Thiết kế bể tuyển nổi để xử lý nước thải từ nhà máy chế biến cao su công suất 1500 m3/ ngày

(Đồ án dài 77 trang) Chương 1: NỘI DUNG - MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI. 1.1. Nội dung của đồ án. Thiết kế bể tuyển nổi để xử lý nước thải từ nhà máy chế biến cao su công suất 1500 m3/ ngày. 1.2. Mục tiêu của đồ án. Cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp khác, ngành công nghiệp cao su( kể cả cao su nhân tạo và cao su thiên nhiên) ngày càng chiếm vị trí quan trọng trọng xã hội và đời sống. Vì nhu cầu tiêu thụ ngày càng lớn đã thúc đẩy ngành công nghiệp cao su nhân tạo nhanh chóng phát triển. Ở nước ta hiện nay đã thanøh lập được 17 công ty chuyên doanh với 23 nhà máy sơ chế mủ cao su, chủ yếu ở các tỉnh phía Nam. Tổng diện tích đất canh tác cao su toàn quốc là trên 240000ha. Sản lượng thu được là trên 120000 tấn cao su trong 1 năm, phục vụ cho sản xuất v2 xuất khẩu. Tuy nhiên trong quá trình chế biến mủ cao su luôn thải ra một lượng nước thải rất lớn, với nồng độ các chất ô nhiễm rất cao. Nếu nước thải này không được xử lý trước khi thải vào môi trường thì nó sẽ gây tác hại nghiêm trọng đến môi trường thiên nhiên và con người. Cho nên việc nghiên cứu, tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải ngành công nghiệp chế biến mủ cao su là hết sức cần thiết và cấp bách để bảo vệ sức khoẻ của người dân và bảo vệ môi trường thiên nhiên. Việc thiết kế bể tuyển nổi, một bộ phận quan trọng trong công trình xử lý nước thải cao su là mục tiêu chính của đồ án nhằm gạn bỏ mủ cao su để các quá trình xử lý sau đạt hiệu quả hơn. MỤC LỤC Chương 1: NỘI DUNG – MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 5 1.1. Nội dung của đồ án 5 1.2. Mục tiêu của đồ án 5 Chương 2: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN CAO SU VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 6 2.1. TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN CAO SU 6 2.1.1. Sơ lược về công nghệ chế biến cao su 6 a> Thành phần hoá học của nguyên liệu 6 b> Phương pháp chế biến 7 2.1.2. Nguồn gốc và tính chất nước thải ngành chế biến cao su 13 a> Nguồn gốc nước thaải ngành chế biến cao su 13 b> Đặc tính của nước thải ngành chế biến cao su 13 c> Chế độ nước thải ngành chế biến cao su 15 d> Lưu lượng nước thải 16 2.1.3. Đánh giá về mức độ ô nhiễm môi trường của nhà máy chế biến cao su 16 a> Các nguồn gây ô nhiễm từ nhà máy 16 b> đánh giá mức độ ô nhiễm của nhà máy chế biến cao su 17 2.2. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CAO SU 2.2.1. Các phương pháp và công trình thường được sử dụng trong xử lý nước thải cao su 18 a> Hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh có thể gồm một vài công trình đơn vị được trình bày trong bảng sau 18 b> công trình thường được áp dụng trong xử lý nước thải cao su 19 2.2.2. Một số dây chuyền công nghệ xử lý nước thải nhà máy chế biến cao 21 2.2.3. Lựa chọn sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy chế biến cao su 22 Chương 3: CƠ SỞ THIẾT KẾ CỦA ĐỒ ÁN 24 3.1. LÝ THUYẾT VỀ QUÁ TRÌNH TUYỂN NỔI 24 3.1.1. Các phương pháp tuyển nổi 24 3.1.1.1. Tuyển nổi với sự tách không khí từ dung dịch 24 3.1.1.2. tuyển nổi với sự phân tán không khí bằng cơ khí 26 3.1.1.3. tuyển nổi nhờ các tấm xốp 27 3.1.1.4. Các phương pháp tuyển nổi khác 27 3.1.2.Tuyển nổi khí hoa tan 29 3.1.2.1. Nguyên lý chung 29 3.1.2.2. Các quá trình trong tuyển nổi áp lực 30 3.1.2.3. Lĩnh vực ứng dụng của bể tuyển nổi khí hoà tan (DAF) 34 3.1.3.4.Ưu điểm của quá trình tuyển nổi khí hoà tan 34 3.2. LÝ THUYẾT VỀ QUÁ TRÌNH KEO TỤ 35 3.2.1. Động lực của quá tình keo tụ 35 3.2.2. Các dạng khuấy trộn 36 Chương 4: TÍNH TOÁN 41 Chương 5: TÍNH CHI PHÍ 72 Tài Liệu tham Khảo 77

doc77 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 11/01/2013 | Lượt xem: 5265 | Lượt tải: 29download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Thiết kế bể tuyển nổi để xử lý nước thải từ nhà máy chế biến cao su công suất 1500 m3/ ngày, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LÔØI CAÛM ÔN Em xin chaân thaønh caûm ôn coâ Nguyeãn Thò Thanh Phöông ñaõ taän tình höôùng daãn em hoaøn thaønh ñoà aùn naøy. Em xin chaân thaønh caûm ôn caùc thaày coâ boä moân vaø baïn beø ñaõ giuùp ñôõ em trong vieäc tìm hieåu ñeà taøi. Vì kieán thöùc em coøn haïn cheá neân ñoà aùn khoâng traùnh khoûi nhöõng sai soùt. Em mong nhaän ñöôïc söï goùp yù cuûa thaày coâ cuøng baïn beø. MUÏC LUÏC Chöông 1: NOÄI DUNG – MUÏC TIEÂU CUÛA ÑEÀ TAØI 5 1.1. Noäi dung cuûa ñoà aùn 5 1.2. Muïc tieâu cuûa ñoà aùn 5 Chöông 2: TOÅNG QUAN VEÀ NGAØNH COÂNG NGHIEÄP CHEÁ BIEÁN CAO SU VAØ COÂNG NGHEÄ XÖÛ LYÙ 6 2.1. TOÅNG QUAN VEÀ NGAØNH COÂNG NGHIEÄP CHEÁ BIEÁN CAO SU 6 2.1.1. Sô löôïc veà coâng ngheä cheá bieán cao su 6 a> Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa nguyeân lieäu 6 b> Phöông phaùp cheá bieán 7 2.1.2. Nguoàn goác vaø tính chaát nöôùc thaûi ngaønh cheá bieán cao su 13 a> Nguoàn goác nöôùc thaaûi ngaønh cheá bieán cao su 13 b> Ñaëc tính cuûa nöôùc thaûi ngaønh cheá bieán cao su 13 c> Cheá ñoä nöôùc thaûi ngaønh cheá bieán cao su 15 d> Löu löôïng nöôùc thaûi 16 2.1.3. Ñaùnh giaù veà möùc ñoä oâ nhieãm moâi tröôøng cuûa nhaø maùy cheá bieán cao su 16 a> Caùc nguoàn gaây oâ nhieãm töø nhaø maùy 16 b> ñaùnh giaù möùc ñoä oâ nhieãm cuûa nhaø maùy cheá bieán cao su 17 2.2. COÂNG NGHEÄ XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI CUÛA NHAØ MAÙY CHEÁ BIEÁN CAO SU 2.2.1. Caùc phöông phaùp vaø coâng trình thöôøng ñöôïc söû duïng trong xöû lyù nöôùc thaûi cao su 18 a> Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hoaøn chænh coù theå goàm moät vaøi coâng trình ñôn vò ñöôïc trình baøy trong baûng sau 18 b> coâng trình thöôøng ñöôïc aùp duïng trong xöû lyù nöôùc thaûi cao su 19 2.2.2. Moät soá daây chuyeàn coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy cheá bieán cao 21 2.2.3. Löïa choïn sô ñoà coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy cheá bieán cao su 22 Chöông 3: CÔ SÔÛ THIEÁT KEÁ CUÛA ÑOÀ AÙN 24 3.1. LYÙ THUYEÁT VEÀ QUAÙ TRÌNH TUYEÅN NOÅI 24 3.1.1. Caùc phöông phaùp tuyeån noåi 24 3.1.1.1. Tuyeån noåi vôùi söï taùch khoâng khí töø dung dòch 24 3.1.1.2. tuyeån noåi vôùi söï phaân taùn khoâng khí baèng cô khí 26 3.1.1.3. tuyeån noåi nhôø caùc taám xoáp 27 3.1.1.4. Caùc phöông phaùp tuyeån noåi khaùc 27 3.1.2.Tuyeån noåi khí hoa tan 29 3.1.2.1. Nguyeân lyù chung 29 3.1.2.2. Caùc quaù trình trong tuyeån noåi aùp löïc 30 3.1.2.3. Lónh vöïc öùng duïng cuûa beå tuyeån noåi khí hoaø tan (DAF) 34 3.1.3.4.