Thiết kế hệ thống xử lí nước thải công ty sản xuất bao bì giấy công suất 80m3ngày

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Trong những năm gần đây, vấn đề môi trường đang là mối quan tâm hàng
đầu của nhiều quốc gia. Sự phát triển vượt bậc của xã hội và khoa học kỹ thuật
đã đẩy mạnh tốc độ phát triển của các ngành công nghiệp. Tại Việt Nam nói
riêng, công cuộc công nghiệp hóa – hiện đại hóa đã thúc đẩy các khu công
nghiệp dần dần được hình thành kéo theo chất lượng chất thải phát sinh ngày
càng nhiều, do đó lượng chất thải công nghiệp cũng là mối đe dọa lớn cho môi
trường và xã hội nếu không được quản lý và xử lý triệt để.
Ngành công nghiệp sản xuất giấy và bao bì giấy chiếm vị trí khá quan trọng
trong nền kinh tế quốc dân, tạo việc làm cho người lao động. Cùng với sự phát
triển của các ngành công nghiệp, dịch vụ khác, nhu cầu về các sản phẩm giấy
ngày càng tăng. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích to lớn về kinh tế - xã hội,
ngành công nghiệp này cũng phát sinh nhiều vấn đề môi trường bức xúc, nhất là
vấn đề nước thải.
Trước thực trạng đó, đòi hỏi phải có những phương pháp thích hợp, hiệu quả
để xử lý nước thải sản xuất giấy ngay tại nguồn nhằm hạn chế đến mức thấp
nhất tác động của nó đến con người và môi trường xung quanh. Với mong muốn
được áp dụng kiến thức đã học và tìm hiểu sâu hơn để phục vụ cho công việc
sau này của một kỹ sư ngành môi trường, chúng em đã lựa chọn đề tài:
“Thiết kế hệ thống xử lí nước thải công ty sản xuất bao bì giấy công suất
80m3/ngày”.
2. Mục tiêu đồ án
- Tìm hiểu hiện trạng môi trường chung của các nhà máy sản xuất bao bì giấy
- Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy với công suất
80m3/ngày đêm.
3. Cấu trúc của đề tài
 Chương 1: Khái quát chung về ngành công nghiệp sản xuất bao bì giấy.
 Chương 2: tính toán xử lý nước thải sản xuất bao bì với lưu lượng là

m3/ngày.

1


CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ NGÀNH CÔNG
NGHIỆP SẢN XUẤT BAO BÌ GIẤY
1.1. Quá trình sản xuất bao bì giấy
1.1.1.Nguyên liệu sản xuất bao bì giấy
- Nguyên liệu chính: bìa carton loại, giấy loại, giấy cuộn, giấy Duplex, báo
loại (tái chế).
- Nguyên liệu phụ : kiềm, nhựa thông, chất tẩy.
- Nguyên liệu sau khi được phân loại (giấy, bìa, báo phế liệu được ngâm
trong nước cho mủn sau đó được nghiền nhỏ, hòa loãng và đánh tơi tạo bột giấy.
Bột giấy được xeo thành bìa, sấy và tạo cuộn thành lô hơi nước được cấp từ lò
than. Trong một số trường hợp javen được sử dụng để tẩy trắng.
1.1.2. Dây chuyền công nghệ sản xuất bao bì giấy (bìa carton)

Hình 1.1: Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất bao bì giấy
Thuyết minh sơ đồ:
Giấy cuộn và giấy Duplex được công ty nhập về và lưu trữ tại kho. Giấy
cuộn từ kho được đưa vào máy tạo sóng carton sử dụng nguồn nóng là hơi nước
được tạo ra từ nồi hơi đốt than. giấy sau tạo sóng carton được in tại máy in sau
đó chuyển sang công đoạn gia công định hình để tạo các hình dạng kích thước
phù hợp sau đó chuyển sang giai đoạn hoàn thiện sản phẩm trước khi đưa về kho
chứa thành phẩm.
Giấy Duplex được in rồi sau đó đưa qua công đoạn bồi ghép với mục đích
gia tăng độ báng cho bề mặt sản phẩm in.Sau đó các sản phẩm in cũng được đưa
qua công đoạn gia công định hình và hoàn thiệ trước khi đưa về kho thành
phẩm.

2


Danh mục các thiết bị để sản xuất bao bì giấy:
- Máy bế hộp
- Máy in offset R900
- Máy chạp khe bán tự động
- Máy UV bán tự động
- Máy đãng ghim
- Máy UV tự động
- Máy cắt dọc (thủ công)
- Máy ghi bản in (CTP)
- Máy cắt một dao tự động
- Dây chuyền tạo sóng
- Máy bồi tự động ICM
- Nồi hơi đốt than
- Máy in Flexo (in ngang)
- Nồi hơi đốt dầu
- Máy in Flexo (in dọc)
- Máy nén khí trục vít
- Máy in offset R700

3


1.2. Hiện trạng ngành công nghiệp giấy ở Việt Nam
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 sử
dụng giấy ngày càng tăng lên. Sản lượng giấy cả năm 2010 đã tăng gần 10% so
với năm 2009, ước đạt 1,85 triệu tấn.

