1.1.3 Các nguồn phát sinh nước thải – Thành phần và tính chất nước thải công nghiệp sản xuất Bột giấy và Giấy Công nghiệp sản xuất bột giấy – giấy là một trong những ngành công nghiệp ti
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁN CÔNG TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG & BẢO HỘ LAO ĐỘNG NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC – MT NƯỚC
GVHD : Th.S Nguyễn Hoàng Tuân
TP.HCM Tháng 1/ 2007
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁN CÔNG TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG & BẢO HỘ LAO ĐỘNG NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC – MT NƯỚC
-o0o -
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Đề tài:
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
NHÀ MÁY GIẤY CHÁNH DƯƠNG
SVTH : Nguyễn Hoàng My Hạnh
MSSV : 610093B
Lớp : 06CM1N
Ngày giao nhiệm vụ luận văn :
Ngày hoàn thành luận văn :
TP.HCM, Ngày Tháng 1/ 2007
Giảng viên hướng dẫn ( Ký và ghi rõ họ tên )
Trang 3NHIỆM VỤ LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
HỌ VÀ TÊN :
MSSV :
NGÀNH :
KHOA :
1 Tên luận án :
2 Nhiệm vụ ( yêu cầu nội dung và số liệu ban đầu ) :
3 Ngày giao luận án :
4 Ngày hòan thành nhiệm vụ :
5 Họ tên người hướng dẫn :
Nội dung và yêu cầu của luận án đã được thông qua bộ môn
Phần dành cho khoa, bộ môn Người duyệt :
Ngày bảo vệ :
Điểm tổng kết :
Nơi lưu trữ luận án :
TRƯỜNG ĐHBC TÔN ĐỨC THẮNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA MT VÀ BHLĐ ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC
Ngày… tháng … năm 2006 Chủ nhiệm ngành Giảng viên hướng dẫn chính
( Ký và ghi rõ họ tên ) ( Ký và ghi rõ họ tên )
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Trong suốt những năm học tập tại Trường Đại Học Bán Công Tôn Đức Thắng, em đã được thầy cô truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu Đây chính là hành trang, là nền tảng kiến thức cơ bản để em bước vào làm việc trong lĩnh vực môi trường.Và ngày hôm nay là lúc em tổng hợp lại những gì mình được học để viết nên bài luận văn tốt nghiệp này.Để thực hiện được bài luận văn tốt nghiệp này ngoài sự nỗ lực của bản thân em còn có sự giúp đỡ rất nhiều của gia đình, thầy cô, và bạn bè
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô Trường Đại Học Bán Công Tôn Đức Thắng nói chung và các thầy cô Khoa Môi Trường nói riêng Đặc biệt em xin gửi
lời cám ơn sâu sắc đến thầy : Th.S NGUYỄN HOÀNG TUÂN đã tận tình hướng
dẫn em trong quá trình thực hiên bài luận văn này!
Cảm ơn tất cả bạn bè đã góp ý trao đổi trong quá trình làm luận văn này.Em
xin chân thành cảm ơn anh NGUYỄN HỒNG SƠN đã giúp đỡ em rất nhiều trong
quá trình thực hiên bài luận văn này!
Tuy nhiên, mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng thời gian có hạn và kiến thức hạn hẹp nên luận văn này vẫn còn nhiều khiếm khuyết Em rất mong được quý thầy
cô chỉ bảo để em có thêm kiến thức và kinh nghiệm cho quá trình làm việc sau này
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn!
TP.HCM, ngày 8/01/2007
NGUYỄN HOÀNG MỸ HẠNH
Trang 5NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Chủ nhiệm khoa MT&BHLĐ TP,HCM ngày……tháng 01 năm 2007
TS.Nguyễn Văn Quán Th.S Nguyễn Hoàng Tuân
Trang 6MỤC LỤC CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về tình hình sản xuất Giấy và Bột giấy ở Việt Nam 6
1.1.1Nguồn nguyên liệu cho sản xuất bột giấy và giấy ở Việt Nam 6
1.1.2 Tổng quan về công nghệ sản xuất Bột giấy và Giấy 6
1.1.3 Các nguồn phát sinh nước thải – Thành phần và tính chất nước thải công nghiệp sản xuất Bột giấy và Giấy 8
1.1.4 Tác động môi trường do nước thải công nghiệp Bột giấy – Giấy 10
1.2Tổng quan các công nghệ xử lý nước thải công nghiệp bột giấy và giấy 12
1 2.1 Xử lý cơ học nước thải công nghiệp bột giấy – giấy 12
1.2.2 Xử lý sinh học nước thải công nghiệp bột giấy – giấy 12
1.2.2.1 Xử lý sinh học hiếu khí 12
1.2.2.2 Xử lý sinh học kỵ khí 13
1.2.2.3 Quá trình sinh học tùy tiện 14
1.2.3 Xử lý NT công nghiệp bột giấy và giấy bằng phương pháp hóa lý 14
1.2.3.1 Keo tụ 14
1.2.3.2 Oxy hóa 15
1.2.3.3 Hấp phụ 15
1.2.4 Xử lý cặn, bùn nước thải công nghiệp bột giấy – giấy 15
CHƯƠNG 2 : HIỆN TRẠNG VỀ CÔNG TY GIẤY CHÁNH DƯƠNG
2.1 Giới thiệu chung về dự án 172.2 Mô tả địa điểm triển khai các hoạt động của dự án 17
2.2.1 Vị trí 17
Trang 72.2.3.Nguồn cung cấp nước, nhu cầu sử dụng nước 17
2.2.4.Hệ thống giao thông cung cấp nguyên liệu và vận chuyển sản phẩm 18
2.2.5.Nguồn tiếp nhận 18
2.3 Đặc tính nguyên liệu 18
2.4.Quy trình sản xuất 18
2.4.1 Mô tả công nghệ 18
2.4.2 Sơ đồ công nghệ 19
2.5.Các nguồn gây ô nhiễm 19
2.5.1.Nguồn gây ô nhiễm không khí 19
2.5.1.1 Ô nhiễm do bụi 19
2.5.1.2 Ô nhiễm do khí thải đốt dầu FO lò hơi 19
2.5.2.Nguồn gây ô nhiễm môi trường nước 21
2.5.2.1.Nước thải sinh hoạt 21
2.5.2.2.Nước mưa chảy tràn 22
2.5.2.3.Nước thải công nghệ 23
2.5.2.4.Nước làm nguội máy, nước làm kín bơm 23
2.5.3 Ô nhiễm do chất thải rắn 24
2.5.3.1.Ô nhiễm do chất thải rắn sinh hoạt 24
