CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT ĐÁ CÔNG NGHIỆP – ĐÁ MỸ NGHỆ

Mô tả chung

Công nghệ xử lý nước thải sản xuất đá công nghiệp, đá mỹ nghệ

Nguồn phát sinh nước thải sản xuất đá công nghiệp

Ngành Sản xuất đá công nghiệp, đá mỹ nghệ phục vụ cho hoạt động xây dựng, trang trí làm đẹp là một trong những ngành mang lại lợi nhuận cao cho các đơn vị sản xuất. Tuy nhiên, quá sản xuất các loại sản phẩm đã phát sinh nước thải làm ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và ảnh hưởng đến nguồn nước ngầm.

Nước thải sản xuất đá phát sinh từ công đoạn tẩy rửa đá hoặc quá trình mài, làm bóng sản phẩm thường có pH thấp (pH=2), hàm lượng các chất lơ lững khó lắng rất cao.

Trong thành phần nước thải sản xuất đá còn chứa các kim loại nặng như Fe, Ca, Mg, Zn và COD cao hơn tiêu chuẩn cho phép nhiều lần. Do đó, lượng nước thải này cần phải được thu gom xử lý trước khi thải ra môi trường theo các quy định của pháp luật hiện hành.

Thành phần nước thải sản xuất đá công nghiệp, đá mỹ nghệ

Đặc trưng nước thải chưa qua xử lý như sau:

STT Chất ô nhiễm Đơn vị tính Chỉ số đặc trưng QCVN 40:2011/BTNMT

(cột B)

1 pH 5-8 6-9
2 TSS mg/l 800-1200 100
3 COD mg/l 80-250 150

 

Ngoài ra trong thành phần nước thải còn chưa các kim loại nặng như Fe, Zn, Al, Mg… chứa trong thành phần đá do quá trình ngâm axit làm sạch đá tạo thành.

Tại sao các cơ sở sản xuất đá công nghiệp, đá mỹ nghệ cần phải có hệ thống xử lý nước thải?

– Cơ sở pháp lý 

Theo quy định của pháp luật hiện hành, quy định xử phạt hành vi xả nước thải sinh hoạt bừa bãi ra môi trường được quy định tại Nghị định 155/2016/NĐ-CP. Theo đó, nếu hành vi xả nước thải sinh hoạt bừa bãi ra môi trường ở trên mức thông số tiêu chuẩn 1,1 lần nhưng chưa độc hại thì tùy lượng nước thải thải ra sẽ ứng với hình thức xử phạt tương ứng tại Khoản 2, 3, 4, 5, 6 và 7 Điều 13 Nghị định 155/2016/NĐ-CP

Nghị định 45/2021/NĐ-CP – Sửa đổi, bổ sung một số điều của Nghị định số 155/2016/NĐ-CP  của Chính phủ quy định về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường.

Ngoài ra, theo quy định tại Điều 235 Bộ luật Hình sự 2015 thì pháp luật Việt Nam đã bổ sung, định lượng hóa các vi phạm môi trường của doanh nghiệp, như lưu lượng xả thải, khối lượng chất thải rắn thải ra, số lần vượt quy chuẩn môi trường… được sử dụng để làm căn cứ truy cứu trách nhiệm hình sự đối với hành vi xả nước thải sinh hoạt bừa bãi ra môi trường của doanh nghiệp.

– Cở sở phương pháp luận

Nước là tài nguyên quan trọng cần phải được sử dụng hiệu quả để bảo vệ môi trường đồng thời giảm được chi phí sản xuất cho doanh nghiệp.

Xử lý tái sử dụng nước thải cho sản xuất sẽ giúp tiết kiệm hàng tỷ đồng cho các cơ sở sản xuất đá công nghiệp, doanh nghiệp có thể tiết kiệm kinh phí cho việc mua nước hoặc thuế khai thác nước ngầm, đồng thời giảm được chi phí xử lý nước thải trong các khu công nghiệp tập trung, phí bảo vệ môi trường khi xã thải ra bên ngoài.

Nước thải từ dây chuyền sản xuất sản xuất đá công nghiệp, đá mỹ nghệ được xử lý, làm sạch phục vụ yêu cầu tuần hoàn lại dây chuyền sản xuất. Với tính chất nước thải sản xuất đá công nghiệp, đá mỹ nghệ chỉ cần xử lý sơ bộ các chỉ tiêu hóa lý, đảm bảo yêu cầu đầu vào hệ thống thiết bị máy cưa, cắt hoặc ngâm đá.

