Thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty TNHH một thành viên kim loại màu thái nguyên

Trường
ĐHKTCN
Khoa
Xây
dựng
và và
Môi
trường
Trường
ĐHKTCN
Khoa
Xây
dựng
Môi
trường
Thiết
kế
hệ
thống
xử
lý
nước
thải
Công
ty
THNNMTV
Kim
Loại
Màu
Thái
Nguyên

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty THNNMTV Kim Loại Màu Thái
Nguyên
nghệ khai
thác ở các mỏ quy mô công nghiệp chủ yếu là khai thác bằng
ChươngCông
1: Tổng
quan

ôtô, máy xúc, tuyển trọng lực, tuyển từ, tuyển điện và công nghệ luyện kim bằng lò
Giới thiệu công nghệ sản xuất bột kẽm và thiếc thỏi trên thế giói và Việt Nam
phản xạ, lò điện hồ quang.
Tinh hình khai thác kẽm oxit ở Việt Nam và trên thế giới
1.1.1
Hiện nay,
công
thiếcphổ
bằngbiến
lò điện
hồ sau
quang
Viện đồng
Nghiên
Mỏ
Kẽm
là kim
loạinghệ
đượcluyện
sử dụng
thứ tư
sắt,do

nhôm,
tínhcứu
theo
và
Luyện
kim
nghiên
cứu
thành
công
và
chuyển
giao,
ứng
dụng
vào
sản
xuất
đã
đạt
lượng sản xuất hàng năm.
được những
chỉ
tiêu
KT-KT
tiên
tiến.
Bằng
việc
nghiên

cứu
ứng
dụng
điện
phân
thiếc
Các mỏ kẽm có khắp trên thế giới, với những nhà sản xuất lớn nhất là úc,
đạt thiếc
thương
phâm
99,95%;
Viện
Nghiên
LuyệnMontagne
kim và Công
Canada,
Trung
Quốc,
Peruloại
và I:Mỹ.
Các mỏ
ớ châu
Âucứu
bao Mó
gồmvàVieille
ớ Bỉty
Luyện
kim
mầu
Thái

Nguyên
đã
xây
dựng
các
xưởng
điện
phân
thiếc
với
công
suất:
và Zinkgruvan ở Thụy Điên. Kẽm kim loại được sản xuất bằng công nghiệp khai
500-600t/n
xưởng.
Hiện
nay,
có
ba
xướng
điện
phân
thiếc
thương
phấm
loại
I
khoáng. Sulília kẽm (khoáng chất sphalerit) được cô bằng phương pháp tách đãi bọt xuất
và
với tông

suât làkẽm
1.500t/năm
saukhâu
đó được
làm công
tinh thành
oxit bằng- 1.800t/năm.
nhiệt luyện kim.
Theo thống kê năm 1971 ở các nước tư bản thì trữ lượng kẽm khoảng 81 triệu
Trên thế giới
tấn, trong đó tập trung ở Canada, Mỳ, Meexxico, Tây Đức, Thụy Điển, Peru,
nhiều
nhất 1971
là vùng
núi triệu
Đông
AchentinaCác
với vùng
lượng có
khai
thác thiếc
trong năm
là 4,43
tấn.Siberi và vùng Đông Nam Á.
ThiếcỞớ Việt
ĐôngNam
NamthìÁcác
tập mở
trung
trong

kéoở'dài
caoMỏ
nguyên
Vân Qúy
bán
kẽm
phânmột
bố dải
nhiều
cáctừnơi:
chợ Điền
( Bắcqua
Cạn)
vớiđảotrữTrung
lượngÂn495,425
tấn
quặng,
khu
vực
Lang
Hít,
Võ
Nhai,
Đại
Từ
tỉnh
Thái
đến các đảo Bangka và Billiton thuộc Indonesia. Thiếc ở đây chiếm tới
Nguyên. Tổng trữ lượng kẽm khoảng 109.456 tấn, chủ yếu là quặng sunfiia...Sản
70%mỗi

trữ năm
lượng
Giờtấn/năm.
đây, sản lượng khai thác thiếc của Trung Quốc, Indonesia
lượng
lênthế
đếngiới.
20.000
Tinh hình
khaihàng
thác
ở giới
Việt sauNam
trên cóthếtrữ giới
và Malaysia
đang đứng
hai, thiếc
ba, tư thế
Brasil:vàMalaysia
lượng
Thiếc
thuộc
kim
loại
khan
hiếm.
Thiếc
có
các
tính

chất
đặc
biệt:
mềm
dẻo,
dễ
thiếc chiếm 62% trừ lượng thiếc thế giới. Hiện nay, Malaysia vẫn là nước sản xuấtdáttrừ
mỏng, nhiệt độ chảy thấp. Người ta có thê cán thiếc thành lá mỏng tới 0,005mm.
lượngđiều
của kiện
thế giới
nhưng
sảnrất
lượng
giảm
sút tác
hơnđộng
trước.hoá
Sảnhọc,
lượng
xuất thiếc
khẩu được
đạt 29
Trong
thường
thiếc
bền có
vững
dưới
vì vậy

dùng
rất tấn/năm,
phổ biếnđạt
chức
năngthu
chống
mòn.
Thêm vào
đó thiếc
các sản
nghìn
doanh
354 ăn
triệu
USD.Sản
lượng
hàngphẩm
năm oxi
trênhoá
thếcủa
giới
thiếc hoàn toàn không độc với Cơ thể con người. Vì vậy thiếc được dùng trong công
0,25 triệu tấn/năm.
1.1.2 nghiệp thực phấm. thiếc còn cho những hợp kim chất lượng với các kim loại màu
Theo
năm 40
2010
đạt 345.500
tấn, sử
tăng

khác. Lĩnh
vục báo
dungcáo
chủcủa
yếuMacquarie,
là đồ hộp tiêu
( sắt thụ
tây thiếc
), khoảng
% lượng
thiếc được
dụng
15%vào
somục
với đích
nămnày.
2009, trong khi sản lượng chỉ tăng 2% lên 328.500 tấn. vấn đề sản
Tại Việt Nam
lượng ớ Indonesia - quốc gia sản xuất thiếc số 1 thế giới - đóng vai trò quan trọng
ta, về
thiếc
được
khainày.
thác sóm nhất tại vùng Pia oắc - Cao Bằng khoảng
trong Ở
sự nước
sụt giảm
tăng
trướng
1.

cuối thế Chính
kỷ XVIII.
1945, trong
ngườitháng
Pháp8 đã
khaiđãthác
khoảng
32.500
tinhcủa
quặng
phủ Đen
Indonesia
/2010
cảnh
báo sản
lượngtấnthiếc
quốc
Sn02.
Sau
hoà
bình
lập
lại,
mỏ
thiếc
Tĩnh
Túc
Cao
Bằng

được
Liên
Xô
(cũ)
thiết
gia có thể giảm 20% trong năm 2010 bởi thời tiết xấu. Indonesia đặt mục tiêu đạt kế
sản
vàlượng
trang bị
bắt đầutấn
hoạt
Đâytình
cũng
là mỏ
thiếclạc
lớnquan
đầu tiên
khaikiến
thác,chỉchếđạt
105.000
chođộng
cả tù’
năm1954.
nhưng
hình
không
và dự
biến
có quy
85.000

tấn.mô công nghiệp.
Các nhà phân tích thuộc Standard Bank Plc cũng đưa ra dự báo giống với
Macquarie khi cho ràng sản lượng thiếc toàn cầu sẽ thấp hơn 13.000 tấn so với nhu
cầu trong năm tới, sau khi dự báo thiếu hụt 6.000 tấn trong năm nay.
1.2 Các phương pháp xử lý Iiước thải luvện kim đang được áp dụng hiện nay
1.3 Giói thiệu chung về Công ty TNHH Nhà Nưóc Một Thành Viên Kim Loại
Màu Thái Nguyên

SVTH:
Nguyễn
Thị
Lan
Hương
SVTH:
Nguyễn
Thị
Lan
Hương
MSSV:
1111061464
MSSV:
1111061464
Lớp
K42KTM
Lớp
K42KTM

12

GVHD:

ThS
Hoàng
LêLê
Phương
GVHD:
ThS
Hoàng
Phương


Tên sản phấm
Thiếc thỏi
Quặng oxit kẽm

Đặc

trưng

sản

phâm
99.75%
Sn
Trường
Trường
Trường
Trường
Trường
ĐHKTCN
ĐHKTCN

ĐHKTCN
ĐHKTCN
ĐHKTCN
Khoa
Khoa
Khoa
Khoa
Khoa
Xây
Xây
Xây
Xây
Xây
dựng
dựng
dựng
dựng
dựng
và
và
và
và
Môi
Môi
và
Môi
Môi
Môi
trường
trường

trường
trường
trường
Thiết
Thiết
Thiết
Thiết
Thiết
kế
kế
kế
kế
hệ
hệ
kế
hệ
hệ
thống
thống
hệ
thống
thống
thống
xử
xử
xử
xử
lý
xử
lýlý

lý
nước
nước
lý
nước
nước
nước
thải
thải
thải
thải
thải
Công
Công
Công
Công
Công
tytyty
ty
THNNMTV
THNNMTV
ty
THNNMTV
THNNMTV
THNNMTV
Kim
Kim
Kim
Kim
Kim

Loại
Loại
Loại
Loại
Loại
Màu
Màu
Màu
Màu
Màu
Thái
Thái
Thái
Thái
Thái
Nguyên
Nguyên
Nguyên
Nguyên
Nguyên
28%
ZnO

Quặng Wơ3

Khảo
sát,tựthăm
dò,
khai
thác

mỏ; các công trình tuyển khoáng, luyện kim các
Điều
kiện
nhiên
kinh
tế %c>72%
- xã hội
< 4%
1.3.1 + Than-Pbhoàn
nguyên
phải
đảm
bảo
thác trình
quặngcông
thô, nghèo và dân dụng.
Quặng Suníiia tuyển nổi công trình
48%hạZntầng cơ sở, Khai
các
công
Than cám
Thanthiếc
đốt thỏi
phải (Sử
đảmdụng
bảo %c
>75%phápnghiệp
b.Chỉ+ tiêu
a.
phương

lộ thiên,
hầm
lò)các công trình tuyển
Quăng
oxit
kêm
Thiết
kế,
thi
công
các
công
trình
khai
thác
mỏ;
luyện
Vị trí địa
lý
Bột kẽm oxit
60Than
- 90%đốt
ZnO
+
đảm bảo cờ hạt >25mm
(
15-20%Zn)
4A-QN
Tiêu
chuẩn

thiếc
thỏi
mác
Sn.01,
Sn.02
khoáng
sản,
các
công
trình
hạ
tầng
cơ
sở,
các
công
trình
công
nghiệp
và
dân
dụng.
Thao
tác
trộn
đểuNhà Nưóc Một Thành Viên Kim Loại Màu Thái Nguyên
Công
ty
TNHH
Tinh quặng đồng