2.5.3.2 Ô nhiễm do chất thải rắn sản xuất 24
CHƯƠNG 3 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN - TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
3.1.Lựa chọn công nghệ 253.1.1 Phương án lựa chọn 25
3.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 26
3.2 Tính toán chi tiết từng hạng mục công trình 27
3.2.1.Song chắn rác 27
Trang 83.2.2 Hố thu gom 28
3.2.3.Bể cân bằng 30
3.2.4 Bể phản ứng 31
3.2.5 Bể tạo bông 33
3.2.6 Bể tuyển nổi 35
3.2.7 Bể aerotank 38
3.2.8 Bể lắng 49
3.2.9 Bể chứa bùn 52
3.2.10 Bể nén bùn 53
3.2.11 Máy ép bùn khung bản 55
CHƯƠNG 4 KHÁI TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ
4.1.Phần xây dựng 564.2 Phần thiết bị 57
4.3 Chi phí vận hành 59
4.3.1 Chi phí điện 59
4.3.2 Chi phí nhân công (N) 61
4.3.3 Chi phí hóa chất (H) 61
4.3.4 Tổng chi phí vận hành (T) 61
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ
o Kết luận62
o Kiến nghị 62
o Tài liệu tham khảo 63
o Phụ lục 64
DANH SÁCH HÌNH VẼ
Trang 9Hình 1-2 Các dòng nước thải chính của nhà máy bột giấy – giấy 10
Hình 2-1 Giới thiệu sơ đồ công nghệ của công ty 19
Hình 3-1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy giấy Chánh Dương 25
Hình 3-2 Sơ đồ làm việc hệ thống bể aerotank-bể lắng 40
DANH SÁCH BẢNG BIỂU
Bảng 1-1 Thành phần và tính chất 2 loại dịch đen của một cơ sở sản xuất bột giấy 9Bảng 2-1 Hệ số ô nhiễm của các chất trong khí thải khi đốt dầu FO 20
Bảng 2-2 Tải lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải đốt FO 21
Bảng 2-3 Tính chất đặc trưng của nước thải sinh hoạt 22
Bảng 2-4 Thành phần tính chất nước thải công nghệ 23
KÝ HIỆU VIẾT TẮT
BOD : Biochemical oxygen demand – Nhu cầu oxy sinh hoá (mg/l)
BOD5 : Nhu cầu oxy sinh hoá trong 5 ngày (mg/l)
BODL : Nhu cầu oxy sinh hoá tổng cộng (mg/l)
COD : Chemical oxygen demand – Nhu cầu oxy hoá học (mg/l)
DO : Dissolved oxygen demand – Nồng độ oxy hoà tan (mg/l)
SS : Suspended Solids – Chất rắn lơ lửng (mg/l)
Trang 10VSS : Volatile suspended solids – Chất rắn lơ lửng bay hơi (mg/l)
F/M : Food to miroorganism – Tỉ số giữa lượng chất ô nhiễm hữu cơ và
lượng bùn trong bể aerotank MLSS : Mixed-liquor suspended solids – nồng độ chất rắn lơ lửng trong bể
aerotank (mg/l) MLVSS : Mixed-liquor volatile suspended solids – nồng độ chất rắn lơ lửng
bay hơi trong bể aerotank (mg/l) UASB : Upflow anaerobic sludge blanket – Bể bùn kị khí dòng chảy ngược
Trang 11CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
1.1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT GIẤY VÀ BỘT GIẤY Ở VIỆT NAM1.1.1Nguồn nguyên liệu cho sản xuất bột giấy và giấy ở Việt Nam
Các nguồn nguyên liệu từ rừng như tre, nứa, lồ ô, gỗ của các loài cây lá rộng mọc nhanh (bồ đề, mỡ, keo, bạch đàn,…)
Giấy đã qua sử dụng Tỉ lệ sử dụng nguồn giấy tái sinh ở Việt Nam hiện nay khoảng 10 – 15% Con số này rất khiêm tốn so với các quốc gia khác trên thế giới (30 – 52%);
Bột giấy ngoại nhập
1.1.2 Tổng quan về công nghệ sản xuất Bột giấy và Giấy
Sợi cellulose là nguyên liệu thô chính cho công nghệ sản xuất bột giấy – giấy Các thành phần chủ yếu của gỗ là sợi cellulose được sử dụng làm giấy và lignin, cacbonhydrate là cầu nối giữa các sợi cellulose
Thành phần và hàm lượng các chất chủ yếu trong tế bào gỗ được thể hiện trên
Hình 1-1
Mục tiêu của quá trình sản xuất bột giấy là giải phóng sợi cellulose khỏi các cầu nối Có hai phương pháp công nghệ sản xuất bột giấy thông dụng:
- Phá vỡ cầu nối lignin bằng cơ học
- Phá vỡ cầu nối lignin và cacbonhydrate bằng hóa học
Phương pháp cơ học, gỗ được nghiền nát thành khối sợi mà không cần phải dùng đến hóa chất Trong phương pháp này, các hợp phần của gỗ được loại bỏ rất thấp và có từ 93 – 98% trọng lượng gỗ nguyên thủy được chuyển hoá thành bột Vì vậy, quá trình cơ học thường có sản lượng sợi cao, nhưng làm sợi yếu đi dẫn đến chất lượng sợi không tốt
Phương pháp hóa học, gỗ được xử lý bằng các tác chất kiềm mạnh hoặc acid mạnh để giải phóng lignin ra khỏi các sợi cellulose Quá trình hóa học có sản lượng sợi thấp (45 – 50%) bởi vì có đến 90 – 98% lignin và 50 – 80% hemicellulose được loại ra khỏi gỗ và nằm lại trong dịch đen của quá trình sản xuất Tuy nhiên sợi ít bị hư hại, sợi dai hơn và chắc hơn Một thuận lợi khác của công nghệ hóa học là có thể tận dụng lại bã và các sản phẩm phụ (Carmichael and Strzepek, 1987)
Trang 12 Nhiều dạng bột giấy còn được sản xuất bằng cách kết hợp các quá trình cơ học
và hóa học, và tất nhiên sản lượng bột giấy cũng nằm giữa 2 quá trình cơ học
và hóa học, tức khoảng 65 – 85%
Các bước cơ bản của nhà máy sản xuất bột giấy: chuẩn bị gỗ, chặt khúc, chẽ
dăm, nghiền nhão, sàng lọc, rửa và tách loại nước
Các bước cơ bản của nhà máy sản xuất giấy: chuẩn bị bột giấy, rửa, tẩy trắng,
xeo giấy, hoàn tất thành phẩm Riêng đối với các nhà máy sản xuất giấy vàng mã, còn có thể có thêm công đoạn xông hơi lưu huỳnh để chống sự xâm nhập của mối, mọt Đối với các sản phẩm không cần đòi hỏi độ “trắng” cao (chẳng hạn như giấy vàng mã và giấy carton), có thể không cần công đoạn tẩy trắng
