Đề tài Thiết kế bể Aerotank xử lý nước thải xeo giấy công suất 1000 m3/ngày đêm

LÔØI MÔÛ ÑAÀU Vieät Nam ñang trong giai ñoaïn ñoåi môùi, neàn kinh teá chuyeån mình phaùt trieån maïnh meõ. Caùc ngaønh coâng nghieäp, caùc ñôn vò saûn xuaát tranh ñua phaùt trieån, môû roäng saûn xuaát nhaèm ñaùp öùng nhu caàu ngaøy caøng taêng veà moïi maët cuûa con ngöôøi. Cuõng nhö caùc ngaønh coâng nghieäp khaùc, ngaønh giaáy ñang phaùt trieån khoâng ngöøng, nhu caàu veà giaáy hieän nay laø raát lôùn vôùi chuûng loaïi saûn phaåm ngaøy caøng ña daïng. Theá nhöng ñoù cuõng laø nguyeân nhaân cuûa vieäc löôïng nöôùc thaûi cuõng nhö chaát thaûi khaùc gia taêng ñe doïa oâ nhieãm moâi tröôøng nghieâm troïng vaø caàn ñöôïc kieåm soaùt. Phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc ñöôïc öùng duïng roäng raõi töø hôn 100 naêm nay, ñeán baây giôø, noù ñaõ coù maët trong haàu heát caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi vaø trong töông lai noù vaãn coøn phaùt trieån maïnh meõ vôùi nhieàu coâng trình öùng duïng. Ñoà aùn moân hoïc xöû lyù chaát thaûi maø em thöïc hieän nhaèm nghieân cöùu aùp duïng, tính toaùn thieát keá coâng trình xöû lyù sinh hoïc cho nöôùc thaûi xeo giaáy. Trong quaù trình thöïc hieän ñoà aùn, maëc duø coù coá gaéng nhöng vaãn coøn nhöõng moät soá loãi, neân em cuõng mong muoán ñöôïc thaày coâ goùp yù, chænh söûa vaø giuùp em hoaøn thaønh toát nhieäm vuï cuûa moân hoïc. CHÖÔNG 1 : GIÔÙI THIEÄU CHUNG Ñaët vaán ñeà Coâng nghieäp saûn xuaát giaáy vaø boät giaáy chieám vò trí raát quan troïng trong neàn kinh teá nöôùc ta. Coâng nghieäp giaáy phaùt trieån cuøng vôùi söï phaùt trieån cuûa kinh teá xaõ hoäi, nhu caàu veà caùc saûn phaåm giaáy ngaøy caøng taêng, thu huùt nhieàu lao ñoäng tham gia cuõng nhö keùo theo söï phaùt trieån cuûa moät soá ngaønh lieân quan nhö : laâm nghieäp, xuaát nhaäp khaåu, vaän taûi, . . .; chính vì vaäy ngaønh coâng nghieäp naøy khoâng theå thieáu ñöôïc trong ñôøi soáng cuûa ngöôøi daân. Coâng nghieäp saûn xuaát giaáy ra ñôøi vöøa ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu trong nöôùc vöøa giaûi quyeát vieäc laøm cho moät boä phaän ñaùng keå nhaân daân. Giaáy ñaùp öùng caùc nhu caàu böùc thieát trong cuoäc soáng con ngöôøi ñeå phuïc vuï nhieàu muïc ñích khaùc nhau nhö: giaáy vieát, giaáy in, giaáy bao bì, vaøng maõ, sinh hoaït…Boät giaáy ñöôïc saûn xuaát töø nguyeân lieäu chuû yeáu laø goã, tre, nöùa, loà oà, giaáy taùi sinh,…Tuy nhieân, neáu löôïng nöôùc thaûi do ngaønh coâng nghieäp naøy thaûi ra maø khoâng qua xöû lyù seõ aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán moâi tröôøng nöôùc. Ñoäc tính cuûa caùc doøng nöôùc thaûi töø caùc nhaø maùy saûn xuaát boät giaáy vaø giaáy laø do söï hieän dieän moät hoãn hôïp phöùc taïp caùc dòch chieát trong thaân caây bao goàm : nhöïa caây, caùc axit beùo, lignin … vaø moät soá saûn phaåm phaân huûy cuûa lignin ñaõ bò clo hoùa coù troïng löôïng phaân töû thaáp. Noàng ñoä cuûa moät soá chaát töø dòch chieát coù khaû naêng gaây öùc cheá ñoái vôùi caù. Khi xaû tröïc tieáp nguoàn nöôùc thaûi naøy ra keânh raïch seõ hình thaønh töøng maûng giaáy noåi leân treân maët nöôùc, laøm cho nöôùc coù ñoä maøu khaù cao vaø haøm löôïng DO trong nöôùc haàu nhö baèng khoâng. Ñieàu naøy khoâng nhöõng aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán moâi tröôøng soáng cuûa sinh vaät nöôùc maø coøn giaùn tieáp aûnh höôûng ñeán söùc khoûe cuûa ngöôøi daân trong khu vöïc. Hieän nay coù khoaûng 90 nhaø maùy giaáy ñang hoaït ñoäng trong caû nöôùc, saûn löôïng giaáy caùc tænh phía nam gaàn 90000 taán / naêm, trong ñoù Thaønh phoá Hoà Chí Minh chieám hôn 12000 taán / naêm. Toång saûn löôïng boät giaáy ôû mieàn nam ñaït ñeán 92500 taán / naêm, trong ñoù Thaønh phoá Hoà Chí Minh chieám hôn 18000 taán / naêm. Nöôùc thaûi cuûa nghaønh coâng nghieäp giaáy coù haøm löôïng COD khaù cao 22000 – 46500 mg/l, BOD chieám töø 40 – 60 % COD phaàn lôùn ñöôïc gaây ra töø nhöõng chaát höõu cô khoâng Lignin. Ngoaøi caùc chæ tieâu oâ nhieãm cuûa nöôùc thaûi dòch ñen ñaõ ñöôïc ñeà caäp thì nöôùc thaûi cuûa xeo giaáy coù tæ leä COD, BOD, Lignin khoâng cao baèng nöôùc thaûi dòch ñen nhöng caùc chæ tieâu naøy cuõng vöôït quaù giôùi haïn cho pheùp, do ñoù caàn xöû lyù tröôùc khi xaû vaøo nguoàn tieáp nhaän laø moät ñieàu taát yeáu. Nhieäm vuï cuûa ñoà aùn Tìm hieåu nguoàn goác, tính chaát ñaëc tröng, khaû naêng gaây oâ nhieãm cuûa nöôùc thaûi saûn xuaát giaáy vaø boät giaáy. Toång quan veà caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi coâng nghieäp saûn xuaát giaáy vaø boät giaáy Löïa choïn coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi phuø hôïp Tính toaùn thieát keá coâng trình xöû lyù CHÖÔNG 2 : COÂNG NGHEÄ SAÛN XUAÁT GIAÁY VAØ BOÄT GIAÁY Coâng ngheä saûn xuaát giaáy coù theå chia laøm 2 giai ñoaïn : saûn xuaát boät giaáy vaø xeo giaáy. Sôû dó coù theå chia ra nhö vaäy vì : _ Nguyeân lieäu cuûa giai ñoaïn xeo giaáy laø boät giaáy _ Boät giaáy ñöôïc saûn xuaát töø nhöõng nguyeân lieäu thoâ nhö tre, nöùa, goã ,. . .. Thaønh phaåm cuûa giai ñoaïn naøy laø boät giaáy, boät giaáy coù theå ñöôïc chuyeån sang giai ñoaïn xeo hoaëc laøm saûn phaåm baùn ra thò tröôøng _ Thaønh phaàn vaø noàng ñoä chaát thaûi töø quaù trình saûn xuaát boät giaáy lôùn hôn raát nhieàu so vôùi giai ñoaïn xeo giaáy Giai ñoaïn saûn xuaát boät giaáy Nguyeân lieäu Caùc teá baøo thöïc vaät, ñaëc bieät laø teá baøo goã, chöùa raát nhieàu sôïi cellulose, laø nguyeân lieäu thoâ chính cho coâng ngheä saûn xuaát giaáy vaø boät giaáy. Sôïi cellulose chuû yeáu ñöôïc cung caáp töø caùc nguoàn sau: Caùc loaïi goã : Baïch ñaøn, boà ñeà, môõ, keo,… Caùc thöïc vaät ngoaøi goã : Tre, nöùa, baõ mía, rôm raï,… Caùc vaät lieäu taùi sinh : Vaûi vuïn, giaáy vuïn, giaáy ñaõ söû duïng,… Trong ñoù, goã laø nguoàn cung caáp sôïi quan troïng nhaát. Thaønh phaàn hoùa hoïc cô baûn cuûa goã bao goàm: Cellulose Cellulose laø moät carbohydrate, do nhieàu phaân töû ñöôøng glucose taïo thaønh neân coøn ñöôïc goïi laø polysaccharide. Coâng thöùc hoùa hoïc cuûa cellulose laø (C6H10O5)n, trong ñoù n thay ñoåi tuøy theo loaïi goã. Thoâng thöôøng caùc sôïi cellulose duøng trong saûn xuaát giaáy coù giaù trò n naèm trong khoaûng 600 – 1500. Hemicellulose Caùc chuoãi cellulose daïng daøi ñöôïc goïi laø alpha cellulose. Caùc chuoãi cellulose ngaén hôn thöôøng ñöôïc goïi chung laø hemicellulose. Moät soá hemicellulose lieân keát vôùi caùc cellulose, soá coøn laïi chuû yeáu laø lieân keát vôùi lignin. Thoâng thöôøng, hemicellulose deã bò phaân huûy vaø hoøa tan hôn cellulose neân haøm löôïng cuûa chuùng trong boät giaáy luoân thaáp hôn trong goã. Lignin Laø hôïp chaát cao phaân töû khoâng coù hình daïng xaùc ñònh. Lignin ñoùng vai troø laø caàu noái caùc sôïi goã vôùi nhau. Veà caáu taïo hoùa hoïc, lignin laø moät polymer thôm bao goàm caùc ñôn vò phenyl propane lieân keát vôùi nhau trong khoâng gian 03 chieàu. Extractive Trong caùc sôïi goã coøn coù chöùa moät soá chaát khaùc nhö acid beùo, nhöïa caây, phenol, röôïu, protein,…Haàu heát caùc chaát naøy tan trong nöôùc vaø ñöôïc goïi chung laø extractive. Ngaønh coâng nghieäp saûn xuaát giaáy coøn söû duïng moät löôïng lôùn hoùa chaát ôû caùc coâng ñoaïn naáu, taåy, xeo,… nhö caùc chaát oxi hoùa ñeå khöû lignin (Clo, hypoclorit, peroxit…), ngoaøi ra coøn coù ñaù voâi, xuùt, cao lanh, nhöïa thoâng, caùc chaát keát dính töï nhieân vaø toång hôïp. Qui trình coâng ngheä saûn xuaát boät giaáy Boät giaáy thaønh phaåm Nguyeân lieäu thoâ (loà oâ, daêm, ñuõa) Chaët, baêm nhoû thaønh daêm Taùch nöôùc Khuaáy troän, röûa Nghieàn nhaõo Röûa Naáu Nöôùc thaûi röûa naáu Nöôùc, NaOH Dòch ñen Nöôùc, boät giaáy Nöôùc Nöôùc Nöôùc thaûi Nöôùc thaûi röûa Caùc doøng nöôùc vaøo vaø ra trong coâng ngheä saûn xuaát boät giaáy * Nghieàn boät a. Nghieàn boät töø sôïi taùi cheá Maùy nghieàn boät cô hoïc ñöôïc söû duïng ñeå nghieàn giaáy, troän nöôùc vaø chuyeån hoùa thaønh moät hoãn hôïp ñoàng nhaát, coù theå bôm nhö nöôùc. Caùc chaát nhieãm baån naëng nhö caùt, soûi,… ñöôïc thaûi boû khi chaûy lô löûng trong heä thoáng maùng. Taïi ñaây caùc chaát naëng seõ laéng xuoáng vaø laáy ra khoûi heä thoáng theo ñònh kì. Sôïi ñöôïc phaân loaïi rieâng döôùi daïng huyeàn phuø nheï, sau ñoù ñöôïc chaûy qua moät loaït caùc saøng loïc coù lôùp taám ñuïc loã. ÔÛ ñaây caùc chaát nhieãm baån nheï hôn, nhöng lôùn hôn sôïi seõ bò loaïi ra. Trong moät soá qui trình coâng ngheä caàn phaûi coù saûn phaåm thaät saïch, thì phaûi coù moät loaït caùc