Öu ñieåm cuûa quaù trình tuyeån noåi khí hoaø tan 34 3.2. LYÙ THUYEÁT VEÀ QUAÙ TRÌNH KEO TUÏ 35 3.2.1. Ñoäng löïc cuûa quaù tình keo tuï 35 3.2.2. Caùc daïng khuaáy troän 36 Chöông 4: TÍNH TOAÙN 41 Chöông 5: TÍNH CHI PHÍ 72 TAØI LIEÄU THAM KHAÛO LAÂM MINH TRIEÁT, NGUYEÃN THANH HUØNG, NGUYEÃN PHÖÔÙC DAÂN. Xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp. Nhaø xuaát baûn Ñaïi Hoïc quoác gia TP HCM, 2004. TRÒNH XUAÂN LAI. Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình trong heä thoáng caáp nöôùc saïch. Nhaø xuaát baûn Khoa hoïc vaø Kyõ thuaät, 2003. 3. PHAÏM VAÊN BOÂN, VUÕ BAÙ MINH, HOAØNG MINH NAM, Ví duï vaø baøi taäpquùa trình vaø thieát bò coâng ngheä hoaù hoïc taäp10 Chöông 1: NOÄI DUNG - MUÏC TIEÂU CUÛA ÑEÀ TAØI. 1.1. Noäi dung cuûa ñoà aùn. Thieát keá beå tuyeån noåi ñeå xöû lyù nöôùc thaûi töø nhaø maùy cheá bieán cao su coâng suaát 1500 m3/ ngaøy. 1.2. Muïc tieâu cuûa ñoà aùn. Cuøng vôùi söï phaùt trieån cuûa caùc ngaønh coâng nghieäp khaùc, ngaønh coâng nghieäp cao su( keå caû cao su nhaân taïo vaø cao su thieân nhieân) ngaøy caøng chieám vò trí quan troïng troïng xaõ hoäi vaø ñôøi soáng. Vì nhu caàu tieâu thuï ngaøy caøng lôùn ñaõ thuùc ñaåy ngaønh coâng nghieäp cao su nhaân taïo nhanh choùng phaùt trieån. ÔÛ nöôùc ta hieän nay ñaõ thanøh laäp ñöôïc 17 coâng ty chuyeân doanh vôùi 23 nhaø maùy sô cheá muû cao su, chuû yeáu ôû caùc tænh phía Nam. Toång dieän tích ñaát canh taùc cao su toaøn quoác laø treân 240000ha. Saûn löôïng thu ñöôïc laø treân 120000 taán cao su trong 1 naêm, phuïc vuï cho saûn xuaát v2 xuaát khaåu. Tuy nhieân trong quaù trình cheá bieán muû cao su luoân thaûi ra moät löôïng nöôùc thaûi raát lôùn, vôùi noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm raát cao. Neáu nöôùc thaûi naøy khoâng ñöôïc xöû lyù tröôùc khi thaûi vaøo moâi tröôøng thì noù seõ gaây taùc haïi nghieâm troïng ñeán moâi tröôøng thieân nhieân vaø con ngöôøi. Cho neân vieäc nghieân cöùu, tính toaùn vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi ngaønh coâng nghieäp cheá bieán muû cao su laø heát söùc caàn thieát vaø caáp baùch ñeå baûo veä söùc khoeû cuûa ngöôøi daân vaø baûo veä moâi tröôøng thieân nhieân. Vieäc thieát keá beå tuyeån noåi, moät boä phaän quan troïng trong coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi cao su laø muïc tieâu chính cuûa ñoà aùn nhaèm gaïn boû muû cao su ñeå caùc quaù trình xöû lyù sau ñaït hieäu quaû hôn. Chöông 2: TOÅNG QUAN VEÀ NGAØNH COÂNG NGHIEÄP CHEÁ BIEÁN CAO SU VAØ COÂNG NGHEÄ XÖÛ LYÙ. 2.1. TOÅNG QUAN VEÀ NGAØNH COÂNG NGHIEÄP CHEÁ BIEÁN CAO SU. 2.1.1. Sô löôïc veà coâng ngheä cheá bieán cao su. a> Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa nguyeân lieäu. Muû töø caây cao su Heveabrasiliensis laø moät huyeàn phuø theå keo, chöùa khoaûng 35% cao su. Cao su naøy laø moät Hydrocacbon coù caáu taïo hoaù hoïc laø 1, 4 – sis –polyisopren, coù maët trong muû cao su döôùi daïng caùc haït nhoû ñöôïc bao phuû bôûi moät lôùp caùc phospholipid vaø protein. Kích thöôùc caùc haït naèm trong khoaûng 0,02(m ñeán 0,2(m. Nöôùc chieám khoaûng 60% trong muû cao su vaø khoaûng 5% coøn laïi laø nhöõng thaønh phaàn khaùc cuûa muû, goàm coù khoaûng 0,7% laø chaát koaùng vaø khoaûng 4,3% laø chaát höõu cô. Baèng phöông phaùp ly taâm sieâu toác, ngöôøi ta ñaõ taùch ñöôïc muû cao ra thaønh 4 phaàn: (1) lôùp kem chöùa caùc haït cao su ñöôïc goïi laø pha cao su, (2) caùc haït chöùa saéc toá ñöôïc goïi laø caùc phöùc Frey – Wyssking, (3) hai chaát dòch goïi laø serum C vaø serum B,vaø (4) phaàn coøn laïi döôùi ñaùy oáng nghieäm ñöôïc goïi laø thaønh phaàn ñaùy (botton fraction). Söï phaân tích caùc phaân keå treân baèng phöông phaùp saéc kyù vaø khoái phoå cho ñeán nay ñaõ laøm roõ ñöôïc caùc thaønh phaàn cuûa nhöõng chaát höõu cô trong muû cao su, ñöôïc goïi laø chaát höõu cô phi cao su( non-rubber organic substance), phaàn lôùn caùc chaát naøy seõ coù maët trong nöôùc thaûi. Baûng 1. Thaønh phaàn chaát höõu cô phi cao su trong muû cao su. Pha cao su  Caùc phöùc Frey - wyssling  Caùc serum  Thaønh phaàn ñaùy   Protein (0,26%) Phospholipid(0,5%) Glycolypid Saéc toá Sterol ester Ester of axít beùo Saùp thöïc vaät Trigly ceride(0,38%) Sterol(0,11%) Axítbeùotöï do(0,07%) Tocotrienol Hôïp chaát phenol (0,06%) Diglyceride Röôïu Axít beùo faranoid  Caroteinoid Plastochromanol Phospholipid Glycolipid  Protein(0,46%) Cyclitoid(0,5%) Ñöôøngsucrose(0,2%) Glutathione(0,01%) Axit amin töï do(0,08%) Cysteine(0,01%) Caùc axít höõu cô khaùc Caùc base goác nitô (0,04%) Axít ribonucleic Axít deoxyribonucleic Mononucleic Axít ascorbic(0,02%)  Protein(0,28%) Cyslitoid(0,25%) Ñöôøng saccrose (0,7%) Phospholipid(0,05%) Glycolipid Saéc toá Sterol ester Ester of axit beùo Saùp thöïc vaät Triglyceride(0,02%) Sterol Axit beùo töï do (0,05%) Tocotrienol Caùc hôïp chaát phenol Diglycerido Monoglyceride Röôïu Trigoneline Ergothioneine Plantoquinone Ubiquinone   ( Nguoàn: Sethuaf vaø Matthews, 1992). Chuù thích: Caùc giaù trò trong ngoaëc ñôn bieåu thò haøm löôïng tónh theo trong löôïng muû cao su töôi. Caùc thaønh phaàn khoâng keøm theo giaù trò trong ngoaëc ñôn coù haøm löôïng khoâng ñaùng keå. b> phöông phaùp cheá bieán. Moät caùch toång quaùt, saûn phaåm cuûa coâng nghieäp cheá bieán cao su thieân nhieân coù theå ñöôïc chia laøm hai loaïi: cao su khoâ vaø cao su loûng. Cao su khoâ laø caùc saûn phaåm döôùi daïng raén nhö cao khoái, cao su tôø, cao su crepe…Cao su loûng laø caùc saûn phaåm döôùi daïng muû cao su coâ ñaëc ñeå coù haøm löôïng cao su khoaûng chöøng 60%. Do phöông phaùp cheá bieán chuû yeáu laø phöông phaùp ly taâm neân cao su loûng cuõng thöôøng ñöôïc goïi laø muû ly taâm. Quaù trính cheá bieán muû ly taâm cuõng cho ra moät phuï phaåm laø muû skim, chöùa khoaûng 5% cao su. Trong cheá bieán cao su khoái, muû cao su tieáp nhaän taïi nhaø maùy ñöôïc khuaáy troän ñieàu trong moät boàn chöùa, roài ñöôïc pha loaõng roài ñeå laéng trong moät thôøi gian. Muû cao su ñaõ pha loaõng sau ñoù ñöôïc chuyeån sang caùc möông vaø ñöôïc cho theâm acid ( acid formic hay acid axetic). Döôùi taùc duïng cuûa acid, muû cao su ñoâng laïi thaønh khoái taùch khoûi phaàn dung dòch coøn laïi ( goïi laø serum). Caùc khoái cao su sau ñoù ñöôïc gia coâng baèng nhieàu loaïi maùy khaùc ñeå taïo thaønh caùc haït coám coù kích thöôùc chöøng 3 – 5mm. Caùc thieát bò saáy seõ laøm khoâ caùc haït coám, vaø sau ñoù maùy neùn seõ neùn caùc haït ñaõ khoâ laïi thaønh khoái. Caùc saûn phaåm cao su khoâ khaùc nhö cao su tôø vaø cao su crepe cuõng traûi qua quaù trình cheá bieán töông töï nhö treân, ngoaïi tröø söï taïo haït. Caùc thaønh phaàn tôø vaø srepe naøy coù daïng taám moûng. Coâng ngheä cheá bieán muû ly taâm. Muû nöôùc coù khoaûng 30% haøm löôïng cao su khoâ (DRC) vaø 65% nöôùc, thaønh phaàn coøn laïi laø caùc chaát phi cao su. Caùc phöông phaùp ñaõ ñöôïc trieån khai ñeå coâ ñaëc muû nöôùc