18%
Cu
- Mục
Kinh
doanh
loạicác
khoáng
sản, sản
vậtđều
liệuvề
xâythành
dựng;phần, làm cho các hạt
Bảng 3: Tiêu
chuđích
ân
chất
lượng
thiếc
thỏiphối
làmcác
cho
hạt
liệuxuất
đồng
nằm
ở
phường
Phú
Xá
thành

phố
Thái
Nguyên,
cách
trung
tâm
thành
phố
8 km
phía
Sửa
chữa
ô
tô
và
thiết
bị
khai
thác
mỏ.
Thiết
kế,
chế
tạo
thiết
bị, phụ
tùng
đivề trong
Ăngtimon thỏi
than cám 99%

hoàn Sb
nguyên và các hạt quặng tiếp xúc tốt với nhau.
Cho
nước
vào
kèm.
phối Nam, cách
đế
chống
bay 500m, có vịbụi.
galiệu
Lưu Xá 500
m,khoáng
cách quốc
lộ 3 quặng
(Hà
Nội - Thái Nguyên)
trí
Tuyến
làm giàu
Kẽm thỏi
99,99%Zn
-Luyện
Xuấtlònhập
khâu
thiết
bị,
vật tư,
phụlực,
tùng

và khoáng
sảnnổi)
các loại
z giao thông
Vetorỉn
(Sử
dụng
tuyển
trọng
tuyển
từ,
tuyển
thuận
lợi. các ngành nghề khác theo quy định của pháp luật
- Nguyên
Kinh
doanh
Tên sản phâm
Sảnphối
lượng
liệu sau
liệu(Tấn/năm)
được nung trong lò venterin bởi than đá và có quạt
b. gió.
CácTrong
loại sảnbước
phẩmnày
chính
baothải
gồm:là ZnO có hàm lượng nhỏ hơn 7% Zn

cấp
ta của
thuCông
đượcty xỉ
Điểu kiện tự nhiên
Tinh quặng thiếc 65%Sn
2ZnO + c 2Zn + CƠ2 (Zn ở dạng hơi)
Phối
liệu
Bảng
1
Các
loại
sản
phâm
chỉnh của
Công ty TNHH Nhà Nước Một Thành Viên Kim Loại Màu Thái
QuạtNguyên
đẩyCông ty
Thiếc thỏi 99,95%Sn
kim
Tinhdiêm
luyệnđộ âm cao, nóng, mưa
Than
củ
đốt bắcLuyện
cấpnhiều
gió +chịu
nằm
ớ khu

vực
Đông
bộ với
các+ đặc
ảnh
2Zn
ơ2 2ZnO
3.3
Công
nghệ
sản
xuất
của
công
ty
(Lò
đứng
-Lò
quay-phản
xạ -điện phân)
Bột oxít kêm 90%ZnO
hưởng lớn của gió mùa đông bắc, về mùa đông thường lạnh. z
Làm nguội ông cong
a. chât không
Công
nghệ
sản
xuất
hột
kẽmquá trìnhLuyện

lò
Vetơrin
Hàm lượng tạp
lớn
hon
(
%
)
Bột
kẽm
thu
được
trong
nung
sẽ
chạy
qua
ống
cong
đề là
làm nguội. 23°c
Khí
Độ
ẩm
trung
bình
năm
đốtGiớitrong
lò về
là công

tácnghệnhân
bột kẽm đi theo ống cong này.
thiệu chung
sản xuấtđẩy
bột1100-1200°c
kẽm
Độ
ẩm
trung
năm là
81gói,
% nhập kho, tiêu thụ
zc.
Thu
Đúc
bụi
khuôn
túi
vải, bình
Tạo hình,
bao
Phương pháp này xuất hiện sớm, thích hợp với sản xuất thủ công, kinh tế chưa
Sau khi đi hết ống cong làm nguội, bột kèm lẫn bụi được thu lại trong các túi
Điều kiện kinh tế - xã hội
vải
lớn,
phát triển. để 1 thời gian trong túi vải để hút bụi khỏi bột kêm. Sau khi thu hết bụi ta
nhận được
bộtty
kẽm

90%.Nhà Nưóc Một Thành Viên Kim Loại Màu Thái Nguyên
Công
TNHH
DựaNghiền
trên tính
chất vật lý và hoá học của kẽm, người ta thiêu hoàn nguyên, hoàn
Nghiền sàng
sàng
đồ 1:
Công
đoạn sản
xuấtnên
củađiều
côngkiện
ty
nằm
trên
địa
phận
cách
phố
Thái
Nguyên
8 km
họpthành
làmSơ
nguội
oc
>
Nguyên

vật liệuphường
và hóa Phú
chất Xá,
sửHỗn
dụng
< 5mm
<
5mm
nguyên
kèm
trong
môi
trường
khí
hoàn
nguyên.
kẽmdân
và thiếc
vật Sản
chấtlượng
cũngbộtnhư
trí ởhàng
mứcnăm
trung bình khá. Dân số của phường phần lớn là
Nguồn gốcBảng
củagiảm
nguyên
vậtmất
liệu:
2 Sảnnhiệt

lượng
bộtmát,
kẽm thường
và thiếcthiết
hàngkế
năm
Đe
mỗi tô
4 lònghiệp,
chung tiểu
tường,
lò
Nhập
kho
thủtrên
côngđỉnh
nghiệp.
SảnCBCNVC
phẩm bột hoạt động, làm việc trong các lĩnh
Khívực
lò +công
bụi ZnO
Nguyên
vậthơiliệu
củavào
quábuồng
trình ôxi
sản xuấtnối
sử dụng
chủ

yếu
được
khaitự thác
xây
kêm
thống
nguội
nhiêntừvàcác
Khí sạch
Quạt
hútlàm
Mậthệ90%ZnO
độthống
dân sốdẫn
trong
phường
tương
đối cao,hoá
phần lớnvới
dọchệ
theo
^5Tquốc lộ 3.
thải
hệnguồn
thốngtrong
buồng
buồng
thu
bụikhấu
túi trong

vải.
lò có
đặt chính:
ghi gang hay thép chịu
nước
và một
phầncập
nhập
đó có hai
nguồn
Trình
độ lắng,
văn
hóa
phổ
hết
trung
học.Trong
Nguyên liệu thô/nhiên liệu sử dụng
Đơn vị(tấn/tháng)
Số lượng
nhiệt, dưới
ghi có vật
quạt
giómua
theotừyêu
trình.
tiết
kiệm
thanCông

người
ta có
-Tinh
Nguyên
liệu
cáccầu
đoncủavị quá
trực
thuộcĐể
Công
TNHH
nhà
nước
một
hình
hoạt
động
củaty
ty
Thu
bụi
Quặng kẽm ô xít 19% thề tận dụng nhiệt của khí lò để nung nóng
gió
trước
khi
thổi
vào
lò,
đề
cải

thiện
điều
thành
viên
kim
loại
màu
Thái
Nguyên
:
sản xuất
của mộtvà
số sảnlịch
phấm TV
chủ
Quá Công
trình nghệhình
thành
sử yếuphát
triển
của
Công
ty
Than 4B Quảng Ninh kiện làm Công
nghệ sản
xuấttrình
của người
công ty
bao gồm
nhiều

công
đoạn
từ khai thác, tuyên
việc,
cường
hoá
quá
ta
dùng
ghi
xích
thay
ghi
cố
định.
Tên đầy đủ : Công ty trách nhiệm hữu hạn nhà nước một thành viên Kim Loại
khoáng
đến
luyện
kim,
tinh luyện
cầulò chất
sản
Than 4A Quảng Ninh
ĐặcKỹtrưng
sảnluyện
phẩm
thuật
lò Vetơrin
nhưđạt

sau:yêu
Liệu
gồm lượng
quặng và
và tạo
thanhình,
đượcbao
trộngói
đều,
Màu
Thái
Nguyên
pham
theo
yêu
cầu
của
thị
trường:
quặng có hàm lượng kèm từ 15-20%, nếu là quặng sunfua thì phải thiêu ôxy hoá để
giao
dịch quốc
tế : Thai
Non- Ferrous
Metal Limited
Company
+ Thiếc thỏi
vớiTên
hàm
(Các

tạp
As 0,007%
, Cu
khử s,
nếu
là lượng
quặng Sn
ôxit99,95%.
phải nung
đểnguyên
khửchất
nướckhác:
kết tinh
và phân Fe
huỷ0,005%
quặng. Than
Công
ty
TNHH
nhà
nước
một
thành
viên
kim
loại
màu
Thái
Nguyên
tiền

thân
0,005%,
0,01%,
Bi 0,02%
,chứa
Sbvào:
0,005%
, s 0,003%)
hoàn
phảinhiên
dùng
loạiđầu
%c cao,
ít chất bốc và lưu huỳnh. Neu than nhiều,
Nhu nguyên
cầuPbnguyên
liệu
là Xí nghiệp
Liên
hợp
Luyện
Kim chứa
Màuchì
Bắccao
Thái,
thuộc
Tông bột
công
khoáng sản
quặng

chìcầu
nhiều
thì sản
phẩm
làm trực
giảmvới
chất lượng
ôxittykẽm.
+
Bột chứa
kẽm
ô-xit(
90%
ZnO
Bảng
4: Nhu
nguyên
nhiên
liệusẽđầu
vàoZnO)
- TKV, Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam.
> +
SơTinh
đồ công nghệ sảnquặng
xuất bột kẽm 90%chì
ZnO
suníua
50%Pb
(Nguồn:
Phòng

Tên viết tắt: Công ty Kim loại màu Thái Nguyên. Thành
lập ngày
28 kỹ
- 2thuật)
- 1980
+Tinh
quặng
kẽm
suníiia
50%Zn
theo quyết định số 60CL/CB của Bộ trưởng Bộ Cơ khí luyện kim.Tại quyết định số
Sơtiêu
đo 2xác
Quyđịnh
trình
thao
tác luyện
bột kẽm Ôxit bang ỉò VETƠRỈN
Chi
chất
lượng
sản phẩm
130ỌĐ-BCN
ngày
12/11/2004
của
Bộ
trưởng Bộ Công nghiệp Công ty kim loại màu
a. Chi tiêu của bột kẽm
>

Thuyết minh sơ đồ công nghệ
Thái
được
chuyển
Công
ty trách nhiệm hữu hạn nhà nước một thành
Sản phẩm đạt
chấtNguyên
lượng
khi
hàm
lượng đổi
các thành
chất thỏa
mãn:
vết
minh:
> TrangThu
thiết
bị>72,31%
chỉnh
Zn
viên kim loại màu Thái Nguyên.
- Lò
xạnguyên
( Vetorin)
N
Chuphản
ân bị
vật

Lĩnh
vục
hoạtliệu động,
sản
phẩm
của
Công
ty
+ Quặng kẽm được nghiền sàng, Đảm bảo < 5mm.
4
GVHD:
ThS
Hoàng
Lê
Phương
SVTH:
Nguyễn
Thị
Lan
Hương
SVTH:
SVTH:
SVTH:
SVTH:
Nguyễn
Nguyễn
Nguyễn
Nguyễn
Thị
Thị

Thị
Lan
Thị
Lan
Lan
Lan
Hương
Hương
Hương
Hương
5683 7 GVHD:
GVHD:
GVHD:
GVHD:
ThS
ThS
ThS
ThS
Hoàng
Hoàng
Hoàng
Hoàng
Lê
Lê
Lê
Phương
Lê
Phương
Phương
Phương

MSSV:
1111061464
MSSV:
MSSV:
MSSV:
MSSV:
1111061464
1111061464
1111061464
1111061464
Lớp
K42KTM
Lớp
Lớp
Lớp
Lớp
K42KTM
K42KTM
K42KTM
K42KTM


Trường ĐHKTCN
Khoa Xây dựng và Môi trường
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty THNNMTV Kim Loại Màu Thái Nguyên
b.

