kl hoang nhat phuoc 710481b

Hàm lượng BOD cao cùng với cặn lắng dễ phân hủy sinh học sẽ tiêu thụ oxy hòa tan gây thiếu hụt oxy trong nước, ảnh hưởng xấu đến đời sống thủy sinh trên các kênh rạch, ao

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁN CÔNG TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG & BẢO HỘ LAO ĐỘNG

NGÀNH:MÔI TRƯỜNG

SVTH : HOÀNG NH ẤT PHƯỚC MSSV : 710481B

L ỚP : 07MT1N GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THANH HƯƠNG

TP.H Ồ CHÍ MINH: THÁNG 01 /2008

LỜI CẢM ƠN

Em xin bày t ỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các Thầy Cô, Cán bộ khoa Môi trường, Trường Đại Học Tôn Đức Thắng đã tận tình giảng dạy và hướng dẫn em trong su ốt 4.5 năm đại học vừa qua Những kiến thức mà em tiếp thu được từ các Th ầy, các Cô sẽ là hành trang cho em bước tiếp vào đời

Em xin chân thành c ảm ơn cô Nguyễn Thanh Hương đã tận tình hướng

d ẫn, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành tốt luận văn này

Em c ũng xin chân thành cảm ơn anh/chị nhân viên công ty TNHH K Ỹ

thu ận lợi cho em hoàn thành t ốt luận văn này

Con xin c ảm ơn Cha, Mẹ và tất cả người thân trong gia đình đã luôn động viên, ủng hộ và tạo mọi điều kiện cho tôi học tập

Xin chân thành c ảm ơn! Sinh viên th ực hiện Hoàng Nhất Phước

DANH SÁCH CÁC T Ừ VIẾT TẮT

BOD ( Biochemical Oxygen Demand ) : Nhu cầu oxy sinh hóa

COD ( Chemical Oxygen Demand ) : Nhu cầu oxy hóa học

SS ( Suspended Solids ) : Chất rắn lơ lửng

VSS ( Volatile Suspended Solids ) : Chất rắn lơ lửng dễ bay hơi

MLVSS ( Mixed Liquor Volatile Suspended Solids ) : Chất rắn lơ lửng dễ bay hơi trong bùn lỏng

MLSS ( Mixed Liquor Suspended Solids ) : Chất rắn lơ lửng trong bùn lỏng

HRT ( Hydrolic Retention Time ) : Thời gian lưu nước

SRT ( Solids Retention Time ) : Thời gian lưu bùn

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1: Sơ đồ công nghệ thuộc da trang 5 Hình 2.2 : C.ty thuộc da Bĩnh Thiệu trang 6 Hình 2.3 : Qui trình công nghệ thuộc da của công ty Bĩnh Thiệu trang 7 Hình 2.4 : Máy Xén Thịt trang 8 Hình 2.5 : Trống Quay Trong Thuộc Da trang 9 Hình 3.1 : Sơ Đồ Công Nghệ Phương Án 1 trang 20 Hình 3.2 : Sơ Đồ Công Nghệ Phương Án 2 trang 22 Hình 4.1 : Tấm Chắn Khí trang 54 Hình 4.2 : Tấm hướng dòng bể UASB trang 55

DANH SÁCH B ẢNG

Bảng 2.1 : Định mức hóa chất sử dụng và lượng nước tiêu thụ trong công nghệ

thuộc da trang 11

Bảng 2.2 : Lượng nước thải phát sinh trong quá trình thuộc da của công ty Bĩnh

Thiệu, với công suất 3 tấn / ngày trang 11

Bảng 2.3 : Lượng nước sử dụng của từng loại sản phẩm trang 12

Bảng 2.4 : Đặc tính nước thải của công ty Bĩnh Thiệu trang 12

Bảng 2.5 : Nguồn phát sinh chất thải rắn công ty Bĩnh Thiệu trang 13

Bảng 4.1 : Thành phần tính chất của mỗi dòng thải trang 24

Bảng 4.2 : Kết quả tính toán thủy lực của mương dẫn nước thải trước song chắn

rác trang 26

Bảng 4.3 : Các thông số thiết kế bể thu gom nước thải chứa crôm trang 30

Bảng 4.4 : Các thông số thiết kế bể trộn cơ khí 1 trang 32

Bảng 4.5 : Các thông số thiết kế bể lắng kết tủa crôm trang 35

Bảng 4.6 : Các thông số thiết kế bể điều hoà trang 40

Bảng 4.7 : Các thông số thiết kế bể chứa phèn trang 41

Bảng 4.8 : Các thông số thiết kế bể trộn cơ khí 2 trang 44

Bảng 4.9 : Các thông số thiết kế và kích thước bể lắng đợt I trang 49

Bảng 4.10: Thông số đầu vào bể UASB trang 50

Bảng 4.11: Bảng các thông số dùng để chọn tải trọng xử lí cho bể UASB trang 50

Bảng 4.12: Các thông số của bùn cho vào bể trang 56

Bảng 4.13: Các thông số thiết kế và kích thước bể UASB trang 58

Bảng 4.14: Thông số thiết kế bể Aeroten trang 69

Bảng 4.16: Thông số thiết kế bể lắng II trang 73

Bảng 4.17: Thông số thiết kế bể nén bùn trang 77

Bảng 4.18: Thông số thiết kế của bể tiếp xúc trang 80

Bảng 5.1 : khái toán chi phí phần xây dưng trang 81

Bảng 5.2 : khái toán chi phí phần thiết bị trang 82

Bảng 5.3 : Tính toán chi phí điện năng của thiết bị trang 83

NH ẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Giáo viên hướng dẫn

2.1 Tổng Quan Về Ngành Thuộc Da trang 3

2.2 Tổng Quan Về Công Ty Thuộc Da Bĩnh Thiệu trang 6

2.2.1 Giới Thiệu Chung Về Công Ty trang 6

2.2.2 Công Nghệ Sản Xuất Của Công Ty trang 7

2.2.2.1 Sơ Đồ Qui Trình Công Nghệ trang 7 2.2.2.2 Mô Tả Qui Trình Thuộc Da trang 8

2.3 Thành Phần Và Tính Chất Nước Thải Thuộc Da trang 9 2.3.1 Nước Thải Và Các Đặc Tính Của Nước Thải trang 9 2.3.2 Chất Thải Rắn trang 12 2.3.3 Khí Thải trang 13

Sự Cần Thiết Phải Xử Lý trang 13 2.5 Giới Thiệu Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Hiện Hữu Của Công Ty trang 14 2.6 Yêu Cầu Thiết Kế Hệ Thống trang 14

CHƯƠNG 3

CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGHÀNH

CHO C.TY THUỘC DA BĨNH

3.1 Các Phương Pháp Giảm Thiểu Ô Nhiễm Thuộc Da trang 15

3.2 Các Phương Pháp Xử Lý Nước Thải Thuộc Da trang 17 3.2.1 Xử Lý Nước Thải Chứa Sulfide S2- trang 17 3.2.2 Xử Lý Nước Thải Chứa Crôm trang 18 3.2.3 Xử Lý Hàm Lượng Cặn Lơ Lửng Bằng Phương Pháp Keo Tụ – Tạo

Bông trang 183.3 Đề Xuất Công Nghệ Xử Lý Nước Thải Thuộc Da Bĩnh Thiệu trang 19 3.3.1 Sơ Đồ Qui Trình Công Nghệ trang 20 3.3.1.1 Phương Án 1 trang 20 3.3.1.2 Phương Án 2 trang 22 3.3.1.3 Nhận Xét trang 23

CHƯƠNG 4

TÍNH TỐN – THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

4.1 Mương Dẫn Và Song Chắn Rác trang 25 4.1.1 Chức Năng Và Tính Tốn trang 25 4.1.1.1 Chức Năng trang 25 4.1.1.2 Tính Toán trang 25 4.1.2 Tính Toán Mương Dẫn Đoạn Trước Song Chắn Rác trang 25 4.1.3 Tính Tốn Song Chắn Rác trang 26 4.1.4 Tính Tốn Mương Dẫn Đoạn Sau Song Chắn Rác trang 28 4.2 Bề Thu Gom Nước Thải Thuợc Crơm trang 28 4.3 Bề Trợn Và Bể Lắng Thu Hồi Crơm Từ Nước Thải trang 30

