Nghiên cứu công nghệ cải tạo xử lý nước thải nhà máy spindex hà nội giai đoạn 2 (tt)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.31 MB, 68 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
---------------------------
NGUYỄN VĂN THỊNH
NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CẢI TẠO XỬ LÝ
NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SPINDEX HÀ NỘI
GIAI ĐOẠN 2
LUẬN VĂN THẠC SĨ: KỸ THUẬT CƠ SỞ HẠ TẦNG
Hà Nội – 2015
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
---------------------------
NGUYỄN VĂN THỊNH
KHÓA 2013-2015
NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CẢI TẠO XỬ LÝ
NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SPINDEX HÀ NỘI
GIAI ĐOẠN 2
Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ sở hạ tầng
Mã số: 60.58.02.10
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ SỞ HẠ TẦNG
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
GS.TS. HOÀNG VĂN HUỆ
Hà Nội – 2015
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin trân thành cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ của khoa đào tạo Sau đại học Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, sự tận tình giảng dạy của các thày cô trong suốt
khóa học và sự giúp đỡ của bạn bè cùng lớp.
Tôi xin trân thành cảm ơn và bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Giáo sư - Tiến sỹ
Hoàng Văn Huệ đã trực tiếp, tận tình hướng dẫn, chỉ bảo trong suốt thời gian thực
hiện luận văn và cung cấp nhiều thông tin khoa học có giá trị để luận văn này được
hoàn thành.
Tôi xin cảm ơn sự giúp đỡ của Lãnh đạo, cán bộ các cơ quan:
Công ty TNHH nhà máy SPINDEX Hà Nội, Công ty Công nghệ và Môi trường
Delco đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình thu thập các tài liệu phục vụ
luận văn.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến người thân, bạn bè và đồng nghiệp đã
động viên, giúp đỡ tôi trong thời gian qua.
Một lần nữa, tôi xin trân trọng cảm ơn!
TÁC GIẢ LUẬN VĂN
Nguyễn Văn Thịnh
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sỹ này là công trình nghiên cứu khoa học độc lập
của tôi. Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là trung thực và có
nguồn gố rõ ràng.
TÁC GIẢ LUẬN VĂN
Nguyễn Văn Thịnh
MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
Danh mục các bảng, biểu
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
Khái niệm các thông số cơ bản
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
Chương 1. TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY
GIAI ĐOẠI 1 .......................................................................................................... 4
1.1
Giới thiệu chung về nhà máy Spindex Hà Nội ............................................ 4
1.2
Thực trạng về công nghệ sản xuất nhà máy ................................................ 6
1.3
Thực trạng xử lý nước thải của nhà máy ..................................................... 7
1.3.1
Thực trạng về hệ thống cấp thoát nước nhà máy .................................. 7
1.3.2
Thực trạng về hệ thống xử lý nước thải nhà máy.................................. 9
1.4
Đánh giá thực trạng hệ thống xử lý nước thải giai đoạn 1 ......................... 18
1.5
Tình hình nghiên cứu liên quan đến xử lý nước thải rửa mạ ..................... 19
1.5.1
Các đề tài nghiên cứu hệ thống xử lý nước thải nói chung ................. 19
1.5.2
Những nghiên cứu về xử lý nước thải rửa mạ..................................... 20
1.5.3
Những vấn đề cần giải quyết của luận văn ......................................... 24
Chương 2. CƠ SỞ KHOA HỌC ............................................................................ 25
2.1
Lý thuyết xử lý nước thải mạ.................................................................... 25
2.1.1
Đặc điểm của quá trình mạ điện: ........................................................ 25
2.1.2
Các vấn đề môi trường trong công nghệ mạ: ...................................... 31
2.1.3
Ảnh hưởng do chất ô nhiễm gây ra .................................................... 38
2.1.4
Các biện pháp giảm thiểu: .................................................................. 40
2.1.5
2.2
Các phương pháp xử lý nước thải ngành mạ điện:.............................. 44
Cơ sở lý thuyết công trình cho xử lý nước thải mạ.................................... 47
2.2.1
Điều hòa lưu lượng ............................................................................ 47
2.2.2
Lắng .................................................................................................. 48
2.2.3
Oxy hóa – khử ................................................................................... 54
2.2.4
Kết tủa, đông keo tụ: ......................................................................... 55
2.3
Cơ sở pháp lý ........................................................................................... 58
2.4
Cơ sở kỹ thuật .......................................................................................... 59
2.5
Quy hoạch giai đoạn 2 của nhà máy ......................................................... 60
2.6
Bài học kinh nghiệm xử lý nước thải mạ trong và ngoài nước .................. 60
2.6.1
Bài học kinh nghiệm xử lý nước thải mạ trên thế giới ........................ 60
2.6.2
Bài học kinh nghiệm xử lý nước thải mạ trong nước .......................... 63
Chương 3. NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP CẢI TẠO NÂNG CẤP HỆ THỐNG
