Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm của công ty TNHH thực phẩm vàng thị xã dĩ an, tỉnh bình dương, công suất 100m3ngày đêm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (6.86 MB, 122 trang )
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực
Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
_______________________________________________________________________________
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ
MÔI TRƯỜNG TPHCM
--------------KHOA MÔI TRƯỜNG
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độclập – Tự do – Hạnhphúc
---------------
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
HỌ VÀ TÊN: HUỲNH VĂN TRƯỜNG
NGÀNH: Công nghệ kỹ thuật môi trường
MSSV: 0450020473
LỚP: 04 LTĐH.MT
1. Tên Đồ án: Tính toán thiết kế hệ thống XLNT giết mổ gia súc, gia cầm cho Công ty
TNHH Thực Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
2. Nhiệm vụ Đồ án:
-
-
Tổng quan về nước thải và đặc trưng của nước thải được cho trong đề tài.
Đề xuất 02 phương án công nghệ xử lý nước thải được yêu cầu xử lý, từ đó
phân tích lựa chọn công nghệ thích hợp.
Tính toán các công trình đơn vị của phương án đã chọn.
Tính toán và lựa chọn thiết bị (bơm nước thải, máy thổi khí,…) cho các công
trình đơn vị tính toán trên.
Khai toán sơ bộ chi phí xây dựng công trình.
Vẽ bản vẽ mặt bằng, mặt cắt và các bản vẽ chi tiết của các công trình đơn vị.
3. Ngày giao nhiệm vụ: 28/11/2016
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 03/04/2017
5. Họ và tên người hướng dẫn: PGS.TS Tôn Thất Lãng
6. Phần hướng dẫn: Giáo viên hướng dẫn sinh viên hoàn thành nhiệm vụ đồ án tốt
nghiệp được giao trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp.
7. Ngày bảo vệ Đồ án:
12/4/2017
8. Kết quả bảo vệ Đồ án: Xuất sắc;
Giỏi;
Khá; Đạt
Nội dung Đồ án tốt nghiệp đã được thông qua bộ môn.
Ngày
tháng
năm
_______________________________________________________________________________
SVTH: Huỳnh Văn Trường
GVHD: PGS TS Tôn Thất Lãng
1
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực
Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
_______________________________________________________________________________
NGƯỞI PHẢN BIỆN
NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH
(Ký và ghi rõ họ tên)
(Ký và ghi rõ họ tên)
Ths. Vũ Phượng Thư
PGS.TS Tôn Thất Lãng
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
TRƯỞNG KHOA
(Ký và ghi rõ họ tên)
(Ký và ghi rõ họ tên)
TS. Nguyễn Xuân Trường
PGS. TS Nguyễn Thị Vân Hà
_______________________________________________________________________________
SVTH: Huỳnh Văn Trường
GVHD: PGS TS Tôn Thất Lãng
2
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực
Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
_______________________________________________________________________________
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học- kĩ thuật và kinh tế xã hội thì nền
công nghiệp cũng phát triển theo, đời sống người dân càng được nâng cao và cải thiện.
Đồng thời, những vấn đề môi trường ngày càng được quan tâm, chú trọng hơn. Trong
đó nỗi bật nhất chính là vấn đề về nước thải.
Là một sinh viên ngành môi trường và đang học năm cuối tại trường Đại học Tài
nguyên & Môi trường Tp Hồ Chí Minh em đã có những kiến thức, hiểu biết về nước
thải và các quá trình xử lí nước thải.
Đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho
công ty TNHH Thực Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất
100m3/ngày đêm” được chọn là một sự cần thiết, mang tính thực tiễn cao. Bên cạnh
việc giải quyết vấn đề là ô nhiễm môi trường từ quá trình giết mổ của nhà máy, nó còn
tạo ra công ăn việc làm, hình ảnh tốt của công ty trên thị trường …
Bài đồ án này không chỉ làm sáng tỏ thêm lý thuyết, phương pháp tính toán mà
đây là cơ hội để sinh viên giải quyết vấn đề cụ thể trong cuộc sống. Trong quá trình
hoàn thành bài đồ án, đòi hỏi sự nỗ lực, rèn luyện tính tư duy làm việc của bản thân từ
đó có cái nhìn cụ thể hơn về ngành nghề mình đang chọn.
Để hoàn thành xong bài đồ án này em đã nhận được sự giúp đỡ, hướng dẫn tận
tình của thầy PGS.TS Tôn Thất Lãng. Nhưng do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn
chế không tránh khỏi những sai xót nhất định. Em rất mong nhận được sự đóng góp,
lời nhận xét sửa chữa của quý thầy, cô để bài đồ án của em hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
_______________________________________________________________________________
SVTH: Huỳnh Văn Trường
GVHD: PGS TS Tôn Thất Lãng
3
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực
Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
_______________________________________________________________________________
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
Đồ án “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho
công ty TNHH Thực Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất
100m3/ngày đêm” được trình bày gồm phần mở đầu, 4 chương: (1)Tổng quan về nước
thải và các phương pháp xử lý nước thải, (2)Tồng quan về Công ty TNHH Thực Phẩm
Vàng, (3)Đề xuất công nghệ xử lý, tính toán thiết kế các công trình xử lý (4)Dự toán
kinh tế và phần kết luận kiến nghị. Đồ án được thực hiện với 7 bản vẽ gồm: Bản vẽ sơ
đồ công nghệ, bản vẽ mặt cắt theo nước các công trình, bản vẽ mặt bằng và các bản vẽ
chi tiết của các công trình xử lý trong hệ thống xử lý nước thải.
