bupbe_latdat2003
New Member
Download Đề tài Cải tiến hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp dược phẩm trung ương 25, công suất 12 m3/ngày
NỘI DUNG PHƯƠNG ÁN CẢI TIẾN
.1 Mục tiêu phương án
- Giải quyết các vấn đề đang tồn tại trong hệ thống, xác định được phương pháp vận hành hiệu quả cho hệ thống
- Giảm mức độ ô nhiễm của nước thải, đạt tiêu chuẩn xả thải ra môi trường
2 Nội dung phương án
- Thực hiện trên hệ thống thực của xí nghiệp
- Các nội dung đề xuất:
Nội dung 1: Sử dụng hệ chất Fenton để phá mạch vòng - lactam
Nội dung 2: Điều chỉnh pH tại bể điều hoà liên tục (pH 7) và khuấy trộn nước thải trong thời gian 2h trước khi vận hành hệ thống
Nội dung 3: Điều chỉnh bơm vào bể UASB với lưu lượng khoảng 1,5 m3/h
Nội dung 4: Giữ lượng bùn trong bể Aerotank ổn định, hiệu quả xử lý cao
Nội dung 5: Bơm bùn tại bể lắng vào bể chứa bùn
Nội dung 6: Cải tạo bể lọc cát áp lực, trong quá trình vận hành thực hiện rửa ngược bể lọc cát áp lực
++ Ai muốn tải bản DOC Đầy Đủ thì Trả lời bài viết này, mình sẽ gửi Link download cho!
Mục đích của kỹ thuật oxi hóa cao cấp là tạo ra gốc hydroxyl (·OH), một tác nhân oxi hóa mạnh dễ phản ứng, phá hủy hầu hết chất hữu cơ trong nước. Chất dùng để tạo ra gốc hydroxyl (·OH) là hydrogen peroxide (H2O2), H2O2 là chất oxy hóa mạnh, mạnh hơn Cl2, ClO2 và KMnO4. Thông qua các xúc tác như ozon, tia UV, ánh sáng…, H2O2 có thể phân hủy tạo gốc tự do hydroxyl (·OH) có hoạt tính chỉ đứng thứ hai sau Flourine.
Các phản ứng xảy ra như sau:
- H2O2 + hn à 2 ·OH (với xúc tác tia UV)
- H2O2 + O3 à 2 ·OH + 3O2 (với xúc tác ozon)
- H2O2 + Fe2+ à Fe3+ + OH- + ·OH (với xúc tác Fe2+)
Hình 3.2 Cấu tạo phân tử H2O2
Hình 3.3 Gốc hydroxyl tự do phân hủy chất ô nhiễm
3.3.2 Chất hoạt động bề mặt
Một phân tử chất hoạt động bề mặt gồm 2 phần: phần kỵ nước (không tan trong nước) và phần ưa nước (tan trong nước). Các chất hoạt động bề mặt được chia thành 4 nhóm chính:
- Các chất hoạt động bề mặt anionic: nhóm hữu cơ được liên kết bằng liên kết cộng hóa trị với phần kỵ nước của các chất hoạt động bề mặt mang điện tích âm (-COO-, SO3-, -SO42-). Ví dụ: xà phòng, alkylbenzen sulfonate (ABS)
- Các chất hoạt động bề mặt canionic: nhóm hữu cơ được liên kết bằng liên kết cộng hóa trị với phần kỵ nước của các chất hoạt động bề mặt mang điện tích dương (-NR1R2R3)
- Các chất hoạt động bề mặt không ion (non – ionic surfactant): phần kỵ nước gồm dây chất béo, phần ưa nước chứa những nguyên tử oxy, nitơ hay lưu huỳnh không ion hóa: sự hòa tan là do cấu tạo những liên kết hydro giữa các phân tử nước và một số nhóm chức của phần ưa nước, chẳng hạn như nhóm chức ete của nhóm polyoxyetylen (hiện tượng hydrat hóa)
- Các chất hoạt động bề mặt lưỡng tính: những hợp chất có một phân tử tạo nên một ion lưỡng cực
Trong đó các alkylbenzen sulfonate (ABS), mạch nhánh và mạch thẳng, parafin sulfonate, olefin sulfonate, các rượu béo etoxy hóa… đều có đặc điểm chung là mạch hydrocarbon dài, bền vững khó phân hủy sinh học trong điều kiện thông thường
Tác động môi trường của các chất hoạt động bề mặt:
- Cấu trúc của các chất hoạt động bề mặt cho phép làm thay đổi tính chất vật lý bề mặt thuỷ vực thông qua việc làm giảm sức căng bề mặt
- Trong môi trường nước, các chất hoạt động bề mặt tạo thành bọt cản trở quá trình lọc tự nhiên hay nhân tạo, tập trung các tạp chất và có khả năng phân tán vi khuẩn và virus
