Tkc q3 chuong 15 he thong xu ly nuoc thai (rev 3)

Quyển 3, Chương 15 – Hệ thống xử lý nước thải Trang 1 / 26 Ấn bản 3, tháng 10/2017 Trong quá trình vận hành, nước thải phát sinh từ nhà máy nhiệt điện đốt than bao gồm loại chính như sa

Trang 1

HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Thực hiện: Nguyễn Trọng Nhân

Kiểm tra: Đoàn Trung Tín

15

Trang 2

MỤC LỤC

1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ VÀ SỰ CẦN THIẾT 1

1.1 Tổng quan về các loại nước thải 1

1.2 Sự cần thiết 3

2 TIÊU CHÍ THIẾT KẾ 3

2.1 Thông số thiết kế 3

2.2 Tiêu chuẩn áp dụng 9

3 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 10

3.1 Các giải pháp kỹ thuật công nghệ 10

3.2 Lựa chọn cấu hình thiết kế cho hệ thống 21

3.3 Phân tích lựa chọn vật liệu 23

4 PHỤ LỤC VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO 26

Trang 3

Quyển 3, Chương 15 – Hệ thống xử lý nước thải Trang 1 / 26

Ấn bản 3, tháng 10/2017

Trong quá trình vận hành, nước thải phát sinh từ nhà máy nhiệt điện đốt than bao gồm loại chính như sau: nước thải nhiễm hóa chất, nước thải nhiễm dầu, nước thải nhiễm than, nước thải sinh hoạt Từng loại nước thải có thành phần và tính chất đặc trưng

khác nhau tùy thuộc vào nguồn phát sinh, hoạt động và khu vực phát sinh nước thải 1.1 Tổng quan về các loại nước thải

1.1.1 Nước thải nhiễm hóa chất (nước thải công nghiệp):

Bao gồm nước thải thường xuyên và nước thải không thường xuyên phát sinh từ hoạt động vận hành chính của nhà máy

Nước thải thường xuyên phát sinh từ các nguồn như sau:

 Nước thải từ hệ thống xử lý nước ngưng;

 Nước thải từ hệ thống xử lý khử khoáng;

 Nước thải từ thiết bị lọc tự rửa và UF (trong trường hợp nguồn nước thô sử dụng là nước hồ);

 Nước thải từ thiết bị ép bùn;

 Nước thải vệ sinh khu vực hóa chất, hệ thống châm hóa chất, và lấy mẫu

Thành phần nước thải từ các nguồn này mang tính axít (bazơ) tương ứng, hàm lượng chất rắn lơ lửng cao hơn quy chuẩn cho phép

Trong khi đó, các nguồn nước thải không thường xuyên bao gồm:

 Nước thải từ vệ sinh ESP, GGH;

 Nước thải từ vệ sinh, GAH;

 Nước thải từ vệ sinh hóa học lò hơi trong quá trình đại tu nhà máy

Thành phần nước thải từ nguồn này mang tính axít (bazơ) tương ứng, chứa hàm lượng TSS, hàm lượng COD, và kim loại nặng cao hơn nhiều lần so quy chuẩn cho phép

1.1.2 Nước thải nhiễm than

Nước thải nhiễm than bao gồm nước rửa từ trạm trung chuyển hệ thống than, băng tải, cầu bốc dỡ than, kho than, nước phun bụi kho than và nước mưa chảy tràn qua các khu vực này Nước thải này thường có lưu lượng lớn với thành phần chủ yếu là chất rắn lơ lửng (SS) do vụn than và bụi than bị cuốn trôi theo dòng nước

1.1.3 Nước thải nhiễm dầu

Nguồn phát sinh chủ yếu từ hoạt động vệ sinh các khu vực sản xuất và nước mưa chảy tràn qua các khu vực chứa dầu như hệ thống thiết bị bồn chứa dầu, gian máy chính, nước thải từ khu vực máy biến áp, trạm phát diesel, xưởng sửa chữa, gara, trạm khí nén và các khu vực phụ trợ khác Nước thải này chủ yếu bị ô nhiễm dầu với nồng độ cao và chứa lượng chất rắn lơ lửng