Các thông số đầu vào của hệ thống xử lý nước thải gồm: pH = 6,5-8, SS = 180
mg/l, BOD5 = 1800 mg/l, COD = 2700 mg/l, dầu mỡ = 12 mg/l, tổng N = 100 mg/l,
tổng P = 15 mg/l, Coliform = 10.103 MPN/100ml. Lựa chọn dây chuyền công nghệ xử
lý cho nguồn nước thải trên bao gồm các công trình: Song chắn rác, ngăn tiếp nhận, bể
điều hòa, bể tuyển nổi, bồn trung gian, bể UASB, bể anoxic, bể aerotank, bể lắng 2, bể
khử trùng, bể chứa và phân hủy bùn. Nước thải đầu ra sau khi được xử lý đạt giá trị C,
cột B theo QCVN 40:2011/BTNMT trước khi xả ra nguồn tiếp nhận.
_______________________________________________________________________________
SVTH: Huỳnh Văn Trường
GVHD: PGS TS Tôn Thất Lãng
4
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực
Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
_______________________________________________________________________________
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG................................................................................................... 8
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................... 9
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................... 10
MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 11
1. Lý do chọn đề tài .......................................................................................... 11
2. Mục tiêu thực hiện ........................................................................................ 12
3. Đối tượng và phạm vi thực hiện ................................................................... 12
4. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 12
CHƯƠNG 1 .............................................................................................................. 13
TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XLNT .................... 13
1.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI ....................................................................... 13
1.1.1 Khái niệm ................................................................................................ 13
1.1.2 Phân loại .................................................................................................. 13
1.1.3 Một số thông số để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước ......................... 13
1.1.4 Hiện trạng chất lượng nước thải .............................................................. 16
1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI ................................................... 17
1.2.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý ............................................... 17
1.2.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý .............................................. 20
1.2.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học ........................................... 26
1.2.4 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học .......................................... 27
1.3 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH GIẾT MỔ GIA SÚC VÀ CÁC CÔNG NGHỆ XỬ
LÝ NƯỚC THẢI GIẾT MỔ GIA SÚC ....................................................................35
1.3.1 Tổng quan về ngành giết mổ gia súc ....................................................... 35
1.3.2 Các công nghệ xử lý nước thải giết mổ gia súc ...................................... 35
CHƯƠNG 2 .............................................................................................................. 38
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH THỰC PHẨM VÀNG ................................ 38
2.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG TY ........................ 38
_______________________________________________________________________________
SVTH: Huỳnh Văn Trường
GVHD: PGS TS Tôn Thất Lãng
5
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực
Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
_______________________________________________________________________________
2.2 QUY TRÌNH SẢN XUẤT .................................................................................. 39
2.2.1 Quy trình sản xuất ................................................................................... 39
2.2.2 Sản phẩm và thị trường tiêu thụ .............................................................. 40
2.2.3 Nhu cầu nguyên, nhiên liệu, lao động cho hoạt động sản xuất .............. 40
2.2.4 Các nguồn phát sinh chất thải tại công ty ............................................... 41
2.3 CÔNG TÁC MÔI TRƯỜNG THỰC HIỆN ....................................................... 46
2.3.1 Biện pháp chống ồn ................................................................................. 46
2.3.2 Kiểm soát ô nhiễm không khí ................................................................. 46
2.3.3 Kiểm soát ô nhiễm do nước thải ............................................................. 46
2.3.4 Giảm thiểu ô nhiễm do nước mưa chảy tràn ........................................... 47
2.3.5. Giảm thiểu ô nhiễm do chất thải rắn ...................................................... 47
2.3.6 Chống nóng và đảm bảo các yếu tố vi khí hậu ....................................... 47
2.3.7 Kiểm soát, ứng cứu sự cố ........................................................................ 48
2.3.8 Vệ sinh an toàn lao động ......................................................................... 48
CHƯƠNG 3 .............................................................................................................. 50
ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ, TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ .......................... 50
3.1 GIỚI THIỆU VỀ CƠ SỞ LỰA CHỌN .............................................................. 50
3.1.1 Nguồn gốc nước thải ............................................................................... 50
3.1.2 Thành phần tính chất của nước thải ........................................................ 50
3.1.3 Các thông số tính toán ............................................................................. 51
3.1.4 Mục tiêu lựa chọn công nghệ .................................................................. 51
3.2 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ .............................................. 52
3.2.1 Đề xuất, thuyết minh các quy trình công nghệ xử lý .............................. 52
3.2.2 So sánh các qui trình công nghệ xử lý .................................................... 56
3.3.3 Kết luận việc lựa chọn công nghệ chính để xử lý ................................... 62
3.3 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ............................................................................. 63
3.3.1 Ngăn tiếp nhận ........................................................................................ 63
3.3.2 Bể điều hòa .............................................................................................. 67
3.3.3 Bể tuyển nổi khí hòa tan .......................................................................... 74
_______________________________________________________________________________
SVTH: Huỳnh Văn Trường
GVHD: PGS TS Tôn Thất Lãng
6
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực
Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
_______________________________________________________________________________
3.3.4 Bể UASB ................................................................................................. 77
3.3.5 Bể anoxic ................................................................................................ 83
3.3.6 Bể aerotank .............................................................................................. 85
3.3.7 Tính toán bể lắng 2 .................................................................................. 93
3.3.8 Bể khử trùng ............................................................................................ 97
3.3.9 Bể chứa bùn và phân hủy bùn kỵ khí .................................................... 100
CHƯƠNG 4 ............................................................................................................ 104
DỰ TOÁN KINH TẾ.............................................................................................. 104