Qui trình sản xuất bột giấy bằng hóa chất có thể chia ra làm hai loại công nghệ: công nghệ cellulose-sunfate và cellulose-sunfide
Công nghệ cellulose-sunfate, hóa chất sử dụng bao gồm NaOH, natri sunfide và natri carbonate; trong công nghệ cellulose-sunfit hóa chất sử dụng bao gồm magnesium bi-sunfat hoặc calcium bi-sunfat và natri bi-sunfat Lignin được chuyển thành thiolignin và lignin kiềm hòa tan trong công nghệ cellulo-sunfat hoặc chuyển thành lignosunfonat hòa tan trong công nghệ cellulo-sunfit (Cetral Pollution Control Board, 1988)
Công nghệ cellulo-sulfate hiện nay được sử dụng khá phổ biến tại các nhà máy giấy ở Thành phố Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Bình Dương và nhiều tỉnh, thành phố khác trong cả nước Phương pháp sản xuất bột giấy theo công nghệ này còn có thể phân chia nhỏ ra làm 2 phương pháp: bột giấy kiềm nóng và bột giấy kiềm lạnh
Phương pháp cellulo-sulfite có hiệu suất cao hơn và nước thải có pH không cao nhưng phương pháp này đòi hỏi thiết bị đắt tiền và không sử dụng được cho các loại gỗ nhiều tannin Hiện nay tại Thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh phía Nam chưa có cơ sở sản xuất nào sử dụng phương pháp này
Trang 131.1.3 Các nguồn phát sinh nước thải – Thành phần và tính chất nước thải công nghiệp sản xuất Bột giấy và Giấy
Công nghiệp sản xuất bột giấy – giấy là một trong những ngành công nghiệp tiêu thụ rất nhiều nước và thải nhiều loại nước thải ô nhiễm cao Ở các nước phát triển, lượng nước thải vào khoảng 80 – 150 m3/tấn sản phẩm thành phẩm, trong khi đó ở các nhà máy giấy – bột giấy Việt Nam, lượng nước thải dao động trong khoảng 250 – 520 m3/tấn sản phẩm Các dòng thải của các nhà máy sản xuất bột giấy – giấy mang tính hỗn tạp cao
Một cách tổng quát, có thể mô tả các nguồn nước thải chính trong công nghiệp sản
xuất bột giấy – giấy như ở Hình 1-2
Ngoài lignin, sản phẩm phân hủy của hemicellulose và cellulose hiện diện trong nước thải ở dạng acid isosaccharinic và carbohydrates có phân tử lượng thấp Độ màu cao
là do lignin, COD và BOD Phần lớn BOD trong dịch đen là phần chất hữu cơ kohng lignin, vào khoảng 29.150 mg/L
Bảng 1-1 giới thiệu về thành phần và tính chất nước thải dịch đen của một cơ sở sản xuất
bột giấy – giấy áp dụng phương pháp kiềm nóng (dạng nấu hở) và kiềm lạnh (ngâm lồ ô trong bể hở)
Bảng 1-1 Thành phần và tính chất 2 loại dịch đen của một cơ sở sản xuất bột giấy
Các chỉ tiêu ô
nhiễm đặc trưng
Đơn vị tính
Dịch đen thải bỏ từ quá trình Nấu nguyên
liệu Ngâm nguyên liệu
Trang 14Nước thải trắng: là loại nước thải tạo ra do quá trình rửa bột giấy và xeo giấy Đây
là loại nước thải phổ biến nhất ở các nhà máy bột giấy – giấy, chiếm đến hơn 80% tổng lưu lượng nước thải sản xuất Độ màu của nước thải này gây ra ngoài sự khử lignin trong
gỗ mà chúng chưa được làm sạch hoàn toàn từ khâu rửa bột giấy, còn do sự hiện diện các phẩm màu hòa tan từ các công đoạn phối liệu màu cho sản phẩm giấy vàng mã
Nước thải rò rỉ: là loại nước thải tách ra từ bột giấy trên sân chứa bột giấy thành
phẩm Tính chất của chúng gần giống như “nước thải trắng” nhưng độ màu hơi cao hơn
Nước thải vệ sinh các thiết bị máy móc công nghệ: trong số này đáng quan tâm
hơn cả là nước thải từ khâu vệ sinh các thiết bị phối màu – in nhãn trong các dây chuyền sản xuất sản phẩm có in màu Về cơ bản, thành phần của chúng bao gồm các phẩm màu hòa tan và dung môi pha màu Tuy nhiên lưu lượng các dòng thải này rất nhỏ và chỉ mang tính chất gián đoạn
Nước mưa bị nhiễm bẩn: là loại nước mưa thấm và chảy qua các bãi chứa nguyên
liệu (dăm tre, lồ ô), sân chứa bột giấy thành phẩm và cuốn trôi một phần bột giấy cùng với các chất bẩn hòa tan trên mặt bằng của cơ sở sản xuất (chủ yếu là ở khu vực bãi chứa nguyên liệu thô và bán thành phẩm)
Bột giấy đã được tẩy trắng
Nước thải bóc võ ướt
Nước thải bột giấy cơ học
Dịch đen Kraft Dịch sulfite mất tác dụng
Nước thải tẩy trắng
THU HỒI HÓA CHẤT
Condensates
Trang 15Hình 1-2 Các dòng nước thải chính của nhà máy bột giấy – giấy 1.1.4 Tác động môi trường do nước thải công nghiệp Bột giấy – Giấy
Các dòng nước thải từ các phân xưởng sản xuất bột giấy – giấy nói chung có khả năng gây độc hại mạnh cho cá và các sinh vật sống dưới nước tại những vùng chịu ảnh hưởng trực tiếp nguồn nước thải của các cơ sở sản xuất đổ ra
Ngoài các tác động mạnh và chính yếu đối với cá và các sự sống khác dưới nước, nước thải công nghiệp sản xuất bột giấy – giấy còn gây ra một số tác động khác đến môi trường
Nước thải nấu và ngâm nguyên liệu gỗ có màu đen sẫm, nồng độ BOD, COD quá cao là nguyên nhân gây ra sự thiếu hụt oxy hòa tan trong nước, điều này tạo điều kiện thuận lợi cho các vi sinh vật yếm khí hoạt động mạnh Kết quả quá trình hoạt động này là làm tăng hàm lượng CO2 tự do trong nước, tăng nồng độ các khí CH4, H2S
