Nghiên cứu hiện trạng tính toán nâng cấp cải tạo hệ thống xử lý nước thải công ty cổ phần giấy Sài Gòn tại Khu công nghiệp Mỹ Xuân tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu

CHÖÔNG I MÔÛ ÑAÀU Sự cần thiết của đề taøi. Coâng ty coå phaàn giaáy Saøi Goøn ñöôïc xaây döïng taïi khu coâng nghieäp Myõ XuaânA –huyeân Taân Thaønh-tænh Baø Ròa Vung Taøu, chuyeân saûn xuaát giaáy luïa vaø giaáy coâng nghieäp töø giaáy vaên phoøng cuõ, giaáy baùo cuõ vaø taïp chí cuõ. Haèng ngaøy trong quaù trìng saûn xuaát vaø sinh hoaït cuûa caùn boä coâng nhaân vieân nhaø maùy thaûi ra moät löôïng nöôùc thaûi töông ñoái lôùn vôùi löu löôïng laø 6000m/ngaøy.ñeâm. Löôïng nöôùc thaûi thaûi ra coù noàng ñoä COD, BOD cao nhieàu caën lô löûng, coù pH cao… Vôùi moät löu löôïng nöôùc thaûi lôùn vaø tính chaát nöôùc thaûi cao nhö vaäy nhöng coâng ty chæ ñaàu tö xaây döïng heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi coøn thoâ sô: chæ xöû lyù coâng ñoaïn hoùa lyù chöa coù coâng ñoaïn xöû lyù sinh hoïc, caùc coâng trinh ñôn vò trong heä thoáng coù hieän töôïng quaù taûi . Do vaäy tính chaát nöôùc thaûi ñaàu ra cuûa heä thoáng cao hôn raát nhieàu so vôùi tieâu chuaån xaû thaûi TCVN 5945:2005. Coâng ty ñang coù nhu caàu caûi taïo,naâng caáp heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi ñeå naâng cao hieäu xuaãt xöû lyù tröôc khi thaûi ra nguoân tieáp nhaän laø coáng thu gom nöôùc thaûi cuûa khu coâng nghieäp vaø taùi söû duïng saûn xuaát cuûa nhaø maùy Thoâng qua nghieân cöùu hieän traïng cuûa heä thoáng ,em xin ñeà xuaát phöông aùn tính toaùn thieát keá naâng caáp caûi taïo heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cho coâng ty coå phaàn giaáy Saøi Goøn taïi khu coâng nghieäp Myõ Xuaân. 1.2 Mục đích nghieân cứu. Nghieân cöùu hieän traïng töø ñoù tính toaùn thieát keá naâng caáp caûi taïo heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cho coâng ty . Nội dung. Nghieân cöùu hieän traïng hoaït ñoäng cuûa heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hieän coù cuûa coâng ty. Laáy maãu phaân tích thaønh phaàn ,tính chaát nöôùc thaûi ñaàu ra, ñaàu vaøo cuûa heä thoáng, töø ñoù ñaùnh giaù hieäu xuaát xöû lyù. Ñeà xuaát giaûi phaùp kyû thuaätä nhaèm caûi taïo, naâng caáp heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cho coâng ty. Tính toaùn thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi môùi vaø khai toaùn giaù thaønh. Giới hạn của đề taøi. Thôøi gian thöïc hieän: 1/10/2007 - 25/12/2007 Chæ nghieân cöùu vaán ñeà nöôc thaûi cuûa coâng ty maø khoâng quan taâm ñeán caùc vaán ñeà veà moâi tröôøng khaùc. 1.5. Phương phaùp nghieân cứu. Phöông phaùp thoáng keâ soá lieäu: Phöông phaùp naøy nhaèm thu thaäp vaø xöû lyù soá lieäu ñaàu vaøo,ñaàu ra nhaèm ñaùnh giaù hieäu xuaát xöû lyù vaø phuïc vuï tính toùan thieát keá naâng caáp heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi : löu löôïng thaûi, noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm …. Phöông phaùp so saùnh: Phöông phaùp naøy nhaèm ñaùnh gía hieäu quaû xöû lyù nöôùc thaûi ñaàu vaøo vaø ra theo tieâu chuaån Vieät Nam (TCVN 5945 – 2005) Phöông phaùp chuyeân gia: laáy yù kieán cuûa caùc chuyeân gia veà caùc noäi dung lieân quan ñeán luaän vaên. CHÖÔNG 2 TÌNH HÌNH HOAÏT ÑOÄNG VAØ HIEÄN TRAÏNG XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI CUÛA COÂNG TY COÅ PHAÀN GIAÁY SAØI GOØN TAÏI KHU COÂNG NGHIEÄP MYÕ XUAÂN 2.1 Quùa trình thaønh laäp vaø phaùt trieån cuûa coâng ty: Coâng ty coå phaàn giaáy Saøi Goøn ñöôïc thaønh laäp ngaøy 21/11/2003 theo giaáy chöùng nhaän ñaêng kyù kinh doanh soá 491 300 0056 do phoøng ñaêng kyù kinh doanh –sôû keá hoaïch ñaàu tö tænh Baø Ròa Vuõng Taøu caáp Coù truï sôû taïi khu coâng nghieäp Myõ Xuaân A xaõ Myõ Xuaân huyeän Taân Thaønh tænh Baø Ròa Vuõng Taøu . Nghaønh ngheà kinh doanh laø: Saûn xuaá vaø mua baùn caùc saûn phaåm nghaønh giaáy Saûn xuaát giaáy bao bì(giaáy coâng nghieäp),giaáy luïa(giaáy veä sinh..) Mua baùn nguyeân lieäu saûn xuaát ,maùy moùc ngaønh giaáy. Sơ đồ 1: Sô ñoà cô caáu toå chöùc cuûa coâng ty: 2.2 Tình hình hoaït ñoâng cuûa coâng ty: Coâng ngheä saûn xuaát giaáy cuûa coâng ty: Coâng ngheä saûn xuaát giaáy bao goàm 2 quaù trình cô baûn: saûn xuaát boät giaáy töø nguyeân lieäu giaáy taùi sinhâ vaø saûn xuaát giaáy töø boät giaáy (xeo giaáy). Nguyeân lieäu chuû yeáu ñeå saûn xuaát boät giaáy laø caùc loaïi giaáy cuõ,baùo vaø giaáy vaên phoøng cuõ hoaëc caùc loaïi sôïi taùi sinh. Tieâu chuaån kyõ thuaät vaø thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa nguyeân lieäu ñeå saûn xuaát boät giaáy bao goàm : Haøm löôïng cellulose phaûi lôùn hôn 35% khoái löôïng trong nguyeân lieäu khoâ tuyeät ñoái ñeå ñaït ñöôïc hieäu thu hoài boät cao vaø haï giaù thaønh saûn phaåm. Haøm löôïng lignin, hemicellulose vaø caùc taïp chaát khaùc ñeå giaûm hoaù chaát naáu taåy, giaûm thôøi gian naáu vaø qua ñoù traùnh ñöôïc aûnh höôûng xaáu tôùi chaát löôïng cuûa cellulose. Ngoaøi nguyeân lieäu xô sôïi, coâng nghieäp giaáy coøn söû duïng moät löôïng lôùn caùc hoùa chaát ôû caùc coâng ñoaïn naáu, taåy, xeo giaáy nhö ñaù voâi, xuùt, cao lanh, nhöïa thoâng, caùc chaát keát dính töï nhieân vaø toång hôïp, caùc chaát oxi hoùa ñeå khöû lignin nhö clo, hypocloriv , peroxit,… Sô ñoà 2. Quy trình coâng ngheä saûn xuaát giaáy vaø boät giaáy ñöôïc aùp duïng taïi coâng ty coå phaàn giaáy Saøi Goøn Baõi chöùa loä thieân laø nôi taäp keát nguyeân lieäu thoâ maø nhaø maùy mua veà tröôùc khi ñö vaø saûn xuaát thaønh phaå Nghieàn boät giaáy : muïc ñích laø laøm cho caùc xô sôïi ñöôïc hydrat hoùa, deûo, dai, taêng beà maët hoaït tính, giaûi phoùng goác hydroxyl laøm taêng dieän tích beà maët, taêng ñoä meàm maïi, hình thaønh ñoä beàn cuûa tôø giaáy. Sau coâng ñoaïn nghieàn boät, boät giaáy ñöôïc troän vôùi chaát ñoän vaø caùc chaát phuï gia ñeå ñöa ñeán boä phaän xeo giaáy. Taùch möïc : vôùi yeâu caàu saûn xuaát caùc loaïi giaáy cao caáp , coù ñoä traéng cao, boät giaáy caàn phaûi ñöôïc taåy traéng. Muïc ñích cuûa taåy traéng laø taùch phaàn lignin coøn laïi vaø moät soá thaønh phaàn khaùc khoâng phaûi laø cellulose nhö hemicellulose. Caùc taùc nhaân taåy traéng thöôøng duøng ñeå taåy traéng boät giaáy laø clo, hypoclorit natri NaOCl, hypoclorit canxi Ca(Ocl)2, dioxitclo ClO2, hypropeoxit H2O2 vaø ozon Röûa: laø quaù trinh laøm saïch boät giaáy nhö loaïi boû caùc taïp chaát,hoùa chaát do quaù trình nghieàn vaø taùch möïc ñeå laïi Xeo giaáy: laø quaù trình taïo hình saûn phaåm treân löôùi vaø thoaùt nöôùc ñeå giaûm ñoä aåm cuûa giaáy. Sau ñoù giaáy ñöôïc qua saáy ñeå coù saûn phaåm khoâ. 2.3 Hieän traïng xöû lyù nöôùc thaûi cuûa coâng ty: 2.3.1 Caùc nguoàn phaùt sinh nöôùc thaûi cuûa coâng ty Taát caû caùc loaïi nöôùc thaûi khaùc bieät nhau khoâng nhöõng veà thaønh phaàn , tính chaát, noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm maø coøn caû veà löu löôïng vaø cheá ñoä xaû thaûi. ñieàu naøy seõ gaây nhieàu khoù khaên nhaát ñònh cho vieäc thieát laäp caùc giaûi phaùp kyõ thuaät vaø coâng ngheä ñeå xöû lyù oâ nhieãm nöôùc thaûi . Ñeå coù cô sôû phuïc vuï cho vieäc ñaùnh giaù taùc ñoäng moâi tröôøng vaø tính toaùn, thieát laäp caùc coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi chung cho coâng ty sau naøy, caàn phaân tích kyõ hôn veà thaønh phaàn, tính chaát, noàng ño , löu löôïng cheá ñoä xaû vaø tính toaùn taûi löôïng caùc chaát oâ nhieãm cuûa töøng loaïi nöôùc thaûi ôû coâng ty hoaëc toång taûi löôïng oâ nhieãm haèng ngaøy . Sô ñoà 3: Sô ñoà caùc doøng thaûi chính ôû coâng ty Coâng ñoaïn saûn xuaát giaáy luïa: Coâng ñoaïn saûn xuaát giaáy coâng nghieäp: Ngoaøi nhöõng nguoàn phaùt sinh nöôùc thaûi keå treân, nöôùc thaûi sinh hoaït cuõng goùp phaàn ñaùng keå trong toång löôïng nöôùc thaûi caàn xöû lyù. 2.3.2 Tính chaát nöôùc thaûi cuûa coâng ty Nöôùc thaûi taïo ra do quaù trình röûa boät giaáy vaø xeo giaáy, laø loaïi nöôùc thaûi phoå bieán nhaát trong coâng ty, chieám hôn 80% toång löu löôïng nöôùc thaûi saûn xuaát. Nöôùc thaûi naøy coù COD khoaûng 4720mg/l, SS töø 2880 mg/l, N = 6,24 –118 mg/l, P =1,36 – 4,2mg/l, pH = 6.8 – 7.4, ñoä maøu 3910 Pt-Co. Ñònh möùc tieâu hao ñoái vôùi 1 taán giaáy khoaûng 10 m3 nöôùc. Nöôùc thaûi roø ræ : loaïi nöôùc thaûi taùch ra töø boät giaáy treân saân chöùa boät giaáy thaønh phaåm . Tính chaát cuûa chuùng gaàn gioáng nhö thaønh phaàn nöôùc thaûi traéng nhöng coù ñoä maøu cao hôn . Tuy nhieân löôïng nöôùc naøy khoâng lôùn, thöôøng thay ñoåi theo thôøi gian vaø löôïng boät chöùa treân saân. Nöôùc thaûi sinh hoaït : ngoaøi caùc loaïi nöôùc thaûi keå treân coøn coù moät löôïng nöôùc thaûi cuûa coâng nhaân trong coâng ty. Loaïi nöôùc naøy coù thaønh phaàn vaø tính chaát töông töï nhö caùc loaïi nöôùc thaûi sinh hoaït khaùc . 