töø vöôøn caây laø ly taâm, tao kem vaø boác hôi. Trong coâng nghieäp ly taâm do söï khaùc nhau giöõa taûi troïng cao su nöôùc, caùc haït cao su döôùi daïng serum ñöôïc taùch ra nhôø löïc ly taâm ñeå saûn xuaát ra muû ly taâm vôùi tieâu chuaån 60% DRC. Muû ly taâm sau ñoù ñöôïc xöû lyù vôùi caùc chaát baûo quaûn phuø hôïp vaø ñöa vaøo boàn löu tröõ vaø ñeå oån ñònh toái thieåu töø 20 – 25 ngaøy tröôùc khi xuaát. Moät saûn phaåm phuï cuûa coâng ngheä cheá bieán muû ly taâm laø muû skim (DRC) khoaûng 6%. Muû skim thu ñöôïc sau khi ly taâm ñöôïc ñaùnh ñoâng baèng axít vaø sô cheá thaønh caùc tôø crep daøy hay söû duïng ñeå saûn xuaát cao su coám döôùi nhieàu daïng khaùc nhau. Coâng ngheä cheá bieán cao su coám. Trong coâng ngheä naøy, muû nöôùc töø vöôøn caây cao su sau khi ñöôïc ñaùnh ñoâng baèng axít vaø muû ñoâng vöôøn caây ñöôïcñöa vaøo daây chuyeàn maùy sô cheá ñeå ñaït keát quaû sau cuøng laø caùc haït cao su coù kích thöôùc trung bình 3mm tröôùc khi ñöa vaøo loø saáy. Cao su sau khi saáy xong ñöôïc ñoùng thaønh baønh coù troïng löôïng 33,3 kg hay tuyø theo yeâu caàu cuûa khaùch haøng. Coâng ngheä cheá bieán muû tôø. Muû nöôùc vöôøn caây ñöôïc loïc töï nhieân ñeå loaïi boû taïp chaát, caùc maûnh vuïn, caùt…Muû sau ñoù ñöôïc ñoå vaøo caùc khay ñaùnh ñoâng vaø ñöôïc pha loaõng ñeå DRC coøn khoaûng 10%, pH cuûa muû giaûm xuoáng coøn 4,5 baèng caùch söû duïng axít foomic hay axít axetic vaø muû nöôùc thöôøng ñeå ñoâng ñaëc qua ñeâm. Sau khi hoaøn toaøn ñoâng ñaëc, taám muû ñoâng noåi leân treân serum vaø ñöôïc ñöa qua giaøn caùn muû tôø. Caëp truïc ñoái cuûa giaøm caùn coù caét raõnh ñeå taïo lôùp nhaên treân muû. Tôø muû sau ñoù ñöôïc ñeâm phôi cho khoâ sau ñoù ñöôïc ñöa vaøo loø xoâng ñeå saûn xuaát muû tôø xoâng khoùi (RSS). Muû tôø hong khoùi (ADS) laø moät daïng muû tôø khoâng xoâng khoùi coù maøu vaøng lôït. Vieäc cheá bieán muû ADS hoaøn toaøn gioáng nhö cheá bieán muû RSS ngoaïi tröø khoâng xoâng khoùi. Ngöôøi ta theâm 0,04% muoái metabisulphit vaøo muû nöôùc ñeå giöõ maøu cao su. Sô ñoà coâng ngheä cheá bieán muû ly taâm  Sô ñoà coâng ngheä cheá muû tôø  Sô ñoà coâng ngheä cheá bieán cao su coám 2.1.2. Nguoàn goác vaø tính chaát nöôùc thaûi ngaønh cheá bieán cao su. a> Nguoàn goác cuûa nöôùc thaûi ngaønh cheá bieán cao su. Trong cheá bieán cao su khoâ, nöôùc thaûi sinh ra ôû caùc coâng ñoaïn khuaáy troän, laøm ñoâng vaø gia coâng cô hoïc. Thaûi ra töø boàn khuaát troän laø nöôùc röûa boàn vaø duïng cuï, nöôùc naøy chöùa moät ít muû cao su. Nöôùc thaûi töø caùc möông ñoâng tuï laø quan troïng nhaát vì noù chöùa phaàn lôùn laø serum ñöôïc taùch ra khoûi muû trong quaù trình ñoâng tuï. Nöôùc thaûi töø coâng ñoaïn gia coâng cuõng coù baûn chaát töông töï nhöng loaõng hôn, ñaây laø nöôùc röûa ñöôïc phun vaøo caùc khoái cao su trong quaù trình gia coâng cô ñeå tieáp tuïc loaïi boû serum cuõng nhö caùc chaát baån. Trong saûn xuaát muû cao su ly taâm, muû cao su sau khi khuaáy troän ñöôïc ñöa vaøo caùc noài ly taâm quay vôùi toác ñoä chöøng 7000 voøng/ phuùt. Vôùi toác ñoä naøy, löïc ly taâm ñuû lôùn ñeå taùch caùc haït cao su ra khoûi serum, döïa vaøo söï khaùc bieät veà troïng löôïng rieâng cuûa chuùng. Sau khi muû cao su ñöôïc coâ ñaëc ñaõ ñöôïc taùch ra, chaát loûng coøn laïi laø serum, vaãn coøn chöùa khoaûng 5% cao su, seõ ñöôïc laøm ñoâng baèng sulphuric acid ñeå cheá bieán thaønh cao su khoái vôùi moät quaù trình töông töï nhö cao su thoâng thöônøg. Cheá bieán muû ly taâm cuõng taïo neân 3 nguoàn nöôùc thai. Nöôùc röûa maùy moùc vaø caùc boàn chöùa, serum töø möông ñoâng tuï skim, vaø nöôùc röûa töø caùc maùy gia coâng cô. Trong soá naøy serum cuûa muû skim laø coù haøm löôïng chaát oâ nhieãm cao nhaát. Saûn xuaát moät taán thaønh phaåm ( quy theo troïng löôïng khoâ) cao su khoái, cao su tôø vaø muû ly taâm thaûi ra töông öùng khoaûng 30, 25, 18 m3 nöôùc thaûi. b> Ñaëc tính cuûa nöôùc thaûi ngaønh cheá bieán cao su. Thaønh phaàn cuûa nöôùc thaûi ngaønh cao su. Baûng 2: Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa nöôùc thaûi ngaønh cheá bieán cao su (mg/L). Chæ tieâu  Chuûng loaïi saûn phaåm    Khoái töø muû töôi  Khoái töø muû ñoâng  Cao su tôø  Muû ly taâm   N höõu cô  20,2  8,1  40,4  139   NH3 – N  75,5  40,6  110  426   NO3 –N  Veát  Veát  Veát  Veát   NO2 – N  KPHÑ  KPHÑ  KPHÑ  KPHÑ   PO4 – P  26,6  12,3  38  48   Al  Veát  Veát  Veát  Veát   SO42-  22,1  10,3  24,2  35   Ca  2,7  4,1  4,7  7,1   Cu  Veát  Veát  Veát  3,2   Fe  2,3  2,3  2,6  3,6   K  42,5  48  45  61   Mg  11,7  8,8  15,1  25,9   Mn  Veát  Veát  Veát  Veát   Zn  KPHÑ  KPHÑ  KPHÑ  KPHÑ   ( nguoàn: Boä moân cheá bieán, vieän nghieân cöu cao su Vieät Nam). Töø baûn soá lieäu ta ruùt ra nhaän xeùt veà nöôùc thaûi ngaønh cheá bieán cao su. Khoâng coù söï khaùc bieät veà soá löôïng caùc chaát hoaù hoïc giöõa caùc loaïi nöôùc thaûi töø caùc loaïi daây chuyeàn saûn xuaát caùc loaïi saûn phaåm khaùc nhau. Caùc loaïi nöôùc thaûi naøy khaùc nhau chuû yeáu veà haøm löôïng caùc chaát ñoù. Ngoaøi chaát oâ nhieãm höõu cô, nöôùc thaûi coøn chöùa N, P vaø K cuøng vôùi moät soá khoaùng vi löôïng, trong ñoù ñaùng keå nhaát laø N ôû daïng amoni vôùi haøm löôïng trong khoaûng 40 – 400mg/l. Ñaëc tính oâ nhieãm cuûa nöôùc thaûi ngaønh cheá bieán cao su. Baûng 3: Ñaëc tính oâ nhieãm cuûa nöôùc thaûi ngaønh cheá bieán cao su (mg/l). Chæ tieâu  Chuûng loaïi saûn phaåm    Khoái töø muû töôi  Khoái töø muû ñoâng  Cao su tôø  Muû ly taâm  B TCVN 5945-1995   COD  3540  2720  4350  6212  100   BOD  2020  1594  2514  4010  50   Toång Nitô (JKN)  95  48  150  565  60   Nitô amoni  75  40  110  426  1   Toång chaát raén lô löûng(TSS)  114  67  80  122  100    5,2  5,9  5,1  4,2  6 - 9   Nöôùc thaûi cheá bieán cao su coù pH trong khoaûng 4,2 –5,2 do vieäc söû duïng acid ñeå laøm ñoâng tuï muû cao su. Ñoái vôùi muû skim ñoâi khi nöôùc thaûi coù pH thaáp hôn nhieàu ( pH=1). Ñoái vôùi cao su khoái ñöôïc cheá bieán töø nguyeân lieäu ñoâng tuï töï nhieân thì nöôùc thaûi coù pH cao hôn ( pH = 6) vaø tính acid cuûa noù chuû yeáu laø do caùc acid beùo bay hôi, keát quaû cuûa söï phaân huyû sinh hoïc caùc lipid vaø phospholipid xaûy ra trong khi toàn tröû nguyeân lieäu. Hôn 90% chaát thaûi raén trong nöôùc thaûi cao su laø chaát raén bay hôi, chöùng toû baûn chaát bay hôi cuûa chuùng. Phaàn lôùn caùc chaát naøy ôû daïng hoaø tan, coøn ôû daïng lô löûng chuû yeáu chæ coù nhöõng haït cao su coøn soùt laïi. Haøm löôïng Nitô höõu cô thöôøng khoâng cao laém vaø coù nguoàn goác töø protein trong muû cao su, trong khi haøm löôïng Nitô daïng amonia laø raát cao, do vieäc söû duïng amoni ñeå choáng ñoâng tuï trong quaù trình thu hoaïch, vaän chuyeån vaø toàn tröõ muû cao su. Toùm