XỬ LÝ NƯỚC THẢI ............................................................................................ 68
3.1
Lựa chọn công nghệ xử lý ........................................................................ 68
3.1.1
Mục tiêu và yêu cầu đối với hệ thống xử lý nước thải: ....................... 68
3.1.2
Lựa chọn phương pháp xử lý nước thải: ............................................. 68
3.1.3
Phân tích, lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước thải mạ giai đoạn
2 của nhà máy ................................................................................................. 69
3.2
Kết quả tính toán các thiết bị chính trong hệ thống xử lý giai đoạn 2 ........ 72
3.3
Đánh giá kinh tế, kỹ thuật, phương án thiết kế cải tạo............................... 74
3.3.1
Chi phí ước tính cải tạo hệ thống xử lý: ............................................. 74
3.3.2
Hiệu quả chi phí và lợi ích thu được khi lắp đặt hệ thống ................... 78
3.3.3
Vận hành hệ thống và sự cố trong quá trình hoạt động ....................... 79
KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 82
PHỤ LỤC.............................................................................................................. 84
Phụ lục : Chi tiết tính toán các thiết bị chính trong hệ thống xử lý ...................... 84
1. Lưới chắn rác và hố thu nước thải: ........................................................... 84
2. Bể điều hòa: ............................................................................................. 86
3. Bể oxy hóa và khử:................................................................................... 90
4. Bể kết tủa ............................................................................................... 102
5. Bể lắng đứng: ......................................................................................... 111
6. Bể trung hòa: .......................................................................................... 119
7. Tính toán và lựa chọn bơm nước thải: .................................................... 121
8. Máy nén khí ........................................................................................... 128
9. Bơm bùn: ............................................................................................... 129
10.
Bể chứa bùn ........................................................................................ 129
11.
Thiết bị ép bùn ................................................................................... 130
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
SS
BOD
DO
Tên đầy đủ
Suspendid Solids - Chất lơ iửng
Biochemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy sinh hóa
Dissolved Oxygen - Oxy hòa tan
COD
Chemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy hóa học
ThOD
Theoretical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy theo lý thuyết
TOC
Total Ogarnic Carbon - Tổng cacbon hữu cơ
KPHĐ
Không phát hiện được
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
XLNT
Xử lý nước thải
Xlý
Xử lý
NT
Nước thải
NTXN
Nước thải xí nghiệp
VLL
Vật liệu lọc
EM
Efective microorganỉc
HC
Hữu cơ
VC
Vố cơ
Đ.kiện
SBR
Điều kiện
Sequencing Batch Reactor - Hoạt động gián đoạn theo mẻ
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Số hiệu
bảng, biểu
Tên bảng biểu
Bảng 1.2
Thành phần đặc trưng của các loại nước thải nhà máy Spindex
Hà Nội (2014)
Bảng 1.2
Kết quả khảo sát đặc tính nước thải của phân xưởng mạ Nhà
máy Spindex Hà Nội sau khi phân luồng dòng thải
Bảng 1.3
Kết quả khảo sát các thông số ô nhiễm sau xử lý nhà máy
Spindex
Bảng 1.4
Danh sách thiết bị hiện trạng
Bảng 2.1
Đặc tính của nước thải trong các công đoạn mạ
Bảng 2.2
Thành phần đặc trưng của các nguồn khí thải công nghiệp mạ
Bảng 2.3
Bảng tóm tắt ưu điểm và hạn chế của một số phương pháp xử lý
nước thải ngành mạ thường dùng
Bảng 2.4
Hiệu suất của 1 số phương pháp xử lý nước thải mạ điện
Bảng 2.5
Thành phần, tính chất nước thải mạ điện tại Nhật Bản
Bảng 2.6
Hiệu quả xử lý nước thải phân xưởng mạ điện Công Ty
DCCKXK
Bảng 2.7
Nồng độ nước thải trước và sau xử lý nước thải mạ từ Công ty
Trách nhiệm Hữu hạn Tae Yang Việt Nam
Bảng 3.1
Kết quả tính toán các thiết bị trong hệ thống xử lý nước thải của
nhà máy giai đoạn 2
Bảng 3.2
Chi phí cải tạo hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy
DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hiệu hình
Tên hình
Hình 1.1
Vị trí địa lý nhà máy Spindex Hà Nội
Hình 1.2
Nhà máy Spindex Hà Nội trên google map
Hình 1.3
Quy trình mạ tại nhà máy
Hình 1.4
Phân luồng dòng thải hiện trạng tại nhà máy
Hình 1.5
Sơ đồ công nghệ xử lý hiện trạng
Hình 2.1
Sơ đồ nguyên lý quá trình mạ
Hình 2.2
Quy trình công nghệ mạ điện Crom, Niken kèm dòng thải
Hình 2.3
Các phương pháp rửa mạ
Hình 2.4
Sơ đồ xử lý nước thải chứa crôm gián đoạn
Hình 2.5
Thiết bị lắng
Hình 2.6
Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải mạ điện tại Nhật Bản
Hình 2.7
Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải chứa Crôm
Hình 3.1
Sơ đồ công nghệ khu xử lý nước thải tại phân xưởng mạ
điện
Cái khái niệm, thông số chuyên ngành
Nước thải công nghiệp bao gồm: Nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất.Nước
thải sinh hoạt bao gồm: nước thải sinh hoạt từ khâu chuẩn bị. chế biến thức ăn tại
các nhà hàng nhà ăn xí nghiệp: nước sinh hoạt của công nhân trong giờ làm việc và
nước thải tắm của công nhân sau ca làm việc.