4.3.1 Tính Tốn Bể Trợn Cơ Khí trang 30 4.3.2 Tính Tốn Bể Lắng Kết Tủa Crơm trang 32 4.4 Bể Điều Hịa trang 35 4.4.1 Chức Năng trang 35 4.4.2 Tính Tốn trang 35 4.5 Tính Tốn Quá Trình Keo Tụ - Tạo Bơng trang 40

4.5.1 Chức Năng trang 40 4.5.2 Tính Tốn trang 40 4.5.2.1 Tính Tốn Bể Hịa Tan Và Bể Định Lượng Phèn trang 40 4.5.2 2 Tính Tốn Bể Trợn Cơ Khí trang 43 4.6 Bể Keo Tụ - Tạo Bơng Kết HỢp Lắng Ly Tâm Đợt 1 trang 45 4.6.1 Chức Năng trang 45 4.6.2 Tính Tốn trang 45

4.7 B ể UASB trang 50

4.7.1 Nhiệm Vụ trang 50

4.7.2 Tính Tốn Bể UASB trang 50 4.7.2.1 Tính Tốn Kích Thước Bể trang 50 4.7.2.2 Tính Tốn Tắm Chắn Khí Và Tấm Hướng Dịng trang 53 4.8 Bể AEROTANK trang 59 4.8.1 Đặc Điểm - Chức Năng trang 59

4.8.2 Tính Tốn trang 59 4.9 Bể Lắng Ly Tâm 2 trang 70 4.9.1 Chức Năng trang 70 4.9.2 Tính Tốn trang 70 4.10 Tính Tốn Bể Nén Bùn trang 74 4.11 Máy Ép Bùn Dây Đai trang 77 4.12 Bề Tiếp Xúc trang 78

CHƯƠNG 5:

5.1 Vốn Đầu Tư Cho Từng Hạng Mục Công Trình trang 81

5.1.1 Phần Xây Dựng trang 81 5.1.2 Phần Thiết Bị trang 82 5.2 Chi Phí quản Lý Và Vận Hành trang 83

5.2.1 Chi Phí Nhân Công trang 83 5.2.2 Chi Phí Hoá Chất trang 83 5.2.3 Chi Phí Điện Năng trang 83 5.3 Tổng Chi Phí Đầu Tư trang 84

Chương 6 : KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ

6.1 Kết Luận trang 85 6.2 Kiến Nghị trang 85

CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 S Ự CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Ô nhiễm m ôi trường là một trong những vấn đề nóng bỏng nhất hiện nay Đó không còn là vấn đề của 1 cá nhân hay một quốc gia nào đó mà nó đã trở thành vấn đề của cả thế giới , khi phải đối mặt với những thảm hoạ môi trường xảy ra h ằng ngày, đó chính là kết quả của q uá trình phát triển kinh tế không gắn liền với việc bảo vệ môi trường

Ở Việt Nam, những năm gần khi đất nước mở cửa hội nhập kinh tế với thế giới đã thúc đẩy theo nhiều ngành phát triển theo , đặc biệt trong đó có ngành thuộc da Da thuộc

là nghành đã có rất lâu đời ở nước ta cũng là nghành rất phát triển Ngày nay nước ta đã

có những nhà máy thuộc da lớn như : Công ty Da giày Hà Nội, Xí nghiệp Thuộc da Thái

còn có hàng ngàn cơ sở lớn nhỏ thuộc các làng nghề thuộc da truyền thống nằm xen kẽ trong các khu dân cư Với số lượng lớn các cơ sở thuộc da như vậy đã đem về cho đất nước hàng tỉ đôla mỗi năm và tạo ra công ăn việc làm cho hàng ngàn lao động

Tuy nhiên thuộc da là một ngành công nghiệp đặc biệt, sử dụng nguồn nguyên liệu

sống cùng với các loại hóa chất gồm chất hữu cơ, vô cơ, chất tổng hợp … Hằng năm ngành thuộc da đã thải ra một lượng lớn hóa chất cũng như tiêu thụ một lượng nước rất

lớn, trung bình 80 – 100 m3

/ tấn da tươi Nếu nước thải này không qua xử lý mà xả thẳng vào nguồn tiếp nhận sẻ gây ô nhiễm môi trường Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải cao gây tắc nghẽn các đường ống thoát nước Hàm lượng BOD cao cùng với cặn lắng dễ phân hủy sinh học sẽ tiêu thụ oxy hòa tan gây thiếu hụt oxy trong nước, ảnh hưởng xấu đến đời sống thủy sinh trên các kênh rạch, ao hồ.cùng với đó là lượng crôm cao trong nước thải thuộc da là độc tố gây nguy hiểm đối với sức khỏe của người và động vật Ngày nay đa số các cơ sở sản xuất thuộc da hầu hết đều chưa có hệ thống xử lý nước thải hoặc

có chỉ để đối phó với các nhà quản lý môi trường Chính vì vậy càng góp phần gây ô

sản xuất nằm trong số đó Vì vậy đề tài đã đề ra công nghệ xử lý nước thải cho công ty Góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường

1.2 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI

Đề tài nhằm vào 2 mục tiêu chính :

- Tìm hiểu công nghệ sản xuất ngành thuộc da để từ đó xác định rõ thành phần tính

chất nước thải thuộc da cũng như xem xét các ảnh hưởng của nó đến môi trường tự nhiên

- Đề xuất công nghệ xử lý nước thải thích hợp trên hiện trạng mặt bằng chật hẹp của các cơ sở thuộc da Từ đó tính toán, thiết kế chi tiết từng công trình đơn vị và khái toán toàn bộ công trình xử lý nước thải

1.3 PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA ĐỀ TÀI

thuộc các loại da muối ( chủ yếu là da bò cao cấp nhập từ Mỹ ) với sản phẩm chính là các

loại da thành phẩm cao cấp phục vụ cho các mặt hàng giày dép, túi xách, áo khoác Ngoài

ra đề tài còn có thể áp dụng cho các cơ sở thuộc da khác trên cả nước với qui mô tương

tự

CHƯƠNG 2

2.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH THUỘC DA

Thuộc da là ngành sản xuất lâu đời trên thế giới cũng như ở nước ta Nó luôn gắn

bó với ngành chăn nuôi gia súc và chế biến thịt, và đặc biệt là ngành Da giày Chính ngành Da giày đã thúc đẩy sự phát triển của ngành Thuộc da Da giày là một trong những ngành hàng chiến lược có tiềm năng lớn và có khả năng cạnh tranh với nước ngoài trong

tiến trình hội nhập

Từ những thuận lợi trên của ngành Da – Giày dẫn đến sự phát triển không ngừng

của ngành Thuộc da để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng và những đòi hỏi ngày càng cao

của khách hàng Ngành Thuộc da nước ta ngày nay đã không còn lạc hậu như trước với các loại da kém chất lượng mà thay vào đó là những công nghệ hiện đại để thuộc các loại

da cao cấp nhập từ nước ngoài đáp ứng nhu cầu dùng hàng “xịn” của các nước

giòn khi lạnh, không bị nhăn và thối rữa khi ẩm và nóng Tùy theo mục đích sử dụng mà

da được thuộc ở các điều kiện môi trường, công nghệ và hóa chất, chất thuộc khác nhau Nguyên liệu chính sử dụng cho công nghiệp thuộc da là da động vật như da bò, da cừu, da

lợn …

• C ấu trúc của da động vật :

- Gồm 4 lớp : lớp ngoài cùng là lớp lông, lớp tiếp theo là biểu bì ( epidermis ), kế đó

là lớp bì cật ( corium ) có cấu tạo từ các protein dạng sợi như sợi collagen, elastin

và lớp cuối cùng là lớp bạc nhạc, mỡ

- Trong 4 lớp trên chỉ có lớp thứ 3 là lớp cật được sử dụng cho thuộc da Các lớp khác được tách ra khỏi lớp cật bằng các quá trình cơ học, hóa học ( giai đoạn tiền

xử lý da ) Lớp da cật được thuộc bằng các chất thuộc như tanin, crôm để chuyển hóa da sống t hành da thành phẩm có độ bền, không bị phân hủy trong điều kiện bình thường