Máy nghiền búa văng
Quạt đẩy, quạt hút
Hệ thống thu bụi (túi vải)

Hệ thống ống cong ( hạ nhiệt)

Công nghệ sản xuất thiếc thỏi

>

Sơ đồ công nghệ

Tuyển quặng

c

Phối liệu

CaO

Lò phản xạ 6,4m2

Xỉ

giàu >
CaO

12%

Sn

Thiếc thô

c

Thu bụi tĩnh điện
Lò phản xạ

Khí

Xỉ
bụi

Đúc
Sn thô
—anốt
2%

thải<

Khí

sạch

Bụi

thiếc

Axít + phụ gia

Sn
Điện phân

Thu bụi

Bụi Khí sạch

Catốt

Bùn anổt

Đúc thỏi
Sn loại I: 99,95%

Hòa tách HCL
Dung dịch thải

Sơ đồ số 3 : Quy trình công nghệ sản xuất thiếc thỏi

SVTH: Nguyễn Thị Lan Hương
MSSV: 1111061464
Lớp K42KTM

9

GVHD: ThS Hoàng Lê Phương

Bùn


Trường ĐHKTCN
Khoa Xây dựng và Môi trường
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty THNNMTV Kim Loại Màu Thái Nguyên
( nguồn: phòng kỹ thuật)

Thuyết minh
•

Bước 1: Tuyến quặng:
Nguyên liệu chuan bị với tiêu chuấn: Tinh quặng thiếc: Sn > 65 %; Cu < 0,15 %;

Fe < 4 %; As < 0,3 %.Than đốt: c > 80%; Qt > 7500 kcal/kg; độ tro A < 13%; chất
bốc < 6 %; s < 0,5 %;

độ ẩm w<4,5%. Cỡ hạt saukhi gia công 20-30mm.Than

hoàn nguyên: cờ hạt <

5 mm, nghiềntừthan

cục.Chất trợ dung sử dụng vôi bột có

hàm lượng CaO > 65%. Không lẫn xỉ và đất đá.
•

Bước 2: Luyện :
Sau khi phối liệu cần chính xác các thành phần phối liệu cho mẻ luyện, chia làm

ba phần dải từng lóp vào thùng chứa cánh lật theo thứ tự: Đối với mẻ luyện quặng:
một lóp than cám, một lóp tinh quặng, một lóp bụi hồi liệu (nếu có), một lóp vôi bột,
tiếp tục theo thứ tự cho đến hết. Đối với mẻ luyện xỉ: lóp than cám, lớp xỉ, lóp vôi
bột.Vận hành máy trộn ruột xoắn, mở lần lượt từng cửa cánh lật cho phối liệu chảy
xuống máy trộn ruột xoắn, phun nước đảm bảo độ ấm 5-8% (khoảng 150-240 lít
nước/mẻ liệu).
Phôi liệu trộn xong được chứa trong thùng câu có thê mở đáy, câu lên bunke

nóc lò.Xuống liệu từ bunke xa lồ tháo xuống trước những bunke gần lỗ tháo xuống
sau.
Sau khi nạp liệu xong mở các van gió quạt đẩy, quạt hút tiến hành nâng nhiệt độ
của lò và duy trì nhiệt độ 1050-1100 °c để luyện hoàn nguyên. Duy trì nhiệt độ trong
thời gian 2-3 giờ, khi liệu đã chảy lỏng hoàn toàn nâng nhiệt độ lò lên 1200-1300 °CDuy trì nhiệt độ lò 1200-1300 °c đề xỉ chảy lỏng và thiếc lắng tách hoàn toàn chuẩn bị
tháo kim loại và xỉ.Đối với luyện xỉ giấu sau khi liệu chảy lỏng khoảng 2/3 thì tiến
hành cào đảo lần 1. Khi liệu chảy lỏng hoàn toàn nâng nhiệt độ lên 1300-1350 °c và
cào đảo lần 2.
Bụi , khí sinh ra trong quá trình luyện lò phản xạ được thu bằng thiết bị thu bụi
phin tĩnh điện. Bụi được quay trở lại lò phản xạ,khí thoát ra ngoài qua ống khói của Xí
Nghiệp.Xỉ sinh ra quay trớ lại lò phản xạ đê luyện tiếp.Sản phâmr thiếc thô được đưa
tới lò hoả tinh luyện đe khử sắt,đê kim loại nguội tự’ nhiên đến 500°c.Trong quá trình
nguội dần, cứ 30 phút lại dùng vợt vớt sạch bã. Thao tác vớt bã phải nhẹ nhàng, không
làm xáo trộn bê kim loại làm cho bã chìm xuông đáy bê, bã vớt được đúc thành thỏi
15-20 kg đe tiện cất giũ.
SnO+C

Sn + C02

SVTH: Nguyễn Thị Lan Hương
MSSV: 1111061464
Lớp K42KTM

10

GVHD: ThS Hoàng Lê Phương


Quặng thiêc 50% Sn
Tinh quặng thiếc 65% Sn

Butyl xan tat

Trường ĐHKTCN
Khoa Xây dựng và Môi trường
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty THNNMTV Kim Loại Màu Thái Nguyên

Axit Suníuaric

Bước 3: Điện phân:
Thiếc sau khi khử sắt đưa đến bê điện phân.Điện phân với tấm anot và tấm catot

Sunfat đồng

mẫu.Nạp thiếc sạch (99,95%Sn) hoặc các tấm âm cực sau khi đã điện phân vào nồi
B Naptol

nấu kim loại, tiến hành nâng nhiệt đến chảy thiếc. Khi thiếc đã chảy hết khuấy nhẹ cho

Axit Clohydric

vào một lượng nhựa thông ~ o.lkg/tsp đễ bã nổi lên bề mặt kim loại, vớt sạch bã

Than 4B Quảng Ninh

chuẩn bị đúc.Ka-tốt được đúc bàng khuôn nghiêng,Trọng lượng thỏi thiếc là 20 ± 0,5
Kg

'p

Nguyên vật liệu và hóa chất sử dụng

Nguồn gốc của nguyên nhiên liệu:
Nguyên vật liệu sử dụng chủ yếu được khai thác tù’ các nguồn trong nước và một
phần nhập khẩu qua Công ty trong đó có hai nguồn chính:
'r Trang thiết
bị chỉnh
Nguyên
vật liệu mua từ các đơn vị trực thuộc Công ty TNHH nhà nước một thành
viên kim loại màu Thái Nguyên cụ thể là mua quặng thiếc ở Xí nghiệp thiếc Đại Từ
c (Xã HàCâng
đoan Huyện
tuyên Đài Từ, tỉnh Thái Nguyên). Ngoài ra còn có một phần nguyên
Thượng,
-vậtLò
thiêu
khử
Asen
( làmvà
giàu
liệu mua ngoài: than
cácquặng
phụ )tùng, thiết bị cần thiết mua của các cá nhân, tập
-thểMáy
nghiền
bi
bên ngoài.
- Hệ thống bàn đãi
- Ngoài
Cầu trục
các nguồn nguyên, nhiên liệu chính đã ke trên còn có:
-+ Nguyên

Lò đẩy quặng
vật liệu phụ gồm: Dầu Madút, dầu nhờn, chổi than, bút thử điện áp tô mát,
-ôxy,
Tuyển
từ
đất đèn,...
-+ Nhiên
Băng liệu
tải gồm: Dầu FO, xăng A76, xăng A92, than cục Quảng Ninh,...
- Hệ thống bể lắng (tác dụng: tận thu thiếc)
• Nhu cầu nguyên nhiên liệu đầu vào:[6]
c Bảng 5:
Công
luvên nhiên liệu đầu vào phân xưởng luyện thiếc
Nhuđoan
cầu nguyên
- Lò phản xạ (luyện thiếc) (công suất 200 tấn/năm)
- Phin điện (thu hồi bụi thiếc)
- Hệ thống thiết bị điện phân
- Các máy nghiền và trộn quặng
- Pa lăng điện ( cầu trục)
•

c

Điên phân:
- Bổ điện phân
1.4 Phương pháp xử lý nước thải tại Công ty TNHH Nhà Nước Một Thành Viên
Kim Loại Màu Thái Nguyên

Đơn vị(tấn/tháng)

Nguyên liệu thô/ nhiên liệu sử dụng
Nước thải
SVTH: Nguyễn
SVTH:
Nguyễn Thị
ThịLan
LanHương
Huimg
MSSV: 1111061464 1111061464
Lớp K42KTM
Lóp
Bẻ điều hoà

Số lượng

GVHD:
GVHD: ThS
ThS Hoàng
Hoàng Lẽ
Lê Phương
Phương

n


Trường ĐHKTCN
Khoa Xây dựng và Môi trường
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty THNNMTV Kim Loại Màu Thái Nguyên

Thuyết minh
Nước thải sau khi được thu gom vê bê điêu hoà (bê chìm) sẽ được bom lên bê
phản ứng 1 (bể nổi). Tại bế phản ứng 1 chia làm 4 ngăn, bao gồm 1 ngăn điều chỉnh
pH sơ cấp (tại ngăn phản ứng 1 được cấp hoá chất là dd H2SO4 hoặc dd NaOH để

SVTH: Nguyễn Thị Lan Hương
MSSV: 1111061464
Lớp K42KTM

13

GVHD: ThS Hoàng Lê Phương


Trường ĐHKTCN
Khoa Xây dựng và Môi trường
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty THNNMTV Kim Loại Màu Thái Nguyên
đưa pH của nước thải về về 8-8,5 ) tại đây khi nước thải có tính axit tiến hành cung
cấp dd NaOH và khi nước thải có tính kiềm tiến hành cung cấp dd H2SO4 nhàm đưa
pH nước thải về cận dải pH , 1 ngăn điều chỉnh pH thứ cấp (nhằm đưa pH về khoảng
mà các hydroxit có thế kết tủa được) tại đây nếu pH tại ngăn phản ứng 1 chưa đáp ứng
đủ yêu cầu về dải pH đã định ta tiếp tục cấp dd NaOH đế đưa pH bế phản ứng về dải
8-8,5, 1 ngăn cấp PAC, 1 ngăn cấp polyme . Cả 4 ngăn đều gắn hệ thống cánh khuấy.
Hoá chất được cấp bàng hệ thống bơm định lượng. Các hydroxit tạo thành hạt và lắng
xuống tốt hon khi được cung cấp thêm phèn nhôm (PAC) và chất trợ lắng (PAA)polyme AI01. Hiệu quả của quá trình này là từ các hạt bông kết tủa có kích thước rất
nhỏ chúng sẽ tạo thành các hạt bông có kích thước to hơn do đó tốc độ phản ứng
nhanh hơn, dễ lắng hơn.
Sau khi tạo bông tại bê phản ứng nước thải sẽ tự chảy sang bê lắng chìm số 1,
tại đây nước trong bên trên sẽ tự chảy sang bể chứa trung gian còn bùn lắng (theo

phương pháp trọng lực) dưới đáy bể lắng sê được bơm sang khu vực bãi chứa bùn.
Nước thải tại bế chứa trung gian sẽ được xử lý hoá lý lần 2 tương tự như lần
đầu nhằm đạt hiệu quả loại bỏ kim loại trong nước triệt đế hơn nữa, sau đó đạt tiêu
chuẩn thải chảy ra hồ chứa đổ cấp trở lại cho sản xuất hoặc xả thải ra ngoài.
Bùn thải của hệ thống được bơm lên bể bùn tách nước cho đến khi lượng bùn
trong bể đạt ỉ/2 thể tích bổ thì được đưa ra khỏi bể bùn được xử lý sau khi phơi khô đến
một hàm ẩm nhất định sẽ đưa về phân xưởng lò quay của Nhà máy kẽm điện phân đế
thu hồi kim loại quý hiếm trong bùn, những kim loại không thu hồi được chuyền hóa
thành oxit kim loại ở dạng bền vừng tồn tại trong xỉ và được thải bỏ như chất thải
thông thường.
Các bơm định lượng H2SO4 và NaOH ở ngăn 1 bể phản ứng 1 luôn được đặt
chế độ bơm hết công suất của bom. Các bơm định lượng còn lại sẽ được chinh công
suất bơm tuỳ theo tình hình thực tế khi vận hành hệ thống ( sẽ có số liệu chính thức
sau khi hệ thống chạy vận hành thực nghiệm với nước thải sản xuất của xí nghiệp )
Nước thải của hệ thống khi vận hành đạt hiệu qủa tối ưu khi pH của nước thải
khi qua ngăn 2 của bê phản ứng 1 và ngăn 1 bê phản ứng 2 đạt 8-8,5.