Hàm lượng chât rắn: Tổng chất rắn là thành phần vật lý đặc trứng nhất của nước
thải, bao gồm các chất rắn không tan lơ lửng - chất lơ lửng (SS), chất keo và hòa
tan.
Nhu cầu oxy cho quá trình sinh hóa (BOD) và hóa học (COD)
Mức độ nhiễm bẩn nước thải bởi chất hữu cơ có thể xác định theo lượng oxy cần
thiết để oxy hóa chất hữu cơ dưới tác động của vi sinh vật hiếu khí và được goi là
nhu cẩu oxv cho quá trình sinh hóa. Tùy theo mục đích nghiên cứu có thể xác định
BOD đối với nước thải đã lắng sơ bộ hoặc đối VỚI nước thải ban đầu.
Trên thực tế BOD không đặc trưng cho sô" lượng đầy đủ chất hữu cơ có chứa trong
nước thải. Vì rằng một phần chất hữu cơ tự nó không bị Oxy hóa sinh hóa, phần
khác dùng để tăng sinh khôi. Để xác định tổng lượng Oxy cần thiết người ta sử dụng
phương pháp oxy hóa iođat hay bicromat là những tác nhân oxy hóa hóa học mạnh.
Lượng oxy sử dụng cho quá trình oxy hóa chất hữu cơ bằng phương pháp hóa học
này gọi là nhu cầu oxy cho quá trình hóa học - COD.
Chỉ số COD biểu thị cả lượng các chất hữu cơ không thể bị oxy hóa sinh học. do
đó nó có giá trị cao hơn giá trị của BOD.
Oxy hòa tan (DO): Trong quá trình xử lý, các vi smh vật tiêu thụ oxy hòa tan đê
Oxy hóa sinh hóa, đồng hóa các chất dinh dưỡng và chất nền (BOD, N, P) cần thiêt
cho sư sống, sinh sản và tăng trưởng.
Trị số PH: Trị sô pH cho biết nước thải có tính trung hòa pH = 7 hay tính axit
pH<7 hoặc tính kiềm pH > 7. Quá trình xử lý sinh học nước thải rất nhạy cảm với
sự dao động của trị số pH. Quá trình xử lý hiếu khí đòi hỏi trị sô pH trong khoảng
6.5 đến 8.5, khoảng giá trị tốt nhất là từ 6,8 đến 7.4.
Hợp chất nitơ và phôtpho trong nước thải
Xác định hàm lượng các liên kết nitơ có trong nước thải đô thị và công nghiệp cũng
là cần thiết, vì chúng là thành phần dinh dưõng cơ bản trong quá trình phát triển của
vi sinh trong các công trình xử ]ý sinh học nước thải.
Trong nước thải đô thị và nước thái công nghiệp, ni tơ tồn tại chủ yếu dưới dạng
hữu cơ và amoniac. Khi khử nitơ bằng sinh học xảy ra bốn quá trình cơ bản:
• Quá trình amôn hóa là quá trình biến đổi từ nitơ hữu cơ thành nitơ amôn.
• Quá trình đồng hóa là việc sử dụng một phần nitơ amôn và kể cả nitơ hữu
cơ để tổng hợp vi khuẩn.
• Quá trình nitrat hóa là quá trình dưới tác động của nhóm vi khuẩn đặc
biệt
Quá trình khử nitrat là quá trình trong đó các vi khuẩn dị dưỡng sử dụng oxy liên
kết của muối axit nitric để thực hiện oxy hóa nội bào (nguồn cacbon của chính bản
thân các vi khuẩn). Kết quả của quá trình ỉà giảm lượng nitrat và giải phóng nitơ tự
do bay vào không khí.
