Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy dệt nhuộm bằng PLC

Có file chạy liên hệ email hoanchi1909gmail.com trong tài liệu. Có Code và giao diện SCADA. Chương 1: Tìm hiểu về các nhà máy dệt nhuộm và công nghệ xử lý nước thải Chương 2: Lựa chọn thiết bị, lên phương án thiết kế hệ thống tự động hóa quy trình xử lý nước thải. Chương 3: Mô phỏng quy trình vận hành hệ thống tự động xử lý nước thải.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TỰ ĐỘNG HÓA CHU TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY

DỆT - NHUỘM VỚI NĂNG SUẤT 3000M

/NGÀY

Ngành KT Điều khiển & Tự động hóa

Nhận file chạy liên hệ gmail:

hoanchi1909@gmail.com

HÀ NỘI, 8/2022

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA HÀ NỘI

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

2 Nội dung đề tài:

+ Tìm hiểu công nghệ xử lý nước thải công nghiệp, trong đó có công nghệ xử lý

nước thải các nhà máy dệt nhuộm

+ Đề xuất phương án tự động hóa chu trình xử lý nước thải cho nhà máy dệt nhuộm

với năng suất 3000m3/ngày, theo tiêu chuẩn QCVN13:2008/BTNMT

+ Đề xuất lựa chọn các thiết bị cần thiết cho nhiệm vụ tự động hóa

+ Thực hiện mô phỏng quy trình tự động hóa xử lý nước thải trên phần mềm Tia

portal 15.1 của Siemens

3 Thời gian giao đề tài: 4/2022

4 Thời gian hoàn thành: 8/2022

Ngày tháng năm 2022

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Em xin chân thành cảm ơn!

Tóm tắt nội dung đồ án

Dệt nhuộm là ngành có truyền thống lâu đời và đóng vai trò quan trọng trong đời sống người dân Ngày xưa, người dân dùng các sản phẩm từ thiên nhiên tạo nên các sản phẩm may mặc có màu sắc tươi tắn bền lâu thì ngày nay với kỹ thuật hiện đại và hóa chất công nghiệp sản phẩm tạo ra nhiều hơn, màu sắc đẹp và phong phú hơn Tuy nhiên, việc sử dụng phổ biến hóa chất công nghiệp trong ngành dệt

- nhuộm dẫn đến hệ quả là ô nhiễm môi trường nặng nề hơn

Đề tài “

Tự động hóa xử lý nước thải nhà máy dệt-nhuộm năng suất 3000m

/ngày

Nội dung đồ án đề xuất phương án tự động hóa với công nghệ tham khảo từ các hệ thống xử lý nước thải đang vận hành bao gồm các phần chính sau:

- Chương 1: Tìm hiểu về các nhà máy dệt nhuộm và công nghệ xử lý nước thải

- Chương 2: Lựa chọn thiết bị, lên phương án thiết kế hệ thống tự động hóa quy trình xử lý nước thải

- Chương 3: Mô phỏng quy trình vận hành hệ thống tự động xử lý nước thải

Sinh viên thực hiện

Ký và ghi rõ họ tên

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP SỢI VÀ DỆT NHUỘM

1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Phân loại nước thải 1

1.2.1 Nước thải sinh hoạt 1

1.2.2 Nước thải công nghiệp (nước thải sản xuất) 2

1.3 Phương pháp tiếp cận giải quyết vấn đề nước thải công nghiệp 4

1.4 Các công đoạn xử lý nước thải 5

1.5 Tổng quan về ngành dệt nhuộm 7

1.6 Công nghệ sản xuất và nguồn phát sinh nước thải 9

1.7 Các nguồn gây ô nhiễm, đặc tính nước thải ngành dệt nhuộm và các tác động tới môi trường 10

1.7.1 Nguồn gây ô nhiễm 10

1.7.2 Đặc tính nước thải ngành dệt nhuộm 11

1.7.3 Ảnh hưởng của nước thải tới môi trường 12

1.8 Các phương pháp xử lý nước thải ngành dệt nhuộm 13

1.8.1 Phương pháp trung hòa, điều chỉnh pH 13

1.8.2 Phương pháp đông keo tụ 13

1.8.3 Hấp phụ 14

1.8.4 Phương pháp oxy hóa 14

1.8.5 Phương pháp màng 14

1.8.6 Phương pháp sinh học 14

CHƯƠNG 2 TỰ ĐỘNG HÓA QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI Ở NHÀ MÁY DỆT NHUỘM NĂNG SUẤT 3000M 3 /NGÀY 15

2.1 Yêu cầu công nghệ của hệ thống xử lý nước thải 15

2.1.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học 15

2.1.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý 15

2.1.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học 16

2.1.4 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học 17

2.2 Phương án tự động hóa chu trình xử lý nước thải của nhà máy 19

2.2.1 Cơ sở thiêt kế hệ thống xử lý nước thải 19

2.2.2 Một số công nghệ xử lý nước thải dệt-nhuộm ở Việt Nam 19

2.2.3 Đề xuất quy trình xử lý nước thải trong đồ án 22

2.3 Lựa chọn loại cảm biến cần sử dụng 25

2.3.1 Lựa chọn phao mức nước 25

2.3.2 Cảm biến đo TSS/độ đục 27

2.3.3 Cảm biến đo nồng độ oxy hòa tan 28

2.4 Các tín hiệu vào - ra của hệ thống điều khiển 28

2.4.1 Tín hiệu đầu vào 28

2.4.2 Tín hiệu đầu ra 30

2.4.3 Lựa chọn PLC và các module mở rộng 31

2.5 Các thiết bị chấp hành 32

2.6 Sự cố và xử lý sự cố 42

CHƯƠNG 3 MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TỰ ĐÔNG HÓA XỬ LÝ NƯỚC THẢI 46

3.1 Giới thiệu phần mềm TIA PORTAL 15.1 46

3.1.1 Tổng quan TIA Portal 46

3.1.2 Cấu trúc lập trình 47

3.1.3 Ngôn ngữ lập trình 48

3.2 Các thuật toán điều khiển của hệ thống điều khiển tự động 48

3.3 Xây dựng các trang giao diện điều khiển - giám sát 54

3.4 Phân tích kết quả mô phỏng các kịch bản vận hành hệ thống 58

KẾT LUẬN 61

Kết luận 61

Hướng phát tiền đề tài trong tương lai 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

PHỤ LỤC 63

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Minh họa các nguồn nước thải sinh hoạt trọng một hộ gia đình 2

Hình 1.2 Minh họa một dạng nước thải công nghiệp đang trong quá trình xử lý 2 Hình 1.3 Minh họa nước thải nhà máy dệt-nhuộm 10

Hình 1.4 Minh họa ảnh hưởng của nước thải tới môi trường 12

Hình 2.1 Song chắn rác 15

Hình 2.2 Thiết bị tuyến nổi 16

Hình 2.3 Xử lý sinh học 18

Hình 2.4 Quy trình xử lý nước thải của KCN Dệt – may Phố Nối 20

Hình 2.5 Quy trình xử lý nước thải của công ty Dệt Choong Nam Viet Nam Co.ltd 21

Hình 2.6 Quy trình xử lý nước thải đề xuất 22

Hình 2.7 Hình dáng phao mức nước OMRON 61F-G-AP 25

Hình 2.8 Cấu tạo của cảm biến đo mức nước 26

Hình 2.9 Nguyên lý hoạt động của OMRON 61F-G-AP 26

Hình 2.10 Sơ đồ đấu dây của cảm biến OMRON 61F-G-AP 27

Hình 2.11 Cảm biến đo độ đục TSS 27

Hình 2.12 Cảm biến đo nông độ Oxy hòa tan DO 28

Hình 2.13 PLC S7-1200 1214 DC/DC/DC và các module mở rộng 31

Hình 2.14 Thiết bị tuyển nổi DFA 39

Hình 2.15 Bồn trộn hóa chất 39

Hình 2.16 Động cơ khấy nổi bể điều hòa 40

Hình 2.17 Máy ép bùn khung bản SM01 40

Hình 2.18 Máy bơm bùn 40

Hình 2.19 Hệ thống máy thổi khí 41

Hình 2.20 Bể hiếu khí máy khuấy chìm 41

Hình 2.21 Động cơ bơm hóa chất 41

Hình 2.22 Chụp toàn cảnh bể xử lý nước thải 42

Hình 3.1 Chương trình khởi động mô phỏng 49

Hình 3.2 Chương trình dừng công nghệ 49

Hình 3.3 Chương trình xử lý sự cố hệ thống 50

Hình 3.4 Chương trình ép bùn 50

Hình 3.5 Chương trình điều khiển máy thổi khí 51

Hình 3.6 Chương trình khởi động 52

Hình 3.7 Chương trình khởi động cơm và van các bể 53

Hình 3.8 Các chương trình 54

Hình 3.9 Tạo new project 54

Hình 3.10 Chọn Wincc 54

Hình 3.11 Thêm Card mạng 55

Hình 3.12 Kết nối PLC và PC system 55

Hình 3.13 Kết nối nút bấm 55

Hình 3.14 Kết nối Symbol 56

Hình 3.15 Kết nối đồ thị Trend 56

Hình 3.16 Tạo Pop-up Screens 56

Hình 3.17 màn hình đăng nhập 57

Hình 3.18 Đăng nhập vào hệ thống 57

Hình 3.19 Phần quyền 57

Hình 3.20 Giao diện điều khiển chính 58

Hình 3.21 Giao diện đồ thị trend 58

Hình 3.22 Mô phỏng chu trình tự động hóa 58

Hình 3.23 Mô phỏng pop-up screens 59

Hình 3.24 Mô phỏng đồ thị trend 59

Hình 3.25 Mô phỏng lỗi 60

Hình 3.26 Màn hình các thiết bị gặp lỗi 60

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Lưu lượng nước thải trọng một số ngành công nghiệp 3