SVTH: Nguyễn Thị Lan Hương
MSSV: 1111061464
Lớp K42KTM

14

GVHD: ThS Hoàng Lê Phương


Chất ô nhiễm

Hàm lượng

ỌCVN 24 - 2009

Trường ĐHKTCN
Khoa Xây dựng và Môi trường
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty THNNMTV Kim Loại Màu Thái Nguyên
3
Tổng
lượng
nước
thải
khoảng
/ngày
1.5
Hiện
trạng
môi
trường
và250
tác m
động
củađêm
chất thải tại Công ty TNHH Nhà Nước
Đặc điểm của nguồn nước thải này là chứa các kim loại nặng như: As, Pb, Zn, Fe,
Một
Thành xử
Viên
Loạichuẩn
Màu Thái
Nguyên
nếu không

lý Kim
đạt tiêu
thì khi
thải ra môi trường chúng sẽ gây ra ô nhiễm
1.5.1
Hiện
trạng
môi
trường
nước
nguồn nước ngầm và nước mặt khu vục tiếp nhận
Có hệ thống cống rãnh thu gom nước mưa, nước chảy tràn tại các khu vục sản
xuất về hệ thống xử lý nước thải chung đê xử lý.
Nước thải sinh hoạt qua bế phốt cũng được đưa về hệ thống xử lý chung
Bảng: CácNước
thôngsau
số khi
đặc qua
trưnghệ thống xử lý của Công ty, đạt QCVN 24 - 2009 , được quay
tuần hoàn trở lại cho quá trình sản xuất, không thải ra môi trường nữa.
Do vậy, môi trường nước ớ khu vực quanh Công ty có ô nhiễm do lượng nước
mưa ngấm qua bãi chứa xỉ, quặng xuống đất, làm ảnh hưởng đến chất lượng nước
ngầm
1.5.2
Hiện trạng môi trường đất
Khu vực các phân xưởng sản xuất có diện tích 92,694m 2 xung quanh có hàng
rào xây cao 2m. Các công nghệ sản xuất tạo ra chất thải hầu như không gây tác động
đến môi trường đất xung quanh. Khu vực bãi thải rắn nằm trong hàng rào xí nghiệp có
diện tích 5.180m2. Các chất thải rắn không hòa tan trong nước nên không gây tác động
xấu đến môi trường đất, kể cả vào mùa mưa.

1.5.3
Hiện trạng môi trường khí
Khí thải phát sinh ở các phân xưởng sản xuất chủ yếu là co, C02, SƠ2 phát
sinh trong quá trình đốt.
Bụi sinh ra từ các quá trình như: quá trình vận chuyên nguyên, nhiên liệu, tại
bãi tập trung nguyên liệu, quá trình đốt cháy nguyên liệu nung, luyện thiếc, tại các
đoạn chuyền tiếp của băng tải, và quá trình thu gom bụi sau xử lý.
Tiếng ồn: phát sinh trong quá trình nghiền sàng, trộn phối liệu, quạt gió.
Ket quả quan trắc các khí thải độc hại, bụi, tiếng ồn trong và ngoài khu vực sản
xuất cho thấy: Nồng độ các chất ô nhiễm đều thấp hoặc bàng tiêu chuẩn cho phép.
Như vậy môi trường không khí trong và ngoài khu vực sản xuất của Công ty chưa có
dấu
bị tích
ô nhiễm.
2.2 hiệu
Phân
số liệu nước thải

Như vậy so với cột (B) QCVN 24 - 2009 thì hầu hết các độc hại trong nước thải
của nhà máy đều vượt tiêu chuân và phải xử lý trước khi thải ra môi trường.
Hàm lượng các chất cần phải xử lý đê đảm bao tiêu chuấn là:
Hàm lượng kẽm: mZn = 3,5 - 3 = 0,5 (mg/1).
Hàm lượng mangan: mMn = 7,2 - 1 = 6,2 (mg/1).
Hàm lượng chì: mpb = 21,3 - 0,5 = 20,08 (mg/1).
Hàm lượng cadimi: mcd = 0,6 - 0,01 = 0,59 (mg/1).
Hàm lượng đồng: mCu = 1 5 - 2 = 13 (mg/1).
Hàm lượng cặn lơ lửng: mss = 150 - 100 = 50 (mg/1).
Hàm lượng PH: yêu cầu nước thải sau khi qua hệ thống xử lý phải có PH

Chưong

2: Co’ sỏ’ lý thuyết
nằm trong khoang 5,5-9.

2.1 Các thông số đặc trưng nước thải Công ty TNHH Nhà Nước Một Thành Viên
Kim Loại Màu Thái Nguyên

SVTH: Nguyễn Thị Lan Hương
MSSV: 1111061464
Lớp K42KTM

16GVHD:GVHD:
ThS Lê
Hoàng
Lê Phương
ThS Hoàng
Phương

15


Trường ĐHKTCN
Khoa Xây dựng và Môi trường
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty THNNMTV Kim Loại Màu Thái Nguyên
Như vậy, chất yêu cầu phải xử lý triệt để là Cadimi, do vậy việc lựa chọn dây
chuyền xử lý nước thải của công ty phải đảm bảo xử lý có hiệu quả và triệt để hàm
lượng Cd trong nước thải.
2.3 Các giải pháp xử lý nước thải
2.3.1 Xử lỷ nước thải bằng biện pháp cơ học
Thường được áp dụng ở giai đoạn đầu của quy trình xử lý, quá trình được xem như
bước đệm đê loại bỏ các tạp chất vô cơ và hữu cơ không tan hiện diện trong nước

nhằm đảm bảo tính an toàn cho các thiết bị và các quá trình xử lý tiếp theo. Tùy vào
kích thước, tính chất hóa lý, hàm lượng cặn lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ
làm sạch mà ta sử dụng một trong các quá trình sau: lọc qua song chắn rác hoặc lưới
chắn rác, lắng dưới tác dụng của lực ly tâm, trọng trường, lọc và tuyên nôi.
Xử ìỷ cơ học nham mục đích
> Tách các chất không hòa tan, những vật chất có kích thước lớn như nhánh
cây, gồ, nhựa, lá cây, giẻ rách, dầu mờ... ra khỏi nước thải.
>

Loại bỏ cặn nặng như sỏi, thủy tinh, cát...

>

Điều hòa lưu lường và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải.

>

Nâng cao chất lượng và hiệu quả của các bước xử lý tiếp theo.

❖

Song chắn rác
Song chắn rác gồm các thanh kim loại tiết diện chữ nhật hình tròn, hình chữ nhật
hoặc hình bầu dục. Song chắn rác được chia làm 2 loại, loại di động và loại cố định.
Song chắn rác được đặt nghiêng một góc 60 - 90° theo hướng dòng chảy. Song chắn
rác nhằm chắn giữ các cặn bân có kích thước lớn ớ dạng sợi: giấy, rau cỏ, rác...

❖

Lưới chắn rác

Để khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ hoặc các sản phầm có giá trị, thường sử
dụng lưới lọc có kích thước lỗ từ 0,5 - lmm. Khi tang trống quay, thường với vận tốc
0,1 đến 0,5 m/s, nước thải thường lọc qua bề mặt trong hay ngoài, tùy thuộc vào sự bố
trí đường ổng dẫn nước vào. Các vật thải được cào ra khỏi mặt lưới bàng hệ thống cào.

❖

Be điều hòa
Do đặc điểm của công nghệ sản xuất một số ngành công nghiệp, lưu lượng và nồng
độ nước thải thường không đều theo các giờ trong ngày. Sự dao động lớn về lưu lượng
này sẽ ảnh hưởng không tốt đến những công trình xử lý phía sau. Đe duy trì dòng thải
17
SVTH: Nguyễn Thị Lan Hương
GVHD: ThS Hoàng Lê Phương
MSSV: 1111061464
Lớp K42KTM


Trường ĐHKTCN
Khoa Xây dựng và Môi trường
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty THNNMTV Kim Loại Màu Thái Nguyên
và nồng độ vào công trình xử lý ổn định, khắc phục được những sự cố vận hành do sự
dao động về nồng độ và lun lượng của nước thải và nâng cao hiệu suất của các quá
trình xử lý sinh học người ta sẽ thiết kế bể điều hòa. Thể tích bể phải tương đương 6 12h lưu nước trong bê với lưu lượng xử lý trung bình. Bê điêu hòa được phân loại như
sau:
- Be điều hòa lưu lượng.
- Bể điều hòa nồng độ.
- Be điều hòa cả lun lượng và nồng độ.
Bể lắng
Dùng để lắng các hạt lơ lừng, các hạt bùn (kề cả bùn hoạt tính) nhàm làm cho

nước trong.
Nguyên lý làm việc của bổ thưòng dựa trên cơ sở trọng lực. Dựa vào chức năng,
vị trí, bể lắng được chia thành: bể lắng đợt 1 trước công trình xử lý sinh học và bể lắng
đợt 2 sau công trình sinh học.
Dựa vào nguyên lý hoạt động, có các loại be lắng như: bể lắng hoạt động gián
đoạn và bể lắng hoạt động liên tục.
Dựa vào cấu tạo: bể lắng đứng, bể lắng ngang, bể lắng ly tâm và một số bể lắng khác.
Bể vớt dầu mỡ:
Nhằm loại bó các tạp chất có khối lượng riêng nhỏ hon nước. Các chất này sẽ bịt
kín lổ hổng giữa các hạt vật liệu lọc trong các bể lọc sinh học... và chúng cũng phá hủy
các câu trúc bùn hoạt tính trong bê Aeroten, gây khó khăn trong quá trình lên men cặn.
2.3.2 Xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học
Phương pháp xử lí sinh học là sử dụng khả năng sống, hoạt động của vi sinh vật để
phân huỷ các chất bấn hữu cơ có trong nước thải. Các vi sinh vật sử dụng các họp
chất hữu cơ và một số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Trong
quá trình dinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dường đế xây dựng tế bào, sinh
trưởng và sinh sản vì thế sinh khối của chúng được tăng lên . Quá trình phân hủy các
chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa. Phương pháp xử lý sinh
học có thể thực hiện trong điều kiện hiếu khí( với sự có mặt của oxy) hoặc trong điều
kiện kỵ khí( không có oxy).
Phương pháp xử lý sinh học có thể ứng dụng đề làm sạch hoàn toàn các loại nước
thải chứa chất hữu cơ hoà tan hoặc phân tán nhỏ. Do vậy phương pháp này thường