Do vậy, dây chuyền công nghệ hệ thống xử lý nước tuần hoàn cần đảm bảo các yêu cầu và công đoạn sau:

– Trung hòa nước thải: Nước thải đi qua hệ thống cưa, cắt, làm sạch, đánh bóng bề mặt đá… dẫn đến giá trị pH của nước thay đổi. Bởi vậy để đảm bảo khả năng làm việc và bảo vệ thiết bị, cần thiết phải trung hòa nước thải.

– Xử lý hóa lý: Là công đoạn làm trong nước thải bằng phương pháp hóa lý. Bao gồm các công đoạn keo tụ bằng hóa chất phèn PAC, công đoạn kết bông để tách các chất ô nhiễm ra khỏi nguồn nước qua quá trình lắng hóa lý và lọc sạch nguồn nước tái sử dụng. Các hóa chất sử dụng là hóa chất thông dụng thường dùng trong các hệ thống xử lý nước cấp.

– Xử lý bùn: Lượng bùn phát sinh từ hệ thống xử lý nước được thu gom, nén ép và làm khô sau đó đưa đi chôn lấp.

Quy trình công nghệ xử lý nước thải sản xuất đá công nghiệp, đá mỹ nghệ

Thuyết minh công nghệ xử lý

Nước thải sản xuất đá từ dây chuyền sản xuất được thu gom qua hệ thống đường ống cống về khu vực xử lý. Từ đây nước được lần lượt đi qua các công đoạn xử lý:

Bể Gom – lắng cát:

Bể lắng cát trong dây chuyền xử lý nước thải sản xuất đá công nghiệp, đá mỹ nghệ có nhiệm vụ loại bỏ các cặn, rác, đất, cát có kích thước lớn từ dây chuyền sản xuất. Nhờ có bể lắng cát, nước được làm trong một phần và các cặn lớn được tách ra trước tiên.

Bể lắng cát được thiết kế dạng Cyclon (Bể lắng cát đứng), xây dựng bằng bê tông cốt thép, bao gồm 02 bể hoạt động song song. Phía dưới mỗi bể bố trí các bơm cát chuyên dụng để bơm cát ra sân phơi. Phần nước trong được thu gom và dẫn sang công đoạn xử lý tiếp theo.

Bể điều hòa 

Nước thải đầu vào thay đổi lưu lượng và tải lượng theo khung thời gian sản xuất. Tuy nhiên yêu cầu của hệ thống xử lý hóa lý dây chuyền xử lý nước thải sản xuất đá công nghiệp, đá mỹ nghệ cần thiết có sự đồng đều về tải lượng ô nhiễm cũng như lưu lượng chất thải.

Vì vậy cần có sự đồng nhất lưu lượng và tải lượng ô nhiễm trong nước thải. Bể điều hòa được sử dụng với thời gian lưu nước thích hợp, an toàn, đảm bảo lưu lượng và tải lượng ổn định cho hệ thống xử lý hóa lý phía sau.

– Thiết bị lắp đặt trong bể:

       + Bơm chìm nước thải: 2 bộ, hoạt động theo phao tín hiệu mức nước. Các bơm chìm trong bể điều hòa được thiết lập chế độ vận hành theo cơ chế như sau:

  • Chế độ AUTO:

­  Khi mực nước trong bể điều hòa ở mức thấp, các bơm không hoạt động.

­  Khi mực nước trong bể điều hòa ở mức cài đặt, 1 trong 2 bơm trong bể sẽ hoạt động luân phiên theo thời gian thiết lập trước. Nếu 1 trong 2 bơm bị sự cố sẽ tự động chuyển sang bơm còn lại hoạt động đồng thời phát tín hiệu cảnh báo cho người vận hành.

  • Chế độ MANUAL:

­ Sử dụng khi bơm hoặc hệ thống gặp sự cố, chế độ hoạt động này không phụ thuộc vào mực nước trong hố thu nước thải. Khi cần kiểm tra bơm nào hoạt động hay không thì chỉ cần bật công tắc bơm đó.