4.1 CHI PHÍ XÂY DỰNG ...................................................................................... 104
4.2 CHI PHÍ MUA THIẾT BỊ ................................................................................ 104
4.3 CHI PHÍ VẬN HÀNH ...................................................................................... 106
4.3.1 Chi phí sử dụng điện ............................................................................. 106
4.3.2 Tính toán chi phí sử dụng hóa chất ....................................................... 106
4.3.3 Tính toán chi phí nhân công .................................................................. 107
4.4 CHI PHÍ XỬ LÝ NƯỚC THẢI ........................................................................ 107
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 108
KẾT LUẬN ............................................................................................................. 108
KIẾN NGHỊ ............................................................................................................ 108
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 109
PHỤ LỤC................................................................................................................ 110
_______________________________________________________________________________
SVTH: Huỳnh Văn Trường
GVHD: PGS TS Tôn Thất Lãng
7
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực
Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
_______________________________________________________________________________
DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1 Số liệu thành phần tính chất nước thải ........................................................... 51
Bảng 3.2 So sánh bể biophin và bể aerotank trong quá trình xử lý nước thải ..............57
Bảng 3.3 Hiệu suất các công trình xử lý phương án 1 ..................................................58
Bảng 3.4 Hiệu suất các công trình xử lý phương án 2 ..................................................58
Bảng 3.5 So sánh các thông số sau xử lý của công trình 2 phương án ......................... 62
Bảng 3.6 Hệ số không điều hòa chung ..........................................................................63
Bảng 3.7 Tóm tắt thiết kế ngăn tiếp nhận nước thải ..................................................... 66
Bảng 3.8 Tóm tắt thông số thiết kế bể điều hòa ............................................................ 73
Bảng 3.9 Tóm tắt thông số thiết kế bể tuyển nổi ........................................................... 77
Bảng 3.10 Tóm tắt thiết kế bể UASB ............................................................................82
Bảng 3.11 Tóm tắt thiết kế bể anoxic ............................................................................85
Bảng 3.12 Tóm tắt thiết kế bể aeroten ...........................................................................92
Bảng 3.13 Tóm tắt thiết kế bể lắng 2.............................................................................96
Bảng 3.14 Tóm tắt kích thước bồn hóa chất..................................................................98
Bảng 3.15 Tóm tắt thiết kế bể khử trùng .....................................................................100
Bảng 4.1 Dự toán giá thành xây dựng công trình hệ thống XLNT .............................104
Bảng 4.2 Dự toán giá thành thiết bị công trình hệ thống XLNT .................................104
Bảng 4.3 Dự toán chi phí sử dụng điện của thiết bị ....................................................106
Bảng 4.4 Dự toán chi phí sử dụng hoá chất ................................................................106
Bảng 4.5 Dự toán chi phí nhân công làm việc tại công ty ..........................................107
Bảng 4.6 Dự toán chi phí vận hành của hệ thống XLNT ............................................107
_______________________________________________________________________________
SVTH: Huỳnh Văn Trường
GVHD: PGS TS Tôn Thất Lãng
8
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực
Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
_______________________________________________________________________________
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Song chắn rác .................................................................................................18
Hình 1.2 Bể lắng ngang .................................................................................................19
Hình 1.3 Bể lọc nhanh trọng lực ................................................................................... 20
Hình 1.4 Hệ thống hấp phụ & trao đổi ion ....................................................................21
Hình 1.5 Quá trình keo tụ tạo bông ...............................................................................22
Hình 1.6 Công nghệ tuyển nổi ....................................................................................... 23
Hình 1.7 Thẩm thấu và thẩm thấu ngược ......................................................................25
Hình 1.8 Cơ chế của công nghệ siêu lọc .......................................................................25
Hình 1.9 Bể trung hòa ...................................................................................................26
Hình 1.10 Bể khử trùng .................................................................................................27
Hình 1.11 Bể bùn hoạt tính hiếu khí Aerotank .............................................................. 29
Hình 1.12 Bể SBR .........................................................................................................30
Hình 1.13 Bể lọc sinh học Trickling Filter ....................................................................32
Hình 1.14 Hệ thống UASB xử lý nước thải thủy sản .................................................... 34
Hình 2.1 Sơ đồ khối dây chuyền công nghệ sản xuất ..................................................39
Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải phương án 1 ...............................................52
Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải phương án 2 ...............................................54
Hình 3.3 Cấu tạo bể điều hòa ........................................................................................ 67
Hình 3.4 Cấu tạo bể Anoxic ......................................................................................... 83
Hình 3.5 Cấu tạo bể aerotank ........................................................................................ 85
Hình 3.6 Cấu tạo bể lắng đứng ...................................................................................... 93
_______________________________________________________________________________
SVTH: Huỳnh Văn Trường
GVHD: PGS TS Tôn Thất Lãng
9
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực
Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
_______________________________________________________________________________
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
ATLĐ
: An toàn lao động
BOD5
: Biochemical Oxygen Denand (Nhu cầu oxy sinh học sau 5 ngày)
BTNMT
: Bộ Tài Nguyên Môi Trường
COD
: Nhu cầu oxy hóa học
CHC
: Chất hữu cơ
DO
: Disolved Oxygen (Lượng oxy hoà tan trong nước)
QCVN
: Quy chuẩn Việt Nam
MLSS
: Nồng độ bùn hoạt tính lơ lửng
MLVSS
: Nồng độ bùn hoạt tính bay hơi
SS
: Chất rắn lơ lửng
TCVN
: Tiêu chuẩn Việt Nam
TCXD
: Tiêu chuẩn Xây dựng
VSATTP
: Vệ sinh an toàn thực phẩm
XLNT
: Xử lý nước thải
_______________________________________________________________________________
SVTH: Huỳnh Văn Trường
GVHD: PGS TS Tôn Thất Lãng
10
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực
Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
_______________________________________________________________________________
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Sự phát triển của xã hội và khoa học kỹ thuật nhằm đáp ứng ngày càng cao nhu
cầu của con người đã làm cho môi trường và tài nguyên thiên nhiên ngày càng chịu
nhiều tác động tiêu cực. Ô nhiễm môi trường, cạn kiệt tài nguyên, biến đổi khí hậu
toàn cầu chính là những hậu quả minh chứng rõ ràng cho sự phát triển sai lệch, chính
sách không thân thiện với môi trường.