Bảng 1.2 Tính chất đặc trưng của nước thải một số ngành công nghiệp 3

Bảng 1.3 Các công trình trong hệ thống xử lý bậc một, hai, ba 6

Bảng 1.4 Chiến lược phát triển ngành Dệt May Việt Nam từ năm 2010 đến năm 2020 8

Bảng 1.5 Sự phân phối nước trong nhà máy dệt-nhuộm 9

Bảng 1.6 Các chất gây ô nhiễm và đặc tính nước thải ngành dệt-nhuộm 11

Bảng 1.7 Đặc tính nước thải sản xuất 11

Bảng 1.8 Đặc tính nước thải sản xuất tại một số xí nghiệp ở Việt Nam 12

Bảng 2.1 Thành phần và tính chất nước thải và QCVN13:2008/BTNMT 19

Bảng 2.2 So sánh ưu nhược điểm của hai hệ thống 21

Bảng 2.3 Tín hiệu đầu vào 28

Bảng 2.4 Tín hiệu đầu ra 30

Bảng 2.5 Danh sách các thiết nị chấp hành 32

Bảng 2.6 Những sự cố thường gặp và cách khắc phục 42

CHƯƠNG 1 XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP SỢI VÀ DỆT NHUỘM 1.1 Đặt vấn đề

Hiện nay, cùng với sự phát triển của xã hội và nhu cầu trang phục ngày càng tăng và đa dạng của con người, ngành công nghiệp dệt nhuộm, may mặc ở Việt Nam đã và đang trên đà phát triển mạnh, trở thành ngành công nghiệp mũi nhọn của đất nước, là một trong những ngành có kim ngạch xuất khẩu lớn nhất của nước ta.Trong những nằm gần đây, nhờ chính sách đổi mới mở cửa ở Việt Nam, đã có

72 doanh nghiệp nhà nước, 40 doanh nghiệp tư nhân, 40 dự án liên doanh và 100% vốn đầu tư nước ngoài cùng rất nhiều các tổ hợp đang hoạt động trong lĩnh vực sợi, dệt , nhuộm Ngành công nghiệp dệt nhuộm phát triển cũng đã giải quyết việc làm cho một lực lượng lớn lao động trong nước, nâng cao đời sống của người dân Tuy nhiên, ngành công nghiệp dệt nhuộm cũng đã thải ra một lượng lớn chất thải gây ô nhiễm môi trường, đặc biệt là nước thải Nước thải dệt nhuộm với lưu lượng lớn, chứa nhiều chất hữu cơ khó phân huỷ sinh học, có chứa kim loại nặng, độ màu cao Mặt khác, các nhà máy, xí nghiệp dệt nhuộm chưa quan tâm hoặc chưa đầu

tư thích đáng cho công tác xử lý nước thải dệt nhuộm Bên cạnh đó, cũng có một

số nhà máy quan tâm đầu tư đến vấn đề xử lý nước thải, nhưng do tính chất phức tạp và không ổn định của dòng nước thải cùng với sự chuyển giao công nghệ không hoàn chỉnh đối với các nhân viên vận hành hệ thống xử lý nước thải nên các hệ thống này đã hoạt động không hiệu quả Bên cạnh đó, rào cản thương mại xanh được áp dụng đối với hàng may mặc là đòi hỏi các sản phẩm phải đáp ứng được các tiêu chuẩn sinh thái quy định, an toàn về sức khỏe đối với người sử dụng, không gây ô nhiễm môi trường trong sản xuất, bắt buộc các nhà xuất khẩu phải tuân thủ Như vậy là, trong cuộc cạnh tranh quyết liệt sau khi hạn ngạch dệt may được gỡ bỏ và một số tiêu chuẩn được các thị trường EU, Mỹ, Nhật được áp dụng, thì rào cản thương mại “xanh” là một thách thức, trở ngại lớn đối với tất cả các nước xuất khẩu hàng dệt may

Xuất phát từ những vấn đề trên cùng với mục tiêu củng cố những kiến thức đã học trên ghế nhà trường, trang bị cho mình những hiểu biết cần thiết nhất cho công việc sau này, em thực hiện đề tài tốt nghiệp: “Tự động hóa xử lý nước thải nhà máy dệt - nhuộm với công suất 3000m3/ngày”

1.2 Phân loại nước thải

Để hiểu và lựa chọn công nghệ xừ lý nước thải cần phải phân biệt các loại nước thải khác nhau Có nhiều cách hiểu về các loại nước thải, nhưng trong tài liệu này tác giả đưa ra 2 loại nước thải dựa trên mục đích sử dụng và cách xả thải như sau [1]

1.2.1 Nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh họat là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của cộng đồng: tắm, giặt giũ, tẩy rữa, vệ sinh cá nhân, … chúng thường được thải ra từ các các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ, và các công

trình công cộng khác Lượng nước thải sinh họat của khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước

Hình 1.1 Minh họa các nguồn nước thải sinh hoạt trọng một hộ gia đình

Thành phần của nước thải sinh họat gồm 2 lọai:

- Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh

- Nước thải nhiễm bẫn do các chất thải sinh họat: cặn bã từ nhà bếp, các chất rửa trôi, kể cả làm vệ sinh sàn nhà Nước thải sinh họat chứa nhiều chất hữu cơ dễ

bị phân hủy sinh học, ngòai ra còn có các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm

1.2.2 Nước thải công nghiệp (nước thải sản xuất)

Là lọai nước thải sau quá trình sản xuất, phục thuộc loại hình công nghiệp Đặc tính ô nhiễm và nồng độ của nước thải công nghiệp rất khác nhau phụ thuộc vào lọai hình công nghiệp và chế độ công nghệ lựa chọn

Hình 1.2 Minh họa một dạng nước thải công nghiệp đang trong quá trình xử lý

Trong công nghiệp, nước được sử dụng như là 1 loại nguyên liệu thô hay phương tiện sản xuất (nước cho các quá trình) và phục vụ cho các mục đích truyền nhiệt Nước cấp cho sản xuất có thể lấy mạng cấp nước sinh hoạt chung hoặc lấy trực tiếp từ nguồn nước ngầm hay nước mặt nếu xí nghiệp có hệ thống xử lý riêng Nhu cầu về cấp nước và lưu lượng nước thải trong sản xuất phụ thuộc vào nhiều yếu tố Lưu lượng nước thải của các xí nghiệp công nghiệp được xác định chủ yếu bởi đặc tính sản phẩm được sản xuất

Bảng 1.1 Lưu lượng nước thải trọng một số ngành công nghiệp

thải

1 Sản xuất bia

2 Tinh chế đường

3 Sản xuất bơ sữa

4 Nhà máy đồ hộp rau quả

5 Dệt sợi nhân tạo

100 (m3)

1000 - 4000 (m3) Ngoài ra, trình độ công nghệ sản xuất và năng suất của xí nghiệp cũng có ý nghĩa quan trọng Lưu lượng tính cho 1 đơn vị sản phẩm có thể rất khác nhau Lưu lượng nước thải sản xuất lại dao động rất lớn Bởi vậy số liệu trên thường không

ổn định và ở nhiều xí nghiệp lại có khả năng tiết kiệm lượng nước cấp do sử dụng

hệ thống tuần hoàn trong sản xuất

Thành phần nước thải sản xuất rất đa dạng, thậm chí ngay trong 1 ngành công nghiệp, số liệu cũng có thể thay đổi đáng kể do mức độ hoàn thiện của công nghệ sản xuất hoặc điều kiện môi trường

Căn cứ vào thành phần và khối lượng nước thải mà lựa chọn công nghệ và các

kỹ thuật xử lý Bảng 1.2 liệt kê một số số liệu về thành phần nước thải của một số ngành công nghiệp

Bảng 1.2 Tính chất đặc trưng của nước thải một số ngành công nghiệp

Các chỉ tiêu Chế biến

sữa

Sản xuất thịt hộp

Dệt sợi tổng hợp

Sản xuất clorophenol

Nói chung, nước thải từ các nhà máy chế biến thực phẩm có hàm lượng nitơ

và photpho đủ cho quá trình xử lý sinh học, trong khi đó hàm lượng các chất dinh dưỡng này trong nước thải của các ngành sản xuất khác lại quá thấp so với nhu cầu phát triển của vi sinh vật Ngoài ra, nước thải ở các nhà máy hóa chất thường chứa một số chất độc cần được xử lý sơ bộ để khử các độc tố trước khi thải vào hệ thống nước thải khu vực

Có hai loại nước thải công nghiệp:

- Nước thải công nghiệp qui ước sạch: là lọai nước thải sau khi sử dụng để

làm nguội sản phẩm, làm mát thiết bị, làm vệ sinh sàn nhà

- Nước thải công nghiệp nhiễm bẫn: đặc trưng của công nghiệp đó và cần xử

lý cục bộ trước khi xả vào mạng lưới thoát nước chung hoặc vào nguồn nước tùy theo mức độ xử lý

1.3 Phương pháp tiếp cận giải quyết vấn đề nước thải công nghiệp

Hướng chính để giảm lượng nước thải và sự ô nhiễm đối với các nguồn nước

là thiết lập các hệ thống khép kín trong quản lý nước Ở đây hệ thống khép kín cần hiểu đó là hệ thống cho một nhà máy hay cho cả khu vực Có như vậy mới đảm bảo việc sử dụng hợp lý nước trong quá trình công nghệ, thu hồi tới mức tối đa các phần tử có giá trị trong nước thải, giảm chi phí đầu tư xây dựng và vận hành, cải thiện điều kiện vệ sinh và tránh sự ô nhiễm môi trường