laïi nöôùc thaûi cheá bieán cao su thuoäc loaïi coù tính chaát oâ nhieãm naëng. Nhöõng chaát oâ nhieãm thuoäc 2 loaïi chaát oâ nhieãm höõu cô vaø chaát dinh döôõng. c> Cheá ñoä nöôùc thaûi ngaønh cheá bieán cao su. Cheá ñoä nöôùc thaûi phuï thuoäc vaøo coâng suaát cuûa nhaø maùy, nguyeân lieäu cheá bieán. muøa thu hoaïch vaø cheá bieán. Trong nhöõng thaùng cao ñieåm ( thaùng 8, 9) naêng suaát thu muõ cao, nhaø maùy thöôøng laøm vieäc lieân tuïc, cheá ñoä nöôùc ñieàu hoaø 3 ca/ ngaøy, ñaây laø giai ñoaïn nöôùc thaûi ra khaù lôùn coøn ngöôïc laïi ôû giai ñoaïn caây ruïng laù, thay laù non, baét ñaàu caïo muû, naêng suaát giaûm nhaø maùy nghæ ñaïi tu, söûa chöûa thieát bò hoaëc saûn xuaát vôùi soá löôïng nöôùc thaûi ra cuõng khoâng lôùn. Nhöng nhìn chung trong caùc ca saûn xuaát cheá ñoä nöôùc thaûi ra töông ñoái ñieàu hoaø. d> Löu löôïng nöôùc thaûi. Löu löôïng nöôùc thaûi saûn xuaát ñöôïc xaùc ñònh theo coâng suaát cuûa nhaø maùy, löu löôïng nöôùc thaûi ñöôïc tính treân moät ñôn vò nguyeân lieäu saûn phaåm. Löôïng nöôùc ñöôïc söû duïng trong coâng ngheäip sô cheá muû cao su bình quaân khoaûng 30 – 35 m3/ taán muû khoâ. Nöôùc thaûi ôû coâng ñoaïn ñaùnh ñoâng muû nöôùc: Sau 8 – 10 giôø ñaùnh ñoâng, nöôùc cung caáp trong quaù trình ñaùnh ñoâng taùch ra vaø ñaåy khoái muû ñaõ ñoâng noåi leân. Löôïng nöôùc söû duïng cho quaù trình ñaùnh ñoâng khoaûng 4,5 – 6,5 m3/ taán muû khoâ. Löu löôïng nöôùc thaûi khoâng oån ñònh, phuï thuoäc vaøo chu kyø ñaùnh ñoâng, xaû nöôùc vaø röûa caùc möông ñaùnh ñoâng muû. Nöôùc thaûi coâng ñoaïn caùn, caét: Löôïng nöôùc söû duïng trong coâng ñoaïn caùn, caét öôùt tính khoaûng 25 – 29 m3/ taán muû khoâ. Löu löôïng nöôùc thaûi caùn, caét töông ñoái oån ñònh hôn nöôùc thaûi ñaùnh ñoâng 2.1.3. Ñaùnh giaù veà möùc ñoä oâ nhieãm moâi tröôøng cuûa nhaø maùy cheá bieán cao su. a> Caùc nguoàn gaây oâ nhieãm töø nhaø maùy: OÂ nhieãm nöôùc: Nöôùc thaûi sinh hoaït: ñöôïc thaûi ra töø quaù trình giaët giuõ, taém röûa, veä sinh cuûa coâng nhaân ôû nhaø maùy. Nöôùc thaûi coâng nghieäp: ñöôïc thaûi ra töø caùc khaâu saûn xuaát nhö ñaùnh ñoâng, caùn, vaét, eùp… OÂ nhieãm khoâng khí: OÂ nhieãm muøi: Muøi trong nöôùc thaûi thöôøng gaây ra bôûi caùc khí ñöôïc saûn sinh trong quaù trình phaân huyû vaät chaát höõu cô. Muøi roõ reät nhaát rong nöôùc thaûi bò phaân huyû kî khí thöôøng laø muøi cuøa H2S, voán laø keát quaû hoaït ñoäng cuûa caùc vi khuaån khöû sunfat. Ngoaøi ra H2S cuûng laø keát quaû cuûa söï phaân huyû caû kî khí laãn hieáu khí caùc axit amin coù chöùa löu huyønh ôû taïng thaùi khöû. Caùc axit beùo bay hôi(VFA) laø saûn phaåm cuûa söï phaân huyû do vi sinh vaät, chuû yeáu laø trong ñieàu kieän kî khí, caùc lipid vaø phospholipid coù trong chaát oâ nhieãm höõu cô. Ñaây laø nhöõng axit höõu cô maïch thaúng chöùa caùc nguyeân töû cacbon vaø 1moät nhoùm caboncyl. Coâng thöùc toång quaùt cuûa caùc axít naøy laøCnH2n+1COOH vôùi soá nguyeân töû C töø 6 trôû xuoáng. Caùc VAF coù soá nguyeân töû C töø 4 ñeán 6 (butyric, valeric, caproic) coù muøi tanh hoâi. Caùc amin vaø caùc chaát höõu cô chöùa löu huyønh nhö caùc sunphua vaø mercaptan cuõng coù muøi ñaëc bieät khoù chòu thöôøng gaëp trong nöôùc thaûi chöùa chaát oâ nhieãm höõu cô. Khí thaûi töø buoàng saáy: Do coù söû duïng moät löôïng axit trong quaù trình ñaùnh ñoâng, hôn nöõa laïi ñöôïc saáy ôû nhieät ñoä 110 – 11000C, moät löôïng hôi khí ñoäc haïi seõ phaùt sinh trong quaù trình naøy. Thaønh phaàn chuû yeáu laø hôi axít vaø caùc loaïi hydrocacbon. Caùc khí thaûi khaùc: Khí thaûi töø caùc phöông tieän vaän chuyeån nguyeân vaät lieäu tôùi caùc cô sôû saûn xuaát, phöông tieän xeáp dôõ vaø vaän chuyeån noäi boä trong cô sôû. Khi hoaït ñoäng nhö vaäy, caùc phöông tieän vaän taûi vôùi phöông tieän tieâu thuï chuû yeáu laø xaêng vaø daàu diezel seõ thaûi ra moâi tröôøng moät löôïng khoùi thaûi chöùa caùc chaát oâ nhieãm khoâng khí. Thaønh phaàn khí thaûi chuû yeáu laø COx, NOx, SOx, cacbuahydro, aldehyde, buïi vaø quan troïng hôn caû laø chì neáu caùc phöông tieän naøy coù söû duïng nguyeân lieäu pha chì. Chaát thaûi raén: ÔÛ nhaø maùy chaát thaûi raén phaùt sinh trong quaù trình hoaït ñoäng goàm coù: Raùc sinh hoaït sinh ra do hoaït ñoäng sinh hoaït cuûa coâng nhaân trong nhaø maùy bao goàm: thöïc phaåm, rau quaû dö thöøa, boïc nilon, giaáy, lon, chai. Chaát thaûi raén sinh ra do quaù trình saûn xuaát bao goàm caùc loaïi muû cao su pheá thaûi, caùc loaïi bao bì chöùa hoaù chaát, phuï gia. Ngoaøi ra coøn coù caùc chaát thaûi raén laø caén buøn ñaát ñöôïc coâ ñaëc laïi ôû caùc hoá ga vaø töø heä thoáng xöû lyù nöôùc. b> ñaùnh giaù möùc ñoä oâ nhieãm cuûa nhaø maùy cheá bieán cao su. Hieän nay, hieän traïng oâ nhieãm moâi tröôøng taïi caùc nhaø maùy sô cheá cao su ñang laø vaán ñeà böùc baùch caàn giaûi quyeát kòp thôøi. Töø vieäc khaûo saùt cho ta thaáy: Nöôùc thaûi sô cheá cao su, sau thôøi gian toàn tröõ vaøo khoaûng 2 – 3 ngaøy, xaûy ra hieän töôïng phaân huyû, oxy hoaù aûnh höôûng xaáu ñeán moâi tröôøng. Nöôùc thaûi ra nguoàn gaây oâ nhieãm traàm troïng ñoái vôùi nguoàn nöôùc maøu, nöôùc ñuïc, ñen ngoâm, noåi vaùn lôïn côïn, boác muøi hoâi thoái noàng ñaëc. Haøm löôïng chaát höõu cô khaù cao, tieâu huyû döôõng khí cho quaù trình töï huyû, theâm vaøo ñoù cao su ñoâng tuï noåi vaùn leân beà maët ngaên caûn oxy hoaø tan daãn ñeán haøm löôïng DO raát beù, laøm cheát thuyû sinh vaät, haïn cheá söï phaùt trieån thöïc vaät, nhaát laø ôû nhöõng vò trí nöôùc tuø ñoä nhieãm baån coøn bieåu hieän roõ reät. Taïi nguoàn tieáp nhaän nöôùc thaûi, do quaù trình leân men yeám khí sinh ra caùc muøi hoâi lan toaû khaép vuøng, gaây khoù thôû, meât moûi cho daân cö, nöôùc nguoàn bò nhieãm baån khoâng theå söû duïng cho sinh hoaït. Vaán ñeà toàn taïi trong xöû lyù nöôùc thaûi cheá bieán cao su: Chaát löôïng nöôùc thaûi sau xöû lyù coøn thaáp, trong ñoù maët hieäu quaû xöû lyù chaát höõu cô coøn thaáp coù khaû naêng khaéc phuïc neáu naâng cao coâng suaát vaø ñaûm baûo caùc thoâng soá vaän haønh cuûa caùc heä thoáng öùng duïng. Maët chöa theå khaéc phuïc laø hieäu quaû xöû lyù amonia thaáp, bôûi vì coâng ngheä ñang ñöôïc öùng duïng khoâng coù hoaëc ít coù khaû naêng xöû lyù nitô moät caùch trieät ñeå. Muøi hoâi laø vaán ñeà troïng taâm hieän nay. Taát caû caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cheá bieán cao su ñeàu ñaõ bò khieáu kieän veà muøi hoâi toaû ra trong khu vöïc laân caän. Noàng ñoä khí H2S ño ñöôïc trong khoâng khí taïi caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi qua caùc ñôït kieåm tra laø 2 – 21 ppm. Nhö vaäy caàn phaûi tìm kieám phöông höôùng trong nhöõng thaønh töïu cuûa nghieân cöùu cong ngheä xöû lyù nöôùc thaûi treân theá giôùi nhaèm giaûi quyeát vaán ñeà muøi hoâi vaø xöû lyù nitô trong nöôùc thaûi. 