2.3.3 Löu löôïng nöôùc thaûi vaø yeâu caàu chaát löôïng Nöôùc thaûi ñaàu ra. Lưu lượng nước thải.: khoaûng 6000 m3/ngày.ñêm Nöôùc thaûi coâng ñoaïn saûn xuaát giaáy luïa : khoaûng 3500 m3 /ngaøy ñeâm Nöôùc thaûi coâng ñoaïn saûn xuaát giaáy bao bì:2500 m3 /ngaøy ñeâm Nöôùc thaûi sinh hoaït : (m3/ngaøyñeâm) N : soá nhaân vieân trong coâng ty, N = 600 (ngöôøi) Qtb : tieâu chuaån thoaùt nöôùc trung bình, Laáy qtb = 180 l/ngöôøi.ngaøyñeâm Baûng 1. Ñaëc dieåm nöôùc thaûi haèng ngaøy cuûa coâng ty STT Quaùtrình Löulöôïngm3/ngñ Noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm ñaëc tröng(mg/L) PH COD SS 1 Sx giaáy luïa 3500 8.6 3500 2500 2 Sa giaáy cn 2500 7.8 2400 1100 3 Roø Ræ 3 6,4 1654 1800 4 Sinh Hoaït 108 7,5 160 453 Möùc ñoä yeâu caàu trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi: Nöôùc thaûi cuûa coâng ty 1 phaàn thaûi ra ngoaøi theo coáng daãn nöôùc thaûi cuûa khu coâng nghieäp,moät phaàn ñöôïc ñöa quay trôû laïi ñeå taùi saûn xuaát vì vaäy nöôùc thaûi yeâu caàu xöû lyù ñaït loaïi B TCVN 5945-2005 SS (mg/l) < 100 BOD (mg/l) < 30 COD (mg/l) < 60 PH 6 – 8,5 Toång coliform (MPN/100 ml) < 5000 Hieän traïng hoaït ñoäng cuûa heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi coâng ty 2.3.4.1 Toång quan heä thoáng xöû lyù Nöôùc thaûi cuûa coâng ty Heä thoáng naøy bao goàm caùc giai ñoaïn chính : giai ñoaïn tieàn xöû lyù, giai ñoaïn hoaù lyù Giai ñoaïn tieàn xöû lyù : coâng trình hoá thu Hoá thu ñoùng vai troø ñieàu hoaø löu löôïng nöôùc thaûi vaø laéng moät phaàn caùc caën lôùn lô löûng trong nöôùc thaûi.Coù khích thöôùc laø: Giai ñoaïn hoaù lyù bao goàm caùc coâng trình sau : boàn troän hoaù chaát ,beå tuyeån noåi khí hoøa tan,beå trung hoøa,beå chöùa boät giaáy Boàn troän hoaù chaát : nhaèm troän dung dòch chaát keo tuï (PAE, PAC) vôùi nöôùc thaûi töø beå tuyeå noåi khí hoøa tanø. Boàn naøy söû duïng motor giaûm toác coù coâng suaát 1 Hp vaø caùnh khuaáy baèng inox (chieàu daøi caùnh khuaáy 420 mm) ñeå khuaáy troän hoaù chaát. Khi chaát keo tuï cho vaøo nöôùc thaûi, caùc haït keo trong nöôùc töông taùc vôùi nhau, keát cuïm laïi hình thaønh caùc boâng caën lôùn. Beå tuyeån noåi khí hoøa tan(goàm 2 beå hoaït ñoäng song song)coù nhieäm vuï taùch caùc chaát lô löûng khoâng tan noåi leân treân maët nöôùc nhôø baém vaøo caùc boït khí ñöôïc troän trong nöôùc thaûi Beå trung hoøa coù nhieäm vuï trung hoøa nöôùc thaûi ñaõ ñöôïc xöû lyù sau beå tuyeån noåi tröôùc khi ñöa vaøo beå chöùa nöôùc cuûa nhaø maùy Beå chöùa boät giaáy coù nhieäm vu thu gom boät giaáy ñeå taùi saûn xuaát ñöôïc vôùt ra töø beå tuyeån noåi coù kích thöôùc laø: Thuyeát minh giaây chuyeàn coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi hieän coù cuûa coâng ty Nöôùc thaûi.taäp trung cuûa töø hai coâng ñoaïn saûn xuaát cuûa nhaø maùy ñöôïc cho chaûy vaøo beå chöùa Taïi.beå naøy löu löôïng nöôùc thaûi.ñöôïc ñieàu hoaø oån ñònh (vì nöôùc thaûi.trong quaù trình saûn xuaát thöôøng coù löu löôïng khoâng ñeàu nhau ôû caùc thôøi.ñieåm khaùc nhau trong cuøng moät ngaøy maø caùc coâng trình xöû lyù phía sau laïi.caàn moät löu löôïng oån ñònh ) Sau ñoù, nöôùc thaûi töø beå chöùa ñöôïc bôm töï ñoäng leân beå tuyeån noåi khí hoøa tan,taïi ñaây hoùa chaát PAC vaø PAE ñöôc bôm töø boàn troän hoùa chaåt troän ñeàu vôùí nöôùc thaûi (hoùa chaát PAC vaø PAE ñöôïc duøng ñeå keo tuï caùc boät giaáy taïo thaønh boâng caën ),keât hôïp vôùi nöôùc chöùa khí ñöôïc bôm leân töø heä thoáng troän, khí caùc boâng caïn noåi leân vaø ñöôïc vôùt ra nhôø heä thoáng vôùt caën treân beà maët beå.caèn ñöôïc vôùùt ra ñi vaøo beå chöùa boät giaáy vaø mang ñi taùi söû duïng laïi,löôïng boat giaáy dö ñöôïc chuyeån sang maùy neùn buøn Nöôùc thaûi tieáp tuïc chaûy qua beå trung hoøa taïi ñaây nöôùc thaûi ñöôïc trung hoøa nhôø NaOH vaø H2SO4 loaûng roài ñöôïc bôm vaøo beå chöùa nöôùc cuûa nhaø maùy ñeå taùi saûn xuaát.Moät phaàn thaûi ra coáng thu gom nöôùc thaûi cuûa kcn Myõ Xuaân Sô ñoà 4. Daây chuyeàn coâng ngheä hieän coù taïi coâng ty Hieän traïng hoaït ñoäng cuûa coâng trình Caùc thieát bò söû duïng trong heä thoáng nhìn chung ñaõ qua söû duïng nhieàu naêm trong moâi tröôøng chöa ñöôïc baûo quaûn toát neân thöôøng hay hoûng hoùc (ñaëc bieät laø caùc maùy bôm ñeå bôm nöôùc thaûi vaøo caùc coâng trình xöû lyù vaø bôm buøn dö ra ngoaøi) gaây aûnh höôûng ñeán hoaït ñoäng chung cuûa caû heä thoáng. Tình traïng cuûa caùc coâng trình trong heä thoáng xöû lyù vaãn coøn toát, vaø vöøa ñöôïc tu söûa baûo quaûn, naâng caáp heä thoáng ñöôøng ñi vaø boá trí caây xanh. Tuy nhieân, ôû caùc beå ñieàu trung hoøa,beå chöùa buøn do laø haàm hoá ñaõ coù laâu naêm neân ñaõ coù moät soá bieåu hieän xuoáng caáp nhaát ñònh, ñaëc bieät laø phaàn ñöôøng ñeå nhaân vieân ñi laïi, laøm vieäc treân beå ñaõ bò nöùt vôõ nhieàu choã khoâng ñaûm baûo an toaøn. Ñaùnh giaù hieäu quaû xöû lyù cuûa heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi: Qua quaù trình laáy maãu ñaàu ra,ñaàu vaøo cuûa heä thoáng vaø quaù trình phaân tích maãu taïi phoøng thí nghieäm moâi tröôøng cuûa tröôøng ñaïi hoïc Kyû Thuaät Coâng Ngheä TPHCM em coù ñöôïc keát quaû nhö sau: Baûng 2. Soá lieäu töø phaân tích maãu nöôùc thaûi ñaàu vaøo cuûa coâng ñoaïn sx giaáy luïa Ngaøy Nöôùc thaûi ñaàu vaøo 4/10 5/10 6/10 7/10 8/10 9/10 10/10 TCVN 6984:2001 MLSS (mg/l) 2100 1968 2400 2335 2245 2450 2445 < 100 COD (mg/l) 3258 2986 3420 3365 3380 3478 3460 < 60 BOD (mg/l) 1085 1078 1090 1087 1090 1097 1093 < 30 Ph xaùc ñònh taïi caùc coâng trình trong heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taïi coâng ñoaïn sx giaáy luïa: 7.8 - 9 6 – 8,5 Baûng 3. Soá lieäu phaân tích maãu nöôùc thaûi ñaàu vaøo cuûa coâng ñoaïn sx giaáy CN Ngaøy Nöôùc thaûi ñaàu vaøo 4/10 5/10 6/10 7/10 8/10 9/10 10/10 TCVN 6984:2001 MLSS (mg/l) 1070 1089 1068 1079 1089 1094 1092 < 100 COD (mg/l) 2350 2364 2333 2357 2370 2397 2386 < 60 BOD (mg/l) 760 782 771 768 788 830 822 < 30 Ph xaùc ñònh taïi caùc coâng trình trong heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taïi coâng ñoaïn sx giaáy coâng nghieäp: 6.8-8.1 6 – 8,5 Baûng 4. Soá lieäu töø phaân tích maãu nöôùc thaûi ñaàu ra cuûa coâng ty Ngaøy Nöôùc thaûi ñaàu ra 4/10 5/10 6/10 7/10 8/10 9/10 10/10 TCVN 6984:2001 SS (mg/l) 210 209 240 237 220 285 280 < 100 COD (mg/l) 2380 2468 2468 2397 2466 2522 2480 < 60 BOD (mg/l) 909 918 927 913 932 945 940 < 30 PH xaùc ñònh taïi caùc coâng trình trong heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taïiâ coâng ty khoaûng : 6,68 – 8,75 6 – 8,5 Qua baûng 