Nhưng nhìn chung trình độ công nghệ của ngành giấy Việt Nam rất lạc hậu,
quy mô sản xuất của các doanh nghiệp giấy còn nhỏ, năng lực sản xuất bột giấy
mới chỉ đáp ứng được 50% nhu cầu sản xuất giấy. Do đó ngành công nghiệp giấy
luôn phải phụ thuộc vào nguồn bột giấy nhập khẩu. Tùy theo mục đích sử 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…
Tổng công suất năm 2008 của cả nước đạt 1.371 ngàn tấn cao gấp 2 lần tổng
công suất năm 2000. Năm 2008 sản lượng sản xuất giấy đạt 1.110,7 ngàn tấn,
giảm nhẹ 1,4% so với năm 2007 do nhu cầu tiêu thụ giấy bị hưởng bởi khủng
hoảng kinh tế và hoạt động nhập khẩu tăng mạnh do thuế nhập khẩu giấy giảm từ
5% xuống 3%. Mặc dù vậy, tổng sản lượng sản xuất giấy năm2008 vẫn cao gấp 2
lần so với năm 2000. Tính trung bình trong giai đoạn 2000- 2008, sản lượng sản
xuất giấy tăng khoảng 16%/năm, trong đó mảng giấy bao bì – nhóm sản phẩm
chiếm tỷ trọng lớn nhất trong tổng sản lượng ngành giấy - có tốc độ tăng trưởng
cao nhất với tốc độ tăng trung bình 27%, giấy Tissue tăng 22%, giấy in viết tăng
11,6%, giấy in báo tăng 8,95% và giấy vàng mã tăng 1,4%. Hiện nay một số công
ty sản xuất giấy lớn như TổngCông Ty Giấy Việt Nam, CTCP Giấy Sài Gòn,
CTCP Giấy Tân Mai… có hệ thống phân phối riêng. Thông thường sản phẩm của
các công ty này được phân phối qua nhà phân phối, các đại lý, cửa hàng giới
thiệu sản phẩm, hệ thống siêu thị.
Giấy bao bì chiếm tỷ trọng lớn nhất trong cơ cấu ngành giấy của Việt Nam;
thứ hai là các nhóm giấy in và giấy viết, xếp sau đó lần lượt là giấy vàng mã, và
giấy báo., Bao bì hộp giấy được sử dụng để bảo quản sản phẩm trong hầu hết các
lĩnh vực của cuộc sống và vượt lên trên những nhu cầu bảo quản thông thường,
bao bì hộp còn mang lại cho sản phẩm một sức sống mới đầy thăng hoa.
Năm 2001 hiệp hội Bao bì Việt Nam được thành lập, đến nay đã có 130 hội
viên là các công ty, cơ sở sản xuất bao bì hoạt động trên cả nước.Ngành sản xuất
bao bì thu hút nhiều lao động góp phần giải quyết việc làm và phù hợp với những
nước đang phát triển không có nền công nghiệp nặng phát triển mạnh như nước
ta

1.3. Các vấn đề về môi trường
1.3.1. Nước thải
Nước thải phát sinh từ 3 nguồn chính:
• Nước thải sinh hoạt
• Nước thải sản xuất
• Nước mưa
a. Nước thải sinh hoạt
- Lưu lượng nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt từ khu vực nhà ăn, khu vệ sinh mang theo lượng lớn các
chất hữu cơ. Nước thải sinh hoạt còn kéo theo 1 lượng lớn các loại vi khuẩn
(E.Coli. virut các loại, trứng giun sán) sẽ là nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn
nước tiếp nhận.
Nước thải sinh hoạt sẽ đi vào bể tự hoại trước khi thải vào hệ thống thoát
nước. Nước thải sinh hoạt sau khi xử lý phải đạt QCVN 14:2008/BTNMT: Quy
chuẩn quốc gia về nước thải sinh hoạt.
b. Nước mưa chảy tràn:
Là lượng nước không thường xuyên sinh ra do lượng nước mưa chảy tràn trên
bề mặt, thành phần của nước mưa chảy tràn rất khó tính và phụ thuộc vào biến
đổi theo thời gian mưa.Nước mưa thường có độ đục lớn, hàm lượng cao các chất
rắn lơ lửng.
c. Lưu lượng nước sản xuất:
Nước thải từ quá trình sản xuất in bao bì phát sinh từ công đoạn vệ sinh thiết
bị, máy móc, khung bản in, khuôn của máy in offset.Nước thải có độ màu cao,
mức độ ô nhiễm cao, nguồn gốc từ màu mực để in ấn sản phẩm hàm lượng SS,
COD, BOD rất cao. Gây màu cho nguồn tiếp nhận, ảnh hưởng tới quá trình
quang hợp của các loài thực vật thủy sinh, ảnh hưởng tới cảnh quan môi trường.
Thành phần cơ bản của mực in offset tờ rời gồm có: Pích măng màu, chất tạo
màng (chất liên kết) và chất phụ gia.

+ Lắc pích măng: Thuốc nhuộm không dùng để sản xuất mực in vì phần lớn
chúng đều tan trong nước. Muốn sử dụng chúng để sản xuất mực in phải chuyển
thuốc nhuộm thànhdạng không tan trong nước bằng những phương pháp hóa học
(Sự pích măng hóa thuốc nhuộm). Những chất màu thuốc nhuộm cùng với những
chất mang hay chất nền (Substrate) là những muối bary, muối canxi dễ tan trong
nước, hỗn hợp với nhau tạo thành kết tủa. Quá trình kết tủa - sự lắc hóa hay pích
măng hóa thuốc nhuộm- tạo thành pích măng màu. Pích măng màu kết tủa, lọc,
sấy khô và nghiền mịn. Lắc pích măng được điều chế bằng cách kết tủa anion hay
cation những thuốc nhuộm tổng hợp hữu cơ với các muối kim loại dễ tạo thành


chất kết tủa, ví dụ: Bary Clorua(BaCl 2),Canxi Clorua(CaCl2)... Tùy theo cấu trúc
và ái lực của thuốc nhuộm hữu cơ, lắc pích măng màu được phân thành nhiều
nhóm khác nhau như pích măng azo, pích măng Phtaloxyanin.
Lắc pích măng màu hiện dùng phổ biến để sản xuất mực in offset vì chúng có
tính chất quí như bền với kiềm, axit và một số không tan trong dung môi hữu cơ.
+ Chất liên kết
- Chất tạo màng: Chất tạo màng trong mực in thường gọi là chất liên kết.
Thành phần chính của chất liên kết là hỗn hợp dầu và nhựa. Đối với mực in offset
tờ rời thành phần dầu trong chất liên kết chủ yếu là dầu lanh. Đối với mực in
offset giấy cuộn thành phần dầu trong chất liên kết chủ yếu là dầu khoáng. Thành
phần chất liên kết có ttrong mực in offset tờ rời chiếm khoảng 55 đến 75%
- Dầu lanh: Thuộcloại dầu khô thực vật. Axit béo không no có trong dầu lanh
là axit panmatic và axit stêaric chiếm từ 4,5 đến 6%. Tính chất vật lý và tính chất
hóa học của dầu lanh trong mực offset tờ rời phụ thuộc vào vị trí nối đôi và số
nguyên tử cacbon trong phân tử axit linolenic, axit linolic và axitolêic. Những
axit béo không no này sau khi in dễ dàng kết hợp với oxy không khí theo phản
ứng trùng hợp oxy hóa, tạo cho màng mực khô.
- Nhựa: Những loại nhựa thiên nhiên đã được biến tính, ví dụ: Nhựa thông;
nhựa tổng hợp,... Nhựa ankýt đều đươc sử dụng làm mực in, chúng có khả năng

