THIẾT KẾ CẢI TẠO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI XI MẠ CÔNG TY CP TÔN ĐÔNG Á, CÔNG SUẤT 400M3 NGÀY ĐÊM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ CẢI TẠO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
XI MẠ CÔNG TY CP TÔN ĐÔNG Á, CÔNG SUẤT
400M3/ NGÀY ĐÊM

SVTH: NGUYỄN VĂN NGỌC
NGÀNH: KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG
NIÊN KHÓA: 2008 - 2012

Tháng 6/2012


TRƯỜNG ĐH NÔNG LÂM TPHCM

Cộng Hoà Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ KHOÁ LUẬN
Sinh viên thực hiện :

NGUYỄN VĂN NGỌC

Mã số sinh viên:

08127091

Khoa :

Môi Trường Và Tài Nguyên

Niên khoá :

2008– 2012

Giáo viên hướng dẫn :

ThS. PHẠM TRUNG KIÊN

Tên luận văn :

“THIẾT KẾ CẢI TẠO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI XI

MẠ CÔNG TY CP TÔN ĐÔNG Á, CÔNG SUẤT 400M3/ NGÀY ĐÊM .”
Thời gian thực hiện
 Ngày bắt đầu thực hiện :

10 tháng 02 năm 2012

 Ngày hoàn thành :

25 tháng 05 năm 2012

 Ngày bảo vệ luận văn :

25 tháng 06 năm 2012

Nhiệm vụ khoá luận.
 Thu thập các số liệu, nghiên cứu, phân tích tìm ra nguyên nhân mà hệ thống xử
lý nước thải chưa đạt QCVN 24:2009/BTNMT, cột B.
 Đề xuất 2 phương án cải tạo hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy.
 Tính toán thiết kế, thuyết minh 2 phương án cải tạo hệ thống xử lý nước thải.
 Tính toán kinh tế 2 phương án cải tạo hệ thống xử lý nước thải.
 Trình bày bản vẽ thiết kế 2 phương án cải tạo.

Trưởng Khoa

TS. LÊ QUỐC TUẤN

Giáo viên hướng dẫn

ThS. PHẠM TRUNG KIÊN


THIẾT KẾ CẢI TẠO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
CÔNG TY CP TÔN ĐÔNG Á, CÔNG SUẤT 400M3/NGÀY ĐÊM

Tác giả
NGUYỄN VĂN NGỌC

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ Sư Ngành
Kỹ thuật môi trường

Giáo viên hướng dẫn
ThS.PHẠM TRUNG KIÊN

Tháng 06 năm 2012


Thiết Kế Cải Tạo HTXLNT Xi Mạ Công Ty CP Tôn Đông Á

LỜI CẢM ƠN
Trong bốn năm học tập và khoảng thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp, em
luôn nhận được sự quan tâm, động viên và giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô, người
thân và bạn bè. Với những kiến thức thầy cô truyền đạt, sự động viên của bạn bè và
gia đình đã giúp em hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp này.
Chính vì vậy, xin chân thành cám ơn đến tất cả các thầy cô khoa Môi Trường
Và Tài Nguyên trường ĐH Nông Lâm TP.HCM.
Xin đặc biệt cám ơn thầy Phạm Trung Kiên. Cám ơn thầy đã dành nhiều thời
gian hướng dẫn, tận tình giúp đỡ và truyền đạt nhiều kinh nghiệm thực tế cho em trong
quá trình học tập cũng như thực hiện khóa luận tốt nghiệp.
Xin chân thành cám ơn anh Nguyễn Tấn Tới người hướng dẫn và giúp đỡ em
hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này và tất cả các anh chị trong công ty CP Tôn Đông
Á đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho em trong thời gian thực tập tốt
nghiệp.
Chân thành cám ơn tất cả những người thân bên cạnh và các bạn sinh viên lớp
DH08MT đã ủng hộ, động viên và giúp đỡ để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Quảng
đời sinh viên là những kỷ niệm mình cùng có với nhau, luôn đoàn kết, cùng nhau chia
sẻ vui buồn, cùng nhau giúp đỡ học tập.
Cuối cùng, con xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến ba mẹ, anh chị, tất cả mọi người
trong gia đình luôn là nguồn động viên, là điểm tựa vững chắc, đã hỗ trợ và luôn giúp
con có đủ nghị lực để vượt qua khó khăn và hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình.
Dù đã rất cố gắng nhưng không thể tránh khỏi nhiều thiếu sót, rất mong nhận

được sự góp ý và sửa chữa của thầy cô và các bạn về khóa luận tốt nghiệp này.
Xin chân thành cám ơn

SVTH: Nguyễn Văn Ngọc

i


Thiết Kế Cải Tạo HTXLNT Xi Mạ Công Ty CP Tôn Đông Á

TÓM TẮT
Đề tài: “Thiết kế Cải tạo hệ thống xử lý nước thải Công ty CP tôn Đông Á,
công suất 400 m3/ngày.đêm, đạt QCVN 24:2009/BTNMT, cột B” được thực hiện
tại số 5, đường số 5, KCN Sóng Thần 1, phường Dĩ An, thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình
Dương. Thời gian thực hiện từ 02/2012– 05/2012.
Khóa luận này tập trung giải quyết các vấn đề nhằm cải tạo HTXNT Công ty CP
tôn Đông Á như: Phân tích hiện trạng tìm ra nguyên nhân làm hệ thống hoạt động
chưa hiệu quả từ đó đề xuất và tính toán phương án cải tạo phù hợp. Kết quả khảo sát
hệ thống tại nhà máy nhận thấy các nguyên nhân chính sau:
-

Không có hố thu gom để tập trung nước thải từ 5 chuyền sản xuất một cách
hiệu quả.

-

Công nghệ trên không xử lý được Crôm

-

Không có bể tách dầu, cặn

-

Chưa có hệ thống xử lý bùn thải

-

Nước thải đầu ra chưa xử lý được BOD, COD và các ion kim loại nặng.