1.1.4 Nước thải sinh hoạt

Trang 4

Nước thải sinh hoạt phát sinh từ sinh hoạt của nhân viên vận hành làm việc trong nhà máy Nước thải sinh hoạt có thành phần ô nhiễm chủ yếu bao gồm chất hữu cơ thể hiện qua chỉ số BOD, COD, Tổng N, P, vi sinh và chất rắn lơ lửng

1.1.5 Nước thải nhiễm xỉ

Đối với các nhà máy điện sử dụng phương pháp xả thải xỉ ướt thì sẽ phát sinh một lượng nước thải nhiễm xỉ cần phải được xử lý trước khi thải ra ngoài môi trường Nước thải này thường có lưu lượng lớn với thành phần chủ yếu là chất rắn lơ lửng (SS) cao hơn gấp nhiều lần so với quy định cho phép

1.1.6 Nước thải FGD

Có hai công nghệ chính được sử dụng cho hệ thống FGD đó là công nghệ FGD nước biển và FGD đá vôi Trong đó, công nghệ FGD nước biển được chủ yếu sử dụng cho các khu vực dự án nằm gần biển và công nghệ FGD đá vôi được sử dụng cho các khu vực dự án nằm ở khu vực sông ngòi sâu trong đất liền, cách xa nguồn nước biển

Đối với các dự án sử dụng nguồn nước biển để khử lưu huỳnh cho khói thải từ nhà máy, lượng nước biển xả ra từ trong bể sục khí FGD sẽ được thải thẳng ra môi trường, tuy nhiên lượng nước thải này sẽ phải được theo dõi liên tục bởi các cơ quan chức năng với những thông số được yêu cầu theo những quy định hiện hành

Những dự án không thể sử dụng nước biển thì buộc phải sử dụng công nghệ FGD đá vôi để khử lưu huỳnh cho khói thải Đối với loại công nghệ này, nước thải phát sinh ra

từ trong tháp hấp thụ FGD sẽ không được phép thải ra môi trường mà phải được đưa qua xử lý để đạt tiêu chuẩn môi trường trước khi xả thải

1.1.7 Các loại nước thải khác

1 Nước thải Blowdown (đối với công nghệ dưới tới hạn)

Lưu lượng nước Blowdown phát sinh trong quá trình vận hành cho hai tổ máy 2*600MW là khoảng 40 m3/h Thành phần các chất ô nhiễm trong nước thải Blowdown được trình bày trong bảng sau:

STT Nguồn nước thải Lưu lượng

(m 3 /h)

Nhiệt độ ( o C)

SS (mg/l)

COD (mg/l)

Dầu (mg/l) pH

Ghi chú: Tham khảo từ số liệu thiết kế của các MNĐ Ô Môn I, Nhơn Trạch 2

Các thành phần chất ô nhiễm trong nước Blowdown đều thấp hơn quy chuẩn cho phép, ngoài trừ nhiệt độ và pH cao Nước Blowdown sẽ được thu gom Hố thu gom Blowdown và đưa về hệ thống xử lý nước thải công nghiệp để xử lý

2 Nước thải SWRO

Thành phần nước thải loại này chủ yếu là độ muối cao, và không có các chất ô nhiễm khác, do đó sẽ được thải ra nguồn tiếp nhận thông qua kênh thải nước làm mát

Trang 5

1.2 Sự cần thiết

Tất cả các loại nước thải nêu trên sẽ được thu gom và xử lý tại các hệ thống xử lý nước thải riêng biệt hoặc tích hợp Việc xử lý tích hợp hay riêng biệt tùy thuộc vào triết lý thiết kế cũng như đặc điểm, yêu cầu của từng dự án

Đối với các Dự án NMĐ than, các hệ thống xử lý nước thải được đề xuất thiết kế như sau:

 Hệ thống xử lý nước thải công nghiệp: để xử lý các loại nước thải nhiễm dầu, hóa chất, nhiễm than, nước thải từ hệ thống FGD đá vôi, nước thải nhiễm xỉ

 Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt: xử lý nước thải sinh hoạt