cyclon laøm saïch ñaët sau caùc saøng loïc. ÔÛ coâng ñoaïn naøy, phaûi söû duïng moät maùy loïc tinh cô hoïc hoaëc khöû maûnh vuïn nhaèm ñaûm baûo sao cho caùc sôïi taùch rôøi nhau vaø coù theå taïo ra ñuû ñoä beàn lieân keát giöõa caùc sôïi trong giaáy. Caùch saûn xuaát naøy raát phuø hôïp trong vieäc saûn xuaát caùc loaïi bao goùi. b.Nghieàn boät cô hoïc Trong nghieàn boät cô hoïc, caùc sôïi chuû yeáu bò taùch rôøi nhau do löïc cô hoïc trong maùy nghieàn hoaëc trong thieát bò tinh cheá. Qui trình coâng ngheä nguyeân thuûy laø gia coâng goã troøn baèng ñaù – goã ñöôïc eùp baèng ñaù nghieàn quay troøn. Coâng ngheä naøy laøm ra loaïi boät giaáy coù ñoä dai töông ñoái thaáp. ÔÛ caùc maùy tinh cheá TMP (Thermal Mechanical Pulping) vaø caùc maùy nghieàn aùp löïc caùch xöû lyù cô hoïc ñöôïc tieán haønh ôû aùp löïc vaø nhieät ñoä cao, do vaäy boät giaáy coù caùc thuoäc tính ñoä dai toát hôn boät giaáy cô hoïc truyeàn thoáng. c. Nghieàn boät hoùa hoïc vaø baùn hoùa hoïc Trong nghieàn boät hoùa hoïc vaø baùn hoùa hoïc, nguyeân lieäu sôïi ñöôïc xöû lyù vôùi hoùa chaát ôû nhieät ñoä vaø aùp löïc cao (naáu). Muïc ñích cuûa quaù trình xöû lyù naøy laø nhaèm hoøa tan hoaëc laøm meàm thaønh phaàn chính cuûa chaát lignin lieân keát caùc sôïi trong nguyeân lieäu vôùi nhau, ñoàng thôøi laïi gaây ra söï phaù huûy caøng ít caøng toát ñoái vôùi thaønh phaàn cellulose (taêng ñoä dai cuûa sôïi). Caùch xöû lyù naøy ñöôïc tieán haønh trong noài aùp suaát (noài naáu), coù theå vaän haønh theo cheá ñoä lieân tuïc hoaëc theo töøng meû. * Sau khi chöng naáu, hoùa chaát chuaån bò cho quaù trình taïo boät giaáy ñöôïc chuyeån vaøo vaø ñoùng naép laïi. ÔÛ ñoù nhöõng chaát loûng maøu ñen (nöôùc thaûi dòch ñen) seõ xaû boû bôûi nhöõng oáng thaùo nöôùc. Boät giaáy ñöôïc coâ caïn sau ñoù röûa, nöôùc röûa naøy coù theå xaû boû, taùi söû duïng hay cho quay trôû laïi quaù trình phaân taùch taùi taïo ban ñaàu. Trong quaù trình röûa boät giaáy, do ñi qua caùc maùy loïc saïch neân nhöõng maùc goã vaø caùc chaát khoâng bò phaân huûy seõ bò loaïi boû. Sau ñoù ñöôïc daãn vaøo boä phaän khöû nöôùc bao goàm moät löôùi chaén hình truï (goïi laø löôùi gaïn boät giaáy) xoay quanh ñöôøng daãn boät giaáy vaøo. Sau khi khöû nöôùc hoãn hôïp ñöôïc chuyeån sang beå taåy traéng , ôû ñaây hoãn hôïp ñöôïc xaùo troän trong nöôùc aám hoøa tan dung dòch canxi hypochlorite Ca(OCl)2 hay hydrogen peroxide. Saûn phaåm sau quaù trình naøy laø saûn phaåm boät giaáy coù theå baùn hay taùi taïo trong coâng nghieäp laøm giaáy. Giai ñoaïn laøm giaáy Thaønh phaåm Caét cuoän Xeo giaáy Caùn eùp (taïo hình giaáy) Phoái lieäu Laéng loïc Nghieàn tinh Hoøa troän Nguyeân lieäu thoâ (Giaáy vuïn, boät giaáy) Nöôùc thaûi Nöôùc Pheøn, nhöïa thoâng, maøu Caùc doøng nöôùc vaøo vaø ra cuûa coâng ñoaïn laøm giaáy Quaù trình laøm giaáy bao goàm tröôùc tieân laø choïn löïa söï xaùo troän thích hôïp cuûa boät giaáy (goã, vaûi cuõ, caây lanh, sôïi ñay, rôm, baùo cuõ, . . .). Hoãn hôïp boät giaáy bò phaân huyû vaø xaùo troän trong maùy nhaøo troän hay nhöõng loaïi thieát bò nhoài vôùi thuoác nhuoäm, ñeå chaát löôïng saûn phaåm giaáy sau cuøng ñaït chaát löôïng toát, ngöôøi ta cho hoà vaøo ñeå laép ñaày nhöõng loã roãng do boät khí coù trong boät giaáy. Boät giaáy ñöôïc tinh cheá trong pheãu hình noõn loõm coá ñònh, beân trong vaø beân ngoaøi maët hình noùn gaén nhöõng con dao cuøn, maùy coù toác ñoä quay ñieàu chænh ñöôïc vôùi muïc ñích xaùo troän vaø ñieàu chænh ñoàng daïng quaù trình laøm giaáy. Cuoái cuøng boät giaáy ñöôïc loïc qua löôùi chaén ñeå loaïi boû nhöõng daïng voùn cuïc vaø nhöõng buøn taïo veát laøm giaûm chaát löôïng cuûa giaáy. Keá tieáp boät giaáy ñöôïc chuyeån qua nhöõng daây ñai cuûa nhöõng löôùi chaén vaø mang vaøo maùy caùn. Nöôùc loaïi boû trong giai ñoaïn naøy laø nöôùc thaûi xeo, do maøu cuûa nöôùc neân ngöôøi ta coøn goïi laø nöôùc thaûi doøng traéng. Khuoân in giaáy bao goàm nhöõng maùy caùn sau: maùy caùn gaïn loïc ñeå loaïi boû nhöõng giaáy khoâng chaát löôïng, caùn huùt ñeå loaïi boû nöôùc, eùp vaø caùn khoâ khöû phaàn nöôùc coøn laïi tröôùc khi cho ra giaáy, vaø cuoái cuøng laø caùn hoaøn taát ñeå ñònh hình cuoái cuøng laø saûn phaåm giaáy. Saûn phaåm cuoái cuøng naøy duøng vôùi nhieàu muïc ñích nhö giaáy in, baùo, giaáy goùi, giaáy vieát, giaáy thaám, giaáy goùi thöïc phaåm khoâng thaám, . . . Caùc loaïi nöôùc thaûi _ Doøng thaûi röûa nguyeân lieäu bao goàm chaát höõu cô hoøa tan, ñaát ñaù, thuoác baûo veä thöïc vaät, voû caây, . . . _ Doøng thaûi cuûa quaù trình naáu vaø röûa sau naáu chöùa phaàn lôùn caùc chaát höõu cô hoøa tan, caùc hoùa chaát naáu vaø moät phaàn xô sôïi. Doøng thaûi coù maøu toái neân thöôøng ñöôïc goïi laø dòch ñen. Dòch ñen coù noàng ñoä chaát khoâ khoaûng 25 ñeán 35 %, tyû leä giöõa chaát höõu cô vaø voâ cô 70:30. _ Thaønh phaàn höõu cô chuû yeáu laø trong dòch ñen lignin hoøa tan vaøo dòch kieàm (30 ñeán 35% khoái löôïng chaát khoâ), ngoaøi ra laø nhöõng saûn phaåm phaân huûy hydratcacbon, axit höõu cô. Thaønh phaàn höõu cô bao goàm nhöõng chaát naáu, moät phaàn nhoû laø NaOH, Na2S, Na2SO4, Na2CO3 coøn phaàn nhieàu laø kieàm natrisunfat lieân keát vôùi caùc chaát höõu cô trong kieàm. ÔÛ nhöõng nhaø maùy lôùn, doøng thaûi naøy ñöôïc xöû lyù ñeå thu hoài taùi sinh söû duïng laïi kieàm baèng phöông phaùp coâ ñaëc – ñoát chaùy caùc chaát höõu cô – xuùt hoùa. Ñoái vôùi nhöõng nhaø maùy nhoû thöôøng khoâng coù heä thoáng thu hoài dòch ñen, doøng thaûi naøy ñöôïc thaûi thaúng cuøng caùc doøng thaûi khaùc cuûa nhaø maùy, gaây taùc ñoäng xaáu tôùi moâi tröôøng. _ Doøng thaûi töø coâng ñoaïn taåy cuûa caùc nhaø maùy saûn xuaát boät giaáy baèng phöông phaùp hoùa hoïc vaø baùn hoùa chöùa caùc hôïp chaát höõu cô, lignin hoøa tan vaø hôïp chaát taïo thaønhcuûa nhöõng chaát ñoù vôùi chaát taåy ôû daïng ñoäc haïi, coù khaû naêng tích tuï sinh hoïc trong cô theû soáng nhö caùc hôïp chaát clo höõu cô, laøm taêng AOX trong nöôùc thaûi. Doøng naøy coù ñoä maøu, giaù trò BOD5 vaø COD cao. _ Doøng thaûi töø quaù trình nghieàn boät vaø xeo giaáy chuû yeáu chöùa xô sôïi mòn, boät giaáy ôû daïng lô löûng vaø caùc chaát phuï gia nhö nhöïa thoâng, phaåm maøu, cao lanh. _ Doøng thaûi töø caùc khaâu röûa thieát bò, röûa saøn, doøng chaûy traøn coù haøm löôïng caùc chaát lô löûng vaø caùc hoùa chaát rôi vaõi. Doøng naøy khoâng lieân tuïc. _ Nöôùc ngöng cuûa quaù trình coâ ñaëc trong heä thoáng xöû lyù thu hoài hoùa chaát töø dòch ñen. Möùc ñoä oâ nhieãm cuûa nöôùc ngöng phuï thuoäc vaøo loaïi goã, coâng ngheä saûn xuaát. _ Nöôùc thaûi sinh hoaït. Nöôùc thaûi töø coâng ngheä xeo giaáy Doøng thaûi töø coâng ngheä xeo giaáy chöùa chuû yeáu boät giaáy vaø caùc chaát phuï gia, goïi laø nöôùc traéng. Nöôùc naøy ñöôïc taùch ra töø caùc boä phaän cuûa maùy xeo giaáy nhö khöû nöôùc, eùp giaáy. Phaàn lôùn doøng thaûi naøy ñöôïc söû duïng tröïc tieáp cho giai ñoaïn taïo hình giaáy hay cho coâng ñoaïn chuaån bò nguyeân lieäu vaøo maùy xeo hoaëc coù theå giaùn tieáp sau khi nöôùc thaûi ñöôïc qua beå laéng ñeå thu hoài giaáy vaø xô sôïi. Nöôùc thaûi coâng ñoaïn naøy ñoâi khi coù theå chieám tôùi 90% löu löôïng toång coäng cuûa nhaø maùy nhöng töông ñoái saïch noàng ñoä chaát nhieãm baån khoâng cao, BOD trung bình, ñoä maøu thaáp, pH gaàn trung tính, khoâng chöùa lignin, haøm löôïng chaát raén lô löûng cao, chuû yeáu laø do boät giaáy vaø chaát ñoän thaát thoaùt. Löôïng chaát raén naøy coù theå deã daøng thu hoài baèng caùc phöông phaùp laéng. * Thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi coâng ñoaïn xeo giaáy Thoâng soá Ñaàu vaøo Möùc ñoä xöû lyù (TCVN 5945 : 1995, loaïi B) PH 6.3 – 7.2 6.0 – 8.5 BOD5 toång, mg/L 500 £ 50 COD, mg/L 1100 £ 100 SS, mg/L 653 £ 100 Ñoä maøu, Pt – Co 450 N – NH3, mg/L 1.15 £ 35 P – PO43-, mg/L 1.21 £ 4 CHÖÔNG 3 : CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI COÂNG NGHIEÄP Xöû lyù cô hoïc Xöû lyù cô hoïc nhaèm muïc ñích Taùch caùc chaát khoâng hoøa tan, nhöõng vaät chaát lô löûng coù kích thöôùc lôùn (raùc, nhöïa, daàu môõõ, caën lô löûng, caùc taïp chaát noåi…) ra khoûi nöôùc thaûi. Loaïi boû caën naëng nhö soûi, caùt, maûnh kim loaïi, thuûy tinh… Ñieàu hoaø löu löôïng vaø noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm trong nöôùc thaûi. Xöû lyù cô hoïc laø giai ñoaïn chuaån bò vaø taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho caùc quaù trình xöû lyù hoaù lyù vaø sinh hoïc . Song chaén raùc Song chaén raùc thöôøng ñöôïc laøm baèng kim loaïi, ñaët ôû cöûa vaøo keânh