Từ những nguyên nhân trên đã phân tích, tính toán và đưa ra các giải pháp công
nghệ cải tạo hệ thống. So sánh về khía cạnh kinh tế, kỹ thuật lựa chọn phương án phù
hợp. Phương án được lựa chọn là:
-

Tách dòng và xử lý triệt để dòng nước thải Crôm.

-

Xây thêm bể tách dầu cặn.

-

Cải tạo bể điều hòa, bể lắng 2 và 3 trở thành bể trộn và bể phản ứng

-

Cải tạo bể lắng 1 thành bể tuyển nổi.

-

Xây thêm bể lắng đứng.

-

Lắp đặt máy ép bùn để xử lý bùn thải.

ii


Thiết Kế Cải Tạo HTXLNT Xi Mạ Công Ty CP Tôn Đông Á

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. i
TÓM TẮT ................................................................................................................... ii
MỤC LỤC .................................................................................................................. iii
DANH MỤC CÁC KÝ TỰ VÀ CHỮ VIẾT TẮT .................................................. vi
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................. vii
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................... ix
Chương 1 MỞ ĐẦU .................................................................................................... 1
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................... 1
1.2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ......................................................................... 2
1.3. MỤC TIÊU KHÓA LUẬN ................................................................................... 2
1.4. NỘI DUNG KHÓA LUẬN ................................................................................... 2
1.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................................................... 2
1.6. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI ............................................................................................... 2
Chương 2 TỔNG QUAN ............................................................................................ 3
2.1. GIỚI THIỆU VỀ NGÀNH XI MẠ ....................................................................... 3
2.1.1. Một số khái niệm ...................................................................................... 3
2.1.2. Các loại mạ ............................................................................................... 3

2.1.3. Vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải ngành xi mạ ............................. 5
2.2. TỔNG QUAN CÔNG TY CỔ PHẦN TÔN ĐÔNG Á ......................................... 6
2.2.1. Giới thiệu ................................................................................................... 6
2.2.2. Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên .............................................................. 6
2.2.3. Lịch sử hình thành và phát triển ................................................................ 7
2.2.4. Cơ cấu tổ chức và bố trí nhân sự ............................................................... 7
2.2.5. Lĩnh vực sản xuất và kinh doanh ............................................................... 8
2.2.6. Tình hình hoạt động của công ty trong những năm vừa qua ..................... 8
2.2.6.1. Nhu Cầu Nguyên Vật Liệu, Hóa Chất Và Lao Động ........................... 9
2.2.6.2. Các Nguồn Gây Ô Nhiễm Môi Trường .............................................. 10
iii


Thiết Kế Cải Tạo HTXLNT Xi Mạ Công Ty CP Tôn Đông Á

2.3. CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI XI MẠ ........................................... 18
2.3.1. Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải xi mạ ........................... 18
2.3.2. Phương pháp hóa lý ................................................................................. 18
2.3.2.1 Sử dụng hóa chất để loại chất rắn lơ lửng .......................................... 19
2.3.2.2. Kết tủa các kim loại nặng .................................................................. 20
2.3.2.3. Xử lý nước thải có chứa cromat ................................................................... 21
Chương 3 HIỆN TRẠNG CÔNG NGHỆ XLNT TẠI CÔNG TY CP TÔN ĐÔNG
Á ................................................................................................................................. 28
3.1. CƠ SỞ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI. .................................... 28
3.1.1. Nguồn gốc phát sinh nước thải. ............................................................... 28
3.1.1.1. Xưởng Sản Xuất Tôn Mạ Kẽm 1 +2: .................................................. 28
3.1.1.2. Xưởng sản xuất tôn mạ màu 1+2 ....................................................... 29
3.1.1.3. Xưởng sản xuất tôn mạ hợp kim nhôm kẽm ...................................... 30
3.1.1.4. Xưởng sản xuất tôn mạ màu ................................................................ 31
3.1.2. Lưu lượng nước thải ................................................................................ 32

3.1.3. Tính chất nước thải .................................................................................. 33
3.2. QUY TRÌNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI HIỆN HỮU ......................... 35
3.2.1. Công nghệ hệ thống XLNT hiện tại của Công ty .................................... 35
3.2.2. Nguyên lý hoạt động và đánh giá hiện trạng ........................................... 36
3.2.2.1. Thông số thiết kế kỹ thuật ................................................................... 36
3.2.2.2. Chế độ vận hành các thiết bị trong hệ thống xử lý nước thải. ........... 43
3.3. CÁC VẤN ĐỀ TỒN TẠI TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA
NHÀ MÁY, NGUYÊN NHÂN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CHUNG. ................... 47
Chương 4 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO ..................................................... 51
4.1. CƠ SỞ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN: .................................................................. 51
4.1.1. Mức độ cần thiết xử lý nước thải, tiêu chuẩn xả thải .............................. 51
4.1.2. Khả năng tận dụng các công trình hiện hữu ............................................ 51
4.1.3. Điều kiện tài chính quỹ đất ...................................................................... 52
4.2. NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ...................................................... 53
4.2.1. Ý nghĩa của việc sử dụng mô hình thí nghiệm ....................................... 53
4.2.1.1. Ý nghĩa của việc chạy mô hình thí nghiệm dòng Crôm ...................... 53
iv