Phôtpho cũng như nitơ, nhưng phôtpho là chất dinh dưỡng đầu tiên cần thiết cho sự
phát triển thảo mộc sông dưới nước. Nếu nồng độ phôtpho trong nước thải xả ra
sồng, suối, ao hồ vượt quá mức cho phép sẽ gây hiện tượng phì dưỡng. Phôtpho
thường ở dạng phôtphat vô cơ và cũng như nitơ bắt nguồn từ chất thải là phân, nước
tiểu, ure, phân bón dùng trong nông nghiệp và các chất tẩy rửa dùng trong sinh hoạt
thường ngày,...
1
MỞ ĐẦU
Sự cần thiết phải nghiên cứu đề tài.
Cùng với quá trình mở cửa về kinh tế xã hội, nền kinh tế Việt Nam hiên nay đã đạt
được những kết quả đáng khích lệ. Tuy nhiên việc phát triển nhanh về kinh tế trong
giai đoạn hiện nay và quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước trong những
năm tiếp theo đã và sẽ tạo nên những hậu quả nhất định, đặc biệt là vấn đề làm suy
giảm chất lượng môi trường sống. Sự xuất hiện liên tục trong những năm gần đây ở
Việt Nam các khu công nghiệp mới với quy mô lớn, các nhà máy xí nghiệp đang
tạo ra những bức xúc về môi trường và suy thoái nguồn tài nguyên thiên nhiên. Đặc
biệt là môi trường nước là một trong những môi trường quan trọng nhất, sau môi
trường không khí.
Chính vì vậy việc bảo vệ và giữ gìn để môi trường nướckhôngbịônhiễm là nhiệm vụ
quan trọng không chỉ của riêng ai.
Có nhiều nội dung trong việc bảo vệ và chống ô nhiễm môi trường nước, nhưng
trước hết là phải xử lý các nguồn nước thải của sản xuất công nghiệp, trong đó có
nước thải của công nghiệp mạ điện trước khi đổ vào hệ thống thải chung của thành
phố.
Nguồn nước thải của công nghiệp mạ điện chứa nhiều kim loại nặng gây ô nhiễm
như crôm, kẽm, niken, đồng ...là một trong nhữns vấn đề đang được quan tâm cả về
mặt kinh tế kỹ thuật và môi trường.
Ngày nay trên thế giới đã có nhiều phương pháp xử lý nướcthảiđượcđưa
ra:
Phương pháp hoá học, phương pháp trao đổi ion, phương pháp thẩm thấu
ngược, phương pháp khử kết tủa... Nhưng khả năng áp dụng phương pháp
này vào xử lý nước thải ở những nước đang phát triển như nước ta còn rất
hạn chế vì giá thành để xử lý các chất gây ô nhiễm thường khá cao làm cho
giá thành sản phẩm công nghiệp tăng quá mức thị trường có thể chấp nhận
được, các cơ sở chưa có nhận thức đúng về vấn đề xử lý chất ô nhiễm, chưa
đầu tư vốn để đổi mới công nghệ và thiết bị cho thích hợp nhằm giảm chất
2
gây ô nhiễm môi trường.Do năng xuất sản phẩm mạ từ đó đến nay tăng nên rất
nhiều, các thiết bị xử lý trở nên cũ kỹ và lạc hậu các thông số đầu vào thay đổi, nên
thành phần kim loại nặng gây độc hại ( chủ yếu là Cr+6 ) trong nước thải đã tăng lên
nhiều lần. Thành phần Cr+6 trong nước thải đã xử lý vẫn lớn hơn hàng trục lần so
với tiêu chuẩn cho phép.
Trước tình hình đó, những người làm công tác xử lý, các cán bộ quản lý môi
trường, cán bộ quản lý sản xuất phải thống nhất đưa ra một giải pháp hữu hiệu đảm
bảo mức độ thải theo tiêu chuẩn cho phép. Có như vậy mới duy trì được vai trò của
công nghiệp mạ điện và tính khả thi của luật môi trường.
Do đó đề tài “ Nghiên cứu cải tạo công nghệ xử lý nước thải nhà máy Spindex Hà
Nội giai đoạn 1 để áp dụng cho giai đoạn 2 của nhà máy” thực sự cần thiết khi
nghiên cứu về ngành mạ hóa chất và nước thải rửa sau mạ để áp dụng cho các nhà
máy sản xuất tương tự.
Mục đích, yêu cầu nghiên cứu
Nghiên cứu hiện trạng công nghệ xử lý nước thải giai đoạn 1.
Nghiên cứuứng dụngcông nghệ xử lý nước thải mạ Crom, Niken giai đoạn 1 cho
giai đoạn 2 của nhà máy.