Một hướng tích cực khác để giảm lượng nước thải và ô nhiễm môi trường nước

là thiết lập sản xuất không nước thải với các nội chính sau:

- Chế biến liên hợp nguyên liệu và vật liệu ban đầu

- Thiết lập các quá trình công nghệ mới để sản xuất và chế biến các sản phẩm không có sự tham gia của nước

- Giảm lượng nước thải và mức ô nhiễm bằng hoàn thiện các quá trình công nghệ

và thiết bị, sử dụng nguyên liệu không có nước

- Ứng dụng các máy làm sạch không khí

- Làm sạch toàn diện nước thải của các cơ sở công nghiệp cũng như nước thải sinh hoạt ở các trạm xử lý cục bộ hay của thành phố để được thu được nước có thể sử dụng trong các quá trình công nghệ và các hệ thống cấp nước tuần hoàn

- Ứng dụng các phương pháp và thiết bị tiên tiến để làm sạch nước thải

- Sử dụng dụng tất cả nước thải sau khi đã làm sạch và làm nguội trong các quá trình công nghệ trong các hệ thống tuần hoàn nước

- Duy trì thành phần muối cố định của nước trong hệ thống cấp nước tuần hoàn bằng cách lấy ra một phần nước mới mục đích loại muối một phần hay hoàn toàn phần nước đó và tuần hoàn nước không có muối vào hệ thống cấp nước tuần hoàn Phương pháp tiếp cận để phòng ngừa, giảm lượng nước thải và các chất gây ô nhiễm nước là phương pháp tích cực và mang tính chủ động Phương pháp này đi vào bản chất của quá trình công nghệ, kiểm tra quá trình sản xuất, nguồn nguyên liệu, tìm nguyên nhân, nguồn phát sinh nước thải, từ đó có các biện pháp giải quyết tận gốc như thay đổi công nghệ, tuần hoàn sử dụng lại nước, tái sử dụng lại các

chất gây ô nhiễm nước, phân luồng các dòng nước thải gây ô nhiễm và khi cần thiết sử dụng cục bộ các dòng này với một lượng nhỏ

Phương pháp này có ưu điểm:

- Giảm lượng nước sử dụng

- Giảm lượng nước thải cần xử lý

- Giảm tải lượng các chất gây ô nhiễm

- Hiệu quả kinh tế cao do giảm chi phí xử lý nước thải

Phương pháp giảm lượng nước thải và các chất gây ô nhiễm nước có thể thực hiện bằng các biện pháp sau:

- Thay thế các công đoạn ướt (có sử dụng nước và hóa chất) bằng các công đoạn khô (không dùng nước) Biện pháp này đòi hỏi phải có sự cải tiến, thay đổi công nghệ, đặc biệt đối với nhưng dây chuyền sản xuất liên tục Do đó đối với những

cơ sở mới xây dựng hoặc có kế hoạch mở rộng, người ta cần quan tâm lưu ý xem

có những công đoạn ướt nào có thể thay thế băng công đoạn khô Ví dụ: Trong công đoạn xử lý bề mặt kim loại của công cụ, tấm, hay ống băng kim loại có thể thay biện pháp xử lý ướt với axit bằng phương pháp cơ học, quang học nhưng đánh

gỉ bằng bàn chải hay chiếu sáng Hoặc trong công nghiệp chế biến rau, hoa quả người ta có thế thay thế phương pháp ướt để tách vỏ bằng máy tách vỏ khô sẽ giảm được 1/3 lượng nước thải

- Tiết kiệm sử dụng nước, phân dòng nước thải sạch để tuần hoàn sử dụng lại, thường xuyên kiểm tra đường ông dẫn nước để tránh thất thoát nước

- Phân luồng các dòng thải có nồng độ các chất ô nhiễm cao để xử lýriêng, hạn chế pha loãng những dòng thải này để giảm tải lượng ô nhiễm cho hệ thống

xử lý chung Thí dụ dịch thuốc nhuộm trong công nghiệp dệt, sau đinh kì thải nên thu hồi xử lý riêng Vì trong dịch này có chưa lượng thuốc nhuộm không bám vào vải, và một lượng lớn các hóa chất phụ trợ cho quá trình nhuộm Một thí dụ khác như trong công nghiệp chế biến thực phẩm, ở các cơ sở giết mổ nên thu hồi các dịch, máu, mỡ riêng, hạn chế thải pha loãng vào nước rửa để khỏi dẫn đến phải xử

lý một lượng nước thải lớn với nồng độ các chất ô nhiễm hữu cơ do các thành phần

đó gây nên

1.4 Các công đoạn xử lý nước thải

Theo mức độ xử lý và tập hợp các loại công trình đơn vị hoạt động nối tiếp trong một hệ thống xử lý nước thải, có thể chia ra thành ba công đoạn xử lý như sau: Xử lý sơ bộ hay tiền xử lý, xử lý bậc hai, xử lý bậc ba (hay xử lý tăng cường) Các công trình trong công đoạn xử lý sơ bộ là các công trình hoạt động dựa trên lực cơ học và vật lý là chủ yếu, như là: Song chắn, lưới chắn, bể điều hoà, bể lắng, lọc

Các công trình trong công đoạn xử lý bậc hai gồm các công trình xử lý bằng hoá chất và sinh học Các công trình xử lý nước thải bằng hoá chất là các công trình dùng hoá chất trộn vào nước thải để chuyển đổi các hợp chất hoặc các chất hoà tan trong rước thải thành các chất có tính trơ vể mặt hoá học hoặc thành các hợp chất kết tủa dễ lắng và lọc để loại chúng ra khỏi nước thải Các công trình xử

lý sinh học được áp dụng để khử các chất hữu cơ ở dạng keo và dạng hoà tan trong nước thải nhờ quá trình đồng hoá của vi sinh đê biến các chất hữu cơ này thành khí hoặc thành vỏ tế bào của vi sinh dễ keo tụ và lắng rồi loại chúng ra khỏi nước thải Quá trình xử lý sinh học còn được áp dụng để khử nitrogen và phốtpho Các công trình trong công đoạn xử lý bậc ba được áp dụng để khử tiếp các chất hoá học có tính độc hại hoặc khó khử bằng các công trình xử lý sinh học thông thường Các công trình trong công đoạn xử lý bậc ba thường là: Bể lọc hấp thu tầng than hoạt tính, bể lọc trao đổi ion và lọc qua màng thẩm thấu ngược, lọc qua màng bán thấm bằng điện phân v.v Nước thải sau khi qua công đoạn xử lý bậc

ba thường dược tuần hoàn lại cho các quá trình sản xuất công nghiệp hoặc dùng

để tưới đường, tưới cây, và cấp cho các hồ tạo cảnh quan và giải trí

Sau các quy trình xử lý, còn lại cặn trong các công trình, cần phải tập trung các loại cặn để xử lý bằng các biện pháp: Khử nước, làm khô hoặc đốt trước khi đưa đến nơi chôn lấp để đảm bảo an toàn cho môi trường Các công trình trong hệ thống xử lý nước thải được liệt kê ở bảng 1.3 dưới đây

Bảng 1.3 Các công trình trong hệ thống xử lý bậc một, hai, ba

Bể lọc sinh học

Hồ sinh học

Hấp thụ bằng than hoạt tính

Lọc qua màng thẩm thấu ngược

Nhu cầu oxy hóa

học

Lắng, lên men metan trong các

bể tự hoại

Các công trình xử

lý bằng bùn hoạt tính, lọc sinh học

Hồ sinh học

Hấp thụ bằng than hoạt tính

Lọc qua màng thẩm thấu ngược Oxy hóa băng Cl

H2O2, O3, KMnO4 Dầu mỡ Các bể tách dầu

bằng trọng lực

Keo tụ và tuyến nổi

hoạt tính

các chất oxy hóa,

xử lý bằng bùn hoạt tính

Điện phân Lọc qua màng thẩm thấu ngược

Cr+3

Lọc trao đổi ion Điện phân

Keo tụ và lắng Lọc qua màng

thẩm thấu

oxy hóa Oxy hóa và lắng lọc

Lọc trao đổi ion Điện phân

và oxy hóa khử

Trao đổi ion Điện phân Lọc qua màng thẩm thấu

Clo và các hợp

chất Clo

Trung hòa bằng kiềm

Hấp thụ bằng than hoạt tính

Oxy hóa bằng hóa chất

Lọc thẩm thấu ngược

Oxy hóa băng hóa chất

Hấp thị băng than hoạt tính

tụ và lắng

Hấp thụ bằng than hoạt tính

Lọc qua màng thẩm thấu ngược Hiệu quả xử lý cần đạt sau các công đoạn là:

- Xử lý sơ bộ < 5 0 %

- Xử lý bậc hai ~ 90%

- Xử lý bậc ba 98-99 [1]

1.5 Tổng quan về ngành dệt nhuộm

Dệt nhuộm là một trong những hoạt động có từ xa xưa của con người Sau thời

kỳ ăn lông ở lỗ, lấy da thú che thân, từ khi biết canh tác, con người đã bắt chước thiên nhiên, đan lát các thứ cỏ cây làm thành nguyên liệu Theo khảo cổ học thì sợi lanh (flax) là nguyên liệu dệt may đầu tiên của con người, sau đó sợi len xuất hiện

ở vùng Lưỡng Hà (Mésopotamia) và sợi bông (cotton) ở ven sông Indus (Ấn Độ)