- Làm chậm quá trình chuyển đổi và hoà tan oxy vào nước, ngay cả khi không có bọt, do tạo ra một lớp mỏng ngăn cách sự thấm/truyền oxy qua bề mặt
- Làm xuất hiện mùi xà phòng, khi hàm lượng cao hơn ngưỡng tạo bọt
3.3.3 Trị số pH
Độ pH cho phép chúng ta xác định nước thải trung tính (pH = 7), tính acid (pH 7). Giá trị pH ảnh hưởng đến các quá trình keo tụ, khử trùng, ảnh hưởng đến sự tồn tại, sinh trưởng và phát triển của các vi sinh vật trong các công trình xử lý sinh học. Quá trình xử lý sinh học nước thải rất nhạy cảm với sự dao động của trị số pH. Quá trình xử lý hiếu khí đòi hỏi trị số pH trong khoảng 6,5 đến 8,5, khoảng giá trị tốt nhất là từ 6,8 đến 7,4
3.3.4 Tổng chất rắn hoà tan (TDS)
Là tổng chất rắn hoà tan tồn tại trong nước không thể loại ra bằng màng lọc với bán kính lỗ lọc 0,45 micron. TDS có thể bao gồm các chất khoáng hòa tan muối và axit humic. Trong nước tự nhiên, các thành phần chính của TDS là carbonate, bicarbonate, chloride, sulfate, phosphate, và muối nitrat.
3.3.5 Chất rắn lơ lửng (SS)
Là chỉ tiêu cơ bản đánh giá chất lượng nước thải bao gồm cặn lắng được và cặn ở dạng keo không lắng được có thể loại bỏ bằng quá trình keo tụ, lắng, lọc. Hàm lượng chất rắn lơ lửng là chỉ tiêu để thiết kế bể lắng và tính toán lượng cặn dư trong công đoạn xử lý cặn. Lượng cặn làm ảnh hưởng đến các thiết bị xử lý cũng như cản trở sự tiếp xúc giữa các hoá chất, sinh vật xử lý với nước thải làm giảm hiệu quả xử lý
3.3.6 Nhu cầu oxy sinh hoá (BOD)
Là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật tiêu thụ trong quá trình oxy hoá các chất hữu cơ trong nước thải. Chỉ số BOD là thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước do các chất hữu cơ có thể bị vi sinh vật phân huỷ. Chỉ số BOD càng cao chứng tỏ lượng chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học trong nước càng lớn
3.3.7 Nhu cầu oxy hoá học (COD)
Là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hoá các chất hữu cơ trong nước thành CO2 và H2O. COD là chỉ tiêu rất quan trọng vì nó có thể phản ánh được các chất hữu cơ khó phân huỷ và các chất vô cơ mà chỉ tiêu BOD không phản ánh được vì vậy đây là thông số để xác định lượng oxy cần thiết để oxy hoá tất cả các chất bẩn có trong nước thải. Tỷ số BOD:COD càng lớn chứng tỏ nước thải xử lý bằng phương pháp sinh học sẽ càng hiệu quả và ngược lại
3.4 HIỆU QUẢ XỬ LÝ CỦA CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ (CHI TIẾT PHỤ LỤC 1)
3.4.1 Bể điều hoà
- Kích thước của bể điều hoà:
L = 4 m
B = 3 m
H = 2 m
- Thể tích hữu ích của bể điều hoà:
V = 20,4 m3
- Thời gian lưu nước:
t = 1,7 ngày = 40,8 h
- Tại bể điều hoà, nước thải ra khỏi bể được bơm bằng bơm nhúng chìm với lưu lượng 6 m3/h.
Theo lý thuyết, bể điều hoà hoàn toàn có khả năng tiếp nhận nước thải và điều hoà lưu. Và thực tế bể điều hoà chưa bao giờ xảy ra sự cố quá tải.
- Bể điều hòa được xáo trộn bằng chính bơm nước thải vào bể UASB, lưu lượng 6 m3/h. Lượng nước thải được xáo trộn qua máy bơm:
Qx = 12 m3 < 20,4 m3
Như vậy bể điều hòa chưa được xáo trộn hoàn toàn
- pH tại bể điều hòa được điều chỉnh bằng bơm định lượng, tuy nhiên hiện bơm đang bị hỏng chưa được sữa chữa. Hiện tại pH được điều chỉnh bởi người vận hành
Bảng 3.3 Các thông số của nước thải tại bể điều hòa
Chỉ tiêu
Bể điều hoà
SS
144
COD
968
- Ngoài ra, nước thải từ phân xưởng b-lactam trước khi chảy vào bể điều hòa chưa cho phản ứng với hệ chất Fenton. Hiện tại 2 máy bơm định lượng đang bị hỏng, chưa được sửa chữa.