Đối tượng nghiên cứu
Công nghệ xử lý nước thải rửa sau mạ Crom, Niken
Phạm vi nghiên cứu
Nhà máy Spindex – Hà Nội
Nhiệm vụ nghiên cứu
Khảo sát, đánh giá hiện trạng
Khảo sát, thu thập, thông tin tài liệu có liên quan đối tượng nghiên cứu
Thu thập, đánh giá các nghiên cứu trước đây về nước thải mạ
Đề xuất các giải pháp kỹ thuật công nghệ cho hệ thống xử lý nước thải giai đoạn 2
Đánh giá kinh tế, kỹ thuật, phương án thiết kế cải tạo
Đưa ra lộ trình thực hiện giải pháp cải tạo.
Phương pháp nghiên cứu
3
Phương pháp điều tra khảo sát, thu thập tài liệu
Phương pháp so sánh phân tích các thông tin trong nước và quốc tế thu thập được
liên quan đến đối tượng nghiên cứu
Phương pháp vận dụng có tính kế thừa các giá trị khoa học và kết quả nghiên cứu
Phương pháp tổng hợp nhằm đề xuất giải pháp công nghệ và cải tạo công nghệ.
Cấu trúc luận văn:
Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, tài liệu tham khảo, luận văn gồm 3
chương:
CHƯƠNG I:TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ
MÁY GIAI ĐOẠI 1
CHƯƠNG II: CƠ SỞ KHOA HỌC
CHƯƠNG III:NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP CẢI TẠO NÂNG CẤP HỆ
THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
THÔNG BÁO
Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui
lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện
– Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội.
Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội
Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội.
Email:
TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN
81
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận:
Việc xử lý nước thải của cơ sở mạ điện là cần thiết do nước thải công nghiệp mạ
điện có pH dao động trong khoảng rộng và có nồng độ các kim loại ô nhiễm với độc
tính cao. Muốn nâng cao hiệu quả xử lý nước thải công nghiệp mạ điện thì cần phải
thực hiện các biện pháp phòng ngừa ô nhiễm và giảm thiểu tại nguồn tức là tại phân
xưởng mạ điện.
Trong một loạt các phương pháp xử lý nước thải ngành mạ thì phương pháp oxy
hóa khử và keo tụ là phương pháp phù hợp và khả thi nhất đối với điều kiện hiện
nay của cơ sở sản xuất như: kinh phí eo hẹp, không có công nhân trình độ cao để
vận hành hệ thống...
Ưu điểm của hệ thống xử lý thiết kế theo phương pháp oxy hóa khử và keo tụ chính
là: Dễ vận hành, dễ thao tác, tính linh hoạt cao có thể thay đổi công suất phù hợp
với tình hình sản xuất của nhà máy ngay cả khi quy mô sản xuất của nhà máy được
mở rộng, hiệu suất xử lý cao và xử lý được triệt để chất ô nhiễm trong nước thải,
lượng bùn thải sinh ra ít, khả năng tái thu hồi kim loại cao, chi phí xử lý cho 1 m3
nước thải là tương đối, các hóa chất đều dễ kiếm và dễ mua trên thị trường.
Hệ thống xử lý theo phương pháp kết tủa có thêm tủ điều khiển tự động, vận hành
dễ dàng, chỉ cần 1 kỹ thuật viên với trình độ trung bình là có thể điều khiển hệ
thống, hiệu quả xử lý kim loại cao. Tuy nhiên, hệ thống này phát sinh ra nhiều bùn.
Bùn này đều là các hydroxyt kim loại, rất độc hại, gặp điều kiện pH thuận lợi (pH =
4-5) thì bùn sẽ lại tan vào nước. Việc xử lý bùn của hệ thống chủ yếu là đem đi
chôn lấp mà không tận thu tái sử dụng kim loại còn chứa trong bùn nếu hàm lượng
còn cao vì chi phí đầu tư ban đầu khá lớn.
Kiến nghị:
Để giảm thiểu ô nhiễm chất thải mạ một cách hiệu quả và tốn ít chi phí nhất, các cơ
sở cần áp dụng các giải pháp quản lý và sản xuất sạch hơn trong sản xuất và cần
nhận thức đúng về công tác môi trường cũng như được đầu tư vốn để đổi mới công
nghệ thiết bị.
82
4
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Một số trang Web (www.Artisanplanting.com.vn, www.vinachem.com.vn)
2. Trần Minh Hoàng
Công nghệ mạ điện, NXB KH&KT, 2001.