Thiết Kế Cải Tạo HTXLNT Xi Mạ Công Ty CP Tôn Đông Á

4.2.1.2. Ý nghĩa của việc chạy mô hình thí nghiệm cho dòng nước thải sản xuất.
.......................................................................................................................... 54
4.2.2. Nội Dung Nghiên Cứu. ............................................................................ 54
4.2.2.1. Thí nghiệm khử Cr6+ thành Cr3+ và kết tủa Cr3+ bằng NaOH ........... 54
4.2.2.2. Thí nghiệm xác định lượng hóa chất tối ưu cho quá trình khử Cr6+
thành Cr3+ ........................................................................................................ 55
4.2.2.3. Thí nghiệm xác định pH tối ưu và phèn tối ưu cho quá trình kết tủa
Cr3+,Al, Fe, Zn2+ .............................................................................................. 56
4.2.2.4. Thí nghiệm đánh giá chất lượng nước sau quá trình thực hiện thí

nghiệm Jartest cho pH tối ưu và PAC tối ưu. ................................................. 57
4.2.3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận ............................................................. 58
4.2.3.1. Tính chất nước thải ............................................................................ 58
4.2.3.2. Kết quả thí nghiệm ............................................................................. 59
4.3. ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI ......................... 66
4.3.1. Phương án 1 ............................................................................................. 66
4.3.2. Phương án 2 ............................................................................................. 68
4.4. HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC THẢI .................................................................... 70
4.4.1. Phương án 1 ............................................................................................ 70
4.4.2. Phương án 2 ............................................................................................ 71
4.5. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO ........................................... 72
4.5.1. Tính toán phương án 1 ............................................................................. 72
4.5.2. Tính toán phương án 2 ............................................................................. 76
4.6. TÍNH TOÁN KINH TẾ ....................................................................................... 80
4.6.1. Phương án 1 ............................................................................................. 80
4.6.2. Phương án 2 ............................................................................................. 81
4.7. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ................................................................................ 81
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................ 83
5.1. KẾT LUẬN ......................................................................................................... 83
5.2. KIẾN NGHỊ: ....................................................................................................... 83
TÀI LIỆU THAM KHẢO. ....................................................................................... 85
PHỤ LỤC .................................................................................................................. 86
v


Thiết Kế Cải Tạo HTXLNT Xi Mạ Công Ty CP Tôn Đông Á

DANH MỤC CÁC KÝ TỰ VÀ CHỮ VIẾT TẮT
BOD

Nhu cầu oxy sinh hóa (Biochemical Oxygen Demand)

BTNMT

Bộ tài nguyên môi trường

COD

Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand)

HT XLNT

Hệ thống xử lý nước thải

PAC

Phèn Poly Aluminium Chloride

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

SS

Rắn lơ lửng (Suspended Solid)

TCXD

Tiêu chuẩn xây dựng

Tp.HCM

Thành phố Hồ Chí Minh

VSV

Vi sinh vật

vi


Thiết Kế Cải Tạo HTXLNT Xi Mạ Công Ty CP Tôn Đông Á

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Số lượng sản phẩm trung bình trong mỗi tháng ........................................... 8
Bảng 2.2: Nhu cầu nguyên liệu, nhiên liệu và hóa chất sử dụng cho sản xuất............. 9
Bảng 2.3: Nhu cầu sử dụng nước................................................................................ 10
Bảng 2.4 : Các hóa chất sử dụng trong công nghệ sản xuất tôn của Công ty............. 18
Bảng 2.5: Các hóa chất thường sử dụng trong quá trình kết tủa ................................ 20
Bảng 2.6: pH thích hợp cho việc kết tủa các kim loại ............................................... 21
Bảng 2.7: Tóm tắt ưu nhược điểm của các phương pháp ........................................... 25
Bảng 3.1: Tổng hợp nước thải sản xuất phát sinh của xưởng sản xuất tôn mạ kẽm
1 +2 .............................................................................................................................. 31
Bảng 3.2: Tổng hợp nước thải phát sinh của xưởng sản xuất tôn mạ màu................ 32
Bảng 3.3: Tổng hợp nước thải sản xuất phát sinh của xưởng sản xuất tôn mạ hợp kim
nhôm kẽm .................................................................................................................... 33
Bảng 3.4: Tổng hợp nước thải phát sinh của xưởng sản xuất tôn mạ màu................. 34
Bảng 3.5: Tổng hợp lưu lượng trong các chuyền sản xuất ......................................... 35
Bảng 3.6: Tính chất nước thải đầu vô của công ty phân tích ngày 27/03/2012 ......... 36
Bảng 3.7: Tính chất nước thải đầu vô của công ty phân tích ngày 10/04/2012 ......... 36

Bảng 3.8: Thông số nước thải đầu vô lựa chọn .......................................................... 37
Bảng 3.9. Thông số kỹ thuật bể điều hòa ………………………………………….. 37
Bảng 3.10. Thông số kỹ thuật bể lắng 1…………………………………………….. 39
Bảng 3.11. Thông số kỹ thuật bể lắng 2……………………………………………. 40
Bảng 3.12. Thông số kỹ thuật bể lắng 3……………………………………………. 40
Bảng 3.13. Thông số kỹ thuật bể trung gian……………………………………….. 41
Bảng 3.14. Thông số kỹ thuật bồn lọc áp lực ……………………………………… 42
Bảng 3.15. Thông số kỹ thuật bể chứa bùn………………………………………… 43
Bảng 3.16. Chế độ hoạt động của các thiết bị……………………………………….43
vii


Thiết Kế Cải Tạo HTXLNT Xi Mạ Công Ty CP Tôn Đông Á

Bảng 3.17. Các vấn đề tồn tại của HTXLN nguyên nhân và giải
pháp………………………………………………………………………. 47
Bảng 4.1: Tính chất nước thải đầu vô của Công ty CP Tôn Đông Á .......... 58
Bảng 4.2: Kết quả thí nghiệm xát định pH tối ưu ....................................... 60
Bảng 4.3: Hiệu suất xử lý của các công trình của phương án 1 .................. 70
Bảng 4.4: Hiệu suất xử lý của các công trình của phương án 2 .................. 71
Bảng 4.5: Các thông số thiết kế của bể xử lý Crôm .................................... 72
Bảng 4.6: Các thông số thiết kế hố thu gom ............................................... 72
Bảng 4.7: Các thông số thiết kế bể tách dầu mỡ ........................................ 73
Bảng 4.8: Thông số thiết kế thùng chứa dầu ............................................... 73
Bảng 4.9: Các thông số thiết kế cải tạo bể điều hòa .................................... 74
Bảng 4.10: Các thông số thiết kế cải tạo bể tuyển nổi ................................ 74
Bảng 4.11: Các thông số thiết kế cải tạo bể keo tụ tạo bông....................... 75
Bảng 4.12: Các thông số thiết kế bể lắng 1 ................................................. 76
Bảng 4.13: Các thông số thiết kế hố thu gom ............................................. 77
Bảng 4.14: Các thông số thiết kế bể tách dầu mỡ ....................................... 77

Bảng 4.15: Các thông số thiết kế bể chứa ................................................... 77
Bảng 4.16: Các thông số thiết kế bể lắng ly tâm ......................................... 78
Bảng 4.17: Các thông số thiết kế bể tuyển nổi kết hợp lắng ....................... 79

viii


Thiết Kế Cải Tạo HTXLNT Xi Mạ Công Ty CP Tôn Đông Á

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Sơ đồ công nghệ và nguồn nước thải của quá trình xi mạ............................ 5
Hình 2.2: Biểu đồ thể hiện tình hình sản xuất của Công ty cổ phân Tôn Đông Á ....... 9
Hình 2.3: Quy trình công nghệ sản xuất tôn mạ kẽm ................................................. 13
Hình 2.4: Quy trình công nghệ sản xuất tôn màu ....................................................... 15
Hình 2.5: Quy trình công nghệ sản xuất tôn lạnh ....................................................... 17
Hình 2.6: Xử lý nước thải xi mạ bằng phương pháp keo tụ (Sở khoa học công nghệ và
môi trường TP HCM) .................................................................................................. 27
Hình 2.7: Công nghệ xử lý nước thải xi mạ của Công ty TNHH YUJIN VINA ....... 28
Hình 2.8: Công nghệ xử lý nước thải xi mạ công ty tôn Phương Nam ...................... 29
Hình 3.1: Sơ đồ công nghệ HT XLNT sản xuất hiện tại của Công ty........................ 38
Hình 4.1: Biểu đồ thể hiện thể tích bùn lắng khi dùng hóa chất khử là NaHSO3 ...... 60
Hình 4.2: Biểu đồ thể hiện sự biến thiên của Cr6+ theo liều lượng NaHSO3 ............. 61
Hình 4.3: Biểu đồ thể hiện pH xử lý COD tối ưu ....................................................... 62
Hình 4.4: Biểu đồ thể hiện phèn xử lý COD tối ưu .................................................... 64

ix


Thiết Kế Cải Tạo HTXLNT Xi Mạ Công Ty CP Tôn Đông Á

Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Ở nước ta, ngành sản xuất tôn tuy không thải ra lượng nước thải nhiều nhưng vì
đặc thù nên dòng nước thải có các thành phần phức tạp và khó xử lý. Nước thải từ
xưởng xi mạ có thành phần đa dạng về nồng độ và pH biến đổi rộng từ rất axit 2 ÷ 3,
đến rất kiềm 10 ÷ 11. Đặc trưng chung của nước thải ngành sản xuất tôn là chứa hàm
lượng cao các muối vô cơ và kim loại nặng. Nước thải phát sinh trong quá trình mạ
kim loại chứa hàm lượng các kim loại nặng rất cao và độc chất đối với sinh vật, gây
tác hại xấu đến sức khỏe con người. Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy, với nồng
độ đủ lớn sinh vật có thể bị chết hoặc thoái hóa, với nồng độ nhỏ có thể gây ngộ độc
mãn tính hoặc tích tụ sinh học, ảnh hưởng đến sự sống của sinh vật về lâu về dài. Do
đó, nước thải từ các quá trình xi mạ kim loại, nếu không được xử lý, qua thời gian tích
tụ và bằng con đường trực tiếp hay gián tiếp, chúng sẽ tồn đọng trong cơ thể con người
và gây các bệnh nghiêm trọng, như viêm loét da, viêm đường hô hấp, eczima, ung
thư...
Chính vì thành phần nước thải phức tạp và khó xử lý nên đã gây không ít khó
khăn cho các đơn vị sản xuất tôn về vấn đề môi trường. Do đó vấn đề đánh giá và đưa
ra phương án khả thi cho việc xử lý lượng nước thải ngành sản xuất tôn được các cơ
quan quản lý nhà nước và chính quyền địa phương quan tâm một cách đầy đủ. Trong
phạm vi hẹp về thời gian và kiến thức về luận văn em chọn đề tài : “ Thiết Kế Cải
Tạo Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xi Mạ Công Ty Cổ Phần Tôn Đông Á Công
Suất 400 M3/ Ngày Đêm, Đường số 5, KCN Sóng Thần 1, Phường Dĩ An, Thị Xã
Dĩ An, Tỉnh Bình Dương ”.

