ính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải công nghiệp sản xuất giấy bột giấy, công suất 7000m3 ngày đêm

Viện KHCN & QLMT

NHÓM 6

Đồ án
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải công
nghiệp sản xuất Giấy - Bột Giấy, công suất
7000m3/ngày đêm

Đồ Án Xử Lý Nước Thải

1

GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn


Viện KHCN & QLMT

NHÓM 6

MỞ ĐẦU
Sau ba mươi năm thống nhất, Việt Nam vẫn chưa tự túc được
nhu cầu về giấy các loại. Sản lượng toàn quốc mỗi năm hiện nay hơn
800 ngàn tấn, mới chỉ đáp ứng thị trường khoảng 60% phần còn lại là
phải nhập khẩu. Và trong 20 năm qua đã có sự phát triển vượt bậc, với
tốc độ tăng trưởng hàng năm luôn nằm trong khoảng 15-16%, có từ
80.000 tấn/năm lên 824.000 tấn/năm. Và 20 năm qua nhà nước chỉ
dồn sức cho các doanh nghiệp giấy quốc doanh, với mục tiêu rất
khiêm tốn, rất "kế hoạch hóa" chỉ để đảm bảo nhu cầu thiết yếu về
giấy in báo, giấy in và giấy viết. Nhưng xét tổng thể phần lớn đều lỡ
nhịp và chưa đạt hiệu quả cao, thậm chí có những doanh nghiệp lâm

vào khủng hoảng tài chính sau đầu tư. Vì vậy ,
Công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy chiếm vị trí khá quan
trọng trong nền kinh tế nước ta. Cùng với sự phát triển của các nghành
công nghiệp, dịch vụ khác, nhu cầu sản về các sản phẩm giấy ngày
càng tăng. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ít đạt được to lớn về kinh tế
- xã hội, nghành công nghiệp này cũng phát sinh nhiều vấn đề môi
trường bức xúc cần phải giải quyết, đặc biệt là nước thải phát sinh
trong quá trình sản xuất bột giấy, đây là loại nước rất khó xử lý( về
công nghệ và chi phí). Cần có biện pháp xây dựng các cơ sở cần gắn
sản xuất với xử lý ô nhiễm môi trường, đổi mới công nghệ theo hướng
thân thiện với môi trường. Nhóm mạo mụi đưa ra một quy trình công
nghệ : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải công nghiệp sản
xuất Giấy - Bột Giấy, công suất 7000m3/ngày đêm.

Đồ Án Xử Lý Nước Thải

2

GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn


Viện KHCN & QLMT

NHÓM 6

NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHIỆP SẢN
XUẤT GIẤY - BỘT GIẤY
I. KHÁI QUÁT VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY - BỘT
GIẤY

1. Nhu cầu sử dụng các sản phẩm giấy trong nước
Ngành giấy Việt Nam đang đứng trước những cơ hội phát triển
mạnh mẽ. Công nghiệp tăng trưởng nhanh, đời sống nhân dân được
cải thiện, nhu cầu giấy tiêu dùng và giấy làm bao bì ngày tăng lên.
Mức tiêu thụ giấy bình quân đầu người của Việt Nam năm 2000 là
8kg/người/năm, năm 2004 đã là 13kg/người/năm. Hiện nay các nhà
máy giấy ở Việt Nam chỉ đáp ứng được khoảng trên 50% nhu cầu
trong nước, còn gần 50% phải nhập khẩu. (Tổng công ty giấy Việt
Nam, 2004).

2. Tình hình phát triển và vai trò của ngành giấy đối
với nền kinh tế
Hiện cả nước có trên 300 nhà máy sản xuất giấy và bột giấy
(Tổng công ty giấy Việt Nam, 2006).
Sản lượng giấy toàn ngành (Niêm giám Thống kê, 2005):
-

Năm 2000: 408.500 tấn (doanh nghiệp ngoài quốc doanh

sản xuất 148.900 tấn).
-

Năm 2005: 901.200 tấn (doanh nghiệp ngoài quốc doanh

sản xuất 559.500 tấn).

Đồ Án Xử Lý Nước Thải

3

GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn


Viện KHCN & QLMT

NHÓM 6

Sản xuất giấy của Việt Nam trước đây do các doanh nghiệp nhà
nước đảm nhận. Hiện nay, ngành công nghiệp giấy bao gồm các
doanh nghiệp nhà nước (đang được cổ phần hoá) và các doanh nghiệp
thuộc khu vực kinh tế tư nhân.
Các doanh nghiệp sử dụng công nghệ, sản xuất các sản phẩm
khác nhau. Các doanh nghiệp nhà nước sử dụng công nghệ hiện đại,
sản xuất các loại bột giấy trắng cao cấp, giấy viết, giấy in chất lượng
cao. Các doanh nghiệp kinh tế tư nhân đa số sử dụng công nghệ cũ,
lạc hậu, sản xuất các loại giấy bao bì, giấy bao gói, giấy vệ sinh, giấy
viết có chất lượng thấp.