3. Trần Minh Hoàng
Phương pháp thiết kế xưởng mạ điện. Nxb Khoa học và Kỹ thuật, Hà nội, 1998
4. Sở khoa học, công nghệ và môi trường Tp Hồ Chí Minh
Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm công nghiệp trong sản xuất tiểu thủ công nghiệp –
Tập 8. Xử lý ô nhiễm ngành mạ điện, 1998
5. Đinh Bách Khoa, INEST
Bài giảng môn các quá trình sản xuất cơ bản trong công nghệ môi trường, năm
học 2007
6. Vũ Văn Mạnh
Nghiên cứu xử lý nước thải công nghiệp mạ điện chứa Crom, Niken, và lựa chọn
quy trình thích hợp áp dụng thực tế tại Công ty khóa Minh Khai Hà Nội; Luận văn
thạc sĩ, Hà Nội, 1997
7. Trần Văn Nhân - Ngô Thị Nga
Giáo trình Công nghệ xử lý nước thải, NXB KH&KT, 2006.
8. Trần Minh Hoàng - Nguyễn Văn Thanh – Lê Đức Trí
Sổ tay mạ điện, NXB KH&KT, 2002.
9. Mạc Cẩm Thảo
Khảo sát điều tra hiện trạng môi trường công nghiệp mạ điện trên địa bàn Hà
Nội; Đánh giá hiện trạng môi trường và thiết kế hệ thống thông gió – Xử lý khí
thải tại phân xưởng mạ Công ty khóa Minh Khai. Luận văn thạc sĩ, Hà Nội,
10. Trần Văn Thắng
Mô hình hoá và tối ưu hoá quá trình công nghệ khử Crôm (IV) trong xử lý nước
thải công nghiệp mạ điện. Luận án Tiến sỹ, Hà nội, 1996
11. Trịnh Xuân Lai
83
Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, NXB Xây Dựng, 2008, [240
trang].
12. PGS.TS Hoàng Văn Huệ - PGS.TS Trần Đức Hạ
Thoát nước, Tập II, Xử lý nước thải, NXB KH&KT, Hà Nội, 2002.
13. Trần Hiếu Nhuệ
Thoát nước và xử lý nước thải công nghiệp, NXB KH&KT, 2001.
14. Bộ môn quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất - Khoa Hóa - Trường Đại Học
Bách Khoa Hà Nội
Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất, tập I và II, Nhà xuất bản Khoa
học và Kỹ thuật, 1978.
15. Trịnh Xuân Lai
Tính toán các công trình xử lý và phân phối nước cấp, NXB Xây Dựng, 2008
16. Đặng Xuân Hiển, INEST
Bài giảng môn xử lý nước thải, năm học 2008.
17. Thí nghiệm Quá Trình Cơ Bản trong Công Nghệ Môi Trường.
18. Trịnh Xuân Lai
Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp, NXB Xây dựng, 2004.
19. />20. />21. .
22. Đỗ Văn Đài, Nguyễn Bin, Phạm Xuân Toản, Đỗ Ngọc Cử, Đinh Văn Huỳnh
Cơ sở các quá trình và thiết bị công nghệ hóa học, tập I và II. Trường Đại Học
Bách Khoa Hà Nội, 1999.
23. Trần Văn Nhân và các cộng sự
Nghiên cứu nước thải mạ điện, Hà Nội, 1995.
24. Một số trang web môi trường khác.
25. Metcalf & Eddy (2003), Wastewater Engineering, 4th Edition
26. Tài liệu hướng dẫn sử dụng và vận hành hệ thống xử lý nước thải của nhà máy
84
5
PHỤ LỤC
Phụ lục :Chi tiết tính toán các thiết bị chính trong hệ thống xử lý
1. Lưới chắn rác và hố thu nước thải:
a) Song chắn rác:
Song chắn được đặt ở cửa dẫn nước và công trình thu nước có tác dụng loại bỏ rác
trong nước nhằm bảo vệ các thiết bị và nâng cao hiệu quả xử lý của công trình xử lý
nước thải.
Thanh chắn rác có thể dùng loại tiết diện tròn, chữ nhật, bầu dục... Tiết diện tròn ít
được sử dụng vì rác dễ dính chặt vào thanh chắn gây khó khăn cho công tác vớt rác.
Được sử dụng nhiều là thanh chắn có tiết diện hình chữ nhật, tuy nhiên loại này tổn
thất thuỷ lực lớn. Song chắn đặt nghiêng góc 60 0 so với mặt phẳng ngang để thuận
lợi khi vớt rác và đặt vuông góc với hướng nước chảy theo mặt bằng.
Vì lượng rác trong các xưởng mạ không nhiều, với lưu lượng 200m3/ngày chọn
song chắn có tiết diện hỗn hợp hình tròn và chữ nhật. Loại song chắn này khắc phục
được hạn chế của của 2 loại song chắn trên.
h1
hk
hp
Bs
l1
ls
l2
Hình 4.1: Sơ đồ cấu tạo song chắn rác.