3.4.2 Bể UASB
- Đường kính bể: D = 2 m
- Chiều cao bể : Htc = 6 m
- Tải trọng thể tích:
LBOD= 0,99 kgCOD/m3.ngày
- Tốc độ nước dâng:
v = 1,91 m/h
- Thời gian lưu nước:
t = 1,19 ngày = 28,58 h
Bảng 3.4 Hiệu quả xử lý thực tế bể UASB
Chỉ tiêu
Bể điều hoà
Bể UASB
H%
SS
144
195
-35%
COD
968
422
56%
Theo lý thuyết, bể UASB có khả năng xử lý khá cao
Thực tế, bể UASB có hiệu suất xử lý cũng khá cao. Tuy nhiên có một số vấn đề cần quan tâm:
- Tốc độ nước dâng khá lớn, v = 1,91 (giá trị điển hình v = 0,6 – 0,9 m/h), điều này làm cho lượng bùn có khả năng trôi ra khỏi bể UASB
- Hiệu suất xử lý không cao các chất có khả năng gây độc đối với vi sinh vật: chất hữu cơ khó phân huỷ, chất hoạt động bề mặt, chất rắn hoà tan. Sự tồn tại của các chất này gây ảnh hưởng đến vi sinh vật trong công trình bể Aerotank tiếp theo
3.4.3 Bể Aerotank
Kích thước bể Aerotank:
- L = 5 m
- B = 3,2 m
- H = 3,3 m
- Thể tích phần lưu nước:
V = 5 x 3,2 x 3,15 = 50,4 m3
- Diện tích bề mặt:
A = 5 x 3,2 = 16 m2
- Thời gian lưu nước trong bể:
t = 4,2 ngày = 100,8 h
Bảng 3.5 Kết quả đánh giá bể Aerotank
Giá trị
(ngày)
F/M
T
Download Đề tài Cải tiến hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp dược phẩm trung ương 25, công suất 12 m3/ngày miễn phí
NỘI DUNG PHƯƠNG ÁN CẢI TIẾN
.1 Mục tiêu phương án
- Giải quyết các vấn đề đang tồn tại trong hệ thống, xác định được phương pháp vận hành hiệu quả cho hệ thống
- Giảm mức độ ô nhiễm của nước thải, đạt tiêu chuẩn xả thải ra môi trường
2 Nội dung phương án
- Thực hiện trên hệ thống thực của xí nghiệp
- Các nội dung đề xuất:
Nội dung 1: Sử dụng hệ chất Fenton để phá mạch vòng - lactam
Nội dung 2: Điều chỉnh pH tại bể điều hoà liên tục (pH 7) và khuấy trộn nước thải trong thời gian 2h trước khi vận hành hệ thống
Nội dung 3: Điều chỉnh bơm vào bể UASB với lưu lượng khoảng 1,5 m3/h
Nội dung 4: Giữ lượng bùn trong bể Aerotank ổn định, hiệu quả xử lý cao
Nội dung 5: Bơm bùn tại bể lắng vào bể chứa bùn
Nội dung 6: Cải tạo bể lọc cát áp lực, trong quá trình vận hành thực hiện rửa ngược bể lọc cát áp lực
++ Ai muốn tải bản DOC Đầy Đủ thì Trả lời bài viết này, mình sẽ gửi Link download cho!
Tóm tắt nội dung:
oxidation)Mục đích của kỹ thuật oxi hóa cao cấp là tạo ra gốc hydroxyl (·OH), một tác nhân oxi hóa mạnh dễ phản ứng, phá hủy hầu hết chất hữu cơ trong nước. Chất dùng để tạo ra gốc hydroxyl (·OH) là hydrogen peroxide (H2O2), H2O2 là chất oxy hóa mạnh, mạnh hơn Cl2, ClO2 và KMnO4. Thông qua các xúc tác như ozon, tia UV, ánh sáng…, H2O2 có thể phân hủy tạo gốc tự do hydroxyl (·OH) có hoạt tính chỉ đứng thứ hai sau Flourine.