hòa tan trong dầu lanh và dầu khoáng. Nhựa ankýt được biến tính với dầu lanh
tạo thành những ette tan trong dầu, khi hấp thụ oxy hình thành phản ứng taọ lưới,
màng mực khô.
- Dầu khoáng (dầu mực in)Dầu khoáng dùng trong mực in offset giấy cuộn là
những hyđrô các bon dạng mạch thẳng (parafin và olefine) in và dạng mạch vòng
(napthen hay aromatic). Trong mực in offset, đặc biệt là mực in offset giấy cuộn
dùng để in sách.
+ Chất phụ gia: Những chất phụ gia đưa thêm vào mực in thường gồm có:
- Chất làm khô: Mục đích để xúc tiến sự khô oxy hóa.
- Dầu pha mực: Điều chỉnh độ nhớt, độ dính, trạng thái lưu biến của mực in
- Chất chống dính: Tạo sự se mặt màng mực in nhanh và chống dính bẩn mặt
sau của tờ in.
- Chất tăng độ bóng: Dùng véc ni bóng, tăng độ bóng của màng mực in.
Nước thải khâu chứa hồ tinh bột có nồng độ ô nhiễm cao chủ yếu là các chất
hữu cơ (tinh bột) có thể phân hủy sinh học.
Kết luận: Nước thải trong sản xuất in gồm có
+ Nước thải dùng để rửa máy in có hàm lượng kim loại nặng, độ màu và độ
pH cao nên dùng phương pháp xử lý hóa học.


+ Nước thải khâu chứa hồ tinh bột chủ yếu là chất hữu cơ (tinh bột) nên dùng
phương pháp xử lý sinh học.
Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải rất cao. Khi trực tiếp thải vào
nguồn tiếp nhận không qua hệ thống xử lý nước thải sản xuất in bao bì, chất hữu
cơ có trong nước thải sẽ làm giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước do vi sinh vật
sử dụng oxy hòa tan để phân hủy chất hữu cơ.
Nước thải có độ màu cao, nguồn gốc từ màu mực để in ấn sản phẩm hàm
lượng SS, COD, BOD rất cao. Gây màu cho nguồn tiếp nhận, ảnh hưởng tới quá
trình quang hợp của các loài thực vật thủy sinh, ảnh hưởng tới cảnh quan môi
trường.

1.3.2. Khí thải
Nguồn phát sinh khí thải: Lượng khí phát sinh ống khói lò đốt nồi hơi và các
phương tiện giao thông ra vào.
1.3.3. Chất thải rắn
Chất thải rắn trong công ty bao gồm: chất thải rắn thông thường (rác thải sinh
hoạt, rác thải sản xuất) và chất thải nguy hại.
 Chất thải rắn sinh hoạt:
Rác thải sinh hoạt phát sinh trong quá trình này chủ yếu là từ các hoạt động
vủa khu vực văn phòng và dịch vụ ăn uống cho công nhân. Thành phần rác thải
sinh hoạt chủ yếu là các chất hữu cơ dễ phân hủy (như rau thừa, vỏ hoa quả, thức
ăn thừa) chiếm tỉ lệ chính, ngoài ra còn có giấy phế thải và các phế thải từ các
khâu phục vụ ăn văn phòng.
 Chất thải rắn sản xuất. Bao gồm:
+ Ba via, lề giấy trong quá trình gia công định hình sản phẩm. Lượng chất
thải này sẽ được thu gom và bán cho các cơ sở tái chế giấy.
+ Xỉ than: trong quá trình đốt than nồi hơi.
Chất thải nguy hại:
+ Giẻ lau dính mực, dính dầu mỡ: phát sinh trong quá trình lau chùi các lô
mực, động cơ máy móc…
+ Dầu mỡ thải: phát sinh trong quá trình bảo dưỡng các phương tiện vận
chuyển: xe nâng, ô tô…
+ Bóng đèn neon, pin, ác quy: phát sinh trong quá trình sinh hoạt.



CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN
XUẤT BAO BÌ VỚI LƯU LƯỢNG LÀ 80 m3/ngđ
2.1. Bài toán
“ Xử lý nước thải sản xuất bao bì với lưu lượng là 80 m3/ngàyđêm.”
2.1.1. Đặc trưng nước thải của cơ sở lựa chọn thiết kế

Trong tính toán thiết kế xử lý nước thải sản xuất bao bì, các thông số trong
nước thải như sau:
Bảng 2.1: Đặc tính nước thải sản xuất bao bì
STT

Thông số

Đơn vị

Kết quả

1

COD

mg/l

1200

2

BOD5

mg/l

800

3

TSS

mg/l

400

4

Độ màu

Pt-Co

1200

5

Tổng N

mg/l

2,5

6

Tổng P

mg/l

1,25

7

Nhiệt độ

0C

40-50

8

pH

-

7,2

9

Q

m3/ngđ

80

Ghi chú : TSS là tổng chất rắn lơ lửng trong nước thải có thể được loại bỏ bởi
bộ lọc
2.1.2. Tính Lưu lượng
- Lưu lượng thải của cơ sở sản xuất trong ngày đêm là QTBng.đ = 80 m3/ngđ.
- Lưu lượng thải trung bình giờ là :
QhTB =
Thay số:QhTB = = 10 m3/h