+ Phao kiểm soát mức nước: 02 bộ

Bể cân bằng – Bể trung hòa

Bể cân bằng trong dây chuyền xử lý nước thải sản xuất đá công nghiệp, đá mỹ nghệcó tác dụng cân bằng pH nước thải, tạo giá trị pH tối ưu cho quá trình keo tụ tạo bông được hiệu suất cao nhất. Đồng thời bể cân bằng còn có chức năng xử lý một phần kim loại như Zn, Fe, Cr, Pd… trong nước thải.

– Thiết bị kiểm soát pH tự động trong bể nhận tín hiệu từ đầu dò để điều khiển bơm định lượng NaOH/Ca(OH)2, hoặc axit để cân bằng nước thải có pH trên mức trung tính thích hợp cho các phản ứng kết tủa, keo tụ các kim loại và chất hữu cơ trong nước thải.

Sửa vôi (Ca(OH)2)  ngoài vai trò nâng ổn định pH còn có tác dụng kết tủa kim loại Zn, Cr, Fe .. phát sinh từ quá trình rửa đá dưới dạng hydroxit không tan dễ dàng tách loại bỏ khỏi nước thải qua quá trình keo và lắng.

Zn2+ + OH–   =>  Zn(OH)2

Fe3+ + OH=> Fe(OH)3 

……..

– Ca(OH)2 có tính keo tụ như phèn nhôm và phèn sắt do đó, hiệu suất của quá trình keo tụ sẽ tăng khi khi có mặt sữa vôi. Sữa vôi đóng vai trò là chất trợ keo, các hạt rắn trong sữa vôi có vai trò như trung tâm keo tụ làm cho hệ thống có nhiều tâm keo tụ hơn.

– Thiết bị trong bể:

       + Bơm định lượng hóa chất:

                   ­ Bơm định lượng kiềm: 02 bộ hoạt động luân phiên, nhận tín hiệu theo bộ kiểm soát pH online.

                   ­ Bơm định lượng axit: 02 bộ hoạt động luân phiên, nhận tín hiệu theo bộ kiểm soát pH online.

                   + Máy khuấy hóa chất: 02 bộ

                   + Máy khuấy bể phản ứng: 01 bộ

                   + Bộ kiểm soát pH online: 01 bộ

Nguyên lý hoạt động bơm định lượng hóa chất:

Các bơm định lượng được thiết lập chế độ vận hành theo cơ chế như sau:

  • Chế độ AUTO:

­  Khi giá trị pH trong bể ở mức thấp bộ kiểm soát pH truyền tín hiệu cho bơm kiềm hoạt động cung cấp kiềm cho bể đạt đến mức pH cài đặt (giá trị pH tối ưu cho quá trình xử lý sẽ được test và cài đặt trong quá trình vận hành thí nghiệm);

­ Khi giá trị pH trong bể ở mức cao bộ kiểm soát pH truyền tín hiệu cho bơm axit hoạt động cung cấp axit cho bể đạt đến mức cài đặt;

­  Mỗi cụm bơm định lượng được lắp đặt gồm 02 bơm hoạt động luân phiên, bảo đảm hệ thống luôn hoạt động ổn định. Nếu 1 trong 2 bơm bị sự cố sẽ tự động chuyển sang bơm còn lại hoạt động đồng thời phát tín hiệu cảnh báo cho người vận hành.

  • Chế độ MANUAL:

­ Sử dụng khi bơm hoặc hệ thống gặp sự cố, chế độ hoạt động này không phụ thuộc vào mức pH nước thải. Sử dụng khi cần kiểm tra bơm hoặc các hoạt động xử lý độc lập và khi có sự cố. Khi cần kiểm tra bơm nào hoạt động hay không thì chỉ cần bật công tắc bơm đó.

Nguyên lý hoạt động máy khuấy hóa chất:

Máy khuấy hóa chất và bể phản ứng được thiết lập theo chế độ hoạt động hệ thống bơm điều hòa; khi bơm điều hòa hoạt động các máy khuấy sẽ hoạt động theo để khuấy đều hóa chất cấp cho bể phản ứng bảo đảm đồng nhất hóa chất trong quá trình xử lý.

Bể keo tụ hệ thống xử lý nước thải sản xuất đá công nghiệp, đá mỹ nghệ

– Thực hiện quá trình phản ứng với hóa chất keo tụ, để loại bỏ các chất rắn lơ lửng, kim loại nặng và chất hữu cơ có trong nước thải.