Các phản ứng xảy ra như sau:
- H2O2 + hn à 2 ·OH (với xúc tác tia UV)
- H2O2 + O3 à 2 ·OH + 3O2 (với xúc tác ozon)
- H2O2 + Fe2+ à Fe3+ + OH- + ·OH (với xúc tác Fe2+)
Hình 3.2 Cấu tạo phân tử H2O2
Hình 3.3 Gốc hydroxyl tự do phân hủy chất ô nhiễm
3.3.2 Chất hoạt động bề mặt
Một phân tử chất hoạt động bề mặt gồm 2 phần: phần kỵ nước (không tan trong nước) và phần ưa nước (tan trong nước). Các chất hoạt động bề mặt được chia thành 4 nhóm chính:
- Các chất hoạt động bề mặt anionic: nhóm hữu cơ được liên kết bằng liên kết cộng hóa trị với phần kỵ nước của các chất hoạt động bề mặt mang điện tích âm (-COO-, SO3-, -SO42-). Ví dụ: xà phòng, alkylbenzen sulfonate (ABS)
- Các chất hoạt động bề mặt canionic: nhóm hữu cơ được liên kết bằng liên kết cộng hóa trị với phần kỵ nước của các chất hoạt động bề mặt mang điện tích dương (-NR1R2R3)
- Các chất hoạt động bề mặt không ion (non – ionic surfactant): phần kỵ nước gồm dây chất béo, phần ưa nước chứa những nguyên tử oxy, nitơ hay lưu huỳnh không ion hóa: sự hòa tan là do cấu tạo những liên kết hydro giữa các phân tử nước và một số nhóm chức của phần ưa nước, chẳng hạn như nhóm chức ete của nhóm polyoxyetylen (hiện tượng hydrat hóa)
- Các chất hoạt động bề mặt lưỡng tính: những hợp chất có một phân tử tạo nên một ion lưỡng cực
Trong đó các alkylbenzen sulfonate (ABS), mạch nhánh và mạch thẳng, parafin sulfonate, olefin sulfonate, các rượu béo etoxy hóa… đều có đặc điểm chung là mạch hydrocarbon dài, bền vững khó phân hủy sinh học trong điều kiện thông thường
Tác động môi trường của các chất hoạt động bề mặt:
- Cấu trúc của các chất hoạt động bề mặt cho phép làm thay đổi tính chất vật lý bề mặt thuỷ vực thông qua việc làm giảm sức căng bề mặt
- Trong môi trường nước, các chất hoạt động bề mặt tạo thành bọt cản trở quá trình lọc tự nhiên hay nhân tạo, tập trung các tạp chất và có khả năng phân tán vi khuẩn và virus
- Làm chậm quá trình chuyển đổi và hoà tan oxy vào nước, ngay cả khi không có bọt, do tạo ra một lớp mỏng ngăn cách sự thấm/truyền oxy qua bề mặt
- Làm xuất hiện mùi xà phòng, khi hàm lượng cao hơn ngưỡng tạo bọt
3.3.3 Trị số pH
Độ pH cho phép chúng ta xác định nước thải trung tính (pH = 7), tính acid (pH 7). Giá trị pH ảnh hưởng đến các quá trình keo tụ, khử trùng, ảnh hưởng đến sự tồn tại, sinh trưởng và phát triển của các vi sinh vật trong các công trình xử lý sinh học. Quá trình xử lý sinh học nước thải rất nhạy cảm với sự dao động của trị số pH. Quá trình xử lý hiếu khí đòi hỏi trị số pH trong khoảng 6,5 đến 8,5, khoảng giá trị tốt nhất là từ 6,8 đến 7,4
3.3.4 Tổng chất rắn hoà tan (TDS)
Là tổng chất rắn hoà tan tồn tại trong nước không thể loại ra bằng màng lọc với bán kính lỗ lọc 0,45 micron. TDS có thể bao gồm các chất khoáng hòa tan muối và axit humic. Trong nước tự nhiên, các thành phần chính của TDS là carbonate, bicarbonate, chloride, sulfate, phosphate, và muối nitrat.