- Bảo quản bằng cách ướp muối hay sấy khô (thông thường dùng phương pháp ướp)

- Hồi tươi để lấy lại lượng nước đã mất trong quá trình bảo quản, thường sau hồi tươi lượng nước trong da chiếm từ 70 – 80%

- Ngâm vôi, tẩy lông dùng vôi và Na2S với mục đích thủy phân các protein xung quanh chân lông làm cho chân lông lỏng ra, mềm đi và dễ tách ra khỏi da

- Xén diềm, nạo thịt bằng phương pháp cơ học để tách phần lông còn lại, diềm và

thịt bạc nhạc, sau đó xẻ da và xén tỉa

- Khử vôi, làm mềm da với mục đích tách lượng vôi dư còn lại trong da để tránh

hiện tượng làm cứng da và làm cho hóa chất thuộc dễ xâm nhập vào da

- Làm xốp là tạo môi trường pH thích hợp để các chất thuộc dễ khuếch tán vào da và liên kết với các phân tử collagen

- Thuộc da là dùng hóa chất thuộc như tanin (tanin nhân tạo hay tanin tự nhiên) và

hợp chất crôm đưa vào da, cố định trong cấu trúc của collagen làm cho da không bị

thối rữa và có những tính chất cần thiết phù hợp với mục tiêu sử dụng

- Thuộc crôm đòi hỏi quá trình ngâm vôi lâu hơn và quá trình làm mềm da ngắn hơn

là thuộc tanin Hóa chất thuộc là các muối crôm (III) như Cr2(SO4) 3, Cr(OH)SO4,

với 25 – 26% Cr2O3

để sản xuất da mềm Thuộc tanin thường để sản xuất da cứng Tanin thảo mộc được tách chiết từ các nguồn thực vật như thông, tùng, sồi … Tanin nhân tạo hay syntan là phức chất của phenolsunphonicaxit formaldehit Thời gian thuộc tanin thường kéo dài vài tuần có khi đến vài tháng tùy theo yêu cầu chất lượng da

- Da sau khi thuộc được ủ để cố định chất thuộc vào d a và ép để tách nước Sau đó được làm mềm bằng dầu thực vật hay dầu động vật, ty để làm mất nếp nhăn, nén cho da phẳng và sấy cho da khô, tiếp theo da được đánh bóng và nhuộm bằng thuốc nhuộm để tạo màu theo yêu cầu sử dụng da

• Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ thuộc da:

2.2 T ỔNG QUAN VỀ CÔNG TY THUỘC DA BĨNH THIỆU

2.2.1 Gi ới Thiệu Chung Về Công Ty

cấp được nhập từ Mỹ, chủ yếu là da muối ( da bò, da cừu ) công ty chuyên cung cấp các loại da thành phẩm cao cấp phục vụ cho giày dép xuất khẩu Công suất trung bình hiện nay vào khoảng 80 – 100 tấn/tháng Giá trung bình một tấn da bò nhập khẩu khoảng 50 USD

2.2.2 Cơng Ngh ệ Sản Xuất Của Cơng Ty

2.2.2.1 Sơ Đồ Qui Trình Cơng Nghệ

Hình 2.3 Qui trình cơng ngh ệ thuộc da của cơng ty Bĩnh Thiệu

Nướ c rử a muố i,

chấ t khử trù ng Da muối

Nướ c thả i chứ a mà u CHC, protein, chấ t bé o

Tẩ y rử a Nướ c Nước thải chứa NaCl,

mà u, mù i, BOD, COD

Ngâ m vô i Vô i, Na 2 CO 3

Cá c chấ t mang tính kiề m, sunfide, vô i lô ng, cá c CHC

Nạo thịt Chất thải rắn, mùi

Tẩ y vô i, là m mề m

Enzim là m mề m da

Nướ c thả i chứ a vô i, cá c hợp chấ t hoặ c CHC

Là m xố p HCOOH,

Thuộ c crom Nướ c thả i chứ a

crom mang tính axit Muố i crom

Hoà n thiệ n Nướ c thả i chứ a

crom mang tính axit

Nướ c, cá c chấ t phủ bé

Sả n phẩ m

2.2.2.2 Mô T ả Qui Trình Thuộc Da

Cơ sở sử dụng nguồn nguyên liệu là các loại da muối nhập từ Mỹ Để đưa ra một

sản phẩm hoàn chỉnh cần trải qua 3 công đoạn: sơ chế, thuộc da, hoàn thiện Ở đây xưởng

sản xuất chỉ thực hiện 2 công đoạn đầu còn công đoạn sau cùng được tiến hành ở nơi khác

• Bước sơ chế da

- Da muối được nhúng trong thùng nước với thời gian ngâm khoảng 22 h để rửa

sạch bụi cát, muối và phân Sau đó da được ngâm vào thùng vôi trong vòng một ngày để làm giảm độ bám chặt của lông vào da Một lượng nhỏ natrisulfide được cho vào thùng vôi để tăng cường hiệu quả tẩy lông

- Da tiếp tục được chuyển đến các máy cơ khí để tách lông, thịt mỡ vụn ( bạc nhạc) Công đoạn xén diềm, xẻ thành nhiều lớp mỏng được thực hiện ngay sau đó Tiếp theo da được rửa nước bằng vòi phun liên tục để khử vôi dư Để tẩy lượng vôi còn

• Bước thuộc da

Cl và các hợp chất enzyme ( men vi sinh hay men tổng hợp ) Tới giai đoạn này da đã được sơ chế trước khi đem đi thuộc

- Cơ sở sử dụng phương pháp thuộc crôm do nó hiệu quả, không tốn kém, dễ kiếm được trên thị trường và cho ra sản phẩm có chất lượng tốt Da được đưa vào trống quay chứa dung dịch acid, muối crôm ( tác nhân thuộc ) Giai đoạn này được thực

hiện trong khoảng 14 h

• Bước hoàn thiện:

- Da được làm mềm bằng dầu và nhuộm với thuốc nhuộm dể tạo màu

Sau đó được ép sấy, xén mép, dánh bóng để tạo thành da thành phẩm

2.3 THÀNH PH ẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI THUỘC DA

Hàng năm ngành công nghiệp da giày tiêu th ụ khoảng 2 triệu tấn da sống và sản

xuất ra 317 triệu m2

Một tấn da sống sau khi được thuộc xong phát sinh đến 600 kg chất thải rắn, 25 –

80 m

da thành phẩm Vì vậy lượng chất thải tương ứng cũng rất nhiều Các

vấn đề môi truờng của ngành thuộc da chủ yếu là nước thải, chất thải rắn, ô nhiễm không khí, đất, nước mặt và các ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người thông qua việc tồn trữ,

sử dụng và vận chuyển các hóa chất độc hại Các hoá chất sử dụng trong ngành này hầu

hết đều độc, khó bị phân hủy như : chất diệt côn trùng, chất hoạt động bề mặt, dung môi

hóa chất khác thải ra

2.3.1 Nước Thải Và Các Đặc Tính Của Nước Thải

Hầu hết các công đoạn trong công nghệ thuộc da là quá trình ướt, có nghĩa là có sử

dụng nước Định mức tiêu thụ nước khoảng 25 – 80 m3

Định mức hóa chất sử dụng và lượng nước tiêu thụ trong công nghệ thuộc da được tóm tắt trong bảng 2.1, bảng 2.2 và bảng 2.3 ; đặc tính nước thải và các thành phần ô nhiễm của công ty Bĩnh Thiệu được trình bày trong bảng 2.4 và hình 2.1

cho một tấn da nguyên liệu Lượng nước thải thường xấp xỉ lượng nước tiêu thụ Tải lượng, thành phần các chất gây ô nhiễm nước phụ thuộc vào lượng hóa chất sử dụng và lượng chất được tách ra từ da