Bên cạnh đó, nước thải nhiễm than và nhiễm dầu sẽ được xử lý sơ bộ bằng các quy trình chuyên biệt như quá trình phân ly dầu và lắng than để đảm bảo tính tin cậy và độ hiệu quả của hệ thống xử lý Sau đó tùy thuộc vào yêu cầu của dự án, nước thải nhiễm than, và dầu sẽ được tái sử dụng tại khu vực chứa dầu, than hoặc được chuyển về và hoàn toàn xử lý trong hệ thống xử lý nước thải công nghiệp cùng với nước thải nhiễm hóa chất Lượng nước thải sau khi xử lý từ nhà máy cũng có thể được tái sử dụng cho các mục đích phù hợp của nhà máy (nhưng vẫn phải tuân thủ theo các quy định về môi trường của chính phủ Việt Nam) hoặc được thải ra ngoài môi trường thông qua kênh

xả thải nước làm mát

Các nguồn nước thải nói trên nếu không được xử lý hợp lý trước khi thải ra môi trường sẽ gây ảnh hưởng đáng kể đến nguồn nước cũng như hệ sinh thái tại các khu vực lân cận Do đó, nhà máy nhiệt điện đốt than cần phải thực hiện nghiêm túc quá trình vận hành các hệ thống xử lý nước thải để xử lý các loại nước thải đạt tiêu chuẩn, quy chuẩn cho phép về chất lượng nước thải trước khi thải ra nguồn tiếp nhận Theo

đó, việc tính toán, thiết kế và bố trí hợp lý một hệ thống xử lý nước thải hoạt động ổn định, tin cậy và đạt các yêu cầu về vệ sinh môi trường là hết sức quan trọng và cần được quan tâm

2.1 Thông số thiết kế

2.1.1 Tính chất nước thải nhà máy nhiệt điện đốt than

Lưu lượng và thành phần đặc trưng của các loại nước thải công nghiệp bao gồm nước thải nhiễm hóa chất, nhiễm than và nhiễm dầu phát sinh từ nhà máy nhiệt điện than được thể hiện trong các bảng sau đây:

 Bảng 1 thể hiện tính chất và thành phần đặc trưng có trong nước thải sinh hoạt sau bể tự hoại

 Bảng 2 tới Bảng 4 thể hiện tính chất nước thải trước khi xử lý tham khảo từ

dự án Duyên Hải 1 và Vĩnh Tân 2

Trang 6

Ghi chú: Các giá trị trong bảng chỉ mang giá trị tham khảo, các giá trị này sẽ được chuẩn xác trong

giai đoạn thiết kế chi tiết của dự án

Bảng 2 Chất lượng nước thải công nghiệp trước khi xử lý (tham khảo từ dự án

Trang 7

Bảng 3 Chất lượng nước thải nhiễm than trước khi xử lý (tham khảo từ dự án NMĐ

Trang 8

3 1,6x103 4,6x103

2.1.2 Yêu cầu chất lượng nước thải đầu ra

Nước thải công nghiệp sau xử lý cần đạt tiêu chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT (Tiêu chuẩn quốc gia về chất lượng nước thải công nghiệp) cột A hoặc B tùy thuộc vào yêu cầu và chức năng của nguồn tiếp nhận được quy định trong tiêu chuẩn

Trang 9

Nước thải sinh hoạt sau xử lý QCVN 14:2008/BTNMT (Tiêu chuẩn quốc gia về chất lượng nước thải sinh hoạt) cột A hoặc B tùy thuộc vào yêu cầu và chức năng của nguồn tiếp nhận được quy định trong tiêu chuẩn

Dựa theo yêu cầu cụ thể của hợp đồng EPC, các giá trị thông số yêu cầu (hệ số vùng,

hệ số công suất) trong quy chuẩn cho chất lượng nước thải đầu ra được xác định nhằm

mục đích xác định chính xác thông số đầu ra của nước thải

Bảng 5 Yêu cầu chất lượng nước đầu ra đối với nước thải công nghiệp (QCVN

Trang 10

26 Clorua (không áp dụng khi xả vào

Trang 11

Bảng 6 Yêu cầu chất lượng nước đầu ra đối với nước thải sinh hoạt (QCVN

14:2008/BTNMT)

2.1.3 Quan trắc tự động liên tục cho nước thải đầu ra

Bên cạnh các Quy Chuẩn Quốc Gia về chất lượng nước thải đầu ra, dựa theo Điều 26 trong Chương VI trong Thông Tư Số.31/2016/TT-BTNMT ngày 14 tháng 10 năm