Sự phát triển của ngành dệt tuỳ thuộc vào điều kiện thổ nhưỡng và sinh hoạt của các vùng Sau cuộc cách mạng trong may mặc, ngành dệt phát triển ngày càng nhanh, cùng với đà phát triển của kinh tế và thương mại

Ngày nay, kỹ thuật dệt-nhuộm đã mau chóng đạt mức độ tinh vi tạo ra các sản phẩm đa dạng về chủng loại và chất lượng Sản phẩm của ngành dệt không chỉ là quần áo, vải vóc và các vật dụng quen thuộc như khăn bàn, khăn tắm, chăn mền, nệm, rèm, thảm, đệm ghế, ô dù, mũ nón mà còn cần thiết cho hầu hết các ngành nghề và sinh hoạt: lều, buồm, lưới cá, cần câu, các loại dây nhợ, dây thừng, dây chão, các thiết bị bên trong xe hơi, xe lửa, máy bay, tàu bè, vòng đai cua-roa, vỏ

săm lốp, ống dẫn, bao bì, và nói chung mọi vật liệu dùng để đóng gói, bao bọc, để lót, để lọc, để cách nhiệt, cách âm, cách điện, cách thuỷ, và cả những dụng cụ y khoa như chỉ khâu và bông băng

Ngành công nghiệp dệt có truyền thống lâu đời tại Việt Nam phục vụ phần lớn nhu cầu của cộng đồng trong và ngoài nước Trong những năm gần đây ngành Dệt Việt Nam là ngành có tốc độ tăng trưởng cao Năm 2000, giá trị kinh doanh xuất khẩu các sản phẩm dệt may chỉ đạt gần 1,9 tỉ USD thì năm 2008 đã tăng lên 9,1 tỉ USD tăng 17,5% so với năm 2007 Năm 2009, kim ngạch xuất khẩu toàn ngành đạt 9,1 tỷ USD, trở thành ngành xuất khẩu dẫn đầu cả nước, trong đó Vinatex đạt 1,7 tỷ USD, tăng 3% so cùng kỳ năm 2008 Hai tháng đầu năm 2010, ngành Dệt May Việt Nam đã mang về 1 tỷ 510 triệu USD kim ngạch xuất khẩu, tăng 16,8%

so với cùng kỳ năm 2009, trong đó kim ngạch xuất khẩu trong tháng 2 ước tính

700 triệu USD Ðây là thành tích lớn góp phần quan trọng vào việc giảm nhập siêu, tăng kim ngạch xuất khẩu Với mục tiêu kim ngạch xuất khẩu đạt 10,5 tỷ USD và năm 2010 ngành dệt may phấn đấu vào top 5 của những nước xuất khẩu dệt may lớn nhất trên thế giới, hiệp hội Dệt may Việt Nam đã tập trung thực hiện các giải pháp: Đẩy mạnh đầu tư sản xuất vải, tăng tính thời trang hóa ngành dệt may; di dời các doanh nghiệp ra ngoài thành phố để thu hút người lao động và xây dựng các trung tâm dệt nhuộm, cải thiện môi trường

Hiệp hội và Tập đoàn Dệt May Việt Nam đang xây dựng, tính toán trên quy hoạch đảm bảo mục tiêu tới năm 2015 đạt kim ngạch xuất khẩu 18 tỷ USD và tập trung vào nhóm giải pháp sản xuất, tiêu thụ, khai thác triệt để công suất máy móc hiện có, thực hiện tái cơ cấu ngành dệt may, đầu tư và thúc đẩy xúc tiến thương mại

Chiến lược phát triển ngành công nghiệp dệt may Việt Nam đến năm 2015, định hướng 2020 được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt ngày 10/3/2008 tại quyết định số 36/2008/QĐ-TTg (Bảng 1.4) nêu rõ mục tiêu định hướng phát triển ngành, phấn đấu đạt mức tăng trưởng hàng năm từ 16-18%, xuất khẩu tăng 20%/năm (giai đoạn 2008-2010) và tăng sản lượng từ 12-14%, xuất khẩu tăng 15% (giai đoạn 2011-2020) với tổng kim ngạch xuất khẩu ngành dệt may sẽ tăng gấp đôi so với năm 2005, đạt khoảng 10-12 tỷ USD và đến năm 2020 con số này sẽ đạt 25 tỷ USD Doanh thu toàn ngành đạt khoảng 14,8 tỷ USD vào năm 2010; 22,5 tỷ USD năm 2015 và 31 tỷ USD vào năm 2020

Bảng 1.4 Chiến lược phát triển ngành Dệt May Việt Nam từ năm 2010 đến năm 2020

Chỉ tiêu Đơn vị

tính

Thực hiện

Sử động lao

động

Nghìn người

8

-

265

575 1.212

20

120

350 1.000 1.800

40

210

500 1.500 2.850

60

300

650 2.000 4.000

1.6 Công nghệ sản xuất và nguồn phát sinh nước thải

Ngành dệt là ngành công nghiệp có dây chuyền công nghệ phức tạp, áp dụng nhiều loại hình công nghệ khác nhau Đồng thời trong quá trình sản xuất sử dụng các nguồn nguyên liệu, hóa chất khác nhau và cũng sản xuất ra nhiều mặt hàng có mẫu mã, màu sắc, chủng loại khác nhau

Nguyên liệu chủ yếu là xơ bông, xơ nhân tạo để sản xuất các lại vải cotton và vải pha Ngoài ra còn sử dụng các nguyên liệu như lông thú, đay gai, tơ tầm để sản xuất các mặt hàng tương ứng

Thông thường công nghệ dệt - nhuộm gồm ba quá trình cơ bản: kéo sợi, dệt vải và xử lý (nấu tẩy), nhuộm và hoàn thiện vải

Nguồn nước thải phát sinh trong công nghệ dệt nhuộm là từ các công đoạn hồ sợi, giũ hồ, nấu, tẩy, nhuộm và hoàn tất, trong đó lượng nước thải chủ yếu do quá trình giặt sau mỗi công đoạn Nhu cầu sử dụng nước trong nhà máy dệt nhuộm rất lớn và thay đổi theo các mặt hàng khác nhau Nhu cầu sử dụng nước cho 1 mét vải nằm trong phạm vi từ 12 đến 65 lít và thải ra từ 10 đến 40 lít Nhìn chung sự phân phối nước trong nhà máy dệt như thống kê trong bảng 1.5

Bảng 1.5 Sự phân phối nước trong nhà máy dệt-nhuộm

Nước làm mát và xử lý bụi trong xí nghiệp sợi, dệt 7,8%

Nước cho các quy trình chính trong xí nghiệp dệt – nhuộm 7,23%

Nước cho việc chống cháy và các vấn đề khác 20,97%

Lượng nước thải tính cho 1 đơn vị sản phẩm của một số mặt hàng như sau:

- Hàng len nhuộm, dệt thoi (bao gồm xử lý sơ bộ và nhuộm) là 100 đến 250 m3/1 tấn vải

- Hàng vải bỏng, nhuộm, dệt thoi là 80 đến 240 m3 /1 tấn vải, bao gồm:

• Hồ sợi: 0,02 m3 /1 tấn

• Nấu, giũ hồ, tẩy: 30 đến 120 m3 /1 tấn

• Nhuộm: 50 đến 120 m3 /1 tấn

• Hàng vải bòng nhuộm, dệt kim là 70 đến 180 m3 /1 tấn vải

- Hàng vải bóng in hoa, dệt thoi là 65 đến 280 m3 /1 tấn vải, bao gồm:

• Vải trắng từ polyacrylonitril là 20 đến 60 m3 /1 tần (cho tẩy giặt) [1]

Hình 1.3 Minh họa nước thải nhà máy dệt-nhuộm

1.7 Các nguồn gây ô nhiễm, đặc tính nước thải ngành dệt nhuộm và các tác động tới môi trường

1.7.1 Nguồn gây ô nhiễm

Các chất gây ô nhiễm chính trong nước thải của công nghiệp dệt nhuộm bao gồm:

- Các tạp chất tách ra từ vải sợi như đầu mở, các hợp chất chứa nitơ, pectin, các chất bụi bẩn dính vào sợi (trung bình chiếm 6% khối lượng xơ sợi)

- Các hóa chất sử dụng trong quy trình công nghệ như hồ tinh bột, H2SO4,

CH3COOH, NaOH, NaOCI, H2O2, Na2CO3, Na2SO4, các loại thuốc nhuộm, các chất trợ, chất ngấm, chất cầm màu, chất tẩy giật Lượng hóa chất sử dụng đối với từng loại vải, từng loại màu thường khác nhau và chủ yếu đi vào nước thải của từng công đoạn tương ứng

Đặc trưng quan trọng nhất của nước thải từ các cơ sở dệt - nhuộm là sự dao động rất lớn cả về lưu lượng và tái lượng các chất ô nhiễm Nó thay đổi theo mùa, theo mặt hàng sản xuất và chất lượng của sản phẩm Nhìn chung nước thải từ các

cơ sở dệt -nhuộm có độ kiêm khá cao, có độ màu và hàm lượng các chất hữu cơ, tổng chất rấn cao Đặc tính nước thải và các chất gây ở nhiễm trong nước thải ngành dệt - nhuộm được thể hiện trong bảng 1.6

Bảng 1.6 Các chất gây ô nhiễm và đặc tính nước thải ngành dệt-nhuộm

Công đoạn Chất ô nhiễm trong nước thải Đặc tính của nước thải

Nấu tẩy NaOH, chất sáp và dầu mỡ, tro,

soda, silicat natri và xơ sợi vụn Độ kiềm cao, màu tối, BOD cao (30% tổng BOD) Tẩy trắng Hypoclorit, hợp chất chứa clo,