Trong công đoạn bảo quản, muối ăn NaCl được sử dụng để ướp da sống, lượng

muối sử dụng từ 100 đến 300 kg cho 1 tấn da sống Khi thời tiết nóng ẩm có thể dùng

muối Na2SiF2

Trước khi đưa vào các công đoạn tiền xử lý, da muối được rửa để loại bỏ muối, các

tạp chất bám vào da, sau đó ngâm trong nước từ 8 đến 12 h để hồi tươi da Trong quá trình hồi tươi có thể bổ sung các chất tẩy NaOCl, Na2CO3

để sát trùng Nước thải của công đoạn này là nước rửa da trước khi ướp

muối ( nếu có ), nước loại này chứa tạp chất bẩn, máu mỡ, phân động vật

Nước thải của công đoạn ngâm vôi và khử lông mang tính kiềm cao do môi trường ngâm da trong vôi để khử lông có độ pH thích hợp từ 11 – 12.5 Nếu pH < 11 lớp keratin trong biểu bì và collagen bị thủy phân, còn nếu pH > 13 da bị rộp, lông giòn sẽ khó tách chân lông Nước thải của công đoạn này chứa muối NaCl, vôi, chất rắn lơ lửng ( lông vụn

và vôi ), chất hữu cơ, sunfua S2-

để tẩy mỡ và duy trì pH = 7.5 – 8.0 cho môi trường ngâm da Nước thải của công đoạn hồi tươi có màu vàng lục chứa các protein tan như albumin, các chất bẩn bám vào da và có hàm lượng muối NaCl cao Do có

chứa lượng lớn các chất hữu cơ ở dạng tan và lơ lửng, độ pH thích hợp cho sự phát triển

của vi khuẩn nên nước thải của công đoạn này rất nhanh bị thối rữa

Công đoạn khử vôi và làm mềm da có sử dụng lượng nước lớn kết hợp với muối (NH4)2SO4 hay NH4Cl để tách lượng vôi còn bám trong da và làm mềm da bằng men

tổng hợp hay men vi sinh Các men này làm tác động đến cấu trúc da, tạo độ mềm mại

của da Nước thải của công đoạn này mang tính kiềm, có chứa hàm lượng các chất hữu cơ cao do protein của da tan vào trong nước và hàm lượng Nitơ ở dạng amon hay amoniac

Trong công đoạn làm xốp, các hóa chất sử dụng là acid acetic, acid sulfuric, acid

2.8 – 3.5 thích hợp cho quá trình khuếch tán chất thuộc vào trong da Quá trình làm xốp thường gắn liền với công đoạn thuộc crôm Nước thải của công đoạn này mang tính acid cao

Nước thải của công đoạn thuộc mang tính acid và có hàm lượng Cr 3+ cao ( khoảng

100 – 200 mg/l ) nếu thuộc crôm và BOD5

Nước thải thuộc da nói chung có độ màu, chứa hàm lượng TS, chất rắn lơ lửng SS, hàm lượng ô nhiễm các chất hữu cơ BOD cao Các dòng thải mang tính kiềm là nước thải

của công đoạn hồi tươi, ngâm vôi, khử lông Nước thải của công đoạn làm xốp, thuộc mang tính acid Ngoài ra nước thải thuộc da còn chứa sunfua, crom và dầu mỡ

rất cao nếu thuộc tanin ( khoảng 6000 – 12000 mg/l ) Nước thải thuộc crôm có màu xanh, còn nước thải thuộc tanin có màu tối và mùi khó chịu Nước thải của công đoạn ép nước, nhuộm, trung hòa, ăn dầu, hoàn thiện thường

là nhỏ và gián đoạn

B ảng 2.1 Định mức hóa chất sử dụng và lượng nước tiêu thụ trong công nghệ thu ộc da ( kg / 100 kg da nguyên liệu ) (Nguồn – UNIDO Tổ chức phát triển công

nghiệp của liên hợp quốc)

B ảng 2.2 Lượng nước thải phát sinh trong quá trình thuộc da của công ty

B ĩnh Thiệu, với công suất 3 tấn / ngày

Hoá chất Sản xuất da cứng Sản xuất da mềm

Chất hoàn thiện dung

môi hưu cơ

Nước

3,0

4,5 0,3 2,0 1,5 10,0

- 4,0

-

-

- 12,0 0,8 0,3

30-60 m3/ 1 tấn da

Công Đoạn Lượng nước thải phát sinh (m3

/ngày)

Hổi Tươi

Ngâm vôi, tẩy lông

Lhử vôi, rửa nước

B ảng 2.3 Lượng nước sử dụng của từng loại sản phẩm

(Ngu ồn – Trung tâm thông tin Kinh tế và Khoa học Kỹ thuật – Bộ Công nghiệp nhẹ)

B ảng 2.4 Đặc tính nước thải của công ty Bĩnh Thiệu

(Ngu ồn – công ty Bĩnh Thiệu)

2.3.2 Ch ất Thải Rắn

Phát sinh từ các công đoạn : tẩy lông, nạo bạc nhạc, xén tỉa các rìa da, bào, da vụn rơi vãi và giai đoạn hoàn thiện sản phẩm Chúng có thành phần chủ yếu là các chất hữu cơ

quanh Vì vậy việc xử lý và tái sử dụng chất thải rắn là một hành động hết sức cần thiết để

bảo vệ môi trường, bảo vệ sức khỏe cho công nhân

Hiện công ty chưa có biện pháp phù hợp để xử lý, chủ yếu đem đổ ở các bãi rác mà không hề qua xử lý Tuy nhiên đối với các rẻo da dư thừa công ty đã tận dụng để sử dụng cho các bộ phận phụ như lớp lót bên trong túi xách, giày dép

Lượng chất thải trên được tính trên 1 tấn da muối đem đi thuộc và đến giai đoạn hoàn thành chỉ cho ra khoảng 300 kg da thành phẩm còn lại là chất thải rắn chiếm khoảng

Crôm Crôm + Tannin Tannin

B ảng 2.5 Nguồn phát sinh chất thải rắn công ty Bĩnh Thiệu

(Ngu ồn – công ty Bĩnh Thiệu)

2.3.3 Khí Th ải

Phát sinh từ quá trình phân hủy yếm khí các chất hữu cơ có trong nước thải sản

xuất như là các khí H2S, NH3, SO3… Bên cạnh đó còn có các hơi dung môi độc hại được

sử dụng trong giai đoạn hoàn thiện như Ethylacetate, Isopropanol, Trichloroethylene, Toluene …

2.4 TÁC ĐỘNG CỦA NƯỚC THẢI THUỘC DA TỚI MÔI TRƯỜNG VÀ SỰ CẦN THIẾT PHẢI XỬ LÝ

Vấn đề cơ bản của các cơ sở thuộc da là việc gây ô nhiễm về mùi và nước thải từ các thành phần bị loại bỏ mà không qua xử lý Chưa kể nó còn gây ảnh hưởng xấu đến

sức khoẻ con người qua việc sử dụng quá nhiều các hoá chất tổng hợp như : thuốc diệt

hủy, có tác động xấu đến cả con người lẫn môi trường Vì vậy nước thải thuộc da nếu không được xử lý sẽ gây tác động lớn tới nguồn tiếp nhận

Các chất thải thuộc da không qua xử lý có trong nước mặt sẽ làm cho chất lượng nước giảm đi dáng kể Nó sẽ gây ra mùi khó chịu từ việc phân hủy các chất hữu cơ chưa

kể việc này sẽ làm giảm lượng oxy có trong nước làm ảnh hưởng đến môi trường sống

của các loài thủy sinh Bên cạnh đó nguồn nước còn bị nhiễm mặn do sự tồn tại của các

muối vô cơ tan và làm tăng áp suất thẩm thấu, độ cứng của nước Việc phóng thích nhiều

hợp chất Nitơ sẽ gây nên hiện tượng phú dưỡng hóa Ngoài ra các vi khuẩn gây bệnh như B.anthrax cũng tồn tại trong nước, độ đục và độ màu còn làm ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của các loài rong tảo

