm theå tích cuûa buøn, taïo ñieàu kieän cho vieâïc phôi buøn. 11. Saân phôi buøn: Buøn sau khi ñöôïc neùn trong beå neùn buøn seõ chaûy sang saân phôi buøn nhôø aùp löïc thuûy tónh. Saân phôi taän duïng ñieàu kòeân töï nhieân ñeå giaûm theå tích vaø khoái löôïng caën. Taïi saân phôi ñoä aåm cuûa caën giaûm xuoáng laø do moät phaàn nöôùc boác hôi vaø phaàn khaùc ngaám xuoáng ñaát. Sau moät thôøi gian löu taïi saân phôi buøn ñöôïc chôû ñeán baõi choân laáp hôïp veä sinh. B. TÍNH TOAÙN BEÅ AEROTANK: 1. Tính toaùn beå Aerotank: v Caùc thoâng soá thieát keá · Löu löôïng nöôùc thaûi Q= 500m3/ngaøy · Haøm löôïng BOD5 ôû ñaàu vaøo 250 mg/L · Haøm löôïng COD ôû ñaàu vaøo 300 mg/L · Nhieät ñoä duy trì trong beå 200C · Nöôùc thaûi sau xöû lyù ñaït tieâu chuaån nguoàn loaïi B: q BOD ôû ñaàu ra < 25 mg/L (thaáp hôn tieâu chuaån nguoàn loaïi B) q Caën lô löûng ôû ñaàu ra SSra = 20 mg/L (thaáp hôn tieâu chuaån nguoàn loaïi B) goàm coù 65% laø caën coù theå phaân huyû sinh hoïc TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 20 - · Nöôùc thaûi khi vaøo beå Aerotank coù haøm löôïng chaát raén lô löûng bay hôi ( noàng ñoä vi sinh vaät ban ñaàu) X0 = 0 · Nöôùc thaûi ñöôïc ñieàu chænh sao cho BOD5 : N : P = 100 : 5 : 1 · Tyû soá giöõa löôïng chaát raén lô löûng bay hôi (MLVSS) vôùi löôïng chaát raén lô löûng (MLSS) coù trong nöôùc thaûi laø 0,7 MLSS MLVSS = 0,7 ( ñoä tro cuûa buøn hoaït tính Z = 0,3) · Noàng ñoä buøn hoaït tính tuaàn hoaøn ( tính theo chaát raén lô löûng ) Xr = 7.000 mg/L · Noàng ñoä chaát raén lô löûng bay hôi hay buøn hoaït tính (MLVSS) ñöôïc duy trì trong beå Aerotank laø : X = 3.000 mg/L · Thôøi gian löu buøn trong heä thoáng, qc = 10 ngaøy · Heä soá chuyeån ñoåi giöõa BOD5 vaø BOD20 ( BOD hoaøn toaøn) laø 0,68 · Heä soá phaân huyû noäi baøo, kd = 0,06 ngaøy-1 · Heä soá saûn löôïng toái ña ( tyû soá giöõa teá baøo ñöôïc taïo thaønh vôùi löôïng chaát neàn ñöôïc tieâu thuï ), Y = 0,5 Kg VSS/Kg BOD5 · Loaïi vaø chöùc naêng beå : Beå Aerotank khuaáy troän hoaøn chænh . Öu ñieåm: khoâng xaûy ra hieän töôïng quaù taûi cuïc boä ôû baát cöù phaàn naøo cuûa beå, aùp duïng thích hôïp cho xöû lyù muû cao su vôùi caùc caën khoù laéng. v Tính toaùn beå Aerotank Ø Xaùc ñònh noàng ñoä BOD5 hoaø tan trong nöôùc thaûi ôû ñaàu ra - Sô ñoà laøm vieäc cuûa heä thoáng: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 21 - Q,X0, S0 Qe, S,Xe Qr , Xr , S Qw , Xr Trong ñoù: · Q , Qr, Qw , Qe : löu löôïng nöôùc ñaàu vaøo , löu löôïng buøn tuaàn hoaøn , löu löôïng buøn xaõ vaø löu löôïng nöôùc ñaàu ra , m3/ngaøy · S0 , S : noàng ñoä chaát neàn (tính theo BOD5) ôû ñaàu vaøo vaø noàng ñoä chaát neàn sau khi qua beå Aerotank vaø beå laéng , mg/L · X , Xr , Xc : noàng ñoä chaát raén bay hôi trong beå Aerotank , noàng ñoä buøn tuaàn hoaøn vaø noàng ñoä buøn sau khi qua beå laéng II , mg/L - Phöông trình caân baèng vaät chaát: BOD5 ôû ñaàu ra = BOD5 hoaø tan ñi ra töø beå Aerotank + BOD5 chöùa trong löôïng caën lô löûng ôû ñaàu ra Trong ñoù : · BOD5 ôû ñaàu ra : 25 mg/L · BOD5 hoaø tan ñi ra töø beå Aerotank laø S, mg/L · BOD5 chöùa trong caën lô löûng ôû ñaàu ra ñöôïc xaùc ñònh nhö sau : o Löôïng caën coù theå phaân huyû sinh hoïc coù trong caën lô löûng ôû ñaàu ra : 0,65 ´ 25 = 16,25 mg/L TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 22 - o Löôïng oxy caàn cung caáp ñeå oxy hoaù heát löôïng caën coù theå phaân huyû sinh hoïc laø : 16,25 ´ 1,42 (mgO2/mg teá baøo) = 23,075 mg/L . Löôïng oxy caàn cung caáp naøy chính laø giaù trò BOD20 cuûa phaûn öùng . Quaù trình tính toaùn döïa theo phöông trình phaûn öùng: o o C5H7O2N + 5O2 ® 5CO2 + 2H2O + NH3 + Naêng löôïng 113 mg/L 160 mg/L 1 mg/L 1,42 mg/L o Chuyeån ñoåi töø giaù trò BOD20 sang BOD5 BOD5 = BOD20 ´ 0,68 = 23,075 ´ 0,68 = 15,691 mg/L Vaäy : 25 (mg/L) = S + 15,691 (mg/L) Þ S = 9,309 mg/L Ø Tính hieäu quaû xöû lyù - Tính hieäu quaû xöû lyù tính theo BOD5 hoaø tan: E = 0 0 S SS - ´ 100 = 250 309,9250- ´ 100 = 96,3% - Hieäu quaû xöû lyù cuûa toaøn boä sô ñoà E0 = 250 25250 - ´ 100 = 90% TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 23 - - Theå tích beå Aerotank V = )1( )( 0 cd c kX SSQY q q + - Trong ñoù : · V: Theå tích beå Aerotank , m3 · Q: Löu löôïng nöôùc ñaàu vaøo Q = 500 m3/ngaøy · Y: Heä soá saûn löôïng cöïc ñaïi Y= 0,5 · S0 – S = 250 – 9,309 = 240,691 mg/L · X: Noàng ñoä chaát raén bay hôi ñöôïc duy trì trong beå Aerotank , X= 3.000 mg/L · kd: Heä soá phaân huyû noäi baøo, kd = 0,06 ngaøy-1 · qc: Thôøi gian löu buøn trong heä thoáng, qc = 10 ngaøy V = )1006,01(3000 691,240105,0500 ´+´ ´´´ = 125,4 m3 Choïn V = 125 m3 Ø Thôøi gian löu nöôùc trong beå q = Q V = 500 125 = 0,25 ngaøy » 6 giôø Ø Löôïng buøn phaûi xaõ ra moãi ngaøy - Tính heä soá taïo buøn töø BOD5 Yobs = dc K Y q+1 = 06,0101 5,0 ´+ = 0,3125 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 24 - Trong ñoù: + Y : heä soá saûn löôïng, Y= 0,5 kg VSS/ kg BOD5 + kd: heä soá phaân huyû noäi baøo, kd= 0,06 ngaøy-1 + q c: thôøi gian löu buøn, q c = 10 ngaøy. - Löôïng buøn hoaït tính sinh ra do khöû BOD5 (tính theo MLVSS) Px (VSS) = Yobs ´ Q ´ (S0 – S ) = 0,3125 ´ 500 ´ 240,691 ´ 10-3= 