1


Thiết Kế Cải Tạo HTXLNT Xi Mạ Công Ty CP Tôn Đông Á

1.2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
 Chất lượng nước không ổn định
 PH của nước thải có biên độ dao động lớn.
 Nhiệt độ của nước thải cao hơn 450C.
 Hàm lượng cặn lơ lững, Nitơ tổng cao, dầu mỡ khoáng cao.
 Vào thời điểm vệ sinh bể Crôm thì hàm lượng Crôm xả vào hệ thống rất lớn.
 Hệ thống xử lý nước thải nhà máy vận hành chưa đạt.
 Chưa có hệ thống xử lý bùn thải, mà chỉ chứa vào bể lưu trữ.
 Nước thải đầu ra không đạt tiêu chuẩn cho phép xả thải của Khu Công Nghiệp
Sóng Thần, nên công ty phải chịu mức phí xử lý cao cho vấn đề nước thải.
1.3. MỤC TIÊU KHÓA LUẬN
 Khảo sát tìm ra nguyên nhân hệ thống xử lý không đạt hiệu quả.
 Đề xuất phương án cải tạo nâng cao hiệu quả xử lý cho hệ thống xử lý nước thải
của Công ty đạt loại B, QCVN 24:2009/BTNMT.
 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải đề xuất.
1.4. NỘI DUNG KHÓA LUẬN
 Khảo sát thực trạng hệ thống xử lý nước thải, các vấn đề mà hệ thống xử lý
nước thải tại nhà máy đang gặp phải.
 Phân tích nguyên nhân các vấn đề.
 Đề xuất phương án cải tạo hệ thông xử lý nước thải đạt loại B, QCVN
24:2009/BTNMT.
 Tính toán thiết kế cho phương án cải tạo hệ thống xử lý nước thải.
 Thực hiện bản vẽ công nghệ.
1.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
 Phương pháp thu thập thông tin từ tài liệu tham khảo.
 Phương pháp thu thập thông tin từ thực nghiệm.
 Phương pháp thu thập , khảo sát, đo đạc số liệu.
 Xử lý thông tin.
1.6. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
Nước thải sản xuất trong khu vực Công ty Cổ Phần Tôn Đông Á

2


Thiết Kế Cải Tạo HTXLNT Xi Mạ Công Ty CP Tôn Đông Á

Chương 2
TỔNG QUAN
2.1. GIỚI THIỆU VỀ NGÀNH XI MẠ
2.1.1. Một số khái niệm
Trong công nghệ xi mạ có nhiều hình thức xi mạ khác nhau: Mạ nhúng nóng, mạ
hóa học, mạ điện.
 Mạ điện: Là một quá trình điện hóa, quá trình này sẽ hình thành một lớp kim
loại tương đối mỏng trên bề mặt dẫn điện. Quá trình này được thực hiện bằng cách
nhúng vật liệu cần mạ vào dung dịch chứa những muối kim loại và nối nó vào cực
cathot của một nguồn điện có điện áp thấp. Mạch điện được hoàn tất khi nhúng đầu
anod vào trong dung dịch đó và nối chúng với cực dương của nguồn điện. Sản phẩm
của quá trình này là tạo một lớp kim loại cần mạ trong dung dịch trên bề mặt của vật
liệu cần mạ.
 Mạ nhúng nóng: Là một quá trình trình trong đó vật liệu cần mạ đi qua bể chứa
kim loại (Kim loại nguyên chất) được nấu nóng chảy ở nhiệt độ cao. Kết quả của quá
trình là kim loại mạ sẽ bám một lớp bề mặt vật liệu cần mạ.
 Mạ hóa học: Dựa trên cơ sở khử ion kim loại thành kim loại từ dung dịch muối
của nó bằng các chất khử.
2.1.2. Các loại mạ
 Mạ chrom: Lớp mạ chrom được sử dụng nhiều trong công nghiệp mạ ô tô, mạ
các chi tiết máy, dụng cụ y tế, phụ tùng xe đạp, xe máy, máy khâu,… Vì lớp mạ có
tính chất ổn định hóa học, tính chịu mòn cao đồng thời bề ngoài trông rất đẹp, khả
năng phản xạ ánh sáng tốt. Có thể sử dụng lớp mạ chrom làm lớp mạ bảo vệ nhưng
cần phải mạ đồng mạ kẽm sau đó mới mạ chrom trang trí.

3


Thiết Kế Cải Tạo HTXLNT Xi Mạ Công Ty CP Tôn Đông Á

 Mạ kẽm: Trong công nghiệp ứng dụng mạ kẽm để đề phòng ăn mòn kim loại,
được gọi là lớp mạ bảo vệ. Lớp mạ này có tính đàn hồi tốt nhưng độ cứng thấp, độ
bóng kém, trong không khí dễ bị tạo muối kẽm cacbonate có tính kèm nên bị mờ, để
khắc phục hiện tượng này người ta sơn, photphate hóa hay thụ động hóa bề mặt,… để
tăng độ bền hóa học của lớp mạ. Dung dịch mạ kẽm có hai loại: dung dịch mạ kẽm
cyanua và dung dịch mạ kẽm không có cyanua.
 Mạ hợp kim: Trong dung dịch đồng thời có hai cation kim loại. Để hai ion này
kết tủa đồng thời lên bề mặt cathot (chi tiết mạ) tạo lớp mạ hợp kim thì thế giải phóng
của chúng phải bằng nhau hoặc gần nhau.
 Mạ niken: Mạ niken là kỹ nghệ quan trọng bậc nhất, đồng thời cũng phổ biến
nhất hiện nay. Trong công nghiệp ứng dụng lớp mạ niken để trang trí, làm tăng khả
năng chịu mòn, tăng độ cứng bề mặt, lớp mạ vừa trang trí vừa bảo vệ. Để nâng cao
hiệu quả bảo vệ trang trí thường áp dụng mạ hai lớp: Niken – chrom; hoặc ba lớp:
đồng – niken – chrom.

4


Thiết Kế Cải Tạo HTXLNT Xi Mạ Công Ty CP Tôn Đông Á

Tùy theo thành phần và tính chất lớp mạ và mạ hợp kim được chia thành các
nhóm sau:

Vật cần mạ

Bụi, gỉ

Làm sạch cơ học

Dung môi

Bụi kim loại

Mài nhẵn, đánh bóng

Nước

Hơi dung môi
Nt chứa dầu
mỡ

Tẩy dầu , mỡ

NaOH, HCl
H2SO4

Hơi axit
NT Axit, kiềm

Làm sạch bằng hóa
học và điện hóa

Chất làm
bóng
NiSO4

NaCN
H2SO4
NaOH NaCN
H3BO3

Zn(CN)2
ZnCl2,
ZnO

CuSO4
Cu(CN)2

Axit
Muội Au,
Ag

Mạ crom

Mạ Nikel

Mạ kẽm

Mạ đồng

Mạvàng

Cr6+

Ni2+

CN-- , Zn2+
axit

Cu2+, axit

CN--, axit

Hình 2.1. Sơ đồ công nghệ và nguồn nước thải của quá trình xi mạ.
2.1.3. Vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải ngành xi mạ
Nước thải phát sinh trong quá trình xi mạ kim loại chứa hàm lượng các kim loại
nặng rất cao và là độc chất đối với sinh vật, gây tác hại xấu đến sức khỏe con người.
Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy, với nồng độ đủ lớn, sinh vật có thể bị chết hoặc
5