daãn. Tuøy theo kích thöôùc khe hôû, song chaén raùc ñöôïc phaân thaønh loaïi thoâ, trung bình vaø mòn. Song chaén raùc thoâ coù khoaûng caùch giöõa caùc thanh töø 60 – 100 mm vaø song chaén raùc mòn coù khoaûng caùch giöõa caùc thanh töø 10 – 25 mm. Raùc coù theå laáy baèng phöông phaùp thuû coâng hoaëc thieát bò caøo raùc cô khí. Beå laéng caùt Beå laéng caùt coù nhieäm vuï loaïi boû caùt, cuoäi, xæ loø hoaëc caùc loaïi taïp chaát voâ cô khaùc coù kích thöôùc töø 0,2 – 2 mm ra khoûi nöôùc thaûi nhaèm ñaûm baûo an toaøn cho bôm khoûi bò caùt, soûi baøo moøn, traùnh taéc ñöôøng oáng daãn vaø traùnh aûnh höôûng ñeán coâng trình sinh hoïc phía sau. Beå laéng Beå laéng coù nhieäm vuï laéng caùc haït caën lô löûng coù saün trong nöôùc thaûi, caën hình thaønh trong quaù trình keo tuï taïo boâng (beå laéng ñôït 1) hoaëc caën sinh ra trong quaù trình xöû lyù sinh hoïc (beå laéng ñôït 2). Theo chieàu doøng chaûy, beå laéng ñöôïc phaân thaønh: beå laéng ngang vaø beå laéng ñöùng. Quaù trình loïc Loïc ñöôïc öùng duïng ñeå taùch caùc taïp chaát coù kích thöôùc nhoû khi khoâng theå loaïi ñöôïc baèng phöông phaùp laéng. Quaù trình loïc ít khi söû duïng trong xöû lyù nöôùc thaûi, thöôøng chæ söû duïng trong tröôøng hôïp nöôùc sau xöû lyù ñoøi hoûi coù chaát löôïng cao. Caùc phöông phaùp hoaù lyù Keo tuï Caùc haït caën coù kích thöôùc nhoû hôn 10-4 mm thöôøng khoâng theå töï laéng ñöôïc maø luoân toàn taïi ôû traïng thaùi lô löûng. Muoán loaïi boû caùc haït caën lô löûng phaûi duøng bieän phaùp xöû lyù cô hoïc keát hôïp vôùi bieän phaùp hoùa hoïc, töùc laø cho vaøo nöôùc caàn xöû lyù caùc chaát phaûn öùng ñeå taïo ra caùc haït keo coù khaû naêng keát dính laïi vôùi nhau vaø dính keát caùc haït caën lô löûng trong nöôùc, taïo thaønh caùc boâng caën lôùn hôn coù troïng löôïng ñaùng keå. Do ñoù, caùc boâng caën môùi taïo thaønh deã daøng laéng xuoáng ôû beå laéng. Ñeå thöïc hieän quaù trình keo tuï, ngöôøi ta cho vaøo trong nöôùc caùc chaát keo tuï thích hôïp nhö : pheøn nhoâm Al2(SO4)3, pheøn saét loaïi FeSO4, Fe2(SO4)3 hoaëc loaïi FeCl3. Caùc loaïi pheøn naøy ñöôïc ñöa vaøo nöôùc döôùi daïng dung dòch hoøa tan. Tuyeån noåi Quaù trình tuyeån noåi ñöôïc thöïc hieän baèng caùch suïc caùc boït khí nhoû vaøo pha loûng. Caùc boït khí naøy seõ keát dính vôùi caùc haït caën. Khi khoái löôïng rieâng cuûa taäp hôïp boït khí vaø caën nhoû hôn khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc, caën seõ theo boït khí noåi leân beà maët. Haáp phuï Quaù trình haáp phuï ñöôïc thöïc hieän baèng caùch cho tieáp xuùc hai pha khoâng hoøa tan laø pha raén (chaát haáp phuï) vôùi pha khí hoaëc pha loûng. Dung chaát (chaát bò haáp thuï) seõ ñi töø pha loûng (hoaëc pha khí) ñeán pha raén cho ñeán khi noàng ñoä dung chaát trong dung dòch ñaït caân baèng. Caùc chaát haáp phuï thöôøng söû duïng: than hoaït tính, tro, xæ, maït cöa, silicagen, keo nhoâm. Trao ñoåi ion Phöông phaùp naøy coù theå khöû töông ñoái trieät ñeå caùc taïp chaát ôû traïng thaùi ion trong nöôùc nhö Zn, Cu, Cr, Ni, Hg, Mn … cuõng nhö caùc hôïp chaát cuûa asen, photpho, xyanua, chaát phoùng xaï. Thöôøng söû duïng nhöïa trao ñoåi ion nhaèm khöû cöùng vaø khöû khoaùng. Caùc phöông phaùp hoùa hoïc Phöông phaùp trung hoøa Nhaèm trung hoøa nöôùc thaûi coù pH quaù cao hoaëc quaù thaáp, taïo ñieàu kieän cho caùc quaù trình xöû lyù hoùa lyù vaø sinh hoïc : H+ + OH- ® H2O Voâi (Ca(OH)2) thöôøng ñöôïc söû duïng roäng raõi nhö moät bazô ñeå xöû lyù caùc nöôùc thaûi coù tính axit, trong khi axit sulfuric (H2SO4) laø moät chaát töông ñoái reû tieàn duøng trong xöû lyù nöôùc thaûi coù tính bazô. Phöông phaùp oxy hoùa – khöû Phöông phaùp naøy ñöôïc duøng ñeå: Khöû truøng nöôùc. Chuyeån moät nguyeân toá hoøa tan sang keát tuûa hoaëc moät nguyeân toá hoøa tan sang theå khí. Bieán ñoåi moät chaát khoâng phaân huûy sinh hoïc thaønh nhieàu chaát ñôn giaûn hôn, coù khaû naêng ñoàng hoùa baèng vi khuaån. Loaïi boû caùc kim loaïi naëng nhö Cu, Pb, Zn, Cr, Ni, As …vaø moät soá chaát ñoäc nhö cyanua. Caùc chaát oxy hoùa thoâng duïng:Ozon, Chlorine, Hydro peroxide, Kali permanganate Quaù trình naøy thöôøng phuï thuoäc roõ reät vaøo pH vaø söï hieän dieän cuûa chaát xuùc taùc. Keát tuûa hoùa hoïc Keát tuûa hoùa hoïc thöôøng ñöôïc söû duïng ñeå loaïi tröø caùc kim loaïi naëng trong nöôùc. Phöông phaùp ñöôïc söû duïng roäng raõi nhaát ñeå keát tuûa caùc kim loaïi laø taïo thaønh caùc hydroxide, ví duï : Cr3+ + 3OH- ® Cr(OH)3 Fe3+ + 3OH- ® Fe(OH)3 Phöông phaùp keát tuûa hoùa hoïc hay ñöôïc söû duïng nhaát laø phöông phaùp taïo caùc keát tuûa vôùi voâi. Soda cuõng coù theå ñöôïc söû duïng ñeå keát tuûa caùc kim loaïi döôùi daïng hydroxide (Fe(OH)3), carbonate (CdCO3), …Anion carbonate taïo ra hydroxide do phaûn öùng thuûy phaân vôùi nöôùc : CO32- + H2O ® HCO3- + OH- Phöông phaùp sinh hoïc Phöông phaùp sinh hoïc ñöôïc öùng duïng ñeå xöû lyù caùc chaát höõu cô hoøa tan coù trong nöôùc thaûi cuõng nhö moät soá chaát voâ cô nhö: H2S, sulfide, ammonia, … döïa treân cô sôû hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät. Vi sinh vaät söû duïng chaát höõu cô vaø moät soá khoaùng chaát laøm thöùc aên ñeå sinh tröôûng vaø phaùt trieån. Moät caùch toång quaùt, phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc coù theå phaân thaønh 2 loaïi : Phöông phaùp kî khí : Söû duïng nhoùm vi sinh vaät kî khí, hoaït ñoäng trong ñieàu kieän khoâng coù oâxy. Phöông phaùp hieáu khí : Söû duïng nhoùm vi sinh vaät hieáu khí, hoaït ñoäng trong ñieàu kieän cung caáp oâxy lieân tuïc. Phöông phaùp sinh hoïc nhaân taïo Quaù trình kî khí * Beå phaûn öùng yeám khí tieáp xuùc Quaù trình phaân huûy xaûy ra trong beå kín vôùi buøn tuaàn hoaøn. Hoãn hôïp buøn vaø nöôùc thaûi trong beå ñöôïc khuaáy troän hoaøn toaøn, sau khi phaân huûy hoãn hôïp ñöôïc ñöa sang beå laéng hoaëc beå tuyeån noåi ñeå taùch rieâng buøn vaø nöôùc. Buøn tuaàn hoaøn trôû laïi beå kî khí, löôïng buøn dö thaûi boû thöôøng raát ít do toác ñoä sinh tröôûng cuûa vi sinh vaät khaù chaäm. * Beå xöû lyù baèng lôùp buøn kî khí vôùi doøng nöôùc ñi töø döôùi leân (UASB) Ñaây laø moät trong nhöõng quaù trình kî khí öùng duïng roäng raõi nhaát treân theá do hai ñaëc ñieåm chính sau : Caû ba quaù trình phaân huûy-laéng buøn-taùch khí ñöôïc laép ñaët trong cuøng moät coâng trình. Taïo thaønh caùc loaïi buøn haït coù maät ñoä vi sinh vaät raát cao vaø toác ñoä laéng vöôït xa so vôùi buøn hoaït tính hieáu khí daïng lô löûng Beân caïnh ñoù, quaù trình xöû lyù sinh hoïc kî khí UASB coøn coù nhöõng öu ñieåm so vôùi quaù trình buøn hoaït tính hieáu khí nhö : Ít tieâu toán naêng löôïng vaän haønh. Ít buøn dö neân giaûm chi phí xöû lyù buøn. Buøn sinh ra deã taùch nöôùc. Nhu caàu dinh döôõng thaáp neân giaûm chi phí boå sung dinh döôõng. Coù khaû naêng thu hoài naêng löôïng töø khí Methane. * Beå loïc kî khí Beå loïc kî khí laø moät beå chöùa vaät lieäu tieáp xuùc ñeå xöû lyù chaát höõu cô chöùa carbon trong nöôùc thaûi. Nöôùc thaûi ñöôïc daãn vaøo beå töø döôùi leân hoaëc töø treân xuoáng, tieáp xuùc vôùi lôùp vaät lieäu treân ñoù coù vi sinh vaät kî khí sinh tröôûng vaø phaùt trieån. Vì vi sinh vaät ñöôïc giöõ treân beà maët vaät lieäu tieáp xuùc vaø khoâng bò röûa troâi theo nöôùc sau xöû lyù neân thôøi gian löu cuûa teá baøo sinh vaät raát cao (khoaûng 100 ngaøy). Quaù trình hieáu khí Quaù trình xöû lyù hieáu khí vôùi vi sinh vaät sinh tröôûng daïng lô löûng Trong quaù trình buøn hoaït tính, caùc chaát höõu cô hoøa tan vaø khoâng hoøa tan chuyeån hoùa thaønh boâng buøn sinh hoïc – quaàn theå vi sinh vaät hieáu khí – coù khaû naêng laéng döôùi taùc duïng cuûa troïng löïc. Nöôùc chaûy lieân tuïc vaøo beå aeroten, trong ñoù khí ñöôïc ñöa vaøo cuøng xaùo troän vôùi buøn hoaït tính cung caáp oâxy cho vi sinh vaät phaân huûy chaát höõu cô. Döôùi ñieàu kieän nhö theá, vi sinh vaät sinh tröôûng taêng sinh khoái vaø keát thaønh boâng buøn. Hoãn hôïp buøn vaø nöôùc thaûi chaûy ñeán beå laéng ñôït 2 vaø taïi ñaây buøn hoaït tính laéng xuoáng ñaùy. Moät löôïng lôùn buøn hoaït tính (25 – 75% löu löôïng) tuaàn hoaøn veà beå aeroten ñeå giöõ oån ñònh maät ñoä vi khuaån, taïo ñieàu kieän phaân huûy nhanh chaát höõu cô. Löôïng sinh khoái dö moãi ngaøy cuøng vôùi löôïng buøn töôi töø beå laéng 1 ñöôïc daãn tieáp tuïc ñeán coâng trình xöû lyù buøn. Moät soá daïng beå öùng duïng quaù trình buøn hoaït tính lô löûng nhö : Beå aeroten thoâng thöôøng, beå aeroten xaùo troän hoaøn chænh, möông oâxy hoùa, beå hoaït ñoäng giaùn ñoaïn, . . . * Beå