3.3.5 Chất rắn lơ lửng (SS)
Là chỉ tiêu cơ bản đánh giá chất lượng nước thải bao gồm cặn lắng được và cặn ở dạng keo không lắng được có thể loại bỏ bằng quá trình keo tụ, lắng, lọc. Hàm lượng chất rắn lơ lửng là chỉ tiêu để thiết kế bể lắng và tính toán lượng cặn dư trong công đoạn xử lý cặn. Lượng cặn làm ảnh hưởng đến các thiết bị xử lý cũng như cản trở sự tiếp xúc giữa các hoá chất, sinh vật xử lý với nước thải làm giảm hiệu quả xử lý
3.3.6 Nhu cầu oxy sinh hoá (BOD)
Là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật tiêu thụ trong quá trình oxy hoá các chất hữu cơ trong nước thải. Chỉ số BOD là thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước do các chất hữu cơ có thể bị vi sinh vật phân huỷ. Chỉ số BOD càng cao chứng tỏ lượng chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học trong nước càng lớn
3.3.7 Nhu cầu oxy hoá học (COD)
Là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hoá các chất hữu cơ trong nước thành CO2 và H2O. COD là chỉ tiêu rất quan trọng vì nó có thể phản ánh được các chất hữu cơ khó phân huỷ và các chất vô cơ mà chỉ tiêu BOD không phản ánh được vì vậy đây là thông số để xác định lượng oxy cần thiết để oxy hoá tất cả các chất bẩn có trong nước thải. Tỷ số BOD:COD càng lớn chứng tỏ nước thải xử lý bằng phương pháp sinh học sẽ càng hiệu quả và ngược lại
3.4 HIỆU QUẢ XỬ LÝ CỦA CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ (CHI TIẾT PHỤ LỤC 1)
3.4.1 Bể điều hoà
- Kích thước của bể điều hoà:
L = 4 m
B = 3 m
H = 2 m
- Thể tích hữu ích của bể điều hoà:
V = 20,4 m3
- Thời gian lưu nước:
t = 1,7 ngày = 40,8 h
- Tại bể điều hoà, nước thải ra khỏi bể được bơm bằng bơm nhúng chìm với lưu lượng 6 m3/h.
Theo lý thuyết, bể điều hoà hoàn toàn có khả năng tiếp nhận nước thải và điều hoà lưu. Và thực tế bể điều hoà chưa bao giờ xảy ra sự cố quá tải.
- Bể điều hòa được xáo trộn bằng chính bơm nước thải vào bể UASB, lưu lượng 6 m3/h. Lượng nước thải được xáo trộn qua máy bơm:
Qx = 12 m3 < 20,4 m3
Như vậy bể điều hòa chưa được xáo trộn hoàn toàn
- pH tại bể điều hòa được điều chỉnh bằng bơm định lượng, tuy nhiên hiện bơm đang bị hỏng chưa được sữa chữa. Hiện tại pH được điều chỉnh bởi người vận hành
Bảng 3.3 Các thông số của nước thải tại bể điều hòa
Chỉ tiêu
Bể điều hoà
SS
144
COD
968
- Ngoài ra, nước thải từ phân xưởng b-lactam trước khi chảy vào bể điều hòa chưa cho phản ứng với hệ chất Fenton. Hiện tại 2 máy bơm định lượng đang bị hỏng, chưa được sửa chữa.
3.4.2 Bể UASB
- Đường kính bể: D = 2 m
- Chiều cao bể : Htc = 6 m
- Tải trọng thể tích:
LBOD= 0,99 kgCOD/m3.ngày
- Tốc độ nước dâng:
v = 1,91 m/h
- Thời gian lưu nước:
t = 1,19 ngày = 28,58 h
Bảng 3.4 Hiệu quả xử lý thực tế bể UASB
Chỉ tiêu
Bể điều hoà
Bể UASB
H%
SS
144
195
-35%
COD
968
422
56%
Theo lý thuyết, bể UASB có khả năng xử lý khá cao
Thực tế, bể UASB có hiệu suất xử lý cũng khá cao. Tuy nhiên có một số vấn đề cần quan tâm:
- Tốc độ nước dâng khá lớn, v = 1,91 (giá trị điển hình v = 0,6 – 0,9 m/h), điều này làm cho lượng bùn có khả năng trôi ra khỏi bể UASB
- Hiệu suất xử lý không cao các chất có khả năng gây độc đối với vi sinh vật: chất hữu cơ khó phân huỷ, chất hoạt động bề mặt, chất rắn hoà tan. Sự tồn tại của các chất này gây ảnh hưởng đến vi sinh vật trong công trình bể Aerotank tiếp theo
3.4.3 Bể Aerotank
Kích thước bể Aerotank:
- L = 5 m
- B = 3,2 m
- H = 3,3 m
- Thể tích phần lưu nước:
V = 5 x 3,2 x 3,15 = 50,4 m3
- Diện tích bề mặt:
A = 5 x 3,2 = 16 m2
- Thời gian lưu nước trong bể:
t = 4,2 ngày = 100,8 h
Bảng 3.5 Kết quả đánh giá bể Aerotank
Giá trị
(ngày)
F/M
T