Thiết Kế Cải Tạo HTXLNT Xi Mạ Công Ty CP Tôn Đông Á

thoái hóa, với nồng độ nhỏ có thể gây ngộ độc mãn tính hoặc tích tụ sinh học, ảnh
hưởng đến sự sống của sinh vật về lâu về dài. Do đó, nước thải từ các quá trình xi mạ
kim loại nếu không được xử lý qua thời gian tích tụ và bằng con đường trực tiếp hay
gián tiếp, chúng sẽ tồn đọng trong cơ thể con người và gây các bệnh nghiêm trọng,
như viêm loét da, viêm đường hô hấp, eczima, ung thư, ...
Tại TP.HCM, Bình Dương và Đồng Nai, kết quả phân tích chất lượng nước thải
của các nhà máy, cơ sở xi mạ điển hình ở cả 3 địa phương này cho thấy, hầu hết các cơ
sở đều không đạt tiêu chuẩn nước thải cho phép: hàm lượng chất hữu cơ cao, chỉ tiêu
về kim loại nặng vượt nhiều lần tiêu chuẩn cho phép, COD dao động trong khoảng 320
- 885mg/lít do thành phần nước thải có chứa cặn sơn, dầu nhớt.... Hơn 80% nước thải
của các nhà máy cơ sở xi mạ không được xử lý. Chính nguồn thải này đã và đang gây
ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường nước mặt, ảnh hưởng đáng kể chất lượng nước

sông Sài Gòn và sông Đồng Nai. Ước tính, lượng chất thải các loại phát sinh trong
ngành công nghiệp xi mạ trong những năm tới sẽ lên đến hàng ngàn tấn mỗi năm.
2.2. TỔNG QUAN CÔNG TY CỔ PHẦN TÔN ĐÔNG Á
2.2.1. Giới thiệu
Tên Công ty: Công Ty Cổ Phần Tôn Đông Á.
Địa chỉ: số 5, đường số 5, KCN Sóng Thần 1, phường Dĩ An, thị xã Dĩ An, Tỉnh
Bình Dương.
Đại diện: Ông Nguyễn Thanh Trung
Chức vụ: Tổng giám đốc
Điện thoại: 06503.732575

Fax: 06503.790420

Loại hình sản xuất: sản xuất tôn mạ kẽm, tôn màu, tôn lạnh.
2.2.2. Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên
 Vị trí địa lý
Công ty Cổ phần Tôn Đông Á tọa lạc tại số 5, đường số 5, KCN Sóng Thần 1,
phường Dĩ An, thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương .
Phía Đông giáp đường số 10 – KCN Sóng Thần 1
Phía Tây giáp đường số 8 – KCN Sóng Thần 1
Phía Nam giáp đường số 5 – KCN Sóng Thần 1
Phía Bắc giáp trung tâm phân phối thực phẩm tươi sống Coopmart.
6


Thiết Kế Cải Tạo HTXLNT Xi Mạ Công Ty CP Tôn Đông Á
 Diện tích: 27.750,8m2.
 Khí hậu:
 Mang đặc điểm chung của khí hậu tỉnh Bình Dương: Nhiệt đới mang tính chất
cận xích đạo, nhiệt độ cao quanh năm và nguồn ánh sáng dồi dào, khí hậu tương đối

hiền hòa, ít thiên tai, bão lụt.
 Khí hậu theo hai mùa: mưa – khô
 Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11.
 Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau.
 Lượng mưa trung bình hàng năm từ 1.800 - 2.000mm.
 Nhiệt độ trung bình hằng năm là 26,5oC. Chế độ không khí ẩm tương đối cao.
 Giống như nhiệt độ không khí, độ ẩm trong năm ít biến động.
2.2.3. Lịch sử hình thành và phát triển
Công ty Tôn Đông Á, được thành lập vào cuối năm 1998 và chính thức đi vào
hoạt động từ đầu năm 1999.
Năm 2006, dây chuyền mạ màu đầu tiên của Tôn Đông Á theo công nghệ Hàn
Quốc đã được lắp đặt hoàn chỉnh và đưa vào hoạt động.
Năm 2009, Công ty chuyển từ hình thức Công ty TNHH sang Công ty Cổ Phần
để phù hợp với tình hình hội nhập của đất nước và thế giới. Cũng trong năm 2009, tiếp
tục đưa vào vận hành dây chuyền mạ màu thứ 2 - được thiết kế, lắp đặt và vận hành
bởi đội ngũ cán bộ kỹ thuật của Tôn Đông Á.
Đến quý 3 năm 2010, đưa vào hoạt động dây chuyền mạ hợp kim nhôm - kẽm
công nghệ NOF qua đó Tôn Đông Á chính thức tham gia vào thị trường tôn mạ với
các sản phẩm tôn lạnh, tôn lạnh màu chất lượng cao.
Đầu năm 2011 dây chuyền mạ màu thứ 3 ra đời với mong muốn đáp ứng nhu cầu
ngày càng cao của khách hàng
2.2.4. Cơ cấu tổ chức và bố trí nhân sự
Toàn thể cán bộ, công nhân viên trong nhà máy khoảng 400 người. Đội ngũ cán
bộ công nhân viên có tay nghề cao, nhiệt tình, tận tụy trong công việc.
Bộ phận Quản lý môi trường (QLMT) của nhà máy trực thuộc phòng Nhân sự Hành chánh của Công ty.
7