Nước thải có hàm lượng SS dạng vô cơ và hữu cơ cao ( vôi, lông, thịt … ) làm dòng tiếp nhận bị vẩn đục và sa lắng ảnh hưởng đến các loài cá, sinh vật phù du Nước có

chứa Sunfua ( tạo ra khí H2S có mùi trứng thối gây khó chịu cho cá ), Ammonia ( gây độc cho cá ), Nitrat ( nồng độ cao ảnh hưởng xấu đến sức khỏe ), Faecal Coliform, Crôm ( gây

dị ứng ngoài da và làm sơ cứng động mạch ), Sulfate ( làm ăn mòn cống rãnh ), Chloride (

hủy hoại đất trồng với nồng độ cao ) Nếu nước thải thuộc da ngấm vào đất sẽ làm đất trở

Công đoạn Lượng phát sinh ( kg )

Nạo thịt, bạc nhạc

99

115

2

32

nên cằn cỗi, kém màu mỡ do trong nước có chứa hàm lượng muối NaCl cao, mặt khác có ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước ngầm

của việc phải xử lý nước thải thuộc da trước khi thải ra nguồn tiếp nhận để góp một phần công sức vào công tác bảo vệ môi trường chung của thành phố

2.5 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI HIỆN HỮU CỦA CÔNG TY

Hiện tại công ty chưa có hệ thống xử lý nước thải, nước thải chủ yếu được thải trực tiếp ra hệ thống thoát nước của khu công nghiệp Hiệp Phước, Mà không qua một hệ thống xử lý Gây ô nhiễm nguồn nước hệ thống sông ở khu vực Nhà Bè., Chính từ nguyên nhân đó việc đề xuất xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho nhà là điều rất cần thiết Và cũng để đáp ứng yêu cầu chung của khu công nghiệp Hiệp Phước

2.6 YÊU CẦU THIẾT KẾ HỆ THỐNG

- Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy với công suất 300m3

- Nước thải sau khi xử lý đạt TCVN- loại B

/ngày.đêm

- Bố trí hệ thống phù hợp với diện tích hiện có của nhà máy

C HƯƠNG 3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGHÀNH THUỘC

DA VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO C.TY

THUỘC DA BĨNH

3.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM THUỘC DA

Thể tích nước thải và tải lượng ô nhiễm có thể giảm thiểu bằng cách :

• Áp dụng công nghệ sản xuất sạch hơn trong sản xuất nhằm giảm thiểu tố i đa nguyên liệu, cũng như lượng nước thải phát sinh để giảm thiểu chi phí xử lý

- Giảm đến mức tối thiểu lượng nước sử dụng Tránh sử dụng quá nhiều nước đến

mức dư thừa lượng nước dùng cho việc rửa da

- Sử dụng thùng chứa có thể tích thích hợp để tránh nước chảy tràn

- Lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng để thu thập và xác định việc dùng nước qua mỗi công đoạn Điều này giúp giám sát được chỗ nào dùng nước quá nhiều

- Cơ khí hóa đối với các bể châm hóa chất và bể làm đầy nước

- Sử dụng dòng nước rửa ngược, nghĩa là nước rửa thiết bị có thể tuần hoàn sử dụng cho công đoạn hồi tươi, rửa da Nước dùng trong hồi tươi không nên thay mới liên

tục mà nên tái dùng lại nước hồi từ đợt trước để dùng cho đợt sau ( dùng đến khi nước quá bẩn và phải thải bỏ )

• Gi ảm lượng sulfide S

2-Sulfide có thể làm phát sinh khí H2S có mùi trứng thối gây khó chịu và ảnh hưởng đến hệ hô hấp Nó có thể gây độc cao và ảnh hướng xấu đến sức khỏe con người dù ở

liều lượng tương đối thấp Do đó việc giảm thiểu lượng sulfide S2

trong công đoạn ngâm vôi tẩy lông

là điều cần được xem xét Chúng ta có thể sử dụng các enzyme thay thế trong quá trình tẩy lông và chúng không đắt hơn sulfide

- Trong quá trình tẩy lông, da được ngâm tr ong vôi (có chứ a Na2S) Thường thì lượng vôi đã được dùng sẽ được đem thải bỏ Nếu muốn tái sử dụng thì nước tuần hoàn

cần qua hệ thống lưới chắn và lắng cặn (để loại lông vụn và các rẻo da) sau đó cần bổ sung thêm vôi, Na2S để đảm bảo nồng độ đầy đủ Do đó lượng sulfide trong nước thải

sẽ giảm

- Dung dịch vôi có thể tuần hoàn nhiều lần ( 10 đến 20 lần ) và qua đó có thể tiết

kiệm được 26% Na2S và 40% vôi cũng như 50% nước Điểm bất lợi của phương pháp

này là nước thải giai đoạn ngâm vôi sẽ có COD tăng cao chưa kể có mùi nặng Tuy nhiên nó lại có thuận lợi là : dễ vận hành, không có thay đổi nhiều trong qui trình thuộc

da và không ảnh hưởng xấu đến chất lượng da thành phẩm

• T ẩy vôi với CO 2

- Sau tẩy lông cần điều chỉnh pH để tạo điều kiện cho da dễ thuộc bằng cách dùng

muối amoni và acid sulfuric loãng Do đó giai đoạn khử vôi phát sinh nhiều khí NH

( thay vì dùng các muối amoni )

3

- Ta có thể dùng CO2 để khử vôi thay cho phương pháp cũ CO2

làm hại đến mắt, mũi và phổi Hỗn hợp amoni trong nước thải gây độc cho cá và phải được xử lý trước khi thải bỏ Vì vậy ta cần kiểm soát việc sử dụng muối amoni để tránh các tác động đến môi trường

sẽ phản ứng với vôi

tạo thành đá vôi Cách này thích hợp cho da đã được xẻ mỏng (dày không quá 3mm) Tuy nhiên phương pháp này có nhiều bất lợi : giá thành cao, thời gian khử vôi lâu, phát

thải khí H2S do pH thấp Vì vậy ta nên cho thêm H2O2 vào để oxy hóa sulfide tránh gây mùi

3+

- T ận dụng tối đa lượng crôm để thuộc bằng cách dùng thêm các chất trợ thuộc như Feliderm CS Bằng cách này lượng crôm dư sẽ không nhiều, do đó lượng crôm

trong nước thải sẽ giảm đi Tuy nhiên việc sử dụng các chất trợ thuộc có cấu tạo phức

tạp sẽ gây khó khăn trong quá trình xử lý crôm, chưa kể sẽ gây ảnh hưởng đến chất lượng da nếu không giám sát tốt qui trình hoạt động

trong dòng ra

- Tái s ử dụng dịch thuộc : tận dụng dịch thuộc của mẻ trước cho mẻ sau có bổ sung

thêm hóa chất và chất thuộc

- Tái sinh d ịch thuộc : bổ sung các chất có tính kiềm như Na2CO3, NaOH, MgO … vào dịch thuộc để tạo kết tủa Cr(OH)3 , sau đó qua lắng gạn và thu được cặn Cr(OH)3

Cặn này được bổ sung vào bể ở cuối giai đoạn làm xốp Các acid trong dung dịch làm

xốp sẽ hòa tan Cr(OH)3 Như vậy sẽ làm giảm lượng crôm cần thiết cho công đoạn thuộc Phương pháp này hiệu quả cao ( trên 90% ), dễ vận hành và không ảnh hưởng đến chất lượng da

- Cách khác : dịch thuộc crôm dư cùng với nước rửa được bổ sung các chất kiềm để

tạo kết tủa và lắng cặn, sau đó bùn lắng đem đi lọc ép Bã lọc được hòa tan trong H2SO4

và tạo thành muối crôm (III) Muối này được sử dụng như chất thuộc mới cho công đoạn thuộc

muối sắt (II) có thể được dùng để thay thế crôm Nhưng chất lượng da sẽ không được

tốt như thuộc bằng crôm do da không được mềm mại và mỏng Ngoài ra da thuộc crôm còn chịu được sức nóng tốt trong khi các tác nhân khác thì không thích hợp cho ngành công nghiệp da giày Thuận lợi của việc dùng các chất thay thế chỉ là có thể thải bỏ các

chất thải rắn không chứa crôm ra các bãi rác mà không cần qua xử lý hoặc có thể dùng làm phân bón, lợp mái nhà, vật dùng bằng da khác