mà chính các khí này lại gây ra mùi hôi cho khu vực quanh vùng Thêm vào đó, lượng CO2 phóng thích ra từ quá trình hô hấp yếm khí của các vi sinh vật kết hợp với lượng CO2 phân hủy từ soda dư thừa trong nước thải làm cho nồng độ của chúng tăng lên cao Ở một mức độ quá cao chúng sẽ có tác hại ngược, trở thành độc tố tiêu diệt các thủy sinh vật hoặc làm cho chúng phải di chuyển đến các nơi khác để sinh sống Mặt khác với tải trọng hữu cơ cao như vậy sẽ rất dễ kìm hãm sự phát triển của các loại thực vật nước
Với chỉ số pH dao động từ 10 đến 13, nước thải nấu và ngâm có độ kiềm cao không thích hợp cho sự hoạt động của các thủy sinh vật Khi thải vào nguồn tiếp nhận
sẽ làm cho nguồn nước bị nhiễm bẩn, rất dễ gây ra các hiện tượng ngứa da, sinh ghẻ khi con người tiếp xúc với nước hoặc có khả năng nhiễm độc thức ăn khi ăn phải các loài tôm
cá đã bị nhiễm độc trước đó
Hàm lượng chất rắn tổng cộng (chủ yếu là bột giấy trong các dòng nước thải rửa bột và xeo giấy) cao sẽ dễ dẫn đến hiện tượng bồi lắng lòng sông Sau thời gian tích tụ lâu ngày, các chất lắng đọng này sẽ hình thành nên một lớp mùn hữu cơ - đó là sản phẩm ngưng tụ của các hợp chất thơm (phenol) với sản phẩm phân hủy của polysaccarit - mà cấu trúc của nó là vòng benzen của phenol với các mạch nhánh Chính cấu trúc này làm cho lớp mùn trở nên bền vững hơn đối với sự phân giải của các vi sinh vật Để phân giải lớp mùn này phải cần đến các vi sinh vật hoại sinh đặc biệt mà trong các dòng sông, suối ở khu vực thường vắng mặt chúng
Trang 16Tóm lại, nước thải công nghiệp sản xuất bột giấy – giấy nói chung, được xem là loại nước thải có mức độ ô nhiễm rất nặng Các loại nước thải này nếu không được xử lý thích đáng sẽ gây ra những tác động xấu đến chất lượng nguồn nước, đến quá trình hoạt động của các thủy sinh vật (đặc biệt là tôm, cá), các loài thực vật nước và ngay cả con người tại những vùng chịu ảnh hưởng trực tiếp của các nguồn nước thải Chúng không những làm chết các loại thủy sản mà còn làm mất khả năng tự làm sạch của nguồn nước Con người đánh bắt và
ăn phải các loại thủy sản này cũng có thể bị nhiễm độc
1.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP BỘT GIẤY VÀ GIẤY
Nước thải công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy là một trong những loại nước thải
có đặc tính ô nhiễm nặng và tác động sâu sắc đến môi trường nước như đã đề cập trong các phần trước Hiện nay, nhiều phương pháp xử lý khác nhau đối với loại nước thải này
đã được nghiên cứu và áp dụng thực tiễn tại nhiều nước trên thế giới Mỗi phương pháp
xử lý chỉ đạt được một hiệu quả nhất định nào đó đối với một vài chất ô nhiễm tương ứng
Vì vậy để đạt được hiệu quả xử lý mong muốn ở đầu ra, nhiều khi phải kết hợp cùng lúc nhiều phương pháp và quá trình xử lý khác nhau
1 2.1 Xử lý cơ học nước thải công nghiệp bột giấy – giấy
Xử lý cơ học là một phương pháp thông dụng để loại bỏ cặn lơ lửng (SS) ra khỏi các dòng nước thải của nhà máy bột giấy – giấy mà chúng đã được ứng dụng thực tiễn hơn 20 năm qua Xử lý cơ học cũng có thể kết hợp với kết tủa hóa học để đạt được hiệu quả xử lý COD cao Các quá trình xử lý này cho phép khử hàm lượng cặn lơ lửng (SS) đến 60 – 95% Tuy nhiên không giảm đáng kể BOD vì các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học lại hiện diện trong các dòng thải này
Bể lắng là công trình cơ bản nhất, quan trọng nhất trong giai đoạn xử lý cơ học nước thải công nghiệp bột giấy – giấy Đây là công trình được thiết kế nhằm các mục đích tách loại các chất rắn lắng được (chủ yếu là bột giấy) ra khỏi nước thải và cặn lắng có thể thu hồi để tái sử dụng trong sản xuất Một mục đích khác của bể lắng là giảm bớt tải trọng hữu cơ cho công trình xử lý sinh học phía sau Bể lắng đợt I khi thiết kế vận hành tốt có thể loại bỏ 60 95% hàm lượng cặn lơ lửng (SS) và 25 40% BOD5 Hai thông số thiết
kế quan trọng cho bể lắng đợt I là tải trọng bề mặt (thường từ 32 45 m3/m3.ngày) và thời gian lưu nước (1,5 2,5h)
1.2.2 Xử lý sinh học nước thải công nghiệp bột giấy – giấy
Trang 17Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là quá trình nhằm phân hủy các chất bẩn hữu cơ hòa tan trong nước thải nhờ vào sự hoạt động của các vi sinh vật Môi trường phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải có thể diễn ra trong điều kiện hiếu khí hoặc yếm khí (kỵ khí)
1.2.2.1 Xử lý sinh học hiếu khí
Quá trình xử lý sinh học hiếu khí hiện nay được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước thải công nghiệp bột giấy – giấy cũng như một số ngành công nghiệp khác, kể cả nước thải sinh hoạt, đô thị Các công trình tương thích của quá trình xử lý sinh học hiếu khí có thể kể đến như: bể aeroten bùn hoạt tính (vi sinh vật lơ lửng), bể sinh học hiếu khí tiếp xúc (vi sinh vật dính bám), bể lọc sinh học, tháp lọc sinh học, bể sinh học tiếp xúc quay (RBC), Mương oxy hóa, hồ sinh học v.v…
Quá trình bùn hoạt tính
Trong quá trình bùn hoạt tính, các chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan bị phân