2016 về việc bảo vệ môi trường cụm công nghiệp, khu kinh doanh, dịch vụ tập trung, làng nghề và cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, nước thải từ nhà máy điện còn cần phải được quan trắc tự động Các thông số quan trắc bao gồm: lưu lượng nước thải đầu vào và đầu ra, pH, nhiệt độ, COD, TSS và các thông số đặc trưng theo loại hình theo yêu cầu của cơ quan quản lý nhà nước có thẩm quyền phê duyệt báo cáo đánh giá tác động môi trường

Ngoài ra, hệ thống quan trắc nước thải tự động phải bao gồm thiết bị lấy mẫu tự động được niêm phong và quản lý bởi Sở Tài Nguyên và Môi trường; phải lắp đặt thiết bị camera được kết nối internet để giám sát cửa xả của hệ thống xử lý nước thải và lưu giữ hình ảnh trong vòng 03 tháng gần nhất

Hơn nữa, hệ thống quan trắc nước thải tự động, liên tục phải hoạt động ổn định, được kiểm định, hiệu chuẩn theo quy định và phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật kết nối để truyền dữ liệu trực tiếp cho Sở Tài nguyên và Môi trường

Trang 12

 TCVN 7957: 2008: Thoát nước – Mạng lưới và công trình bên ngoài – Tiêu chuẩn thiết kế

 QCVN 40: 2011/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp

 QCVN 14:2008/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt

Các tiêu chuẩn quốc tế có liên quan như ASME, ANSI, API, JSCE…

 API 12R1: Recommended Practice for Setting, Maintenance, Inspection, Operation, and Repair of Tanks in production service

 American Society of Mechanical Engineers (ASME)

 American National Standards Institute (ANSI)

 Applicable British Standards Institute (BS)

 American Petroleum Standards (API)

 Japan Society of Civil Engineering (JSCE)

2.2.1 Các yêu cầu kỹ thuật khác

Việc thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy nhiệt điện đốt than cần chú ý đến các tiêu chí sau về mặt kỹ thuật:

 Dễ hợp khối các công trình

 Diện tích chiếm đất không quá to, khu đất xây dựng phải có độ dốc đảm bảo nước thải tự chảy qua các công trình và thoát nước mưa thuận lợi

 Thuận tiện cho việc quản lý vận hành và sửa chữa

 Đảm bảo khả năng mở rộng công suất khi lưu lượng nước thải tăng

 Chiều dài các đường ống kỹ thuật phải được tối ưu nhất

 Hạn chế mùi hôi lan truyền ra môi trường xung quanh

 Đảm bảo mỹ quan khu vực dự án

3.1 Các giải pháp kỹ thuật công nghệ

3.1.1 Công nghệ xử lý nước thải nhiễm hóa chất

Nước thải nhiễm hóa chất thường xuyên phát sinh từ nhà máy nhiệt điện đốt than có thành phần ô nhiễm chủ yếu bao gồm chất rắn lơ lửng cùng với các hóa chất tồn dư trong nước thải phát sinh trong các quá trình xử lý hóa học trong nhà máy khiến độ pH của nước thải không nằm ở ngưỡng trung hòa Do đó, nguyên tắc cơ bản để xử lý loại nước thải này là điều chỉnh độ pH của nước lên mức tối ưu cho quá trình keo tụ và tạo bông; sau đấy thêm các chất keo tụ để kết dính các chất lơ lửng trong nước thải và thúc đẩy quá trình tạo bông dưới sự hỗ trợ của các chất trợ keo tụ như polymer Các hạt bông cặn sẽ được loại bỏ trong bể lắng Sau đó, nước thải được dẫn qua bể lọc để loại triệt để các chất rắn lơ lửng kích thước nhỏ có trong nước Cuối cùng, HCl hoặc NaOH

Trang 13

tương ứng sẽ được thêm vào để điều chỉnh pH của nước thải tại bể chứa nước sau xử

lý trước khi được thải ra nguồn tiếp nhận Bùn thải phát sinh trong quá trình lắng của

hệ thống sẽ được tách nước và ép thành bánh bùn và thải tại bãi xỉ của nhà máy Phần nước phát sinh sau khi tách bùn sẽ được hoàn lưu lại đầu hệ thống và xử lý cùng với nước thải đầu vào

