Nghiên cứu thiết kế cải tạo nâng cấp hệ thống xử lý nước ngầm cho Công ty giấy Tiền Vĩnh Thành - Bến Lức - Long An

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP : NGHIÊN CỨU -THIẾT KẾ- CẢI TẠO NÂNG CẤP HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC NGẦM CHO CÔNG TY GIẤY TIỀN VĨNH THÀNH - BẾN LỨC - LONG AN GVHD : TS.VÕ LÊ PHÚ Trang i SVTH: CAO DUY HẬU MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn Mục lục i Danh mục các chữ viết tắt ii Danh mục các bảng iii Danh mục các hình vẽ iiii Chương 1. MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề 2 1.2. Mục tiêu của đề tài 3 1.3. Nội dung nghiên cứu 3 1.4. Phương pháp nghiên cứu 3 1.5. Giới hạn – phạm vi đề tài 4 Chương 2. TỔNG QUAN VỀ XÃ AN THẠNH – HUYỆN BẾN LỨC – TỈNH LONG AN 5 2.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội của xã An Thạnh – huyện Bến Lức – tỉnh Long An 6 2.1.1. Các điều kiện môi trường tự nhiên 6 2.1.2. Điều kiện kinh tế – xã hội 9 2.2. Hiện trạng nguon nước cấp tại khu vực 13 2.2.1. Nước mặt 13 2.2.2. Nước ngầm 14 2.3. Hiện trang cấp nước tại khu vực 17 2.3.1. Nước sinh hoạt 17 2.3.2. Nước sử dụng cho sản xuất công nghiệp 19 Chương 3. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY GIẤY TIỀN VĨNH THÀNH 20 3.1. Giới thiệu về Công ty 21 3.2. Tổng quan về sản xuất của Công ty 21 3.2.1. Mô tả quá trình sản xuất 21 3.2.2. Tổng quan về nguyên liệu 21 3.2.3. Mô tả quy trình sản xuất 22 3.2.4. Nguồn cung cấp điện, nước, nhiên liệu 24 3.2.5. Định mức tiêu hao nguyên vật liệu 24 3.2.6. Các nguồn phát sinh nước thải và đặc tính nước thải trong sản xuất giấy 24 Chương 4. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC CẤP 26 4.1. Tầm quan trọng của nước cấp và xử lý nước cấp 27 4.2. Nguồn nước cấp 28 4.2.1. Nguồn nước mặt 29 4.2.2. Nguồn nước ngầm 31 4.3. Những chỉ tiêu về nước cấp 34 4.3.1. Các chỉ tiêu vật lí 34 4.3.1.1. Nhiệt độ nước 34 4.3.1.2. Độ màu 34 4.3.1.3. Độ đục 35 4.3.1.4. Mùi và vị của nước 35 4.3.1.5. Độ nhớt 35 4.3.1.6. Độ dẫn điện 35 4.3.1.7. Tính phóng xạ 36 4.3.1.8. Hàm lượng chất rắn trong nước 36 4.3.2. Các chỉ tiêu hóa học 37 4.3.2.1. Độ pH 37 4.3.2.2. Độ kiềm của nước 37 4.3.2.3. Độ cứng của nước 38 4.3.2.4. Hàm lượng Sắt, Mangan 38 4.3.2.5. Các hợp chất Silic 39 4.3.2.6. Các hợp chất chứa Nitơ 39 4.3.2.7. Độ oxi hóa 39 4.3.2.8. Clorua Cl- 39 4.3.2.9. Iốt và Fluo 40 4.3.2.10. Hàm lượng oxi hòa tan DO 40 4.3.2.11. Các hợp chất Phốt pho 40 4.3.2.12. Các kim loại nặng có tính độc cao 41 4.3.2.13. Hóa chất bảo vệ thực vật 42 4.3.2.14. Các chất hoạt động bề mặt 42 4.3.2.15. Các chất khí hòa tan 43 4.3.3. Các chỉ tiêu vi sinh 43 4.3.3.1. Vi trùng gây bệnh 43 4.3.3.2. Các loại rong tảo 44 4.4. Các tiêu chuẩn về cấp nước 44 4.4.1. Chất lượng nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt 44 4.4.2. Chất lượng nước cấp cho sản xuất 47 4.5. Các giai đoạn chính của qui trình xử lý nước cấp 48 4.5.1. Keo tụ 48 4.5.2. Lắng nước 50 4.5.3. Lọc nước 53 4.5.4. Khử trùng nước 56 4.6. Giới thiệu một số công nghệ xử ly nước cấp trên thế giới 60 4.6.1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước hồ Zevenbergren 60 4.6.2. Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý của Cộng hòa Liên bang Đức 60 4.6.3. Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm Thành phố Bergen op Zoom 61 4.6.4. Sơ đồ công nghệ xử lý nước cấp Thành phố Schijf (Hà Lan) 62 4.6.5. Hệ thống xử lý nước cấp Thành phố Essen (Cộng hòa Liên bang Đức) 62 4.7. Giới thiệu một số công nghệ xư lý nước cấp ở việt nam 63 4.7.1. Công ty Khai thác và Xử lý Nước ngầm Thành phố Hồ Chí Minh 63 4.7.2. Nhà máy nước Thủ Đức 63 4.7.3. Công ty tư vấn cấp thoát nước số 2 – Trung tâm nghiên cứu khoa học công nghệ cấp thoát nước. 64 Chương 5. NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KHỬ SẮT TRONG NƯỚC NGẦM BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÀM THOÁNG VÀ BẰNG VẬT LIỆU TOYOLEX VÀ THAN ANTHRACITE 65 5.1. Mục đích thí nghiệm 65 5.2. Cơ sở lý thuyết 65 5.2.1. Khử sắt bang phương pháp làm thoáng 66 5.2.2. Tổng quan về than Anthracite và Toyolex 68 5.2.2.1. Than Anthracite 68 5.2.2.2. Vật liệu lọc Toyolex 72 5.3. Mô hình thí nghiệm 74 5.4. Các bước tiến hành 75 5.4.1. Chuẩn bị 75 5.4.2. Chạy mô hình 76 5.5. Kết quả thí nghiệm 76 5.6. Nhận xét chung 79 Chương 6. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CẢI TẠO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP CHO CÔNG TY GIẤY TIỀN VĨNH THÀNH 80 6.1. Công nghệ hiện hữu của công ty 81 6.1.1. Sơ đồ công nghệ hiện hữu 81 6.1.2. Mô tả công nghệ 82 6.1.3. Các công trình đơn vị trong hệ thống 82 6.1.3.1. Bơm giếng cấp I 82 6.2.3.2. Giàn mưa 82 6.1.3.3. Bể tiếp xúc 83 6.1.3.4. Bể lắng 83 6.1.3.5. Bể lọc thô 83 6.1.3.6. Bể chứa trung gian 84 6.1.3.7. Bể lọc áp lực 84 6.1.3.8. Bể chứa nước sạch 84 6.2. Đề xuất phương án cai tạo 84 6.2.1. Mục đích của việc cải tạo 84 6.2.2. Phương án cải tạo 85 6.2.3. Ước tính hiệu quả xử lý 88 6.3. Tính toán thiết kế các công trình 89 6.3.1. Giàn mưa 89 6.3.2. Bể tiếp xúc 90 6.3.3. Bể lắng 90 6.3.4. Bể lọc nhanh 93 6.3.5. Bể chứa trung gian 98 6.3.6. Bồn lọc áp lực 98 6.3.7. Bồn khử độ cứng 105 6.3.8. Bồn khử độ mặn 108 6.3.9. Bể chứa nước sạch 109 6.3.10. Tổng hợp các thông số thiết kế 110 Chương 7. TÍNH TOÁN CHI PHÍ XỬ LÝ VÀ DỰ TOÁN GIÁ THÀNH CHO PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO 111 7.1. Tính toán chi phí xử lý 112 7.1.1. Chi phí điện năng 112 7.1.2. Chi phí hóa chất 112 7.2. Dự toán giá thành 113 7.2.1. Dự toán gia thành thiết kế mới 113 7.2.2. Dự toán giá thành cho phương án cải tạo 114 Chương 8. KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 116 8.1. Kết luận . 