hủy bởi các vi sinh vật và chuyển hóa thành bông bùn sinh học – quần thể vi sinh vật hiếu khí – có khả năng lắng dưới tác dụng của trọng lực Nước thải chảy liên tục vào bể aeroten trong đó không khí được đưa vào cùng xáo trộn với bùn hoạt tính, cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu khí phân hủy các chất hữu cơ Dưới điều kiện như thế, các vi sinh vật sinh trưởng tăng sinh khối và kết thành bông bùn Hỗn hợp bùn hoạt tính và nước thải gọi
là dung dịch xáo trộn (mixed liquor) Hỗn hợp này chảy đến bể lắng đợt II và bùn hoạt tính lắng xuống đáy Một lượng lớn bùn hoạt tính (thường từ 25 75% lưu lượng) được tuần hoàn về bể aeroten để duy trì sự ổn định mật độ cao vi khuẩn tạo điều kiện phân hủy nhanh chất hữu cơ Lượng sinh khối (bùn hoạt tính) dư mỗi ngày cùng với cặn lắng từ các
công trình khác được dẫn tiếp tục đến công trình xử lý bùn
Quá trình bùn hoạt tính thường được thực hiện trên các dạng công trình đơn vị như: bể aeroten thông thường, bể aeroten xáo trộn hoàn toàn, mương oxy hóa, hệ thống thổi khí và lắng gián đoạn, bể aeroten mở rộng,
Quá trình vi sinh vật dính bám
Trong bể aeroten hoặc mương oxy hóa ứng dụng quá trình sinh trưởng sinh học ở
trạng thái lơ lửng (Suspended Growth), trong khi đó bể lọc sinh học, tháp lọc sinh học, bể
sinh học tiếp xúc quay (RBC) áp dụng quá trình sinh trưởng sinh học ở trạng thái dính
bám (Attached Growth)
Quá trình bùn hoạt tính thường được thực hiện trên các dạng công trình đơn vị như:bể lọc sinh học, bể lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC)
1.2.2.2 Xử lý sinh học kỵ khí
Trang 18Việc áp dụng các công nghệ xử lý kỵ khí để xử lý nước thải ở các nhà máy bột giấy – giấy ngày càng được ưa chuộng và tăng nhanh vì những ưu điểm nổi bật của chúng
so với các phương pháp cổ truyền: ít tiêu hao năng lượng trong quá trình hoạt động, giá thành vận hành thấp hơn và tự sản sinh ra năng lượng có thể thu hồi sử dụng dưới dạng biogas Thêm vào đó, các hệ thống xử lý kỵ khí sản sinh ít bùn thừa hơn so với các hệ thống hiếu khí, trung bình khoảng từ 0,03 – 0,15 g bùn VSS trên 1 gam BOD được khử Điều này làm cho chúng ngày càng được ưa chuộng vì rằng việc thải hồi bùn thừa đang là một vấn đề hết sức nan giải đối với các hệ thống xử lý hiếu khí Việc giảm nhu cầu sử dụng các chất dinh dưởng của các vi sinh vật kỵ khí cũng là một ưu điểm nổi bật trong việc xử lý các loại nước thải thiếu hụt nhiều chất dinh dưỡng như nước thải của các nhà máy bột giấy – giấy Hơn nữa, sự duy trì sinh khối trong các hệ thống xử lý kỵ khí với tỉ
lệ cao cho phép vận hành hệ thống xử lý ở các tải trọng hữu cơ cao và do đó làm giảm đáng kể khối tích của các công trình
Các công nghệ xử lý kỵ khí hiện nay đã được ứng dụng để xử lý nhiều loại nước thải công nghiệp chế biến gỗ UASB (Upward-flow Anaerobic Sludge Blanket) và quá trình kỵ khí tiếp xúc là những hệ thống xử lý kỵ khí được ứng dụng rộng rãi nhất
1.2.2.3 Quá trình sinh học tùy tiện
Quá trình sinh học tùy tiện có thể được áp dụng để xử lý nước thải công nghiệp bột giấy – giấy trong cả 3 điều kiện môi trường: hiếu khí, yếm khí hoặc tùy tiện Các quá trình đó thường được tiến hành trên các công trình tương ứng: Hồ sinh học kỵ khí; hồ sinh học hiếu khí và hồ tùy tiện
1.2.3 Xử lý nước thải công nghiệp bột giấy và giấy bằng phương pháp hóa lý
1.2.3.1 Keo tụ
Để khử màu nước thải, có thể áp dụng các quá trình khác nhau như: keo tụ, oxy hóa, hấp phụ v.v Trong số đó cần quan tâm nhiều đến quá trình keo tụ bằng phèn nhôm (hoặc phèn sắt) vì tính khả thi và thích dụng trong điều kiện Việt Nam
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ bao gồm: pH, bản chất của hệ keo, sự
có mặt của các ion khác trong nước, thành phần của các chất hữu cơ có chứa trong nước, nhiệt độ,…
Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc hình thành bông cặn, người ta xây dựng các bể phản ứng với mục đích đáp ứng các yêu cầu của chế độ keo tụ tối ưu Phụ thuộc vào phương pháp khuấy trộn, bể phản ứng sẽ được phân thành hai loại: thủy lực và cơ khí
Trang 19Có thể làm trong và khử màu nước thải bằng cách dùng các chất keo tụ và các chất trợ keo tụ để liên kết các chất bẩn ở dạng lơ lửng và keo thành những bông có kích thước lớn hơn Những bông cặn đó khi lắng xuống kéo theo các chất phân tán không tan
1.2.3.2 Oxy hóa
Phản ứng oxy hóa có thể được ứng dụng để xử lý các chất vô cơ và hữu cơ độc hại trong nước thải công nghiệp bột giấy – giấy Nhờ các quá trình oxy hóa khử mà các chất bẩn độc hại hoặc các chất bẩn gây màu bị biến đổi thành các chất không độc hại, không
có màu hoặc giảm độ màu ở dạng cặn lắng hoặc dạng khí dễ bay hơi
1.2.3.3 Hấp phụ
Trong thực tế có rất nhiều loại nước thải công nghiệp có nồng độ các chất hữu cơ thấp nhưng rất khó xử lý hoặc không có khả năng xử lý bằng các phương pháp sinh học bình thường Ví dụ như các chất hoạt tính bề mặt (ABS), các chất hữu cơ mạch vòng Nhưng chúng có thể được xử lý bằng phương pháp hấp phụ với hiệu quả cao Các chất hấp phụ có thể là: than hoạt tính hạt, than hoạt tính bột, than xương, đất hoạt tính (Bentonit), silicagel, nhựa tổng hợp có khả năng trao đổi ion, tro bếp