SVTH: Nguyễn Thị Lan Hương
MSSV: 1111061464
Lớp K42KTM

18

GVHD: ThS Hoàng Lê Phương

Trường ĐHKTCN
Khoa Xây dựng và Môi trường
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty THNNMTV Kim Loại Màu Thái Nguyên
được áp dụng sau khi loại bỏ các loại tạp chất thô ra khỏi nước thải có hàm lượng chất
hữu cơ cao.
Quá trình xử lý sinh học gồm các bước :
- Chuyển hoá các hợp chất có nguồn gốc cacbon ở dạng keo và dạng hoà tan
thành thề khí và thành các vỏ tế bào vi sinh.
- Tạo ra các bông cặn sinh học gồm các tế bào vi sinh vật và các chất keo vô cơ
trong nước thải.
- Loại các bông cặn ra khỏi nước thải bằng quá trình lắng .
a. Xử lí nước thải bằng phương pháp sình học trong điều kiện tự nhiên
Đe tách các chất bẩn hữu Cơ dạng keo và hoà tan trong điều kiện tự nhiên người ta
xử lý nước thải trong ao, hồ ( hồ sinh vật) hay trên đất ( cánh đồng tưới, cánh đồng
lọc...).
Hồ sinh vật
Hồ sinh vật là các ao hồ có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo, còn gọi là hồ oxy
hoá, hồ ổn định nước thải, ... xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học. Trong hồ
sinh vật diễn ra quá trình oxy hoá sinh hoá các chất hữu cơ nhờ các loài vi khuẩn, tảo
và các loại thủy sinh vật khác, tương tự như quá trình làm sạch nguồn nước mặt. Vi
sinh vật sử dụng oxy sinh ra từ rêu tảo trong quá trình quang hợp cũng như oxy từ
không khí đề oxy hoá các chất hữu cơ, rong tảo lại tiêu thụ C0 2, photphat và nitrat
amon sinh ra tù- sự phân huỷ, oxy hoá các chất hữu cơ bới vi sinh vật. Để hồ hoạt động
bình thường cần phải giữ giá trị pH và nhiệt độ tối ưu. Nhiệt độ không được thấp hơn

6°c.

Theo bản chất quá trình sinh hoá, người ta chia hồ sinh vật ra các loại hồ hiếu khí,

hồ sinh vật tuỳ tiện (Faculative) và hồ sinh vật yếm khí.
Hồ sinh vật hiếu khí
Quá trình xử lý nước thải xảy ra trong điều kiện đầy đủ oxy, oxy được cung cấp
qua mặt thoáng và nhờ quang hợp của tảo hoặc hồ được làm thoáng cường bức nhờ
các hệ thống thiết bị cấp khí .Độ sâu của hồ sinh vật hiếu khí không lớn từ 0,5-1,5m.
Hồ sinh vật tuỳ tiện
Có độ sâu từ 1.5- 2.5m , trong hồ sinh vật ưiy tiện, theo chiều sâu lớp nước có
thể diễn ra hai quá trình : oxy hoá hiếu khí và lên men yếm khí các chất bẩn hữu cơ.

SVTH: Nguyễn Thị Lan Hương
MSSV: 1111061464
Lớp K42KTM

19

GVHD: ThS Hoàng Lê Phương


Trường ĐHKTCN
Khoa Xây dựng và Môi trường
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty THNNMTV Kim Loại Màu Thái Nguyên
Trong hồ sinh vật tưỳ tiện vi khuẩn và tảo có quan hệ tương hỗ đóng vai trò cơ bản đối
với sự chuyển hoá các chất.
❖

Hồ sinh vật vếm khí
Có độ sâu trên 3m ,với sự tham gia của hàng trăm chủng loại vi khuẩn kỵ khí bắt
buộc và kỵ khí không bắt buộc . Các vi sinh vật này tiến hành hàng chục phản ứng hoá
sinh học để phân huỷ và biến đổi các hợp chất hữu cơ phức tạp thành những chất đơn
giản, dễ xử lý . Hiệu suất giảm BOD trong hồ có thể lên đến 70% .Tuy nhiên nước thải

sau khi ra khỏi hồ vẫn có BOD cao nên loại hồ này chỉ chủ yếu áp dụng cho xử lý
nước thải công nghiệp rất đậm đặc và dùng làm hồ bậc 1 trong tổ họp nhiều bậc .

❖

Cánh đồng tưói - Cánh đồng lọc
Cánh đồng tưới là nhũng khoảng đất canh tác, có thể tiếp nhận và xử lý nước thải.
Xử lý trong điều kiện này diễn ra dươi tác dụng của vi sinh vật, ánh sáng mặt trời,
không khí và dưới ảnh hưởng của cac hoạt động sống thực vật, chất thải bị hấp thụ và
giữ lại trong đất, sau đó các loại vi khuân có sẵn trong đất sẽ phân huỷ chúng thành
các chất đơn giản đế cây trồng hấp thụ . Nước thải sau khi ngấm vào đất , một phần
được cây trồng sử dụng . Phần còn lại chảy vào hệ thống tiêu nước ra sông hoặc bô
sung cho nước nguồn
b. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhăn tạo

■S
♦>

Phương pháp xử lý hiếu khí
Lọc sinh học
Phương pháp lọc sinh học dựa trên dựa trên quá trình hoạt động của vi sinh vật ớ màng
sinh học, oxi hoá các chất hữu cơ có trong nước. Các màng sinh học là tập thế các vi
sinh vật ( chủ yếu là vi khuân ) hiếu khí, kị khí, tuỳ tiện. Các vi sinh vật hiếu khí tập
chung ở phần lớp ngoài của màng sinh học. Ở đây chúng phát triển và gắn với giá
mang là các vật kiệu lọc ( được gọi là sinh trưởng gắn kết hay sinh trưởng bám dính ).
Trong quá trình làm việc các vật liệu lọc tiếp xúc với nước chảy từ trên xuống, sau
đó nước thải đã được làm sạch được thu gom xả vào lắng 2 . Nước của lắng 2 có thể
kéo theo mảng vờ của màng sinh học bị tróc ra khi lọc làm việc. Trong thực tế, một
phần nước đã qua lắng 2 được quay trở lại làm nước pha loãng cho các loại nứơc thải
đậm đặc trước khi vào bc lọc và giữ nhiệt cho màng sinh học làm việc.

SVTH: Nguyễn Thị Lan Hương
MSSV: 1111061464
Lớp K42KTM

20

GVHD: ThS Hoàng Lê Phương


Trường ĐHKTCN
Khoa Xây dựng và Môi trường
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty THNNMTV Kim Loại Màu Thái Nguyên
Chất hữu cơ nhiễm bẩn trong nước thải bị oxi hoá bởi quần thể vi sinh vật ở màng
sinh học. màng này thường dày khoảng 0,1-0,4 mm. Các chất hữu cơ trước hết được
phân huỷ bởi vi sinh vật hiếu khí. Sau khi thấm sâu vào màng, nước hết oxi hoà tan
vaf sẽ chuyến sang phân huỷ bởi vi sinh vật kị khí. Khi các chất hữư cơ trong nước
thải cạn kiệt, vi sinh vật ớ màng sinh học sẽ chuyên sang hô hấp nội bào và khả năng
kết dính cũng giảm, dần dần bị vỡ cuốn theo nước lọc. Hiện tượng này gọi là tróc
màng, sau đó lớp mang mới lại xuất hiện
Be lọc sinh học nhồ giọt
Bê có dạng hình vuông , hình chừ nhật hoặc hình tròn trên mặt băng , bê lọc sinh
học nhỏ giọt làm việc theo nguyên tắc sau :
Nước thải sau bể lắng đợt 1 được đưa về thiết bị phân phối , theo chu kỳ tưới đều
nước trên toàn bộ bề mặt be lọc . Nước thải sau khi lọc chảy vào hệ thống thu nước và
được dẫn ra khỏi bể .Oxy cấp cho bể chủ yếu qua hệ thống lồ xung quanh thành bể .
Vật liệu lọc của bê sinh học nhỏ giọt thường là các hạt cuội , đá ... đường kính
trung bình 20 - 30 mm. Tải trọng nước thải của bế thấp (0,5 - 1,5 m 3/m3 vật liệu lọc
/ngđ) . Chiều cao lóp vật liệu lọc là 1,5 - 2m. Hiệu quả xử lý nước thải theo tiêu chuân
BOD đạt 90% . Dùng cho các trạm xử lý nước thải có công suất dưới 1000 m 3/ngđ.

Be lọc sinh học cao tải
Be lọc sinh học cao tải có cấu tạo và quản lý khác với bể lọc sinh học nhỏ giọt ,
nước thải tưới lên mặt bể nhờ hệ thống phân phối phản lực .Be có tải trọng 1 0 - 2 0 m3
nước thải / lm2 bề mặt bể /ngđ. Nếu trường hợp BOD của nước thải quá lớn người ta
tiến hành pha loãng chúng bằng nước thải đã làm sạch . Be được thiết kế cho các trạm
xử lý dưới 5000 m3/ngđ
Đĩa quay sinh học.
Gồm hàng loạt đĩa tròn, phẳng được làm bàng PVC hoặc PS lắp trên một trục. Cái đĩa
này được đặt ngập vào nước một phần ( khoảng 30-40% theo đường kính) và quay
chậm khi làm việc. Đây là công trình hay thiết bị xử lý nước thải bàng kĩ thuật màng
sinh học dựa trên sự sinh trưỏng gắn kết của các vi sinh vật trên bề mặt vật liệu đĩa
Mương oxi hoá
Là dạng cải tiến của bê aeroten khay trộn hoàn chỉnh, làm thoáng kéo dài với bùn
hoạt tính chuyền động tuần hoàn trong mương. Do mương oxi hoá có hiệu quả xử lý

SVTH: Nguyễn Thị Lan Hương
MSSV: 1111061464
Lớp K42KTM

21

GVHD: ThS Hoàng Lê Phương


Trường ĐHKTCN
Khoa Xây dựng và Môi trường
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty THNNMTV Kim Loại Màu Thái Nguyên
BOD, COD, N, p cao, quản lý đơn giản, ít bị ảnh hưởng khi có sự thay đổi về thành
phần, lưu lượng nước thải đầu vào nên thường được sử dụng xử lý nước thải có biên
độ dao động lớn về chất lượng và lưu lượng giữa các giờ tong ngày.

❖

Be Aeroten
Là bể chứa hổn hợp nước thải và bùn hoạt tính , khí được cấp liên tục vào bể để
trộn đều và giừ cho bùn ở trạng thái lơ lửng trong nước thải và cấp đủ oxy cho vi sinh
vật oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải . Khi ở trong bể , các chất lơ lửng đóng
vai trò là các hạt nhân để cho các vi khuẩn cư trú , sinh sản và phát triển dần lên thành
các bông cặn gọi là bùn hoạt tính . Vi khuẩn và các vi sinh vật sống dùng chất nền
(BOD) và chất dinh dường (N , P) làm thức ăn để chuyển hoá chúng thành các chất trơ
không hoà tan và thành các tế bào mới . số lượng bùn hoạt tính sinh ra trong thời gian
lưu lại trong be Aerotank của lượng nước thải ban đầu đi vào trong bể không đủ làm
giảm nhanh các chất hữu cơ do đó phải sử dụng lại một phần bùn hoạt tính đã lắng
xuống đáy ở bể lắng đợt 2, bằng cách tuần hoàn bùn về bể Aerotank để đảm bảo nồng
độ vi sinh vật trong bể . Phần bùn hoạt tính dư được đưa về bể nén bùn hoặc các công
trình xử lý bùn cặn khác để xử lý .Bể Aerotank hoạt động phải có hệ thống cung cấp
khí đầy đủ và liên tục.