2.2. COÂNG NGHEÄ XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI CUÛA NHAØ MAÙY CHEÁ BIEÁN CAO SU 2.2.1. Caùc phöông phaùp vaø coâng trình thöôøng ñöôïc söû duïng trong xöû lyù nöôùc thaûi cao su a> Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hoaøn chænh coù theå goàm moät vaøi coâng trình ñôn vò ñöôïc trình baøy trong baûng sau: Quy trình xöû lyù  Caùc coâng ñoaïn coù theå aùp duïng   Cô hoïc  Loïc qua song chaén raùc hoaïc löôùi chaén Laéng caùt Laéng caën höõu cô Taùch caùc taïp chaát noåi Laøm thoaùng Loïc   Hoaù hoïc vaø hoaù lyù  Trung hoaø Oxy hoaù vaø khöû truøng… Ñoâng tuï vaø keo tuï Tuyeån noåi Haáp thuï vaø haáp phuï Trao ñoåi ion Caùc quaù trình taùch baèng maøng Caùc phöông phaùp ñieän hoaù   Sinh hoïc  Caùc phöông phaùp hieáu khí Xöû lyù nöôùc thaûi trong caùc coâng trình töï nhieân Xöû lyù nöôùc thaûi trong caùc coâng trình nhaân taïo - Caùc phöông phaùp yeám khí   b> Caùc coâng trình thöôøng ñöôïc aùp duïng trong xöû lyù nöôùc thaûi cao su Beå suïc khí. Caùc beå suïc khí thöôøng ñöôïc boá trí 2, 4 hoaëc 6 ñôn vò song song hay noái tieáp hoaëc vöøa song song vöøa noái tieáp, trong caùc heä thoáng. Ñaây laø caùc beå ñöôïc ñaøo treân neàn ñaát, vaùch coù keø ñaù, moát soá coù ñaùy beâ toâng. Chuùng söû duïng thieát bò suïc khí beà maët, ñöôïc boá trí vaän haønh luaân phieân. Trong phaàn lôùn cac heä thoáng, beå suïc khí ñi sau hoà kî khí. Trong moät soá tröôøng hôïp chuùng ñöôïc duøng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi thoâ. Hoà oån ñònh. Coù ñuû 3 loaïi: hoä kî khí, hoà tuyø choïn vaø hoà hieáu khí vaø thöôøng ñöôïc boá trí noái tieáp nhau thaønh moät heä thoáng hoaøn chænh. Keát caáu caùc hoà töông töï beå suïc khí. Trong moät soá heä thoáng, hoà kî khí ñöôïc noái tieáp baèng beå suïc khí vaø sau ñoù laø hoà hieáu khí. Caùc beå tuyeån noåi. Caùc beå tuyeån noåi ñöôïc ñöa vaøo heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaèm muïc ñích loaïi chaát raén lô löûng, maø chuû yeáu laø caùc haït coa su trong nöôùc thaûi thoâ. Ñaây laø caùc caáu kieän beâ toâng ñi keøm vôùi thieát bò suïc khí, thieát bò gaïn vaø pha troän hoaù chaát. Beå tuyeån noåi thöôøng ñöùng moät mình hoaëc ñi sau moät beå gan sô boä. ÔÛ ñaàu vaøo heä thoáng hoaù chaát thöôøng ñöôïc söû duïng ôû ñaây laø nöôùc voâi, pheøn nhoâm Al2(SO4).14 H2O vaø caùc polyme trôï keo tuï. Beå kî khí lôùp buøn. Ñöôïc ñaët sau moät beå gaïn hay beå tuyeån noåi, vaø ñöôïc noái tieáp baèng moát traïm xöû lyù hieáu khí. Beå naøy coù keát caáu beâ toâng chia thaønh nhieàu ngaên vaø ñi keøm vôùi bôm ñieàu hoaø löu löôïng ñeå duy trì lôùp buøn haït ôû traïng thaùi lô löûng. Beå thoåi khí. Beå thoåi khí ñöôïc boá trí sau beå UASB hay beå tuyeån noåi. Ñaây laø moät beå baèng beâ toâng coù laép moät heä thoáng phaân phoái khí ñöôïc cung caáp töø caùc thieát bò neùn khí. Theo sau caùc beå thoåi khí laø caùc beå laéng. beå luaân phieân. Laø moät bieán theå cuûa coâng ngheä buøn hoaït tính. Ñaây laø caùc beå baèng beâ toâng coù laép caùc thieát bò thoåi khí töø döôùi ñaùy. Caùc giaùn ñoaïn cuûa coâng ngheä buøn hoaït tính (naïp, suïc khí, laéng, xaû) ñöôïc thöïc hieän luaân phieân trong moát beå. Heä thoáng beå luaân phieân duy nhaát trong ngaønh cao su ñöôïc laép ñaët sau moät beå UASB. Beå loïc sinh hoïc. Duy nhaát trong ngaønh cao su ñöôïc laép ñaët sau moät beå thhoåi khí vaø beå laéng, nhaèm muïc ñích laøm saïch nöôùc thaûi laán cuoái. Ñaáy laø beå beâ toáng coù chöùa caùc lôùp giaù theå goàm ñaù caùc vaø haït nhöïa. Phaàn lôùn caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi noùi treân ñeàu coù moät beå gaïn muû cao su vaø moát beå ñieàu hoaø löu löôïng ôû ñaáu vaøo, coù hoaëc khoâng coù söû duïng hoaù chaát ñeå trung hoaø pH cuûa nöôùc thaûi ñaàu vaøo. 2.2.2. Moät soá daây chuyeàn coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy cheá bieán cao Sô ñoà daây chuyeàn coâng ngheä cuûa nhaø maùy cao su Phuù Rieàng  Sô ñoà daây chuyeàn coâng ngheä cuûa nhaø maùy cao su Ñoàng Nai  Sô ñoà daây chuyeàn coâng ngheä cuûa nhaø maùy cao su Loäc Ninh  2.2.3.Löïa choïn sô ñoà coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy cheá bieán cao su Vieäc löïa choïn coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi caàn phaûi döïa vaøo caùc yeáu toá sau: Löu löôïng, thaønh phaàn, tính chaát nöôùc thaûi ôû ñaàu vaøo. Tieâu chuaån xaû nöôùc thaûi vaøo caùc nguoàn tieáp nhaän töông öùng. Tính kinh teá cuûa coâng trình ( xaây döïng vaø vaän haønh). Dieän tích maët baèng coâng trình. Döïa vaøo ñieàu kieän töï nhieân xaõ hoäi taïi vuøng maø coâng trình xaây döïng ( cao trình, khí haäu, vaät lieäu…) Nhöõng ñieàu kieän thieát bò hieän coù treân thò tröôøng. Töø nhöõng ñieàu kieän ñaõ phaân tích, coù theå löïa choïn coâng ngheä xöû lyù nhö sau: Beå gaïn muû Nöôùc thaûi nhaø maùy cheá bieán cao su coù haøm löôïng muû cao su lôùn vì theá tröôùc tieân caàn cho qua beå gaïn muû roài môùi ñeán beå gom ñeå loaïi boû moät phaàn muû cao su vaø caùc chaát daïng lö löûng. Beå gom. Nöôùc vaøo beå goâm qua song chaén raùc ñeå traùnh laøm hö haïi bôm ôû coâng trình phía sau. Sau ñoù ñöôïc bôm qua beå ñieàu hoaø Beå ñieàu hoaø. Löu löôïng vaø noàng ñoä nöôùc thaûi cao su luoân thay ñoåi theo muøa vì vaäy caàn cho qua beå ñieàu hoaø tröôùc khi qua caùc quaù trình xöû lyù sinh hoïc. Beå ñieàu hoaø coù taùc duïng ñieàu hoaø löu löôïng nhaèm duy trì doøng thaûi ñaàu vaøo gaàn nhö khoâng ñoåi khaéc phuïc caùc vaán ñeà khi vaän haønh do dao ñoäng nöôùc thaûi gaây ra vaø naâng cao hieäu quaû xöû lyù cho caùc coâng trình ôû cuoái daây chuyeàn xöû lyù. Beå tuyeån noåi. Maëc duø sau khi qua beå gaïn cao su nhöng khoâng theå laáy heát löôïng cao su chöa ñoâng trong nöôùc thaûi, do ñoù phaûi tieáp tuïc cho qua beå tuyeån noåi. Beå tuyeån noåi ñöôïc söû duïng ôû ñaây laø beå tuyeån noåi khi hoaø tan coù hoaù chaát keo tuï thích hôïp cho vieäc xöû lyù caùc haït cao su. Hieäu quaû khöû SS coù theå ñaït 80- 90 %. Nöôùc thaûi qua beå tuyeån noåi nhaèm muïc ñích giaûm caøng ít löôïng cao su thì caøng thuaän lôïi vaø oån ñònh cho quaù trình xöû lyù sinh hoïc phía sau. Beå Aerotant Nhaèm xöû lyù caùc hôïp chaá höõu cô sau khi qua beå tuyeån noåi Beå laéng 2 Maøng vi sinh vaät ñöôïc taïo neân ôû beå Aerotant cuøng vôùi nöôùc thaûi chaûy vaøo beå laéng ñôït 2. Nhieäm vuï cuûa beå laéng ñôït 2 laø giöõ caùc maøng vi sinh vaät laïi beå döôùi daïng caën laéng. Hoà hoaøn thieän. Nöôùc thaûi sau khi qua caùc coâng trình treân vaãn coøn nitô vaø coù muøi hoâi gaây ra bôûi caùc khí ñöôïc sinh ra trong quaù trình phaân huyû vaät chaát höõu cô. Vì vaäy caàn tieáp tuïc cho qua hoà hoaøn thieän