37,61 kgVSS/ngaøy - Toång caën lô löûng sinh ra trong 1 ngaøy Ta bieát MLSS MLVSS = 0,7 Þ MLSS = 7,0 MLVSS Px (SS) = ( ) 7,0 VSSPx = 7,0 61,37 = 53,72 kgSS/ngaøy - Löôïng caën dö haèng ngaøy phaûi xaõ ñi Pxaû = Pxl – Q ´ 25´ 10-3 = 53,72 kgSS/ngaøy - 500 m3/ngaøy ´ 25 g/m3 ´ 10-3 kg/g = 41,22 kg/ngaøy - Tính löôïng buøn xaû ra haèng ngaøy (Qw) töø ñaùy beå laéng theo ñöôøng tuaàn hoaøn buøn qc = eew XQXQ VX + Þ Qw = c ee X XQVX q q- TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 25 - Trong ñoù · V: Theå tích beå Aerotank V= 125 m3 · X: Noàng ñoä chaát raén bay hôi trong beå Aerotank X = 3.000 mg/L · qc : Thôøi gian löu buøn qc = 10 ngaøy · Qe : Löu löôïng nöôùc ñöa ra ngoaøi töø beå laéng ñôït II ( löôïng nöôùc thaûi ra khoûi heä thoáng ). Xem nhö löôïng nöôùc thaát thoaùt do tuaàn hoaøn buøn laø khoâng ñaùng keå neân Qe = Q = 500 m3/ngaøy · Xe: Noàng ñoä chaát raén bay hôi ôû ñaàu ra cuûa heä thoáng Xe=0,7´ SSra = 0,7 ´ 20 = 14 mg/L Þ Qw = 10000.3 1014500000.3125 ´ ´´-´ = 10,2 m3/ngaøy Ø Tính heä soá tuaàn hoaøn (a) töø phöông trình caân baèng vaät chaát vieát cho beå laéng II ( xem nhö löôïng chaát höõu cô bay hôi ôû ñaàu ra cuûa heä thoáng laø khoâng ñaùng keå) Ta coù: X(Q+Qr) = X0Q + XrQr Trong ñoù: + Q: Löu löôïng nöôùc thaûi, Q = 500 m3/ngaøy + X: Noàng ñoä VSS trong beå Aeroten, X = 3.000 + Qr : Löu löôïng buøn hoaït tính tuaàn hoaøn + X0 : Noàng ñoä VSS trong nöôùc thaûi daãn vaøo beå Aeroten, X = 0 + Xr : Noàng ñoä VSS trong buøn tuaàn hoaøn, Xr = 7.000 mg/L TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 26 - Þ X(Q + Qr) = XrQr Vaäy ta coù: a = Q Qr = XXr X - = 000.3000.7 000.3 - = 0,75 Löu löôïng buøn tuaàn hoaøn: Qr = Qa = 500 x 0,75 = 375 m3/ngaøy = 15,625 m3/giôø Ø Tính löôïng oxy caàn cung caáp cho beå Aerotank döïa treân BOD20 - Löôïng oxy caàn thieát trong ñieàu kieän tieâu chuaån OC0 = f SSQ )( 0 - - 1,42Px(VSS) Vôùi f laø heä soá chuyeån ñoåi giöõa BOD5 vaø BOD20 , f= 0,68 OC0 = 100068,0 )309,9250(500 ´ -´ - 1,42 ´ 37,61 = 123,57 kgO2/ngaøy - Löôïng oxy thöïc teá caàn söû duïng cho beå OCt = OC0 Ls s CC C - Trong ñoù · Cs : Noàng ñoä baõo hoaø oxy trong nöôùc ôû nhieät ñoä laøm vieäc Cs = 9,08 mg/L · CL : Löôïng oxy hoaø tan caàn duy trì trong beå CL = 2 mg/L TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 27 - OCt = 123,57´ 208,9 08,9 - = 158,48 kgO2/ngaøy Ø Kieåm tra tyû soá F/M vaø taûi troïng theå tích cuûa beå : Chæ soá F/M M F = X S ´q 0 Trong ñoù: + S0: BOD5 ñaàu vaøo, S0 =250 mg/L + X: Haøm löôïng SS trong beå, X = 3.000 + q : Thôøi gian löu nöôùc, q = 0,25 ngaøy M F = 300025,0 250 ´ = 0,33 ngaøy-1 Giaù trò naøy naèm trong khoaûng cho pheùp cuûa thoâng soá thieát keá beå (0,2-0,6 kg/kg. ngaøy). - Toác ñoä oxy hoaù cuûa 1 g buøn hoaït tính r = X SS q - 0 = 300025,0 309,9250 ´ - = 0,32 ( mg BOD5/g.ngaøy) - Taûi troïng theå tích cuûa beå Aerotank L= V QS ´0 = 125 50010250 3 ´´ - = 1 (kgBOD5/m3ngaøy) TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 28 - Giaù trò naøy trong khoaûng thoâng soá cho pheùp khi thieát keá beå (0,8 -1,92 kgBOD5/m3. ngaøy) - Tính löôïng khoâng khí caàn thieát ñeå cung caáp vaøo beå Qkk = OU OC t ´ f Trong ñoù · OCt : Löôïng oxy thöïc teá caàn söû duïng cho beå : OCt = 158,48 kgO2/ngaøy · OU : Coâng suaát hoaø tan oxy vaøo nöôùc thaûi cuûa thieát bò phaân phoái · Choïn daïng ñóa xoáp , ñöôøng kính 170 mm , dieän tích beà maët F=0,02 m2 · Cöôøng ñoä thoåi khí 200 L/phuùt ñóa = 12 m3/giôø · Ñoä saâu ngaäp nöôùc cuûa thieát bò phaân phoái h = 4m ( laáy gaàn ñuùng baèng chieàu saâu beå) Tra baûng 7.1 trang 112 “ Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi_Trònh Xuaân Lai” ta coù Ou = 7 gO2/ m3.m OU = Ou ´ h = 7´ 4 = 28 g O2/m3 Ou: Coâng suaát hoaø tan oxy vaøo nöôùc thaûi cuûa thieát bò phaân phoái tính theo g O2/m3 khoâng khí · f: heä soá an toaøn , choïn f = 1,5 Qkk = 310.28 48,158 - ´ 1,5 = 8489,83 (m3/ngaøy) = 353,74 (m3/giôø) - Soá ñóa caàn phaân phoái trong beå TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 29 - N = )./(200 )/( diaphutL phutLQkk = 200 67,5895 » 30 ñóa Ø Kích thöôùc beå Aerotank · Theå tích beå Vb = 125 m3 · Chieàu saâu chöùa nöôùc cuûa beå h = 3,7 m · Dieän tích beå F = h V = 7,3 125 » 35 m2 · Chieàu daøi beå L = 7 m · Chieàu roäng beå B = 5m · Chieàu cao döï tröû treân maët nöôùc hdt = 0,3m · Chieàu cao toång coäng cuûa beå H = h+ hdt = 3,7 + 0,3 = 4m Vaäy beå Aerotank coù kích thöôùc nhö sau L ´ B ´ H = 7 ´ 5 ´ 4 (m3) v Tính toaùn caùc thieát bò phuï: Ø Tính toaùn maùy thoåi khí - Aùp löïc caàn thieát cuûa maùy thoåi khí Hm = h1 + hd + H Trong ñoù · h1: Toån thaát trong heä thoáng oáng vaän chuyeån h1 = 0,4m · hd : Toån thaát qua ñóa phun , hd = 0,5m · H : Ñoä saâu ngaäp nöôùc cuûa mieäng voøi phun H = 3,5m Hm = 0,4 + 0,5 + 3,5 = 4,4m TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 30 - Choïn Hm = 4,5m = 0,45atm Aùp löïc maùy thoåi khí tính theo Atmotphe: Pm = 12,10 Hm = 12,10 45,0 = 0,045 atm - Naêng suaát yeâu caàu Qtt = 8489,83 m3/ngaøy = 353,74 m3/h = 0,098 m3/s - Coâng suaát maùy thoåi khí Pmaùy = ne GRT 7,29 1 ú ú û ù ê ê ë é -÷÷ ø ö çç è æ 1 283,0 1 2 p p Trong ñoù · Pmaùy : Coâng suaát yeâu caàu cuûa maùy neùn khí , kW · G: Troïng löôïng cuûa doøng khoâng khí , kg/s G = Qtt ´ rkhí = 0,098 ´ 1,2 = 0,1176 kg/s · R : haèng soá khí , R = 8,314 KJ/K.mol 0K · T1: Nhieät ñoä tuyeät ñoái cuûa khoâng khí ñaàu vaøo T1= 273 + 25 = 298 0K · P1: aùp suaát tuyeät ñoái cuûa khoâng khí ñaàu vaøo P1= 1 atm · P2: aùp suaát tuyeät ñoái cuûa khoâng khí ñaàu ra P2 =Pm + 1 = 0,045 +1=1,045 atm n= K K 1- = 0,283 ( K = 1,395 ñoái vôùi khoâng khí ) · 29,7 : heä soá chuyeån ñoåi · e: Hieäu suaát cuûa maùy , choïn e= 0,7 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 31 - Vaäy : Pmaùy = 7,0283,07,29 298314,81176,0 ´´ ´´ ú ú û ù ê ê ë é -÷ ø ö ç è æ 1 1 045,1 283,0 = 0,62 kW Ø Tính toaùn ñöôøng oáng daãn khí - Vaän toác khí trong oáng daãn khí chính , choïn Vkhí = 15 m/s - Löu löôïng khí caàn cung caáp , Qk = 0,098 m3/s - Ñöôøng kính oáng phaân phoái chính D= pkhi k V Q4 = 14,315 098,04 ´ ´ = 0,091 m Choïn oáng saét traùng keõm D= 90 mm - Töø oáng chính ta phaân laøm 6 oáng nhaùnh cung caáp khí cho beå , löu löôïng khí qua moãi oáng nhaùnh ( Khoaûng caùch giöõa caùc nhaùnh töø 1 – 1,5). Q’k = 5 kQ = 5 098,0 = 0,0196 m3/s - Vaän toác khí qua moãi oáng nhaùnh v’khí = 15 m/s - Ñöôøng kính oáng nhaùnh d = pkhi k v Q ' '4 = 14,315 0196,04 ´ ´ = 0,04 m Choïn loaïi oáng saét traùng keõm d = 40 mm - Kieåm tra laïi vaän toác + Vaän toác khí trong oáng chính Vkhí = 2 4 D Qk p = 209,014,3 098,04 ´ ´ = 15 m/s TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 32 - Vaäy Vkhí naèm trong khoaûng cho pheùp (10 -15 m/s) + Vaän toác khí trong oáng nhaùnh v’khí = 2 '4 d Q k p = 204,014,3 016,04 ´ ´ = 12,7 m/s Vaäy v’khí naèm trong khoaûng cho pheùp (10 -15 m/s) Ø Tính toaùn ñöôøng oáng daãn nöôùc thaûi vaøo beå - Choïn vaän toác nöôùc thaûi trong oáng : v = 0,3 m/s - Löu löôïng nöôùc thaûi : Q = 500 m3/ngaøy = 0,0058 m3/s - Choïn loaïi oáng daãn nöôùc thaûi laø oáng PVC , ñöôøng kính cuûa oáng D = pv Q4 = 14,33,0 0058,04 ´ ´ = 0,157 m Choïn oáng oáng PVC 140 mm - Tính laïi vaän toác nöôùc chaûy trong oáng v= 2 .4 D Q p = 214,014,3 0058,04 ´ ´ = 0,38 m/s Vaän toác nöôùc vaøo naèm trong khoaûng cho pheùp ( 0,3 – 0,7 m/s) Ø Choïn maùy bôm nöôùc thaûi vaøo beå Aerotank - Löu löôïng bôm : Q = 500 m3/ngaøy = 0,0058 m3/s - Coät aùp bôm :H = 8m N = h r 1000 gHQ = 8,01000 881,910000058,0 ´ ´´´ = 0,57 kW = 570W TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 33 - h : hieäu suaát chung cuûa bôm töø 0,72-0,93 , choïn h= 0,8 Ø Tính toaùn ñöôøng oáng daãn buøn tuaàn hoaøn - Löu löôïng buøn tuaàn hoaøn Qr = 375 m3/ng. = 0,00434 m/s. - Choïn vaän toác buøn trong oáng v= 0,3 m/s D = pv Q4 = 14,33,0 00434,04 ´ ´ = 0,136 m Choïn oáng PVC ñöôøng kính = 120mm Ø Bôm buøn tuaàn hoaøn - Löu löôïng bôm :Q’r = 375 m3/ngaøy = 0,00434 m3/s - Coät aùp cuûa bôm :H= 8m - Coâng suaát bôm N = h r 1000 ' gHQ r = 8,01000 881,9100000434,0 ´ ´´´ = 0,43 kW = 43W h : hieäu suaát chung cuûa bôm töø 0,72-0,93 , choïn h= 0,8 2. Beå laéng: Ø Chöùc naêng Loaïi boû buøn hoaït tính ra khoûi nöôùc thaûi baèng phöông phaùp troïng löïc Ø Tính toaùn - Dieän tích phaàn laéng cuûa beå TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 34 - Slaéng = Lt o VC CQ )1( a+ Trong ñoù · Q : löu löôïng nöôùc xöû lyù Q = 500 m3/ngaøy = 20,83 m3/giôø · Co : noàng ñoä buøn duy trì trong beå aeroten (tính theo chaát raén lô löûng) Co = 3.000/0,7 = 5.000 mg/l = 5.000 g/m3 · a : heä soá tuaàn hoaøn a = 0,75 · Ct : noàng ñoä buøn trong doøng tuaàn hoaøn Ct = 7,0 000.7 = 10.000 mg/l = 10.000 g/m3 · VL : vaän toác laéng cuûa beà maët phaân chia öùng vôùi CL, xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm. Tuy nhieân, do khoâng coù ñieàu kieän thí nghieäm neân ta xaùc ñònh VL baèng coâng thöùc sau VL = Vmax. 610-- tKCe Trong ñoù o CL : noàng ñoä caën taïi maët laéng L (beà maët phaân chia) o CL = 2 1 Ct = 2 1 ´10.000 = 5.000 mg/l = 5000 (g/m3) o Vmax = 7 m/h o K = 600 (caën coù chæ soá theå tích 50 < SVI < 150) VL = 7. 610000.5600 -´´-e = 0,35 m/h TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 35 - - Vaäy dieän tích phaàn laéng cuûa beå S = 35,0000.10 000.5)75,01(83,20 ´ ´+´ = 52,075 m2 - Dieän tích cuûa beå neáu beå theâm buoàng phaân phoái trung taâm S = 1,1´ 52,075 = 57,28 m2 - Ñöôøng kính beå S = 4 2D p 14,3 28,5722 ==Þ p SD = 8,54 m Choïn D = 8,5m - Ñöôøng kính buoàng phaân phoái trung taâm dtt = 0,2´D = 0,2´ 8,5 = 1,6 m - Ñöôøng kính oáng loe d’ = 1,35´ dtt = 1,35´ 0,8 = 1,08 m - Chieàu cao oáng loe (h’= 0,2 ¸ 0,5 m) . Choïn h’= 0,3 m. - Ñöôøng kính taám chaén d’’= 1,3 ´ d’ = 1,3 ´ 1,08 = 1,4 m - Chieàu cao töø oáng loe ñeán taám chaén (h’’ = 0,2 ¸ 0,5 m) . Choïn h’’ = 0,3m - Dieän tích buoàng phaân phoái trung taâm F = pd2/4 = 3,14´1,62/4 = 2,01 m2 - Dieän tích vuøng laéng cuûa beå SL = 57,28 – 2,01 = 55,27 m2 - Taûi troïng thuyû löïc TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 36 - a = LS Q = 27,55 500 = 9,05 m3/m2.ngaøy - Vaän toác ñi leân cuûa doøng nöôùc trong beå v = 24 05,9 = 0,38 m/h - Maùng thu ñaët ôû voøng troøn coù ñöôøng kính baèng 0,8 ñöôøng kính beå Dmaùng = 0,8´ 8,5 = 6,8 m - Chieàu daøi maùng thu nöôùc