Thiết Kế Cải Tạo HTXLNT Xi Mạ Công Ty CP Tôn Đông Á

Công ty có 5 nhà xưởng và hoạt động liên tục 24 giờ / ngày.
2.2.5. Lĩnh vực sản xuất và kinh doanh
Sản xuất chủ yếu tôn mạ kẽm, tôn lạnh và tôn màu. Số lượng sản phẩm trung
bình trong mỗi tháng được thể hiện trong bảng 2.1.
Bảng 2.1: Số lượng sản phẩm trung bình trong mỗi tháng.
STT

Tên sản phẩm

Sản lượng (tấn/tháng)

1

Tôn mạ kẽm

2.785

2

Tôn lạnh

6.567

3

Tôn màu, lạnh màu

6.215

(Nguồn: Công ty Cổ phần Tôn Đông Á, năm 2011)

Công ty Cổ phần Tôn Đông Á đã xây dựng và phát triển một mạng lưới phân
phối rộng khắp trải dài từ Bắc vào Nam, và đã xuất khẩu ổn định vào các nước
ASEAN như Lào, Campuchia, Indonesia, Thái Lan, Malaysia, Singapore và các nước
Châu Phi, Trung Đông.
2.2.6. Tình hình hoạt động của công ty trong những năm vừa qua
Trong những năm vừa qua mặc dù chịu ảnh hưởng của khủng hoảng kinh tế thế
giới nhưng tình hình sản xuất của Công ty Tôn Đông Á vẫn luôn ổn định và gia tăng
qua mỗi năm. Sản lượng sản xuất của Công ty trong 3 năm 2009, 2010, 2011 được thể
hiện trong biểu đồ sau:

Hình 2.2: Biểu đồ thể hiện tình hình sản xuất của Công ty cổ phân Tôn Đông Á
8


Thiết Kế Cải Tạo HTXLNT Xi Mạ Công Ty CP Tôn Đông Á

2.2.6.1. Nhu Cầu Nguyên Vật Liệu, Hóa Chất Và Lao Động
 Nhu cầu sử dụng nguyên vật liệu và hóa chất
Nhu cầu nguyên liệu, nhiên liệu và hóa chất sử dụng cho sản xuất trong một
tháng được trình bày trong bảng sau:
Bảng 2.2: Nhu cầu nguyên liệu, nhiên liệu và hóa chất sử dụng cho sản xuất.
Stt

Tên nguyên nhiên vật
liệu

Đơn vị

Số lượng trung bình/tháng

1

Kẽm

Kg

90.454

2

Kẽm HK

Kg

7.538

3

Chì

Kg

5.042

4

Nhãn

Kg

400

5

ZnCl2

Kg

108.454

6

Atimon

Kg

12.685

7

NH4Cl

Kg

356

8

Dầu DO

Kg

52.034

9

HCl

Kg

2.188

10

NaOH

Kg

2.511

11

Muối Chromate

Kg

1.742

12

Sơn

Kg

42.395

13

Gas

Kg

45.034

14

Dung môi

Kg

8.233

15

DI Water

Kg

1.413

(Nguồn: Công ty Cổ phần Tôn Đông Á, tháng 2/2011)
 Nhu cầu điện, nước
- Nhu cầu về điện: Sử dụng điện từ lưới điện do Khu công nghiệp Sóng Thần 1
cung cấp. Lượng điện sử dụng trung bình trong một tháng khoảng 750.000 Kwh/tháng.

9


Thiết Kế Cải Tạo HTXLNT Xi Mạ Công Ty CP Tôn Đông Á

- Nhu cầu về nước: Sử dụng nguồn nước do Nhà máy nước huyện Dĩ An cung
cấp. Lượng nước sử dụng trung bình khoảng 13.800 m3/tháng.
Bảng 2.3: Nhu cầu sử dụng nước .
STT

Mục đích sử dụng

1

Nước cấp cho nhu cầu sinh hoạt và nhà ăn

Lưu lượng
45 m3/ngày

Nước cấp cho sản xuất:
+ Nước dùng để rửa nguyên liệu, bán thành phẩm cho xưởng 1
(chuyền tôn mạ kẽm 1+2): 155m3/ngày
+ Nước dùng để rửa nguyên liệu, bán thành phẩm cho xưởng 2

2

260 m3/ngày

(chuyền tôn mạ màu 1+2): 90m3/ngày
+ Nước dùng cho lò hơi: 10 m3/ngày
+ Nước làm mát máy móc thiết bị: 5m3/ngày
3

Nước cấp cho hoạt động tưới cây, rửa đường

5 m3/ngày

4

Nước dự trù cho PCCC

5 m3/ngày

Nước dùng để rửa nguyên liệu, bán thành phẩm cho xưởng 3a

5

(chuyền tôn mạ hợp kim nhôm kẽm)

6

Nước dùng cho xưởng 3b (chuyền tôn mạ màu 3)

80 m3/ngày
65 m3/ngày

460 m3/ngày

Tổng

(Nguồn: Công ty Cổ phần Tôn Đông Á, 2011)
 Nhu cầu về lao động
Tổng cán bộ công nhân viên khoảng 400 người
2.2.6.2. Các Nguồn Gây Ô Nhiễm Môi Trường
Nước Thải
Nguồn phát sinh nước thải của Công ty chủ yếu từ các nguồn:
- Nước thải từ quá trình sản xuất.
- Nước thải sinh hoạt.
- Nước mưa chảy tràn.