Do kích thước các chất rắn vô cơ lơ lửng trong nước thải mạ điện thường lớn, nước
lại chứa hợp chất ăn mòn, vì vậy ta dùng các lưới lọc rác để loại bỏ rác thô. Các
85
lưới này được làm bằng inox vì inox có khả năng chịu được sự ăn mòn của các axit
hay kiềm có lẫn trong nước thải. Kích thước mắt lưới là 2cm x 2 cm.
b) Hố thu gom nước thải:
Từ bể mạ có 4 dòng thải chính đi theo các tuyến ống khác nhau đặt chìm dưới đất
về hố thu gom nước thải với lưu lượng mỗi dòng là:
+ Dòng Cr: Q = 7,5 m3/h
+ Dòng Xianua: Q = 5 m3/h
+ Dòng Zn: Q = 6,25 m3/h
+ Dòng Ni: Q = 6,25 m3/h
Hố thu gom được thiết hình chữ nhật, đặt nửa chìm nửa nổi trên mặt đất. Vật liệu
xây dựng: bê tông cốt thép.
Thời gian lưu nước trong hố thu gom tối thiểu là 15 – 20 phút.
Chọn thời gian lưu nước là t = 15 phút.
+ Thể tích hố thu gom của dòng Cr là: V1 = Q.t = 7,5. 15 = 1,875 (m3)
60
+ Thể tích hố thu gom của dòng Xianua: V2 = Q.t = 5. 15 = 1,25 (m3)
60
+ Thể tích hố thu gom của dòng Zn và Ni: V3 = V4 = Q.t = 6,25. 15 = 1,5625 (m3)
60
Hình 4.2: Hố thu gom
Kích thước hố thu gom mỗi dòng:
+ Hố thu gom của dòng Cr:
86
V1 = cao × rộng × dài = 1 x 1,25 x 1,5 = 1,8 (m3)
+ Hố thu gom dòng Xianua:
V2 = cao × rộng × dài = 1 x 0,85 x 1,5 = 1,275 (m3)
+ Hố thu gom của dòng Zn và Ni:
V3 = V4 = cao × rộng× dài = 1 x 1,05 x 1,5 = 1,575 (m3)
Kích thước xây dựng hố thu là:
Chọn chiều cao bảo vệ là 0,3m
V1xd = cao × rộng × dài = 1,3 x 1,25 x 1,5 = 2,4375 (m3)
V2xd = cao × rộng × dài = 1,3 x 0,85 x 1,5 = 1,6575 (m3)
V3xd = V4xd = cao × rộng × dài = 1,3 x 1,05 x 1,5 = 2,0475 (m3)
(Ngoài tác dụng lưu giữ nước thải, mỗi hố thu gom này còn có tác dụng như một bể
lắng cát nhằm tách các hạt vô cơ có lẫn trong dòng thải của phân xưởng. Lượng cặn
lắng sẽ được công nhân nhà máy định kì lấy ra khỏi hố với thời gian lấy là 1-1,5
tháng/lần.)
H
2. Bể điều hòa:
B
Hình 4.3: Mô phỏng bể điều hòa
87
Bể điều hòa đặt sau hố thu gom, nhận nước thải trực tiếp từ hố gom, đặt nửa chìm
nửa nổi trên mặt đất. Tại mỗi bể điều hòa, chúng ta có thể dùng cánh khuấy hoặc
sục khí để điều hòa nồng độ các chất trong nước thải. Ở đây, ta lựa chọn phương
pháp khuấy trộn là sục khí bằng máy nén. Phương pháp này sử dụng điện năng
không lớn và còn có tác dụng tăng lượng oxy hòa tan trong nước giúp cho các quá
trình oxy hóa được tốt hơn. Nước thải sau khi điều hòa có hàm lượng oxy hòa tan
cao.
Bể điều hòa dạng hình chữ nhật trên mặt bằng. Với 4 dòng thải chính có 4 bể điều
hòa.
Vật liệu xây dựng: Bê tông cốt thép có trát lớp vữa chịu acid, thành bể dày 22cm.
Thể tích bể:
Do không có số liệu về sự thay đổi lưu lượng, thành phần nước thải theo thời gian
trong ngày, nên chọn thời gian lưu là 45 phút tính gần đúng theo thời gian lưu cần
thiết.
Công thức tính thể tích bể: V = Qmax.t trong đó là Qmax = β.Q (với β là hệ số không
điều hòa; chọn β = 1,5).