2 vaø baûng 3 ta coù theå thaáy ngoaøi giaù trò pH laø coù theå chaáp nhaän ñöôïc thì caùc thoâng soá coøn laïi coù ñoä cheânh leäch raát cao so vôùi tieâu chuaån xaû thaûi TCVN 5945 – 2005. Ñaùng chuù yù nhaát laø löôïng BOD vaø COD cao hôn tieâu chuaån raát nhieàu laàn. Do vaäy caàn chuù yù ñeán caùc coâng trình sinh hoïc ñeå xöû lyù caùc thoâng soá treân ñaây. Beân caïnh ñoù, löôïng caën lô löûng cuõng khaù cao vaø coù theå aûnh höôûng ñeán quaù trình xöû lyù sinh hoïc trong toaøn boä heä thoáng. Vì vaäy caàn xöû lyù löôïng caën lô löûng naøy baèng caùc coâng trình xöû lyù nhö song chaén raùc, beå laéng sô boä Qua baûng phaân tích keát quaû ñaàu ra ta thaáy löôïng BOD vaø COD tuy coù giaûm xuoáng ñaùng keå nhöng vaãn coøn khaù cao vaø vöôït tieâu chuaån raát cao. Ñieàu naøy chöùng toû quaù trình vaän haønh cuûa caùc coâng trình trong heä thoáng chöa ñaït hieäu quaû. Ñaùnh giaù hieäu quaû xöû lyù chung cuûa heä thoáng Baûng 5. Hieäu suaát xöû lyù SS cuûa heä thoáng Ngaøy 4/10 5/10 6/10 7/10 8/10 9/10 10/10 SS ñaàu vaøo heä thoáng (mg/l) 3170 3057 3468 3414 3334 3544 3537 SS ñaàu ra heä thoáng (mg/l) 210 209 240 237 220 285 280 Hieäu suaát xöû lyù (%) 83 83 83 83 82 81 83 Hieäu suaát xöû lyù trung bình (%) 82.6 Baûng 6. Hieäu suaát xöû lyù COD cuûa heä thoáng Ngaøy 4/10 5/10 6/10 7/10 8/10 9/10 10/10 COD ñaàu vaøo heä thoáng (mg/l) 5608 5350 5753 5722 5750 5875 5846 COD ñaàu ra heä thoáng (mg/l) 2380 2468 2468 2397 2466 2522 2480 Hieäu suaát xöû lyù (%) 58 54 57 58 57 57 58 Hieäu suaát xöû lyù trung bình (%) 57 Hieäu suaát xöû lyù cuûa toaøn heä thoáng nhìn chung khaù cao song chaát löôïng nöôùc thaûi ñaàu ra vaãn coøn cao raát nhieàu so vôùi tieâu chuaån xaû thaûi 2005 ñöôïc ñeà caäp ôû treân. Vì vaäy coâng ty caàn coù giaûi phaùp naâng caáp caûi taïo heä thoáng nhaèm taêng hieäu suaát xöû lyù SS töø 82,6% leân khoaûng 98% vaø COD,BOD töø 57% leân 98% Nhö vaäy ñeå coù theå ñaït ñöôïc möùc phuø hôïp vôùi tieâu chuaån ñaët ra nhö treân thì caàn phaûi xaùc ñònh nguyeân nhaân aûnh höôûng ñeán hieäu suaát xöû lyù vaø hoaøn thieän caùc thoâng soá vaän haønh cuûa heä thoáng 2.3.6 Nguyeân nhaân aûnh höôûng ñeán hieäu suaát xöû lyù Moät soá nguyeân nhaân aûnh höôûng ñeán hieäu suaát xöû lyù coù theå keå ra nhö sau: Veà daây chuyeàn coâng ngheä Vôùi löu löôïng nöôùc thaûi hieän nay laø khaù lôùn vaø tính chaát nöôùc thaûi ñaàu vaøo thöôøng khoâng oån ñònh thì heä thoáng khoâng ñaùp öùng ñöôïc caùc yeâu caàu xöû lyù vaø tieâu chuaån xaû thaûi sau xöû lyù Beå chöùa buøn vaø beå trung hoøa coù hieän töôïng quaù taûi, raát nhieàu vaùng buøn vaø ñaùm caën buøn noåi leân traøn caû ra maùng thu. aûnh höôûng ñeán chaát löôïng nöôùc thaûi ñaàu ra vaø gaây xaùo troän quy trình coâng ngheä. Chöa coù heä thoáng xöû lyù sinh hoïc neân noàng ñoä BOD vaøCOD trong nöôc thaûi ñaàu ra coøn quaù lôùn so vôùi chæ tieâu xaû thaûi cuûa TCVN neân nöôùc thaûi ñaàu ra raát oâ nhieãm . Chöa kieåm tra ñöôïc caùc chæ tieâu cuûa nöôùc thaûi ñaàu vaøo vaø ñaàu ra ñeå xaùc ñònh hieäu quaû xöû lyù cuûa töøng coâng trình vaø caû heä thoáng neân daãn ñeán khoâng kieåm soaùt ñöôïc hieäu quaû xöû lyù cuûa töøng coâng trình ñeå coù bieän phaùp khaéc phuïc caûi thieän naâng cao hieäu suaát mong muoán. Yeáu toá con ngöôøi : Chöa coù kyõ sö veà moâi tröôøng tham gia quaûn lyù vaän haønh heä thoáng maø chæ do nhaân vieân cuûa phoøng kyõ thuaät saûn xuaát kieâm nhieäm heä thoáng. Nhaân vieân tham gia quaûn lyù vaø vaän haønh heä thoáng xöû lyù coù kieán thöùc raát ít veà moâi tröôøng vaø haàu nhö khoâng naém vöõng caùc yeâu caàu quaûn lyù vaø vaän haønh heä thoáng. Do chöa naém vöõng kieán thöùc veà heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cuõng nhö caùc thoâng soá vaän haønh caàn thieát trong heä thoáng neân haàu heát nhöõng söï coá xaûy ra trong quaù trình vaän haønh neáu coù khaéc phuïc ñöôïc thì cuõng chæ laø giaûi quyeát ôû phaàn “ngoïn” chöù khoâng khaéc phuïc ñöôïc caùc nguyeân nhaân thaät söï cuûa vaán ñeà. CHÖÔNG 3 TOÅNG QUAN CAÙC COÂNG TRÌNH VAØ PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI NGHAØNH SAÛN XUAÁT GIAÁY Xöû lyù nöôùc thaûi saûn xuaát giaáy bao goàm taùch chaát raén lô löûng vaø caùc chaát höõu cô hoaø tan trong doøng thaûi baèng xöû lyù laéng/taïo boâng vaø xöû lyù sinh hoïc. 3.1. Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp cô hoïc Thoâng thöôøng trình töï cuûa xöû lyù nöôùc thaûi baét ñaàu baèng tieàn xöû lyù (xöû lyù sô boä). Löôùi chaén laø giai ñoaïn xöû lyù ñaàu tieân thöôøng ñöôïc duøng ñeå taùch chaát raén thoâ. Caùc beå laéng thöôøng ñöôïc söû duïng ñeå taùch caùc chaát raén lô löûng trong nöôùc döïa treân cô sôû troïng löïc. Caùc beå laéng naøy coù theå ñaët tröôùc vaø/hoaëc sau coâng trình xöû lyù sinh hoïc tuyø theo yeâu caàu veà möùc ñoä caàn thieát xöû lyù nöôùc thaûi. Nhìn chung caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình laéng bao goàm : löu löôïng nöôùc thaûi, thôøi gian laéng (hay thôøi gian löu nöôùc), khoái löôïng rieâng vaø taûi troïng tính theo chaát raén lô löûng, taûi troïng thuyû löïc, söï keo tuï caùc chaát raén, vaän toác doøng chaûy trong beå, söï neùn buøn ñaëc, nhieät ñoä nöôùc thaûi vaø kích thöôùc beå laéng. Tuyø theo coâng duïng cuûa beå laéng trong daây chuyeàn coâng ngheä maø ngöôøi ta phaân bieät beå laéng ñôït 1 (ñaët tröôùc coâng trình sinh hoïc), beå laéng ñôït 2 (ñaët sau coâng trình sinh hoïc) Caên cöù theo cheá ñoä laøm vieäc ñeå phaân bieät beå laéng hoaït ñoäng giaùn ñoaïn vaø beå laéng hoaït ñoäng lieân tuïc. Beå laéng hoaït ñoäng giaùn ñoaïn laø moät beå chöùa maø ta xaû nöôùc vaøo ñoù vaø ñeå laéng trong khoaûng thôøi gian nhaát ñònh. Nöôùc ñaõ laéng ñöôïc thaùo ra vaø cho nöôùc môùi vaøo (aùp duïng cho tröôøng hôïp nöôùc thaûi ít vaø cheá ñoä thaûi khoâng ñoàng ñeàu). Beå laéng hoaït ñoäng lieân tuïc : nöôùc thaûi cho chaûy lieân tuïc qua beå. Caên cöù theo chieàu nöôùc chaûy trong beå, ngöôøi ta phaân bieät thaønh beå laéng ngang, beå laéng ñöùng, beå laéng radian. Beå laéng ngang : nöôùc chaûy trong beå theo phöông ngang töø ñaàu ñeán cuoái beå. Beå laéng ñöùng : nöôùc chaûy töø döôùi leân theo phöông thaúng ñöùng. Beå laéng radian : nöôùc chaûy töø trung taâm ra quanh thaønh beå (beå laéng li taâm) hoaëc coù theå ngöôïc laïi (beå laéng höôùng taâm). 3.1.1 Beå laéng ngang Beå laéng ngang coù maët baèng hình chöõ nhaät, tæ leä giöõa chieàu roäng vaø chieàu daøi khoâng nhoû hôn ¼, chieàu saâu ñeán 4m. Nöôùc thaûi daãn vaøo beå theo möông vaø maùng phaân phoái. Ñoái dieän cuoái beå cuõng xaây döïng maùng töông töï ñeå thu nöôùc vaø ñaët taám chaén nöûa chìm nöûa noåi cao hôn möïc nöôùc 0,15 – 0,2m vaø khoâng saâu quaù möïc nöôùc 0,25m. Taám naøy coù taùc duïng ngaên chaát noåi, thöôøng ñaët caùch thaønh traøn 0,25 – 0,5m. Ñeå thu vaø xaû chaát noåi ngöôøi ta ñaët moät maùng ñaëc bieät ngay saùt keå taám chaén. Taám chaén ôû ñaàu beå ñaët caùch thaønh traøn (cöûa vaøo) khoaûng 0,5– m vaø khoâng noâng hôn 0,2m vôùi muïc ñích phaân phoái ñeàu nöôùc treân toaøn boä chieàu roäng cuûa beå. Chieàu cao xaây döïng beå ñöôïc xaùc ñònh nhö sau : H = h1 + h2 + h3 + h4 Trong ñoù : h1 : chieàu saâu laøm vieäc, m h2 : chieàu cao lôùp chöùa caën, m h3 : chieàu cao lôùp nöôùc trung hoaø (≈ 0,4 m) h4 : chieàu cao thaønh beå cao hôn möïc nöôùc (thöôøng laáy 0,25 – 0,4m) Ñaùy beå laøm doác I = 0,01 ñeå thuaän tieän khi caøo gom caën. Ñoä doác cuûa hoá thu caën khoâng nhoû hôn 45o. Xaû caën ra khoûi beå thöôøng baèng aùp löïc thuyû tónh vôùi coät nöôùc ≥ 1,5m ñoái vôùi beå laéng ñôït 1 vaø 0,9m (sau beå Aerotan) hoaëc 1,2m (sau beå Biophin) ñoái vôùi beå laéng ñôït 