Nước thải của ngành công nghiệp bột giấy – giấy có thể ứng dụng tốt phương pháp hấp phụ Đặc biệt đối với nước thải dịch đen, để xử lý các lignin và dẫn xuất của chúng vốn rất khó oxy hóa sinh hóa hoặc không thể keo tụ bằng chất keo tụ thì biện pháp hấp phụ than hoạt tính là hiệu quả nhất
1.2.4 Xử lý cặn, bùn nước thải công nghiệp bột giấy – giấy
Trong quá trình xử lý nước thải, một lượng lớn bùn, cặn được giữ lại ở các bể lắng đợt I, đợt II và có thể đợt III Các chất nổi thu gom ở bể lắng đợt I cũng được xem như là một dạng cặn
Nhìn chung, có thể chia bùn/cặn của hệ thống xử lý nước thải công nghiệp bột giấy – giấy ra thành 2 nhóm:
Nhóm thứ nhất là loại bùn cặn có thể thu hồi sử dụng lại hoặc qua quá trình tái sinh để thu hồi lại các cấu tử quí Điển hình trong trường hợp này là cặn lắng ở bể lắng đợt I với thành phần chủ yếu là bột giấy có thể thu hồi, sử dụng lại cho sản xuất;
Nhóm thứ hai là loại bùn cặn không có khả năng thu hồi Loại cặn này cần được xử lý để đạt yêu cầu thải bỏ hoặc sử dụng vào các mục đích khác Thuộc loại này có thể kể đến như bùn cặn sinh ra trong quá trình xử lý sinh học và được giữ lại ở bể lắng đợt
II, cặn sinh ra do quá trình keo tụ nước thải và được giữ lại ở bể lắng đợt III, cặn từ bể tiếp xúc…
Trang 20Bùn hoạt tính giữ lại ở bể lắng đợt II, phần lớn được quay trở lại aeroten dưới dạng bùn tuần hoàn Phần còn lại được gọi là bùn hoạt tính dư, sau khi nén để giảm độ ẩm được đưa về ổn định trong các công trình lên men kỵ khí hay ổn định hiếu khí
Quá trình lên men ổn định bùn cặn phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm và các tính chất hóa lý khác của bùn cặn Sau khi lên men, bùn cặn được chín, không còn mùi hôi thối, không còn các loại vi khuẩn và các chất độc hại khác, dễ tách nước và có thể sử dụng làm phân bón Khí thu được trong quá trình lên men bùn cặn có thành phần chủ yếu là mêtan được thu hồi làm nhiên liệu đốt Hiện nay người ta thường dùng các công trình như bể mêtan để ổn định yếm khí bùn cặn
Trước khi đưa đi sử dụng, bùn cặn chín có độ ẩm 94 97% cần được tách nước bằng phương pháp trọng lực trên các sân phơi bùn hoặc bằng các phương pháp cơ học khác như thiết bị lọc ép, thiết bị lọc trống chân không, thiết bị ly tâm bùn v.v…
Ngoài phương pháp lên men yếm khí, bùn hoạt tính dư và bùn màng vi sinh vật còn có thể ổn định bằng cách phân hủy hiếu khí trong các công trình dạng aeroten với thời gian thổi khí lớn (thường được gọi là aeroten thổi khí kéo dài)
CHƯƠNG 2 : HIỆN TRẠNG VỀ CÔNG TY GIẤY CHÁNH
DƯƠNG
2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DỰ ÁN :Tên dự án ( tiếng Việt ) : CÔNG TY TRÁCH NHIỆM HỮU HẠN XƯỞNG GIẤY CHÁNH DƯƠNG
Tên giao dịch ( tiếng Anh ) : CHENG YANG PAPER MILL CO., LTD
Địa điểm thực hiện dự án : Lô số B-4 – CN Khu công nghiệp Mỹ Phước, huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương
Hình thức đầu tư : Dự án được thành lập dưới hình thức một Công ty trách nhiệm hữu hạn, họat động theo luật pháp nước Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt
Trang 21Mục tiêu hoạt động chính của doanh nghiệp : Công ty TNHH Xưởng Giấy Chánh Dương chuyên sản xuất và gia công các loại giấy công nghiệp ( giấy ruột và giấy kraft, giấy kraft mặt trắng, giấy duplex )
2.2 MÔ TẢ ĐỊA ĐIỂM TRIỂN KHAI CÁC HOẠT ĐỘNG CỦA DỰ ÁN :
2.2.1 Vị trí :
Dự án nhà máy sản xuất giấy – Công ty TNHH Xưởng Giấy Chánh Dương tọa lạc tại lô số B-2-CN và B-4-CN khu công nghiệp Mỹ Phước, huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương.Nằm cạnh đại lộ Bình Dương cách thị xã Thụ Dầu Một khoảng 24 km về phía Tây Bắc Đằng sau khu công nghiệp về phía Tây là sông Thị Tính
2.2.2 Diện tích mặt bằng :
Tổng diện tích mặt bằng 138.795 m2
2.2.3.Nguồn cung cấp nước, nhu cầu sử dụng nước :
Nguồn cung cấp nước : Nguồn nước cấp cho hoạt động sản xuất của dự án từ Công Ty Cấp Nước Bình Dương
Nhu cầu sử dụng nước : 2500 m3/ngày
2.2.4.Hệ thống giao thông cung cấp nguyên liệu và vận chuyển sản phẩm
Do vị trí dự án nằm trong khu công nghiệp, cạnh đại lộ Bình Dương nên rất thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên liệu và sản phẩm
2.4.QUY TRÌNH SẢN XUẤT :
2.4.1 Mô tả công nghệ :
Trang 22Đầu tiên, nguyên liệu là các tấm giấy dày, các loại giấy tạp và các thùng carton cũ được đưa vào máy nghiền cùng với nước và hóa chất để đánh nát và hòa trộn với nhau tạo thành hỗn hợp có dạng hồ Tại đây, sau khi qua giai đoạn lắng và sàng lọc, các tạp chất thô như đinh ghim, kẹp bìa, kẽm, nylon, dây nhợ, bìa nhựa…đều được loại bỏ Bột giấy được tiếp tục đưa qua máy xeo giấy để hình thành tấm giấy các lọai Sau đó, giấy sẽ được quấn thành từng cuộn lớn Tùy theo yêu cầu của khách hàng về kích thước ( khổ giấy và chiều dài ), giấy sẽ được đánh bóng, cắt tỉa và cuốn lại lần thứ hai để cho ra thành phẩm
2.4.2 Sơ đồ công nghệ :
Nước thải
Nước thải Chất thải rắn
Nước thải Bột giấy Tái sử dụng Cặn
Nước Khí thải