ñeå xöû lyù nitô vaø muøi. 9 . Heä thoáng xöû lyù buøn Buøn sinh ra töø beå tuyeån noåi, beå Aerotant vaø beå laéng 2 seõ ñöôïc thu gom taäp trung vaøo beå chöùa buøn, sau ñoù ñöôïc cho qua beå neùn buøn nhaèm taêng haøm löôïng TS ñeå taêng hieäu quaû taùch nöôùc ôû giai ñoaïn eùp buøn. Buøn khoâ sau xöû lyù ñöôïc duøng laøm phaân boùn. Chöông 3: CÔ SÔÛ THIEÁT KEÁ CUÛA ÑOÀ AÙN 3.1. LYÙ THUYEÁT VEÀ QUAÙ TRÌNH TUYEÅN NOÅI Tuyeån noåi laø phöông phaùp ñöôïc aùp duïng töông ñoái roäng raõi nhaèm loaïi boû caùc taïp chaát khoâng tan trong nöôùc vaø khoù laéng. Trong nhieàu tröôøng hôïp, tuyeån noåi coøn ñöïoc söû duïng ñeå taùch caùc chaát tan nhö chaát hoaït ñoäng beà maët. Tuyeån noåi ñöôïc aùp duïng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi cuûa nhieàu ngaønh saûn xuaát nhö: cheá bieán daàu moû, tô sôïi nhaân taïo, giaáy, da, hoaù chaát, cao su, thuyû saûn… Baûn chaát cuûa quaù trình tuyeån noåi laø caùc phaàn töû coù beà maët kî nöôùc seõ coù khaû naêng dính keát vaøo caùc boït khí. Khi caùc boït khí vaø caùc phaàn töû phaân taùn cuøng chuyeån ñoäng trong nöôùc thì caùc phaàn töï do seõ taäp trung laïi beà maët caùc boït khí laøm cho tyû troïng cuûa toå hôïp caën khí giaûm vaø löïc ñaåy noåi xuaát hieän. Khi löïc ñaåy noåi ñuû lôùn seõ ñaåy caùc boït baùm dính treân boït khí leân beà maët . Caùc phaàn töû naøo khoâng coù khaû naêng dính keát vaøo boït khí thì seõ ôû laïi trong nöôùc thaûi.Quaù trình tuyeån noåi coù theå söû duïng ñeå loaïi boû daàu môõ, caën lô löûng vaø neùn buøn sinh hoïc( buøn hoaït tính, maøng vi sinh vaät). Hieäu quaû phaân rieâng baèng tuyeån noåi phuï thuoäc vaøo kích thöôùc vaø soá löôïng boït khí. Kích thöôùc toái öu cuûa boït khí laø 15 – 30 (m. Ñeå coù kích thöôùc boït khí oån ñònh trong quaù trình tuyeån noåi, ngöôøi ta duøng chaát taïo boït. Chaát taïo boït coù theå laø daàu thoâng, phenol, ankyt, sunfat natri, cresol CH3C6H4OH. 3.1.1.Caùc phöông phaùp tuyeån noåi. 3.1.1.1. Tuyeån noåi vôùi söï taùch khoâng khí töø dung dòch. Phöông phaùp naøy ñöôïc aùp duïng ñeå laøm saïch nöôùc thaûi chöùa haït oâ nhieãm raát mòn. Baûn chaát cuûa phöông phaùp naøy laø taïo dung dòch quaù baõo hoaø khoâng khí. Khi giaûm aùp suaát caùc boït khoâng khí seõ taùch ra khoûi dung dòch vaø laøm noåi chaát baån. Tuyø thuoäc vaøo bieän phaùp taïo dung dòch quaù baõo hoaø ngöôøi ta chia ra caùc loaïi tuyeån noåi sau: Tuyeån noåi chaân khoâng: Phöông phaùp naøy ñöôïc ñeà xuaát bôûi Elmor naêm 1904. Trong tuyeån noåi chaân khoâng, nöôùc thaûi ñöôïc baõo hoaø khoâng khí ôû aùp suaát khí quyeån trong buoàng thoâng khí, Sau ñoù cho vaøo buoàng tueåyn noåi trong ñoù aùp suaát giöõ ôû khoaûng 225- 300mmHg baèng bôm chaân khoâg. Trong buoàng tuyeån noåi, Caùc bong boùng khí raát nhoû thoaùt ra laøm noåi moät phaàn chaát baån. Quaù trình tuyeån noåi keùo daøi 20 phuùt. Öu ñieåm: Söï taïo boït khí vaø söï keát dính vôùi caùc haït baån dieãn ra trong moâi tröôøng yeân tónh Tieâu hao naêng löôïng laø toái thieåu. Nhöôïc ñieåm: Ñoä baõo hoaø cuûa nöôùc bôûi khoâng khí khoâng lôùn, vì vaäy khoâng aùp duïng ñöôïc khi noàng ñoä haït lô löûng cao( khoâng loùn hôn 250 – 300mg/l), caàn phaûi cheá taïo thieát bò tuyeån noåi kín vaø boá trí caøo cô khí trong ñoù. Khoâng theå aùp duïng cho nöôùc thaûi coù nhieät ñoä cao, vì khi nhieät ñoä cao ñoä hoaø tan cuûa khoâng khí giaûm. Tuyeån noåi aùp löïc ( tuyeån noåi khí hoaø tan). Tuyeån noåi aùp löïc phoå bieán hôn tuyeån noåi chaân khoâng. Phöông phaùp naøy cho pheùp laøm saïch nöôùc vôùi noàng ñoä chaát lô löûng cao (4 –5 g/l). thieát bò tuyeån noåi aùp löïc so vôùi thieát bò taùch daáu baûo ñaûm noàng ñoä taïp chaát coøn laïi trong nöôùc nhoû hôn 5 – 10 laàn vaø kích thöôùc nhoû hôn 5-10 laàn. Quaù trình ñöôïc tieán haønh trong 2 giai ñoaïn: baõo hoaø nöôùc baèng khoâng khí döôùi aùp suaát cao taùch khí hoaø tan döôùi aùp suaát khí quyeån. Öu ñieåm: laøm saïch nöôùc vôùi noàng ñoä chaát lô löûng cao ( 4 – 5 g/l). taïo ra caùc boït khí ñeàu vaø mòn. Hieäu quaû khöû caën lô löûng cao ( 80- 85%). Nhöôïc ñieåm: Hieäu quaû xöû lyù phuï thuoäc vaøo nhieät ñoï, nöôùc vaø aùp suaát laøm thoaùng neân ñoøi hoûi trình doä kyõ thuaät khi vaân haønh. Phöông phaùp naøy khoâng coù hieäu quaû khi nhieät ñoä lôùn hôn 400C. Tuyeån noåi bôm daâng: Thieát bò bôm daâng ñöôïc söû duïng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi trog coâng nghieäp hoaù hoïc. Öu ñieåm: Coù keát caáu ñôn giaûn. Chi phí naêng löôïng khoaûng 2 –4 laàn ít hôn thieát bò aùp suaát. Nhöôïc ñieåm: Buoàng tuyeån noåi phaûi ñöôïc boá trí cao. Sô ñoà heä thoáng tuyeån noåi bôm daâng  3.1.1.2. tuyeån noåi vôùi söï phaân taùn khoâng khí baèng cô khí. Söï phaân taùn khí trong maùy tuyeån noåi naøy ñöïôc thöïc hieän bôûi bôm tuabin kieåu caùnh quaït, ñoù laø ñóa coù caùnh quay höôùng leân treân. Thieát bò naøy ñöôïc öùng duïng ñeå xöû lyù nöùoc coù noàng ñoä caùc haït lô löûng cao( lôùn hôn 2 g/l). Khi quay caùnh quaït trong chaát loûng xuaát hieän moät soá löôïng lôùn caùc doøng xoaùy nhoû vaø ñöôïc phaân taùn thaønh caùc boït khí coù kích thöôùc xaùc ñònh. Möùc ñoä phaân taùn caøng cao boït khí caøng nhoû quaù trình coøn hieäu quaû. Tuy nhieân neáu vaän toác quay cao seõ laøm taêng ñoät ngoät doøng chaûy roái vaø coù theå phaù vôõ toå hôïp haït – khí, do ñoù laøm giaûm hieäu quaû xöû lyù. Ñeå ñaït hieäu quaû tuyeån noåi ñoä baõo hoaø khoâng khí cuûa nöôùc phaûi cao ( 10-15% theå tích). Thoâng thöôøng maùy tuyeån noåi goàm moät soá buoàng maêc noái tieáp. Döôøng kính caùnh quaït 600- 700mm. Thieát bò khí ñoäng ñöôïc söû duïng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi chöùa taïp chaát hoaø tan coù tính aên moøn. Söï taùch boït khí ñaït ñöôïc nhoà voøi phun ñaëc bieät gaén treân oáng phaân phoái khí. Thöôøng voøi phun coù ñöôøng kính loå 1- 1,2 mm. Aùp suaát laøm vieäc tröôùc voøi phun 100- 200m/s. Thôøi gian tuyeån noåi ñöôïc xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm, thöôøng trong khoaûng 15 – 20 phuùt. Hieän nay ngöôøi ta duøng caùc maùy tuyeån noåi cô khí ñöôïc saûn xuaát ñaïi traø trong tuyeån noåi quaëng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi. Nhö vaäy thieát keá cuûa caùc caùnh khuaáy vaø thoâng soá hoaït ñoäng khoâng toái öu khi xöû lyù nöôùc thaûi. Ñeå tuyeån noåi nöôùc thaûi caàn ñeà xuaát moät thieát keá tuyeån noåi môùi coù xeùt ñeán nhöõng tính ñaëc hieäu cuûa quaù trình: chaát oâ nhieãn bò phaân taùn, naêng suaát taïo boït thaáp ( 1 – 5%) vaø caàn loaïi boû hoaøn toaøn caùc thaønh phaàn nhieãm baå. Noàng ñoä cuoái cuøng khoâng ñöôïc vöôït quaù vaøi mg trong moät lít. Öu ñieåm: xöû lyù nöôùc coù noàng ñoä caùc haït lô löûng cao( .2g/l) Nhöôïc ñieåm: Khoù taïo ñöôïc nhöõng boït khí phaân taùn toát. Nhö vaäy phöông phaùp naøy khoâng ñöôïc duøng ñeå xöû lyù trieät ñeå caùc loaïi nöôùc thaûi. 