Nước thải không thường xuyên phát sinh từ nhà máy thì ngoài các thành phần ô nhiễm chính như nước thải thường xuyên, thì còn có thêm thêm thành phần ô nhiễm chính khác như nồng độ sắt, nồng độ COD, và độ pH thấp (do quá trình rửa acid cho lò hơi) Lượng nước thải không thường xuyên này sẽ được lưu chứa tại bể nước thải không thường xuyên và được xử lý theo thời gian chung với nước thải thường xuyên Việc xử

lý từng phần của nước thải không thường xuyên này sẽ đảm bảo hiệu suất xử lý của dây chuyền xử lý nước thải cũng như đảm chất lượng nước thải đầu ra sẽ đạt tiêu chuẩn xả thải ra ngoài môi trường Trong bể chứa nước thải không thường xuyên sẽ được bố trí hệ thống ống sục khí và đường châm NaOCl nhằm mục đích oxy-hóa Sắt (II) (hòa tan trong nước) thành Sắt (III) (không tan trong nước) nhằm giúp quá trình lắng lọc hiệu quả hơn

Có hai giải pháp cho nước thải công nghiệp sau khi xử lý của nhà máy điện đó là tái sử dụng hoặc thải ra ngoài thông qua kênh làm mát Hiện tại, các quy định Việt Nam yêu cầu khắc khe hơn cho chất lượng nước thải sau xử lý nhằm cho mục đích tái sử dụng cho những nhu cầu trong khuôn viên nhà máy Để đạt được chất lượng yêu cầu nước thải sau xử lý cho mục đích tái sử dụng, chi phí đầu tư cho dây chuyền xử lý nước sẽ phải tăng lên Do đó, tùy thuộc theo yêu cầu của dự án, cân đối tài chính, cũng như những quy định môi trường hiện hành của chính phủ Việt Nam mà lựa chọn giải pháp phù hợp cho lượng nước thải sau xử lý này

Quy trình công nghệ điển hình xử lý nước thải nhiễm hóa chất của nhà máy nhiệt điện đốt than được thể hiện trong sơ đồ sau:

Hình 1 Quy trình công nghệ điển hình của hệ thồng xử lý nước thải nhiễm hóa chất

Trong đó, các thành phần của hệ thống có nhiệm vụ chính như sau:

Trang 14

Bảng 7 Nhiệm vụ của những bồn bể và thiết bị chính trong dây chuyền xử lý nước

thải công nghiệp của nhà máy nhiệt điện

lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải, nâng cao hiệu quả xử lý và giảm kích thước cũng như chi phí của các công trình xử lý phía sau Bể điều hòa thường được trang bị thiết bị chống lắng cặn (bằng khí nén hoặc khuấy trộn cơ khí) để tạo môi trường đồng nhất và tránh tình trạng yếm khí gây mùi khó chịu Axit hoặc bazơ có thể được bổ sung để điều chỉnh pH của nước thải đến giá trị tối ưu cho các quá trình xử lý tiếp theo

làm tăng khả năng kết dính của các hạt lơ lửng có trong nước thải và khử màu nước thải Các tạp chất không tan, các hạt keo sẽ được loại ra khỏi nước thải thông qua bể tạo bông và lắng bông cặn ở phía sau Hóa chất keo tụ thường dùng là muối nhôm hoặc muối sắt Hệ thống khuấy trộn cơ khí hoặc thủy lực được bố trí trong bể keo

tụ để tăng cường khả năng hòa trộn, tiếp xúc của cặn lơ lửng với chất keo tụ

cho quá trình kết dính của các chất lơ lửng, tạo thành bông cặn bằng cách khuấy trộn với tốc độ chậm hơn, thời gian lưu lâu hơn so với

Cánh khuấy

Chất keo tụ

Tiêu đề	Hệ Thống Xử Lý Nước Thải
Tác giả	Nguyễn Trọng Nhân
Người hướng dẫn	Đoàn Trung Tín
Trường học	Tổng Công Ty Phát Điện 3
Chuyên ngành	Công Nghệ Môi Trường
Thể loại	bài báo
Năm xuất bản	2017
Thành phố	Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	28
Dung lượng	1,42 MB