Đang tải... (xem toàn văn)
tính toán thiết kế hệ thống nước thải cho nhà máy sản xuất chiếu nhựa và dây chun xuất khẩu
Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề: Trong thời đại ngày nay, môi trường sống là một trong những vấn đề đang được rất nhiều ngành, nhiều cấp quan tâm. Vấn đề này không tự nó sinh ra mà nguyên nhân chính là do nhu cầu cuộc sống con người. Ở Việt Nam, trong giai đoạn hiện nay nền kinh tế thò trường làm động lực thúc đẩy nhòp điệu kinh tế từng bước nhảy vọt, mà đặc biệt là ngành công nghiệp phát triển. Bên cạnh đó, các nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp liên tiếp nhau được hình thành. Do đó, kéo theo các vấn đề về môi trường như: không khí, chất thải rắn, nước thải… Đặc điểm quan trọng nhất hiện nay là vấn đề nước thải, vì hiện nay khâu quản lý các vấn đề môi trường của nhà nước ta chưa được chặt chẽ đối với doanh nghệp. Do đó, hầu hết các nhà máy, xí nghiệp hiện nay đều chưa có hệ thống xử lý nước thải, nếu có thì họ cũng xử lý chưa đạt tiêu chuẩn của nhà nước. Cho nên việc xây dựng nhà máy nước thải riêng cho từng nhà máy, xí nghiệp là điều nên làm khi tiến hành xây dựng nhà xưởng. Áp dụng vấn đề này với nhà máy sản xuất chiếu nhựa và dây thun xuất khẩu thuộc công ty TNHH – SXTM Khánh Thuận ta thấy việc cần thiết là phải tiến hành thiết kế, xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy này. Vì thế, đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy sản xuất chiếu nhựa và dây thun xuất khẩu – Công ty TNHH – SXTM Khánh Thuận lưu lượng 50 m 3 /ngày đêm” được thực hiện nhằm góp phần làm giảm thiểu hàm lượng ô nhiễm của nước thải trước khi thải vào môi trường sống chung cũng như có thể hạn chế bớt vấn đề môi trường hiện nay. SVTH: Cao Siêu Việt 1 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn 1.2. Mục tiêu nghiên cứu: Đề tài được thực hiện với 3 mục tiêu chính: • Khảo sát và nghiên cứu thực trạng, đặc tính của nước thải phát sinh trong nhà máy. • Đề xuất công nghệ và tính toán – thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho phù hợp với điều kiện thực tế của nhà máy. • Nước thải sau xử lý phải đạt tiêu chuẩn loại B (TCVN 5945:2005). 1.3. Nội dung nghiên cứu: • Tìm hiểu hoạt động của Nhà máy; • Phân tích dòng thải từ qui trình sản xuất; • Phân tích lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp; • Tính toán thiết kế phương án xử lý nước thải hoàn chỉnh. 1.4. Phương pháp thực hiện: Đề tài nghiên cứu bằng các phương pháp sau: • Nghiên cứu tư liệu: Thu thập tài liệu, số liệu, đáng giá tổng quan về công nghệ sản xuất, khả năng gây ô nhiễm môi trường và xử lý nước thải của nhà máy sản xuất chiếu nhựa và dây thun xuất khẩu Khánh Thuận; • Thu thập, phân tích tổng hợp dữ liệu để tính toán và thiết kế các công trình đơn vò; • Phương pháp so sánh: phương pháp này nhằm đánh giá hiệu quả xử lý nước thải đầu vào và ra theo Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 5945:2005); • Phương pháp phân tích chi phí lợi ích: đánh giá hiệu quả kinh tế trong quá trình xử lý nước thải của các phương pháp xử lý. 1.5. Phạm vi nghiên cứu: Với mục tiêu nghiên cứu đã được xác đònh, đề tài chỉ được giới hạn trong phạm vi tìm hiểu tính chất, lưu lượng nước thải để từ đó tính toán – thiết kế hệ SVTH: Cao Siêu Việt 2 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn thống xử lý nước thải cho phù hợp với nhà máy sản xuất chiếu nhựa và dây thun xuất khẩu Khánh Thuận. 