2. Beå laéng ngang coù theå laøm moät hoá thu caën ôû ñaàu vaø cuõng coù theå laøm caùc hoá thu caën doïc theo chieàu daøi cuûa beå. Song caùc beå coù nhieàu hoá thu caën thöôøng khoâng kinh teá vì laøm taêng theâm 3.1.2 Beå laéng ñöùng Beå laéng ñöùng laø beå coù daïng troøn hoaëc vuoâng vaø ñaùy coù daïng noùn hay hình choùp cuït. Beå laéng ñöùng coù keát caáu ñôn giaûn, ñöôøng kính khoâng quaù 3 laàn chieàu saâu coâng taùc vaø coù theå ñeán 10m. Nöôùc thaûi theo maùng chaûy vaøo oáng trung taâm (beå phaûn öùng xoaùy hình truï laøm baèng theùp cuoán haøn ñieän hoaëc beâ toâng coát theùp). Sau khi ra khoûi oáng trung taâm, nöôùc thaûi va vaøo taám chaén vaø thay ñoåi höôùng töø ñöùng sang ngang roài daâng leân theo thaân beå. Nöôùc ñaõ laéng trong traøn qua maùng thu ñaët xung quanh thaønh beå vaø ñi ra ngoaøi. Khi nöôùc thaûi daâng leân theo thaân beå thì caën laéng thöïc hieän quaù trình ngöôïc laïi. Vaäy giaû söû toác ñoä nöôùc daâng laø Vd vaø toác ñoä laéng laø Uo thì caën chæ laéng ñöôïc khi Uo > Vd. Ñeå caën töï chaûy ñeán hoá thu thì goùc taïo bôûi töôøng ñaùy beå vaø maët naèm ngang khoâng nhoû hôn 45o. Trong thöïc teá, nöôùc thaûi chuyeån ñoäng trong beå laéng ñöùng khaù phöùc taïp vaø coù theå taïo neân nhöõng vuøng nöôùc xoaùy laøm caûn trôû quaù trình laéng caën. Öu ñieåm cuûa beå laéng ñöùng laø thuaän tieän trong coâng taùc xaû caën, chieám ít dieän tích xaây döïng. Song noù cuõng coù nhöôïc ñieåm laø chieàu saâu xaây döïng lôùn laøm taêng giaù thaønh xaây döïng (ñaëc bieät nhöõng nôi ñaát ñai khoâng thuaän lôïi), soá löôïng beå nhieàu vaø hieäu suaát laéng thaáp. Baûng 7. Moät soá kích thöôùc cuûa beå laéng ñöùng baèng beâtoâng coát theùp Ñöôøng kính cuûa beå, mm Löu löôïng tính toaùn, l/s Chieàu cao, m Toång coäng Hình truï (Ht) Hình noùn (Hn) 4 12 5.4 3.6 1.8 6 19.8 7.2 4.2 3 9 44 9 4.2 4.8 Caùc chæ tieâu ñeå tính toaùn thieát keá : Ñaëc tính caën laéng Cheá ñoä doøng chaûy trong vuøng laéng do thieát bò phaân phoái nöôùc vaøo vaø ruùt nöôùc ra quyeát ñònh AÛnh höôûng cuûa gioù vaø nhieät ñoä Chuyeån ñoäng ñoái löu do nhieät vaø cheânh leäch noàng ñoä xaûy ra trong beå. Baûng 8. Caùc thoâng soá tính toaùn beå laéng ñôït 1 Nöôùc thaûi ñi thaúng vaøo beå laéng ñôït moät Teân thoâng soá Ñôn vò ño Giaù trò caùc thoâng soá Khoaûng dao ñoäng Giaù trò tieâu bieåu Thôøi gian löu nöôùc Giôø (h) 1.5 – 2.5 2 Taûi troïng beà maët Giôø trung bình Giôø cao ñieåm M3/m2.ngaøy M3/m2.ngaøy 31 – 50 81 – 122 40 89 Taûi troïng maùng thu M3/m daøi. Ngaøy 124 – 490 248 3.2. Caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi giaáy baèng phöông phaùp sinh hoïc. Xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy giaáy baèng phöông phaùp sinh hoïc ñöôïc aùp duïng phoå bieán ñeå giaûm haøm löôïng caùc hôïp chaát höõu cô hoaø tan. Baûn chaát cuûa quaù trình xöû lyù sinh hoïc laø quaù trình vi sinh vaät söû duïng caùc hôïp chaát höõu cô vaø moät soá khoaùng trong nöôùc thaûi laøm nguoàn dinh döôõng vaø taïo ra naêng löôïng. Quaù trình dinh döôõng laøm cho chuùng sinh saûn, phaùt trieãn vaø taêng soá löôïng teá baøo (taêng sinh khoái), ñoàng thôøi laøm saïch (coù theå laø gaàn hoaøn toaøn) caùc chaát höõu cô hoaø tan hoaëc caùc haït keo phaân taùn nhoû. Saûn phaåm cuûa quaù trình vi sinh vaät phaân huyû caùc hôïp chaát höõu cô hoaø tan trong nöôùc thaûi laø khí CO2, nöôùc, khí N2 , ion sulfate… Ñeå coù theå phaùt trieãn löôïng vi sinh vaät toái öu caàn coù ñuû dinh döôõng cung caáp cho chuùng. Dinh döôõng coù theå theâm vaøo döôùi daïng phaân boùn baùn treân thò tröôøng hay axit cuûa nitô vaø phoâtpho. Moät soá chaát söû duïng trong nhaø maùy giaáy coù theå gaây haïi cho quaù trình sinh hoïc nhö nhöïa, sulphite, hydropeoxit,… 3.2.1. Caùc coâng trình xöû lyù hieáu khí Caùc heä thoáng xöû lyù hieáu khí phuï thuoäc vaøo söï cung caáp ñuû oxy. Tieâu thuï oxy töï nhieân dieãn ra trong caùc ao coù taûi löôïng thaáp, coøn caùc quaù trình khaùc phaûi söû duïng heä thoáng suïc khí cô hoïc. Coù nhieàu thieát bò suïc khí cô hoïc vaø ñöôïc chia thaønh caùc loaïi nhö suïc khí beà maët vaø suïc khí chìm trong nöôùc. 3.2.1.1 Hoà oxy hoaù vaø hoà hoãn hôïp Hoà oxy hoaù ñöôïc phaùt trieãn töø khaùi nieäm laøm saïch töï nhieân. Baèng caùch chöùa nöôùc thaûi trong hoà ñeå xaûy ra quaù trình laøm saïch tröôùc khi thaûi ra soâng. Khi xöû lyù doøng thaûi cho nhaø maùy boät giaáy vaø giaáy, caùc hoà naøy thöôøng laøm vieäc nhö laø hoà hoãn hôïp vôùi lôùp treân laø hoà oxy hoaù vaø lôùp döôùi hoaït ñoäng nhö hoà kò khí. Chuùng thöôøng ñöôïc goïi laø hoà oån ñònh. Caùc hoà oxy hoaù coù theå gaây ra caùc vaán ñeà muøi vaø thöôøng nhaïy caûm vôùi nhöõng thay ñoåi nhieät ñoä lôùn. 3.2.1.2 Hoà suïc khí Trong hoà suïc khí, thieát bò suïc khí tuoácbin beà maët thöôøng chòu traùch nhieäm taïo söï thoaùng khí vaø khuaáy troän caàn thieát. Moät heä thoáng laøm trong (clarifier) hay moät vuøng laéng neân ñöôïc boá trí ôû cuoái hoà ñeå taùch caùc ñaùm boâng sinh hoïc sinh ra trong quaù trình xöû lyù. Caùc thieát bò suïc khí phaûi cung caáp ñuû oxy caàn thieát vaø khuaáy troän hieäu quaû. Naêng löôïng toái thieåu cho khuaáy troän khoaûng 2W/m3. Öu ñieåm cuûa hoà suïc khí laø ít nhaïy caûm vôùi caùc chaát ñoäc, söï thay ñoåi pH vaø taûi cuõng nhö nhu caàu dinh döôõng thaáp vaø sinh ra ít buøn. Nhöôïc ñieåm cuûa hoà laø caàn moät dieän tích roäng vaø nhaïy caûm vôùi nhieät ñoä thaáp (thôøi tieát laïnh) cuõng nhö tieâu thuï nhieàu naêng löôïng. Hoaït hoaù buøn Buøn hoaït tính laø loaïi buøn xoáp chöùa nhieàu vi sinh coù khaû naêng oxy hoaù vaø khoaùng hoaù caùc chaát höõu cô trong nöôùc thaûi Trong xöû lyù baèng buøn hoaït hoaù, nöôùc thaûi vaø caùc vi sinh vaät ñöôïc suïc khí trong moät beå tröôùc khi ñöa tôùi thieát bò laøm trong (clarifier) nôi maø sinh khoái ñöôïc taùch khoûi dòch loûng. Phaàn chính cuûa sinh khoái ñöôïc tuaàn hoaøn laïi beå suïc khí, coøn phaàn buøn dö ñöôïc ruùt ra tæ leä vôùi söï saûn sinh teá baøo môùi. Söï suïc khí phuïc vuï hai muïc ñích laø cung caáp oxy caàn thieát cho quaù trình phaân huyû vaø khuaáy troän trong beå. Quaù trình hoaït hoaù buøn sinh ra nhieàu buøn hôn caùc hoà suïc khí vaø khi xöû lyù doøng thaûi nhaø maùy boät giaáy vaø giaáy baèng phöông phaùp naøy caàn theâm dinh döôõng caàn thieát ñaûm baûo tæ leä thoâng thöôøng laø BOD5:N:P =100:5: 1 Nhu caàu dinh döôõng trong phöông phaùp naøy cao hôn so vôùi caùc phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc khaùc nhöng noù laïi ít nhaïy caûm vôùi caùc hieäu öùng nhieät ñoä hôn. Vuøng nhieät ñoä toái öu laø 30 – 35oC Oxy tinh khieát coù theå söû duïng ñeå thay cho khoâng khí trong quaù trình hoaït hoaù buøn. Nhöõng heä thoáng nhö vaäy ñöôïc aùp duïng cho taûi lôùn vaø ít nhaïy caûm vôùi caùc thay ñoåi lôùn cuûa caùc chaát höõu cô. Baûng 9. Caùc thoâng soá thieát keá thoâng thöôøng cho caùc coâng trình xöû lyù hieáu khí Thoâng soá Ñôn vò Hoà oxy hoaù vaø hoà hoãn hôïp Hoà suïc khí Hoaït hoaù buøn Ñoä saâu m 1 – 2.5 3 – 10 4 – 11 Thôøi gian löu ngaøy 7 – 50 3 – 10 0.1 – 0.4 Taûi BOD5 g/m3, ngaøy 2 – 10 40 – 200 1000 – 4000 BOD5 giaûm % 50 – 80 50 – 90 75 – 95 COD giaûm % 30 – 50 30 – 60 40 – 70 Giaûm ñoäc % Chöa bieát >70 >70 Giaûm Phospho % Xaáp xæ 0 Xaáp xæ 0 Taêng Giaûm Nitô % Chöa bieát Taêng Taêng Buøn sinh ra kgSS/kgBOD5 - 0.3 0.6 – 0.8 Noàng ñoä buøn g/m3 - - 4 – 6 Taûi beà maët cuûa laéng thöù caáp m/h - 0.3 0.8 – 1 Coâng trình hieáu khí nhaân taïo öùng duïng buøn hoaït hoaù ñeå xöû lyù nöôùc thaûi thöôøng gaëp laø Aerotank – beå phaûn öùng sinh hoïc hieáu khí. Ñaëc ñieåm vaø nguyeân lyù laøm vieäc cuûa Aerotank : Beå phaûn öùng sinh hoïc hieáu khí