- Lưu lượng thải giờ lớn nhất là : Qhmax= Qhtb. Kh
Trong đó: Kh : hệ số không điều hoà “Theo TCVN 7957: 2008”. Lấy Kh = 3
Qhmax = 10. 3 = 30 m3/h


- Lưu lượng thải giây lớn nhất là:
Qhmax =

2.2. Yêu cầu chất lượng nước sau xử lý
Nước thải sản xuất bao bì sau khi được xử lý phải đạt yêu cầu theo QCVN
40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp được
quy định ở cột B bảng 1:

TT
1
2
3
4
5
6

Bảng 2.2: Tiêu chuẩn nước thải sau xử lý
QCVN 40:2011/BTMT
Thông số
Đơn vị
Cột B
pH
5,5 ÷9
BOD5
mg/l

50
COD
mg/l
150
SS
mg/l
100
Tổng Nitơ
mg/l
60
Tổng Photpho
mg/l
6

2.3. Các phương án đề xuất xử lý nước thải sản xuất bao bì
2.3.1. Phương án 1:
Với lưu lượng nước thải sản xuất Q = 80 m3/ngđ


Hình 2.1: Sơ đồ công nghệ theo phương án 1
Thuyết minh phương án:
Nước thải từ các nguồn phát sinh theo mạng lưới thu gom nước thải chảy vào
hố thu của trạm xử lý theo đường ống chính. Nước thải trước khi vào hố thu đi
qua song chắn rác để loại bỏ những rác thô nhằm bảo vệ thiết bị, hệ thống đường
ống …Hố chứa rác được kiểm tra và thu gom định kỳ.
Nước thải từ hố thu được chảy tràn sang bể điều hòa. Bể điều hòa có nhiệm vụ
điều hòa lưu lượng và hàm lượng chất thải trong nước thải đi vào trạm xử lý. Bể
điều hòa được lắp đặt hệ thống sục khí để khuấy trộn và giảm 1 phần BOD,
COD, SS… Sau khi xử lý sơ bộ bằng phương pháp cơ học, chuyển nước thải tiếp
sang bể keo tụ, tạo bông cặn mục đích để xử lý lượng SS có trong nước thải.

Trong bể keo tụ bố trí thiết bị khuấy trộn để tăng sự tiếp xúc giữa các hạt điện
tích trong nước, giúp cho quá trình keo tụ xảy ra nhanh hơn. Hóa chất dùng trong
quá trình keo tụ là PAC. Trong quá tình này phải sử dụng chất trợ keo giúp cho
quá trình keo tụ diễn ra nhanh và hiệu quả hơn. Cần tính toán sao cho lượng chất


keo tụ cho vào vừa đủ. Khi ta cho dư thì lượng polymer trên sẽ cuộn lại tạo hiện
tượng tái bền hạt keo, làm cho nước vẩn đục, kém tạo bông và tạo ra sản phẩm
phụ không mong muốn. Với một lượng TSS lớn trong nước thải đầu vào sẽ sinh
ra một lượng bùn lắng lớn. Lượng bùn thu trong quá trình đông keo tụ sẽ được
chuyển tới bể nén bùn. Thu bùn ở bể lắng theo định kỳ. Nước sau khi xử lý keo tụ
được chuyển sang bể lắng 1 để loại bỏ bùn cặn. Sau đó vào bể Aroten nhằm loại
bỏ các chất hữu cơ hòa tan như BOD5, COD. Tại bể Aeroten diễn ra quá trình
sinh học hiếu khí được duy trì nhờ không khí cấp từ máy thổi khí. Tại đây, các vi
sinh vật ở dạng hiếu khí (bùn hoạt tính) sẽ phân huỷ các chất hữu cơ còn lại trong
nước thải thành các chất vô cơ ở dạng đơn giản theo phản ứng sau:
Chất hữu cơ + Vi sinh vật hiếu khí → H2O + CO2 + Sinh khối mới +…E
Sau khi nước thải được xử lý ở bể aroten trong một thời gian nhất định sẽ
được chuyển đến bể lắng 2 để tách bùn hoạt tính, làm trong nước ra.
Bùn được giữ lại ở đáy bể lắng. Một phần được tuần hoàn lại bể aroten, một
phần được đưa đến bể chứa bùn để xử lý bùn dư.
Nước thải sau khi được xử lý xong đạt QCVN 40 : 2011/BTMT sẽ được đưa
ra ngoài môi trường.
2.3.2. Phương án 2
Thành phần của nước thải sẩn xuất được dựa vào thành phần của nguyên liệu
trong sản xuất để dánh giá mức độ ảnh hưởng của nước thải.
+ Nước thải dùng để rửa máy in có hàm lượng kim loại nặng, độ màu và độ
pH cao nên dùng phương pháp xử lý hóa học.
+ Nước thải khâu chứa hồ tinh bột chủ yếu là chất hữu cơ (tinh bột) nên dùng
phương pháp xử lý sinh học.