Từ vấn đề trên, ta thấy việc thiết kế, xây dựng các hệ thống xử lý nước thải trong
quá trình hoạt động sản xuất là vô cùng quan trọng. Xây dựng hệ thống xử lý nước thải
nhằm giảm thiểu tác động xấu đến môi trường gây ra bởi quá trình sản xuất của các
nhà máy, doanh nghiệp. Không chỉ vậy, nó còn giúp cho doanh nghiệp tạo nên hình
ảnh tốt hơn đồng thời nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường…
Cùng với quá trình nâng cao chất lượng cuộc sống, hiện đại hóa đất nước thì nhu
cầu ăn uống, sinh hoạt của người dân ngày càng cao. Ngành giết mổ cũng đã có những
bước tiến nhanh chóng, đem lại lợi ích thiết thực như: đáp ứng kịp thời nhu cầu ngày
càng tăng về số lượng và chất lượng của nhân dân, tạo công ăn việc làm cho người lao
động, đóng góp tỉ trọng vào ngân sách Quốc gia…
Tuy nhiên, bên cạnh các yếu tố tích cực, việc giết mổ gia súc, gia cầm không theo
quy hoạch, đồng bộ đã tạo nên các vấn đề tiêu cực, đặc biệt là việc phát sinh nhiều
chất thải gây tác động xấu tới môi trường. Vì vậy, việc tính toán, thiết kế hệ thống xử
lý nước thải trong quá trình giết mổ là hết sức cần thiết, là một trong những vấn đề
đáng được quan tâm.
Xuất phát từ như cầu đó, ta tiến hành chọn và thực hiện đề tài: ‘‘Tính toán thiết
kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực Phẩm
Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình, công suất 100m3/ngày đêm’’. Đề tài sẽ giúp hiểu rõ
hơn về hiện trạng, những vấn đề phát sinh, tồn tại trong quá trình hoạt động của công
ty, đồng thời giúp ta có cái nhìn cụ thể hơn về nước thải và quá trình xử lý …
_______________________________________________________________________________
SVTH: Huỳnh Văn Trường
GVHD: PGS TS Tôn Thất Lãng
11
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực
Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
_______________________________________________________________________________
2. Mục tiêu thực hiện
Xem xét, đánh giá hiện trạng và xác định các phương pháp xử lý nước thải cho
công ty từ đó tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhằm:
➢ Xử lý nước thải trong quá trình hoạt động.
➢ Tiết kiệm kinh tế, chi phí vận hành cho công ty thông qua đó cũng đem lại lợi
ích cho môi trường và xã hội.
3. Đối tượng và phạm vi thực hiện
- Đối tượng thực hiện:
Tập trung vào tìm hiểu quy trình làm việc của công ty đặc biệt là công đoạn phát
sinh chất thải, thông số đầu ra của nước thải.
- Phạm vi thực hiện:
Công ty TNHH Thực Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, từ đó đưa ra
giải pháp xử lý nước thải cho công ty.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Thu thập thông tin
Thu thập tài liệu về quy trình công nghệ, nguyên nhiên vật liệu sử dụng, năng
lượng tiêu thụ, lượng sản phẩm, thiết bị máy móc sử dụng, loại chất thải, lượng chất
thải và các tài liệu liên quan đến hiện trạng môi trường của công ty.
Thu thập ý kiến giáo viên hướng dẫn, các tài liệu đã học, tài liệu liên quan đến
ngành giết mổ, tài liệu trên các trang mạng với những nội dung cần thiết liên quan đến
đề tài.
- Phương pháp điều tra khảo sát
Điều tra lượng nguyên vật liệu sử dụng trong quá trình hoạt động, tình hình sử
dụng điện, nước ở nhà máy. Điều tra khảo sát lượng chất thải phát sinh, xác định các
chỉ tiêu có trong chất thải.
- Phương pháp phân tích, đánh giá, tổng hợp số liệu
Trên cơ sở thông tin có được từ quá trình quan sát, điều tra thực tế, cùng những số
liệu, tài liệu liên quan thu thập được, tiến hành phân tích, đánh giá, tổng hợp để có nội
dung đầy đủ về đối tượng thực hiện.
_______________________________________________________________________________
SVTH: Huỳnh Văn Trường
GVHD: PGS TS Tôn Thất Lãng
12
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực
Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
_______________________________________________________________________________
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XLNT
1.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI
1.1.1 Khái niệm
Nước thải là chất lỏng được thải ra sau quá trình sử dụng của con người và đã bị
thay đổi tính chất ban đầu của chúng.
1.1.2 Phân loại
Thông thường nước thải được phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng. Đó
cũng là cơ sở cho việc lựa chọn các biện pháp hoặc công nghệ xử lý. Theo cách phân
loại này, có các loại nước thải dưới đây:
-
Nước thải sinh hoạt: là nước thải từ các khu dân cư, khu vực hoạt động thương
mại, công sở, trường học và các cơ sở tương tự khác…
-
Nước thải công nghiệp: là nước thải từ các nhà máy đang hoạt động, có cả nước
thải sinh hoạt nhưng nước thải công nghiệp là chủ yếu.
-
Nước thải tự nhiên: nước mưa được xem là nước thải tự nhiên. Ở những thành
phố hiện đại nước thải tự nhiên được thu gom theo một hệ thông thoát riêng.
-
Nước thải đô thị: là thuật ngữ chung chỉ chất lỏng trong hệ thống cống thoát của
một thành phố. Nước thải đô thị có thể bao gồm tất cả nước thải trên.
1.1.3 Một số thông số để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước
- Đối với nước thải sinh hoạt: QCVN 14-2008/BTNMT
- Đối với nước thải công nghiệp: QCVN 40-2011/BTNMT
Để đánh giá chất lượng môi trường nước người ta phải căn cứ vào một số chỉ tiêu
như chỉ tiêu vật lý, hóa học, sinh học. Qua các thông số trong nước sẽ cho phép ta
đánh giá được mức độ ô nhiễm hoặc hiệu quả của phương pháp xử lý.
o Các chỉ tiêu vật lý
a1 Nhiệt độ
Nhiệt độ của nước tự nhiên phụ thuộc vào điều kiện khí hậu thời tiết hay môi
trường của khu vực.