3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI THUỘC DA

Nhìn chung nước thải thuộc da phức tạp do đặc tính của nó là hợp bởi các dòng

thải có tính chất khác nhau ( dòng mang tính acid, dòng mang tính kiềm ) nên các chất ô nhiễm trong dòng thải có thể phản ứng với nhau gây khó khăn cho quá trình xử lý Nước thải thuộc da là loại nước thải công nghiệp chứa nhiều chất ô nhiễm: các chất

hữu cơ ( protein tan, lông, thịt … được tách ra từ các thành phần của da ) các hóa chất

sử dụng trong tiền xử lý da, thuộc da và hoàn thiện da Vì vậy chúng ta cần phải phân chia dòng thải trước khi xử lý chung, cụ thể là tách riêng dòng thải ngâm vôi chứa sulfide và dòng thải thuộc da chứa crôm

Bên cạnh đó ta còn phải kết hợp xử lý bằng hóa – lý ( chủ yếu ta sẽ dùng phương pháp keo tụ – tạo bông ) để loại bỏ phần lớn hàm lượng cặn lơ lửng còn khá cao trong nước thải mà chúng có thể sẽ ảnh hưởng đến các công trình xử lý sinh học ở phía sau như bể Aerotank Có như vậy thì hiệu quả xử lý mới cao và nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn cho phép

3.2.1 X ử Lý Nước Thải Chứa Sulfide S

2-Nước thải chứa sulfide sẽ được đưa vào bể chứa, sau đó ta thêm vào một lượng

muối Mn2+

v ới xúc tác là muối Mn 2+ k ết hợp với sục khí

thích hợp cùng kết hợp với việc thổi khí S

2-Thời gian thổi khí khoảng 6 – 12 h với tỉ lệ 1 m

sẽ bị oxy hóa thành thiosulfate, sulfite, sulfate ( là những chất ít hoạt động hơn sulfide )

3 không khí / phút m3 nước thải hay tương đương 20 m3 / giờ m2mặt nước trong bể oxy hóa có độ sâu từ 4 – 6 m Lượng muối MnSO4 khoảng 50 – 100 g / m3

Bể oxy hóa nên lắp đặt hệ thống cào bùn bên dưới để loại bỏ các cặn lắng Ngoài

ra trong suốt quá trình oxy hóa khí H2S, NH3

nước thải Ta có thể sử dụng máy sục khí bề mặt hoặc máy thổi khí

sẽ thoát ra gây ô nhiễm về mùi Vì vậy cần thiết phải phủ kín bể oxy hóa và xử lý khí bằng cách sử dụng quạt hút cho qua hệ thống

lọc tinh Lượng khí sinh ra khoảng 1.5 m3 /giờ m2 nước mặt

Chú ý : nếu pH < 8 sẽ sinh ra khí H2S có thể gây chết người và động vật ở nồng

độ 2000 ppm Nếu pH > 10 sẽ sinh ra khí NH3 Vì vậy cách tốt nhất là kiểm soát giá trị

pH trong khoảng 9 – 10

phải xử lý chứ không thể dùng làm phân bón

b ằng cách cho kết tủa với muối sắt

3.2.2 X ử Lý Nước Thải Chứa Crôm

Phương pháp đơn giản và thường được sử dụng nhất là kết tủa Cr3+

Ta có thể dùng CaO, Na2CO3, NaOH để xử lý crôm tuy nhiên không nên dùng MgO do giá thành cao và kết tủa Cr

bằng dung dịch

kiềm sau đó đem thải bỏ hoặc tái sử dụng tùy yêu cầu

3+

Để kết tủa Cr(OH)3 lắng nhanh có thể nâng pH lên 8.5 và cho thêm chất điện phân

hoặc FeCl2 Lúc đó hiệu quả lắng do việc xử lý bằng hóa lý có thể lên đến 98% Bùn lắng

có chứa Cr(OH)3 được đem đi xử lý trước khi đổ bỏ

khó có thể tái sử dụng lại được

3.2.3 X ử Lý Hàm Lượng Cặn Lơ Lửng Bằng Phương Pháp Keo Tụ – Tạo Bông

Phương pháp hiệu quả để loại bỏ cặn lơ lửng và thường được áp dụng trong ngành

thải, các hạt keo trong nước thải bị mất tính ổn định, tương tác với nhau, kết cụm lại hình thành các bông cặn lớn và dễ lắng

Để thực hiện quá trình keo tụ ta cho vào nước các chất keo tụ thích hợp như: phèn nhôm và phèn sắt trong đó chủ yếu là sunfat nhôm Al2(SO4)3 và clorua sắt FeCl3 ( chúng thường được đưa vào nước thải dưới dạng dung dịch hòa tan ) Ưu điểm của loại phèn kể trên là chúng có khả năng tạo ra hệ keo kị nước và khi keo tụ thì tạo ra bông cặn có bề

mặt hoạt tính phát triển cao, có khả năng hấp thụ, dính kết các tạp chất và keo làm bẩn nước

3.3 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI THUỘC DA BĨNH THIỆU

Việc lựa chọn qui trình công nghệ xử lý nước thải phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố Trong giới hạn của luận văn ta không thể khảo sát được điều kiện địa chất, thủy văn, khí

hậu tại khu vực dự kiến xây dựng trạm xử lý nước thải cũng như chi phí đầu tư ban đầu

mà chỉ có thể chú ý xem xét các yếu tố cơ bản sau :

- Công suất của trạm xử lý

- Thành phần và đặc tính của nước thải

- Mức độ cần thiết xử lý nước thải

- Tiêu chuẩn xả nước thải vào các nguồn tiếp nhận tương ứng

- Phương pháp xả cặn

- Điều kiện mặt bằng, diện tích khu vực xây dựng trạm xử lý nước thải

- Chi phí đầu tư

- Chi phí vận hành

- Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khác

Ngoài ra cần lưu ý các công trình đơn vị xử lý nước thải được bố trí sao cho nước

thải có thể tự chảy từ công trình này đến công trình tiếp theo để giảm chi phí sử dụng bơm chuyển tiếp

Do tính chất đặc trưng của nước thải ngành thuộc da nên tách dòng xử lý riêng

từng loại trước khi nhập chung vào bể điều hòa để xử lý sinh học

Sau đây sẽ là đề xuất về công nghệ xử lý nước thải thuộc da của công Bĩnh Thiệu

và có thể nó sẽ thích hợp với điều kiện hiện tại của công ty

3.3 1 Sơ Đồ Qui Trình Cơng Nghệ

3.3.1.1 Phương Án 1:

Thuyết minh qui trình cơng nghệ của phương án 1:

Đặc điểm của phương pháp này là nước thải được chia 2 nguồn riêng biệt

Nước thải này theo hệ thớng thoát nước riêng của nó sau khi qua song chắn rác thơ để loại bỏ các cặn bẩn sẽ được đưa thẳng đến bể tiếp nhận Từ đây nước thải sẽ được bơm qua bể trộn với các hóa chất sử dụng là FeSO4 để khử Cr6+

thành Cr3+ và NaOH để tăng

pH tạo mơi trường kiềm Sau đó chúng sẽ được cho qua bể lắng cặn chứa crơm Nước thải thuộc crơm sau xử lý sẽ được cho chảy vào bể điều hòa Phần kết tủa được để lắng sau đó đem đi xử lý ở nơi khác để loại bỏ Cr3+ cĩ trong bùn lắng

Hình 3.1 – Sơ Đồ Cơng Nghệ Phương Án 1

Bể tiếp xúc Bể chứa

phèn Máy thổi

Bể điều hòa

Bể UASB

Thải bỏ cặn Cr(OH)3

Bùn

kh

Đường ống dẫn bùn

Đường ống dẫn hóa

Nước thải sau xử lý ( loại B )

Nước thải này theo hệ thống thoát nước riêng của nó sẽ được đưa qua song chắn rác để loại bỏ thịt, mỡ … sau đó được đưa thẳng đến bể điều hòa