NaOH, AOX, axit, … Độ kiềm cao chiếm 5% BOD Làm bóng NAOH, tạp chất Độ kiềm cao, BOD thấp (dưới

1% tổng BOD) Nhuộm Các loại thuốc nhuộm, axit axetic

và các muối kim loại

Độ màu rất cao, BOD khá cao (6% tổng BOD), TS cao

In Chất màu, tinh bột, dầu, đất sét,

muối kim loại, axit, …

Độ màu cao, BOD cao và dầu

mỡ Hoàn thiện Vết tinh bột, mỡ động vật, muối Kiềm nhẹ, BOD thấp, lượng

nhỏ

1.7.2 Đặc tính nước thải ngành dệt nhuộm

Đặc tính nước thải sản xuất của xí nghiệp dệt- nhuộm thể hiện trọng bảng 1.7

Bảng 1.7 Đặc tính nước thải sản xuất

Các thông số Đơn vị Giá trị nhỏ nhất Giá trị trung bình Giá trị cực đại

Hàm lượng các chất gây ô nhiễm trong nước thải của từng loại hình công nghệ

và từng loại sản phẩm thường khác nhau và thay đổi từ cơ sở này sang cơ sở khác, cũng như thay đổi lớn trong ngày tại một cơ sở sản xuất Các giá trị này phải được

đo và lấy mẫu phân tích cho từng cơ sở cũng như ở các thời điểm khác nhau đối với một cơ sở Thí dụ về đặc tính nước thải của một xí nghiệp dệt nhuộm mặt hàng bóng dệt kim với lượng nước thải 70 - 180 m3 /1 tấn sản phẩm như ở bảng 1.8 Nghiên cứu một số xí nghiệp dệt nhuộm ở Việt Nam chỉ ra kết quả trong bảng 1.8

Bảng 1.8 Đặc tính nước thải sản xuất tại một số xí nghiệp ở Việt Nam

Hàng pha dệt kim

Hàng pha dệt kim

Độ màu Pt-Co 350-600 250-500 1000-1600 260-300

Thành phần nước thải công nghiệp dệt rất đa dạng, bao gồm các chất ô nhiễm dạng hữu cơ (thuốc nhuộm, tinh bột, tạp chất) và dạng vô cơ (các muối trung tính, các chất trợ nhuộm), v.v

1.7.3 Ảnh hưởng của nước thải tới môi trường

Ảnh hưởng của các chất gây ô nhiễm trong nước thải ngành dệt nhuộm tới nguồn tiếp nhân có thể tóm tắt như sau:

- Độ kiềm cao làm tăng độ pH của nước Nếu pH > 9 sẽ gây độc hại với các loài thủy sinh, gây ăn mòn các công trình thoát nước và hệ thống xử lý nước thải

- Muối trung tính làm tăng hàm lượng tổng chất rắn TS Lượng thải lớn gây tác hại đối với các loài thủy sinh do làm tăng áp suất thẩm thấu, ảnh hưởng tới quá trình trao đổi chất của tế bào

- Hồ tinh bột biến tính làm tăng BOD, COD của nguồn nước, gây tác hại đối với đời sống thủy sinh do làm giảm oxy hòa tan trong nguồn nước

- Độ màu cao do lượng thuốc nhuộm dư đi vào nước thải gây màu cho dòng tiếp nhận, ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của các loài thủy sinh, ảnh hưởng xấu tới cảnh quan

- Hàm lượng ô nhiễm các chất hữu cơ cao sẽ làm giảm oxy hòa tan trong nước, ảnh hưởng tới sự sống của các loài thủy sinh

Hình 1.4 Minh họa ảnh hưởng của nước thải tới môi trường

1.8 Các phương pháp xử lý nước thải ngành dệt nhuộm

Do đặc thù của công nghệ, nước thải ngành dệt nhuộm chứa tổng hàm lượng chất rắn TS, chất rắn lơ lửng, độ màu, BOD, COD cao Chọn phương án xử lý thích hợp phải dựa vào nhiều yếu tố như lượng nước thải, đặc tính nước thải, tiêu chuẩn thải, xử lý tập trung hay cục bộ Để đạt hiệu quả kinh tế cũng như hiệu suất

xử lý, cần có hệ thống phân luồng dòng thải, đặc biệt đối với với những cơ sở có năng suất sản xuất hàng dệt nhuộm lớn Cần phân luồng các dòng thải theo các loại:

- Dòng ô nhiễm nặng như dịch nhuộm thải, dịch hồ, nước giặt đầu của mỗi công đoạn

- Dòng ô nhiễm vừa như nước giặt ở các giai đoạn trung gian

- Dòng ô nhiễm nhẹ như nước làm nguội, nước giặt cuối Dòng thải ô nhiễm nhẹ có thể xử lý sơ bộ hay trực tiếp tuần hoàn sử dụng lại cho sản xuất

Về nguyên lý xử lý, nước thải loại này có thể ứng dụng các phương pháp:

- Cơ học như sàng, lọc, lắng để tách các tạp chất thô như cặn bẩn, xơ sợi, rác, v.v - Hóa lý như trung hòa các dòng thải có tính kiềm, axit cao; đồng keo tụ để khử màu, các tạp chất lơ lửng và các chất khó phân hủy sinh học; phương pháp oxy hóa, hấp phụ, Hiện hóa để khử màu thuốc nhuộm

- Sinh học để xử lý các chất ô nhiễm hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học như một số loại thuốc nhuộm, một phần hồ tinh bột hay các tạp chất tách từ sợi

- Phương pháp màng có thể dùng để thu hồi các loại hồ tổng hợp, khử màu, tách muối vô cơ

1.8.1 Phương pháp trung hòa, điều chỉnh pH

Giá trị pH của các dòng thải từ công đoạn nhuộm, tẩy, làm bóng có thể dao động trong khoảng rộng, mặt khác các quá trình xử lý hóa lý và sinh học đều đòi hỏi một giá trị pH nhất định để đạt được hiệu suất xử lý tối ưu Do đó trước khi đưa sang thiết bị xử lý, dòng thải cần được điều chỉnh pH tới giá trị thích hợp Trung hòa có thể thực hiện bằng trộn dòng thải có tính axit với dòng thải có tính kiềm hoặc sử dụng các hóa chất như H2SO4, HCI, NaOH, CO2 Điều chỉnh pH thường kết hợp thực hiện ở bể điều hòa hay bể chứa nước thải

1.8.2 Phương pháp đông keo tụ

Đây là phương pháp thông dụng để xử lý nước dệt nhuộm Trong phương pháp này người ta dùng các loại phèn nhôm hay phèn sắt cùng với sữa với như sunfat sắt, sunfat nhôm hay hỗn hợp của hai loại phèn này và hydroxyt canxi Ca(OH)2với mục đích khử màu và một phần COD Nếu dùng sunfat sắt II thì hiệu quả đạt tốt nhất ở độ pH = 10, người ta có thể dùng Ca(OH)2, để điều chỉnh pH Phương pháp này được ứng dụng để khử màu của nước thải và hiệu suất khử màu cao đối với thuốc nhuộm phân tán Để tăng quá trình tạo bông và trợ lắng, người ta thường

bổ sung chất trợ tạo bóng như polyme hữu cơ

Bên cạnh phương pháp keo tụ hóa học, phương pháp keo tụ điện hóa đã được ứng dụng để khử màu ở quy mô công nghiệp Nguyên lý của phương pháp này là

trong thiết bị keo tụ có các điện cực, giữa các điện cực có dòng điện một chiều để làm tăng quá trình kết bám tạo các bông cặn dễ lắng Một số nghiên cứu đã chỉ ra điều kiện làm việc tối ưu của hệ thống này như sau: cường độ dòng điện 1800 mA; điện thế 8 V; pH 5,5 đến 6,5

Đối với phương pháp này, người ta có thể sử dụng kết hợp cả phèn nhôm và phèn sắt để khử màu của thuốc nhuộm hoàn nguyên, hoạt tính, phân tán [2]

1.8.3 Hấp phụ

Phương pháp hấp phụ có khả năng dùng để xử lý các chất không có khả năng phân hủy sinh học và các chất hữu cơ không hoặc khó xử lý bằng phương pháp sinh học Phương pháp này được dùng để khử màu nước thải chứa thuốc nhuộm hòa tan và thuốc nhuộm hoạt tính

1.8.4 Phương pháp oxy hóa

Do cấu trúc hóa học của thuốc nhuộm bền trong không khí nên trong khử màu nước thải của dệt nhuộm bằng phương pháp oxy hóa phải dùng các chất oxy hóa mạnh Có nhiều kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng, khi dùng duon hoặc không khí

có chứa hàm lượng ozon nhất định có khả năng khử màu rất tốt, đặc biệt cho nước thải chứa màu thuốc nhuộm hoạt tính

1.8.5 Phương pháp màng

Phương pháp màng được ứng dụng trong xử lý nước thải ngành dệt nhuộm với mục đích thu hồi hóa chất để tái sử dụng lại như thu hồi tinh bột PVA, thuốc nhuộm indigo bằng siêu lọc hoặc đồng thời thu hồi muối và thuốc nhuộm bằng kết hợp giữa thẩm thấu ngược và màng bán thấm Động lực quá trình lọc màng là sự chênh lệch áp suất giữa hai phía của màng