L = p ´ Dmaùng = 3,14´ 6,8 = 21,352 m - Taûi troïng thu nöôùc treân moät meùt daøi cuûa maùng aL = L Q = 352,21 500 = 23,42 (m3/m daøi.ngaøy) < 125 - Taûi troïng buøn b = L or S CQQ ´ + 24 )( = 27,5524 10000.5)375500( 3 ´ ´´+ - = 3,3 kg/m2.h Ø Xaùc ñònh chieàu cao beå - Choïn chieàu cao beå H = 4 m, chieàu cao döï tröõ treân maët thoaùng h1 = 0,3 m. Chieàu cao coät nöôùc trong beå 3,7 m bao goàm : + Chieàu cao phaàn nöôùc trong h2 = 1,8 m + Chieàu cao phaàn choùp ñaùy beå coù ñoä doác 10% veà taâm h3 = 0,1´ (D/2) = 0,1´ (8,5/2) = 0,425 m + Chieàu cao chöùa buøn phaàn hình truï h4 = 3,7 - h2 - h3 = 3,7 – 1,8 – 0,425 = 1,475 m - Theå tích phaàn chöùa buøn trong beå Vb = S ´h4 = 55,27 ´ 1,475 = 81,52 m3 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 37 - - Noàng ñoä buøn trung bình trong beå Ctb = 2 000.10000.5 2 + = + TL CC = 7.500 g/m3 = 7,5 kg/m3 - Löôïng buøn chieám trong beå laéng Gbuøn = Vb´Ctb = 81,52´7,5 = 611,4 kg - Thôøi gian löu nöôùc trong beå laéng - Dung tích beå laéng V = H ´ S = 3,7´ 57,28 = 212 m3 - Löôïng nöôùc ñi vaøo beå laéng QL = (1 + a )´Q = ( 1+ 0,75) ´ 500 = 875 m3/ngaøy - Thôøi gian löu nöôùc vaø buøn trong beå laéng t = LQ V = 875 212 ´24 = 5,8 giôø - Dung tích phaàn laéng VL = 1,8 ´ S = 1,8 ´ 57,28 = 103,1 m3 - Thôøi gian laéng tl = L L Q V = 875 1,103 ´ 24 = 2,82 giôø. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 38 - - Thôøi gian laéng tl = L L Q V = 875 1,103 ´ 24 = 2,82 giôø. C. CHI PHÍ – KEÁT LUAÄN: I. TÍNH TOAÙN CHI PHÍ BEÅ AEROTANK: 1. Phaàn xaây döïng: STT Haïng muïc – Qui caùch Theå tích (m3) Soá löôïng Ñôn giaù (ñoàng) Thaønh tieàn (ñoàng) 1 Beå Aerotank 125 1 1.000.000 125.000.000 2 Beå laéng 212 1 1.000.000 212.000.000 Giaù xaây döïng cho 1m3 beâ toâng laø 1.000.000 ñoàng 2. Phaàn thieát bò: Toång chi phí cho beå Aerotank: 315.500.000 ñoàng II. KEÁT LUAÄN: STT Teân thieát bò Soá löôïng Ñôn giaù (ñoàng) Thaønh tieàn(ñoàng) 1 Heä thoáng thoåi khí, ñöôøng oáng 10.000.00 2 Ñóa phaân phoái khí 30 150.000 4.500.000 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 39 - Nöôùc thaûi cao su coù tính chaát ñaëc tröng laø noàng ñoä chaát höõu cô raát cao vì theá trong coâng ngheä xöû lyù ñoøi hoûi heä thoáng phaûi coù beå phaân huyû chaát höõu cô. Beå Aerotank coù khaû naêng phaân huyû chaát höõu cô vôùi hieäu suaát cao vaø xöû lyù ñöôïc ñeán tieâu chuaån cho pheùp neân ñöôïc quan taâm ñeán tröôùc tieân trong heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cao su. Nhöng tröôùc khi cho nöôùc thaûi qua beå Aerotank caàn phaûi coù caùc coâng trình xöû lyù khaùc ñeå laøm giaûm bôùt noàng ñoä chaát höõu cô. Ñeå ñaït beå Aerotank ñaït hieäu quaû cao, khi thieát keá beå Aerotank caàn phaûi cung caáp ñaày ñuû oxy ñeå khuaáy troän ñeàu caùc chaát höõu cô trong nöôùc thaûi, giöõ cho buøn hoaït tính ôû traïng thaùi lô löûng vaø cung caáp ñuû löôïng buøn hoaït tính tuaàn hoaøn cho beå. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 40 - TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 1- Metcalf & Eddy Wastewater Engineering Treatment, Disposal, Reuse 2- Trònh Xuaân Lai Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lí nöôùc thaûi - Nhaø xuaát baûn xaây döïng - 2000 3- Hoaøng Hueä Xöû lí nöôùc thaûi - Nhaø xuaát baûn xaây döïng - 1996 4- Leâ Vaên caùt Cô sôû hoaù hoïc vaø xöû lí nöôùc - Nhaø xuaát baûn thanh nieân- 1999 5- Soå tay xöû lí nöôùc taäp 1 vaø 2 - Nhaø xuaát baûn xaây döïng – 2000 6- Nguyeãn Vaên Phöôùc Kyõ thuaät xöû lí chaát thaûi coâng nghieäp - Tröôøng ÑH Baùch Khoa Tp HCM 7- Traàn Vaên Nhaân-Nguyeãn Thò Nga Giaùo trình coâng ngheä xöû lí nöôùc thaûi - Nhaø xuaát baûn KHKT 8- Mc. Grawhill Pub Environmental engineering - New Delhi , 1989 9- The Textile Industrial And The Environment , Technical Report N 16 UNEP , 1993 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát keá beå Aerotank xöû lyù nöôùc thaûi cao su GVHD: ÑAËNG VIEÁT HUØNG SVTH: Hoà Hoàng Quy - 41 - MUÏC LUÏC A. TOÅNG QUAN …………………………………………………………………………………..Trang 1 I. Giôùi thieäu ……………………………………………………………………………………..Trang 1 II. Thaønh phaàn caáu taïo cuûa muû cao su…………………………………………………..Trang 2 III. Qui trình sô cheá muû ………………………………………………………………………………Trang 3 III.1 Phaân loaïi vaø sô cheá muû …………………………………………………………………………Trang 3 III.2 Baûo quaûn muû ………………………………………………………………………. Trang 3 III.3 Qui trình coâng ngheä sô cheá muû ……………………………………………………………Trang 4 VI. Thaønh phaàn, tính chaát nöôùc thaûi cao su ……………………………………. Trang 9 B. TÍNH TOAÙN COÂNG TRÌNH XÖÛ LYÙ ………………………………………….. Trang 12 I. Löïa choïn daây chuyeàn coâng ngheä ……………………………………………….. Trang 12 I.1 Cô sôû löïa choïn daây chuyeàn coâng ngheä ……………………………………………… Trang 12 I.2 Ñeà xuaát daây chuyeàn coâng ngheä …………………………………………………… Trang 13 II. Tính toaùn beå Aerotank ……………………………………………………………Trang 19 III. Tính toaùn beå laéng ……………………………………………………………………Trang 28 C. CHI PHÍ – KEÁT LUAÄN ………………………………………………………………….. Trang 33 I. Tính toaùn chi phí beå Aerotank ………………………………………………………………… Trang 33 II. Keát luaän …………………………………………………………………………………… Trang 33 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO GX AN H.I NF O