Ở đây chúng ta không xử lý nước thải ngâm vôi do hàm lượng sulfide có trong nước thải thấp ( 25 mg/l ) vì vậy ta sẽ nhập chung với các loại dòng thải khác và đưa chúng vào bể điều hòa Ở đó bể được sục khí nên sulfide cũng sẽ bị oxy hóa thành sulfate

Bể điều hòa có nhiệm vụ ổn định nước thải về lưu lượng và nồng độ Bể điều hòa làm giảm kích thước và tạo chế độ làm việc ổn định cho các công trình phía sau, tránh

hoạt động quá tải Tại đây nước thải được sục khí để làm thoáng sơ bộ, tránh lắng cặn và phân bố chất bẩn đồng đều khắp bể tạo thuận lợi cho các công trình xử lý sinh học tiếp theo

Do nước thải thuộc da có hàm lượng SS cao nên để loại bỏ chúng một cách hiệu

quả ta sẽ cho nước thải qua bể trộn để keo tụ tạo bông với phèn nhôm và để tăng khả năng

lắng trước khi chúng được bơm qua bể lắng đợt 1

Bể lắng đợt 1 có tác dụng loại bỏ các chất rắn lắng được mà các chất này có thể gây nên hiện tượng bùn lắng trong nguồn tiếp nhận Nhờ có quá trình keo tụ tạo bông nên

hiệu quả hoạt động của bể lắng 1 là rất cao, có thể loại bỏ trên 90% SS và 50 – 65% BOD

5

Sau bể lắng 1 ta tiếp tục đưa nước thải qua bể UASB xử lý kỵ khí nhằm mục đích giảm nồng độ các chất BOD,COD… trước khi cho vào bể aeroten

và COD Bùn dư sẽ được bơm tới bể nén bùn

Sau đó nước thải sẽ tự chảy sang bể Aerotank Tại đây ta tiến hành đưa khí vào xáo

trộn với bùn hoạt tính, cung cấp oxy cho vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ Dưới điều kiện như thế, vi sinh hiếu khí sinh trưởng tăng sinh khối và kết thành bông bùn sinh học – quần

thể vi sinh vật hiếu khí – có khả năng lắng dưới tác dụng của trọng lực

Sau thời gian lưu nước ở bể Aerotank, nước thải sẽ chảy vào bể lắng 2 để tách toàn

bộ các bông bùn hoạt tính ra khỏi nước thải Tại bể lắng 2, bùn hoạt tính sau lắng sẽ được

tuần hoàn trở lại bể Aerotank để duy trì ổn định mật độ vi sinh vật Phần bùn dư sẽ được bơm đến bể nén bùn Nước thải sau khi ra khỏi bể lắng 2, nước thải sẻ đến bể tiếp xúc để

khử trùng Đến giai đoan này nước đã được xử lý đạt tiêu chuẩn loại B theo TCVN 1945

và được xả thẳng vào hệ thống cống thoát nước của khu công nghiệp Hiệp Phước

Bể nén bùn tiếp nhận bùn từ bể lắng đợt 1 và bể lắng 2 Bể nén bùn chủ yếu làm giảm độ ẩm và làm khô bùn Sau đó, được đưa qua máy ép bùn Bùn sau khi nén ép được chở đến bãi chôn lấp, nước tách bùn tự chảy vào hầm bơm và được đưa thẳng đến bể điều hòa

3.3.1.2 Phương Án 2:

Thuyết minh qui trình công nghệ của phương án 2:

Nước thải theo hệ thống thoát nước sau khi qua song chắn rác thô để loại bỏ các

cặn bẩn sẽ được đưa thẳng đến bể thu gom Tai đây nước thải của các nguồn được trộn lẫn với nhau Tiếp theo nước thải đi qua bể điều hoà ổn định nước thải về lưu lượng và nồng

độ Tai đây nước thải đươc pha thêm nước nhằm làm giảm nồng độ các c hất ô nhiễm như, COD, BOD,SS kết hợp với sục khí khí để làm thoáng sơ bộ , tránh lắng cặn và phân

bố chất bẩn đồng đều khắp bể tạo thuận lợi cho các công trình xử lý sinh học tiếp theo

Nước thải sau khi qua bể điều hòa được đưa đến bể lắng li tâ m đợt I, Bể lắng lắng

li đợt 1 có tác dụng loại bỏ các chất rắn lắng được mà các chất này có thể gây nên hiện tượng bùn lắng trong nguồn tiếp nhận tại đây các chất không hòa tan trong nước thải như

chất hữu cơ được giữ lại Sau đó nước thải được đưa vào bể UASB Bùn kị khí lơ lửng trong UASB sẽ xử lý phần chất hữu cơ chủ yếu tạo điều kiện để bể Aeroten xử lý hiếu khí

tiếp theo, Tại bể Aeroten ta tiến hành đưa khí vào xáo trộn với bùn hoạt tính , cung cấp oxy cho vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ Dưới đi ều kiện như thế, vi sinh hiếu khí sinh

Hình 3.2 – Sơ Đồ Công Nghệ Phương Án 2

trưởng tăng sinh khối và kết thành bông bùn sinh học – quần thể vi sinh vật hiếu khí – có

khả năng lắng dưới tác dụng của trọng lực

Sau thời gian lưu nước ở bể Aerotank, nước thải sẽ chảy vào bể lắng 2 để tách toàn

bộ các chất lơ lững còn lại trong nước thải Tại bể lắng 2, bùn hoạt tính sau lắng sẽ được

tuần hoàn trở lại bể Aerotank để duy trì ổn định mật độ vi sinh vật Phần bùn dư sẽ được bơm đến bể nén bùn Nước thải sau khi ra khỏi bể lắng 2 sẽ đạt tiêu chuẩn xả vào nguồn

loại B và được xả thẳng vào hệ thống cống thoát nước của khu công nghiệp Hiệp Phước

3.3.1.3 Nh ận xét:

Cả hai phương án trên đều đạt hiệu quả xử lý và có những ưu điểm và nhược điểm tương đương nhau Phương án II có tính kinh tế hơn phương án I Nhưng ngược lại hiệu quả xử lý của phương án I cao hơn Vì vậy em chọn phương án I là phương án tính toán đồng thời cũng là phương án chính áp dụng để xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da Bĩnh Thiệu

CHƯƠNG 4

[

Yêu c ầu: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải thuộc da của công ty Bĩnh

Thiệu với lưu lượng nước thải dòng tổng Q tổng = 300 m 3 / ngày, thành phần tính chất nước thải và lưu lượng của mỗi dòng thải được cho trong Bảng 4.1, yêu cầu chất lượng

nước thải sau xử lý đạt Tiêu chuẩn môi trường Việt Nam ( loại B ) Biết rằng diện tích dự

kiến đặt trạm xử lý khoảng 2400 m2

B ảng 4.1 – Thành phần tính chất của mỗi dòng thải

5 COD (mg/l)

(mg/l)

SS (mg/l) TKN (mg/l)

S 2- Cr

(mg/l) 3+

4.1 MƯƠNG DẪN VÀ SONG CHẮN RÁC

4.1.1 Ch ức Năng Và Tính Toán

4.1.1.1 Ch ức năng

Dẫn nước thải và giữ lại các thành phần rác có kích thước lớn : thịt, mỡ, rẻo da nhờ