Hình 2.2: Sơ đồ công nghệ theo phương án 2
Thuyết minh sơ đồ công nghệ


Dòng 1: Nước thải rửa khuôn in, máy in
Dòng 2: Nước thải chứa hồ tinh bột
Nước thải từ quá trình rửa máy in của nhà máy được dẫn vào bể thu gom của
khu xử lí nước thải. trong bể thu gom trước ống nước thải dẫn vào có gắn 1 tấm
lưới lọc (vì lượng chất lơ lửng trong nước thải rửa mực in nhiều nên không cần
sử dụng song chắn rác thô, và đối với lưu lượng nước thải của công ty = 5
m3/ngày với lưới lọc hiệu quả hơn).
Nước thải từ bể thu gom sẽ được bơm lên ống trộn. tại ống trộn có dẫn ống
hóa chất (phèn bùn Bách Khoa và chất trợ keo tụ) để tạo phản ứng cho quá trình
keo tụ ở công trình tiếp theo, với vận tốc nước được đưa lên ống trộn nhờ vào
bơm sẽ trộn đều nước thải và hóa chất với nhau
Tại bể lắng phản ứng, trong nước thải các hạt được kết dính lại với nhau và
tăng dần kích thước cho đến khi có tốc độ rơi lớn hơn tốc độ chuyển động của
dòng nước sẽ rơi xuống lắng dưới đáy bể, còn nước trong sẽ tự cháy qua máng
tràn của bể rồi đến bể điều hòa.
Nước thải hồ tinh bột được dẫn vào bể xử lí kị khí để quá trình phân hủy kị
khí các chất hữu cơ xảy ra.
Nước thải rửa máy in sau quá trình keo tụ và nước thải hồ tinh bột từ bể kị khí
được cùng được dẫn vào bể điều hòa nhằm đảm bảo chất lượng và lưu lượng
nước thải được ổn định khi hai dòng nước tổng hợp lại. sau bể ổn định là bể lọc
sinh học hiếu khí.
Nước thải tập trung được bơm theo ống dẫn phân phối đều trên diện tích đáy
bể, nước được trộn đều với không khí cấp từ ngoài vào qua dàn ống phân phối.
Hỗn hợp khí nước thải đi cùng chiều từ dưới lên qua lớp vật liệu lọc. Trong lớp
vật liệu lọc xảy ra quá trình khử BOD và chuyển hóa NH 4+ thành NO3-, lớp vật

liệu lọc có khả năng giữ lại cặn lơ lửng. Nước trong được thu ở trên mặt bể theo
ống dẫn đi đến bể lắng II, sau đó đến bể khử trùng để loại bỏ 1 số vi sinh gây
bệnh bằng dung dịch Clo.
Cuối cùng nước thải được thải vào đường ống tiếp nhận nước thải của KCN
với tiêu chuẩn nước thải đạt yêu cầu.

-

2.3.3. Lựa chọn phương án xử lý
Việc lựa chọn phương pháp xử lý phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như thành
phần, chất lượng nước thải các yếu tố về kinh tế, kĩ thuật của công ty, tuy nhiên
phương án công nghệ xử lý nước thải lựa chọn phải đảm bảo các yêu cầu cơ bản
sau:
Xử lý hoàn toàn các chất ô nhiễm và mức độ làm sạch đạt yêu cầu thải nước vào
nguồn tiếp nhận theo quy định hiện hành.
Công nghệ cho hiệu suất làm sạch cao, có khả năng kiểm soát trước những biến


-

động về lưu lượng và nồng độ chất bẩn của nước thải.
So với các biện pháp cùng nhóm, tương đương về hiệu quả xử lý, các biện pháp
trong phương án đề xuất có chi phí đầu tư xây lắp và vận hành ở mức hợp lý.
Mặt khác, không một phương pháp nào có thể xử lý triệt để được, do vậy trên
thực tế, dây chuyền xử lý sẽ bao gồm một tập hợp các quá trình xử lý nhằm bổ
sung lẫn nhau nhằm đạt được mục tiêu của việc xử lý
Căn cứ vào thành phần và chất lượng nước thải đầu vào, chúng em lựa chọn
sử dụng phương án 1.
Ưu, nhược điểm của quy trình công nghệ xử lý

•

Ưu điểm

•

- Xử lý triệt để các yếu tố ô nhiễm hữu cơ, hiệu suất làm sạch cao và có độ tin
cậy.
- Thích ứng và có khả năng xử lý trước sự biến động về tải trọng chất bẩn của
nước thải. Có thể điều chỉnh được mức độ xử lý phù hợp với yêu cầu thực tế.
- Có chi phí đầu tư ở mức thấp, chiếm ít diện tích xây dựng và vận hành đơn
giản.
Nhược điểm
- Xử lý sinh học hiếu khí với làm thoáng kéo dài tiêu tốn nhiều năng lượng
cho quá trình cấp khí. Và chỉ áp dụng với những cơ sở sản xuất liên tục và có
hiệu quả cao với lượng nước thải có hàm lượng BOD thấp.

2.4. Tính toán các công trình đơn vị
2.4.1. Song chắn rác

Hình 3.3: Song chắn rác
a. Nhiệmvụ:
Song chắn rác có nhiệm vụ tách các loại rác và tạp chất thô có kích thước lớn
trong nước thải trước khi đưa nước thải vào các công trình xử lý phía sau. Việc sử


dụng song chắn rác trong các công trình xử lý nước thải tránh được các hiện
tượng tắc nghẽn đường ống, mương dẫn và gây hỏng hócbơm.
b. Tínhtoán:

Hình 3.4: Một số thông số cơ bản của song chắn rác
- Chọn các thông số trong mương là:
+ Vận tốc chảy: Vs = 0,7m/s.
+ Độ sâu nước ở chân song chắn rác: 0,1m
+ Chiều rộng khe hở song chắn rác, lấy: b= 16mm =0,016m.
+ Thanh chắn hình tròn có đường kính: 8mm
+ Chiều rộng của kênh dẫn nước thải: Bk =0,2m
+ Chiều dài đặt song chắn rác: Ls = 0,15m
+ Chiều dài song chắn rác: 50mm.
- Số lượng khe hở song chắn rác: n (khe).
n=
s
Trong đó: Q max : lưu lượng trung bình giây lớn nhất Qsmax = 8,3 l/s
k0 : Hệ số tính đến sự thu hẹp của dòng chảy, k0 = 1,05
Vậy:
n = 1,05 = 7,78 (khe)
Chọn số khe là 8 nên số song chắn rác là 7 (thanh)
- Chiều rộng buồng đặt song chắn rác là : Bs = S.(n- 1) + b.n
Trong đó: S là chiều dày thanh chắn rác đường kính song chắn rác, S = 8mm
Thay số: Bs = 0,008.(8- 1)+0,016.8 = 0,184 (m).
Chọn Bs = 0,2(m).