Trong nước thải có rất nhiều chất hoà tan, chất rắn lơ lửng dạng huyền phù có kích thước nhỏ, khó lắng và không thể tách ra khỏi dòng nước theo phương pháp lắng.

Do đó, cần tăng kích cở các hạt nhờ tác dụng tương hỗ giữa các hạt phân tán liên kết vào các tập hợp hạt kích thước lớn để có thể lắng được. Muốn vậy, trước hết cần trung hoà điện tích của chúng, thứ đến là liên kết chúng lại với nhau.

Tại bể keo tụ hóa chất keo tụ PAC cho vào trong nước ngăn cản sự chuyển động hỗn loạn của các ion giúp cho việc liên kết tạo bông keo tụ thuận lợi, làm cho những hạt rất nhỏ được tập hợp lại thành những hạt lớn dễ lắng dễ tách ra khỏi nước.

Hóa chất PAC được cấp vào để keo tụ, có tác dụng keo tụ các thành phần kim loại nặng, các hạt lơ lững trong nước và các oxit kim loại đã kết tủa oxit ở các giai đoạn phản ứng trước, làm giảm COD, chất hữu cơ và kim loại nặng trong nước thải.

– Hệ thống định lượng PAC bơm định lượng dung dịch vào nước cần xử lý theo lưu lượng đã tính toán (đã được làm thí nghiệm) nhằm đạt hiệu quả tốt nhất.

– Chất keo tụ có tác dụng làm cho những hạt rất nhỏ biến thành những hạt lớn lắng xuống.

– Thiết bị trong bể:

       + Bơm định lượng hóa chất:

                   ­ Bơm định lượng PAC: 02 bộ hoạt động luân phiên, nhận tín hiệu theo bơm điều hòa.

                   + Máy khuấy hóa chất: 01 bộ

                   + Máy khuấy bể phản ứng: 01 bộ

Bể tạo bông

Từ bể keo tụ, nước thải tiếp tục chảy vào bể tạo bông. Trong bể tạo bông hệ thống xử lý nước thải sản xuất đá công nghiệp, đá mỹ nghệ, chất trợ keo PAM/Polymer sẽ được châm vào theo lượng định sẵn (qua thí nghiệm trong quá trình vận hành thử nghiệm) để kích thích quá trình tạo thành các bông cặn lớn hơn.

Chất keo tụ có tác dụng hình thành các “cầu nối” để liên kết các bông cặn nhỏ lại tạo thành các bông bùn lớn, dễ lắng hơn nhằm nâng cao hiệu quả của bể lắng phía sau. Nước thải từ bể tạo bông sẽ được dẫn qua bể lắng nhằm tách các bông cặn ra khỏi nước thải.

– Thiết bị trong bể:

       + Bơm định lượng hóa chất:

                   ­ Bơm định lượng Polymer: 02 bộ hoạt động luân phiên, nhận tín hiệu theo bơm điều hòa.

                   + Máy khuấy hóa chất: 01 bộ

                   + Máy khuấy bể phản ứng: 01 bộ

Việc bố trí các bể hóa lý độc lập có tác dụng tăng hiệu quả xử lý nước thải, qua hoạt động xử lý triệt để và độc lập tại mỗi bể. Đồng thời hổ trợ xử lý hiệu quả nước thải khi một trong các bể gặp sự cố hoặc phải bảo dưỡng nhờ hệ thống kiểm soát hóa chất dự phòng bố trí tại các bể.

Bể lắng hoá lý

–  Tại bể lắng các các chất ô nhiễm kim loai, chất lơ lững, hữu cơ được keo tụ kết bông thành các hạt có kích thước lớn sẽ được tách ra khỏi dòng nước nhờ quá trình lắng.

Bể lắng này giúp loại bỏ các chất rắn lơ lửng TSS, bông bùn và chất hữu cơ có trong các hạt cặn hữu cơ. Bùn lắng dưới đáy bể lắng được chuyển đến bể chứa bùn bằng 02 bơm bùn hoạt động luân phiên. Phần nước sạch sau lắng sẽ được dẫn sang bể trung gian.

– Thiết bị trong bể:

       + Bơm chìm: 02 bộ hoạt động luân phiên, theo thời gian cài đặt.