_______________________________________________________________________________
SVTH: Huỳnh Văn Trường
GVHD: PGS TS Tôn Thất Lãng
13
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực
Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
_______________________________________________________________________________
Nước nóng có thể gây ô nhiễm hoặc có lợi tùy theo mùa và vị trí địa lý. Vùng có
khí hậu ôn đới nước nóng có tác dụng xúc tiến sự phát triển của vi sinh vật và các quá
trình phân hủy. Nhưng ở vùng nhiệt đới, nhiệt độ cao của nước sông hồ sẽ làm thay
đổi quá trình sinh, hóa, lý học bình thường của hệ sinh thái nước, làm giảm lượng oxy
hòa tan vào nước tăng nhu cầu oxy của các loài vi sinh vật…
a.2 Màu sắc
Nước có thể có màu, đặc biệt nước thải thường có màu nâu đen hoặc màu đỏ nâu.
-
Các chất hữu cơ trong xác động, thực vật phân rã tạo thành.
-
Nước có sắt và mangan ở dạng keo hoặc hòa tan.
-
Nước có chất thải công nghiệp (crom, tanin, lignin).
Màu của nước thường được phân thành hai dạng: màu thực do các chất hòa tan
hoặc dạng keo: màu biếu kiến là màu của các chất lơ lửng trong nước tạo nên. Trong
thực tế, sau khi lọc bỏ các chất không tan, người ta thường dùng phương pháp so màu
với các dung dịch chuẩn là clorophantinat coban.
a.3 Độ đục
Độ đục của nước nước do các hạt lơ lửng, các chất hữu cơ phân hủy hoặc do giới
thủy sinh gây ra. Độ đục làm giảm khả năng truyền ánh sáng trong nước, ảnh hưởng
khả năng quang hợp của các vi sinh vật tự dưỡng trong nước, làm giảm chất lượng của
nước khi sử dụng. Độ đục càng cao nước nhiễm bẩn càng lớn.
a.4 Mùi vị
Nước sạch là nước không mùi vị. Khi bắt đầu có mùi thì đó là biểu hiện của hiện
tượng ô nhiễm. Trong nước thải mùi rất đa dạng tùy thuộc vào lượng và đặc điểm của
chất gây ô nhiễm.
b. Các chỉ tiêu hóa học và sinh học
b.1 Độ pH
Giá trị pH của nước thải có ý nghĩa quan trọng trong quá trình xử lý. Giá trị pH cho
phép ta lựa chọn phương pháp thích hợp, hoặc điều chỉnh lượng hóa chất cần thiết
trong quá trình xử lý nước.
_______________________________________________________________________________
SVTH: Huỳnh Văn Trường
GVHD: PGS TS Tôn Thất Lãng
14
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực
Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
_______________________________________________________________________________
Các công trình xử lí nước bằng phương pháp sinh học thường hoạt động ở pH từ
6,5-9,0. Môi trường tối ưu nhất để vi khuẩn phát triển thường là 7-8. Các nhóm vi
khuẩn khác nhau có giới hạn pH khác nhau.
b.2 Chỉ số DO (Disolved Oxygen)
DO là lượng oxi hòa để duy trì sự sống cho các vi sinh vật dưới nước. Bình thường
oxi hòa tan trong nước khoảng 8-10 mg/l, chiếm 70-80% khí oxi bão hòa.
Mức oxi hòa tan trong nước tự nhiên và nước thải phụ thuộc vào mức độ ô nhiễm
chất hữu cơ, các hoạt động của thế giới thủy sinh, các hoạt động hóa sinh, hóa học và
vật lý của nước…
c. Chỉ số BOD (Nhu cầu oxy sinh hóa – Biochemical Oxygen Denand)
Nhu cầu oxy sinh hóa hay là nhu cầu oxy sinh học thường viết tắt là BOD, là lượng
oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ trong nước bằng vi sinh vật (chủ yếu là vi
khuẩn) hoại sinh, hiếu khí. Quá trình này được gọi là quá trình oxy hóa sinh học.
Quá trình này đòi hỏi thời gian dài ngày, vì phải phụ thuộc vào bản chất của chất
hữu cơ, vào các chủng loại vi sinh vật, nhiệt độ nguồn nước. Bình thường 70% nhu
cầu oxy được sử dụng trong 5 ngày đầu nên thường phân tích là BOD5, 20% trong 5
ngày tiếp theo, 99% ở ngày thứ 20 và 100% ở ngày thứ 21.
d. Chỉ số COD (Nhu cầu oxy hóa học – Chemical oxygen Demand)
Chỉ số COD là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa hóa học các chất hữu cơ
trong nước thành CO2 và H2O bởi một tác nhân oxi hóa mạnh. COD biểu thị lượng
chất hữu cơ có thể oxy hóa bằng con đường hóa học.
Chỉ số COD có giá trị cao hơn BOD vì nó bao gồm cả lượng chất hữu cơ không bị
oxy hóa bằng vi sinh vật. Có thể xác định hàm lượng COD bằng phương pháp trắc
quang với lượng dư dung dịch K2 Cr2 O7 là chất oxy hóa mạnh để oxy hóa các chất
hữu cơ trong môi trường axit với xúc tác là Ag2 SO4. Hoặc có thể xác định hàm lượng
COD bằng phương pháp chuẩn độ (theo phương pháp này lượng CrO2 dư được chuẩn
bằng dung dịch Feroin).
_______________________________________________________________________________
SVTH: Huỳnh Văn Trường
GVHD: PGS TS Tôn Thất Lãng
15
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực
Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
_______________________________________________________________________________
e. Chỉ số vệ sinh (E – Coli)
Trong nước thải đặc biệt là nước thải sinh hoạt, nước thải bệnh viện, nước thải
vùng du lịch, khu chăn nuôi… nhiễm nhiều vi sinh vật có sẵn trong phân người và
phân động vật. Trong đó, có thể có nhiều loài vi khuẩn gây bệnh đặc biệt là bệnh về
đường tiêu hóa, như tả, lị, thương hàn, các vi khuẩn gây ngộ độc thực phẩm.