3.1.1.3. tuyeån noåi nhôø caùc taám xoáp. Khi cho khoâng khí qua caùc taám söù xoáp seõ thu ñöôïc boït khí coù kích thöôùc baèng: R= 6 ÔÛ ñaây: R,r- baùn kính bong boùng khí vaø loå, m (- söùc caêng beà maët cuûa nöôùc, Hieäu quaû tuyeån noåi phuï thuoäc loã xoáp, aùp suaát khoâng khí, löu löôïng khoâng khí, thôøi gain tuyeån noåi, möïc nöôùc trong thieát bò tuyeån noåi. Theo soá lieäu thöïc nghieäm kích thöôùc loã 4 – 20 (m, aùp suaát khoâng khí 0,1 – 0,2 Mpa, löu löôïng khoâng khí 40 – 70 m3/m2h, thôøi gian tuyeån noåi 20 – 30 phuùt, möïc nöùoc trong buoàng tuyeån noåi 1,5 – 2,0 m. Öu ñieåm: keát caáu buoàng tuyeån noåi ñôn giaûn; Chi phí naêng löôïng thaáp Nhöôïc ñieåm: Caùc loå xoáp mau bò baån vaø deõ bòt kín Khoù choïn vaät lieäu coù loã gioáng nhau ñeå taïo boït khí nhuyeãn vaø kích thöôùc baèng nhau. 3.1.1.4. Caùc phöông phaùp tuyeån noåi khaùc. Tuyeån noåi hoaù hoïc: Trong quaù trình xöû lyù nöôùc coù theå dieãn ra caùc quaù trình hoaù hoïc vôùi söï phaùt sinh caùc khí khaùc nhö: O2, CO2,Cl2…boït cuûa caùc khí naøy coù theå keát dính vôùi caùc chaát lô löûng khoâng tan vaø ñöa chuùng leân lôùp boït. Nhöôïc ñieåm cuûa phöông phaùp naøy laø tieâu hao nhieàu hoaù chaát, neân khoâg ñöôïc öùng duïng trong coâng nghieäp. Tuyeån noåi sinh hoïc: Phöông phaùp naøy ñöôïc öùng duïng ñeå neùn caën töø beå laéng ñôït 1 khi xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït. Trong phöông phaùp naøycaën ñöïoc ñun noùng baèng hôi nöôùc ñeán 35- 550C vaø nhieät ñoä naøy ñöôïc giöõ vaøo ngaøy ñeâm. Do hoaït ñoäng cuûa caùc vi sinh vaät caùc boït khí sinh ra vaø mang caùc haït caën leân lôùp boït, ôû ñoù chuùng ñöôïc neùn vaø khöû nöôùc. Baèng caùchnaøy trong voøng 5- 6 ngaøy ñeâm ñoä aåm cuûa caën coù theå giaûm ñeán 80% vaø ñôn giaûn hoaù quaù trình xöû lyù caën tieáp theo. Tuyeån noåi ion: Quaù trình naøy ñöôïc tieán haønh nhö sau: Ngöôøi ta cho khoâng khí vaø chaát hoaït ñoäng beà maët vaøo nöôùc thaûi. Chaát hoaït ñoäng beà maët trong nöôùc taïo thaønh caùc ion coù ñieän tích traùi daáu vôùi ñieän tích cuûa ion caàn loaïi ra. Khoâng khí ôû daïng boït coù traùch nhieäm ñöa chaát hoaït ñoäng beà maët leân lôùp boït. tuyeån noåi ñieän hoaù. Laøm thoaùng ñieän hoaù chuû yeáu bao goàm ñieän giaûi nöôùc. Khi doøng ñieän ñi qua moâi tröôøng loûng, Hydro ñöôïc phoùng thích ôû catode vaø oxy ôû anode. Quaù trình ñieän giaûi nöôùc maùy tieâu thuï nhieàu ñieän naêng. Trong nöôùc thaûi coâng nghieäp ñieän naêng tieâu thuï ít hôn bôûi vì söï hieän dieän cuûa caùc muoái. Caùc cation K+, Na+, Ca2+, Fe2+ vaø caùc haït khaùc goáp phaàn söï truyeàn taûi doøng ñieän tôùi catode. Caùc anion SO42-, Cl-, PO43- vaø caùc haït khaùc tôùi anode, chuùng khoâng bò oxy hoaù ôû ñieän cöïc do quaù trình ñieän theá chuaån cao. Cation coù ñieän theá phoùng thích lôùn hôn Hydro ñöôïc phoùng thích ôû catode taïo keát tuûa döôùi daïng xoáp kim loaïi. ÔÛ noàng ñoä H+ thaáp cation trong nöôùc thaûi coâng nghieäp, söï ñieän giaûi coù theå xaûy ra do söï tích ñieän cuûa phaân töû nöôùc ôû catode vaø OH- ôû anode. Khaùc vôùi nhöõng phöông phaùp laøm thoaùng duøng khoâng khí ñeå tuyeån noåi, trong phöông phaùp ñieän hoaù phase khí laø Hydro laø chaát tuyeån noåi tích cöïc. Trong tuyeån noåi ñieän hoaù, khí ñöôïc taïo ra döôùi daïng nhöõng bong boùng cöïc kyø nhoû kích thöôùc 20 micromet cuõng laø yeáu toá thuaän lôïi. Caàn löu yù oxy taïo ra ôû anode goáp phaàn oxy hoaù chaát höõa cô. Trong nöôùc trung tính, kieàm yeáu vaø acid söï aên moøn maïnh meõ caùc anode kim loaïi xaûy ra cuøng vôùi söï taïo thaønh cuûa Hydroxide, cuõng haáp phuï moät phaàn chaát höõu cô, sau ñoù ñöôïc tuyeån noåi bôûi Hydrogen vaø ñöôïc loaïi khoûi nöôùc döôùi daïng boït. Do ñoù moät vaøi taùc giaû goïi quaù trình xöû lyù ñieän hoaù vôùi anode lim loaïi laø tuyeån noåi – keo tuï ñieän hay tuyeån noåi – taïo boâng ñieän. Nhöõng yeáu toá naøy cho pheùp xöû lyù ôû toác ñoä raát cao. Noàng ñoä toàn dö cuûa chaát tan trong ether trong nöôùc thaûi töø nhaø maùy caùn noùng coù theå giaûm coøn 2 –3 mg/l sau tuyeån noåi ñieän hoaù. tuyeån noåi töï nhieân. Tuyeån noåi töï nhieân thöôøng duøng trong taát caû caùc quaù trình loaïi boû so boï daàu môõ Phöông phaùp naøy( hai pha) coù theå tieán haønh tröôùc söï hôïp tính( cho pheùp lieân keát caùc haït nhoû)ñeå ñaït ñöôïc moät kích thöôùc nhoû nhaát thuaän lôïi cho vieäc taùhc. Nhöôïc ñieåm: Tuyeån noåi töï nhieân coù theå sinh ra khí do quaù trình leân men, ñoù laø tröôøng hôïp cuûa “muû buøn” cuûa coâng trình tieâu buø coù noàng ñoä MS töø 20 – 40%, do ñoù tyû trong chæ coù 0,7 –0,8 Kg/l. 3.1.2. Tuyeån noåi aùp löïc( tuyeån noåi khí hoaø tan) 3.1.2.1.Nguyeân lyù chung. Trong tuyeån noåi aùp löïc, nöôùc ñöôïc bôm vaøo bình aùp löïc, ôû ñoù nöôùc ñöôïc baõo hoaø khoâng khí. Khoâng khí ñöôïc ñöa vaøo baèng maùy neùn hoaëc baèng ejector ñaët ôû ñaàu noái oáng huùt cuûa bình aùp löïc vaø oáng coù aùp cuûa bôm ly taâm. Nöôùc bôm vaøo bình aùp löïc coù theå laø nöôùc thoâ ( sô ñoà tröïc tieáp) hoaëc nöôùc sau xöû lyù ñöôïc hoaøn nguyeân laïi( sô ñoà hoaøn löu). Töø bình aùp löïc nöôùc ñaõ baõo hoaø khoâng khí chaûy vaøo beå tuyeån noåi qua moät van giaûm aùp. Khi haï ñeán aùp suaát khí quyeån, khí hoaø tan ñöôïc taùch ra vaø thöïc hieän quaù trình tuyeån noåi. Khi duøng tuyeån noåi tröïc tieáp, toaøn boä theå tích nöôùc thoâ chaûy vaøo bình aùp löïc. Khi duøng tuyeån noåi hoaøn löu coù 20 – 50% nöôùc sau xöû lyù ñöôïc ñöa trôû veà bình aùp löïc. Ngoaøi ra coøn coù tröôøng hôïp 30 – 70% nöôùc thoâ chaûy vaøo bình aùp löïc, phaàn coøn laïi ñi thaúng vaøo beå tuyeån noåi. Sô ñoà tröïc tieáp cho pheùp baõo hoaø khoâng khí toaøn boä löôïng nöôùc thoâ, khi chaûy vaûo beå tuyeån noåi, caùc boït khí nhoû taïo thaønh ngay beân caïnh caùc haït caën neân raát deã taïo thaønh caùc haït keo khí. Sô ñoà naøy ñôn giaûn trong thieát keá vaø vaän haønh nhöng chi phí naêng löôïng cao, khoâng thích hôïp ñeå aùp duïng trong tröôøng hôïp nöôùc thoâ coù boâng caên, ví caùc haït caën coù theå bò phaù vôõ trong bình aùp löïc hoaëc khi ñi qua bôm ly taâm. Sô ñoà hoaøn löu thöôøng ñöôïc öùng duïng trong tröôøng hôïp nöôùc ñaõ cho hoaù chaát deå keo tuï thaønh boâng caën, hoaëc laø giai ñoaïn tieàn xöû lyù cuûa nöôùc thaûi trong quaù trình xöû lyù sinh hoïc, cuõng nhö trong xöû lyù ñeå coâ ñaët buøn hoaït tính. Khi ñoù löôïng nöôùc baõo hoaø khoâng khí seõ ít hôn ôû sô ñoà tröïc tieáp. Löu löôïng khí ñöôïc tính treân löôïng caën vaø ñöôïc ñieàu chænh theo löu löôïng nöôùc hoaøn thu. Trong sô ñoà naøy dung tích beå tuyeån noåi seõ lôùn hôn. Ñeå xöû