V

Phương pháp xử lỷ yếm khỉ
Quá trình phân hủy kỵ khí là quá trình phân hủy sinh học các chất hữu cơ có trong
nước thải trong điều kiện không có oxy để tạo ra sản phẩm cuối cùng là khí CH 4 và
C02 (trường họp nước thải không chứa NO3' và S042'). Cơ chế của quá trình này đến
nay vẫn chưa được biết đến một cách đầy đủ và chính xác nhưng cách chung, quá trình
phân hủy có thể được chia ra các giai đoạn

❖

Xử lý nước thải bằng phưog pháp lọc kị khí vói sinh trưỏng gắn kết
Đây là phương pháp xử lý nước thải kị khí dựa trên cơ sở sinh trướng bám dính

với vi khuân kị khí trên các giá mang.
Lọc kị khí với sinh trưởng gắn kết trên giá mang hữu cơ: Trong phương pháp này
lớp vi sinh vật phát triển thành màng mỏng trên vật liệu làm giá mang bàng chất dẻo,
có dòng nước đẩy chảy qua. Lọc kị khí là một tháp đầy chứa các loại vật liệu lọc khác
nhau, dùng để khử các chất hữu cơ cacbon có trong nước thải. Nước thải đi từ dưới lọc
hướng lên, phía trên được tiếp xúc với vật liệu lọc. Trên mặt các loại vật liệu có các vi
sinh vật kị khí và tuỳ tiện phát triên dính bám thành màng mỏng. Lớp màng này không

SVTH: Nguyễn Thị Lan Hương
MSSV: 1111061464
Lớp K42KTM

22

GVHD: ThS Hoàng Lê Phương


20H’

= Zn(OH)2

2ƠH"

= Zn(OH)2

20H_
20H"

Trường2 ĐHKTCN
Khoa Xây dựng và Môi trường

= Zn(OH)
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty THNNMTV Kim Loại Màu Thái Nguyên
= Zn(OH)2

2ƠH"

bị rửa 2trôi,
Lọcthời
nước
gianaxit
lưuqua
lại lớp
ở đóvậtcóliệu
thể có
tới tính
100 trung
ngày. hoà:
Do vậy
sử dụng
bể lọckhi
kị phạm
khí thích
vi điều
hợp
= Zn(OH)
cho xửnhỏ,
chỉnh
lý nước
lưu lượng
thải cónước

nồngcần
độ xử
ô nhiễm
lý thấp,
thấp
trong
với quá
nhiệttrình
độ không
trung hoà
khí ngoài
khôngtrời.
tạo Trong
ra kết
bổ lọc khi các chất hữu cơ tiếp xúc với màng dính bám trên bề mặt vật liệu lọc sẽ được
tủa.
hấp thụ và
Hấp
phân
thụhuỷ.
khí Bùn
axit cặn
bằng
được
nước
giữkiềm
lại trong
hoặckhe
hấprồng
thụ của

amoniac
lóp lọc,
bàng
sau nước
2-3 tháng
axit xả
có
bùn cặnkhí
nguồn
và thau
thải rửa
thuận
lọc.tiện cho quá trình hấp thụ, phạm vi điều chỉnh nhỏ, lưu lượng
thấp.Lọc kị khí với vật liệu giả lỏng trương nở: Trong phương pháp này vi sinh vật
nước trên
thải lớp
phátvậtsinh
nhàdòng
máynước
đều dâng
có hàm
lượng
được Do
cố định
liệutừhạtcácđợckhâu
giãntrong
nở bởi
lêníao
choPH
sự thấp

tiếp
(không
có
nguồn
thải
có
tính
kiềm),
phạm
vi
điều
chỉnh
PH
khá
lớn
từ
PH
=
2,
xúc của màng sinh học với các chất hữu cơ trong một đơn vị thể tích là lớn nhất. 75
Dođến
có
PH
= 5,5được
- 9, mật
mặt độ
khác
nướcvậtthải
lớn xốp,
kim trương

loại nặng
sẽ tạo
thể giừ
caotrong
vi sinh
trêncóbềchứa
mặtlượng
vật liệu
nở do
nênđóloại
lọc
thành
khidùng
trung
Do thải
vậy,đô
phương
pháp
dụng để trung hoà nước thải
này cókết
thể tủa
được
xửhoà.
lý nước
thị trong
thờiđược
gian sử
ngắn.
nhà máy là phương pháp Bồ xung tác nhân hoá học.
nưóc

thải
lóplàbùn
khí
vói dòng
hưóng lên. ( UASB)
Tác nhân Xử
hoálý
học
được
bổ ỏ’
xung
vôikịsữa
Ca(OH)
2 5%.
+ kỵ khí (UASB) xảy ra quá trình phân huỷ
Nguyên
làmphán
việc:úng
Trong
bê hoà:
sinh H
học
Phương lýtrình
trung
+ OH -> H2Ơ
các chất hữu cơ hòa tan và dạng keo trong nước thải với sự tham gia của các vi sinh
kết tủa:
vật yếm khí. Phương
Vi sinh pháp
vật yếm

khí sẽ hấp thụ các chất hữu cơ hoà tan có trong nước
thải, Phương
phân huỷpháp
và chuyên
khí học
(khoảng
70 tủa
- 80%
metan,
30%
này dựahoá
trênchúng
phản thành
ứng hoá
tạo kết
giữalàchất
đưa 20
vào- nước
là cacbonic).
Bọt nặng
khí sinh
bám
bùn thải,
cặn, kết
nôi tủa
lên này
trên được
làm xáo
và gây
ra

thải
và kim loại
cần ra
tách
có vào
tronghạtnước
táchtrộn
ra khỏi
nước
dòngbởi
tuân
thải
quáhoàn
trình cục
lắng,bộlọctrong
hoặclóp
keo cặn
tụ. lơ lửng. Hiệu quả khử BOD và COD có thê đạt
70 - 90%.
Hiệu suất tạo kết tủa phụ thuộc vào: tính chất kim loại nặng, PH môi trường, tác
nhân
ức nước
chế...thải
Nhưbằng
vậy biện
thông
quahóa
việchọc
điều chỉnh PH môi trường tham gia phản
2.3.3 gây

Xử lý
pháp
ứng, ta có thể Trung
lựa chọn
trị PH
hoàgiá
nước
thải.mà tại đó kim loai kết tủa lớn nhất hoặc tổng kết tủa
tạo thành
lớnhòa
nhất.nước thải là quá trình đưa nước thải có tính axit hoặc tính kiềm về
Trung
Sử
dụng
hoá chất
tạotính
kết trước
tủa là khi
vôithải
sữa raCa(OH)
5%, phương
phản trình
ứng tạo
nước có môi trường
trung
nguồn2 hoặc
sử dụng trình
cho công
xử
kết

tủa
tương
ứng
là:
lý tiếp theo.
Phương trinh phản ứng của quá trình trung hòa nươc thải:
H+ + OH'
H20
Quá trình có thể được thực hiện bằng các phương pháp:
Trộn lẫn nước thải chứa axit với nước thải chứa kiềm: được sử dụng khi
nguồn nước thải có tính axit và nguồn nước thải có tính kiềm gần nhau.
Bổ xung tác nhân hoá học: sử dụng khi hàm PH trong môi trường nước quá
thấp hoặc quá cao, phạm vi điều chỉnh lớn, các nguồn thải có tính axit và tính kiềm
không thuận tiện cho quá trình hoà trộn.

Phương pháp điện hoả.
Dựa trên Cơ sở của quá trình oxy hoá khử để tách kim loại trên các điện cực
nhúng trong nước thải chứa kim loại nặng khi cho dòng điện một chiều chạy qua.
Phương pháp này cho phép tách các ion kim loại ra khỏi nước mà không cần cho thêm
hoá chất, tuy nhiên thích hợp cho nước thải có nồng độ kim loại cao (> lg/1).

SVTH: Nguyễn Thị Lan Hương
MSSV: 1111061464
Lóp K42KTM
Lớp

24GVHD:GVHD:
ThS Lê
Hoàng
Lê Phương

ThS Hoàng
Phương

23


Zn2+
Mn2+
Pb2+
Cd2+

2ƠH’
20H_

= Zn(OH)2
= Zn(OH)2

Trường= ĐHKTCN
Khoa Xây dựng và Môi trường
20H~
Zn(OH)2
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty THNNMTV Kim Loại Màu Thái Nguyên
2ƠH’
= Zn(OH)2

Trong
nước
thải
kẽm
phân,

hàmtủalương
các kim
38,75
ứng, ta
thể
lựa
chọnnhà
giá máy
trị PH
màđiện
tại đó
kim tổng
loai kết
lớn nhất
hoặc loại
tổng=kết
tủa
= có
Zn(OH)
2
Cu2+
+
2ƠH~
(mg/1)
< 1000
(mg/1), do đó không thích họp để sử dụng phương pháp điện hoá.
tạo
thành
lớn nhất.
Phương pháp điện hoá. 2.3.4 Sử

Xử dụng
lỷ nước
biệntủapháp
hóasữa
lỷ Ca(OH) 2 5%, phương trình phản ứng tạo
hoáthải
chấtbằng
tạo kết
là vôi
Trung
kết tủa tương ứng
là: hoà nước thải.
Trung hòa nước thải là quá trình đưa nước thải có tính axit hoặc tính kiềm về
nước có môi trường trung tính trước khi thải ra nguồn hoặc sử dụng cho công trình xử
lý tiếp theo.
Phương trinh phản ứng của quá trình trung hòa nươc thải:
H+ + OH' -»
H2 0
Quá trình có thế được thực hiện bằng các phương pháp:
Trộn lẫn nước thải chứa axit với nước thải chứa kiềm: được sử dụng khi
nguồn nước thải có tính axit và nguồn nước thải có tính kiềm gần nhau.
Bổ xung tác nhân hoá học: sử dụng khi hàm PH trong môi trường nước quá
thấp hoặc quá cao, phạm vi điều chỉnh lớn, các nguồn thải có tính axit và tính kiềm
không thuận tiện cho quá trình hoà trộn.
axitcủa
quaquá
lóptrình
vật liệu
hoà: kim
sử dụng

khi phạm
vi điều
DựaLọc
trênnước
cơ sở
oxy có
hoátính
khửtrung
đê tách
loại trên
các điện
cực
chỉnh nhỏ,
lượng
xử loại
lý thấp,
quá trình
hoà không
tạo raqua.
kết
nhúng
tronglunnước
thảinước
chứacầnkim
nặngtrong
khi cho
dòng trung
điện một
chiều chạy
tủa.