3. Phân bố của các doanh nghiệp sản xuất giấy
Các doanh nghiệp sản xuất giấy phân bố ở cả 3 miền Bắc,
Trung, Nam. ở miền Bắc có nhiều doanh nghiệp lớn như: Nhà máy
giấy Bãi Bằng, Việt Trì, Hải Phòng và có làng nghề truyền thống lâu
đời Phong Khê (Bắc Ninh), nơi tập trung của hơn 130 doanh nghiệp
sản xuất giấy. Khu vực miền Trung có Nhà máy giấy Tân Bình. Khu
vực miền Nam có các Nhà máy giấy Tân Mai, Đồng Nai, Long An.
Ngoài ra, mỗi tỉnh trong cả nước đều có các cơ sở sản xuất giấy thuộc
khu vực kinh tế tư nhân (CBC, 2006).


Quy hoạch phát triển ngành giấy tới năm 2010 (Bộ công

nghiệp, 1998)
Mục tiêu:
Khai thác và sử dụng hiệu quả các nguồn lực sản xuất, đến năm
2010 đạt sản lượng 1.050.000 tấn giấy, 1.015.000 tấn bột giấy, đảm
bảo 85% - 90% nhu cầu sử dụng trong nước.

Đồ Án Xử Lý Nước Thải

4

GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn


Viện KHCN & QLMT

NHÓM 6

Quan điểm:
a) Về công nghệ:
Đối với các công trình đầu tư xây dựng mới, các dự án cải tạo,
mở rộng các cơ sở sản xuất chủ lực của ngành, nhất thiết phải sử dụng
công nghệ và thiết bị tiên tiến, có mức cơ giới hóa, tự động hoá cao
nhằm nâng cao năng suất lao động, tiết kiệm nguyên liệu và năng
lượng, bảo vệ môi trường theo tiêu chuẩn Việt Nam và Quốc tế.
Việc đầu tư mua sắm các thiết bị cũ đã qua sử dụng chỉ thực
hiện để nâng cấp, cải tạo các cơ sở hiện có với quy mô sản xuất nhỏ,
yêu cầu công nghệ không cao và phải được xem xét kỹ đối với từng
dự án cụ thể.
b) Về quy mô và công suất các dự án đầu tư:

Định hướng phát triển lâu dài, tập trung vào các dự án quy mô
lớn để đảm bảo sản xuất có hiệu quả.
Trong giai đoạn trước mắt, cần đầu tư các dự án quy mô vừa và
nhỏ để tận dụng những thế mạnh tại chỗ như nguyên vật liệu, thị
trường, nhân lực...
c) Về bố trí quy hoạch:
Việc xây dựng các cơ sở sản xuất giấy phải được nghiên cứu,
đánh giá kỹ về địa điểm, đặc điểm vùng nguyên liệu, nhu cầu thị
trường, điều kiện cơ sở hạ tầng và khả năng huy động vốn đầu tư.
Quy hoạch phát triển vùng nguyên liệu giấy phải phù hợp với
quy hoạch chung của ngành nông nghiệp, gắn với quy hoạch giống
cây trồng, điều kiện tự nhiên (thổ nhưỡng, khí hậu), điều kiện kinh tế

Đồ Án Xử Lý Nước Thải

5

GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn


Viện KHCN & QLMT

NHÓM 6

xã hội của từng vùng; xác định hợp lý về mô hình tổ chức sản xuất và
quản lý các vùng nguyên liệu, chính sách giá nguyên liệu và phương
thức thu mua, cung cấp nguyên liệu cho sản xuất.
Phát triển công nghiệp giấy, gồm cả vùng nguyên liệu, phải
được thực hiện trong mối liên kết chặt chẽ với bảo vệ an ninh, quốc
phòng và bảo vệ môi trường, thúc đẩy chuyển dịch cơ cấu kinh tế ở

các vùng miền núi, vùng sâu, vùng xa và góp phần vào công nghiệp
hoá - hiện đại hoá nông nghiệp, nông thôn.
d) Về huy động các nguồn vốn đầu tư:
Tranh thủ vốn đầu tư nước ngoài một cách hợp lý, đảm bảo vai
trò chủ đạo của các doanh nghiệp trong nước, nhất là các doanh
nghiệp nhà nước. Tuỳ thuộc vào đặc điểm của từng dự án, từng địa
phương, từng giai đoạn cụ thể để quyết định phương thức đầu tư thích
hợp: tự đầu tư hoặc liên doanh với nước ngoài.

II. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT
GIẤY - BỘT GIẤY:
Kết quả điều tra về công nghệ sản xuất giấy do Trung tâm
CBC thực hiện tại 86 doanh nghiệp sản xuất cho thấy các công nghệ
các doanh nghiệp sử dụng phổ biến như:

Đồ Án Xử Lý Nước Thải

6

GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn


Viện KHCN & QLMT

NHÓM 6

Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy và bột giấy

Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất giấy và bột giấy là xơ sợi thực
vật, chủ yếu từ gỗ, các cây ngoài gỗ như đay, gai, tre nứa; các phụ

phẩm nông nghiệp như rơm, bã mía, các vật liệu tái sinh(giấy vụn,
giấy đã qua sử dụng…).Tùy theo mục đích sừ dụng mà sản phẩm giấy
cũng rất đa dạng và phong phú: giấy in báo, giấy in, giấy viết, giấy vệ
sinh, khăn giấy, giấy bao bì, giấy vàng mã….Về công nghệ sản xuất
giấy và bột giấy cũng rất khác nhau, nhưng tựu chung bao gồm những
bước sau: nguyên liệu thô (tre, nứa,gỗ…), gia công nguyên liệu thô,
nấu, rửa, tẩy trắng, nghiền bột, xeo giấy và định hình sản phẩm.

Đồ Án Xử Lý Nước Thải

7

GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn


Viện KHCN & QLMT

NHÓM 6

Công nghệ sản xuất giấy và bột giấy là một trong những công
nghệ sử dụng nhiều nước. Tùy theo công nghệ và sản phẩm, lượng
nước cần thiết để sản xuất 1 tấn giấy thành phẩm dao động từ 80 m3
đến 450m3. Nước được dung trong các công đoạn rửa nguyên liệu,
nấu, tẩy, xeo giấy và sản xuất hơi nước. Hầu như tất cả lượng nước
đưa vào sử dụng cuối cùng đều trở thành nước thải và mang theo các
tạp chất, hóa chất, bột giấy, các chất ô nhiễm dạng hữu cơ và vô cơ.
Dịch đen có nồng độ chất khô khoảng 25-35%, tỉ lệ giữa chất hữu cơ
và vô cơ vào khoảng 70:30.Thành phần hữu cơ là lignin hòa tan vào
dịch kiềm, sản phẩm phân hủy hydratcacbon, axit hữu cơ.Thành phần
vô cơ gồm những hóa chất nấu, một phần nhỏ là NaOH, Na2S tự do,

Na2SO4, Na2CO3 còn phần nhiều là kiềm natrisunphat liên kết với các
chất hữu cơ trong kiềm. Khi tẩy bằng các hợp chất chứa clo, các thông
số ô nhiễm đặc trưng: BOD vào khoảng 15-17 kg/tấn bột giấy,COD
khoảng 60-90 kg/tấn bột giấy, đặc biệt các hợp chất clo hữu cơ
khoảng 4-10 kg/tấn bột giấy.
Công đoạn xeo giấy chủ yếu chứa xơ sợi mịn, bột giấy dạng lơ
lửng và các chất phụ gia như nhựa thong, phẩm màu, cao lanh.Xử lý
nước thải sản xuất giấy và bột giấy là công việc hết sức khó khăn và
tốn kém, đòi hỏi vốn dầu tư và chi phí vận hành cao. Đây là vấn đề
bức xúc với các doanh nghiệp sản xuất ở nước ta do không đủ kinh
phí để đầu tư trang thiết bị sử lý chất thải cũg như đổi mới công nghệ
để giảm thiểu ô nhiễm và chi phí để vận hành các hệ thống xử lý nước
thải một cách triệt để .