1.6. Ý nghóa của đề tài: Đề tài được thực hiện dựa trên cơ sở thu thập số liệu, nghiên cứu thực trạng nguồn thải, tính chất nước thải tại nhà máy sản xuất chiếu nhựa và dây thun xuất khẩu Khánh Thuận để từ đó đưa ra hệ thống xử lý nước thải cho phù hợp. Kết quả tính toán – thiết kế hệ thống xử lý nước thải của đề tài có thể làm cơ sở cho nhà máy Khánh Thuận tham khảo để đầu tư xây dựng vào thực tế. SVTH: Cao Siêu Việt 3 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 2.1. Phương pháp xử lý cơ học: Xử lý cơ học (hay còn gọi là xử lý bậc I) nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất không tan (rác, cát nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nước thải; điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải. Các công trình xử lý cơ học xử lý nước thải thông dụng: 2.1.1. Song 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 như: nhánh cây, gỗ, lá, giấy, nilông, vải vụn và các loại rác khác, đồng thời bảo vệ các công trình bơm, tránh ách tắc đường ống, mương dẫn. Hình 2.1: Song chắn rác cơ giới Dựa vào khoảng cách các thanh, song chắn được chia thành 2 loại: ∗ Song chắn thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 ÷100mm. SVTH: Cao Siêu Việt 4 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn ∗ Song chắn mòn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 ÷25mm. 2.1.2. Lưới lọc Lưới lọc dùng để khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ, thu hồi các thành phần quý không tan hoặc khi cần phải loại bỏ rác có kích thước nhỏ. Kích thước mắt lưới từ 0,5÷1,0mm. Lưới lọc thường được bao bọc xung quanh khung rỗng hình trụ quay tròn (hay còn gọi là trống quay) hoặc đặt trên các khung hình dóa. 2.1.3. Bể lắng cát Bể lắng cát đặt sau song chắn, lưới chắn và đặt trước bể điều hòa, trước bể lắng đợt I. Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thô nặng như cát, sỏi, mảnh vỡ thủy tinh, kim loại, tro tán, thanh vụn, vỏ trứng… để bảo vệ các thiết bò cơ khí dễ bò mài mòn, giảm cặn nặng ở các công đoạn xử lý tiếp theo. Bể lắng cát gồm 3 loại: ∗ Bể lắng cát ngang Hình 2.2: Bể lắng cát ngang ∗ Bể lắng cát thổi khí ∗ Bể lắng cát ly tâm SVTH: Cao Siêu Việt 5 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn 2.1.4. Bể tách dầu mỡ Các loại công trình này thường được ứng dụng khi xử lý nước thải công nghiệp, nhằm loại bỏ các tạp chất có khối lượng riêng nhỏ hơn nước. Các chất này sẽ bòt kín lỗ hổng giữa các hạt vật liệu lọc trong các bể sinh học…và chúng cũng phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính trong bể Aerotank, gây khó khăn trong quá trình lên men cặn. 2.1.5. Bể điều hòa Bể điều hòa được dùng để duy trì dòng thải và nồng độ vào công trình xử lý ổn đònh, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lưu lượng của nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý sinh học. Bể điều hòa có thể được phân loại như sau: ∗ Bể điều hòa lưu lượng ∗ Bể điều hòa nồng độ ∗ Bể điều hòa cả lưu lượng và nồng độ. 2.1.6. Bể lắng Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nước thải theo nguyên tắc trọng lực. Các bể lắng có thể bố trí nối tiếp nhau. Quá trình lắng tốt có thể loại bỏ đến 90 ÷ 95% lượng cặn có trong nước thải. Vì vậy đây là quá trình quan trọng trong xử lý nước thải, thường bố trí xử lý ban đầu hay sau khi xử lý sinh học. Để có thể tăng cường quá trình lắng ta có thể thêm vào chất đông tụ sinh học. Bể lắng được chia làm 3 loại: SVTH: Cao Siêu Việt 6 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn ∗ Bể lắng ngang (có hoặc không có vách nghiêng): Hình 2.3: Bể lắng ngang ∗ Bể lắng đứng: mặt bằng là hình tròn hoặc hình vuông. Trong bể lắng hình tròn nước chuyển động theo phương bán kính (radian). ∗ Bể lắng li tâm: mặt bằng là hình tròn. Nước thải được dẫn vào bể theo chiều từ tâm ra thành bể rồi thu vào máng tập trung rồi dẫn ra ngoài. 2.1.7. Bể lọc Công trình này dùng để tách các phần tử lơ lửng, phân tán có trong nước thải với kích thước tương đối nhỏ sau bể lắng bằng cách cho nước thải đi qua các vật liệu lọc như cát, thạch anh, than cốc, than bùn, than gỗ, sỏi nghiền nhỏ… Bể lọc thường làm việc với hai chế độ lọc và rửa lọc. Quá trình lọc chỉ áp dụng cho các công nghệ xử lý nước thải tái sử dụng và cần thu hồi một số thành phần q hiếm có trong nước thải. Các loại bể lọc được phân loại như sau: ∗ Lọc qua vách lọc ∗ Bể lọc với lớp vật liệu lọc dạng hạt SVTH: Cao Siêu Việt 7 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn ∗ Thiết bò lọc chậm ∗ Thiết bò lọc nhanh. Hình 2.4 : Bể lọc 2.2. Phương pháp xử lý hoá học 2.2.1. Đông tụ và keo tụ Phương pháp đông tụ-keo tụ là quá trình thô hóa các hạt phân tán và nhũ tương, độ bền tập hợp bò phá hủy, hiện tượng lắng xảy lắng. Sử dụng đông tụ hiệu quả khi các hat keo phân tán có kích thước 1-100µm. Để tạo đông tụ, cần có thêm các chất đông tụ như: Phèn nhôm Al 2 (SO 4 ) 3 .18H 2 O. Độ hòa tan của phèn nhôm trong nước ở 20 0 C là 362 g/l. pH tối ưu từ 4.5-8. Phèn sắt FeSO 4 .7H 2 O.Độ hòa tan của phèn sắt trong nước ở 20 0 C là 265 g/l. Quá trình đông tụ bằng phèn sắt xảy ra tốt nhất ở pH >9. Các muối FeCl 3 .6H 2 O, Fe 2 (SO 4 ) 3 .9H 2 O, MgCl 2 .6H 2 O, MgSO 4 .7H 2 O, … Vôi. SVTH: Cao Siêu Việt 8 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn Khác với đông tụ, keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các hợp chất cao phân tử vào. Chất keo tụ thường sử dụng như: tinh bột, ester, cellulose, … Chất keo tụ có thể sử dụng độc lập hay dùng với chất đông tụ để tăng nhanh quá trình đông tụ và lắng nhanh các bông cặn. Chất đông tụ có khả năng làm mở rộng phạm vi tối ưu của quá trình đông tụ, làm tăng tính bền và độ chặt của bông cặn, từ đó làm giảm được lượng chất đông tụ, tăng hiệu quả xử lý. Hiện tượng đông tụ xảy ra không chỉ do tiếp xúc trực tiếp mà còn do tương tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ bò hấp phụ theo các hạt lơ lửng. Khi hòa tan vào nước thải, chất keo tụ có thể ở trạng thái ion hoặc không ion, từ đó ta có chất keo tụ ion hoặc không ion. Hình 2.5: Quá trình tạo bông cặn của các hạt keo 2.2.2. Trung hòa Nước thải của một số ngành công nghiệp, nhất là công nghiệp hóa chất, do các quá trình công nghệ có thể có chứa các acid hoặc bazơ, có khả năng gây ăn mòn vật liệu, phá vỡ các quá trình sinh hóa của các công trình xử lý sinh học, đồng thời gây các tác hại khác, do đó cần thực hiện quá trình rung hòa nước thải. Các phương pháp trung hòa bao gồm: SVTH: Cao Siêu Việt 9 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn ∗ Trung hòa lẫn nhau giữa nước thải chứa acid và nước thải chứa kiềm. ∗ Trung hòa dòch thải có tính acid, dùng các loại chất kiềm như: NaOH, KOH, NaCO 3 , NH 4 OH, hoặc lọc qua các vật liệu trung hòa như CaCO 3 , dolomit,… ∗ Đối với dòch thải có tính kiềm thì trung hòa bởi acid hoặc khí acid. Để lựa chọn tác chất thực hiện phản ứng trung hòa, cần dựa vào các yếu tố: ∗ Loại acid hay bazơ có trong nước thải và nồng độ của chúng. ∗ Độ hòa tan của các muối được hình thành do kết quả phản ứng hóa học. 2.2.3. Oxy hoá khử Đa số các chất vô cơ không thể xử lý bằng phương pháp sinh hóa được, trừ các trường hợp các kim loại nặng như: Cu, Zn, Pb, Co, Fe, Mn, Cr,…bò hấp phụ vào bùn hoạt tính. Nhiều kim loại như : Hg, As,…là những chất độc, có khả năng gây hại đến sinh vật nên được xử lý bằng phương pháp oxy hóa khử. Có thể dùng các tác nhân oxy hóa như Cl 2 , H 2 O 2 , O 2 không khí, O 3 hoặc pirozulite ( MnO 2 ). Dưới tác dụng oxy hóa, các chất ô nhiểm độc hại sẽ chuyển hóa thành những chất ít độc hại hơn và được loại ra khỏi nước thải. 2.2.4. Điện hóa Cơ sở của sự điện phân gồm hai quá trình: oxy hóa ở anod và khử ở catod. Xử lý bằng phương pháp điện hóa rất thuận lợi đối với những loại nước thải có lưu lượng nhỏ và ô nhiễm chủ yếu do các chất hữu cơ và vô cơ đậm đặc. Ưu điểm : ∗ Không cần pha loãng sơ bộ nước thải. ∗ Không cần tăng thành phần muối của chúng. SVTH: Cao Siêu Việt 10 [...]... cát, tắc nghẽn và ứ đọng nước, Nhà máy cần phải thông cống, nạo vét hệ thống thoát nước mưa thường xuyên • Nước thải sản xuất: cần có hệ thống thu gom và xử lý nước thải theo đúng qui trình kỹ thuật 3.6 Đặc điểm nước thải của Nhà máy Khánh Thuận: 3.6.1 Tính chất nước thải: Nước thải sản xuất: Nước thải làm nguội sợi nhựa được tạo ra từ máy móc có nhiệt độ khoảng 55 – 600C, đònh kỳ thải ra với lưu... nghệ sản xuất chiếu nhựa Sơ đồ quy trình sản xuất chiếu nhựa được đưa ra như sau: SVTH: Cao Siêu Việt 28 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn Hình 3.2: Quy trình sản xuất chiếu nhựa Mô tả quy trình sản xuất chiếu nhựa : Quy trình sản xuất chiếu nhựa của Dự án được thực hiện như sau : - Bước 1 : Hạt nhựa PP và các chất phụ gia được đưa vào máy trộn để trộn cho đều giữa hạt nhựa. .. Tóm tắt công nghệ sản xuất: • Công nghệ sản xuất dây thun khoanh SVTH: Cao Siêu Việt 27 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn Sơ đồ quy trình sản xuất dây thun khoanh được đưa ra như sau: Hình 3.1: Quy trình sản xuất dây thun khoanh