Bài thuyết trình tiểu luận hệ thống xử lý nước thải nhà máy dệt may huế

ĐẠI HỌC HUẾ
ĐẠI HỌC HUẾ
PHÂN HIỆU ĐH HUẾ TẠI QUẢNG TRỊ
PHÂN HIỆU ĐH HUẾ TẠI QUẢNG TRỊ
BỘ MÔN CNKTMT
BỘ MÔN CNKTMT
LỚP CNKHMT K1
LỚP CNKHMT K1
BÀI TIỂU LUẬN
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
NHÀ MÁY DỆT MÁY HUẾ
Giảng viên:TS. Phạm Khắc Liệu
Sinh viên: Nguyễn Đình Diệp
Võ Văn Anh
Nguyễn Tiến Thăng
Hoàng Thị Kim Tiến
MỤC LỤC
Mở đầu
•
Đây là công nghệ xử lý nước thải được thiệt
lập bởi Công ty Kỹ thuật SEEN trên cơ sở
thiết kế công nghệ của công ty
ENVIRONMETAL DYNAMICS INC – EDI
(HOA KỲ) để xử lý nước thải Công ty Cổ
phần Dệt – May Huế, công suất 1000m
3
/ngày
do Công ty Cổ phần Dệt – May Huế làm chủ
đầu tư.
I. Các thông số đầu vào của nước thải Nhà máy
Dệt may Huế:

•
Để xây dựng hệ thống xử lý nước thải cần có các thông
số đầu vào bao gồm: lưu lượng nướct thải, đặc tính nước
thải đầu vào cũng như yêu cầu về chất lượng nước sau
xử lý.
1.1 Lưu lượng nước thải để xây dựng HTXLNT:
•
Lưu lượng nước thải thực tế của trạm xử lý theo hồ sơ mời
thầu và theo khảo sát của chúng tôi:
- Lưu lượng nước thải thiết kế là 1000m
3
/ngày đêm.
- Khả năng nước xâm thực quay trở lại Trạm xử lý là không có.
- Các bể được thiết kế nằm dưới mặt đất từ chừ đến 1 m.
- Diện tích dành cho khu xử lý: 0,15 ha.
1.2 Phân tích, đề xuất tiêu chuẩn nước thải và sau xử
lý
1.2.1 Tính chất của nước thải ngành Dệt nhuộm:
•
Nước thải công nghiệp Dệt – nhuộm đặc trưng bởi
các chỉ tiêu nhu cầu oxi sinh hóa (BOD), nhu cầu oxy
hóa học (COD) cao và chứa một lượng lớn các chất
rắn lơ lửng (SS) phát sinh ra từ rũ hồ, nấu, tẩy trắng,
nhuộm và in hoa.
•
Một chỉ tiêu rất được quan tâm và đã được đưa vào
các tiêu chuẩn nước thải ở các nước và ở Việt Nam là
chỉ tiêu mầu sắc
1.2.2 Thành phần và tính chất của nước thải ngành
Dệt nhuộm

•
Theo các số liệu trong hồ sơ mời thầu và khảo sát tại
hệ thống xử lý của Công ty Cổ phần Dệt – may Huế
thì đặc tính nước thải và tiêu chuẩn nước thải sau xử
lý để tính toán thiết kế như các số liệu trong bảng 2.2
1.2.3. Nước thải sau xử lý:
•
Nước thải sau khi qua trạm xử lý đạt TCVN 5945-
2005, cột B được xả vào cống thoát nước dẫn ra hồ có
sẵn
II. MÔ TẢ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SAU
CẢI TẠO
•
2.1
2. Yêu cầu trong công nghệ xử lý khí thải ô tô
3. Các giai đoạn thải trong động cơ của ô tô:
a. Khí xả
Khí xả được thải ra qua ống xả.
Theo lí thuyết, khi đốt cháy xăng thì chỉ sinh ra CO2 (cácbon điôxit)
và H2O (hơi nước).
Tuy nhiên, không phải toàn bộ xăng đều tham gia phản ứng như lí
thuyết, do ảnh hưởng của các yếu tố như tỷ lệ hỗn hợp không khí-
nhiên liệu, nitơ trong không khí, nhiệt độ cháy, thời gian cháy
Đó là nguyên nhân sinh ra các khí độc hại như CO, HC hoặc NOx.
b. Nhiên liệu bay hơi
Hơi nhiên liệu thoát ra từ thùng nhiên liệu, bộ chế hoà khí và đi
vào khí quyển. Thành phần chủ yếu của nó là HC.
c. Khí lọt
Khí lọt qua khe hở giữa pittông và thành xy-lanh và đi vào hộp trục
khuỷu.