Đồ Án Xử Lý Nước Thải

8

GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn


Viện KHCN & QLMT

NHÓM 6

CHƯƠNG 2: CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ VÀ SƠ ĐỒ
CÔNG NGHỆ
Xử lý nước một nhà máy giấy chuyên sản xuất giấy và bột giấy
với lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm từ công đoạn xeo giấy là
5000m3/ngày đêm, từ công đoạn sản xuất bột giấy là 2000m3/ngày

đêm. Nồng độ chất ô nhiễm đặc trưng trong từng dòng thải, yêu cầu
về chất lượng nước thải xả vào nguồn tiếp nhận đạt loại B. Yêu cầu
tính toán thiết kế về mặt công nghệ đối với hệ thống xử lý nước thải
cho nhà máy này với những số liệu như sau:

I. CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ
Thành phần và tính chất nước thải công đoạn sản xuất
bột giấy
Thông số

Đầu vào

Mức độ xử lý

PH

5.86 – 6.4

6.0 – 8.5

BOD5 tổng (mg/l)

833

≤ 50

COD (mg/l)

3724

SS (mg/l)

935

Độ màu (Pt-Co)

3040

N-Kjeldahl (mg/l)

0.553

≤ 35

Tổng P (mg/l)

2.34

≤4

Đồ Án Xử Lý Nước Thải

≤ 100

9

GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn


Viện KHCN & QLMT

NHÓM 6

Thành phần và tình chất nước thải công đoạn xeo giấy

Thông số

Đầu vào

Mức độ xử lý

PH

6.3 – 7.2

6.0 – 8.5

BOD5 tổng (mg/l)

671

≤ 50

COD (mg/l)

1489

≤ 100

SS (mg/l)

653

≤ 100

Độ màu (Pt-Co)

450

N- NH3 9mg/l)

1.15

≤ 35

P- PO43- (mg/l)

1.21

≤4

II. CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ XỬ LÝ NƯỚC


Xác định các lưu lượng tính toán:

Lưu lượng trung bình ngày đêm : Qngày =7000 m3/ngày
Lưu lượng giờ trung bình

Qh = 291.7 m3/h

Lưu lượng giờ lớn nhất

Qhmax = 466.7m3/h

Lưu lượng giây lớn nhất

qs = 0.129 m3/s

Trạm xử lý viêc liên tục 3 ca (24/24h).

SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ:
Ghi chú:
: Đường nước thải

Đồ Án Xử Lý Nước Thải

10

GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn


Viện KHCN & QLMT

NHÓM 6

: Đường bùn cặn

: Đường cấp khí
: Đường cát tử bể lắng cát

Phương án 1:
Trộn hóa chất
Nước
thải

SCR

Bể phản
ứng

Bể điều hòa

vào

Bể keo tụ

Lắng
đứng

Lọc Biofor

Máy nén khí
Bể hiếu
khí

Clo
Nguồn
tiếp
nhận

Khử trùng

Chất xúc
tác

Lọc áp lực

Bể oxi hóa
bậc cao

Máy phát
ozone
 Thuyết minh sơ đồ:
Nước thải sau sản xuất được đưa qua song chắn rác giữ lại các
tạp chất thô sau đó nước tiếp tục được đưa sang bể điều hòa nhằm
điều hòa lưu luợng và nồng độ, nước thải đưa qua bể phản ứng ( có

Đồ Án Xử Lý Nước Thải

11

GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn


Viện KHCN & QLMT

NHÓM 6

trộn hóa chất) để hình thành bông cặn sau đó đưa nước sang bể lắng 1
và tiếp tục đưa sang bể lọc biofor (kỵ khí- quá trình vi sinh dính bám)

nhằm làm giảm lương BOD, không gây qúa tải trong bể hiếu khí, tại
bể hiếu khí có hệ thống thổi khí cung cấp oxi cho bê để hiệu quả của
quá trình xảy ra hoàn toàn, nước tiếp tục qua bể oxi hóa bậc cao bằng
ozone đến thiết bị chất xúc tác (máy phát ozone) đến bể lọc áp lực sau
đó khử trùng bằng clo và nước được xả ra nguồn tiếp nhân.
o Ưu điểm:
- Qua nhiều công đoạn lọc và khử trùng bằng ozone nên nguồn
nươc đảm bảo chất lượng.
- Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng có hiệu quả cao, cấu tạo đơn
giản, không cần máy móc cơ khí, không tốn chiều cao xây dựng.
- Chiếm một diện tích khá nhỏ trong xây dựng bởi số lượng
công trình ít
o Nhược điểm:
- Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng thường khởi động chậm, lớp
cặn lơ lửng được hình thành và làm việc có hiệu quả chỉ sau 3-4 tuần.
- Bể lắng đứng không đáp ứng được công suất lớn trong xử lý
- Chi phí vận hành cao.