laø coâng trình beâ toâng coát theùp hình khoái chöõ nhaät hoaëc hình troøn ñöôïc suïc khí ñeå taêng cöôøng oxy hoaø tan vaø taêng cöôøng quaù trình oxy hoaù caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc. Nöôùc thaûi (sau khi qua xöû lyù sô boä) coøn chöùa phaàn lôùn caùc chaát höõu cô hoaø tan vaø caùc chaát lô löûng ñi vaøo Aerotank. Quaù trình oxy hoaù caùc chaát höõu cô xaûy ra qua ba giai ñoaïn : Giai ñoaïn 1 : toác ñoä oxy hoaù baèng toác ñoä tieâu thuï oxy. ÔÛ giai ñoaïn naøy, buøn ho._.aït tính hình thaønh vaø phaùt trieån. Haøm löôïng oxy caàn cho vi sinh vaät sinh tröôûng trong thôøi gian naøy raát ít do vi sinh vaät caàn thôøi gian thích nghi vôùi moâi tröôøng. Sau khi ñaõ thích nghi vôùi moâi tröôøng nöôùc thaûi, chuùng sinh tröôûng vaø phaùt trieån maïnh theo caáp soá nhaân vaø taát nhieân löôïng oxy bò tieâu thuï taêng maïnh Giai ñoaïn 2 : vi sinh vaät phaùt trieãn oån ñònh vaø toác ñoä tieâu thuï oxy cuõng ôû möùc gaàn nhö ít thay ñoåi. Giai ñoaïn naøy, caùc chaát höõu cô bò phaân huyû nhieàu nhaát. Hoaït löïc enzyme cuûa buøn hoaït tính ôû giai ñoaïn naøy cuõng ñaït tôùi möùc cöïc ñaïi vaø keùo daøi trong moät thôøi gian tieáp theo. Ñieåm cöïc ñaïi cuûa enzyme oxy hoaù ôû buøn hoaït tính thöôøng ñaït ôû thôøi ñieåm sau khi löôïng buøn hoaït tính (sinh khoái cuûa vi sinh vaät) ôû möùc oån ñònh. Giai ñoaïn 3 : sau moät thôøi gian khaù daøi, toác ñoä oxy hoaù haàu nhö khoâng thay ñoåi vaø coù chieàu höôùng giaûm, toác ñoä tieâu thuï oxy laïi taêng cao leân. Ñaây laø giai ñoaïn nitrat hoaù caùc muoái amon. Sau cuøng nhu caàu oxy laïi giaûm vaø caàn keát thuùc quaù trình laøm vieäc cuûa Aerotank (laøm vieäc theo meû). Löu yù : Sau khi oxy hoaù ñöôïc 80 – 95% BOD trong nöôùc thaûi, neáu khoâng khuaáy ñaûo hoaëc thoåi khí, buøn hoaït tính seõ laéng xuoáng ñaùy, caàn phaûi laáy buøn caën ra neáu khoâng seõ gaây oâ nhieãm thöù caáp do hieän töôïng töï phaân cuûa vi sinh vaät trong buøn (chieám 70% khoái löôïng caën buøn) Caùc yeáu toá laøm aûnh höôûng ñeán khaû naêng laøm saïch nöôùc thaûi cuûa Aerotank Löôïng oxy hoaø tan trong nöôùc : ñieàu kieän ñaàu tieân ñeå ñaûm baûo cho aerotank coù khaû naêng oxy hoaù caùc chaát baån höõu cô vôùi hieäu suaát cao laø phaûi ñaûm baûo cung caáp ñuû oxy hoaø tan trong moâi tröôøng loûng cho caùc vi sinh vaät hieáu khí trong buøn hoaït tính. Löôïng oxy coù theå coi laø ñuû khi nöôùc thaûi ra khoûi beå laéng 2 coù noàng ñoä oxy hoaø tan laø 2mg/l. Thaønh phaàn dinh döôõng ñoái vôùi sinh vaät : Trong nöôùc thaûi coù chöùa caùc thaønh phaàn dinh döôõng bao goàm chuû yeáu laø nguoàn cacbon (cô chaát hay chaát neàn ñöôïc theå hieän baèng BOD) – chaát höõu cô deã bò phaân huyû bôûi vi sinh vaät, nitô ( ôû daïng NH4+) vaø phospho (ôû daïng muoái phosphate) vaø moät soá caùc chaát khaùc nhö Mg, K, Ca, Mn, Fe, Co, … Thoâng thöôøng caùc nguyeân toá naøy ôû daïng ion ñeàu coù maët trong nöôùc thaûi vaø ñoâi khi vöôït quaù nhu caàu sinh lyù cuûa vi sinh vaät. Thieáu dinh döôõng trong nöôùc thaûi seõ laøm giaûm möùc ñoä sinh tröôûng, phaùt trieån cuûa vi sinh vaät maø bieåu hieän cuûa noù laø söï suy giaûm löôïng buøn hoaït tính taïo thaønh, kìm haõm vaø öùc cheá quaù trình oxy hoaù caùc chaát höõu cô. Neáu thieáu Nitô moät caùch keùo daøi thì ngoaøi vieäc laøm caûn trôû quaù trình sinh hoaù, coøn laøm cho buøn hoaït tính khoù laéng, caùc haït boâng bò phoàng leân troâi noåi theo doøng nöôùc ra laøm cho nöôùc khoù trong vaø chöùa moät löôïng lôùn vi sinh vaät, laøm giaûm toác ñoä sinh tröôûng cuõng nhö cöôøng ñoä oxy hoaù cuûa vi sinh vaät. Neáu thieáu phospho thì vi sinh vaät daïng sôïi phaùt trieãn laøm cho buøn hoaït tính laéng chaäm vaø giaûm hieäu quaû xöû lyù. Tæ leä caùc chaát dinh döôõng cho xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp hieáu khí ñöôïc ñeà xuaát nhö sau : BOD : N : P = 100 : 5 : 1. Song, tæ soá naøy thöôøng chæ ñuùng cho 3 ngaøy ñaàu (laø luùc vi sinh vaät phaùt trieãn maïnh vaø buøn hoaït tính ñöôïc tao thaønh nhieàu nhaát). Neáu quaù trình xöû lyù keùo daøi thì tæ leä treân caàn ñoåi thaønh 200 : 5 : 1 (thôøi gian xöû lyù coù theå ñeán 20 ngaøy). Ñeå caân ñoái dinh döôõng N vaø P coù theå duøng ure hoaëc supephosphat ñeå boå sung vaøo nöôùc thaûi. Noàng ñoä cho pheùp cuûa chaát baån höõu cô coù trong nöôùc thaûi ñeå ñaûm baûo cho Aerotank hoaït ñoäng coù hieäu quaû : Noàng ñoä cô chaát trong moâi tröôøng aûnh höôûng nhieàu tôùi ñôøi soáng vi sinh vaät vì chuùng ñeàu coù noàng ñoä cô chaát tôùi haïn hoaëc cho pheùp. Neáu vöôït quaù thì vi sinh vaät seõ bò öùc cheá caùc quaù trình sinh lyù, sinh hoùa trong teá baøo vaø aûnh höôûng xaáu ñeán quaù trình trao ñoåi chaát, quaù trình hình thaønh enzyme vaø coù theå gaây cheát. Caùc chaát coù ñoäc tính ôû trong nöôùc thaûi öùc cheá ñeán ñôøi soáng cuûa vi sinh vaät : Ñeå ñaûm baûo cho buøn hoaït tính ñöôïc hình thaønh vaø hoaït ñoäng bình thöôøng trong nöôùc thaûi thì caàn xaùc ñònh ñoäc tính ñoái vôùi vi sinh vaät. Vieäc naøy chæ cho ta thaáy loaïi nöôùc thaûi naøo coù theå xöû lyù baèng kyõ thuaät buøn hoaït tính trong Aerotank chöù khoâng cho ta bieát ñöôïc tính ñoäc cuûa caùc yeáu toá (trong ñoù coù kim loaïi naëng vaø caùc chaát ñoäc khaùc) ñoái vôùi vi sinh vaät. pH cuûa nöôùc thaûi coù aûnh höôûng nhieàu ñeán caùc quaù trình hoaù sinh cuûa vi sinh vaät, quaù trình taïo buøn vaø laéng. Nhìn chung, pH thích hôïp ñeå cho xöû lyù ôû Aerotank laø 6,5 – 8,5. Nhieät ñoä : aûnh höôûng lôùn ñeán hoaït ñoäng soáng cuûa vi sinh vaät, ñeán quaù trình hoaø tan oxy vaøo nöôùc vaø khaû naêng keát laéng cuûa caùc boâng caën buøn hoaït tính. Nhieät ñoä nöôùc thaûi toát nhaát ôû vaøo khoaûng 15 – 35oC. Noàng ñoä caùc chaát lô löûng ôû daïng huyeàn phuø (SS) : Beå Aerotank thoâng thöôøng coù theå xöû lyù hieäu quaû cao vôùi noàng ñoä SS ôû vaøo khoaûng 150 mg/l. Do ñoù, tröôùc khi ñöa nöôùc thaûi vaøo xöû lyù ôû Aerotank caàn phaûi tieán haønh xöû lyù sô boä ñeå loaïi boû caùc vaån caën lôùn vaø moät phaàn caùc chaát raén lô löûng. Loïc sinh hoïc Phöông phaùp loïc sinh hoïc döïa treân hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät ôû lôùp maøng sinh hoïc, oxy hoaù caùc chaát baån höõu cô coù trong nöôùc thaûi. Caùc maøng sinh hoïc laø taäp theå caùc vi sinh vaät (chuû yeáu laø vi khuaån) hieáu khí, kò khí vaø tuyø nghi. Caùc vi khuaån hieáu khí taäp trung ôû phaàn lôùp ngoaøi cuûa maøng sinh hoïc, phaùt trieån vaø gaén vôùi giaù mang (laø caùc vaät lieäu loïc) neân ñöôïc goïi laø sinh tröôûng gaén keát hay sinh tröôûng dính baùm. Loïc phun hay loïc nhoû gioït (Trickling filter) : Ñaây laø loaïi beå loïc sinh hoïc vôùi lôùp vaät lieäu tieáp xuùc khoâng ngaäp trong nöôùc. Caùc vaät lieäu loïc coù ñoä roãng vaø dieän tích maët tieáp xuùc trong moät ñôn vò theå tích laø lôùn nhaát trong ñieàu kieän coù theå. Nöôùc ñeán lôùp vaät lieäu loïc chia thaønh caùc doøng hoaëc haït nhoû chaûy thaønh lôùp moûng qua khe hôû cuûa vaät lieäu, ñoàng thôøi tieáp xuùc vôùi maøng sinh hoïc treân beà maët lôùp vaät lieäu vaø ñöôïc laøm saïch do vi sinh vaät coù treân maøng phaân huyû hieáu khí vaø kò khí caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc. Caùc chaát höõu cô bò phaân huyû hieáu khí sinh ra CO2 vaø nöôùc, phaân huyû kò khí sinh ra CH4 vaø CO2 laøm troùc maøng ra khoûi vaät mang. Treân maët giaù mang (lôùp vaät lieäu), laïi hình thaønh moät lôùp maøng môùi. Hieän töôïng naøy ñöôïc laëp ñi laëp laïi nhieàu laàn vaø giuùp laøm giaûm hoaëc laøm saïch hoaøn toaøn caùc chaát höõu cô nhieãm baån trong nöôùc thaûi. Nöôùc thaûi tröôùc khi ñöa vaøo xöû lyù ôû beå loïc sinh hoïc nhoû gioït caàn phaûi ñi qua