1.8.6 Phương pháp sinh học

Phần lớn các chất có trong nước thải dệt nhuộm là những chất có khả năng phân hủy sinh học Trong một số trường hợp nước thải dệt nhuộm có thể chứa các chất có tính độc đối với vi sinh vật như các chất khử vô cơ, formaldehit, kim loại nặng, clo, v.v và các chất khó phân hủy sinh học như các chất tẩy, giặt, hồ PVA, các loại dầu khoáng, Do đó trước khi đưa vào xử lý sinh học, nước thải cần được khử các chất gây độc và giảm tỷ lệ các chất khó phân hủy sinh học bằng phương pháp xử lý cục bộ [2]

CHƯƠNG 2 TỰ ĐỘNG HÓA QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI Ở NHÀ

MÁY DỆT NHUỘM NĂNG SUẤT 3000M 3 /NGÀY 2.1 Yêu cầu công nghệ của hệ thống xử lý nước thải

Các phương pháp xử lý loại bỏ các chất gây ô nhiễm từ nước thải công nghiệp bao gồm:

2.1.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học

Xử lý cơ học thường áp dụng ở giai đoạn đầu của quá trình xử lý, dùng để loại các tạp chất không tan có trong nước Ví dụ: Song chắn rác – Lưới chắn rác

Song chắn rác thường đặt trước hệ thống xử lý nước thải hoặc có thể đặt tại các miệng xả trong phân xưởng sản xuất nhằm giữ lại các tạp chất có kích thước lớn: nhánh cây, gỗ, lá, nilông, vải vụn và các loại rác khác Lưới chắn rác thường được dùng để thu hồi các thành phần rắn không tan hoặc khi cần phải loại bỏ rác

có kích thước nhỏ trong các ngành công nghiệp như dệt, giấy, da…

Hình 2.1 Song chắn rác

2.1.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý

a Keo tụ tạo bông

Đây là phương pháp thông dụng để xử lý dệt nhuộm Trong phương pháp này người ta dùng các loại phèn nhôm hay phèn sắt cùng với sữa vôi như sunfat sắt, sunfat nhôm hay hỗn hợp của hai loại phèn này và hydroxyt canxi Ca(OH)2 với mục đích khử màu và một phần COD Nếu dùng sunfat sắt II thì hiệu quả đạt tốt nhất ở độ pH = 10, người ta có thể dùng Ca(OH)2 để điều chỉnh pH Hàm lượng muối sunfat sắt II đưa vào từ 50 đến 100g/l m3 nước và 250g Ca(OH)2 cho 1m3nước thải cần xử lý Còn nếu dùng sunfat nhôm thì khống chế môi trường có tính axit yếu ở pH = 5 ÷ 6 [3] Về nguyên lý, khi dùng phèn nhôm hay sắt sẽ tạo thành các bông hydroxit sắt III Các chất màu và các chất khó phân hủy sinh học bị hấp phụ vào các bông cặn này và lắng xuống tạo bùn của quá trình keo tụ tạo bông Phương pháp này được ứng dụng để khử màu của nước thải và hiệu suất khử màu cao đối với thuốc nhuộm phân tán Để tăng quá trình tạo bông và trợ lắng, người

ta thường bổ sung chấ trợ tạo bông như polyme hữu cơ Phương pháp này sinh ra lượng bùn lớn từ 0,5 đến 2,5kg TS/1m3 nước thải xử lý Bùn này cần được tách

nước và chôn lấp đặc biệt Ngoài khử màu, phương pháp này còn làm giảm COD đáng kể (60 ÷ 70%)

Có 2 loại tuyển nổi:

• Tuyển nổi bọt: để thu hồi các chất lơ lửng không tan và một số chất ở dạng keo tan trong nước thải

• Tuyển nổi ion: dùng để tách các chất tan ra khỏi nước

Hình 2.2 Thiết bị tuyến nổi

c Hấp phụ:

Phương pháp hấp phụ dùng có khả năng dùng để xử lý các chất không có khả năng phân hủy sinh học và các chất hữu cơ không hoặc khó xử lý bằng phương pháp sinh học Phương pháp này được dùng để khử màu nước thải chứa thuốc nhuộm hòa tan và thuốc nhuộm hoạt tính Cơ sở của quá trình là hấp phụ chất tan lên bề mặt chất rắn (chất hấp phụ) Các chất hấp phụ thường dùng là than hoạt tính, các loại vật liệu xốp tự nhiên hay nhân tạo: tro, mảnh vụn than cốc, than bùn, silicagen, keo nhôm, đất sét hoạt tính… Các chất hấp phụ này có khả năng tái sinh

để sử dụng tiếp

2.1.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học

Phương pháp xử lý hóa học bao gồm: trung hòa, oxy hóa, điện hóa học…

a Trung hòa:

Nước thải chứa các acid vô cơ hoặc kiềm cần được đưa về pH khoảng 6.5 ÷ 8.5 trước khi thải vào nguồn nước hoặc công trình xử lý tiếp theo

Trung hòa nước thải được thực hiện bằng nhiều cách:

- Trung hòa lẫn nhau giữa nước thải chứa acid và nước thải chứa kiềm

- Bổ sung các tác nhân hóa học

- Lọc nước acid qua vật liệu có tác dụng trung hòa

Hấp phụ khí acid bằng nước kiềm hoặc hấp phụ amoniac bằng nước acid…

b Oxy hóa – khử:

Phương pháp này còn dùng để xử lý các liên kết hóa học như dihydrosunfua, sunfit trong nước thải công nghiệp lọc dầu và giấy Các tác nhân oxy hóa thường dùng là: Cl2, H2O2, O2 không khí, O3 hoặc piroluzit (MnO2) Dưới tác dụng của oxy, các chất độc hại sẽ chuyển hóa thành các chất ít độc hại hơn, và được loại ra khỏi nước thải

2.1.4 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

a Các quá trình xử lý sinh học:

Quá trình xử lý sinh học hiếu khí:

Là quá trình xử xử lý sinh học diễn ra với sự có mặt của oxy Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm 3 giai đoạn sau:

- Oxy hóa các chất hữu cơ:

- Tổng hợp để xây dựng tế bào:

- Oxy hóa vật liệu tế bào:

Quá trình xử lý sinh học kỵ khí: Là quá trình sinh học diễn ra khi không có mặt oxy

Về nguyên tắc, quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ trong điều kiện hiếm khí gồm hai giai đoạn chính:

- Giai đoạn 1: dưới tác dụng của men do vi sinh vật tiết ra, các chất hữu cơ trong nước thải sẽ bị thủy phân: carbon hydrat sẽ thành đường đơn giản, protit sẽ thành peptit thấp phân tử và acid amin, mỡ sẽ thành glyxerin và acid béo

- Giai đoạn 2: sản phẩm của quá trình thủy phân sẽ tiếp tục bị phân hủy và tạo sản phẩm cuối cùng là hỗn hợp các loại khí chủ yếu là CO2 và CH4

b Các phương pháp xử lý sinh học:

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên:

- Phương pháp xử lý qua đất: dựa vào khả năng tự làm sạch của đất, bao gồm cánh đồng tưới và cánh đồng lọc

- Các dạng hồ sinh học: hồ sinh học hay còn gọi là hồ oxy hóa hoặc hồ ổn định

Đó là một chuỗi gồm từ 3 – 5 hồ, bao gồm các loại sau:

+ Hồ kị khí

+ Hồ hiếu khí tùy nghi: hồ oxy hóa trong điều kiện hiếu – hiếm khí

+ Hồ hiếu khí

+ Hồ bổ sung

Quá trình diễn ra ở hồ hiếu khí:

- Oxy hóa các chất hữu cơ bởi các vi sinh vật hiếu khí ở lớp nước phía trên

- Quang hợp của tảo ở lớp nước phía trên;

- Phân hủy chất hữu cơ của các vi khuẩn hiếm khí ở đáy hồ

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo: Quá trình vi sinh vật sinh trưởng kiểu lơ lửng và quá trình sinh trưởng lơ lửng trong điều kiện hiếu khí

Bể bùn hoạt tính chia ra làm các loại:

+ Bể aerotank thông thường

+ Bể aerotank xáo trộn hoàn toàn

+ Mương oxy hóa

+ Bể hoạt động gián đoạn

Quá trình sinh trưởng lơ lửng trong điều kiện kị khí: Nhiều loại quá trình kị khí khác nhau được áp dụng để xử lý bùn và các loại nước thải chứa chất hữu cơ đậm đặc Các quá trình phổ biến hiện nay bao gồm:

Các quá trình xử lý sinh học hiếu khí với sinh trưởng gắn kết thường được

sử dụng để khử các chất hữu cơ trong nước thải Chúng cũng được sử dụng để đạt tới bước nitrat hóa (chuyển hóa amon thành nitrat) Các quá trình sinh trưởng gắn kết bao gồm:

- Bể lọc sinh học nhỏ giọt, cao tải (Tricking filter)

- Bể lọc sinh học tiếp xúc quay (Rotating Biological Contactor)

- Bể lọc sinh học giá thể ngập trong nước (Fixed Bed Submerged Filter)

Sinh trưởng gắn kết trong điều kiện kị khí:

- Bể lọc kị khí

- Bể phản ứng có dòng nước đi qua lớp bùn lơ lửng và lọc tiếp qua lớp vật liệu lọc cố định

2.2 Phương án tự động hóa chu trình xử lý nước thải của nhà máy

2.2.1 Cơ sở thiêt kế hệ thống xử lý nước thải

Thiết kế và xây dựng HT XLNT năng suất 3000 m3/ngày Xử lý nước thải của nhà máy đạt tiêu chuẩn QCVN13:2008/BTNMT cột B (Bảng 2.1)