Phương
pháp này cho phép tách các ion kim loại ra khỏi nước mà không cần cho thêm
thụ khí
axit
bàng
kiềmcóhoặc
thụ loại
amoniac
nước axit ...: có
hoá chất, Hấp
tuy nhiên
thích
hợp
cho nước
nước thải
nồnghấp
độ kim
cao (>bàng
lg/1).
nguồnTrong
khí thải
cho quá
thụ,
phạm
điều chỉnh
nhỏ,
nướcthuận
thải tiện
nhà máy
kẽmtrình

điện hấp
phân,
tổng
hàmvilương
các kim
loạilưu= lượng
38,75
thấp. < 1000 (mg/1), do đó không thích họp đế sử dụng phương pháp điện hoá.
(mg/1)
Do nướcKeo
thảitụphát sinh từ các khâu trong nhà máy đều có hàm lượng PH thấp
(không
có
nguồn
thải
tính
phạmcác
vi điều
chỉnh
khá lớn
= thước
2, 75 đến
Quá trình lắng
cơcó
học
chỉkiềm),
tách được
hạt chất
rắnPHhuyền
phùtù'

cóPH
kích
lớn
2
PH
=
5,5
9,
mặt
khác
trong
nước
thải
có
chứa
lượng
lớn
kim
loại
nặng
do
tạo
hơn 10' mm, còn các hạt nhỏ hơn ớ dạng keo không thế lắng được. Ta có thế đó
làmsẽtăng
thành
kết
tủa
khi
trung
hoà.

Do
vậy,
phương
pháp
được
sử
dụng
đế
trung
hoà
nước
thải
kích cờ của chúng nhờ tác dụng tương hỗ giữa các hạt phân tán liên kết vào các tập
nhà
là phương
xung
tác nhân
học.hết cần trung hòa điện tích của chúng,
hợp máy
hạt để
có thề pháp
lắng Bô
được.
Muốn
vậy,hoá
trước
Tác
nhân
hoá
học

được
bổ
xung
là
vôi
sữa
Ca(OH)
2 5%.tích các hạt được gọi là quá
để liên kết chúng lại với nhau. Quá trình trung
hòa điện
trình Phương
đông tụ, trình
còn quá
trình
thànhhoà:
các bông
phán
ứngtạotrung
H + + lớn
OHtừ Hcác
20 hạt nhỏ gọi là quá trình keo
tụ.
Phương pháp kết tủa:
Các hạt lơ lửng trong nước đều mang điện tích âm hoặc dương. Các hạt có nguồn
Phương pháp này dựa trên phản ứng hoá học tạo kết tủa giữa chất đưa vào nước
gốc từ silic và các hợp chất hữu Cơ mang điện tích âm, các hạt hidroxit sắt và hidroxit
thải và kim loại nặng cần tách có trong nước thải, kết tủa này được tách ra khỏi nước
nhôm mang điện tích dương. Khi thế điện động của nước bị phá vờ, các hạt mang điện
thải bởi quá trình lang, lọc hoặc keo tụ.
tích này sẽ liên kết lại với nhau thành các tổ hợp các phần tử, nguyên tử hay các ion tự

Hiệu suất tạo kết tủa phụ thuộc vào: tính chất kim loại nặng, PH môi trường, tác
do. Các tổ hợp này chính là các hạt bông keo. Có hai loại bông keo: loại kị nước và
nhân gây ức chế... Như vậy thông qua việc điều chỉnh PH môi trường tham gia phản
loại ưa nước. Loại ưa nước thường ngậm thêm các phân tử nước cùng vi khuẩn, vi rút.
Loại keo kị nước đóng vai trò chủ yếu trong công nghệ xử lý nước nói chung và trong
xử lý nước thải nói riêng.

SVTH: Nguyễn Thị Lan Hương
MSSV: 1111061464
Lóp K42KTM
Lớp

25

26GVHD:
GVHD:ThS
ThSHoàng
HoàngLê
LêPhương
Phương


Trường ĐHKTCN
Khoa Xây dựng và Môi trường
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty THNNMTV Kim Loại Màu Thái Nguyên
Các chất đông tụ thường dùng trong mục đích này là các muối sắt, muối nhôm
hoặc hỗn hợp của chúng.
Các muối sắt có ưu điềm hon so với các muối nhôm trong việc làm đông tụ các
chất lơ lửng của nước vì:
-

Tác dụng tốt hơn ớ nhiệt độ thấp

-

Khoảng pH tác dụng rộng hon

-

Tạo kích thước và độ bền bông keo lớn hơn

-

Có thể khử được mùi khi có H2S.

Nhưng muối sắt cũng có nhược điểm: chúng tạo thành phức hòa tan làm cho nước
có màu.
Những chất kết lắng thành bùn và trong bùn có chứa nhiều hợp chất khó tan. Việc
sử dụng làm phân bón cần phải xem xét, cân nhắc, vì bùn này có thê làm cho cây trồng
khó tiêu hóa.
Tuyển nổi
Tuyển nổi là quá trình hóa lý phức tạp. Trong đó các phần tử có bề mặt kị nước sẽ
có khả năng kết dính vào bọt khí. Khi các bọt khí và các phần tử phân tán cùng chuyển
động trong nước, các phân tử này sê bám trên bề mặt các bọt khí và nổi lên. Những
phân tử nào không có khả năng kết dính với bọt khí thì chúng sê ở lại trong nước.
Cơ sớ của quá trình tuyến nôi:
Thực chất của quá trình tuyển nổi là kết dính các phân tử chất bẩn với bề mặt phân
chia giữa khí và nước.
Trong nước, các phân tủ’ chất bẩn chỉ dính bám vào bề mặt bọt khí khi chúng
không hoặc kém bị tấm ước đối với nước. Khả năng tấm ước của một số chất lỏng tùy

thuộc vào độ phân cực của chứng.
Những chất kỵ nước là những chất có cấu tạo phân tử theo kiểu không phân cực và
do đó không có khả năng hydrat hóa. Chúng có độ ẩm nhỏ nhất và do đó sê dễ tuyển
nổi nhất.
Những chât có câu tạo phân tử kiêu dị cực (một đâu phân cực và một đầu không
phân cực) thì phía nhóm phân cực có khả năng bị hydrat hóa, còn phía các nhóm
hydrocacbon kỵ nước sẽ dính vào bọt khí.

SVTH: Nguyễn Thị Lan Hương
MSSV: 1111061464
Lớp K42KTM

27

GVHD: ThS Hoàng Lê Phương


Trường ĐHKTCN
Khoa Xây dựng và Môi trường
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty THNNMTV Kim Loại Màu Thái Nguyên
Các kỹ thuật tuyển nổi:
Tuyển nổi với tách bọt khí từ dung dịch: trạm tuyển nổi chân không, tuyển
nổi áp lực, có áp lực và bơm hồn họp khí nước.
-

Phương pháp tuyển nổi phân tán không khí bàng cơ giới kiểu hướng trục.

-

Tuyến nôi với không khí nén qua tấm xốp, ổng có lồ.

-

Tuyên nôi điện, tuyên nôi hóa học và sinh học.

Trao đổi ion
Thực chất phương pháp trao đồi ion là một quá trình trong đó các ion trên bề mặt
của nhựa trao đồi với các ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau.
Các chất này gọi là các ion. Chúng hoàn toàn không tan trong nước.
Phương pháp này dùng để làm sạch nước nói chung trong đó có nước thải, loại ra
khỏi nước các ion kim loại như: Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, Mn... cùng như các hợp chất
chứa asen, phosphor, xianua và các chất phóng xạ. Phương pháp này được dùng phổ
biến để làm mềm nước, loại ion Ca2+, Mg2+ra khỏi nước cứng.
Các chất trao đôi ion là họp chất hữu cơ tổng họp rất phong phú, chúng là các cao
phân tử, có bề mặt riêng lớn, các gốc hidro của chúng tạo thành lưới không gian với
các nhóm chức trao đổi ion cổ định. Các loại nhựa tổng hợp cũng có tính chất trao đổi
ion.

2.4 Lựa chọn phương án xử lý

SVTH: Nguyễn Thị Lan Hương
MSSV: 1111061464
Lóp K42KTM

28

GVHD: ThS Hoàng Lê Phương


Trường ĐHKTCN

Khoa Xây dựng và Môi trường
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty THNNMTV Kim Loại Màu Thái Nguyên
Nước thải

Song Chắn rác

Ca(OH)2

Trao đối ion

Sân phơi bùn

Đóng rắn chôn lấp

Nước sạch

2.5 Xâv dựng SO' đồ công nghệ xử lý

SVTH: Nguyễn Thị Lan Hương
MSSV: 1111061464
Lớp K42KTM

29

GVHD: ThS Hoàng Lê Phương


Trường ĐHKTCN
Khoa Xây dựng và Môi trường
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty THNNMTV Kim Loại Màu Thái Nguyên

Chương 3: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải
3.1 Tính toán các thông số của các thiết bị
Lưu lượng nước thải tính toán
Lưu

lượng

trung

bình

ngày

đêm:

Qtb

=

250

m 3/ngày

đêm

Lưu lượng trung bình giờ:
=^=^=!0,417ms/h

Q\b

Lưu lượng trung bình giây:
- Qtb - = 0,0029 m Vh
24x3600 24x3600
Lưu lượng nước thải lớn nhất theo giò:

Qhrnax=Qhtb.kh
Với k là hệ số vượt tải theo giờ lớn nhất k = 1,5^-3,5, chọn kh= 2,5
->
Qh max = 10,417. 2,5 =26,0425 m3/h
Lưu lượng nước thải lớn nhất theo giây:
Qs = Qh ™x /3600 =0,0072 m-' /s
h

3.1.1

h

Tính toán bế điều hòa

a. Nhiệm vụ
Qúa trình sản xuất của Công ty làm việc theo ca, do đó nước thải phát sinh sẽ
thay đồi theo giờ. Đe giảm thể tích cần thiết của công trình xử lý cũng như nâng cao
hiệu quả xử lý của toàn hệ thống, yêu cầu nước khi đưa vào hệ thống xử lý phải có lưu
lượng ổn định. Để thực hiện nhiệm vụ trên, bể điều hòa được sử dụng để ổn định lưu
lượng nước thải trước khi đưa vào hệ thống xử lý. Ngoài ra, với thời gian lưu thích
họp, bế điều hòa cũng có tác dụng loại bỏ một phần các hạt cặn có kích thước lớn ra
khỏi nước thải.
h. Tính toán
Thể tích bể điều hòa:

V

=

Qh,b

X

t=

10,417x6

=

62,5

m3/h

Trong đó:
ọV' Lưu lượng trung bình giờ, Q = 10,417 m3/h
t: Thời gian lưu nước trong bế điều hoà (4-8 giờ), Chọn t=6giờ
Chọn chiều cao làm việc của bê là h = 4 m, chiều cao bảo vệ là hbv = 0,5 m.
Diện tích bê điêu hòa:
V 62 5
9
_
,
F = T" = ~~~ =15,6 m2 => chọn
F = 16 m2
v

h4

SVTH: Nguyễn Thị Lan Hương
MSSV: 1111061464
Lớp K42KTM

30

GVHD: ThS Hoàng Lê Phương


+1=

u +1=3(ống)
Thông số

Giá trị

Thời gian lưu nước
củaĐHKTCN
bể
điều hoà, t(h)
Trường
Trường
ĐHKTCN

6

h thước bế điều hoà

Khoa
KhoaXây
Xâydựng
dựngvàvàMôi
Môitrường
trường
Thiết
Thiếtkế
kế
hệ
hệ
thống
thống
xử
xử
lý
lý
nước
nước
thải
thải
Công
Công
ty
ty
THNNMTV
THNNMTV
Kim
Kim
Loại