116 8.2. Kiến nghị 119 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Phụ lục I. TCVN 5502 – 2003 – Nước cấp sinh hoạt – Yêu cầu chất lượng . Phụ lục II. Giới thiệu đặc tính kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng vật liệu Ferrolite Phụ lục III. Một số hình ảnh về công nghệ hiện hữu của Công ty Phụ lục IV. Một số hình ảnh về mô hình khử sắt trong nước ngầm Phụ lục V. Bản vẽ 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay nước sinh hoạt trong 14 đơn vị hành chánh của tỉnh Long An ( 1 thị xã và 13 huyện), tỷ lệ người được hưởng nước sạch ở các mức độ rất khác nhau. Trong đó huyện Châu Thành đạt tỷ lệ cao nhất, gần 95%, còn các huyện còn lại từ 20% - 60%. Hầu hết tại mỗi thị trấn huyện lỵ đều có hệ thống cấp nước tập trung, công suất nhỏ cấp nước cho từng thị trấn, hệ thống này là hệ thong độc lập cho từng đô thị; hầu hết đều sử dụng nước ngầm, ngoại trừ nhà máy nước thị xã Tân An và nhà máy nước thị trấn Mộc Hóa là dùng nguồn nước mặt. Những nơi không có hệ thống cấp nước, nhân dân sử dụng nước giếng khoan tay, nước sông, kênh rạch, ao hồ, nước mưa để ăn uống và sinh hoạt nên không đảm bảo vệ sinh, ảnh hưởng đến sức khỏe. Nước sử dụng cho sản xuất công nghiệp mặc dù đã có quy hoạch khá lâu và đang tồn tại nhiều khu công nghiệp trong lưu vực, nhưng do chưa có hệ thống cấp nước chung cho sản xuất công nghiệp nên mỗi cơ sở sản xuất đều tự khoan khai thác nước ngầm để dùng cho sản xuất và sinh hoạt của các công nhân. Công ty giấy Tiền Vĩnh Thành cũng không ngoại lệ trong số đó. Nhưng hiện nay, tính chất nước cũng như yêu cầu về chất lượng đầu ra không đạt tiêu chuẩn cho phép của bộ Y tế gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm của Công ty và tới sức khỏe của công nhân trong Công ty. Điều đó, đòi hỏi sự cải tạo của hệ thống nhằm phục vụ tốt hơn, hiệu quả hơn trong tương lai. Để góp phần nâng cao hiệu quả của hệ thống xử lý nước ngầm hiện có của công ty sau khảo sát thực tế, tìm tòi qua các tài liệu và tính toán, đồ án tốt nghiệp thực hiện trình bày phương án cải tạo hệ thống nhằm đạt yêu cầu trên. 1.2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Khảo sát, đánh giá hệ thống xử lý nước ngầm hiện có của Công ty từ đó đưa ra các phương án cải tạo hệ thống nhằm khắc phục những hạn chế của công nghệ hiện hữu để chất lượng nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn của Bộ Y tế cho phép và không gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và sức khỏe của công nhân trong Công ty. 1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU · Thu thập tổng hợp số liệu về điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội của huyện Bến Lức – tỉnh Long An. · Thu thập tổng hợp số liệu về Công ty giấy Tiền Vĩnh Thành. · Xác định một số chỉ tiêu đầu vào từ nguồn nước giếng khai thác của Công ty như: pH, Độ cứng, Mangan, Độ mặn, Sắt tổng cộng. · Nghiên cứu khả năng khử sắt trong xử lý nước cấp bằng công nghệ làm thoáng tự nhiên và khả năng khử sắt của một số vật liệu có bán trên thị trường. · Phân tích đánh giá hệ thống xử lý nước cấp hiện có của Cong ty và nghiên cứu công nghệ cải tạo, nâng công suất hệ thống. · Đề xuất các phương án cải tạo, nâng cấp hệ thống xử lý nước cấp hiện có của Công ty. · Thiết kế một số công trình mới. Tính toán chi phí xử lý, giá thành cho hệ thống xử lý theo phương án cải tạo