đó tránh làm tắt bơm, đường ống hoặc kênh dẫn Đây là bước quan trọng nhằm đảm bảo

an toàn và điều kiện làm việc thuận lợi cho cả hệ thống xử lý nước thải

4.1.1.2 Tính toán

Nội dung tính toán gồm 2 phần

- Tính toán mương dẫn nước thải : gồm 2 đoạn : trước và sau song chắn rác

- Tính toán song chắn rác

4.1.2 Tính toán mương dẫn đoạn trước song chắn rác

Tất cả nước thải từ các trống quay được xả từng mẻ vào một mương dẫn chung

Sau song chắn rác ta sẽ phân thành 2 mương dẫn riêng biệt để dẫn 2 loại nước thải : nước

thải thuộc crôm và nước thải các công đoạn còn lại

Sau khi hoàn tất xong công đoạn hồi tươi hay ngâm vôi thì khoảng 12m3nước thải (

của mỗi công đoạn ) được xả thẳng vào bể điều hòa ( trước đó đã qua song chắn rác)

trong khoảng thời gian 15 phút Còn công đoạn thuộc crôm chỉ xả khoảng 10 m3

Vậy lưu lượng trung bình của mương dẫn lấy bằng lưu lượng một lần xả của nước

thải thuộc crôm và lưu lượng lớn nhất của mương dẫn lấy bằng lưu lượng một lần xả của

nước thải các công đoạn còn lại

trong 15 phút vào bể thu gom riêng để xử lý crôm trước khi nhập chung với các loại nước thải

khác

Lưu lượng trung bình Q

TB = 40 m3Lưu lượng lớn nhất Q

/h = 11.11 l/s

max = 48 m3Mương dẫn nước thải từ các trống quay đến song chắn rác có tiết diện hình chữ nhật Khi

tính toán thủy lực của mương dẫn, ta cần xác định độ dốc i, vận tốc V (m/s), độ đầy h (m)

bằng cách dựa vào công thức tính toán của Manning :

+ V : Vận tốc nước thải trong mương dẫn, m/s Vận tốc này phải luôn

luôn lớn hơn vận tốc lắng cặn ( V > 0.7 m/s )

+ i : Độ dốc thủy lực, chọn i = 0.005

h b

h b P

A R

2+

B ảng 4.2 - Kết quả tính toán thủy lực của mương dẫn nước thải trước song ch ắn rác

Thông s ố thủy lực Lưu lượng tính toán, l/s

0.2 0.005 0.12 0.85

khe K

h b V

Q

12 0 016 0 85 0

0133 0

/s

+ h : Chiều sâu lớp nước qua song chắn, h = 0.12 m

Tổng số song chắn rác là 2, trong đó : 1 công tác, 1 dự phòng

- Tổn thất áp lực qua song chắn

m K

g

V

81.92

85.083.02

2 2

: Tốc độ chuyển động của nước thải trước song chắn ứng

với lưu lượng lớn nhất, V = 0.85 m/s

83 0 60 sin 016

0

008 0 42 2

3 / 4 3

/ 4

+ β: Hệ số phụ thuộc tiết diện ngang của thanh Tiết diện chữ

nhật = 2.42

+ α :Góc nghiêng đặt song chắn so với phương ngang, α = 60

- Chọn chiều dài xây dựng của phần mương để lắp đặt song chắn rác : L

o

S

- Hàm lượng chất lơ lửng, COD và BOD5 của nước thải sau khi qua song

chắn rác giảm 5%, còn lại

= 0.4 m

- Đối với công đoạn thuộc crôm

SS ra= SS vàoBOD

x ( 100 – 5 )% = 2070 x 95% = 1966.5 mg/L

5 (ra) = BOD5 (vào)

COD

x ( 100 – 5 )% = 3186 x 95% = 3026.7 mg/L

5 (ra) = BOD5 (vào)

COD

x ( 100 – 5 )% = 2057 x 95% = 1954.2 mg/L

ra = COD vào

4.1.4 Tính toán mương dẫn đoạn sau song chắn rác

x ( 100 – 5 )% = 3495 x 95% = 3320.3 mg/L

Đoạn mương dẫn sau song chắn rác được thiết kế giống với đoạn trước song chắn

để tạo điều kiện thuận lợi, dễ dàng cho việc thi công

Sau đó đoạn mương dẫn này được tá ch ra làm hai : một mương dẫn nước thải

thuộc crôm vào bể chứa để xử lý riêng, một mương dẫn nước thải của các công đoạn còn

lại vào thẳng bể điều hòa Ta sẽ lắp đặt các cửa xả ở mỗi mương

Hai mương này cũng được thiết kế theo các thông số của mương dẫn chính

- Độ dốc trong mương dẫn i = 0.005, độ nhám n = 0.012

= 0.74 m/s

4.2 B Ể THU GOM NƯỚC THẢI THUỘC CRÔM

Ta sẽ thiết kế bể chỉ chứa nước thải cho một lần xả ( xả 10 m3

trong 15 phút ) vì

thời gian giữa hai lần xả nước thải là 14 h Trong khi đó hệ thống xử lý crôm chỉ cần

khoảng 10 h là có thể xử lý hết 10 m3

- Lưu lượng nước thải Q = 40 m3/h = 0.011 m3/s

nước thải thuộc crôm

- Thời gian lưu nước t = 10 ÷ 30 phút, chọn t = 20 phút

- Thể tích bể thu gom

33 13 60

20 40

m t

Q

- Kích thước bể thu gom

L x B x H = 2.5 m x 2.5 m x 2.2 m

- Bơm nước thải vào bể trộn

Chọn 1 bơm nước thải và 1 bơm dự phòng

×

−+

−

l g

V g

V V g

P P Z Z H

22

2 2 1 2 2 1 2 1 2

= V : Vận tốc nước thải trong đường ống, V = 1.2 m/s

30000 10

2

05 0 2 1

- Vì 2 000 < Re < 100 000 nên ta có

024 0 30000

3164 0 Re

3164 0

25 0 25

.

=λ

2 4 1 5 0 9 0 3

2

56.42.405.0

8024.081.92

2.1

=

KW H

g Q

8.01000

581.91000011.0

Trong đó

/s

η- hiệu suất của bơm Lấy η=0.8 (thường η= 0.72 ÷ 0.93)

N’ = 1.2 N = 1.2 x 0.67 = 0.8 kW

Vậy chọn bơm có công suất 0.8 kW

B ảng 4.3 - Các thông số thiết kế bể thu gom nước thải chứa crôm

1

2

3

Lưu lương nước thải

Kích thước bể

kw

40

2.5 2.5 2.2 0.8

4.3 B Ể TRỘN VÀ BỂ LẮNG THU HỒI CRÔM TỪ NƯỚC THẢI

- Tính toán bể trộn hóa chất để nâng pH tạo môi trường cho crôm kết tủa

- Tính toán bể lắng cặn chứa crôm

4.3.1 Tính toán b ể trộn cơ khí

- Trước tiên ta sẽ cho FeSO4vào nước thải để khử Cr6+

thành Cr3+, sau đó ta sẽ cho NaOH vào để nâng pH lên khoảng 8.5 ÷ 9.5 Khi đó Cr3+ sẽ dễ dàng tạo kết tủa dưới dạng Cr(OH)

05.06031078

t Q

- Chọn chiều cao bể trộn H = 0.4 m Vậy diện tích bể trộn F = 0.125 m

Ống dẫn nước thải vào ở đỉnh bể ( có đường kính 50 mm ) , dung dịch cho vào ngay cửa ống dẫn vào bể, nước đi từ trên xuống dưới qua lỗ của thành bể để dẫn sang bể

lắng crôm

Dùng máy khuấy bản 6 cánh ( phẳng, đầu vuông ) thành trơn, đặt thẳng góc hướng

xuống dưới để đưa nước từ trên xuống Chọn đường kính cánh khuấy dk = 0.2 m

Máy khuấy đặt cách đáy bể một khoảng H = 0.2 m

Chiều rộng bản cánh khuấy khoảng 1/5 đường kính cánh khuấy b = 0.04 m

Chiều dày bản cánh khuấy lấy khoảng ¼ đường kính cánh khuấy l = 0.05 m

s v s v phút

vòng t

G C

/ 1 / 88 0 /

33 53 3

D : Đồng dạng hình học

2 2 0

4 0

=

=

=

K D

d

D G

W d

n K

Trong đó

+ K : hệ số sức cản của nước, phụ thuộc kiểu cánh khuấy, K =

6.3(trang 126 – Cấp nước – tập 2 : Xử lý nước thiên nhiên cấp cho sinh hoạt và công nghiệp–Trịnh Xuân Lai )

+ ρ : Khối lượng riêng của chất lỏng, ρ = 1000 kg/ m

3

K : Đường kính cánh khuấy, d

K + n : Số vòng quay của cánh khuấy, n = 1 v/s

= 0.2 m