- Chiều dài phần mở rộng trước song chắn rác, L1:
L1 =
Trong đó: Bk: Chiều rộng kênh dẫn vào, Bk = 0,15(m)
: Góc mở rộng của song chắn rác. Lấy
Thay số:
L1= 1,73.(0,2 - 0,15) = 0,0865(m)
Chọn L1 = 0,1 (m)

- Chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn rác, L2
L2 = 0,5.L1= 0,5.0,1 = 0,05 (m)
- Chiều dài xây dựng mương đặt song chắn rác,L(m).
L = L1 + L2 + Ls = 0,1+0,05+1,5 = 1,65 (m)
Bảng 2.3: Thông số tính toán song chắn rác
Tên thông số

Đơn vị

Giá trị

Bề rộng khe chắn rác (b)

m

0,016

Số khe (m)

cái

8

Bề rộng kênh dẫn nước thải (Bk)

m

0,15

Bề rộng mương đặt song chắn (Bs)

m

0,2

Chiều dài đoạn kênh trước song chắn (L1)

m

0,1

Chiều dài đoạn kênh sau song chắn (L2)

m

0,05

Chiều dài mương đặt song chắn (L)

m

1,65

2.4.2. Bể điều hòa

Hình 3.5: Bể điều hòa


a. Nhiệmvụ
Điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải, tránh cặn lắng và làm thoáng sơ bộ,

qua đó oxi hóa một phần chất hữu cơ, giảm kích thước các công trình đơn vị phía
sau và tăng hiệu quả xử lý nước thải của trạm, tạo chế độ làm việc ổn định và liên
tục cho các công trình xử lý, tránh hiện tượng hệ thống xử lý bị quá tải.
b. Nguyên lý hoạt động
Nước từ hố thu chảy vào máng chảy tràn và vào bể điều hòa. Trong bể điều
hòa sẽ lắp đặt một hệ thống ống cung cấp khí làm xáo trộn dòng nước. Nhờ
vậy mà nước sẽ được điều hòa về nồng độ. Sau đó nước sẽ được bơm qua bể
lắng 1 kết hợp bể keo tụ
c. Tính toán
Thông số đầu vào bể điều hòa:
BOD5 = 800 (mg/l)
COD = 1200 (mg/l)
Hiệu quả xử lý BOD5, COD của bể điều hòa thường có hiệu suất xử lý là 1020%. Chọn hiệu suất là 20%, vậy hàm lượng:
COD của đầu ra là: COD = 1200. 80% = 960 (mg/l)
BOD5 của đầu ra là: BOD5 = 800. 80% = 640 (mg/l)
* Chọn thời gian lưu nước trong bể: t = 4h (t = 4 ÷8h)
Theo TCVN 51:1984 thì số bể điều hòa không ít hơn 2 bể
Chọn số bể điều hòa là 2 bể
- Lưu lượng mỗi bể Qb = = = 15 (m3/h)
- Thể tích bể điều hòa: V1bể = Qhmax. t = 15. 4 = 60(m3).
- Chọn thể tích của bể điều hòa là V1bể= 60 m3
- Chọn hình dạng bể điều hòa là hình chữ nhật kích thước LxB
- Chọn chiều cao bể hđh=2,5 m
- Vậy diện tích của bể là
F = = 24 (m2)
Chọn F = 24 m2
Chọn kích thước bể LxB = 6 x 4 (m)
Chọn chiều cao an toàn là hbv= 0,5 m
Vậy chiều cao tổng cộng của bể là
H = hđh+ hbv = 2,5 + 0,5 =3 (m)

- Thể tích xây dựng bể điều hòa là : V1be= LxBxH = 6.4.3 = 72 m3
=> Thể tích 2 bể là V= 72.2 = 144 m3


STT
1
2
3
4
5
6

Bảng 2.4: Thông số tính toán của bể điều hòa
Tên thông số
Đơn vị
Chiều dài bể (L)
m
Chiều rộng bể (B)
m
Chiều cao bể (H)
m
Chiều cao bảo vệ (hbv)
m
Thể tích 1 bể điều hòa (V1be)
m3
Thể tích 2 bề (V)
m3

Giá trị
6

4
3
0,5
72
144

2.4.3. Hệ bể keo tụ tạo bông

Hình 3.6: Bể keo tụ tạo bông
a. Nhiệm vụ
- Phương pháp này là kết hợp giữa phương pháp hoá học và lý học.
- Mục đích của phương pháp này nhằm loại bỏ các hạt chất rắn khó lắng hay
cải thiện hiệu suất lắng của bể lắng.
- Cấu tạo của bể này là loại bể lắng cơ học thông thường, nhưng trong quá
trình vận hành, thêm vào một số chất keo tụ tạo điều kiện cho quá trình keo tụ và
tạo bông cặn để cải thiện hiệu suất lắng.
b. Nguyên lý hoạt động
Nước từ bể điều hòa được bơm vào bể keo tụ. Dung dịch hóa chất keo tụ được
bơm vào bằng bơm định lượng. Dưới tác dụng của cánh khuấy nước thải và hóa
chất được trộn đều với nhau. Cuối bể keo tụ có hệ thống thu và phân phối nước
sang bể lắng 1.
c. Tính toán
Đặc tính nước thải trước khi đi vào bể keo tụ tạo bông:


+ Q = 80m3/ng.đ
+ pH =7,2
+ CODvào = 1200mg/l
+ SSvào = 400 mg/l
+ BODvào= 800 mg/l

+ Độ màu = 1250 Pt- Co
Nước thải sản xuất bao bì sau xử lý bằng keo tụ sử dụng chất keo tụ là PAC và
trợ keo A101. Khi thực hiện xử lý nước thải ở điều kiện tối ưu với hàm lượng
PAC là 0,075 g/l, A101 là 0,02 g/l.
Bể trộn cơ khí
- Chọn bể có kích thước: L x B x H = 2 x 2 x 2,5 (m)
- Thể tích thực của bể là: 10 m3
Thể tích bể trộn:
V= Qhtb x t = 10 x = 0,25m3
Qhtb: Lưu lượng tính toán trung bình trong 1h, Qhtb = 10 m/h
t : Thời gian khuấy trộn, chọn t = 90 giây
Kích thước bể trộn cơ khí
Chọn chiềucao bể: H= Hhi+hbv= 1+ 0,5=1,5m. Với:
Trong đó: - Hhi : Chiều cao hữu ích của bể, Hhi = 1m
- hbv: Chiều cao bảovệ, hbv = 0.5m
Tiết diện bể trộn vuông: F = = 0,25
Kích thước bể trộn vuông: a = = 0,5 m
Chọn a = 0,5 m
Thể tích thực của bể:
Vt = a.a.H = 0,5.0,5.1,5 = 0,375 m3
Bảng 2.5: Thông số tính toán bể khuấy trộn
STT