E – coli là vi khuẩn phổ biến trong nước thải, nó có thể sống trong điều kiện khắc
nhiệt của môi trường ngoài cũng như trong phòng thí nghiệm. Chính vì vậy người ta
đã chọn E – coli là chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước thải. [5]
1.1.4 Hiện trạng chất lượng nước thải
Hiện nay ở Việt Nam, mặc dù các cấp, các ngành đã có nhiều cố gắng trong việc
thực hiện chính sách và pháp luật về bảo vệ môi trường, nhưng tình trạng ô nhiễm
nước là vấn đề rất đáng lo ngại. Tốc độ công nghiệp hoá và đô thị hoá khá nhanh và sự
gia tăng dân số gây áp lực ngày càng nặng nề dối với tài nguyên nước trong vùng lãnh
thổ.
Môi trường nước ở nhiều đô thị, khu công nghiệp và làng nghề ngày càng bị ô
nhiễm bởi nước thải, khí thải và chất thải rắn. Ở các thành phố lớn, hàng trăm cơ sở
sản xuất công nghiệp đang gây ô nhiễm môi trường nước do không có công trình và
thiết bị xử lý chất thải. Ô nhiễm nước do sản xuất công nghiệp là rất nặng.
Ví dụ: ở ngành công nghiệp dệt may, ngành công nghiệp giấy và bột giấy, nước
thải thường có độ pH trung bình từ 9-11; chỉ số nhu cầu ô xy sinh hoá (BOD), nhu cầu
ô xy hoá học (COD) có thể lên đến 700mg/1 và 2500mg/1, hàm lượng chất rắn lơ lửng
cao gấp nhiều lần giới hạn cho phép.
Mức độ ô nhiễm nước ở các khu công nghiệp, khu chế xuất, cụm công nghiệp tập
trung là rất lớn.
Tình trạng ô nhiễm nước ở các đô thị thấy rõ nhất là ở thành phố Hà Nội và thành
phố Hồ Chí Minh. Ở các thành phố này, nước thải sinh hoạt không có hệ thống xử lý
tập trung mà trực tiếp xả ra nguồn tiếp nhận (sông, hồ, kênh, mương). Mặt khác, còn
rất nhiều cơ sở sản xuất không xử lý nước thải, phần lớn các bệnh viện và cơ sở y tế
_______________________________________________________________________________
SVTH: Huỳnh Văn Trường
GVHD: PGS TS Tôn Thất Lãng
16
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực
Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
_______________________________________________________________________________
lớn chưa có hệ thống xử lý nước thải, một lượng rác thải rắn lớn trong thành phố
không thu gom hết được… là những nguồn quan trọng gây ra ô nhiễm nước. Hiện nay,
mức độ ô nhiễm trong các kênh, sông, hồ ở các thành phố lớn là rất nặng.
Tình trạng ô nhiễm nước ở nông thôn và khu vực sản xuất nông nghiệp, hiện nay
Việt Nam có gần 76% dân số đang sinh sống ở nông thôn là nơi cơ sở hạ tầng còn lạc
hậu, phần lớn các chất thải của con người và gia súc không được xử lý nên thấm
xuống đất hoặc bị rửa trôi, làm cho tình trạng ô nhiễm nguồn nước về mặt hữu cơ và vi
sinh vật ngày càng cao. Theo báo cáo của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, số
vi khuẩn Feca coliform trung bình biến đổi từ 1.500-3.500MNP/100ml ở các vùng ven
sông Tiền và sông Hậu, tăng lên tới 3800-12.500MNP/100ml ở các kênh tưới tiêu.
Trong sản xuất nông nghiệp, do lạm dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật, các nguồn
nước ở sông, hồ, kênh, mương bị ô nhiễm, ảnh hưởng lớn đến môi trường nước và sức
khoẻ nhân dân.
Do nuôi trồng thuỷ sản ồ ạt, thiếu quy hoạch, không tuân theo quy trình kỹ thuật
nên đã gây nhiều tác động tiêu cực tới môi trường nước. Cùng với việc sử dụng nhiều
và không đúng cách các loại hoá chất trong nuôi trồng thuỷ sản, thì các thức ăn dư
lắng xuống đáy ao, hồ, lòng sông làm cho môi trường nước bị ô nhiễm các chất hữu
cơ, làm phát triển một số loài sinh vật gây bệnh và xuất hiện một số tảo độc; thậm chí
đã có dấu hiệu xuất hiện thuỷ triều đỏ ở một số vùng ven biển Việt Nam…[6]
1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
1.2.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý
Nước thải công nghiệp, cũng như nước thải sinh hoạt thường chứa các chất tan và
không tan ở dạng hạt lơ lửng. Các tạp chất lơ lửng có thể ở dạng rắn và lỏng, chúng
tạo với nước thành hệ huyền phù.
Để tách rác và các hạt lơ lửng ra khỏi nước thải, thông thường người ta sử dụng
các quá trình cơ học (gián đoạn hoặc liên tục): lọc qua song chắn hoặc lưới, lắng dưới
tác dụng của lực trọng trường hoặc lực li tâm và lọc. Việc lựa chọn phương pháp xử lý
_______________________________________________________________________________
SVTH: Huỳnh Văn Trường
GVHD: PGS TS Tôn Thất Lãng
17
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực
Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
_______________________________________________________________________________
tuỳ thuộc vào kích thước hạt, tính chất hoá lý, nồng độ hạt lơ lửng, lưu lượng nước
thải và mức độ làm sạch cần thiết.
Phương pháp xử lý này có thể loại bỏ được đến 60% các tạp chất không tan và
giảm chất ô nhiễm có khả năng phân huỷ sinh học BOD đến 20%. [7]
a. Song chắn rác
Song chắn rác nhằm chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn hay dạng sợi, giấy,
rau cỏ, rác… được gọi chung là rác. Rác được chuyển tới máy nghiền để nghiền nhỏ,
sau đó được chuyển đến công trình xử lý tiếp theo.