aeroten thoâng thöôøng Hình 3.1 : Beå aeroten thoâng thöôøng * Beå aerotank xaùo troän hoaøn toaøn Ñoøi hoûi choïn hình daïng beå, trang thieát bò suïc khí thích hôïp. Thieát bò suïc khí cô khí (motour vaø caùnh khuaáy) hoaëc thieát bò khueách taùn khí thöôøng ñöôïc söû duïng. * Möông oxy hoùa Laø möông daãn daïng voøng coù suïc khí ñeå taïo doøng chaûy trong möông coù vaän toác ñuû xaùo troän buøn hoaït tính. Vaän toác trong möông thöôøng ñöôïc thieát keá lôùn hôn 3 m/s ñeå traùnh caën laéng. Möông oâxy hoùa coù theå keát hôïp quaù trình xöû lyù nitô. * Beå hoaït ñoäng giaùn ñoaïn (SBR) Beå hoaït ñoäng giaùn ñoaïn laø heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi vôùi buøn hoaït tính theo kieåu laøm ñaày vaø xaû caïn. Quaù trình xaûy ra trong beå SBR töông töï nhö trong beå buøn hoaït tính hoaït ñoäng lieân tuïc, chæ coù ñieàu taát caû quaù trình xaûy ra trong cuøng moät beå vaø ñöôïc thöïc hieän laàn löôït theo caùc böôùc : (1) laøm ñaày, (2) phaûn öùng, (3) laéng, (4) xaû caïn, (5) ngöng. Quaù trình xöû lyù hieáu khí vôùi vi sinh vaät sinh tröôûng daïng dính baùm * Beå loïc sinh hoïc Beå loïc sinh hoïc chöùa ñaày vaät lieäu tieáp xuùc, laø giaù theå cho vi sinh vaät soáng baùm. Vaät lieäu tieáp xuùc thöôøng laø ñaù coù ñöôøng kính trung bình 25 – 100 mm, hoaëc vaät lieäu nhöïa coù hình daïng khaùc nhau, … coù chieàu cao töø 4 – 12 m. Nöôùc thaûi ñöôïc phaân boá ñeàu treân maët lôùp vaät lieäu baèng heä thoáng quay hoaëc voøi phun. Quaàn theå vi sinh vaät soáng baùm treân giaù theå taïo neân maøng nhaày sinh hoïc coù khaû naêng haáp phuï vaø phaân huûy chaát höõu cô chöùa trong nöôùc thaûi. Quaàn theå vi sinh vaät naøy coù theå bao goàm vi khuaån hieáu khí, kî khí vaø tuøy tieän, naám, taûo, vaø caùc ñoäng vaät nguyeân sinh, … trong ñoù vi khuaån tuøy tieän chieám öu theá. Phaàn beân ngoaøi lôùp maøng nhaày (khoaûng 0,1 – 0,2 mm) laø loaïi vi sinh hieáu khí. Khi vi sinh phaùt trieån, chieàu daøy lôùp maøng ngaøy caøng taêng, vi sinh lôùp ngoaøi tieâu thuï heát löôïng oâxy khueách taùn tröôùc khi oâxy thaám vaøo beân trong. Vì vaäy, gaàn saùt beà maët giaù theå moâi tröôøng kî khí hình thaønh. Khi lôùp maøng daøy, chaát höõu cô bò phaân huûy hoaøn toaøn ôû lôùp ngoaøi, vi sinh soáng gaàn beà maët giaù theå thieáu nguoàn cô chaát, chaát dinh döôõng daãn ñeán tình traïng phaân huûy noäi baøo vaø maát ñi khaû naêng baùm dính. Nöôùc thaûi sau xöû lyù ñöôïc thu qua heä thoáng thu nöôùc ñaët beân döôùi. Sau khi ra khoûi beå, nöôùc thaûi vaøo beå laéng ñôït hai ñeå loaïi boû maøng vi sinh taùch khoûi giaù theå. Nöôùc sau xöû lyù coù theå tuaàn hoaøn ñeå pha loaõng nöôùc thaûi ñaàu vaøo beå loïc sinh hoïc, ñoàng thôøi duy trì ñoä aåm cho maøng nhaày. * Beå loïc sinh hoïc tieáp xuùc quay (RBC) RBC bao goàm caùc ñóa troøn polystyren hoaëc polyvinyl chloride ñaët gaàn saùt nhau. Ñóa nhuùng chìm moät phaàn trong nöôùc thaûi vaø quay ôû toác ñoä chaäm. Töông töï nhö beå loïc sinh hoïc, maøng vi sinh hình thaønh vaø baùm treân beà maët ñóa. Khi ñóa quay, mang sinh khoái treân ñóa tieáp xuùc vôùi chaát höõu cô trong nöôùc thaûi vaø sau ñoù tieáp xuùc vôùi oâxy. Ñóa quay taïo ñieàu kieän chuyeån hoùa oâxy vaø luoân giöõ sinh khoái trong ñieàu kieän hieáu khí. Ñoàng thôøi, khi ñóa quay taïo neân löïc caét loaïi boû caùc maøng vi sinh khoâng coøn khaû naêng baùm dính vaø giöõ chuùng ôû daïng lô löûng ñeå ñöa sang beå laéng ñôït hai. Phöông phaùp sinh hoïc töï nhieân Cô sôû cuûa phöông phaùp naøy laø döïa vaøo khaû naêng töï laøm saïch cuûa ñaát vaø nguoàn nöôùc. Vieäc xöû lyù nöôùc thaûi ñöôïc thöïc hieän treân caùc coâng trình : * Caùnh ñoàng töôùi Daãn nöôùc thaûi theo heä thoáng möông ñaát treân caùnh ñoàng töôùi, duøng bôm vaø oáng phaân phoái phun nöôùc thaûi leân maët ñaát. Moät phaàn nöôùc boác hôi, phaàn coøn laïi thaám vaøo ñaát ñeå taïo ñoä aåm vaø cung caáp moät phaàn chaát dinh döôõng cho caây coû sinh tröôûng. Phöông phaùp naøy chæ ñöôïc duøng haïn cheá ôû nhöõng nôi coù khoái löôïng nöôùc thaûi nhoû, vuøng ñaát khoâ caèn xa khu daân cö, ñoä boác hôi cao vaø ñaát luoân thieáu ñoä aåm. ÔÛ caùnh ñoàng töôùi khoâng ñöôïc troàng rau xanh vaø caây thöïc phaåm vì vi khuaån, viruùt gaây beänh vaø kim loaïi naëng trong nöôùc thaûi chöa ñöôïc loaïi boû seõ gaây taùc haïi cho söùc khoûe cuûa ngöôøi söû duïng caùc loaïi rau vaø caây thöïc phaåm naøy. * Xaû nöôùc thaûi vaøo ao, hoà, soâng suoái Nöôùc thaûi ñöôïc xaû vaøo nhöõng nôi vaän chuyeån vaø chöùa nöôùc coù saün trong töï nhieân ñeå pha loaõng chuùng vaø taän duïng khaû naêng töï laøm saïch cuûa caùc nguoàn nöôùc töï nhieân. Khi löu löôïng vaø toång haøm löôïng chaát baån trong nöôùc thaûi nhoû so vôùi löôïng nöôùc cuûa nguoàn tieáp nhaän, oâxy hoøa tan coù trong nöôùc ñuû ñeå caáp cho quaù trình laøm saïch hieáu khí caùc chaát höõu cô. * Hoà sinh hoïc Heä hoà coù theå phaân loaïi nhö sau : (1) hoà hieáu khí, (2) hoà tuøy tieän, (3) hoà kî khí Hoà hieáu khí Coù dieän tích roäng, chieàu saâu caïn. Chaát höõu cô trong nöôùc thaûi ñöôïc xöû lyù chuû yeáu nhôø söï coäng sinh giöõa taûo vaø vi khuaån soáng ôû daïng lô löûng. OÂxy cung caáp cho vi khuaån nhôø söï khueách taùn qua beà maët vaø quang hôïp cuûa taûo. Chaát dinh döôõng vaø CO2 sinh ra trong quaù trình phaân huõy chaát höõu cô ñöôïc taûo söû duïng. Hoà hieáu khí coù hai daïng : (1) coù muïc ñích laø toái öu saûn löôïng taûo, hoà naøy coù chieàu saâu caïn 0,15 – 0,45 m; (2) toái öu löôïng oâxy cung caáp cho vi khuaån, chieàu saâu hoà naøy khoaûng 1,5 m. Ñeå ñaït hieäu quaû toát coù theå cung caáp oâxy baèng caùch thoåi khí nhaân taïo. Hoà tuøy tieän Trong hoà tuøy tieän toàn taïi 03 khu vöïc: (1) khu vöïc beà maët, nôi ñoù chuû yeáu vi khuaån vaø taûo soáng coäng sinh; (2) khu vöïc ñaùy, tích luõy caën laéng vaø caën naøy bò phaân huûy nhôø vi khuaån kî khí; (3) khu vöïc trung gian, chaát höõu cô trong nöôùc thaûi chòu söï phaân huûy cuûa vi khuaån tuøy tieän. Coù theå söû duïng maùy khuaáy ñeå taïo ñieàu kieän hieáu khí treân beà maët khi taûi troïng cao. Taûi troïng thích hôïp dao ñoäng trong khoaûng 70 – 140 kg BOD5/ha ngaøy. Hoà kî khí Thöôøng ñöôïc aùp duïng cho xöû lyù nöôùc thaûi coù noàng ñoä chaát höõu cô cao vaø caën lô löûng lôùn, ñoàng thôøi coù theå keát hôïp phaân huûy buøn laéng. Hoà naøy coù chieàu saâu lôùn, coù theå saâu ñeán 9 m. Taûi troïng thieát keá khoaûng 220 – 560 kg BOD5/ha ngaøy CHÖÔNG 4 : LÖÏA CHOÏN COÂNG NGHEÄ VAØ TÍNH TOAÙN COÂNG TRÌNH CHÍNH Löïa choïn coâng ngheä Caùc coâng trình phuï Ñaây laø caùc coâng trình nhaèm trôï giuùp, taïo ñieàu kieän caàn thieát cho coâng trình chính hoaït ñoäng vaø xöû lyù nöôùc thaûi, buøn thaûi ôû coâng ñoaïn cuoái tröôùc khi thaûi ra moâi tröôøng. Caùc coâng trình phuï ñöôïc löïa choïn laø : song chaén raùc, beå thu gom, beå ñieàu hoøa, beå tuyeån noåi, beå laéng ñôït II, beå khöû truøng, beå chöùa buøn, beå neùn buøn, maùy eùp buøn baêng taûi. Song chaén raùc Laø thieát bò phoå bieán nhaèm loaïi caùc loaïi raùc coù kích thöôùc lôùn nhö laù caây, que, xöông, . . . ra khoûi nöôùc thaûi tröôùc caùc coâng ñoaïn xöû lyù tieáp theo vôùi muïc ñích baûo veä caùc thieát bò nhö bôm, oáng daãn, . . . . Caùc thieát bò chaén raùc coù theå ñöôïc phaân loaïi nhö sau: Theo khe hôû song chaén thì coù hai loaïi : thoâ (30 – 200 mm) vaø trung bình (5 – 25 mm). Theo ñaëc ñieåm caáu taïo thì coù hai loaïi : coá ñònh vaø di ñoäng. Theo phöông phaùp laáy raùc ra khoûi song chaén thì coù hai loaïi : thuû coâng vaø cô giôùi. Song chaén raùc thöôøng ñaët ñöùng, vuoâng goùc hoaëc nghieâng (45 – 60o : laøm saïch thuû coâng, 75 – 85o: laøm saïch cô khí) vôùi doøng chaûy. Tieát dieän cuûa thanh ñan song chaén raùc coù theå laø loaïi tieát dieän troøn, chöõ nhaät hay baàu duïc. Tieát dieän chöõ nhaät ñöôïc söû dung roäng raõi nhöng loaïi naøy gaây toån thaát aùp löïc lôùn. Ta coù theå laøm saïch song chaén vaø löôùi chaén baèng thuû coâng hay baèng caùc thieát bò cô khí töï ñoäng hay baùn töï ñoäng. Hieän nay, treân thò tröôøng ñaõ coù baùn nhieàu loaïi thieát bò vöøa laøm löôùi chaén raùc, vöøa laøm caét vaø nghieàn vuïn raùc thaønh caùc haït hoaëc maûnh nhoû lô löûng trong nöôùc thaûi maø khoâng laøm taéc oáng, khoâng gaây haïi cho maùy bôm. Tuy nhieân, caùc loaïi thieát bò naøy cuõng coù nhöôïc ñieåm laø gaây khoù khaên cho caùc coâng trình xöû lyù tieáp theo do löôïng caën trong nöôùc thaûi taêng leân. Loaïi naøy gaây taéc ngheõn heä thoáng phaân phoái khí vaø caùc thieát bò laøm thoaùng trong beå sinh hoïc, chuû