Thành phần chủ yếu của nó là nhiên liệu và khí chưa cháy (HC)
III. Một số công nghệ xử lý khí thải ô tô
1. Hồi lưu một bộ phận khí xả (ERG: Exhaust Gas Recirculation)
a.Hệ thống hồi lưu khí xả được xử dụng phổ biến trong động cơ đánh lửa
cưỡng bức hiện đại.
•
Tác dụng: nó cho phép làm bẩn hỗn hợp ở một số chế độ công tác của
động cơ nhằm giảm nhiệt độ cháy và do đó làm giảm được nồng độ NO
x
.
Sơ đồ hệ thống hồi lưu khí thải của động cơ
b. Cấu tạo hệ thống hồi lưu khí xả trên động cơ Diesel phức tạp hơn vì độ chân
không trên đường nạp quá bé không đủ sức mở van hồi lưu. Vì vậy, ngoài bộ vi
xử lí chuyên dụng, van điện từ trợ lực khí nén và van hồi lưu, hệ thống còn có
một bơm tạo chân không.
Người ta sử dụng các biện pháp sau đây để tăng độ chân không để hút khí xả
vào đường nạp:
•
Tiết lưu trên đường nạp để tạo ra độ chân không cần thiết.
•
Sử dụng một bơm đặc biệt để hút khí xả.
•
Trích khí cháy hồi lưu ở trước turbine và sau khi đã qua lọc.
2. Công nghệ The Three- way Catalytic Converter sử dụng trong động cơ
ô tô:
a. Bộ xúc tác ba chức năng (The Three- way Catalytic Converter) dùng cho
động cơ xăng:
Hệ thống này bao gồm bộ xúc tác khử, bộ cung cấp không khí và bộ xúc tác
oxy hóa.
Bộ xúc tác “ba chức năng” là bộ xúc tác cho phép xử lí đồng thời CO, HC và

NO
x
bởi các phản ứng oxy hóa- khử.
Bộ xúc tác Three- way
Một số phản ứng chính xảy ra trong bộ xúc tác:
•
Trong BĐXT, dưới tác dụng của
các chất xúc tác, có thể diễn ra các
phản ứng hóa học cơ bản sau đây :
•
Phản ứng oxy hóa
CO + ½ O
2
=> CO
2
C
n
H
m
+ (n + m/4) O
2
=> nCO
2
+ m/2
H
2
O
•
Phản ứng khử
NO + H

2
=> ½ N
2
+ H
2
O
NO + CO => ½ N
2
+ CO
2
(2n + m/2 ) NO + C
n
H
m
=> (n +
m/4) N
2
+ n CO
2
+ m/2 H
2
O

Cấu tạo:
Hệ thống gồm gộp đỡ (support) và lớp kim loại hoạt tính.
Ngày nay hộp bằng gốm hay kim loại chế tạo liền một khối gọi là
monolithe, được dùng rộng rãi nhất. Gộp đỡ monolithe là những ống
trụ tiết diện tròn hay ovale bên trong được chia nhỏ bởi những vách
ngăn song song với trục. Mặt cắt ngang của bộ phận công tác vì vậy có
dạng tổ ong với tiết diện tam giác hay vuông.

•
Vật liệu gốm dung chủ yếu là cordierite: 2MgO.2Al
2
O
3
.5SiO
2
. Vật
liệu này có ưu điểm là nhiệt độ nóng chảy cao (1400
o
C) do đó nó có
thể chịu đựng được nhiệt độ khí xả và nhiệt độ xúc tác (đôi lúc lên đến
>1000
o
C).
•
Hộp đỡ monolithe kim loại ngày nay có nhiều ưu thế hơn. Nó được
chế tạo bằng thép lá không rỉ có bề mặt dày rất bé. Ưu điểm của kim
loại là dẫn nhiệt tốt cho phép giảm được thời gian khởi động hệ thống
xúc tác.
Cấu tạo gộp đỡ của bộ xúc tác
Lớp hoạt tính là nơi diễn ra các phản ứng xúc tác được chế tạo bằng
những kim loại quý mạ thành lớp rất mỏng trên vật liệu nền (wash- coat).
•
Vật liệu nền chủ yếu là một lớp nhôm gamma, bề dày khoảng từ 20-50
micron được tráng trên bề mặt của rãnh hộp. Có tác dụng làm tăng bề
mặt riêng của hộp do đó thuận lợi cho hoạt tính xúc tác của kim loại quý.
•
Có 3 kim loại quý thường được dùng để tráng trên bề mặt của vật liệu
nền: Platine, Palladium, Rhodium. Hai chất đầu tiên (Pt. Pd) dùng cho