Đối với các tạp chất < 5 mm thường dùng lưới chắn rác. Cấu tạo của thanh chắn
rác gồm các thanh kim loại tiết diện hình chữ nhật, hình tròn hoặc bầu dục…
Hình 1.1 Song chắn rác
Song chắn rác được chia làm 2 loại là di động và cố định, có thể thu gom rác bằng
thủ công hoặc cơ khí. Song chắn rác được đặt nghiêng một góc 60-900 theo hướng
dòng chảy.
b. Bể lắng
Bể lắng dùng để tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọng lượng
riêng của nước. Chất lơ lửng nặng hơn sẽ từ từ lắng xuống đáy, còn chất lơ lửng nhẹ
hơn sẽ nổi lên mặt nước hoặc tiếp tục theo dòng nước đến công trình xử lý tiếp theo.
_______________________________________________________________________________
SVTH: Huỳnh Văn Trường
GVHD: PGS TS Tôn Thất Lãng
18
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực
Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
_______________________________________________________________________________
Sau đó, cặn bẩn và ván nổi sẽ được những thiết bị thu gom tập trung lại đưa đến nơi
xử lý.
Hình 1.2 Bể lắng ngang
Dựa vào chức năng, vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợt 1 trước
công trình xử lý sinh học và bể lắng đợt 2 sau công trình xử lý sinh học.
Dựa vào nguyên tắc hoạt động, người ta có thể chia ra các loại: bể lắng hoạt động
liên tục và bể lắng hoạt động gián đoạn.
Dựa vào cấu tạo có thể chia bể lắng thành các loại sau: bể lắng đứng, bể lắng
ngang, bể lắng ly tâm và một số bể lắng khác.
c. Bể lọc
Bể lọc nhằm tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách cho nước
thải đi qua lớp vật liệu lọc. Tại đây, các chất lơ lửng còn sót lại từ quá trình lắng sẽ
được lớp vật liệu lọc giữ lại trên bề mặt và được đưa ra ngoài qua hệ thống thu cặn
riêng…
Lớp vật liệu lọc thường có 2 loại là dạng tấm và dạng hạt. Vật liệu lọc dạng tấm có
thể làm bằng tấm thép có lỗ đục hoặc lưới có bằng thép không gỉ, nhôm, niken, đồng
thau… và các loại vải khác nhau. Tấm lọc cần có trở lực nhỏ, đủ bền và dẻo, không bị
phá hủy, biến dạng trong quá trình lọc. Vật liệu lọc dạng hạt là các thạch anh, than
gây, than cốc, sợi, đá nghiền, thậm chí có than nâu, than bùn hay than gỗ.
_______________________________________________________________________________
SVTH: Huỳnh Văn Trường
GVHD: PGS TS Tôn Thất Lãng
19
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực
Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
_______________________________________________________________________________
Hình 1.3 Bể lọc nhanh trọng lực
Sau một thời gian, chất bẩn và màng sinh học sẽ bám dính vào các khe hở làm cho
dòng bị chậm lại hoặc ngừng chảy. Vì vậy, trong quá trình làm việc người ta phải tiến
hành vệ sinh lớp vật liệu lọc để lấy bớt các chất bẩn trên lớp vật liệu lọc giúp cho nó
hoạt động hiệu quả hơn…
1.2.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý
a. Xử lý nước thải bằng công nghệ hấp phụ
Phương pháp hấp phụ được dùng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải khỏi các
chất hữu cơ hoà tan sau khi xử lý sinh học cũng như xử lý cục bộ khi trong nước thải
có chứa một hàm lượng rất nhỏ các chất đó.
Trong trường hợp tổng quát, quá trình hấp phụ gồm 3 giai đoạn:
• Di chuyển các chất cần hấp phụ từ nước thải tới bề mặt hạt hấp phụ
• Thực hiện quá trình hấp phụ
• Di chuyển chất ô nhiễm vào bên trong hạt hấp phụ (vùng khuếch tán trong).
- Ứng dụng của quá trình hấp phụ
• Tách các chất hữu cơ như phenol, alkylbenzen-sulphonic acid, thuốc nhuộm, các
hợp chất thơm từ nước thải bằng than hoạt tính
_______________________________________________________________________________
SVTH: Huỳnh Văn Trường
GVHD: PGS TS Tôn Thất Lãng
20
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực
Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
_______________________________________________________________________________
• Có thể dùng than hoạt tính khử thuỷ ngân
• Có thể dùng để tách các chất nhuộm khó phân huỷ
• Ứng dụng còn hạn chế do chi phí cao.
b . Xử lý nước thải bằng công nghệ trao đổi ion
Phương pháp trao đổi ion được ứng dụng để làm sạch nước hoặc nước thải khỏi
các kim loại như Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, Cd, Mn… cũng như các hợp chất của asen,
photpho, xyanua và chất phóng xạ. Phương pháp này cho phép thu hồi các chất và đạt
được mức độ làm sạch cao. Vì vậy nó là một phương pháp được ứng dụng rộng rãi để
tách muối trong xử lý nước và nước thải.
Hình 1.4 Hệ thống hấp phụ & trao đổi ion
- Ứng dụng của quá trình trao đổi ion:
• Làm mềm nước: ứng dụng quan trọng của quá trình trao đổi ion là làm mềm nước,
trong đó các ion Ca2+ và Mg2+ được tách khỏi nước và thay thế vị trí Na+ trong hạt
nhựa.
• Khử khoáng: trong quá trình khử khoáng, tất cả các ion âm và các ion dương đều
bị khử khỏi nước.
_______________________________________________________________________________
SVTH: Huỳnh Văn Trường
GVHD: PGS TS Tôn Thất Lãng
21
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực
Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
_______________________________________________________________________________
• Khử ammonium (NH4+): quá trình trao đổi ion có thể được dùng cô đặc NH4+ có
trong nước thải.
c. Xử lý nước thải bằng công nghệ keo tụ tạo bông
Các hạt cặn không tan hoặc hòa tan trong nước thải thường đa dạng về chủng loại
và kích thước, có thể bao gồm các hạt cát, sét, mùn, vi sinh vật, sản phẩm hữu cơ phân
huỷ… Kích thước hạt có thể dao động từ vài micromet đến vài mm. Bằng các phương
pháp xử lý cơ học (lý học) chỉ có thể loại bỏ được những hạt kích thước lớn hơn 1 mm.