xöû lyù sô boä ñeå traùnh taéc ngheõn caùc khe trong lôùp vaät lieäu. Khaùc vôùi ôû beå aerotank, nöôùc ra ôû beå loïc sinh hoïc thöôøng ít buøn caën hôn. Noàng ñoä buøn caën thöôøng laø nhôû hôn 500 mg/l. taûi troïng beà maët cuûa laéng ñôït 2 sau loïc phun vaøo khoaûng 16 – 25 m3/m2.ngaøy. Baûng 10. Phaân loaïi loïc phun – loïc nhoû gioït theo taûi troïng thuyû löïc hoaëc theo taûi troïng chaát höõu cô Thoâng soá Ñôn vò ño Taûi troïng thaáp Taûi troïng cao Chieàu cao lôùp vaät lieäu M 1 – 3 0,9 – 2,4 (ñaù) 6 – 8 (nhöïa taám) Loaïi vaät lieäu Ñaù cuïc, than cuïc, ñaù ong, cuoäi lôùn Ñaù cuïc, than cuïc, soûi lôùn, taám nhöïa ñuùc, caàu nhöïa Taûi troïng theo chaát höõu cô theo theå tích vaät lieäu loïc Kg BOD5/1 m3 vaät lieäu.ngaøy 0,08 – 0,4 0,4 – 1,6 Taûi troïng thuyû löïc theo dieän tích beà maët M3/m2.ngaøy 1 – 4,1 4,1 – 40,7 Heä soá tuaàn hoaøn R = Tuyø choïn 0 –1 0,5 – 2 Taûi troïng thuûy löïc treân beà maët cuûa beå laéng 2 M3/m2.ngaøy 25 16 Hieäu quaû khöû BOD sau beå loïc vaø beå laéng 2 % 80 – 90 65 – 85 QT : löu löôïng tuaàn hoaøn (neáu coù); Q : löu löôïng nöôùc xöû lyù ; taûi troïng beà maët tính baèng tæ soá cuûa , vôùi S laø dieän tích beå maët cuûa beå loïc. Beå loïc sinh hoïc nhoû gioït taûi troïng thaáp coù hieäu quaû xöû lyù phuï thuoäc vaøo cheá ñoä töôùi (töùc laø phuï thuoäc vaøo voøng quay cuaû thieát bò töôùi), thôøi gian töôùi giaùn ñoaïn ≤ 5 phuùt. Nhìn chung beå loïc nhoû gioït coù moät soá öu ñieåm so vôùi buøn hoaït tính : Giaûm vieäc troâng coi Tieát kieäm naêng löôïng, khoâng khí ñöôïc caáp trong haàu heát thôøi gian loïc laøm vieäc baèng caùch löu thoâng töï nhieân töø cöûa thoâng gioù ñi vaøo qua lôùp vaät lieäu. Caùc nhöôïc ñieåm cuûa beå loïc nhoû gioït : Hieäu suaát laøm saïch nhoû hôn vôùi cuøng moät taûi löôïng khoái Deã bò taéc ngheõn Raát nhaïy caûm vôùi nhieät ñoä Khoâng khoáng cheá ñöôïc quaù trình thoâng khí, deã boác muøi Chieàu cao haïn cheá Buøn dö khoâng oån ñònh Khoái löôïng lôùp vaät lieäu töông ñoái naëng neân giaù thaønh xaây döïng cao Tuy nhôø coù söï ra ñôøi cuûa lôùp vaät lieäu laø chaát deûo ñaõ khaéc phuïc ñöôïc moät soá nhöôïc ñieåm treân nhöng trong vieäc xöû lyù nöôùc thaûi ngaønh giaáy, phöông phaùp naøy ñang ñöôïc söû duïng ít ñi vì vaán ñeà taéc ngheõn ôû lôùp vaät lieäu loïc vaø heä thoáng phaân phoái nöôùc. 3.2.2. Caùc coâng trình xöû lyù kò khí Xöû lyù sinh hoïc baèng vi sinh yeám khí laø quaù trình phaân huyû caùc chaát höõu cô, voâ cô coù trong nöôùc thaûi khi khoâng coù oxy. Quy trình naøy ñöôïc aùp duïng ñeå xöû lyù oån ñònh caën vaø xöû lyù nöôùc thaûi coù noàng ñoä BOD, COD cao. Trong quaù trình xöû lyù kò khí, chaát höõu cô trong doøng thaûi bò chuyeån hoaù thaønh saûn phaåm chính cuoái cuøng laø CH4 vaø CO2. Quaù trình chuyeån hoaù naøy ñöôïc dieãn ra theo 3 böôùc : Böôùc 1 : caùc vi sinh vaät töï nhieân coù trong nöôùc thaûi thuyû phaân caùc chaát höõu cô phöùc taïp trong doøng thaûi thaønh caùc hôïp chaát höõu cô ñôn giaûn coù troïng löôïng nheï nhö monosaccarite, amino axit ñeå taïo ra nguoàn thöùc aên vaø naêng löôïng cho vi sinh vaät hoaït ñoäng. Böôùc 2 : caùc vi sinh vaät kò khí vaø keå caû vi sinh vaät tuyø nghi chuyeån hoaù caùc saûn phaåm trung gian coù ñöôïc ôû böôùc moät thaønh caùc axit höõu cô baäc thaáp cuøng caùc chaát höõu cô khaùc nhö axit beùo, röôïu, axit amin, glyxerin, axeton, H2S, CO2, H2. Nhöõng vi sinh vaät naøy ñöôïc goïi laø axit focmo. Böôùc 3 : toàn taïi caùc vi sinh vaät kò khí chuyeån hoaù caùc saûn phaåm cuûa pha axit thaønh CH4 (65%) vaø CO2 (25%) vaø moät löôïng nhoû caùc khí khaùc (laøm cho pH moâi tröôøng chuyeån sang kieàm) baèng caùch tieâu thuï hydro vaø acide acetide. Nhoùm vi khuaån naøy ñöôïc goïi laø vi khuaån metan focmo. Caùc ñieàu kieän aûnh höôûng ñeán quaù trình leân men metan : Khoâng coù oxy Nhieät ñoä : toái öu ñoái vôùi vi sinh vaät sinh metan laø 27 – 38oC vaø döôùi 10oC thì vi sinh vaät sinh metan haàu nhö khoâng hoaït ñoäng. Nguyeân lieäu laø caùc loaïi nöôùc thaûi coù ñoä oâ nhieãm cao (BOD töø 4000 – 5000 mg/l). Haøm löôïng chaát raén cuûa nguyeân lieäu caàn coù laø 7 – 9% vaø caàn phaûi khuaáy troän ñeå phaân boá ñeàu chaát dinh döôõng vaø duy trì tæ leä COD : N : P = 350 : 5 : 1. Nguoàn nitô toát nhaát cho leân men metan laø amon cacbonat vaø amon clorua vôùi tæ soá N : C toái öu laø 1 : 12 ñeán 1 : 20. Moâi tröôøng pH laø 6,6 – 7,5 laø toái öu. Duy trì ñoä kieàm ñuû khoaûng 1000 –1500 mg/l laøm dung dòch ñeäm nhaèm ngaên pH giaûm xuoáng döôùi 6,2. Caùc ion kim loaïi aûnh höôûng lôùn ñeán hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät metan theo thöù töï giaûm daàn nhö sau : Cr > Cu > Zn > Cd > Ni. Noàng ñoä cho pheùp cuûa nhöõng kim loaïi naøy laø Cr : 690; Cu : 150 – 500; chì : 900; Zn : 690 vaø Ni : 73 (mg/l) à khoâng coù haøm löôïng quaù möùc caùc kim loaïi naëng. Trong caùc quaù trình kò khí, toác ñoä toång hôïp teá baøo thöôøng chaäm vaø caàn moät thôøi gian löu lôùn ñeå loaïi BOD. Moãi kg COD ñöôïc loaïi ra seõ saûn sinh 0,1 – 0,35 m3 CH4. Buøn dö dao doäng trong khoaûng töø 0,05 – 0,5 kg chaát raén khoâ treân moãi kg COD ñöôïc taùch ra. Neáu toác ñoä sinh metan lôùn thì toác ñoä sinh buøn seõ chaäm vaø ngöôïc laïi. Nhieät ñoä toái öu thöôøng laø 37oC. Heä thoáng xöû lyù kò khí söû duïng naêng löôïng thaáp hôn so vôùi hieáu khí. Giai ñoaïn khôûi ñoäng thöôøng raát keùo daøi nhöng moät khi buøn ñaõ thích nghi thì noù ñöôïc löu giöõ trong moät khoaûng thôøi gian daøi vaø quaù trình coù theå ñöôïc baét ñaàu laïi moät caùch nhanh choùng. CHÖÔNG 4 ÑEÀ XUAÁT MOÄT SOÁ GIAÛI PHAÙP NAÂNG CAO HIEÄU XUAÁT XÖÛ LYÙ CUÛA HEÄ THOÁNG XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI COÂNG TY COÅ PHAÀN GIAÁY SAØI GOØN 4.1 Naâng caáp caùc coâng trình trong heä thoáng : 4.1.1 Hoá thu : Hieän taïi theå tích hoá thu ôû coâng ñoaïn saûn xuaát giaáy luïa laø : V = 5 = 60m Trong ñoù: Chieàu daøi L = 5 m Chieàu roäng laø B = 4 m Chieàu cao laø H= 3 m Nhöng vôùi löu löôïng hieän taïi laø Q=0.073(m/s) thì theå tích töông öùng seõ laø : Vôùi t laø thôøi gian löu nöôùc t=20 phuùt Nhö vaäy,hoá thu caàn phaûi naâng leân 87.6-60=27.6 m Choïn kích thöôùc môùi cuûa beå laø: Chieàu daøi L = 6 m Chieàu roäng laø B = 5 m Chieàu cao laø H = 3 m Do ñoù caàn môû roäng chieàu daøi cuûa beå leân 1 m,chieàu roäng 1 m Coâng ñoaïn giaáy coâng nghieäp coù theå tích laø: V = 4.5 = 47.26 m Trong ñoù: Chieàu daøi L = 4.5 m Chieàu roäng laø B = 3.5 m Chieàu cao laø H= 3 m Nhöng vôùi löu löôïng hieän taïi laø Q=0.052(m/s) thì theå tích töông öùng seõ laø: Vôùi t laø thôøi gian löu nöôùc laø t=20 phuùt Nhö vaäy,hoá thu caàn phaûi naâng leân 62.4-47.26=15.14m Choïn kích thöôùc môùi cuûa beå laø: Chieàu daøi L = 6 m Chieàu roäng laø B = 4 m Chieàu cao laø H = 3 m Do ñoù caàn môû roäng chieàu daøi cuûa beå leân 1.5 m,chieàu roäng 0.5 m Beå chöùa boät giaáy: Beå chöa boät giaáy hieän taïi cuûa coâng ty coù theå tích laø: Coâng ñoan saûn xuaát giaáy luïa: V=6=72m Trong ñoù: Chieàu daøi L = 6 m Chieàu roäng laø B = 4 m Chieàu cao laø H= 3m Coâng ñoan saûn xuaát giaáy coâng nghieäp: V=2=25m. Trong ñoù: Chieàu daøi L = 5m Chieàu roäng laø B = 2.5 m Chieàu cao laø H= 2m Nhöng löông boät giaáy sinh ra moãi ngaøy ôû beå tuyeån noåi laø : V=94.5m/ngaøy ôû coâng ñoaïn saûn xuaát giaáy luïa vaø ôû coâng ñoaïn saûn xuaát giaáy coâng nghieäp laø V=29.7 øm/ngaøy.Vì theáù coù hieän töôïng boät giaáy traøn ra ngoaøi,vaø hieän nay 2 beå naøy ñaõ xuoáng caáp neân caàn xaây döïng laïi nhö tính toaùn ôû chöông sau(chöông 5) Bảng 11: Bảng số liệu nâng cấp các công trình Caùc coâng trình naâng caáp Caùcffdfdfdg cfdgdgdoâng trình fg