Loại
Màu
Màu
Thái
Thái
Nguyên
Nguyên
Chiều dài, L(m)
4

Chiều rộng, B(m)
4
Chọnđường
kích thước
bê: chính là 170 mm. Khi đó, vận tốc khí trong ống chính là
Chọn
kính ống
Chiều
cao,
H(m)
4.5
Chiều
dài,
L=4m
Chiều
rộng,
B
=
4
m

Số ống nhánh phân phối khío(ống)
3
*4
3 75*4
tích xây
bế (m/phút)
điều hòa:
vcThể
= ——T
= dựng
’/3 4 của
= 165
Đường kính ống nhánh, vd(mm)
+ hbv2) = 4x4x(4+0,5)100
= 72 (m3)
tt = Lx Bx(h
2
7T*d
7Ĩ*0,\1
Lưu
lượngc(lỗ)
khí cần cung cấp cho be25điều hòa:
Số lỗ phân phối trên 1 ống
nhánh
Áp
cần thiết
hệ thống
khí và
nén:ngăn mùi trong bê điều hòa cần cung cấp một
Đelựctránh

hiện cho
tượng
lắng cặn
Đường kính ống chính (mm)
170
lượng H
khí
thường xuyên.
c = hd + hf + h c + H
Qkk = qkkxV = 0,013x72 = 0,936 (rnVphút)
Trong
Trongđó:
đó:
hdq: kktổn
thất áp
theo
chiều
dài đường
: lượng
khílựccần
thiết
để xáo
trộn, qống
0,01(m)
- 0,015 m3/m3.phút ; chọn qkk =
kk = dẫn
3
3
0,013 (m
/m .phút)

hc: Tổn
thất qua thiết bị phân phối, (m)
Không khí được phân phối qua hệ thống ống châm lồ với đường kính 4 mm,
thất
hd các
+ hlồ
c không vượt quá 0,4 m. Chọn h d + hc = 0,4 (m)
khoảngTổn
cách
giũa
là 150 mm. Khi đó, số lỗ phân phối trên mỗi nhánh là:
Hf: Tổn thất cục bộ của ổng phân phổi khí (m).
Tổn thất hf không vượt quá 0,5 m.
Vậy áp lực tong cộng:
Hc = 0,4 +0,5 + 4 = 4,9 (m)
10,33
+ //, = 10,33 + 4,9
Áp lực
khí nén:
10,33
1,47
(amt)
N l ỉ = 10,33
ÕJ7-1=è-|=25(lỗ)

Công
Với suất
diệnmáy
tích nén:
đáy bể là 4 m x4 rn, ta cho các ống sục khí đặt dọc theo chiều dài

<
bể, cácN ống
được đặt
trên các34400«
giá đờ ở(l,47°'”-l)«32,76
độ cao 20 cn so với= 31đáy
"-l)*<7_
J bể.
= 34400*(p
102*77
102*0,7*60
’'
’
Khoảng cách giữa các ống nhánh là 1,5 m, các ống cách tường là 1 m. Khi đó,

số ốngTrong
nhánhđó:
được phân bố là:
1 không,khí cần cung
4-2x1
x
q: LưuB-2x
lượng
cấp, q = 32,76 (m3/phút) = 0,546 (m3/s).
n=
77: Hiệu suất của máy bơm, 77= 0,7
Vậnkếttốc
khí tính
ra toán
khỏi lồ thường từ 5 - 2 0 m/s, chọn V = 15 m/s.

Tổng
kết quả
Lưu lượng khí đi qua từng ống nhánh:
Bảng 3.3. Các thông số thiết kế bể điều hòa.
qkk= — =
1,25 (m3/phút)
n

Lưu lượng khí đi qua các lồ sục khí:
qkk/iỗ =77^=
N,

= 0,03 (m3/phút)

Khi đó, đường kính lồ
4x0,014
3
x
_ 7 12 10 = 86 (mm)
7ix4x60
Chọn đường kính ống là dn = 100 mm. Khi đó, vận tốc trong ống nhánh là:
vn

7T * d 2 n

n x 095
, í(m/phút)

SVTH:
SVTH:Nguyễn

NguyễnThị
ThịLan
LanHương
Hương
MSSV:
MSSV:1111061464
1111061464
Lớp
LớpK42KTM
K42KTM

3231

GVHD: ThS
GVHD:
Hoàng
ThSLê
Hoàng
Phương
Lê Phương


Trường ĐHKTCN
Khoa Xây dựng và Môi trường
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty THNNMTV Kim Loại Màu Thái Nguyên

3.1.2

Tính toán bế phản ứng bông keo tụ
Nhiệm vụ

Nước thải có giá trị pH thấp, mặt khác trong nước có chứa các một lượng lớn kim loại
nặng, do đó sử dụng bế phản ứng đe nâng pH của nước thải đến giá trị thích hợp, qua
đó tạo điều kiện đê quá trình kết tủa các ion kim loại dưới dạng hydoroxyt xảy ra.
Phương trình phản ứng của quá trình kết tủa:
Men+ + nOH -> Me(OH)n ị
Hóa chất được sử dụng là vôi sữa Ca(OH)2 5%
Trong các ion kim loại cần xử lý, Cd 2t là ion có độ độc cao nhất, do đó cần xử
lý triệt để trước khi thải ra môi trường, theo tiêu chuẩn TCVN 5945 - 2005 - Nước
thải công nghiệp, hàm lượng Cd cho phcp trong nước thải đầu ra là m Cd = 0,01 (mg/1).
Như vậy để thuận lợi trong quá trình xử lý, hệ thống cần được tính toán và thiết kế
theo hiệu suất tách Cd là lớn nhất..
Quá trình làm sạch nước bằng đông keo tụ gồm 2 giai đoạn:
+ Định lượng, khuấy trộn hóa chất với nước thải.
+ Phản ứng tạo thành bông keo và lắng.
❖ Tính toán
• Thùng trộn phèn:
- Dung tích:
Q.n.Pn

wh = ^

p

1000Jbh
.y
Trong đó:
n: thời gian giữa 2 lần hòa tan phèn, Q = 1200^-10000 mg/1 —> n = 12 h.
Pp: lượng phèn dự tính cho vào nước. Được xác định theo TCXD 33-1985,
chọn Pp = 140.10"3 kg/m3.bh:

bh: nồng độ dung dịch phèn hòa trộn, bh = 10+17%, chọn bh = 15%.
y: khối lượng riêng, y = 1 tấn/m3.
„7 _1500.12.1400.10'3
=

24.1000.0,15.1

„

3

=07m.

SVTH: Nguyễn Thị Lan Hương
MSSV: 1111061464
Lớp K42KTM

33

GVHD: ThS Hoàng Lê Phương


Khoa Xây dựng và Môi trường
Trường ĐHKTCN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty THNNMTV Kim Loại Màu Thái Nguyên
- Chọn thùng có dạng hình trụ với chiều cao h = 0,7m
—> Đường kính của thùng là:

-

Chọn chiều cao bảo vệ hbv = 0,lm —► Chiều cao thùng là:

H = hbv + h = 0,1 + 0,7 = 0,8m.
Thiết bị định lượng: sử dụng van Khavanski.
Nguyên tắc làm việc: Phao 2 làm bằng sắt tây hay thép lá, noi trên mặt nước đế
đảm bảo dung dịch phèn vào bê trộn dưới cột áp H cố định, nghĩa là mực nước trong
bể định lượng không ảnh hưởng đến liều lượng chất phản ứng đưa vào bể trộn. Dung
dịch phèn chảy qua màng chắn có lỗ thu hẹp 8 ở đầu ổng thu dung dịch đáy phao vào
ổng cao su, qua vòi dẫn dung dịch sang bể trộn. Lỗ thu hẹp của màng phải có đường
kính phù hợp với cột nước H, sao cho dung dịch không chảy đầy trong ống cao su. Đe
tránh không khí đọng lại chồ cao của ông gây hiện tượng có áp phải bố trí ống thông
hơi 6 có độ cao cao hơn mức nước trong bể.

Hình 3.2. Van Khavanski.
Bẻ định lượng.
Van định lượng.
Ống cao su.
Ống dẫn dung dịch vào bể định lượng.

5. Ống thông hơi.
6. Ống thu dung
dịch
7. Màng chắn có lỗ
thu.

• Bô phản úng.
- Thể tích bể.

SVTH: Nguyễn Thị Lan Hương
MSSV: 1111061464

Lớp K42KTM

34

GVHD: ThS Hoàng Lê Phương


Khoa Xây dựng và Môi trường
Trường ĐHKTCN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty THNNMTV Kim Loại Màu Thái Nguyên
V = Qtbs.t= 15x60x0,0072 = 6,48 m3. [7]
Với t: thời gian lưu nước t = 10^-30 phút, chọn t = 15 phút.
Chọn số nguyên đơn n = 2.
- Thể tích mỗi nguyên đơn là:
rì z
Chọn chiều sâu mức nước trong bể là h = 1,2 m.
Chọn nguyên đon có dạng hình vuông —> Diện tích 1 nguyên đon là:

- Chiều dài và rộng của 1 nguyên đơn là:
a = -Ịĩ7 =\fĩj = 1,64 m. => Chọn a = 2m
- Chiều cao thực của bể:
H = h + hbv = 1,2 + 0,2 = 1,4 m.
Trong đó: hbv chiều cao bảo vệ, chọn hbv = 0,2 m.
- Thể tích xây dựng của bể.
vxd = 2x(a2xH) = 2x(l ,642X 1,4) = 7,53 m3.
- Chọn loại có 2 bản đối xứng nhau qua trục có ti lệ chiều dài (L) và chiều rộng
(B) của bản cánh khuấy là L/B = 20. Theo quy phạm tổng diện tích cánh khuấy bàng
15^20% diện tích ngang của bể, chọn là 15%. [5]
Fc = 0,15xFnb = 0,15x2,296 = 0,344 m2.
với Fnb=axH=l,64x1,4=2,296(m2)

- Tiết diện 1 bản là:

SVTH: Nguyễn Thị Lan Hương
MSSV: 1111061464
Lớp K42KTM

35 GVHD: ThS Hoàng Lê Phương


Trường ĐHKTCN
Khoa Xây dựng và Môi trường
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty THNNMTV Kim Loại Màu Thái Nguyên

D

Hình 3.3. Cánh guồng
Theo TCXD 51-84 mép ngoài cùng của cánh thành bể một khoảng
1 = 0,15-K),2 m, chọn 1 = 0,2 m.
Đường

kính

cánh

2R,

=

3-21

=

Chọn

bán

kính

vòng

guồng

2-2x0,2=1,6
khuấy

RỊ

=

m
0,5

Chọn R2=0,3
Chọn chiều dài bản cánh B= = 2Q- =0,08 m
Mồi buồng đặt 1 động cơ điện có tốc độ quay là:n 2
ni

=

12

v/ph.

n2 = 10 v/ph.
• Buồng 1 :
-

Thể tích buồng 1: Vi = v2 = a2xH = l,642xl,4 = 3,8 m3.

-

Tốc độ chuyến động tương đối của cánh khuấy so với nước là:

= 0,47 m/s. [7]
= 0,28 m/s. [7]
- Năng lượng cần quay cánh khuấy là:
N, =S,.C.F.(v,3 + v23)

SVTH: Nguyễn Thị Lan Hương
MSSV: 1111061464
Lớp K42KTM

[7]

36

GVHD: ThS Hoàng Lê Phương