Với những hạt kích thước nhỏ hơn 1 mm, nếu dùng quá trình lắng tĩnh thì phải tốn
thời gian rất dài và khó đạt hiệu quả xử lý cao, do đó cần phải áp dụng phương pháp
xử lý hoá lý.
GTHH Hình 1.5 Quá trình keo tụ tạo bông
Mục đích quá trình keo tụ tạo bông để tách các hạt cặn có kích thước 0,001(m) < 1
(m), không thể tách loại bằng các quá trình lý học thông thường như lắng, lọc hoặc
tuyển nổi. Cơ chế của quá trình keo tụ tạo bông gồm:
• Quá trình nén lớp điện tích kép, giảm thế điện động zeta nhờ ion trái dấu.
• Quá trình keo tụ do hấp phụ ion trái dấu trên bề mặt chiếm ưu thế, trung hoà điện
tích tạo ra điểm đẳng điện zeta bằng 0.
_______________________________________________________________________________
SVTH: Huỳnh Văn Trường
GVHD: PGS TS Tôn Thất Lãng
22
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực
Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
_______________________________________________________________________________
• Cơ chế hấp phụ – tạo cầu nối: các polymer vô cơ hoặc hữu cơ có thể ion hoá, nhờ
cấu trúc mạch dài chúng tạo ra cầu nối giữa các hạt keo.
d. Xử lý nước thải bằng công nghệ tuyển nổi
Phương pháp tuyển nổi này dựa trên nguyên tắc các phân tử phân tán trong trong
nước có khả năng tự lắng kém, nhưng có khả năng kết dính vào các bọt khí nổi lên trên
bề mặt nước. Từ đó, chúng tạo thành các ván nổi hoặc lớp bùn nổi và người ta tách
chúng ra khỏi nước.
Hình 1.6 Công nghệ tuyển nổi
Quá trình này được thực hiện nhờ thổi không khí thành bọt nhỏ vào trong nước
thải. Các bọt khí kết dính với các hạt lơ lửng và nổi lên trên bề mặt nước và chúng
thường chứa nhiều chất bẩn.
Tuyển nổi là quá trình thường được đặt ở gian đoạn xử lý sơ bộ (bậc 1). Bể tuyển
nổi có thể thay thế cho bể lắng, nó có thể đứng trước hoặc đứng sau bể lắng.
Ưu điểm cơ bản của của công nghệ tuyển nổi này so với lắng là chúng có thể khử
được hoàn toàn các hạt nhỏ, nhẹ, lắng chậm trong một thời gian ngắn.
_______________________________________________________________________________
SVTH: Huỳnh Văn Trường
GVHD: PGS TS Tôn Thất Lãng
23
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực
Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
_______________________________________________________________________________
e. Xử lý nước thải bằng công nghệ kết tủa
Quá trình kết tủa thường gặp trong xử lý nước là kết tủa carbonate canxi và
hydroxit kim loại. Ví dụ ứng dụng quá trình kết tủa làm mềm nước theo phương pháp
như sau:
• Sử dụng vôi: Ca(OH)2 + Ca(HCO3) = 2CaCO3 + 2H2O
• Sử dụng carbonate natri: Na2CO3 + CaCl2 = 2NaCl + CaCO3
• Sử dụng xút: 2NaOH + Ca(HCO3)2 = Na2CO3 + CaCO3 + H2O
Kim loại chứa trong nước thải có thể tách loại đơn giản bằng cách tạo kết tủa kim
loại dưới dạng hydroxit. Giá trị pH tối ưu để quá trình kết tủa xảy ra hiệu quả nhất của
các kim loại khác nhau không trùng nhau. Do đó, cần xác định giá trị pH thích hợp đối
với từng kim loại nước thải cụ thể cần xử lý.
f. Xử lý nước thải bằng công nghệ thẩm thấu
Các kỹ thuật như điện thẩm tích, thẩm thấu ngược, siêu lọc và các quá trình tương
tự khác ngày càng đóng vai trò quan trọng trong xử lý nước thải.
Thẩm thấu ngược - Reverse Osmosis (RO)
Thẩm thấu được định nghĩa là sự di chuyển tự phát của dung môi từ một dung dịch
loãng vào một dung dịch đậm đặc qua màng bán thấm. Khi áp suất tăng lên áp suất
thẩm thấu ở phía dung dịch của màng như hình vẽ dưới, thì có dòng dịch chuyển
ngược, nghĩa là dung môi sẽ di chuyển từ dung dịch qua màng vào phía nước sạch. Vì
vậy có thể định nghĩa thẩm thấu ngược là quá trình lọc dung dịch qua màng bán thấm
dưới một áp suất cao hơn áp suất thẩm thấu.
_______________________________________________________________________________
SVTH: Huỳnh Văn Trường
GVHD: PGS TS Tôn Thất Lãng
24
Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho công ty TNHH Thực
Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 100m3/ngày đêm.
_______________________________________________________________________________
Hình 1.7 Thẩm thấu và thẩm thấu ngược
Bất kỳ nguồn nước đầu vào là như thế nào, hệ thống xử lý nước công nghệ RO đều
xử lý được tất cả các nguy cơ trong nước như virus, vi khuẩn, siêu vi khuẩn, thuốc trừ
sâu, thạch tín, sắt, kim loại nặng, khí độc, mùi…
g. Công nghệ siêu lọc (Ultra filtration, Micro filtration)
Cả siêu lọc và thẩm thấu ngược đều phụ thuộc vào áp suất, động lực của quá trìn,
đòi hỏi màng cho phép một số cấu tử thấm qua và giữ lại một số cấu tử khác.
Hình 1.8 Cơ chế của công nghệ siêu lọc
_______________________________________________________________________________
SVTH: Huỳnh Văn Trường
GVHD: PGS TS Tôn Thất Lãng
25