Đồ Án Xử Lý Nước Thải

12

GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn


Viện KHCN & QLMT

NHÓM 6

Phương án 2:

Nước thải qúa trình xeo giấy
CL

Nước thải quá trình sx giấy
Song chắn rác

Song chắn rác

CL
Sân phơi
cát

Lắng cát ngang

Lắng cát ngang

BỂ ĐIỀU HÒA

Thổi
khí

Trộn hóa chất

Bể phản ứng
Tuần hoàn
bùn

Thu hồi bột
Bể lắng I (ngang)

Bể Arotank
Máy thổi khí
Bể chứa
bùn

Bể lắng II ( ngang )

Bể lọc nhanh
Bể nén
bùn
Khử trùng

Clo

Máy ép
bùn

Nguồn tiếp nhận

Đồ Án Xử Lý Nước Thải

13

GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn

Nước
tách
bùn

Viện KHCN & QLMT

NHÓM 6

 Thuyết minh sơ đồ:
Nước thải từ 2 công đoạn xeo giấy và sản xuất giấy được đưa
qua song chắn rác nhằm giữ lại những tạp chất thô sau đó được đưa
qua lắng cát ngang lắng các tạp chất vô cơ đảm bảo cho các qúa trình
xử lý sau, cát từ bể lắng được dẫn đến sân phơi cát để làm ráo nước và
đem đi chôn lắp hoặc trãi đường; Nước tiếp tục đưa sang bể điều hòa
nhằm ổn định lưu lượng và nồng độ, từ bể điều hòa nước được bơm
trực tiếp sang bể phản ứng có trộn hóa chất để hình thành bông cặn và
nâng PH của nước sau đó đưa nước sang bể lắng 1 loại bỏ các bông
cặn sinh ra trong quá trình keo tụ. Ở đây ta thu hồi bột còn một phần
bùn được đưa sang bể chứa bùn còn nước đưa sang bể arotank (quá
trình bùn hoạt tính vi sinh vật lơ lửng) có quá trình thổi khí sau đó tiếp
tục được đưa sang bể lắng 2 (lắng ly tâm) sau đó qua lọc nhanh và tiếp
tục qua khử trùng (có thổi khí) bằng clo và xả ra nguồn tiếp nhận. Một
phần bùn hoạt tính (sinh vật lơ lửng) từ bể lăng 2 được dẫn trở lại
arotank để tiếp tục tham gia quá trình xử lý ( bùn hoạt tính tuần hoàn),
phần còn lại (bùn hoạt tính dư) được dẫn đến bể chứ bùn rồi đến bể
nén và ép bùn nhằm làm giảm độ ẩm và thể tich sau đó đem chôn lấp
hoặc dung làm phân bón, nước tách bùn từ bể nén bun và công đoạn
ép bùn sẽ được dẫn lại bể arotank để tiếp tục xử lý.
o Ưu điểm:
- Hiệu quả xử lý cao
- Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng có hiệu quả cao, cấu tạo đơn
giản, không cần máy móc cơ khí
- Sử dụng 2 bể lắng ngang thuận lợi cho quá trình quản lý và vệ
sinh vào mùa mưa.

Đồ Án Xử Lý Nước Thải

14

GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn


Viện KHCN & QLMT

NHÓM 6

o Nhược điểm:
- Phức tạp hóa dây chuyền công nghệ trong xử lý
- Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng thường khởi động chậm, lớp
cặn lơ lửng được hình thành và làm việc có hiệu quả chỉ sau 3-4 tuần.

- Tốn nhiều chi phí xây dưng cũng như vận hành

Đồ Án Xử Lý Nước Thải

15

GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn


Viện KHCN & QLMT

NHÓM 6

Phương án 3:

Nước thải qúa
trình xeo giấy

Bể
lắng
cát

Song
chắn
rác

Sân
phơi
cát

Hố thu

Nước thải quá
trình sx giấy

BỂ ĐIỀU
HÒA

Nước tách bùn

Bể trộn hóa
chất

CL

Máy ép
bùn

Bể nén bùn

Bể chứa bùn

Bể lắng I
Thu
hồi
bột

Clo
Tuần hoàn bùn

Khử trùng

Bể lắng II

Bể Arotank

Nguồn tiếp nhận
Máy thổi khí

Đồ Án Xử Lý Nước Thải

16

Thổi khí

GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn

CL


Viện KHCN & QLMT

NHÓM 6

 Thuyết minh sơ đồ:
Nước từ thải công đoạn sản xuất giấy được đưa qua hố thu
nhằm điều chỉnh PH thích hợp và nước từ công đoạn xeo giấy được
đưa qua song chắn rác nhằm giữ lại những tạp chất thô (chủ yếu là
rác) có trong nước thải. Sau đó nước được đưa qua bể lắng cát lắng
các tạp chất vô cơ đảm bảo cho các qúa trình xử lý sau, cát từ bể lắng
được dẫn đến sân phơi cát để làm ráo nước và đem đi chôn lắp hoặc
trãi đường; Nước tiếp tục đưa sang bể điều hòa nhằm ổn định lưu
lượng và nồng độ, từ bể điều hòa nước được bơm trực tiếp sang bể
trộn hóa chất (trộn phèn) nhằm keo tụ giảm lượng chất rắn lơ lửng sau
đó đưa nước sang bể lắng 1 loại bỏ các cặn sinh ra trong quá trình trộn
hóa chất. Ở đây ta thu hồi bột còn một phần bùn được đưa sang bể
chứa bùn còn nước đưa sang bể arotank (quá trình bùn hoạt tính vi
sinh vật lơ lửng) có quá trình thổi khí sau đó tiếp tục được đưa sang
bể lắng 2 (lắng ly tâm) qua khử trùng (có thổi khí) bằng clo và xả ra
nguồn tiếp nhận. Một phần bùn hoạt tính (sinh vật lơ lửng) từ bể lăng
2 được dẫn trở lại arotank để tiếp tục tham gia quá trình xử lý ( bùn
hoạt tính tuần hoàn), phần còn lại (bùn hoạt tính dư) được dẫn đến bể
chứ bùn rồi đến bể nén và ép bùn nhằm làm giảm độ ẩm và thể tich

sau đó đem chôn lấp hoặc dung làm phân bón, nước tách bùn từ bể
nén bun và công đoạn ép bùn sẽ được dẫn lại bể arotank để tiếp tục xử
lý.
o Ưu điểm:
-

Giảm lượng hóa chất ngay ban đầu (nước được đưa vào

hố thu để điều chỉnh PH).

Đồ Án Xử Lý Nước Thải

17

GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn


Viện KHCN & QLMT
-

NHÓM 6

Dây chuyền công nghệ này không cần có bể phản ứng

trước bể trộn hóa chất
-

Hiệu quả xử lý đạt tiêu chuẩn loại B.

o Nhược điểm:

Xây dựng và quản lý khá tốn kém
-

Đòi hỏi người quản lý có chuyên môn cao.

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG
TRÌNH ĐƠN VỊ CỦA PHƯƠNG ÁN 3
1. Bể trộn chất kiềm hóa
Mục đích: Nâng PH của nước tạo điều kiện thuận lợi cho các công trình xử
lý tiếp theo
Tính toán:
Lưu lượng 2000 m3/ngđ
Dùng vôi để kiềm hóa nước, dạng vôi sử dụng là vôi sữa
Lượng vôi cần dùng là :
Pv  e1 (

P
100
 K t  1)
=28(60/57 – 1.5 +1 )100/80 = 19.2 mg/l
e2
c

P : lượng phèn dùng để keo tụ

e1: trọng lượng đương lượng của vôi
e2: trọng lượng đương lượng của phèn nhôm
Kt: độ kiềm nhỏ nhất của nguồn nước
Thể tích bể pha chế
V=

Q.n.Pv
83.3 * 8. *19.2
=
=0.25 m2
10000.b.
10000 * 5 *1

Q: lưu lượng giờ trung bình
n: số giờ giữa hai lần pha vôi(n =8 h )

Đồ Án Xử Lý Nước Thải

18

GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn


Viện KHCN & QLMT

NHÓM 6

b: nồng độ vôi sữa ( b= 5% )
3

 : khối lượng riêng của vôi sữa (1000 kg/m )

Lượng vôi cần thiết sử dụng
m = Q. Pv =2000*19.2*10-3 = 38,4 kg/ ngđ
Lượng vôi thực cần dùng

M = m/c = 38,4 / 0.8 = 48 kg/ngđ
Lượng vôi sữa 5 %
Mdd = M/5% = 48/5 % = 960 kg/ngđ
Thể tích vôi cần dùng
Vdd = Mdd/  =960/1000 = 0,96 m3/ngđ
Chọn 2 bơm định lượng để bơm dung dịch vôi sữa đã pha vào bể trộn thủy
lực, 1 bơm làm việc, một bơm nghỉ với lưu lượng 3.325 m3/ngđ
Đường kính thiết bị pha trộn
D3

4.V 3 4 * 0.25
=
= 0.56 m



Đường kính máy khuấy
d = D /2 = 0.56/2 = 0.3 m
Năng lượng cần thiết cho máy khuấy hoạt động
2.