th thgedeâ tdfsgdfgheåt tthhhh Tht naâng caáp Theå tícfgdaùc coâng trình Hoá thu Beå chöa boät giaáy coâng ñoaïn giaáy luïa Coâng ñoan giaây cn coâng ñoaïn giaáy luïa Coâng ñoan giaây cn Theå tích hieän coù 60m 47.26m 72m 25m Theå tích sau naâng caáp 90m 72m 105m 32m Caûi taïo caùc coâng trình trong heä thoáng: Caûi taïo 2 beå trung hoøa thaønh 1 beå ñieàu hoøa: Hieän nay coâng ty coù 2 beå trung hoøa coù khích thöôùc nhö sau: Coâng ñoaïn giaáy luïa laø : ø Chieàu daøi L= 3 m Chieàu roäng laø B = 2 m Chieàu cao laø H= 1.5m Coâng ñoaïn giaáy cn laø : Chieàu daøi L= 3 m Chieàu roäng laø B = 2 m Chieàu cao laø H=1.5 m Do nöôùc thaûi töø beå trung hoøa sau khi xöû lyù ñeàu ñöôc bôm sang beå chöùa nöôùc saûn xuaát cuûa coâng ty vì vaäy ta neân goäp 2 nguoàn nöôùc naøy laïi trong 1 beå ñieàu hoøa nhaèm ñieàu hoøa löu löôïng vaø noàng ñoä tröôùc khi ñöa sang beå aerotank ñeå xöû lyù sinh hoïc Beå ñieàu hoøa ñöôïc tinh toaùn thieát keá nhö sau: 1) Theå tích beå V = Qmaxh * t = 450 * 2 = 900 (m3 Trong ñoù Qmaxh : löu löôïng giôø lôùn nhaát (m3/h) t : thôøi gian löu nöôùc trong beå , choïn t = 2h, quy phaïm t = 2 – 6h 2) Kích thöôùc beå Choïn hình daïng beå ñieàu hoaø laø hình chöõ nhaät, chieàu saâu beå choïn H = 5(m). Chieàu daøi beå choïn L= 20m, chieàu roäng beå B=9m Choïn chieàu cao an toaøn laø hbv = 0.3. Vaäy chieàu cao toång coäng cuûa beå H = 5.3(m) Theå tích xaây döïng beå ñieàu hoaø : V = B *H * L = 9 * 5.3* 20 = 954 (m3) 3) Tính löôïng khí caàn suïc trong beå ñieàu hoaø a) Löu löôïng khí caàn cung caáp trong beå Qkk = vk * V = 0.015 * 954 = 14.31 (m3/ phuùt) Trong ñoù vk : toác ñoä caáp khí trong beå ñieàu hoaø, choïn vk = 0.015 m3/m3. phuùt (theo Trònh Xuaân Lai, tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöûlyù nöôùc thaûi, 2000) V : dung tích beå ñieàu hoaø Choïn heä thoáng caáp khí baèng nhöïa PVC coù ñuïc loå, heä thoáng goàm 5 oáng nhaùnh, caùc oáng ñaët vuoâng goác vôùi beå vaø ñaët theo chieàu daøi beå. b) Ñöôøng kính oáng chính D===0.174m choïn D = 180 mm v : vaän toác khí trong oáng v = 10 – 15 (m/s), choïn v =10 (m/s)(theo Laâm Minh Trieát, xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp) c) Löu löôïng khí trong moãi oáng q===2.862(m3/phuùt) Trong ñoù : n: soá oáng nhaùnh d) Ñöôøng kính oáng nhaùnh d===0.078m=78mm vôùi v : vaän toác khí trong oáng v = 10 – 15 (m/s), choïn v =10 (m/s)(theo Laâm Minh Trieát, xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp) choïn d = 80 (mm), ñöôøng kính caùc loå 2 – 5 (mm), choïn dlo = 4mm =0.004 m, vaän toác khí qua loã choïn vlo = 15 (m/s)(vlo thay ñoåi töø 5 – 20 m/s) e) Löu löôïng khí qua 1 loå q= Vx=15x=0.0113(m3/phuùt) f) Soá loå treân moät oáng nhaùnh N===253.2 Choïn 254 loã treân moät oáng 4) Aùp löïc caàn thieát cho heä thoáng khí neùn Hc = hd + hc + hf + H = 0.4 + 0.5 + 5.3 = 6.2 (m) Trong ñoù: hd: Toån thaát aùp löïc cuïc boä (m) hf: Toån thaát aùp löïc qua thieát bò phaân phoái (m), hf ≤ 0,5m; choïn hf = 0,5 Toång toån thaát hd, hc 0,4m, choïn h≤d + hc = 0,4 H: chieàu saâu lôùp nöôùc trong beå 5) Coâng suaát maùy khí neùn N=(Kw) Trong ñoù Q: löu löôïng khoâng khí caán cung caáp.Choïn q=0.35 (m3/phuùt) : hieäu suaát maùy neùn khí. Choïn =0,7 ( 70% ) p: aùp löïc khí neùn (atm) p=(atm) 4.3 Boå sung theâm coâng trình xöû lyù: Xaây döïng phoøng thí nghieäm ñeå kieåm tra haèng ngaøy caùc chæ tieâu nöôùc thaûi tröôùc vaø sau xöû lyù nhaèm ñaùnh giaù ñöôïc hieäu suaát hoaït ñoäng cuûa töøng coâng trình vaø cuûa caû heä thoáng. Caùc chæ tieâu ñoù laø : chaát raén (chaát raén toång coäng – TS, chaát raén bay hôi vaø raén oån ñònh – VS vaø FS, chaát raén lô löûng vaø chaát raén hoaø tan – SS vaø TDS), nhu caàu oxy sinh hoaù (BOD5, BOD20), nhu caàu oxy hoaù hoïc (COD), Nitô, Phoátpho, ñoä maøu, ñoä ñuïc, pH, nhieät ñoä… Beân caïnh ñoù, caàn tieán haønh thí nghieäm Jartest ñeå xaùc ñònh lieàu löôïng hoaù chaát (chaát taïo boâng (pheøn), chaát keo tuï) vaø pH toái öu. Vieäc phaân tích phaûi ñöôïc tieán haønh thöôøng xuyeân vaø coù soå ghi rieâng ñeå löu tröõ caùc soá lieäu vaø nhöõng söï coá baát thöôøng xaûy ra. Song chaén raùc: Do coøn coù nhieàu maûnh polime,vaø caùc sôïi taïp chaát coù kích thöôùc lôùn trong nöôùc thaûi laøm ngheït caùc bôm nöôùc thaûi,neân tröôùc khi nöôùc thaûi theo maùng vaøo hoá thu ta caàn ñaët theâm song chaén raùc(SCR) .SCR ñöôïc thieát keá nhö sau: Nhieäm vuï cuûa song chaén raùc laø giöõ laïi caùc taïp chaát coù kích thöôùc lôùn (chuû yeáu laø raùc). Soá khe hôû caàn thieát cuûa song chaén raùc Trong ñoù n : Soá khe hôû caàn thieát cuûa song chaén raùc : löu löôïng giaây lôùn nhaát , v : vaän toác trung bình qua khe hôû cuûa song chaén raùc. Thöôøng laáy töø 0,6 – 1 m/s choïn 0,8 m/s b : chieàu roäng khe hôû thöôøng laáy töø 16 – 25 (mm), choïn b = 20 (mm) k : heä soá tính ñeàn khaû naêng thu heïp cuûa doøng chaûy, thöôøng laáy k = 1,05 h1 : ñoä saâu nöôùc ôû chaân song chaén . Tính baèng ñoä ñaày trong möông daãn nöôùc ñeán song chaén raùc. Laáy n = 26 (khe) Chieàu roäng cuûa song chaén raùc (Bs) d: chieàu daày thanh chaén d= 0,008m = 8 mm Bs = 0,008x(27–1)+0,02x27 = 0,748 (m) choïn Bs =0.748(mm) Toån thaát aùp löïc qua song chaén raùc Toån thaát aùp löïc qua song chaén raùc saïch öùng vôùi löu löôïng nöôùc thaûi qua song cöïc ñaïi coù xeùt ñeán hình daïng cuûa thanh chaén, theo PGS.TS Hoaøng Hueä, xöû lyù nöôùc thaûi 2000. Ta coù: Trong ñoù : heä soá phuï thuoäc hình daïng thanh chaén theo (Laâm Minh Trieát_xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp_2001) choïn = 2.42 k : heä soá tính ñeán söï taêng toån thaát do vöôùng maéc ôû song chaén raùc, k = 2 – 3, choïn k =2 d: chieàu roäng lôùn nhaát cuûa thanh chaén choïn d = 0.008 (mm) =8 (m) b: chieàu roäng beù nhaát cuûa 1 khe b= 0,02(m) = 20(mm) va : vaän toác chaûy qua khe hôû va = 0,8 (m/s) : goùc nghieâng cuûa song chaén raùc so vôùi maët phaúng naèm ngang theo (PGS.TS Hoaøng Hueä, xöû lyù nöôùc thaûi, naêm 2000). Ta coù töø 45 – 60 0, choïn = 600 Thoûa maõn Chieàu daøi ngaên môû roäng tröôùc song chaén raùc Bm : beà roäng möông daãn , Bm = 0,5 (m) = 500 (mm) Bs : chieàu roäng song chaén raùc ,Bs = 0,944 (m) = 944 (mm) : goùc môû roäng tröôùc song chaén raùc .Theo quy phaïm = 20 Chieàu daøi môû roäng sau song chaén raùc , choïn = 305 (mm) Chieàu daøi xaây döïng cuûa möông ñaët song chaén raùc L = = 0,610 + 0,305 + 1,5 = 2,415(m) = 2415 (mm) Lbl : chieàu daøi phaàn möông ñaët song chaén raùc, choïn lbl= 1,5 (m) = 1500 (mm) Chieàu saâu xaây döïng cuûa möông sau song chaén raùc H = h + hs + hbv h: chieàu cao lôùp nöôùc tröôùc song chaén raùc , h = 0,18(m) hs: toån thaát aùp löïc qua song chaén raùc , hs = 0,041(m) hbv: chieàu cao baûo veä cuûa song chaén raùc. Theo quy phaïm thì hbv > 0,45m, choïn hbv = 0,5 (m) = 500(mm). choïn H = 721 (mm) 4.3.2 Beå laéng I: Ta coù haøm löông SS ñaàu vaøo vaø ñaàu ra ñöôïc ño taïi hoá thu vaø beå chuùa nöôùc cuûa coâng ty ñöôïc theå hieän ôû baúng sau: Baûng 12 : theå hieän ñaàu ra vaø ñaàu vaøo haøm löôïng ss trong nöôùc thaûi Ngaøy 4/10 5/10 6/10 7/10 8/10 9/10 10/10 SS ñaàu vaøo heä thoáng (mg/l) 3170 3057 3468 3414 3334 3544 3537 SS ñaàu ra heä thoáng (mg/l) 210 209 240 237 220 285 280 Nhö vaäy haøm löôïng ss sau beå tuyeån noåi coù giaûm xuoáng ñaùng keå nhöng vaãn coøn raát lôùn neân ta caàn ñaët theâm beå laéng I sau beå tuyeån noåi nhaèm giaûm haøm löôïng ss thích hôïp tröùôc khi daãn nöôùc vaøo coâng trình xöû lyù sinh hoïc. Beå laéng ly taâm ôû coâng ñoaïn giaáy luïa ñöôïc tính toaùn nhö sau: Giaû söû taûi troïng thích hôïp cho loaïi caën naøy laø v0 = 40m3/m2.ngaøy. Vaäy dieän tích beà maët beå laéng laø : Ñöôøng kính beå laéng Ñöôøng kính oáng trung taâm d =20%D = 0.2 x 11 = 2,2 (m) Beå laéng coù daïng hình truï coù ñoã theâm beâtoâng, döôùi ñaùy ñeå taïo ñoä doác. Hoá thu gom buøn ñaët ôû chính giöõa beå vaø coù theå tích nhoû vì caën seõ ñöôïc thaùo ra lieân tuïc, ñöôøng kính hoá thu gom buøn laáy baèng 20% ñöôøng kính keå. Choïn chieàu cao hoá thu buøn laø ht = 0,8 m, chieàu saâu höõu ích beå laéng H = 3 m , chieàu cao lôùp buøn laéng hb = 0,4 m, chieàu cao lôùp trung hoaø: hth = 0,2 m, chieàu cao baûo veä hbv = 0.3 m. vaäy chieàu cao toång coäng beå laéng ñôït I laø 4.7m Chieàu cao oáng trung taâm h = 60% H = 0,6x 3= 1,8 (m) Taûi troïng thuyû löïc cuûa maùng thu Kieåm tra caùc thoâng soá thieát keá beå laéng Theå tích phaàn laéng Thôøi gian löu nöôùc Vaän toác giôùi haïn trong vuøng laéng Trong ñoù k : haèng soá phuï thuoäc vaøo tính chaát caën, choïn k = 0,06 (tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi – Trònh Xuaân Lai ) : tyû troïng haït = 1,25 g : gia toác troïng tröôøng = 9,81 m/s2 d : ñöôøng kính töông ñöông cuûa haït = 10-4m f : heä soá ma saùt = 0,025 Ñöôøng kính oáng xaõ caën choïn dcaën = 200 (mm Beå laéng I ôû coâng ñoaïn saûn xuaát giaáy coâng nghieäp ñöôïc tính toaùn nhö sau: Giaû söû taûi troïng thích hôïp cho loaïi caën naøy laø v0 = 40m3/m2.ngaøy. Vaäy dieän tích beà maët beå laéng laø : Ñöôøng kính beå laéng Ñöôøng kính oáng trung taâm d =20%D = 0.2 x 9 = 1,8 (m) Beå laéng coù daïng hình truï coù ñoã theâm beâtoâng, döôùi ñaùy ñeå taïo ñoä doác. Hoá thu gom buøn ñaët ôû chính giöõa beå vaø coù theå tích nhoû vì caën seõ ñöôïc thaùo ra lieân tuïc, ñöôøng kính hoá thu gom buøn laáy baèng 20% ñöôøng kính keå. Choïn chieàu cao hoá thu buøn laø ht = 0,8 m, chieàu saâu höõu ích beå laéng H = 3 m , chieàu cao lôùp buøn laéng hb = 0,4 m, chieàu cao lôùp trung hoaø: hth = 0,2 m, chieàu cao baûo veä hbv = 0.3 m. vaäy chieàu cao toång coäng beå laéng ñôït I laø 4.7m Chieàu cao oáng trung taâm h = 60% H = 0,6x 3= 1,8 (m) Taûi troïng thuyû löïc cuûa maùng thu Kieåm tra caùc thoâng soá thieát keá beå laéng Theå tích phaàn laéng Thôøi gian löu nöôùc Vaän toác giôùi haïn trong vuøng laéng Trong ñoù k : haèng soá phuï thuoäc vaøo tính chaát caën, choïn k = 0,06 (tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi – Trònh Xuaân Lai ) : tyû troïng haït = 1,25 g : gia toác troïng tröôøng = 9,81 m/s2 d : ñöôøng kính töông ñöông cuûa haït = 10-4m f : heä soá ma saùt = 0,025 Ñöôøng kính oáng xaõ caën choïn dcaën = 200 (mm) Coâng ñoaïn xöû lyù sinh hoïc(beå aerotank vaø beå laéng II) : Do khoâng coù caùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc neân haøm löôïng BOD vaø COD sau xöû lyù trong nöôùc thaûi cuûa coâng ty laø raát cao so vôùi tieâu chuaån xaû thaûi cuûa Vieät Nam.Nhö vaäy vieäc xaây theâm caùc coâng trìng xöû lyù sinh hoïc cho heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cuûa coâng ty laø vaán ñeà caáp baùch. CHÖÔNG 5 TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ NAÂNG CAÁP HEÄ THOÁNG XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI MÔÙI CHO COÂNG TY COÅ PHAÀN GIAÁY SAØI GOØN 5.1 Ñeà xuaát coâng ngheä xöû lyù. 5.1.2. Cô sôû ñeå löïa choïn phöông aùn xöû lyù Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cuûa coâng ty ñöôïc thieát keá döïa treân caùc cô sôû sau: Thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi cuûa coâng ty. Yeâu caàu vaø möùc ñoä xöû lyù Löu löôïng nöôùc thaûi haèng ngaøy cuûa coâng ty Tính chaát saûn xuaát vaø cheá ñoä thaûi Quy moâ vaø xu höôùng phaùt trieån caûu coâng ty Khaû naêng taøi chính cuûa coâng ty. Dieän tích cho pheùp xaây döïng Hai bước xử lyù ñöôc löïa choïn nhö sau: Böôùc 1: Laø coâng ñoaïn xöû lyù hoùa lyù goàm caùc coâng trình :hoá thu,song chaén raéc,beå tuyeån noåi khí hoøa tan,beå laéng ly taâm,ngaên trung hoøa Böôùc 2: Laø coâng ñoaïn xöû lyù sinh hoïc vôùi caùc coâng trình laø beå aerotank,beå laéng II Sô ñoà 5:Sô ñoà coâng ngheä : Thuyeát minh sô ñoà coâng ngheä: Nöôùc thaûi töø hai phaân xöôûng saûn xuaát giaáy luïa,vaø giaáy coâng nghieäp theo hai möông daãn chaûy ñeán hai beå tieáp nhaän (hoá thu) . Tröôùc beå hoá thu coù ñaët song chaén raùc (SCR) laøm baèng inox nhaèm loaïi boû caùc taïp chaát baån, raùc baån coù kích thöôùc lôùn ñeå khoâng laøm aûnh höôûng ñeán caùc coâng trình xöû lyù tieáp theo nhö laøm taéc ngheõn oáng daãn, caùc thieát bò bôm. Ñaûm baûo an toaùn vaø ñieàu kieän laøm vieäc cuûa heä thoáng. Nöôùc thaûi sau khi chaûy vaøo haàm tieáp nhaän seõ ñöôïc bôm vaøo beå tuyeån noåi khí hoøa tanø. Taïi ñaây hoùa chaát PAC vaø PAE ñöôc bôm töø boàn troän hoùa chaåt troän ñeàu vôùí nöôùc thaûi (hoùa chaát PAC vaø PAE ñöôïc duøng ñeå keo tuï caùc boät giaáy taïo thaønh boâng caën ),keât hôïp vôùi nöôùc chöùa khí ñöôïc bôm leân töø heä thoáng troän, khí caùc boâng caïn noåi leân vaø ñöôïc vôùt ra nhôø heä thoáng vôùt caën treân beà maët beå.caèn ñöôïc vôùt ra ñi vaøo beå chöùa boät giaáy vaø mang ñi taùi söû duïng laïi Nöôùc thaûi sau khi qua beå tuyeån noåi seõ ñöôïc chuyeån sang beå laéng I. Taïi ñaây, caùc boâng caën seõ laéng xuoáng, coøn phaàn nöôùc trong seõ ñöôïc chuyeån sang beå Aeroten ñeå thöïc hieän quaù trình xöû lyù sinh hoïc. Caën laéng töø beå laéng moät seõ ñöôïc ñöa sang beå chöùa boät giaáy. Boät giaáy naøy seõ ñöôïc taùi söû duïng. Sau khi ñöôïc xöû lyù hoùa lyù töø hai coâng trình khaùc nhau nöôùc thaûi seõ ñöôïc goäp laïi ñeå xöû lyù sinh hoïc.Nöôùc thaûi töø hai coâng trình khaùc nhau seõ cuøng chaûy vaøo beå ñieàu hoøa nhaèm ñieàu hoøa löu löôïng vaø noàng ñoä , taïo ñieàu kieän hoaït ñoäng oån ñònh cho caùc coâng trình xöû lyù tieáp theo. Taïi ñaây, coù ñaët moät heä thoáng caáp khí töø maùy thoåi khí vaøo döôùi ñaùy beå ñeå xaùo troän ñeàu nöôùc thaûi, traùnh hieän töôïng laéng caën trong beå vaø taïo ñieàu kieän thích nghi ban ñaàu cho quaù trình xöû lyù sinh hoïc. Nöôùc thaûi töø beå bieàu hoøa seõ ñöôïc ñöa qua beå aerotank. Taïi beå Aerotank seõ ñieãn ra quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc hieáu khí. Trong beå chöùa hoãn hôïp nöôùc thaûi vaø buøn hoaït tính. Khí ñöôïc caáp vaøo beå lieân tuïc baèng heä thoáng suïc khí ñeå troän ñeàu nöôùc thaûi vôùi buøn, ñoàng thôøi cung caáp oxy cho vi sinh vaät hieáu khí phaân huyû caùc hôïp chaát höõu cô. Sau ñoù, nöôùc thaûi cuøng vôùi buøn hoaït tính seõ ñöôïc chuyeån sang beå laéng II. Taïi beå laéng II, caùc boâng caën buøn hoaït tính seõ laéng xuoáng. Buøn hoaït tính sinh ra trong beå laéng II seõ ñöôïc bôm sang ngaên chöùa buøn. Ngaên chöùa buøn goàm hai ngaên. Ngaên thöù nhaát chöùa buøn hoaït tính tuaàn hoaøn, ñaây laø löôïng buøn seõ ñöôïc ñöa laïi beå Aeroten nhaèm ñaûm baûo ñuû löôïng vi sinh vaät cho quaù trình phaân huyû chaát höõu cô trong beå. Ngaên thöù hai chöùa buøn dö, laø löôïng buøn khoâng caàn tuaàn hoaøn trôû laïi beå Aeroten. Löôïng buøn dö naøy seõ ñöôïc ñöa tôùi maùy eùp buøn roài ñöôïc thaûi boû ñònh kyø. Coøn phaàn nöôùc trong sau beå laéng II seõ ñöôïc ñöa sang beå chöùa nöôùc saûn xuaát cuûa coâng ty vaø taùi söû duïng saûn xuaát ,moät phaàn thaûi ra möông nöôùc thaûi cuûa kcn 5.2 . Xaùc ñònh löu löôïng tính toaùn. Keát quaû khaûo saùt taïi coâng ty cp giaáy Saøi goøn thu ñöôïc nhöõng soá lieäu nhö sau: 5.2.1 Coâng ñoaïn saûn xuaát giaáy luïa: Löu löôïng trung bình ngaøy ñeâm:Q=3500 m/ngay Löu löôïng trung bình giôø :Q=145.8 3 m/ngay Löu löôïng giôø lôùn nhaát :Q=Q*k=145.83*1.8=262.494 (m/h) Trong ñoù k laø heä soá vöôït taûi theo giôø lôùn nhaát(k=1.5-3.5)choïn k=1.8 Löu löôïng lôùn nhaát giaây :q=0.073 m/s Traïm xöû lyù laøm vieäc 3 ca(24/24) ,vaäy löu löôïngbôm baèng l._.