Thông số

Đơn vị

Giá trị

1

Lưu lượng giờ trung bình,Qhtb

m3/h

10

2

Thời gian lưu nước,t

giây

90

3

Thể tích hữu ích,V

m3

0,25

4

Chiều sâu hữu ích, Hhi

m

1

5

Kích thước bể (a.a.H)

m

0,5x0,5x1,5

6

Thể tích thực củabể

m3

0.375


Bể phản ứng:
- Thể tích bể phản ứng
V = t.Qhtb= . 18,75 = 3,33 m3
Qtbh : Lưu lượng tính toán lớn nhất, Qtbh = 10 m3/h
t : Thời gian lưu nước, t = 10÷30 phút, chọn t = 20phút
- Kích thước bể phản ứng
+ Chọn chiều cao bể:
H= Hi+hbv = 2,5+ 0,5 =3m
Với: Hi : Chiều cao hữu ích của bể, Hi = 2,5 m
hbv : Chiều cao bảo vệ, hbv = 0,5m
+ Tiết diện bể: F = V/Hi = = 1,332 m
+ Kích thước bể phản ứng vuông: a = = 1,15 m

Chọn a = 1,5 m
+ Thể tích thực củabể:
Vt= a.a.H = 1,5.1,5.3 = 6,75 m3
Bảng 2.6: Thông số tính toán của bể phản ứng
STT

Thôngsố

Đơnvị

Giátrị

1

Lưu lượng h trung bình, Qtbh

m3/h

10

2

Thời gian lưu nước, t

phút

20

4

Chiều sâu hữu ích, Hi

m

2,5

5

Kích thước bể (a.a.H)

m

1,5.1,5.3

6

Thể tích thực củabể

m3

6,75

Bể tạo bông
- Thể tích bể tạo bông: V = Qhtb.t = 10. = 3,33 m3
Với: - Qhtb : Lưu lượng tính toán lớn nhất, Qtbh = 10 m3/h
- t : Thời gian lưu nước, t = 10÷30 phút, chọn t = 20phút
- Kích thước bể tạobông:
+ Chọn chiều caobể:
H= Hi+hbv = 2,5+ 0,5 = 3m
Với : - Hi: Chiều cao hữu ích của bể, Hi = 2,5 m

- hbv: Chiều cao bảo vệ, hbv = 0,5m


+ Tiết diện bể: F = = 1,332 m2
+ Kích thước bể tạo bông vuông: a =
Chọn a = 1,5 m
+ Thể tích thực của bể: Vt = a.a.H =1,5.1,5.3 = 6,75 m3
Bảng 2.7: Thông số thiết kế bể tạo bông
STT

Thông số

Đơnvị

Giátrị

1

Lưu lượng h trung bình,Qtbh

m3/h

10

2

Thời gian lưu nước,t

phút

20

4

Chiều sâu hữu ích,Hi

m

2,5

5

Kích thước bể (a.a.H)

m

1,5x1,5x3

6

Thể tích thực của bể

m3

6,75

2.4.4. Bể lắng I
a. Nhiệm vụ
Loại bỏ các chất lơ lửng và các bông cặn có khả năng lắng được trong nước
thải sau khi đã qua quá trình keo tụ tạo bông trước đó.

b. Nguyên lý hoạt động
Nước từ bể trộn được dẫn vào vùng phân phối đầu bể lắng qua vách ngăn
nước chuyển động đều dọc bể qua vùng lắng đi vào vùng thu nước đặt cuối bể.
Nước chảy qua vùng lắng, tại đây các bông cặn tiếp tục được hình thành và lắng
xuống đáy bể lắng.
Nước sau khi đi từ đầu bể đến cuối bể sẽ qua máng thu nước và phân phối
nước đi vào bể aeroten. Cặn lắng sẽ được máy có các tấm gạt cặn dồn về hố thu
đặt ở đầu vào của bể sau đó sẽ được hút ra ngoài bằng bơm hút cặn.
c. Tính toán
- Thể tích bể
V = Qtbh.t = 10.2 = 20 m3
Với:
Qtbh : Lưu lượng h trung bình, Qtbh = 10 m3/h
t : Thời gian lưu nước trong bể t = 1,5÷2,5h, chọn t = 2h


Hiệu quả xử lý theo SS: Chọn hiệu quả xử lý SS qua bể điều hòa và bể lắng I
là = 85%
Vậy sau khi qua bể lắng I thì hàm lượng cặn còn lại là:
SS = (mg/l)
Bảng 2.8: Thông số tính toán bể lắng I
STT

Thông số

Đơn vị

Giá trị

m3/h

10

1

Lưu lượng h trung bình, Qtbh

2

Thời gian lưu nước, t

h

2

3

Thể tích, V

m3

20

2.4.5. Bể Aerotank

Hình 3.7: Bể Aerotank
a. Nhiệm vụ
Bể Aerotank phân hủy các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học nhờ vi sinh
vật hiếu khí, để giảm tải lượng ô nhiễm đến mức đạt yêu cầu. Mục đích chủ yếu
của quá trình này là dựa vào hoạt động sống và sinh sản của vi sinh vật để ổn