yeáu laø caùc ñóa, loã phaân phoái khí vaø dính baùm vaøo caùc tuabin laøm hö haïi vaø giaûm coâng suaát cuûa thieát bò laøm thoaùng beà maët. Do vaäy, ta caàn caân nhaéc kyõ khi löïa choïn caùc loaïi thieát bò chaén raùc. Beå thu gom nöôùc thaûi Nöôùc thaûi töø phaân xöôûng saûn xuaát vaø nöôùc thaûi sinh hoaït cuûa coâng ty theo heä thoáng coáng daãn chaûy vaøo caùc hoá ga. Töø ñaây nöôùc thaûi ñöôïc bôm ñeán beå thu gom nöôùc thaûi. Beå tuyeån noåi * Thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi coâng ñoaïn xeo giaáy Thoâng soá Ñaàu vaøo Möùc ñoä xöû lyù (TCVN 5945 : 1995, loaïi B) PH 6.3 – 7.2 6.0 – 8.5 BOD5 toång, mg/L 500 £ 50 COD, mg/L 1100 £ 100 SS, mg/L 653 £ 100 Ñoä maøu, Pt – Co 450 N – NH3, mg/L 1.15 £ 35 P – PO43-, mg/L 1.21 £ 4 Ñaëc ñieåm nöôùc thaûi cuûa nhaø maùy cho thaáy, tyû leä BOD/COD baèng 0,34. Nhö vaäy chöùng toû trong nöôùc thaûi chöùa haøm löôïng chaát khoù coù khaû naêng phaân huûy sinh hoïc lôùn, chaát höõu cô deã phaân huûy sinh hoïc. Caùc chaát höõu cô khoù phaân huûy sinh hoïc trong nöôùc thaûi cuûa nhaø maùy toàn taïi ôû 2 daïng: boät giaáy lô löûng vaø chaát höõu cô hoøa tan. Ñeå thu hoài boät laãn trong nöôùc thaûi, phöông aùn toái öu laø söû duïng phöông phaùp xöû lyù cô hoïc tuyeån noåi, khí neùn taïo aùp löïc cho doøng chaûy vaø boät giaáy coù tyû troïng nheï hôn nöôùc noåi leân treân beà maët, caùc thanh gaït coù nhieäm vuï thu hoài laïi löôïng boät giaáy ôû phía treân maët beå. Löôïng boät giaáy thu hoài laøm giaûm noàng ñoä COD trong nöôùc thaûi naâng tyû leä BOD/COD leân, coâng ngheä xöû lyù thích hôïp tieáp theo laø xöû lyù sinh hoïc. Phöông phaùp tuyeån noåi thöôøng ñöôïc söû duïng ñeå taùch caùc taïp chaát phaân taùn khoâng tan, töï laéng keùm ra khoûi pha loûng. Trong moät soá tröôøng hôïp, quaù trình naøy cuõng ñöôïc duøng ñeå taùch caùc chaát hoøa tan nhö caùc chaát hoaït ñoäng beà maët. quaù trình nhö vaäy ñöôïc goïi laø quaù trình taùch boït hay laøm ñaëc boït. Trong xöû lyù nöôùc thaûi, veà nguyeân taéc, tuyeån noåi thöôøng ñöôïc söû duïng ñeå khöû caën lô löûng vaø laøm ñaëc buøn sinh hoïc. Öu ñieåm cô baûn cuûa phöông phaùp naøy so vôùi phöông phaùp laéng laø coù theå khöû ñöôïc hoaøn toaøn caùc haït nhoû hoaëc nheï, laéng chaäm, trong moät thôøi gian ngaén. Khi caùc haït ñaõ noåi leân beà maët, chuùng coù theå ñöôïc thu gom baèng boä phaän vôùt boït. Quaù trình tuyeån noåi ñöôïc thöïc hieän baèng caùch suïc caùc boït khí nhoû vaøo trong pha loûng. Caùc khí ñoù keát dính vôùi caùc haït vaø khi löïc noåi cuûa taäp hôïp boùng khí vaø haït ñuû lôùn seõ keùo theo haït cuøng noåi leân beà maët, sau ñoù chuùng taäp hôïp laïi thaønh caùc lôùp boït chöùa haøm löôïng caùc haït cao hôn trong chaát loûng ban ñaàu. Hieäu suaát cuûa quaù trình tuyeån noåi phuï thuoäc vaøo soá löôïng boït khí. Kích thöôùc toái öu cuûa chuùng naèm trong khoaûng 15 ñeán 30 mm. ÔÛ ñieàu kieän nhö vaäy nöôùc caàn ñaït ñoä baõo hoøa khoâng khí thaät lôùn, hay noùi moät caùch khaùc, nöôùc caàn chöùa moät löôïng lôùn khoâng khí. Song ta bieát raèng ñoä hoøa tan cuûa khoâng khí vaøo trong nöôùc tyû leä thuaän vôùi aùp suaát vaø tyû leä nghòch vôùi nhieät ñoä. Maët khaùc, löôïng khoâng khí tieâu toán rieâng seõ giaûm khi haøm löôïng haït raén cao, vì khi ñoù xaùc suaát va chaïm vaø keát dính giöõa caùc haït seõ taêng leân. Tuøy thuoäc vaøo khoái löôïng rieâng cuûa vaät lieäu, quaù trình tuyeån noåi seõ coù hieäu suaát taùch cao ñoái vôùi caùc haït coù kích thöôùc töø 0,2 ñeán 1,5 mm. Hoùa chaát Nöôùc thaûi Bôm caáp hoùa chaát Bôm taïo aùp Bình taïo aùp Van kieåm soaùt aùp suaát Thaùo chaát raén laéng Boä phaän gom buøn Taám chaën Baêng taûi gaït vaùng Doøng traøn vôùi caën ñaëc Heä thoáng tuyeån noåi baèng khoâng khí hoøa tan Trong quaù trình tuyeån noåi, vieäc oån ñònh kích thöôùc boït khí coù y nghóa quan troïng. Ñeå ñaït muïc ñích naøy ñoâi khi ngöôøi ta boå sung theâm vaøo nöôùc caùc chaát taïo boït coù taùc duïng laøm giaûm naêng löôïng beà maët phaân pha nhö daàu baïch döông, cresol, natri alkylsilicat, phenol, . . . Khoâng khí Beå ñieàu hoøa / trung hoøa Löu löôïng vaø chaát löôïng nöôùc thaûi töø heä thoáng thu gom chaûy veà traïm xöû lyù thöôøng xuyeân dao ñoäng theo caùc giôø trong ngaøy. Khi heä soá khoâng ñieàu hoøa K ³ 1,4 thì xaây döïng beå ñieàu hoøa ñeå caùc coâng trình xöû lyù laøm vieäc vôùi löu löôïng ñeàu trong ngaøy seõ kinh teá hôn. Coù 2 loaïi beå ñieàu hoøa : Beå ñieàu hoøa löu löôïng vaø chaát löôïng naèm tröïc tieáp treân ñöôøng chuyeån ñoäng cuûa doøng chaûy. Beå ñieàu hoøa löu löôïng laø chuû yeáu, coù theå naèm tröïc tieáp treân ñöôøng vaän chuyeån cuûa doøng chaûy hoaëc naèm ngoaøi ñöôøng ñi cuûa doøng chaûy. Tuøy theo ñieàu kieän ñaát ñai vaø chaát löôïng nöôùc thaûi, khi maïng coáng thu gom laø maïng coáng chung thì ta thöôøng aùp duïng beå ñieàu hoøa löu löôïng ñeå tích tröõ ñöôïc löôïng nöôùc sau côn möa. ÔÛ caùc maïng thu gom laø heä thoáng coáng rieâng vaø ôû nhöõng nôi coù chaát löôïng nöôùc thaûi thay ñoåi, ta thöôøng aùp duïng beå ñieàu hoøa caû löu löôïng vaø chaát löôïng. Beå ñieàu hoøa thöôøng ñaët tröôùc beå laéng ñôït I. Ñeå baûo ñaûm chöùc naêng ñieàu hoøa löu löôïng vaø chaát löôïng nöôùc thaûi, ta caàn boá trí trong beå heä thoáng khuaáy troän ñeå san baèng noàng ñoä caùc chaát baån cho toaøn boä theå tích nöôùc thaûi coù trong beå vaø ñeå ngaên ngöøa caën laéng, pha loaõng noàng ñoä caùc chaát ñoäc haïi neáu coù nhaèm loaïi tröø hieän töôïng bò soác veà chaát löôïng khi ñöa nöôùc vaøo coâng trình xöû lyù sinh hoïc. Ngoaøi ra, trong beà cuõng coù theå boá trí theâm caùc thieát bò thu gom vaø xaû boït, vaùng noåi. Khi coù yeâu caàu veà ñieàøu chænh ñoä pH cuûa nöôùc thaûi, ta coù theå boá trí theâm moät khoang trung hoøa ôû trong beå ñieàu hoøa hoaëc xaây thaønh moät beå trung hoøa rieâng naèm ngay phía sau beå ñieàu hoøa. Beå chöùa buøn Buøn sinh ra töø beå laéng II seõ ñöôïc chuyeån qua beå chöùa buøn coù hai ngaên. Ngaên thöù nhaát tieáp nhaän toaøn boä löôïng buøn töø beå laéng II. Moät phaàn buøn trong beå seõ ñöôïc bôm tuaàn hoaøn laïi beå Aerotank, phaàn buøn dö seõ daâng leân vaø traøo qua ngaên thöù hai roài ñöôïc bôm qua beå neùn buøn. Beå neùn buøn Beå neùn buøn giuùp laøm giaûm khoái löôïng cuûa hoãn hôïp buøn caën baèng caùch gaïn moät phaàn löôïng nöôùc coù trong hoãn hôïp ñeå giaûm kích thöôùc thieát bò xöû lyù vaø giaûm trong löôïng phaûi vaän chuyeån ñeán nôi tieáp nhaän. Beå coù daïng hình truï vôùi ñoä doác ñaùy 5% höôùng veà taâm. Buøn hoaït tính ôû beå laéng II coù ñoä aåm cao 99 ÷ 99,3%, neùn buøn ôû beå neùn buøn ñeå giaûm ñoä aåm coøn khoaûng 95 ÷ 97%. Maùy eùp buøn baêng taûi Caën sau khi qua beå neùn buøn coù noàng ñoä töø 3 ÷ 8% caàn ñöa qua thieát bò laøm khoâ caën ñeå giaûm ñoä aåm xuoáng 70 ÷ 80% töùc laø taêng noàng ñoä caën khoâ töø 20 ÷ 30% vôùi muïc ñích: Giaûm khoái löôïng vaän chuyeån ra baõi thaûi Caën khoâ deã ñöa ñi choân laáp hay caûi taïo ñaát coù hieäu quaû cao hôn caën öôùt Giaûm theå tích nöôùc coù theå ngaám vaøo nöôùc ngaàm ôû baõi choân laáp . . . Beå khöû truøng Nöôùc thaûi sau khi xöû lyù baèng phöông phaùp sinh hoïc chöùa khoaûng 105 ñeán 106 vi khuaån trong 1 ml. Haàu heát caùc loaïi vi khuaån coù trong nöôùc thaûi khoâng phaûi laø vi truøng gaây beänh, nhöng khoâng loaïi tröø khaû naêng toàn taïi moät vaøi loaïi vi khuaån gaây beänh naøo ñoù. Neáu xaû nöôùc thaûi ra nguoàn caáp nöôùc, hoà nuoâi caù thì khaû naêng lan truyeàn beänh seõ raát lôùn. Do vaäy, caàn phaûi coù bieän phaùp khöû truøng nöôùc thaûi tröôùc khi thaûi ra nguoàn tieáp nhaän. Caùc phöông phaùp khöû truøng nöôùc thaûi phoå bieán hieän nay laø : Duøng clo hôi qua thieát bò ñònh löôïng clo. Duøng Hypoclorit canxi daïng boät – Ca(ClO)2 – hoøa tan trong thuøng dung dòch 3 ¸ 5% roài ñònh löôïng vaøo beå khöû truøng. Duøng Hypoclorit natri, nöôùc javel NaClO. Duøng ozon ñöôïc saûn xuaát töø khoâng khí do maùy taïo ozon ñaët trong nhaø maùy xöû lyù nöôùc thaûi. Ozon saûn xuaát ra ñöôïc daãn ngay vaøo beå khöû truøng. Duøng tia cöïc tím (UV) do ñeøn thuûy ngaân aùp löïc thaáp saûn sinh ra. Ñeøn phaùt tia cöïc tím ñaët ngaäp trong beå khöû truøng coù nöôùc thaûi chaûy qua. Töø tröôùc ñeán nay, phöông phaùp khöû truøng nöôùc thaûi baèng clo hôi hay caùc hôïp chaát cuûa clo thöôøng ñöôïc söû duïng phoå bieán vì clo laø hoùa chaát ñöôïc caùc ngaønh coâng nghieäp duøng nhieàu, coù saün treân thò tröôøng vôùi giaù thaønh chaáp nhaän ñöôïc, hieäu quaû khöû truøng cao. Tuy nhieân , nhöõng naêm gaàn ñaây, caùc nhaø khoa hoïc ñaõ ñöa ra khuyeán caùo neân haïn cheá duøngclo ñeå khöû truøng nöôùc thaûi vì caùc lyù do sau : Löôïng clo dö ( khoaûng 0,5 mg/l) trong nöôùc thaûi ñeå ñaûm baûo söï an toaøn vaø oån ñònh cho quaù trình khöû truøng seõ gaây haïi ñeán caù vaø caùc sinh vaät nöôùc coù ích khaùc. Clo keát hôïp vôùi hydrocacbon thaønh caùc hôïp chaát coù haïi cho moâi tröôøng soáng. ÔÛ caùc nöôùc tieân tieán, ngöôøi ta ñang thay daàn clo baèng ozon laøm chaát khöû truøng nöôùc thaûi vaø ñang nghieân cöùu aùp duïng khöû truøng baèng thieát bò phaùt tia cöïc tím. Tuy nhieân, hai phöông phaùp naøy coù chi phí xöû lyù raát cao. Coâng trình chính Ñaây laø coâng trình laøm giaûm ñaùng keå noàng ñoä caùc chaát trong thaønh phaàn nöôùc thaûi * Coâng trình xöû lyù sinh hoïc hieáu khí Trong coâng ngheä xöû lyù hieáu khí, cuõng coù nhieàu coâng trình xöû lyù khaùc nhau, caàn caân nhaéc löïa choïn sao cho phuø hôïp vôùi ñieàu kieän thöïc teá (löu löôïng, noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm, vò trí nôi xöû lyù, ñaëc ñieåm nguoàn tieáp nhaän) vaø vieäc choïn tyû leä F/M thích hôïp cho heä thoáng xöû lyù laø raát quan troïng. Khi laáy tyû leä F/M cao, dieän tích caàn cho heä thoáng xöû lyù seõ thaáp hôn so vôùi tröôøng hôïp aùp duïng tyû leä F/M nhoû. Trong ñieàu kieän cuûa nhaø maùy löu löôïng nöôùc thaûi lôùn noàng ñoä chaát oâ nhieãm cao neân choïn tyû leä F/M cao thì coù lôïi hôn. Ví duï vôùi tyû leä F/M thaáp, thôøi gian löu buøn trong heä thoáng xöû lyù seõ cao hôn, ví duï vôùi heä thoáng xöû lyù baèng buøn hoaït tính theo phöông phaùp laøm thoùang taêng cöôøng tyû leä F/M baèng 0,1-0,15kgBOD/kgMLSS.ngaøy. Thôøi gian löu buøn dao ñoäng trong khoaûng 10 -30ngaøy. Trong khi ñoù vôùi heä thoáng xöû lyù baèng buøn hoaït tính theo phöông phaùp coå ñieån tyû leä F/M baèng 0,5- 0,7 kgBOD/kgMLSS.ngaøy, thôøi gian löu buøn chæ coù 2-10 ngaøy. Coù hai coâng trình xöû lyù sinh hoïc hieáu khí coù theå choïn löïa laø : beå Aerotank vaø beå Biophin. Beå Aerotank Nöôùc thaûi sau khi qua beå tuyeån noåi ( hoaëc beå laéng I ) coù chöùa caùc chaát höõu cô hoøa tan vaø caùc chaát lô löûng ñi vaøo beå phaûn öùng hieáu khí Aerotank. Khi ôû trong beå, caùc chaát lô löûng ñoùng vai troø laø caùc haït nhaân ñeå cho sinh vaät cö truù, sinh saûn vaø phaùt trieån daàn leân thaønh caùc boâng caën goïi laø buøn hoaït tính. Buøn hoaït tính laø caùc boâng caën coù maøu naâu saãm chöùa caùc chaát höõu cô haáp thuï töø nöôùc thaûi vaø laø nôi cö truù ñeå phaùt trieån cuûa voâ soá vi khuaån vaø vi sinh vaät soáng khaùc. Vi khuaån vaø caùc vi sinh vaät soáng duøng chaát neàn (BOD) vaø chaát dinh döôõng (N,P) laøm thöùc aên ñeå chuyeån hoùa chuùng thaønh caùc chaát trô khoâng hoøa tan vaø thaønh caùc teá baøo môùi. Soá löôïng buøn hoaït tính sinh ra trong thôøi gian löu laïi trong beå Aerotank cuûa löôïng nöôùc thaûi ñi vaøo beå khoâng ñuû ñeå laøm giaûm nhanh caùc chaát höõu cô, do ñoù phaûi söû duïng laïi buøn hoaït tính ñaõ laéng xuoáng ñaùy beå laéng ñôït II baèng caùch tuaàn hoaøn buøn ngöôïc laïi ñaàu beå Aerotank ñeå duy trì noàng ñoä ñuû cuûa vi khuaån trong beå. Buøn dö ôû ñaùy beå laéng ñöôïc xaû ra khu xöû lyù buøn. Beå loïc sinh hoïc (Biophin) Beå loïc sinh hoïc laø moät thieát bò phaûn öùng sinh hoïc trong ñoù caùc vi sinh vaät sinh tröôûng coá ñònh treân lôùp maøng baùm treân lôùp vaät lieäu loïc. Thöôøng nöôùc thaûi ñöôïc töôùi töø treân xuoáng qua lôùp vaät lieäu loïc baèng ñaù hoaëc caùc vaät lieäu khaùc nhau, vì vaäy ngöôøi ta coøn goïi heä thoáng naøy laø beå loïc nhoû gioït. Tuy nhieân, goïi nhö vaäy khoâng thaät chính xaùc vì ñaây thöïc chaát laø moät quaù trình chieát sinh hoïc hôn laø moät quaù trình loïc. Vôùi söï phaùt trieån cuûa vaät lieäu laøm moâi tröôøng loïc, caùc vaät lieäu toång hôïp thay theá cho vaät lieäu loïc baèng ñaù thì thuaät ngöõ thaùp sinh hoïc ñöôïc duøng roäng raõi hôn vaø thaùp thöôøng cao 6 m chöù khoâng phaûi laø 1,8 m nhö beå loïc vôùi vaät lieäu loïc baèng ñaù. Maøng sinh hoïc goàm caùc vi khuaån, naám vaø ñoäng vaät baäc thaáp ñöôïc naïp vaøo heä thoáng cuøng vôùi nöôùc thaûi. Maëc duø lôùp maøng naøy raát moûng song cuõng coù hai lôùp : lôùp yeám khí ôû saùt beà maët ñeäm vaø lôùp hieáu khí ôû ngoaøi. Do ñoù quaù trình loïc sinh hoïc thöôøng ñöôïc xem nhö laø quaù trình hieáu khí nhöng thöïc chaát laø heä thoáng vi sinh vaät hieáu – yeám khí. Theo chieàu saâu töø maët xuoáng ñaùy beå loïc, noàng ñoä chaát höõu cô trong nöôùc thaûi giaûm daàn vaø taïi moät vuøng naøo ñoù caùc vi sinh vaät ôû traïng thaùi ñoùi thöùc aên. Thöôøng BOD ñöôïc chieát ra chuû yeáu ôû 1,8 m phaàn treân cuûa lôùp ñeäm. Phaàn sinh khoái vi sinh vaät thöøa seõ bò troùc ra, theo nöôùc ra ngoaøi beå loïc. Loïc sinh hoïc ñöôïc öùng duïng ñeå laøm saïch moät phaàn hay toaøn boä chaát höõu cô phaân huûy sinh hoïc trong nöôùc thaûi vaø coù theå ñaït chaát löôïng doøng ra vôùi noàng ñoä BOD tôùi 15 mg/L. Moâi tröôøng loïc Yeám khí Hieáu khí DO Chaát höõu cô cacbon Saûn phaåm cuoái Doøng nöôùc thaûi Khoâng khí Lôùp sinh hoïc Maøng chaát loûng Caùc quaù trình trong beå loïc sinh hoïc Hieäu quaû xöû lyù cuûa beå Aerotank vaø beå Biophin gaàn nhö nhau neân caàn coù nhöõng so saùnh ôû nhöõng khía caïnh khaùc ñeå choïn ñöôïc coâng trình toát nhaát. Yeáu toá so saùnh Phöông aùn 1 Phöông aùn 2 Toång ñaàu tö Nhoû hôn. Lôùn do beå loïc sinh hoïc ñoøi hoûi kích thöôùc lôùn vaø vaät lieäu ñeäm cung caáp cho beå raát lôùn. Vaän haønh Vaän haønh phöùc taïp hôn, tuy nhieân nhôø caùc thieát bò töï ñoäng vieäc vaän haønh khoâng coøn laø vaán ñeà phöùc taïp caàn phaûi caân nhaéc. Vaän haønh ñôn giaûn hôn, tuy nhieân caàn phaûi kieåm tra chaát löôïng nöôùc ñaàu vaøo thöôøng xuyeân. Khaû naêng ñaùp öùng söï coá Toát , trong tröôøng hôïp xaáu nhaát coù theå thay theá buøn khôûi ñoäng laïi töø ñaàu vôùi thôøi gian ngaén. Ít coù khaû naêng ñaùp öùng söï coá, trong tröôøng hôïp xaáu nhaát vieäc thay theá vaät lieäu ñeäm trong beå sinh hoïc toán nhieàu thôøi gian vaø chi phí. Khaû naêng aûnh höôûng tôùi moâi tröôøng Khoâng gaây aûnh höôûng ñeán moâi tröôøng Ñoái vôùi khí haäu noùng aåm, veà muøa heø ruoài, muoãi vaø nhieàu loaïi coân truøng xaâm nhaäp vaø sinh soâi gaây aûnh höôûng ñeán coâng trình vaø moâi tröôøng xung quanh. Thôøi gian khôûi ñoäng Ngaén hôn, vieäc kieám buøn hoaït tính ñeå khôûi ñoäng deã daøng vaø saün coù. Vieäc taïo maøng VSV ôû beå sinh hoïc laâu ñoøi hoûi thôøi gian khôûi ñoäng laâu hôn. Dieän tích xaây döïng Nhoû Lôùn do dieän tích beå loïc sinh hoïc lôùn. Chi phí vaän haønh Lôùn do tieâu toán nhieàu ñieän naêng vaø hoùa chaát. Ít hôn do beå sinh hoïc khoâng caàn suïc khí. Ñôn giaù / m3 xöû lyù Lôùn hôn Ít hôn Khaû naêng môû roäng(taêng coâng suaát) Coù theå môû roäng coâng suaát do caùc beå chieám dieän tích nhoû, thôøi gian löu khoâng lôùn Ít coù khaû naêng môû roäng do beå sinh hoïc coù dieän tích lôùn, thôøi gian löu laâu hôn. Qua so saùnh ta coù theå thaáy beå Aerotank coù nhieàu öu ñieåm hôn beå Biophin, löïa choïn beå Aerotank cho xöû lyù thích hôïp hôn. Daây chuyeàn coâng ngheä Qua böôùc löïa choïn coâng ngheä ôû treân, ta coù theå hình thaønh neân daây chuyeàn coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi xeo giaáy nhö sau : Beå neùn buøn Maùy eùp buøn Beå chöùa buøn Buøn tuaàn hoaøn NT xeo Song chaén raùc Beå thu gom Beå ñieàu hoøa Beå tuyeån noåi Beå Aerotank Beå laéng II Beå khöû truøng Nguoàn thaûi Baõi choân laáp Nöôùc taùch ra sau neùn, eùp buøn Beå chöùa boät giaáy Thuyeát minh coâng ngheä Nöôùc thaûi xeo töø phaân xöôûng chaûy qua song chaén raùc, song chaén raùc coù nhieäm vuï giöõ laïi caùc taïp chaát thoâ (giaáy vuïn, sôïi, . . .) coù kích thöôùc ³ 16mm, ñi vaøo beå thu gom. Taïi beå thu gom, nöôùc thaûi ñöôïc bôm lieân tuïc vaøo beå ñieàu hoøa, beå ñieàu hoøa coù quaù trình khuaáy troän vaø caáp khí nöôùc thaûi ñöôïc ñieàu hoøa veàø löu löôïng vaø noàng ñoä, caùc chaát oâ nhieãm nhö : COD, BOD, SS, pH….xöû lyù moät phaàn. Nöôùc thaûi chaûy qua beå tuyeån noåi, nhaèm thu hoài boät giaáy döôùi daïng caùc haït nhoû lô löûng khoù laéng, vaøo beå Aerotank. Taïi beå Aerotank dieãn quaù trình sinh hoïc hieáu khí ñöôïc duy trì nhôø khoâng khí caáp töø caùc maùy thoåi khí. Taïi ñaây, caùc vi sinh vaät ôû daïng hieáu khí (buøn hoaït tính) seõ phaân huûy caùc chaát höõu cô coøn laïi trong nöôùc thaûi thaønh caùc chaát voâ cô ôû daïng ñôn giaûn nhö : CO2, H2O…Theo phaûn öùng sau : Söï oxy hoaù toång hôïp CHONS + O2 + dinh