+) Với bể điều hòa dòng Cr:
V = Qmax.t = 1,5.7,5. 45 = 8,4375 (m3)
60
Hình dạng của bể hình chữ nhật, có lót nhựa composit, chịu được axit, chịu được
mài mòn, kích thước bể:
- Cao: H = 1,8m (H = 1,5 – 2m)
-Chiều cao bảo vệ: Hbv = 0,2m (nổi trên mặt đất)
- Tổng chiều cao: 2m
- Dài: L = 2,3m
- Cạnh đáy: B = 2,1m
V = 1,8 x 2,1 x 2,3 = 8,694 (m3)
- Thể tích thực: V = 2 x 2,1 x 2,3 = 9,66 (m3)
+) Với bể điều hòa dòng Xianua:
88
V = Qmax.t = 1,5.5. 45 = 5,625 (m3)
60
Hình dạng bể điều hòa là hình chữ nhật, có lót nhựa composit, chịu được axit, chịu
được mài mòn, kích thước bể:
- Cao: H = 1,8m (H = 1,5 – 8m)
- Chiều cao bảo vệ: Hbv = 0,2m (nổi trên mặt đất)
- Tổng chiều cao: 2m
- Dài: L = 2,3m
- Cạnh đáy: B = 1,4m
V = 1,8 x 2,3 x 1,4 = 5,796 (m3)
- Thể tích thực: V = 2 x 2,3 x 1,4 = 6,44 (m3)
+) Với bể điều hòa dòng Zn và dòng Ni:
V = Qmax.t = 1,5.6,25. 45 = 7,0313 (m3)
60
Hình dạng bể điều hòa là hình chữ nhật, có lót nhựa composit, chịu được axit, chịu
được mài mòn, kích thước bể:
- Cao: H = 1,8m
- Chiều cao bảo vệ: Hbv = 0,2m (nổi trên mặt đất)
- Dài: L = 2,3m
- Cạnh đáy: B = 1,7m
V = 1,8 x 2,3 x 1,7 = 7,038 (m3)
- Thể tích thực: V = 2 x 1,7 x 2,3 = 7,82 (m3)
Phía trên bể tuyển nổi lắp các tấm đan bảo vệ tránh những tai nạn cho công nhân
vận hành hệ thống.
Hệ thống thổi khí được bố trí ở đáy bể điều hòa.
Ống phân phối thường có đường kính 50 – 75 mm. [13]
+ Sử dụng thiết bị cấp khí tạo bọt có kích thước trung bình kiểu dàn ống phân phối
khí nén dạng đục lỗ. Hệ thống phân phối gồm 1 tuyến ống dẫn khí chính D70 mm
từ máy nén khí tới các bể điều hòa. Tại mỗi bể có: 1 đường ống nhánh D50 mm dẫn
khí xuống dàn sục khí phía dưới, mỗi đường ống lắp van một chiều để điều chỉnh
89
lượng không khí cấp vào từng bể điều hòa cho phù hợp với lượng nước thải vào bể.
Thường lựa chọn hệ thống phân phối khí là đĩa quay, mỗi đĩa cách nhau 50cm.
- Bể điều hòa dòng Cr có 4 hàng đĩa/bể, 5 đĩa/hàng.
- Bể điều hòa dòng Xianua có 3 hàng đĩa/bể, 5 đĩa/hàng.
- Bể điều hòa dòng Ni và dòng Zn có 3 hàng đĩa, 5 đĩa/hàng.
Trên mỗi đường ống D50 ta lắp một van một chiều để điều chỉnh lượng không khí
cấp vào từng bể điều hòa cho phù hợp với lượng nước thải vào bể.
+ Do chỉ có tác dụng xáo trộn nước thải là chính nên cường độ cấp khí của máy nén
có thể thay đổi tùy vào lượng nước vào bể.
Nước thải từ bể điều hòa tự chảy tràn sang ngăn thu nước bên cạnh qua lưới chắn
làm bằng inox. Lưới này có tác dụng tách rác vô cơ lần nữa, tránh tắc bơm. Từ ngăn
thu nước, nước thải được bơm lên các bể phản ứng. Ngăn thu nước cũng được xây
bằng bê tông cốt thép. Chọn kích thước ngăn thu nước là:
+) Với ngăn thu của dòng Cr:
- Kéo dài với bể điều hòa 0,5m
- Rộng: 2,1m
- Sâu: 1,8m
- Chiều cao dự phòng: 0,2m
=> Thể tích xây dựng là: 2.2,1.0,5 = 2,1 (m3).
+) Với ngăn thu dòng Xianua:
- Kéo dài với bể điều hòa 0,5m
- Rộng: 1,4m
- Sâu: 1,8m
- Chiều cao dự phòng: 0,2m
=> Thể tích xây dựng: 2.1,4.0,5 = 1,4 (m3).
+) Với ngăn thu dòng Zn và dòng Ni:
- Kéo dài với bể điều hòa 0,5m
- Rộng: 1,7m
- Sâu: 1,8m