P  G 2 ..V = 200 .0.001.0.25 = 10 w

G : gradiant vận tốc
0

 : độ nhớt của nước ở 20 c

V: thể tích bể
Chọn chiều cao của bể h = 0.8 m

Chọn máy khuấy tuabin 4 cánh nghiêng 450, đường kính cánh khuấy 0.3 m

Đồ Án Xử Lý Nước Thải

19

GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn


Viện KHCN & QLMT

NHÓM 6

2. Hố thu nước của giai đoạn sản xuất bột giấy
Nhiệm vụ: Thu nước từ nguồn thải và ổn định PH của nguồn nước giúp xử
lý các công trình sau dạt hiệu quả tốt hơn
Công suất: 2000 m3/ngày đêm
Thời gian lưu 2 h
Thể tích hố thu
W = Q.t = 2000/24*2 = 166.67 (m3)
Chọn chiều cao lưu nước là 5 m
Tiết diện hố thu : f =W/h = 166.67/5 = 33.33 m2
Chọn chiều rộng hố thu là 5m
Chiều dài hố thu là 6.67 m. Chọn chiều dài hố thu là 7 m
Trong hố thu chọn 2 máy khuấy tuabin cánh nghiêng 450
Đường kính cánh khuấy 0,5 m
Năng lượng cần cung cấp:
2

p  G 2 ..V = 200 *0.001.166.67= 6666.8 w = 6.6668Kw

Công suất máy khuấy: 6.6668/80 = 0.083 kw

3. Song chắn rác
Nhiệm vụ :
 Loại bỏ các chất thải rắn khô như nhánh cây, gỗ, nhựa, giấy,rễ cây
 Bảo vệ bơm, van, đường ống, cánh khuấy
Thiết kế:
Qtb = 7000 m3/ngđ =0,081 m3/s
Hệ số không điều hòa k = 1
Chiều sâu lớp nước h = 0.4 m
Khoảng cách giữa các thanh 0.016 m
Đường kính thanh 0.008 m

Đồ Án Xử Lý Nước Thải

20

GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn


Viện KHCN & QLMT

NHÓM 6

Chọn  = 600
Song chắn rác làm giảm tiết diện dòng chảy nên phải mở rộng về hai phía
một góc 20 0 để tránh hiện chảy rối
Số khe hở song chắn rác
N=

q.k
0.081 * 1.05
=
= 22 khe
v.b.h 0.016 * 0.6 * 0.4

Q: lưu lượng giây lớn nhất
K: hệ số tính đến hiện tượng thu hẹp của dòng chảy
b : khoảng cách giữa các song chắn rác (b= 0.016m)
v :vận tốc dòng chảy qua song chắn rác (v = 0.6 m/s)
h: chiều sâu ngập nước của song chắn rác (h = 0.4m )
Chiều rộng song chắn rác:
Bs = S(n+1) + bn
= 0.008*23 +0.016*22 = 0.536 m
Chọn Bs = 0.5 m
Kiểm tra lại vận tốc
v=

0.081
= 0.405 m/s (> 0.4 m/s)
0.4 * 0.5

Chọn chiều rộng mương B = 0.4 m
Chiều dài phần mở rộng trước song chắn rác
L1 =Bs -B

Bs  B
0.5  0.4
=

= 0.2 m
2 * tan g 2 * tan g 20

Chiều dài ngăn thu hẹp sau song chắn rác
L2 = L1/2 = 0.1 m
Chiều dài xây dựng của mương đặt song chắn rác
L = L1 + L2 + lS = 0.2 + 0.1 + 1.2 = 1.5 m
Ls: là chiều dài phần mương đặt song chắn rác (chọn 1.2 m)

Đồ Án Xử Lý Nước Thải

21

GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn


Viện KHCN & QLMT

NHÓM 6

Tổn thất áp lực qua song chắn rác:
2
Hl =  . v

2. g

.K

K = 2 -3
4

4


 0.008  3
 s 3
 sin 60 = 0.615
   .  sin  = 1.97.
 0.016 
b

Hl

0.6 2.0.615.3 0.03 m
=
=
2.9.81

Chiều cao song chắn rác
H= h +Hl + hf = 0.4 + 0.03 + 0.3 = 0.73 m

0.008 m

0.016 m

0.4 m

Đồ Án Xử Lý Nước Thải

22

GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn


Viện KHCN & QLMT

NHÓM 6

4 Bể lắng cát
 Mục đích:
Loại bỏ các hạt cặn có khối lượng lớn, đường kính hạt 0,2 mm để đảm bảo
cho bơm và các công trình phía sau hoạt động tốt
 Nguyên lý hoạt động:
Nước sau khi qua song chắn rác được phân phối đều vào bể lắng cát. Tại đây
các hạt cặn lớn sẽ được lắng xuống. Nước thu được cuối bể lắng cát sẽ được
đưa sang bể điều hòa. Lượng cặn cát thu được ở bể lắng cát sẽ được đưa đưa
vào sân phơi cát và đem đi chôn lấp
Q = 7000 m3/ ngày đ
Thời gian lưu nước ở bể lắng cát: 60 - 90 giây. Chọn t = 60 s
Thể tích của bể
3
s
W = Qmax
* t = 0.081*60 = 4.86 m