lyù nöôùc hoaëc nöôùc thaûi coâng nghieäp, thöôøng duøng sô ñoà hoaøn löu vôùi löu löôïng nöôùc hoaøn löu chieám 10 –50% löu löôïng xöû lyù, ôû aùp suaát 3 –6 bar. Ôû aùp suaát naøy löôïng khí hoaø tan chieám gaàn 70% nöôùc baõo hoaø. Trong tröôøng hôïp coâ ñaëc buøn ( ôû caùc nhaø maùy xöû lyù nöôùc hoaëc nöôùc thaûi) coù theå cho vaøo bình aùp löïc toaøn boä löu löôïng caàn xöû lyù hoaëc chæ ñöa vaøo löôïng nöôùc hoaøn löu. 3.1.2.2.Caùc quaù trình trong tuyeån noåi aùp löïc. Trong quaù trình tuyeån noåi xaûy ra laàn löôïc caùc coâng ñoaïn sau ñaây: Caáp khoâng khí vaøo nöôùc Hoaø tan khoâng khí vaøo nöôùc Taïo boït khí töø dung dòch quaù baõo hoaø khí Keát dính boït khí Baùm dính caën vaøo boït khí Taùch caën ra khoûi nöôùc trong beã tuyeån noåi. 1. Quaù trình caáp khí vaøo nöôùc. Coù theå thöïc hieän vieäc caáp khí vaøo nöôùc baèng moät trong 3 caùch sau ñaây: Caáp khí theo ñöôøng oáng huùt cuûa bôm Khi ñöa khí vaøo phía tröôùc bôm seõ taêng cöôøng khaû naêng taùn nhoû khoâng khí trong bôm. Tuy nhieân sô ñoà naøy laøm giaûm coâng suaát vaø aùp löïc cuûa bôm, ngoaøi ra cheá ñoä laøm vieäc cuûa bôm seõ bò xaáu ñi. Caáp khí theo ñöôøng oáng coù aùp cuûa bôm. Do nhöõng nhöôïc ñieåm neâu treân ngöôøi ta thöôøng caáp khí theo ñöôøng aùp löïc cuûa bôm. Ñeå ngaên ngöøa nöôùc rôi vaøo oáng caáp khí phaûi laép theâm moät van moät chieàu. Duøng ejector. Hai sô ñoà treân ñöôïc öùng duïng trong tröôøng hôïp caùc chaát lô löûng trong nöôùc coù kích thöôùc lôùn. Söï dao ñoäng möïc nöôùc trong beå tieáp nhaän laøm aûnh höôûng ñeán cheá ñoä bôm, do ñoù möïc nöôùc trong beå khoâng ñöôïc thaáp hôn 0,5m vaø thöôøng dao ñoäng trong khoaûng 1,5 – 2m. Ñeå baûo ñaûm möïc nöôùc naøy, coù theå hoaøn löu trôû laïi beå tieáp nhaän moät ít nöôùc sau xöû lyù khi caàn thieát. 2. Quaù trình hoaø tan khí vaøo nöôùc. Hieäu quaû tuyeån noåi phuï thuoäc vaøo löu löôïng khí hoaø tan trong nöôùc vaø löôïng boït khí thoaùt ra töø dung dòch quaù baõo hoaø. Theo ñònh luaät Henry, khi nhieät ñoä khoâng ñoåi, ñoä hoaø tan cuûa khí trong chaát loûng tyû leä thuaän vôùi aùp suaát rieâng phaàn cuûa khí: C = k P, Trong ñoù : C= ñoä hoaø tan cuûa khí k= haèng soá henry, phuï thuoâc vaøo nhieät ñoä vaø moâi tröôøng chaát loûng P=aùp suaát rieâng cuûa khí. Khi nhieät ñoä taêng, ñoä hoaø tan cuûa khoâng khí trong nöôùc bò giaûm ñi. Toác ñoä hoaø tan khí phuï thuoäc vaøo caùnh khuaáy troän khoâng khí vaø nöôùc. Khi duøng ejector, toác ñoä naøy laø 0,8 l/phuùt, maùy khuaáy ñöôïc 30 l/phuùt. Coù theå giaûi thích nhö sau: Cöôøng ñoä khuaáy troän hoãn hôïp khí – nöôùc aûnh höôûng ñeán kích thöôùc cuoái cuøng cuûa boït khí vaø dieän tích beà maët tieáp xuùc hai pha khí- nöôùc, do ñoù seõ aûnh höôûng ñeán toác ñoä hoaø tan cuûa khí vaøo nöôùc. Vôùi toác ñoä 0,8 l/phuùt, thôøi gian ñaït söï baõo hoaø hoaøn toaøn laø 2 – 3 phuùt. Söï hoaø tan khí vaøo nöôùc xaûy ra hoaëc trong oáng coù aùp hoaëc trong bình aùp löïc. Tröôøng hôïp hoaø tan khí trong oáng daãn chæ ñöôïc aùp duïng khi bôm ñaët caùch beå tuyeån noåi ít nhaát 50 – 60m, hoaëc phaûi duøng heä thoáng oáng zic zaéc coù toång chieàu daøi 40 – 50 m. Ñöôøng kính oáng ñöôïc tính sao cho thôøi gian löu nöôùc trong oáng lôùn 45 giaây. Tuy nhieân söï hoaø tan kh1 trong oáng coù aùp cuõng coù moät soá nhöôïc ñieåm: laâu daàn coù nhieàu caën tích luyõ beân trong beà maët oáng laøm giaûm tieát dieän oáng, giaûm thôøi gian löu nöôùc trong oáng vaø löôïng khí hoaø tan vaøo nöôùc. Ngoaøi ra söï ho huït thuyû löïc seõ gia taêng theo chieàu daøi oáng, daãn ñeán söï hao toán naêng löôïng tính treân 1 m3 nöôùc. Hieän nay ngöôøi ta thöôøng duøng bình aùp löïc ñeå hoaø troän khí vaøo nöôùc. Coù hai vò trí ñöa nöôùc vaøo bình: phía treân hoaëc phía döôùi cuûa bình. Khi ñöa nöôùc vaøo phía treân bình aùp löïc thì haïn cheá ñöôïc hieän töôïng caùc boït khí lôùn rôi vaøo beå tuyeån noåi, laøm aûnh höôûng xaáu ñeán hieäu quaû xöû lyù. Tuy nhieân hieäu quaû söû duïng khí ôû sô ñoà caáp phía treân thaáp hôn sô ñoà caáp nöôùc phía döôùi, laø do caùc boït khí lôùn seõ noåi leân neân khoâng theå hoaø tan vaøo nöôùc, vì theá phaûi taêng thôøi gian löu nöôùc trong bình. Neáu duøng theâm heä thoáng khuaáy troân beân trong bình aùp löïc thì coù theå giaûm thôøi gian löu nöôùc trong bình. Tröôøng hôïp baõo hoaø khí cho buøn hoaït tính ôû aùp suaát 2 bar vaø coù heä thoáng khuaáy troän cho keát quaû töông ñöông trong tröôøng hôïp aùp suaát 4 bar vaø khoâng caàn khuaáy troän . 3. Söï hình thaønh boït khí töø dung dòch quaù baõo hoaø. Theo ñònh luaät Henry, khi giaûm aùp suaát hoaëc taêng nhieät ñoä, khí seõ taùch ra khoûi nöôùc. Kích thöôùc nhoû nhaát Rmin cuûa boït khí phuï thuoäc vaøo löïc caên beà maët khí – nöôùc vaø ñoä giaûm aùp: Rmin = 2( /(P-P1), (mm). Trong ñoù: ( : löïc caêng beà maët khí – nöôùc P : aùp suaát baõo hoaø (Pa) P1 : aùp suaát trong bình tuyeån noåi (Pa). 4. Söï dính keát boït khí. Söï dính keát boït khí aûnh höôûng ñeán soá löôïng vaø kích thöôùc boït khí , do ñoù seõ gaây ra aûnh höôûng ñeán quaù trình tuyeån noåi. Söï dính keát naøy coù theå xaûy ra trong nöôùc, trong lôùp boït taïo thaønh cuûa quaù trình tuyeån noåi . Ñoâi khi söï dính keát laøm taêng hieäu quaû cuûa quaù trình tuyeån noåi, nhöng thoâng thöôøng noù laøm caûn trôû quaù trình naøy. Caùc haït coù kích thöôùc nhoû khoù noåi leân beà maët, trong khi caùc haït coù kích thöôùc lôùn hôn laïi tham gia quaù trình tuyeån noåi. Maët khaùc söï dính keát boït khí laøm giaûm dieän tích beà maët vaø thôøi gian löu cuûa boït khí trong beå. Do vaäy trong quaù trình tuyeån noåi caàn haïn cheá toái ña caùc aûnh höôûng xaáu do söï dính keát boït khí gaây ra. 5. Quaù trình baùm dính caën vaøo boït khí. Khaû naêng hình thaønh caùc keo khí phuï thuoäc vaøo baûn chaát haït caën vaø coù theå phaân chia thaønh ba daïng: Caùc haït caën va chaïn vaøo boït khí vaø dính baùm. Caùc boït khí phaùt sinh trong lôùp caën lô löûng. Ñaàu tieân trong lôùp caën hình thaønh caùc boït khí nhoû, sau ñoù chuùng va chaïm vaø dính baùm vôùi nhau taïo thaønh caùc boït khí lôùn coù ñuû khaû naêng tuyeån noåi.. 6. Quaù trình taùch caën ra khoûi nöôùc trong beå tuyeån noåi. Taùch caën ra khoûi nöôùc trong beå tuyeån noåi xaûy ra theo hai chieàu ngöôïc nhau. hoãn hôïp caën khí noåi leân treân, nöôùc trong ñi xuoáng döôùi ñeå vaøo maùng thu daãn ra ngoaøi. Vaän toác nöôùc ñi xuoáng hay taûi troïng beà maët cuûa beå tuyeån noåi vaø löôïng caën ñöôïc taùch ra phuï thuoäc vaøo tính chaát cuûa caën vaø tyû soá:

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docHT xu ly nt Cao-Su-1500m3ngay.doc
  • pdfThiết kế bể tuyển nổi để xử lý nước thải từ nhà máy chế biến cao su công suất 1500m3.pdf
Luận văn liên quan