định chất hữu cơ làm keo tụ các hạt cặn lơ lửng không lắng được.
Sau thời gian lưu nước trong bể, nước thải được dẫn vào bể lắng 2. Tại bể lắng
2, một phần bùn sẽ được tuần hoàn trở lại bể Aeroten, phần còn lại sẽ đưa vào bể
chứa bùn, khối lượng bùn tuần hoàn và không khí cần cung cấp phụ thuộc vào
lưu lượng nước và nồng độ các chất ô nhiễm trong bể.
b. Nguyên lý hoạt động
Nước từ bể lắng đợt I chảy vào bể Aeroten. Trong bể, các chất lơ lửng đóng
vai trò là các giá thể cho vi khuẩn dính bám, sinh sản và phát triển dần lên thành
các bông bùn hay còn gọi là bùn hoạt tính. Vi khuẩn sử dụng các chất hữu cơ
trong nước thải làm thức ăn. Vì vậy, sau khi qua bể Aeroten, nước thải sẽ được xử
lý gần như triệt để các hợp chất hữu cơ. Quá trình làm sạch các chất bẩn có trong


nước thải trong bể Aeroten diễn ra theo hai dòng chảy hỗn hợp của nước thải và
lượng bùn tuần hoàn.
c. Tính toán
 Các chỉ tiêu chất lượng nước thải đầu vào

3

- Lưu lượng nước thải, Q = 80 m /ngày.đ
- Nồng độ BOD5 đầu vào 640 mg/l.
- COD đầu vào là 960 mg/l
- Hàm lượng chất rắn lơ lửng là 60 mg/l
- Độ màu là 1200Pt- Co
 Chất lượng nước đầu ra đạt tiêu chuẩn cho phép thải ra nguồn tiếp nhận
- BOD5 = 50 mg/l
- COD = 150 mg/l
- SS = 100 mg/l
- pH = 5,5 – 9

 Tính toán

Hiệu quả xử lý BOD5, COD: sau khi qua bể Aerotank thì hiệu suất chọn là
ɳ=85%:
Vậy hàm lượng BOD5, COD còn lại là:
BOD5 =
COD
- Thể tích bể Aerotank: V =
Trong đó: So: hàm lượng BOD5 trong nước thải, BOD5 = 800 mg/l
X: nồng độ bùn hoạt tính, cặn hữu cơ bay hơi (mg/l)
Vì bể Aerotank kéo dài nên X = 2000÷ 4000. Chọn X = 2000
: tỷ lệ BOD5 hoạt tính (mg BOD5/ mg bùn)
= 0,04÷ 0,1 chọn = 0,06
- Thể tích bể Aerotank là
V= = 533,3 m3
- Chọn chiều cao bể h = 2,5m
- Diện tích bể là Fbể = = 476,2 m2
- Chọn bể hình chữ nhật với kích thước LxB = 16x13,5 (m)


- Chọn chiều cao bảo vệ, hbv = 0,5m
- Vậy thể tích thực của bể Aerotank là:
Vxd = 16x13,5x 3 = 648 (m3)
Bảng 2.9: Thông số tính toán bể Aerotank
STT

Tên thông số

Đơn vị

Giá trị

1

Số lượng bể

cái

1

2

Chiều cao (H)

m

3

3

Chiều rộng (B)

m

13,5

4

Chiều dài (L)

m

16

5

Thể tích bể (V)

m3

648

2.4.6. Bể lắng II
a. Mục đích
Lắng trong nước ở phần trên của bể để xả ra nguồn tiếp nhận; cô đặc bùn hoạt
tính đến nồng độ nhất định ở phần dưới của bể nhằm loại bỏ lớp cặn dư và tuần
hoàn bùn về bể Aeroten. Nước thải sau khi qua bể Aeroten, sẽ tự chảy về bể lắng,
lượng cặn được thu dưới đáy của bể.
b. Nguyên lý hoạt động
Nước cần xử lý vào ống trung tâm của bể, rồi được phân phối vào vùng lắng.
Trong vùng lắng nước chuyển động chậm dần từ tâm bể ra ngoài và từ trên xuống
dưới. Ở đây, cặn được lắng xuống đáy, nước trong thì được thu vào máng vòng và
theo đường ống sang bể khử trùng.
c. Tínhtoán
- Thể tích bể: V = Qtbh.t = 10.2 = 20 m3
Với: t : Thời gian lưu nước trong bể: t = 2h
- Chiều cao phần công tác (phần hình trụ của bể):
H1 = v.t = 0,0005.2.3600 = 3,6m
Với: v: Vận tốc nước dâng, v = 0,45÷ 0,5 mm/s, chọn v = 0,5mm/s =
0,0005m/s

Hiệu suất xử lý BOD5, COD:
Chọn hiệu suất xử lý BOD5, COD của bể lắng II là ɳ = 50%. Sau hi qua bể
lắng II thì hàm lượng BOD5, COD còn lại là
BOD5 =


COD
So sánh với cột B QCVN 40-2011 với nồng độ BOD 5< 50 mg/l,
COD<150mg/l thì ta thấy nồng độ BOD5, COD đạt QCVN 40-2011.
Bảng 2.10: Thông số tính toán bể lắng II
STT

Thông số

1

Lưu lượng h trung bình, Qtbh

2

Thời gian lưu nước, t

3

Thể tích bể, V

Đơn vị

Giá trị

m3/h

10

h

2

m3

20


2.5. Dự toán sơ bộ kinh phí xây dựng
Bảng 2.11: Đơn giá các hạng mục thiết bị
Số
Thể tích bêtông
lượng
xây dựng (m3)
2
72 m3

Đơn giá
(VNĐ)

Thành tiền
(VNĐ)

3.000.000

432.000.000

648 m3

3.000.000

1.944.000.000

1

20 m3

3.000.000

60.000.000

1

20 m3

3.000.000

60.000.000

1

0,375 m3

3.000.000

1.125.000

1

6,75 m3

3.000.000

20.250.000

1

6,75 m3

3.000.000

20.250.000

1

Thép không gỉ

2.000.000

2.000.000

TT

Hạng mục quy cách

1

Bể điều hòa

2

Bể Aerotank

1

3

Bể lắng1

4

Bể lắng2

Hệ bể Bể trộn cơ khí
keo tụ
5
tạo bông Bể phản ứng
Bể tạo bông
6

Song chắn rác

Tổng

2.537.625.000

VNĐ

Vậy: chi phí dự toán xây dựng công trình xử lý nước thải nhà máy
sản xuất bao bì giấy với công suất 80 m3/ngày là: 2.537.625.000 VNĐ