Trang 23Hình 2-1 Giới thiệu sơ đồ công nghệ của công ty 2.5.CÁC NGUỒN GÂY Ô NHIỄM :
2.5.1.Nguồn gây ô nhiễm không khí :
2.5.1.1 Ô nhiễm do bụi :
Trong công nghệ sản xuất của dự án, bụi có thể phát sinh từ công tác xuất nhập tại kho chứa nguyên liệu ( tấm giấy dày, thùng carton cũ, các loại giấy tạp…), các băng tải liệu… Thành phần bụi chủ yếu là đất, cát và xơ sợi Ngoài ra, hoạt động của các phương tiện vận tải ra vào khu vực nhà máy cũng có khả năng gây ra bụi
2.5.1.2 Ô nhiễm do khí thải đốt dầu FO lò hơi :
Dự án sử dụng lò hơi công suất 30 tấn/ h để gia nhiệt cho các công đoạn sản xuất với mức tiêu hao nhiên liệu tối đa là 2200 kg/h
Lưu lượng khí thải : 53.460 m3/h
Tải lượng ô nhiễm :
Tải lượng các chất ô nhiễm sinh ra trong khí thải khi đốt LPG để vận hành lò hơi được tính trên cơ sở hệ số ô nhiễm của Tổ chức Y tế thế giới Kết quả tính tải lượng khí thải trong trường hợp không có hệ thống khống chế ô nhiễm như sau :
Các chất ô nhiễm Hệ số ô nhiễm (kg/tấn nhiên liệu)
Bụi P SO2 20S NOX 8,5
CO 0,64 VOC 0,0045
Bảng 2.1 : Hệ số ô nhiễm của các chất trong khí thải khi đốt dầu FO
(Nguồn : Assessment of Sources of Air, Water and Land Pollution, WHO 1993)
Trong đó : P = 0,4 + 1,32S = 4,36
Trang 24Chất ô
nhiễm Tải lượng(g/s)
Nồng độ (mg/m3)
TCVN 5939-1995 (B)
TCVN 6993-2001 Cấp A, Q3 Bụi 9,592 179,42 400 -
SO2 132 2469 - 187,5
NOX 18,7 350 - 375
CO 1,408 26,34 - 187,5
Bảng 2.2 : Tải lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải đốt FO
2.5.2.Nguồn gây ô nhiễm môi trường nước :
2.5.2.1.Nước thải sinh hoạt :
Nguồn phát sinh : Phát sinh từ nhà bếp, nhà tắm, nhà vệ sinh…
Lưu lượng : Với lượng dao động vào năm hoạt động ổn định của dự án là 120
người Ước tính mỗi người thải ra 100 l/người/ngày Vậy lưu lượng nước thải hàng ngày của dự án : 120 x 100 = 12 m3/ngày
Thành phần tính chất :
Đặc trưng của loại nước thải này là có nhiều chất lơ lửng, dầu mỡ (từ nhà bếp), nồng độ chất hữu cơ cao (từ nhà vệ sinh) nếu không được tập trung và xử lý thì cũng sẽ ảnh hưởng xấu đến nguồn nước bề mặt Ngoài ra, khi tích tụ lâu ngày, các chất hữu cơ
này sẽ bị phân hủy gây ra mùi hôi thối.( xem bảng 2.3)
Trang 25oxy hòa tan trong nước để chuyển hóa các chất hữu cơ nói trên thành CO2, N2, H2O,
CH4,… Chỉ thị cho lượng chất hữu cơ có trong nước thải có khả năng bị phân hủy hiếu
khí bởi vi sinh vật chính là chỉ số BOD5 Chỉ số BOD5 biểu diễn lượng oxy cần thiết mà vi
sinh vật phải tiêu thụ để phân hủy lượng chất hữu cơ có trong nước thải Như vậy, chỉ số
BOD5 càng cao cho thấy lượng chất hữu cơ có trong nước thải càng lớn, oxy hòa tan
trong nước thải ban đầu bị tiêu thụ nhiều hơn, mức độ ô nhiễm của nước thải cao hơn
Bảng 2.3 : Tính chất đặc trưng của nước thải sinh hoạt
(Nguồn : Giáo trình công nghệ xử lý nước thải – Trần Văn Nhân & Ngô Thị Nga,NXB
Khoa Học Kỹ Thuật, 1999)
Ngoài ra, trong nước thải sinh hoạt còn có một lượng chất rắn lơ lửng có khả năng
gây hiện tượng bồi lắng cho các nguồn sông, suối tiếp nhận nó, khiến chất lượng nước tại
những nguồn sông suối này xấu đi Các chất dinh dưỡng như N, P có nhiều trong nước
thải sinh hoạt chính là các yếu tố gây nên hiện tượng phú dưỡng này Do vậy, toàn bộ
lượng nước thải sinh hoạt của dự án cần được xử lý trước khi đưa ra ngoài môi trường
2.5.2.2.Nước mưa chảy tràn :
Bản thân nước mưa không làm ô nhiễm môi trường, khi chưa xây dựng nhà máy,
mưa xuống sẽ tiêu thoát bằng nhiều nhánh nhỏ chảy ra suối, sông hoặc phần lớn thấm trực
tiếp xuống đất Khi nhà máy được xây dựng lên, mái nhà và sân bãi được đổ bê tông hoặc
tráng xi-măng sẽ làm mất khả năng thấm nước, ngoài ra, nước mưa chảy tràn trên mặt đất
tại khu vực dự án sẽ cuốn theo các chất cặn bã và đất cát xuống đường thoát nước, nếu
Trang 26không có biện pháp tiêu thoát tốt, sẽ gây nên tình trạng ứ đọng nước mưa, tạo ảnh hưởng
xấu đến môi trường
Do đó, dự án sẽ thiết kế xây dựng hệ thống mương xung quanh các phân xưởng để
tạo điều kiện tốt cho việc thông thoát nước mưa được triệt để So với nước thải sinh hoạt,
nước mưa khá sạch Vì vậy, dự án sẽ thiết kế tách riêng đường thoát nước mưa ra khỏi
đường thoát nước thải Đường thoát nước mưa sẽ có song chắn rác trước khi đổ vào hệ
thống cống thoát nước mưa chung của khu công nghiệp
2.5.2.3.Nước thải công nghệ :
Nguồn phát sinh và lưu lượng : nước thải công nghệ phát sinh trong quá trình sản
xuất từ công đoạn nghiền, lọc và xeo giấy với lưu lượng ước tính khoảng 2000 m3/ngày
COD mg/l 2000 BOD5 mg/l 1000
Bảng 2.4 Thành phần tính chất nước thải công nghệ
2.5.2.4.Nước làm nguội máy, nước làm kín bơm :
Trong quá trình hoạt động, dự án sẽ sử dụng một lượng nước nhất định để làm
nguội máy, làm kín bơm Nước thải loại này được coi là sạch, không có các yếu tố gây ô
nhiễm mặc dù có thể chứa các chất vô cơ, hữu cơ nhưng với hàm lượng nhỏ không gây
tác động đáng kể tới môi trường và nguồn tiếp nhận Vì vậy, trên nguyên tắc loại nước
này có thể được xả thẳng vào cống thoát nước mưa sau đó xả thẳng ra cống thoát nước
của công ty
2.5.3 Ô nhiễm do chất thải rắn :