10


Thiết Kế Cải Tạo HTXLNT Xi Mạ Công Ty CP Tôn Đông Á

 Nước thải sản xuất
Nước thải sản xuất phát sinh chủ yếu từ công đoạn tẩy rửa dầu mỡ, tẩy gỉ, công
đoạn thụ động Crom, làm nguội tôn. Lượng nước thải này phát sinh khoảng 400
m3/ngày. Thành phần các chất ô nhiễm chủ yếu là BOD5, COD, SS, kim loại nặng (Fe,
Zn, Al), Cr3+, Cr 6+, Pb, dầu mỡ khoáng. Thành phần và tính chất nước thải biến động
lớn, lưu lượng nước thải từ 5 chuyền sản xuất gồm : Chuyền kẽm 1+2, chuyền màu
1+2, chuyền lạnh (hợp kim nhôm kẽm) và chuyền màu 3. Thành phần và tính chất
nước thải sản xuất được nói rõ hơn trong chương tiếp theo.
 Nước thải sinh hoạt
Với 400 công nhân viên làm việc trong nhà máy, lưu lượng nước thải sinh hoạt
phát sinh hàng ngày của công nhân viên khoảng 40m3/ngày. Trong đó:

- Nước thải từ nhà vệ sinh khoảng 28m3/ngày
- Nước thải từ nhà ăn khoảng 12m3/ngày
Đặc trưng của loại nước thải này là có nhiều chất lơ lửng, nồng độ chất hữu cơ
cao (nhất là nước thải từ nhà vệ sinh), mang các loại vi khuẩn gây bệnh như ecoli,
coliform, dầu mỡ động thực vật, nếu không được tập trung và xử lý thì cũng sẽ ảnh
hưởng xấu đến nguồn nước bề mặt. Ngoài ra, khi tích tụ lâu ngày, các chất hữu cơ này
sẽ bị phân hủy gây ra mùi hôi thối.
 Nước mưa
Nước mưa phát sinh từ hệ thống các máng thu dọc nhà xưởng và nước mưa chảy
tràn trên sân. Chất lượng nước mưa phụ thuộc vào độ trong sạch của khí quyển tại khu
vực đang xét và đặc điểm mặt bằng rửa trôi. Do đó, nước mưa khi chảy tràn qua các
khu vực này có mức độ ô nhiễm không đáng kể và được xem là nước thải quy ước
sạch. Công ty đã tách riêng hệ thống thoát nước mưa, nước thải.

11


Thiết Kế Cải Tạo HTXLNT Xi Mạ Công Ty CP Tôn Đông Á

Công nghệ sản xuất tôn mạ kẽm

Tôn nguyên liệu
Hơi kiềm
Dung dịch
kiềm thải bỏ
định kỳ

Dung dịch
kiềm

Tẩy dấu mỡ

Nước

Rửa

Dung dịch
HCl

Tẩy rỉ sét

Nước

Rửa

Nước thải

Hơi
nóng

Sấy

Nhiệt

NH4Cl,
ZnCl2
Kẽm dạng
lỏng

Bể xử lý bề mặt

Nhiệt

Mạ kẽm

Nhiệt,
Hơi kim loại

Thổi khí

Tháp làm nguội

Nước
Dung dịch
Crôm

Rửa
Thụ động hóa

Nước thải
Hơi axit
Dung dịch axit thải
bỏ định kỳ

Nước thải
Hơi Crôm
Dung dịch Crôm
bỏ định kỳ

Thành phẩm

Hình 2.3: Quy trình công nghệ sản xuất tôn mạ kẽm

12


Thiết Kế Cải Tạo HTXLNT Xi Mạ Công Ty CP Tôn Đông Á

Thuyết minh quy trình công nghệ:
Ban đầu, tôn nguyên liệu cuộn đen (còn gọi là tôn cán nguội) được đưa qua công
đoạn tẩy dầu mỡ và chất bảo quản bằng phương pháp nhúng kết hợp chà, phun trong
bể dung dịch tẩy rửa gốc bazơ (thành phần chính là muối kiềm Akali và chất hoạt động
bề mặt) ở nhiệt độ 60 - 800C nhằm đẩy nhanh quá trình tẩy rửa. Sau đó tôn được rửa
sơ bộ trước khi đưa qua công đoạn tẩy gỉ sét bằng dung dịch axit Clohydrit (HCl)
loãng 10 – 20%, dung dịch axit này được duy trì ở khoảng nhiệt độ thích hợp (30450C). Sau khi tẩy rỉ xong, tôn được rửa lại cho sạch bề mặt và hóa chất qua 1 bể rữa
nóng và rữa nguội trước khi đưa vào gia nhiệt tại lò sấy.
Tôn đi qua lò sấy được gia nhiệt bề mặt từ 30-2000C. Sau khi qua hệ thống sấy,
tôn được tiếp tục xử lý sạch bề mặt khi qua bể trợ dung nóng chảy với thành phần là
Amoniclorua và Kẽm Clorua ( NH4Cl & ZnCl2 ). Gốc Cl- có tác dụng tẩy rữa mạnh bề
mặt, gốc Zn2+ và NH4+ giúp cho kẽm dễ dàng bám chặt lên nền thép của tôn nguyên
liệu.
Tiếp theo đó, tôn sau khi làm sạch sẽ được tiếp tục qua chảo mạ với thành phần
dung dịch mạ chính là kẽm lỏng được duy trì nóng chảy ở nhiệt độ 4600C, lớp kẽm
bám vào tôn hình thành lớp mạ, lớp mạ kẽm trên tôn sau đó được vút lại bằng hệ thống
thổi gió lưu lượng cao gọi là “dao gió” vút lại lớp mạ và tạo bông vân trên bề mặt bằng
kỹ thuật mạ.
Tôn sau khi mạ được làm nguội bằng không khí trên tháp nguội hạ nhiệt độ băng
tôn từ 4600C xuống 1500C, qua thêm bể nước làm nguội rữa sạch bề mặt tôn và hạ
nhiệt độ tấm xuống khoảng 800C và quét lớp thụ động hóa bề mặt (dung dịch Crom)
giúp bảo quản bề mặt tôn lâu hơn ở ngoài môi trường.

Tôn thành phẩm được chia thành cuộn, đóng gói hoặc làm nguyên liệu cho quá
trình sản xuất tôn màu.

13