các phản ứng xúc tác oxy hóa, trong khi đó Rh cần thiết cho phản ứng
xúc tác khử NO
x
thành N
2
. Ngoài ra còn có một số kim loại như Ni, Fe,
Si, Ba, Sr, La với hàm lượng nhỏ để tăng tính xúc tác, tính ổn định và
chống sự lão hóa.
•
Bộ xúc tác ba chức năng chỉ phát huy tác dụng khi nhiệt độ làm việc lớn
hơn 250
o
C. Khi vượt qua ngưỡng nhiệt độ này, tỉ số biến đổi những chất
ô nhiễm của bộ xúc tác tăng rất nhanh, đạt tỉ lệ lớn hơn 90%.
b.Bộ xúc tác oxy hóa dùng cho động cơ Diesel.
Đặc điểm của bộ xúc tác và điều kiện sử dụng:
Khí xả của động cơ Diesel có chứa bồ hóng và một lượng bé CO, HC do
hệ số dư lượng không khí lớn. Trên nguyên tắc, lượng xúc tác oxy hóa
diễn ra thuận lợi.
Khó khăn liên quan đến nhiệt độ môi trường phản ứng thấp:
Nhiệt độ môi trường cần phảo đạt đến 200
o
C thì bộ xúc tác mới bắt đầu
khởi động.
Vào khoảng 300
o
C, bộ xúc tác bắt đầu oxy hóa đồng thời SO
2
thành SO
3

.
Các chất này do lưu huỳnh trong nhiên liệu tạo ra.
Về mặt kết cấu, kim loại quý dùng cho bộ xúc tác oxy hóa Diesel chủ
yếu là Platine và Palladium hoặc hợp kim của hai chất này, trong đó
Palladium được ưa chuộng hơn vì nó khó oxy hóa SO
2
thành SO
3
.
3. Lọc hạt rắn
3.1. Kỹ thuật lọc.
Có nhiều phương án lọc bồ hóng khác nhau nhưng nhìn chung chúng
dựa trên cùng nguyên tắc là bẫy hạt bồ hóng.
3.1.1 Lọc bằng vật liệu gốm:
Ưu điểm: Hiệu quả lọc của chúng rất cao (có thể đạt 90%)
Nhược điểm: Sự phát triển của loại lọc này còn bị hạn chế do chưa tìm ra
một hệ thống tái sinh tin cậy với giá thành hạ.
Một số loại lọc gốm:
a. Lọc gốm monolithe: Lọc gốm monolithe là dạng lọc được nghiên cứu và
thử nghiệm nhiều nhất kể từ khi đề ra giải pháp lọc bồ hóng. Lọc được cải tạo
từ gộp của bộ xúc tác ba chức năng bằng cách làm kín xen kẽ đầu các rãnh
thông sao cho khí thải buộc phải qua lớp xốp của thành gốm ngăn cách hai rãnh
thông liền nhau. Phương pháp lọc này gọi là phương pháp "thổi qua tường".
Hiệu quả của lọc rất cao (lớn hơn 90%) nhưng trở lực trên đường xả lớn và
gradient nhiệt độ trong lõi lọc cao khi tái sinh lọc. Vật liệu gốm thường được sử
dụng là cordiérite (2MgO, 2Al2O3, 5SiO2) hoặc carbure silic (SiC).
b. Lọc sợi gốm được chế tạo từ sợi sillic hay hỗn hợp oxide nhôm và sillic,
được cuộn thành lớp dày khoảng 10- 12 mm quanh những ống bằng kim loại có
đường kính 40 mm. Khí xả di chuyển từ bên trong ống ra ngoài. Lớp sợi này tạo
thành lưới lọc với đường kính trung bình của lỗ khoảng 10 mocron. Dạng lọc

này có ưu điểm là ít chịu ảnh hưởng của ứng suất nhiệt và cơ khí, hiệu quả lọc
vừa phải (75- 80%).
3.1.2. Lõi lọc bằng kim
loại xốp:
•
Lõi lọc bằng kim loại xốp
được áp dụng trong những năm
gần đây. Kim loại xốp có tên gọi
là celmet, đó là hợp kim Ni-Cr-
Al, có thể chịu đựng được nhiệt
độ 700oC trong 300 giờ. Tổn thất
áp suất chỉ bằng khoảng 1/10 so
với lọc bằng vật liệu gốm thông
thường. Lọc celmet có đường
kính lỗ xốp trung bình khoảng
500 µm
•
Kích thước lỗ có thể điều chỉnh bằng cách gây
biến dạng lõi lọc hay ghép chồng lên nhau
nhiều tấm lọc đồng trục. Thường lõi lọc gồm
hai lưới lọc hình trụ được bố trí đồng trục và
giữa hai lõi lọc này người ta bố trí một điện trở
để tái sinh lọc. Khí xả vào không gian giữa hai
lưới và thoát qua các lỗ xốp của chúng. Bồ
hóng bám trên thành lọc được đốt định kì bằng
bức xạ của điện trở. Do không gian giữa hai
lưới lọc nhỏ nên công suất điện tiêu tốn cho
điện trở đốt cũng giảm.