döôõng CO2 + NH3 + C5H7NO2 + caùc saûn phaåm khaùc Phaân huûy noäi baøo C5H7NO2 + 5O2 5CO2 + NH3 + H2O + naêng löôïng Hieäu quaû xöû lyù BOD cuûa beå aerotank ñaït töø 90 – 95%. Töø beå Aerotank, nöôùc thaûi ñöôïc daãn sang beå laéng, taïi ñaây dieãn ra quaù trình phaân taùch giöõa nöôùc vaø buøn hoaït tính. Buøn hoaït tính laéng xuoáng ñaùy, nöôùc ôû phía treân chaûy sang beå tieáp xuùc chlorin. Taïi ñaây, nöôùc thaûi ñöôïc khöû truøng thôøi gian tieáp xuùc khoaõng 15-20 phuùt, sau khi qua beå khöû truøng nöôùc thaûi ñöôïc xaû thaûi ra nguoàn thaûi. Buøn hoaït tính ôû ñaùy beå laéng ñöôïc chuyeån sang beå chöùa buøn hai ngaên, moät phaàn ñöôïc bôm tuaàn hoaøn veà beå Aerotank nhaèm duy trì haøm löôïng vi sinh vaät trong beå. Buøn dö ñöôïc bôm vaøo beå neùn buøn troïng löïc ñeå laøm giaûm theå tích. Sau ñoù ñöôïc bôm ñeán ngaên khuaáy troän cuûa maùy loïc eùp baêng taûi ñeå khuaáy troän cuøng polyme, roài ñi qua heä thoáng baêng taûi eùp buøn, noàng ñoä caën sau khi laøm khoâ ñaït ñöôïc töø 15-25%, buøn khoâ ñöôïc chôû ñeán nôi khaùc ñeå xöû lyù tieáp hoaëc choân laáp. Tính toaùn coâng trình chính beå Aerotank Beå Aerotank keát hôïp vôùi beå laéng II coù nhieäm vuï loaïi boû toaøn boä caùc chaát oâ nhieãm höõu cô trong ñieàu kieän hieáu khí xuoáng ñeán noàng ñoä cho pheùp xaû vaøo moâi tröôøng. Tröôùc khi vaøo beå Aerotank, nöôùc thaûi ñaõ ñöôïc laàn löôït ñöa qua caùc coâng trình nhö beå ñieàu hoøa, beå tuyeån noåi neân caùc thoâng soá oâ nhieãm cuûa nöôùc thaûi ñaõ coù phaàn naøo thay ñoåi, ñaëc bieät laø thoâng soá veà oâ nhieãm höõu cô, taûi löôïng oâ nhieãm cuûa doøng thaûi giaûm: 30% COD Þ COD = 770 mg/L 10% BOD Þ BOD5 = 450 mg/L 80% TSS Þ TSS = 131 mg/L Thoâng soá ñaàu vaøo vaø ñaàu ra beå Aerotank Ñaàu vaøo Ñaàu ra BOD5 = 450 mg/L BOD5 £ 50 mg/L COD = 770 mg/L COD £ 100mg/L TSS = 131 mg/L TSS £ 100mg/L Caùc thoâng soá thieát keá: Löu löôïng nöôùc thaûi Q= 1.000m3/ngaøy Haøm löôïng BOD5 ôû ñaàu vaøo = 450 mg/L Haøm löôïng COD ôû ñaàu vaøo = 770 mg/L Nhieät ñoä duy trì trong beå 200C Nöôùc thaûi khi vaøo beå Aerotank coù haøm löôïng chaát raén lô löûng bay hôi ( noàng ñoä vi sinh vaät ban ñaàu) X0 = 0 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 = 0,7 ( ñoä tro cuûa buøn hoaït tính Z = 0,3) Noàng ñoä buøn hoaït tính tuaàn hoøan (MLSS = 10.000 mg/l) 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 = 3.500 mg/L Thôøi gian löu buøn trong heä thoáng, qc = 10 ngaøy Heä soá chuyeån ñoåi giöõa BOD5 vaø BOD20 ( BOD hoøan toaøn) laø 0,68 Heä soá phaân huûy 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: Aerotank khuaáy troän hoøan chænh. Öu ñieåm: khoâng xaûy ra hieän töôïng quaù taûi cuïc boä ôû baát cöù phaàn naøo cuûa beå. Tính hieäu quaû xöû lyù: Xaùc ñònh noàng ñoä BOD5 hoøa tan trong nöôùc thaûi ôû ñaàu ra Beå laéng Beå Aerotank Qe, S, Xe Q, S0, Xo Qr, Xr, S Qw,Xr Sô ñoà laøm vieäc heä thoáng Trong ñoù: Q , Qr, Qw , Qe: löu löôïng nöôùc ñaàu vaøo, löu löôïng buøn tuaàn hoaøn, löu löôïng buøn xaû 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 hoøa tan ñi ra töø beå Aerotank + BOD5 chöùa trong löôïng caën lô löûng ôû ñaàu ra Trong ñoù: BOD5 ôû ñaàu ra: 50 mg/L BOD5 hoøaø tan ñi ra töø beå Aerotank laø S, mg/L Caën lô löûng ôû ñaàu ra SSra = 60 mg/L goàm coù 65% laø caën coù theå phaân huûy sinh hoïc. BOD5 chöùa trong caën lô löûng ôû ñaàu ra ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: Löôïng caën coù theå phaân huûy sinh hoïc coù trong caën lô löûng ôû ñaàu ra: 0,65 ´ 60 = 39 mg/l Löôïng oxy caàn cung caáp ñeå oxy hoùa heát löôïng caën coù theå phaân huûy sinh hoïc: 39 ´ 1,42 (mgO2/mg teá baøo) = 55 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: C5H7O2N + 5O2 ® 5CO2 + 2H2O + NH3 + Naêng löôïng 113 mg/L 160 mg/L 1 mg/L 1,42 mg/L -> oxy hoùa hoaøn toaøn 1 mg teá baøo caàn 1,42 mg oxy Chuyeån ñoåi töø giaù trò BOD20 sang BOD5 BOD5 = BOD20 ´ 0,68 = 55 ´ 0,68 = 37 mg/L Vaäy: 50 mg/L = S + 37 mg/L Þ S = 13 mg/L Tính hieäu quaû xöû lyù tính theo BOD5 hoøa tan: E = ´ 100 = ´ 100 = 97% Hieäu quaû xöû lyù BOD5 cuûa toaøn boä sô ñoà E0 = ´ 100 = 89% Tính theå tích cuûa beå: Theå tích moãi beå Aerotank V = Trong ñoù: V: Theå tích beå Aerotank , m3 Q: Löu löôïng nöôùc ñaàu vaøo moãi beå Q = 1000 m3/ngaøy Y: Heä soá saûn löôïng cöïc ñaïi Y= 0,5 S0 – S: taûi löôïng xöû lyù cuûa moãi beå, S0 – S = 450 – 13 = 437 mg/L X: Noàng ñoä chaát raén bay hôi ñöôïc duy trì trong beå Aerotank , X = 3500 mg/L kd: Heä soá phaân huûy noäi baøo, kd = 0,06 ngaøy-1 qc: Thôøi gian löu buøn trong heä thoáng, qc = 10 ngaøy V = = 390 m3 Kích thöôùc beå Aerotank Theå tích beå V = 390 m3 Choïn chieàu saâu chöùa nöôùc cuûa beå h = 4,5 m Dieän tích beå F = = = 88 m2 Chieàu daøi beå L = 11 m Chieàu roäng beå B = 8 m Chieàu cao baûo veä hdt = 0,5m Chieàu cao toång coäng cuûa beå H = h+ hdt = 4,5 + 0,5 = 5 m Vaäy beå Aerotank coù kích thöôùc : L ´ B ´ H = 11 ´ 8 ´ 5 (m3) Thôøi gian löu: Thôøi gian löu nöôùc trong beå q = = = 0,396 ngaøy » 9,5 giôø Löôïng buøn phaûi xaû ra moãi ngaøy: Tính heä soá taïo buøn töø BOD5 Yobs = = = 0,3125 Trong ñoù: Y: heä soá saûn löôïng, Y= 0,5 kg VSS/ kg BOD5 kd: heä soá phaân huûy noäi baøo, kd= 0,06 ngaøy-1 qc: thôøi gian löu buøn, qc = 10 ngaøy. Löôïng buøn hoaït tính sinh ra do khöû BOD5 (tính theo MLVSS) Px(VSS) = Yobs ´ Qt ´ (S0 – S) = 0,3125´1000 ´ (450 – 13) ´ 10-3 = 137 kgVSS/ngaøy Toång caën lô löûng sinh ra trong 1 ngaøy = 0,7 Þ MLSS = Pxl (SS) = = = 195,7 kgSS/ngaøy Löôïng caën dö haèng ngaøy phaûi xaû ñi Pxaû = Pxl – Q ´´ 10-3 = 195,7 kgSS/ngaøy - 1000 m3/ngaøy ´ 60 g/m3 ´ 10-3 kg/g = 135,7 kg/ngaøy Tính löôïng buøn xaû ra haèng ngaøy (Qw) töø ñaùy beå laéng theo ñöôøng tuaàn hoøan buøn qc = Þ Qw = Trong ñoù : X: Noàng ñoä chaát raén bay hôi trong beå Aerotank X = 3500 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 = 1000 m3/ngaøy Xe: Noàng ñoä chaát raén bay hôi ôû ñaàu ra cuûa heä thoáng Xe=0,7´ SSra = 0,7 ´ 60 = 42 mg/L Xr : Noàng ñoä chaát raén bay hôi coù trong buøn hoaït tính tuaàn hoaøn Xr = 0,7 x 10.000 = 7.000 Þ Qw = = 13,8 m3/ngaøy Tính heä soá tuaàn hoøan (a) töø phöông trình caân baèng vaät chaát: Töø phöông trình caân baèng vaät chaát: X( Q+Qr ) = XrQr + XrQW Suy ra Qr ===972,4 m3/ngaøy Trong ñoù: Q: Löu löôïng nöôùc thaûi, Q = 1000 m3/ngaøy X: Noàng ñoä VSS trong beå Aerotank, X = 3500 mg/l Qr: Löu löôïng buøn hoaït tính tuaàn hoaøn Xr: Noàng ñoä VSS trong buøn tuaàn hoaøn, Xr =7000 mg/L Vaäy: a = = = 0,972 Kieåm tra tyû soá F/M vaø taûi troïng theå tích cuûa beå: Chæ soá F/M: = Trong ñoù: S0: BOD5 ñaàu vaøo cuûa moãi beå X: Haøm löôïng SS trong beå, X = 3500 mg/l : Thôøi gian löu nöôùc, = 0,396 ngaøy = = 0,32 ngaøy-1 Giaù trò naøy naèm trong khoaûng cho pheùp cuûa thoâng soá thieát keá beå (0,2-0,6 kg/kg. ngaøy) Taûi troïng theå tích cuûa moãi beå Aerotank L= = = 1,14 (kgBOD5/m3ngaøy) Giaù trò naøy trong khoaûng thoâng soá cho pheùp khi thieát keá beå (0,8-1,92kgBOD5/m3. ngaøy) Tính löôïng oxy caàn cung caáp cho beå Aerotank döïa treân BOD20: Löôïng oxy caàn thieát trong ñieàu kieän tieâu chuaån OC0 = - 1,42Px(VSS) Vôùi f laø heä soá chuyeån ñoåi giöõa BOD5 vaø BOD20 , f= 0,68 OC0 = - 1,42 ´ 137 = 480,1 (KgO2/ngaøy) Löôïng oxy thöïc teá caàn söû duïng cho beå : OCt = OCo ( Kg O2/ ngaøy) Trong ñoù: Laáy noàng ñoä oxi caàn duy trì trong beå laø CL = 2 mg/l . Noàng ñoä oxi baõo hoaø trong nöôùc saïch ôû 20oC : Cs = 9,02 mg/l Tính löôïng khoâng khí caàn thieát ñeå cung caáp vaøo beå Qkk = ´ f Trong ñoù: OCt: Löôïng oxy thöïc teá caàn söû duïng cho beå: OCt = 617 kgO2/ngaøy OU: Coâng suaát hoøa tan oxy vaøo nöôùc thaûi cuûa thieát bò phaân phoái f: heä soá an toaøn , choïn f = 1,5 Choïn daïng ñóa xoáp , coù maøng phaân phoái daïng mòn, 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 = 4,5m (laáy gaàn ñuùng baèng chieàu saâu beå) Tra baûng 7.1 trang 112, [1] ta coù: OU = 7 gO2/ m3.m OU = OU ´ h = 7´ 4,5 = 31,5 g O2/m3 OU: Coâng suaát hoøa tan oxy vaøo nöôùc thaûi cuûa thieát bò phaân phoái tính theo g O2/m3 khoâng khí Qkk = ´ 1,5 = 29381 m3/ngaøy = 1224 m3/giôø Soá ñóa caàn phaân phoái trong beå N = = = 102 ñóa. Choïn N = 104 ñóa Caùch boá trí ñaàu phaân phoái khí: Töø oáng chính chia thaønh 13 oáng nhaùnh treân moãi oáng nhaùnh coù 8 ñaàu phaân phoái. Theo chieàu daøi cuûa beå laø 11 m ta boá trí nhö sau: khoaûng caùch giöõa 2 oáng nhaùnh ngoaøi cuøng vôùi thaønh beå laø 0,4m; khoaûng caùch giöõa 2 oáng nhaùnh laø 0,85m. Treân moãi oáng nhaùnh boá trí ñaàu phaân phoái: khoaûng caùch giöõa 