Bảng 2.1 Thành phần và tính chất nước thải và QCVN13:2008/BTNMT

bình

QCVN 13:2008 cột B

Chỉ tiêu chất lượng nước ta thấy các điểm lưu ý sau:

Nồng độ COD vượt rất nhiều lần so với quy chuẩn COD trong nước thải

là các hợp chất hữu cơ khó phân hủy

Độ màu trong nước thải cũng vượt quy chuẩn

Nhiệt độ nước thải cao, ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình xử lý sau này

Vì vậy để xử lý nước thải đạt các yêu cầu đã đề ra thì cần áp dụng các biện pháp như yêu cầu công nghệ đã đưa ra để xử lý nước thải

2.2.2 Một số công nghệ xử lý nước thải dệt-nhuộm ở Việt Nam

Các phương pháp xử lý nước thải Dệt nhuộm rất đa dạng, sau đây là một số phương pháp chính đã được áp dụng tại một số nhà máy dệt nhuộm ở Việt Nam:

• Phương pháp hóa lý: Thực chất là phương pháp keo tụ bằng phèn nhôm để xử lý nước thải dệt nhuộm Phương pháp này đã được áp dụng ở: xí nghiệp liên doanh Donatex; Công ty Dệt may 7

• Phương pháp hóa lý kết hợp với vi sinh: Phương pháp này được sử dụng ở công ty Dệt có vốn đầu tư nước ngoài – Choong Nam Vietnam Co.Ltd (Nhơn Trạch,Đồng Nai)

• Xử lý nước thải bằng quy trình phức hợp: được áp dụng ở công ty Dệt May Việt Thắng; nhà máy xử lý nước thải Phố Nối_ Hưng Yên, công ty Dệt – may Thành Công

2.2.2.1 Hệ thống xử lý nước thải của KCN Dệt – may Phố Nối, công suất

3000 m 3 / ngày

- Dây chuyền công nghệ của hệ thống được thể hiện qua sơ đồ:

Hình 2.4 Quy trình xử lý nước thải của KCN Dệt – may Phố Nối

Thuyết minh dây chuyền công nghệ:

Phương pháp xử lý của hệ thống là: Phương pháp xử lý nước thải bằng qui trình phức hợp

Nước thải từ các nhà máy được tập trung vào kênh trung tâm, kênh này dẫn nước thải thu gom được tới máy lọc rác tự động Sau đó nước chảy vào bể thu gom trung tâm bởi trọng lực và từ đó chúng sẽ được bơm vào bể điều hoà

Bể điều hoà được trang bị các thiết bị khuấy trộn để tạo ra hỗn hợp đồng thể trong bể Từ bể điều hoà nước được bơm vào hệ thống xử lý keo tụ - tuyển nổi Thiết bị keo tụ dạng ống, hoá chất dùng cho quá trình keo tụ [(Al)2SO4.18H2O] Sau khi keo tụ nước chảy sang bể tuyển nổi, trong thiết bị tuyển nổi hỗn hợp bùn và nước sẽ bị phân tách Hỗn hợp bùn tuyển nổi sẽ được bơm vào

hệ thống làm khô bùn kiểu lắng gạn và đưa đi xử lý tiếp Nước sau khi tuyển nổi được dẫn vào bể tiếp xúc để hạn chế sự phát triển loại vi sinh dạng sợi mảnh Sau bước “tuyển chọn”, nước thải sẽ chảy vào bể aeroten Oxy được cung cấp cho nước thải nhờ hệ thống thông khí bề mặt

2.2.2.2 Hệ thống xử lý nước thải của Công ty Dệt Choong Nam Viet Nam

Công ty này bao gồm các nhà máy sợi, nhuộm và in hoa Nước thải được chia làm hai dòng: dòng nước thải xử lý trước (từ các nhà máy sợi), dòng nước thải nhuộm (từ các nhà máy nhuộm và in hoa)

Phương pháp xử lý của hệ thống là: Phương pháp hóa lý kết hợp với vi sinh

- Sơ đồ công nghệ:

Hình 2.5 Quy trình xử lý nước thải của công ty Dệt Choong Nam Viet Nam Co.ltd

- Thuyết minh dây chuyền công nghệ:

Phương pháp xử lý của hệ thống là: Phương pháp hóa lý kết hợp với vi sinh Dòng nước thải nhuộm – in hoa được xử lý đông tụ - keo tụ bằng FeSO4 ở

Ph thích hợp và có polymer làm chất trợ keo tụ Sau đó nước thải đưa sang bể lắng

sơ cấp để lắng cặn Cặn sau khi lắng được đưa sang bể chứa bùn Nước sau khi lắng được hòa trộn với nước thải xử lý trước rồi tiến hành trung hòa bằng axit H2SO4 ở bể trung hòa

Sau đó nước đưa đi xử lý vi sinh hiếu khí (aeroten) Tiếp đó nước thải đưa sang bể lắng thứ cấp để tách bùn hoạt tính ra khỏi nước Nước sau khi tách bùn thải ra nguồn tiếp nhận, còn bùn hoạt tính một phần tuần hoàn lại aerten phần còn

dư đưa sang bể chứa bùn Bùn từ bể chứa được đưa sang bể làm đặc bùn, rồi đưa sang thiết bị tách nước đạt độ khô khá cao rồi thải ra sân chứa bùn Bùn khô hàng ngày được công ty môi trường đô thi chuyên chở đi

2.2.2.3 So sánh ưu nhược điểm của hai hệ thống trên

Bảng 2.2 So sánh ưu nhược điểm của hai hệ thống

HTXLNT Công ty Dệt Choong

Nam Vietnam Co.Ltd (Nhơn

Trạch, Đồng Nai)

HTXLNT KCN Dệt – may Phố Nối B tỉnh Hưng Yên

Ưu

điểm

Keo tụ bằng FeSO4 có ưu điểm

là tạo ra kết tủa hidroxit có khả

năng hấp phụ và kết lắng các tạp

chất hữu cơ và các tạp chất keo lơ

lửng làm giảm mạnh COD Nhờ

tính khử của FeSO4 trong môi

trường kiềm nên cường độ màu

của nước thải giảm rõ rệt Sử dụng

FeSO4 có khả năng khử được màu

cả thuốc nhuộm hoạt tính trong

Tuyển nổi bằng không khí hòa tan làm giảm hàm lượng chất rắn hòa tan

Xử lý vi sinh tải trọng thấp nên hạn chế sản sinh bùn dư, không gây mùi

Tiêu thụ năng lượng tương đối thấp nhờ hệ thống cấp khí hiệu quả cao

Nhược

điểm

Trung hòa nước thải bằng H2SO4

với một lượng lớn kết quả tạo ra

hàm lượng sunfat lớn trong nước

thải hậu quả làm hỏng bê tông

2.2.3 Đề xuất quy trình xử lý nước thải trong đồ án

Từ những ưu nhược điểm trên em lưa chọn phương án đề xuất cho đề tài như mô

tả trong hình 2.7

Hình 2.6 Quy trình xử lý nước thải đề xuất

Phân tích chu trình công nghệ:

Nước thải sinh ra từ các khâu sàng tuyển, được chảy từ vào bể gom thông qua

hệ thống cống thu và ống chạy quanh nhà máy sau đó nước thải được bơm qua song chắn rác, song chắn rác có tác dụng tách loại bỏ các loại các tạp chất thô như: giẻ, gỗ đá, vải, xơ sợi, chỉ vụn, nilong, ra khỏi dòng thải trước khi vào các bước

xử lý tiếp theo, sau đó nước thải được đưa vào bể điều hòa theo 2 động cơ chạy luân phiên

Sau khi qua song chắn rác nước tự chảy vào bể điều hòa Bể này có tác dụng chính là điều hòa lưu lượng và ổn định nồng độ dòng thải tạo điều kiện thuận lợi, tăng hiệu quả cho các bước xử lý tiếp theo Trong bể điều hòa có lắp hệ thống phân phối khí dưới đáy bể, cấp khí từ máy thổi khí để trộn đều nước thải, ngoài ra còn

có tác dụng cung cấp oxy để oxy hóa một phần chất ô nhiễm ngăn cản quá trình phân hủy yếm khí nước thải phát sinh mùi Sau đó nước được bơm lên ngăn khuấy trộn

Tại ngăn thứ nhất, nước thải được bổ sung PAC để điều chỉnh pH và phèn nhôm để keo tụ Poly Aluminium Chloride (PAC) Hóa chất tạo bông, keo tụ PAC (Poly Aluminium Chloride) là chất trợ lắng, keo tụ trong xử lý cấp nước, nước thải, nước nuôi trồng thủy hải sản (đặc biệt nuôi tôm, cá), dùng trong ngành dệt nhuộm, ngành giấy Hóa chất PAC chứa hàm lượng nhôm tới 28 – 32%, tăng hiệu quả quá trình keo tụ các cặn bẩn trong nước và nước thải, giúp tăng hiệu quả quá trình làm sạch các loại nước, bảo vệ môi trường Hóa chất PAC được sản xuất lượng lớn và sử dụng rộng rãi ở các nước tiên tiến để thay thế cho phèn nhôm sunfat trong xử lý nước sinh hoạt và nước thải Hóa chất được bơm từ các thùng chứa hóa chất lên bằng bơm định lượng Ngăn này có lắp thiết bị khuấy trộn nhằm trộn đều hóa chất với nước thải

Pha PAC

Khi sử dụng PAC dạng bột

Nồng độ pha: 1kg/12 lít nước

Cách pha:

- Khóa van vào bơm định lượng

- Mở van cho nước sạch vào 1/3 bồn

- Bật máy khuấy

- Cho PAC vào bồn với lượng 75kg cho mỗi lần pha

- Mở van cho nước đầy bồn và tiếp tục khuấy

Khi sử dụng PAC dạng lỏng: Không càn pha loãng

Sau đó nước tự chảy sang ngăn thứ 2, tại ngăn thứ hai nước thải được bổ sung chất trợ keo tụ Polymer Ngăn này lắp thiết bị khuấy trộn có tác dụng trộn lẫn Polymer với nước thải, tạo các bông keo nhỏ kết hợp lại thành các bông keo lớn

dễ lắng mà không phá vỡ liên kết các bông keo Sau đó, nước thải được đưa đến

bể hiếu khí Trước khi chảy vào bể hiếu khí, nước thải được bổ sung chất dinh dưỡng (N, P trong trường hợp chất dinh dưỡng trong nước thải đầu vào không đủ) nhằm tạo môi trường tốt cho quá trình xử lý vi sinh tiếp theo Còn bùn cặn ở đáy định kỳ bơm về bể nén bùn

Pha Polymer

Nồng độ pha: 0.50kg/1000 lít nước

Cách pha:

- Khóa van vào bơm định lượng

- Mở van cho nước sạch vào 1/3 bồn

- Bật máy khuấy

- Cho Polymer vào bồn với lượng 0.5kg cho mỗi lần pha

- Mở van cho nước đầy bồn và tiếp tục khuấy

Trong thiết bị tuyển nổi bọt sẽ nổi lên trên, nước trong được chảy về bể hiếu khí Hiệu quả của thiết bị tuyển nổi phụ thuộc vào lượng khí đưa vào trong thiết bị thông qua hệ thống bồn tạo vi bọt và nồng độ hóa chất châm phù hợp

Trong bể hiếu khí, công nghệ sử dụng là công nghệ xử lý sinh học bằng bùn hoạt tính khuấy trộn hoàn chỉnh Các vi sinh vật trong bể sẽ phân hủy các chất ô nhiễm trong nước thải, đảm bảo nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn Chất dinh dưỡng được bổ sung vào bể để duy trì điều kiện sống tốt nhất cho VSV Oxy được cấp vào nhằm mục đích:

+ Đảm bảo độ oxy hòa tan cao giúp cho vi sinh vật thực hiện quá trình oxy hóa các chất hữu cơ

+ Duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng trong nước cần xử lý tạo hỗn hợp lỏng giúp cho vi sinh vật tiếp xúc tốt với chất hữu cơ tăng hiệu quả quá trình làm sạch nước thải

Lượng oxy cấp vào bể nhờ một đầu đo DO tự động đo và gửi kết quả đo về phòng điều khiển để điều khiển các máy thổi khí hoạt động tự động, cấp khí vào

bể thông qua hệ thống đĩa phân phối khí Nồng độ oxy hòa tan tối ưu là từ 2-4mg/l Trong quá trình oxy hóa, các chất hữu cơ bị phân hủy tạo thành khí CO2, H2O và sản sinh ra tế bào mới

Sau đó nước thải tự chảy vào bể lắng sinh học theo phương pháp chảy tràn Tại bể lắng sinh học, nước thải được tách bùn hoạt tính Bùn hoạt tính tách ra khỏi nước nhờ trọng lực và lắng xuống đáy bể Một phần bùn tuần hoàn về bể hiếu khí

để duy trì nồng độ của bùn hoạt tính trong bể hiếu khí đáp ứng yêu cầu vận hành đặt ra Phần bùn dư sẽ được đưa đi đến bể nén bùn và ép bùn, bùn sau khi ép khô được đưa tới nhà máy khác để xử lý tiếp Nước sau khi nén bùn và ép bùn sẽ được đưa về bể hiếu khí Phần nước trong sau khi lắng qua hệ thống máng tràn, sau đó được bơm qua tháp hấp phụ bằng than hoạt tính nhằm làm giảm độ màu, mùi, COD

có trong nước thải mà các phương pháp khác không xử lý được Nước thải ra khỏi tháp đưa qua bể khử trùng và tự chảy ra nguồn tiếp nhận

Pha clorine

Nồng độ pha: 3kg/100 lít nước

Cách pha:

- Khóa van vào bơm định lượng

- Mở van cho nước sạch vào 1/2 bồn

- Bật máy khuấy

- Cho clorine vào bồn với lượng 25kg cho mỗi lần pha

- Mở van cho nước đầy bồn và tiếp tục khuấy

Ngoài ra để đề phòng sự cố có thể xảy ra như trạm xử lý gặp sự cố phải tạm ngừng hoạt động để sửa chữa hoặc nước thải đầu ra chưa đạt tiêu chuẩn thì cho nước thải

ra hồ sự cố để chứa nước thải trong khi chờ hệ thống hoạt động trở lại, nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn thải

2.3 Lựa chọn loại cảm biến cần sử dụng

2.3.1 Lựa chọn phao mức nước

Hình dáng và đặ điểm của cảm biến:

Hình 2.7 Hình dáng phao mức nước OMRON 61F-G-AP

Để xác định mức nước trong các bể ta sử dụng cảm biến xác định mức nước Loại cảm biến sử dụng là cảm biến mức nước OMRON 61F-G-AP

Đặc điểm:

Tự động hóa điều khiển hệ thống cấp thoát nước

- Thích hợp cho kiểm tra mức chất lỏng của bất kì chất lỏng dẫn điện nào

Hình 2.8 Cấu tạo của cảm biến đo mức nước

Nguyên lý hoạt động:

Hình 2.9 Nguyên lý hoạt động của OMRON 61F-G-AP

Nối đầu nối cuộn Switch điện từ A với thiết bị

E1: Bơm bắt đầu hoạt động (Chỉ thị ON) khi mức nước đạt tới E1

E2: Bơm ngừng hoạt động (Chỉ thị OFF) khi mức nước xuống vị trí E2 E3: Phần nối đất

Thông số kĩ thuật

+ Điện áp cấp: 110V/220V

+ Đầu ra điều khiển: 5A 220V

Cảm biến được đấu vào mạch điện theo như sơ đồ sau:

Hình 2.10 Sơ đồ đấu dây của cảm biến OMRON 61F-G-AP

2.3.2 Cảm biến đo TSS/độ đục

Nguyên lý đo của chất rắn lơ lửng:

Với nồng độ chất rắn không tan tăng dần, các hạt rắn sẽ ảnh hưởng lẫn nhau Khi gia tăng con số này, không phải tất cả hạt rắn đều được ảnh sáng chạm tới hoặc ánh sáng phản xạ không được phát hiện bởi thiết bị thu - do đó các giá trị đo không chính xác sẽ được ghi nhận, Do vậy, phương pháp tán xạ ánh sáng 90 độ dùng cho đo độ đục chỉ có thể được sử dụng ở các nồng độ thấp hơn

Với lý do này WTW sử dụng 2 phương pháp đo - tùy thuộc vào nồng độ Với các nồng độ thấp, một phương pháp ánh sáng tán xạ được sử dụng, trong trường hợp các nồng độ cao hơn, phương pháp tán xạ ngược là lựa chọn tốt hơn

Hình 2.11 Cảm biến đo độ đục TSS

2.3.3 Cảm biến đo nồng độ oxy hòa tan

Ứng dụng: Được ứng dụng để đo nồng độ Oxy hòa tan (DO) trong nước (nước cấp, nước thải, nước mặt, …)

Phương pháp đo: Sử dụng công nghệ cảm biến huỳnh quang quang học để đo đạc, so với công nghệ đo DO truyền thống, công nghệ này mang đến sự ổn định, chính xác cao, và công tác bảo trì bảo dưỡng thấp, cho phép cảm biến có thể hoạt động liên tục trong nhiều tháng mà không cần hiệu chuẩn lại

Hình 2.12 Cảm biến đo nông độ Oxy hòa tan DO

2.4 Các tín hiệu vào - ra của hệ thống điều khiển

2.4.1 Tín hiệu đầu vào

Bảng 2.3 Tín hiệu đầu vào

I_HG_Pump1_Fault Bool %I0.2

I_HG_Pump2_Fault Bool %I0.4

I_DH_Pump1_Fault Bool %I1.0

I_DH_Pump2_Fault Bool %I1.2

I_DH_Khuay_Fault Bool %I2.2 I_DH_PAC_Pump1_Run Bool %I2.3 I_DH_PAC_Pump1_Fault Bool %I2.4 I_DH_PAC_Pump2_Run Bool %I2.5 I_DH_PAC_Pump2_Fault Bool %I2.6 I_DH_PO_Pump1_Run Bool %I2.7 I_DH_PO_Pump1_Fault Bool %I3.0 I_DH_PO_Pump2_Run Bool %I3.1 I_DH_PO_Pump2_Fault Bool %I3.2

I_BL_GATBUN_Fault Bool %I3.4

I_BL_Pump1_Fault Bool %I3.6

I_BL_Pump2_Fault Bool %I4.0

I_HK_Khuay1_Fault Bool %I4.2

I_HK_Khuay2_Fault Bool %I4.4 I_KT_NAOH_Pump1_Run Bool %I4.5 I_KT_NAOH_Pump1_Fault Bool %I4.6 I_KT_NAOH_Pump2_Run Bool %I4.7 I_KT_NAOH_Pump2_Fault Bool %I5.0 I_KT_H2SO4_Pump1_Run Bool %I5.1 I_KT_H2SO4_Pump1_Fault Bool %I5.2 I_KT_H2SO4_Pump2_Run Bool %I5.3 I_KT_H2SO4_Pump2_Fault Bool %I5.4

I_BB_Pump1_Fault Bool %I5.6