Diện tích mặt cắt ngang của bể
s
Qmax
Fn =
= 0.081/0.2 = 0.405 m2
V

V: vận tốc nước chảy trong bể lắng cát.
V = 0.2 – 0.3 m/s
Chiều rộng bể lắng cát
B = Fn/h =0.402/0.7 = 0.578 m.
Chọn B = 0.6 m
h: chiều sâu làm việc của bể lắng (0.7m)
Chiều dài bể
l=

W
4.86
=
=11.6 m
B * H 0. 6 * 0. 7

Lượng cát sinh ra mỗi ngày

Đồ Án Xử Lý Nước Thải

23

GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn


Viện KHCN & QLMT

NHÓM 6

tb

Qngay

Wc = 1000 q =

7000 * 0.15
= 1.05 m3
1000

Chiều cao lớp cát
Hc =

W

C

LB

t =

1,05 * 1
= 0.087 m
12 * 1

Chiều cao xây dựng bể lắng cát
Hc = h + hc + h bv = 0.7 +0.087 +0.4 =1.187 m
h : chiều cao làm việc của bể lắng cát
hc :chiều cao của lớp cát
hbv: chiều cao bảo vệ của bể lắng cát

5. Sân phơi cát

Nhiệm vụ : Làm giảm độ ẩm của cát để dễ dàng vận chuyển cát đi chôn lấp.
Nước từ sân phơi cát được đưa về bể điều hòa
Chọn chu kỳ lấy cát đem đi chôn lấp là 120 ngày
Lương cát được phơi tại sân là
120 *1.05= 126 m3
Chọn chiều cao của lớp cát trong sân phơi là 0.7 m
Diện tích hữu ích của sân là
F = 126/0.7 = 180 m2
Chọn chiều rộng sân phơi cát là 10 m, chiều dài là 18 m
Lượng nước sinh ra trong một ngày là: 1.05*10% = 0.105 m3
Bố trí ống thu nước bằng ống nhựa PVC, Đường kính ống là 23 mm. Vận
tốc nước chảy trong ống là 0.003 m/s

6. Bể điều hòa


Nhiệm vụ: Điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải

Đồ Án Xử Lý Nước Thải

24

GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn


Viện KHCN & QLMT


NHÓM 6

Nguyên lý làm việc: Nước từ các bể lắng tự chảy vào bể điều hòa.

Trong bể điều hòa sẽ lấp đặt một hệ thống ống cung cấp khí làm xáo trộn
dòng nước. Nhờ vậy mà nước sẽ điều hòa về nồng độ. Sau đó nước sẽ được
đưa qua bể trộn thủy lực


Tính toán:

Thể tích bể
3
tb
W = Q gio
* t =7000*4/24 = 1166.7 m

t thời gian lưu nước ở bể điều hòa ( t = 4 – 8 h)
Chọn bể điều hòa 20 X 12 X 5 m
Thể tích thực của bể 1200 m3
Lượng không khí cần cấp cho bể
3
tb
Lkhí = Q gio
* a =7000*3.74/24 =1090 m /giờ

a: lưu lượng khí cung cấp trong 1 giờ (m3/h)
Chọn a = 3.74 m3/h
Chọn hệ thống phân phối khí là các đĩa thổi khí
Các đĩa đặt cách nhau 1 m theo chiều rộng và chiều dài
Số đĩa thổi khí là 19*11 = 209 đĩa
Lưu lượng khí qua mỗi đĩa thổi khí là: 1090/209 = 5.2 m3/h

7. Bể trộn phèn
Mục đích :
Hòa tan lượng phèn tính toán cần thiết trước khi đua lượng phèn này vào bể
trôn thủy lực. Phèn được đưa vào bể trộn phèn. Dưới tác dụng của cánh
khuấy phèn sẽ tan đều trong nước .Dung dịch phèn này sẽ được đưa vào bể
trộn thủy lực bằng bơm định lượng
Tính toán

Đồ Án Xử Lý Nước Thải

25

GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Hoàn