2 ñaàu phaân phoái ngoaøi cuøng ñeán thaønh beå laø 0,5 vaø khoaûng caùch giöõa 2 ñaàu phaân phoái khí laø 1 m. Truï ñôõ : ñaët ôû giöõa 2 ñóa keá nhau töøng truï moät. Kích thöôùc truï ñôõ laø: D x R x C = 0,2 m x 0,2 m x 0,2 m. Tính toaùn caùc thieát bò phuï Tính toaùn maùy thoåi khí Aùp löïc caàn thieát cuûa maùy thoåi khí Hm = hd + hf + hc + h Trong ñoù: hd : Toån thaát do ma saùt doïc theo chieàu daøi oáng daãn ( m ) hc : Toån thaát cuïc boä ( m ) Toång toån thaát hd vaø hc thöôøng khoâng vöôït quaù 0,4 m hf : Toån thaát qua ñóa phun thöôøng khoâng vöôït quaù 0,5 m , hf = 0,5m h : Ñoä saâu ngaäp nöôùc cuûa mieäng voøi phun h = 4,5m Hm = 0,4 + 0,5 + 4,5 = 5,4 ( m ) Choïn Hm = 5,4 m Aùp löïc maùy thoåi khí tính theo Atmotphe: Pm = = = 1,523 at Naêng suaát yeâu caàu Qkk = 1224 m3/h = 0,34 m3/s Coâng suaát maùy thoåi khí Trong ñoù: Pmaùy : Coâng suaát yeâu caàu cuûa maùy neùn khí , kW Q : Löu löôïng khoâng khí Qkk = 0,34 m3 / s P : AÙp löïc maùy thoåi ( m ) : Hieäu suaát maùy neùn khí = 0,6 – 0,8. Choïn =0,8. Vaäy choïn maùy neùn khí coù coâng suaát P = 20 Kw P= 27 Hp (1 Hp= 0,7457 Kw ) Tính toaùn ñöôøng oáng daãn khí Vaän toác khí trong oáng daãn khí chính( 10 – 15 m/s ) , choïn Vkhí = 12 m/s Löu löôïng khí caàn cung caáp , Qk = 0,34 m3/s Ñöôøng kính oáng phaân phoái chính D= = = 0,19 m Choïn oáng saét traùng keõm Ftrong 200 Töø oáng chính ta phaân laøm 13 oáng nhaùnh cung caáp khí cho beå Sô ñoà oáng phaân phoái khí nhö sau : Löu löôïng khí qua moãi oáng nhaùnh Q’k = = = 0,026 m3/s Vaän toác khí qua moãi oáng nhaùnh v’khí = 20 m/s Ñöôøng kính oáng nhaùnh d = = = 0,04 m Choïn loaïi oáng saét traùng keõm Ftrong=50 - Kieåm tra laïi vaän toác Vaän toác khí trong oáng chính Vkhí = = = 10.8 m/s Vaän toác khí trong oáng nhaùnh v’khí = = = 13,2 m/s Tính toaùn ñöôøng oáng daãn nöôùc thaûi vaøo beå Choïn vaän toác nöôùc thaûi trong oáng : v = 0,7 m/s ( giôùi haïn 0,3 – 0,7 m/s ) Löu löôïng nöôùc thaûi : Q = 1000 m3/ngaøy = 0,0116 m3/s Choïn loaïi oáng daãn nöôùc thaûi laø oáng PVC , ñöôøng kính cuûa oáng D = = = 0,145 m Choïn oáng PVC Ftrong=150 - Kieåm tra laïi vaän toác nöôùc chaûy trong oáng v= = = 0,66 m/s Tính toaùn ñöôøng oáng daãn buøn tuaàn hoaøn Löu löôïng buøn tuaàn hoaøn Qr = 972,4 m3/ng. = 0.0113 m/s. Vaän toác buøn chaûy trong oáng trong ñieàu kieän coù bôm laø 1 – 2 m/s Choïn vaän toác buøn trong oáng v=1 m/s D = = = 0,12 m Choïn oáng PVC Ftrong=120 Bôm buøn tuaàn hoaøn Löu löôïng bôm :Qr = 972,4 m3/ngaøy = 0.0113 m3/s Coät aùp cuûa bôm :H= 8 m Coâng suaát bôm N = = 1,5 = 1,66 kW h : hieäu suaát chung cuûa bôm töø 0,7 - 0,8 choïn h= 0,8 choïn coâng suaát cuûa bôm N = 1,5 Kw Bôm buøn dö ñeán beå chöùa buøn Löu löôïng bôm Qw = 13,8 m3/ngaøy Coâng suaát bôm N == = 0,0235 kW - Coät aùp cuûa bôm :H= 8 m h : hieäu suaát chung cuûa bôm töø 0,6-0,8 , choïn h= 0,8 Choïn bôm coù coâng suaát N = 0,3 Kw Tính toaùn ñöôøng daãn buøn dö - Löu löôïng buøn dö Qw = 13,8 m3/ng = 0,00016 m3/s. - Choïn vaän toác buøn trong oáng v= 1 m/s D = = = 0,014 m Choïn oáng PVC F 15 Beå laéng II Dieän tích maët baèng cuûa beå laéng. S = Trong ñoù: Q : löu löôïng nöôùc xöû lyù (m3 / h ) Co : noàng ñoä caën trong beå Aerotank (tính theo chaát raén lô löûng). - Co = = = 5.000 (mg/l) a: heä soá tuaàn hoaøn = 0,972 - Ct : noàng ñoä buøn trong doøng tuaàn hoaøn, Ct = 10.000 mg/l - vL : vaän toác laéng cuûa beà maët phaân chia(m /h) phuï thuoäc vaøo noàng ñoä CL vaø tính chaát cuûa caën. vL = vmax Trong ñoù: - CL : noàng ñoä caën taïi maët laéng L (beà maët phaân chia) CL = .Ct = 0,5 x 10.000 = 5.000 mg/l = 5.000 (g/m3) - vmax = 7 m/h - K = 600 (caën coù chæ soá theá tích 50 < SVI < 150) vL = 7 x = 0,35 (m/h) Dieän tích phaàn laéng cuûa beå: S = = 117.5 (m2) Laáy S = 118 m2 Dieän tích beå neáu tính theâm buoàng phaân phoái trung taâm: Sbeå = 1,1 x 118 = 130 (m2) Ñöôøng kính beå: Dbeå = = = 13 (m) Ñöôøng kính buoàng phaân phoái trung taâm Dtt = 0,20Dbeå = 0,20 x13 = 2,6 (m) Maùng thu nöôùc ñaët ôû voøng troøn coù ñöôøng kính baèng 0,9 ñöôøng kính beå. Ñöôøng kính maùng thu nöôùc: Dmaùng = 0,9 x 13 = 11,7 (m) Chieàu daøi maùng thu nöôùc L = p.Dmaùng = p x 11,7 =36,738 (m) Taûi troïng thu nöôùc treân 1 meùt chieàu daøi maùng: a1 = = = 27,22 (m3/m daøi.ngñ) Taûi troïng buøn: b = = = 3,2 (kg/m2.h) 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: h = 4 – 0,3 = 3,7 m Chieàu cao phaàn nöôùc trong: h2 = 1,5m Chieàu cao phaàn choùp ñaùy beå coù ñoä doác 8% veà höôùng taâm: h3 = 0,08 = 0,08 x = 0,52 (m) Choïn h3 = 0,5 m Chieàu cao chöùa buøn phaàn hình truï: h4 = H – h1 – h2 – h3 = 4 – 0,3 – 1,5 – 0,5 = 1,7 (m) Theå tích phaàn chöùa buøn: Vb = Sbeå .h4 = 130 x 1,7 = 221 (m3) Noàng ñoä buøn trong beå: Ctb = = = 7.500 g/m3 = 7,5 (kg/m3) Löôïng buøn chöùa trong beå laéng G = Vb.Ctb = 221 x 7,5 = 1657,5 (kg) Thôøi gian löu nöôùc trong beå laéng Dung tích beå laéng: Vbeå = H.Sbeå = 3,7 x 130 = 481 (m3) Nöôùc ñi vaøo beå laéng: Qt = (1 + a) Q = (1 + 0,972) x 1000 = 1972 (m3/ngñ) Thôøi gian laéng: t = = = 5,85 (giôø) Kích thöôùc xaây döïng beå: Thoâng soá beå laéng II Stt 1 2 3 4 5 Tính toaùn kinh teá cho coâng trình chính Phaàn xaây döïng Stt Moâ taû coâng trình Khoái löôïng haïng muïc Ñôn vò tính Ñôn giaù (vnñ/m3) Thaønh tieàn (vnñ) 1 Beå Aerotank 390 m3 1.000.000 390.000.000 2 Beå laéng II 481 m3 1.000.000 481.000.000 TOÅNG COÄNG 871.000.000 Phaàn thieát bò Stt Moâ taû thieát bò Soá löôïng Ñôn vò tính Ñôn giaù (vnñ) Thaønh tieàn (vnñ) 1 Maùy thoåi khí beå Aerotank 02 Caùi 35.000.000 70.000.000 2 Bôm buøn 03 Caùi 15.000.000 45.000.000 3 Caùc chi phí phaùt sinh 10.000.000 TOÅNG COÄNG 125.000.000 Nhaân coâng: Stt Nhaân löïc Soá löôïng Löông thaùng Toång chi phí 01 Nhaân vieân vaän haønh 02 ngöôøi 1.200.000 ñ/thaùng 2.000.000 ñ/thaùng PHAÀN KEÁT Ñeå coù theå thieát keá moät heä thoáng naøo ñoù, ta phaûi coù caùi nhìn toång quan veà noù. Chöông 2 cho ta bieát nhöõng kieán thöùc cô baûn veà ngaønh giaáy, nhöõng coâng ñoaïn ñeå saûn xuaát ra saûn phaåm giaáy, thaønh phaàn vaø tính chaát cô baûn cuûa nöôùc thaûi xeo giaáy. Khoâng chæ hieåu bieát veà ngaønh giaáy, ta coøn phaûi caäp nhaät nhöõng coâng trình coâng ngheä xöû lyù tieân tieán hieän nay ñeå töø ñoù keát hôïp, so saùnh vaø löïa choïn ra daây chuyeàn coâng ngheä thích hôïp nhaát cho xöû lyù nöôùc thaûi xeo giaáy. Phaàn naøy ñöôïc trình baøy trong chöông 3. Phaàn coát loõi cuûa ñoà aùn, chöông 4, laø tính toaùn coâng trình vaø theå hieän treân baûn veõ kyõ thuaät. ÔÛ möùc ñoä ñoà aùn moân hoïc, ta chæ tính toaùn coâng trình chính cho heä thoáng laø beå Aerotank, nhöng ñeå coù theå veõ ñöôïc sô ñoà daây chuyeàn coâng ngheä vaø maët baèng hôïp lyù, ta coøn phaûi tính toaùn sô boä kích thöôùc nhöõng coâng trình phuï. Chöông 4 cuõng coù keøm theo vieäc tính toaùn kinh teá, vieäc naøy chæ mang tính chaát öôùc tính vì tính chaát phöùc taïp cuûa kinh teá, söï bieán ñoäng cuûa thò tröôøng. Ñoà aùn moân hoïc tuy raát ñôn giaûn so vôùi luaän vaên toát nghieäp vaø tính toaùn thieát keá coâng trình thöïc söï, nhöng noù giuùp ích raát lôùn cho chính ngöôøi laøm noù trong vieäc nghieân cöùu tìm hieåu, hoïc hoûi kinh nghieäm cuõng nhö laøm naâng cao tinh thaàn laøm vieäc vaø suy nghó ñuùc keát baûn thaân. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO Trònh Xuaân Lai, Tính Toaùn Thieát Keá Caùc Coâng Trình Xöû Lyù Nöôùc Thaûi, NXB Xaây Döïng, 2000. Laâm Minh Trieát, Xöû Lyù Nöôùc Thaûi Ñoâ Thò Vaø Coâng Nghieäp - Tính Toaùn Thieát Keá Coâng Trình, NXB ÑH Quoác gia Tp HCM, 2004. Hoaøng Hueä, Xöû Lyù Nöôùc Thaûi, NXB Xaây döïng, 1996. Traàn Vaên Nhaân, Ngoâ Thò Nga, Giaùo trình Coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi, NXB Khoa hoïc vaø kyõ thuaät, 2002 Tieâu chuaån Vieät Nam 2001, TCVN 2001 MUÏC LUÏC Lôøi noùi ñaàu 1 CHÖÔNG 1 : GIÔÙI THIEÄU CHUNG 2 I Ñaët vaán ñeà 2 II Nhieäm vuï cuûa ñoà aùn 3 CHÖÔNG 2 : COÂNG NGHEÄ SAÛN XUAÁT GIAÁY VAØ BOÄT GIAÁY 4 I Giai ñoaïn saûn xuaát boät giaáy 4 II Giai ñoaïn laøm giaáy 8 III Caùc loaïi nöôùc thaûi 9 IV Nöôùc thaûi töø coâng ngheä xeo giaáy 10 CHÖÔNG 3 : CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI COÂNG NGHIEÄP 11 I Xöû lyù cô hoïc 11 II Caùc phöông phaùp hoaù lyù 12 III Caùc phöông phaùp hoùa hoïc 12 IV Phöông phaùp sinh hoïc 13 CHÖÔNG 4 : LÖÏA CHOÏN COÂNG NGHEÄ VAØ TÍNH TOAÙN COÂNG TRÌNH CHÍNH 19 I Löïa choïn coâng ngheä 19 II Daây chuyeàn coâng ngheä 28 IIITính toaùn coâng trình chính beå Aerotank 29 IVTính toaùn kinh teá cho coâng trình chính 44 PHAÀN KEÁT 46 Taøi lieäu tham khaûo 47