Mô tả quy trình sản xuất dây thun khoanh : Quy trình sản xuất chiếu nhựa của Dự án được thực hiện trên dây chuyền thiết bò tự động và trải qua các... và chờ dòch vụ vệ sinh công cộng mang đi trong ngày 3.5.2.5 Biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nước: SVTH: Cao Siêu Việt 34 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn • Nước thải sinh hoạt: toàn bộ nước thải sinh hoạt của nhà máy sẽ được xử lý cục bộ bằng bể tự hoại trước khi thải vào hệ thống thoát nước chung • Nước mưa chảy tràn: nước này qui ước tương đối sạch nên không cần qua hệ thống. .. Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CHIẾU NHỰA VÀ DÂY THUN XUẤT KHẨU – CÔNG TY TNHH & SXTM KHÁNH THUẬN 3.1 Khái quát chung: Nhà máy được xây dựng trên khu đất có tổng diện tích 32,843 m 2 thuộc Tổ 1, ấp Cây Sắn, xã Lai Uyên, huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương Công ty Khánh Thuận hoạt động sản xuất kinh doanh trong các ngành nghề chính sau: + Sản xuất, ... lượng điện, nước Nhu cầu điện Điện năng là nguồn năng lượng chính cho dây chuyền sản xuất Nhà máy sử dụng nguồn điện lưới quốc gia với nhu cầu sử dụng là 250.000 Kwh/năm Nhu cầu nước sạch Do nguồn nước mặt hạn chế, khu vực dự án chưa có hệ thống nước công cộng nên Dự án sẽ đầu tư xây dựng hệ thống cung cấp nước nước sạch bao gồm giếng khoan, bồn chứa nước Dự kiến nhu cầu sử dụng nước vào khoảng... cho cho lò hơi , làm nguội máy ó sợi và sinh họat SVTH: Cao Siêu Việt 30 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn Nhiên liệu lò hơi Để cấp nhiệt cho họat động sản xuất, Nhà máy sử dụng 01 lò hơi đốt dầu DO với đònh mức sử dụng 20kg dầu/h 3.5 Ô nhiễm môi trường và các biện pháp giảm thiểu: 3.5.1 Nguồn thải: 3.5.1.1 Nguồn gây ô nhiễm môi trường nước: • Nước giải nhiệt cho sợi nhựa. .. sản xuất phát sinh chủ yếu từ các máy dệt, máy cán, máy cắt, quạt, môt tơ,… Thông thường, độ ồn từ các thiết bò này khá cao và phát SVTH: Cao Siêu Việt 31 Thiết kế hệ thống XLNT NM Khánh Thuận GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn sinh liên tục Tuy nhiên do các thiết bò này được cách ly ở các khu vực riêng biệt cho nên độ ồn chung sinh ra tại nhà máy không lớn, đảm bảo đạt tiêu chuẩn cho phép trong môi trường lao động... Sản xuất, mua bán các mặt hàng nhựa (chiếu nhựa, dây thun) + Xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp + Kinh doanh nhà, nhận quyền sử dụng đất để xây dựng nhà ở, chung cư để bán hoặc cho thuê + Đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng khu dân cư + In bao bì, in lưới, in hoa văn trên vải 3.2 Mô tả đòa điểm triển khai các hoạt động của Nhà máy: 3.2.1 Vò trí đòa lý của nhà máy: Nhà máy nằm trên khu đất thuộc tổ... trộn cho đều giữa hạt nhựa và các chất phụ gia Sau đó được vo viên thành từng cục - Bước 2 : Sau khi được vo viên thành cục, chúng được đưa vào máy ó để tạo thành sợi nhựa nhờ sử dụng nhiệt Trong quá trình ó thành sợi nhựa có sử dụng nước để giải nhiệt cho các sợi nhựa - Bước 3 : Để nguội và quấn thành cuộn - Bước 4 : Đưa các cuộn sợi nhựa vào máy dệt đan chiếu để tạo ra chiếu nhựa Thành phẩm sau đó