2.5.3.1.Ô nhiễm do chất thải rắn sinh hoạt
Lượng chất thải rắn sinh hoạt của dự án được dự tính trên số lượng cán bộ, công
nhân viên làm việc vào năm hoạt động ổn định Với mức thải trung bình 0,5
Kg/người/ngày 120 người 60 Kg/ngày
Trang 27Lượng chất thải rắn sinh hoạt có thành phần chủ yếu là các chất hữu cơ dễ phân hủy Tuy nhiên, nếu lượng chất thải này không được quản lý tốt thì cũng sẽ gây những ảnh hưởng nhất định đến môi trường
2.5.3.2 Ô nhiễm do chất thải rắn sản xuất
Khi dự án đi vào hoạt động, các loại chất thải rắn công nghệ phát sinh bao gồm: bột giấy, cặn lắng, các tạp chất thô trong nguyên liệu giấy tạp, thùng carton cũ, bao bì đựng hóa chất … Lượng chất thải rắn phát sinh dự kiến như sau :
- Bột giấy : 3 – 4 tấn/ngày
- Bùn lắng và tạp chất thô trong nguyên liệu : 4 – 5 tấn/ngày
- Bao gói giấy,giấy vụn, giấy rách được tái sử dụng hoàn toàn
- Bùn từ hệ thống xử lý nước thải : dự án sẽ có biện pháp thích hợp để khống chế nguồn ô nhiễm này
CHƯƠNG 3 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN - TÍNH TOÁN HỆ
THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
3.1.LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ:3.1.1 Phương án lựa chọn
Nước thải
Trang 283.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ :
Nước thải sản xuất được dẫn theo cống riêng qua song chắn rác để giữ lại cặn có kích thước lớn trước khi chảy vào bể thu nước thải Từ hố thu, nước thải được bơm trực tiếp lên bể cân bằng nhằm điều hòa lưu lượng nước thải
Tại bể cân bằng, một lượng không khí được cấp vào từ máy thổi khí (air blower) , nhằm điều hòa nồng độ nước thải, tránh hiện tượng lên men yếm khí gây mùi hôi
Từ bể cân bằng, nước thải được bơm một lượng cố định qua bể phản ứng Tại đây, một lượng chất keo tụ được châm vào, dưới tác động của chất keo tụ và chế độ thủy lực
Trang 29hợp từ máy khuấy chậm, các bông cặn có kích thước nhỏ sẽ kết hợp tạo thành những bông cặn có kích thước lớn hơn, nước thải tiếp tục chảy qua bể tuyển nổi
Tại bể tuyển nổi, dưới tác động của vi bọt từ thiết bị tạo vi bọt, các bông cặn (giấy)
sẽ được kéo lên trên mặt bể tuyển nổi và chúng được vớt ra bể chứa bằng thiết bị cào bọt Một phần bột giấy có kích thước lớn lắng xuống đáy bể tuyển nổi sẽ được bơm ra bể chứa theo định kỳ, nước tiếp tục chảy sang bể aeroten
Tại bể aeroten quá trình xử lý nước thải là quá trình sinh học sử dụng bùn hoạt tính, với thời gian làm thoáng kéo dài, tải trọng thấp Nhờ tác dụng của bùn hoạt tính – các quần thể vi sinh hiếu khí thích hợp, cùng với sự cung cấp oxy từ các máy thổi khí, các hợp chất hữu cơ trong nước thải bị chuyển thành H2O, CO2, tế bào mới,… quá trình này
có thể xử lý đến 95 % BOD trong nước thải
Hỗn hợp nước và bùn hoạt tính đi ra từ bể làm thoáng được dẫn vào bể lắng Tại đây, quá trình phân ly chất rắn và nước xảy ra, nước sau xử lý, đạt tiêu chuẩn TCVN 5945-1995 cột B sẽ được thải ra trạm xử lý nước thải tập trung của khu công nghiệp
Phần bùn lắng xuống đáy bể lắng được đưa qua bể chứa bùn Tại đây, một phần bùn được bơm ngược về bể làm thoáng để duy trì một nồng độ bùn cố định trong bể, phần bùn dư được đưa về bể nén bùn Từ đây chúng được nén bằng trọng lực, kết quả là một phần thể tích bùn sẽ được giảm, phần bùn dư sẽ được bơm qua máy ép bùn để khử nước trước khi thải bỏ dưới dạng rắn Bùn này có thể sử dụng làm phân bón
Bùn (bột giấy) thu được từ bể tuyển nổi sẽ xả xuống bể chứa và được bơm đi tái sử dụng
3.2 TÍNH TOÁN CHI TIẾT TỪNG HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH
3.2.1.SONG CHẮN RÁC
3.2.1.1 Nhiệm vụ:
Nước thải đưa tới công trình làm sạch trước hết phải qua song chắn rác Tại song chắn rác, các vật chất thô có kích thước lớn được giữ lại tránh sự cố tắc bơm, đường ống hoặc kênh dẫn Đây là bước quan trọng đảm bảo an toàn và điều kiện thuận lợi cho cả hệ thống
3.2.1.2 Tính toán:
Lưu lượng trung bình ngày: Qtbngày = 2000 m3/ ngày đêm
Lưu lượng trung bình giờ: Qtbgiờ =
242000
= 84 m3/ h = 1,4 m3/ ph
Trang 30Lưu lượng giờ lớn nhất: Qmaxgiờ = 1,5.Qtbgiơ = 126 m3/h
Lưu lượng giờ nhỏ nhất: Qmingiờ = 0,5 Qtbgiơ =42 m3/h
Song chắn rác được đặt nghiên 1 góc 600 so với mặt đất
Số khe hở của song chắn rác là:n =
Qmax: lưu lượng lớn nhất của dòng thải (m3/s)
b : bề rộng khe hở giữa các song chắn rác (mm) Chọn b = 18mm
k0: hệ số tính đến độ thu hẹp của dòng chảy khi sử dụng công cụ cào rác cơ giới,
Trang 31h
.15ph = 31,5 m3Vậy kích thước của hố thu gom : LxB xH = 4 x 4 x 5m
Các thông số thiết kế bể thu gom
STT Tên thông số Đơn vị Số liệu thiết kế
Lưu lượng : 100m3/giờ, cột áp 15m
Loại bơm : bơm chìm
Trang 32Điện : 3 pha, 380 V, 50Hz
Nước sản xuất : Nhật
Số lượng : 02 cái (1 hoạt động, 1 dự phòng)
Nước thải được bơm từ hố thu gom lên bể điều hòa
Chọn vận tốc nước vào bể là 2m/s , đường kính ống là :
14,3
*2
035,0
*4
Chiều cao chứa nước L x B x H = 12 x 10 x 4,2 m
Tính toán hệ thống cấp khí cho bể điều hòa ( bằng thổi nén )
Lượng không khí cần thiết:
Lkhí = tb
h
Q x a = 84 x 3,74 = 314,16 (m3/h)