       + Ống lắng trung tâm: 01 bộ

       + Hệ thống thu nước, tách bùn: 01 bộ

Nguyên lý hoạt động bơm bùn:

       + Bơm bùn: 2 bộ, hoạt động động luân phiên theo chế độ thiết lập sẵn. Các bơm chìm trong bể được thiết lập chế độ vận hành theo cơ chế như sau:

  • Chế độ AUTO:

­  1 trong 2 bơm trong bể sẽ hoạt động luân phiên theo thời gian thiết lập trước. Nếu 1 trong 2 bơm bị sự cố sẽ tự động chuyển sang bơm còn lại hoạt động đồng thời phát tín hiệu cảnh báo cho người vận hành.

  • Chế độ MANUAL:

­ Sử dụng khi bơm hoặc hệ thống gặp sự cố, chế độ hoạt động này không phụ thuộc vào mực nước thải. Khi cần kiểm tra bơm nào hoạt động hay không thì chỉ cần bật công tắc bơm đó.

dây chuyền xử lý nước thải sản xuất đá công nghiệp, đá mỹ nghệ

Bể chứa trung gian

Nước sau khi đã lắng bông cặn ở ngăn lắng sẽ được đưa vào bể trung gian. Bể trung gian có vai trò chưa nước tạm thời cho các quá trình xử lý tiếp theo của dây chuyền xử lý nước thải sản xuất đá công nghiệp, đá mỹ nghệ

Hệ thống lọc áp lực và than hoạt tính dây chuyền xử lý nước thải sản xuất đá công nghiệp, đá mỹ nghệ

Nước sau ngăn lắng hệ thống xử lý nước thải sản xuất đá chảy sang ngăn trung gian và được bơm cấp qua hệ thống lọc áp lực để loại bỏ hoàn toàn các cặn bẩn trong nước, làm trong nước. Khi dòng nước đi qua cát lọc sỏi lọc. Khi nước đi qua bộ lọc, cặn và các tạp chất được giữ lại trong lớp cát sỏi để cho nước sạch đi qua.

Nước sau khi lọc được dẫn qua cột than hoạt tính của dây chuyền xử lý nước thải sản xuất đá có tác dụng hấp phụ loại bỏ kim loại, chất hữu cơ trong nước.

Hấp thụ luôn là ưu điểm và đặc tính cơ bản của than hoạt tính theo 2 cơ chế bao gồm: Lọc vật lý, ở giai đoạn này các chất bẩn, tạp chất, chất hữu cơ có kích thước lớn sẽ được giữa lại trên bề mặt của lớp than hoạt tính.

Nhờ vậy mà chúng ta có thể dễ dàng loại bỏ những tạp chất này bằng cách sàng lọc. Lọc hấp thụ, bề mặt phân tử than sẽ thu hút các chất hóa học, tạp chất hòa tan trong nước và giữ chúng nằm lại bên trong. Than hoạt tính có tác dụng mạnh với rất nhiều loại hóa chất chứa Clo, Benzen hay các hóa chất công nghiệp hòa tan trong nước và kim loại nặng.

– Thiết bị hệ thống lọc xử lý nước thải sản xuất đá

       + Bơm lọc ly tâm: 02 bộ hoạt động luân phiên, tiếp nhận tín hiệu từ phao mức nước trong bể.

       + Phao tín hiệu mức nước trong bể: 02 bộ

       + Bồn lọc áp lực SUS304: 02 bộ

       + Hệ thống van điều khiển tự động lọc, súc rửa hệ thống: 02 bộ

dây chuyền xử lý nước thải sản xuất đá công nghiệp, đá mỹ nghệ

Bể chứa bùn hóa lý

Bùn hoá lý từ bể lắng bùn hoá lý dây chuyền xử lý nước thải sản xuất đá công nghiệp, đá mỹ nghệ được chuyển vào chứa trong bể nén bùn. Bể có tác dụng ổn định bùn, nén cô đặc bùn lại. Nước dư sau khi lắng sẽ được chuyển về bể điều hòa tiếp tục xử lý;

Ưu điểm của hệ thống xử lý nước thải sản xuất đá công nghiệp, đá mỹ nghệ do Hưng Phương thiết kế:

  • Hệ thống xử lý nước thải tái sử dụng được cho dây chuyền sản xuất, sử dụng hiệu quả nguồn nước.
  • Tiết kiệm được chi phí mua nước và xử lý nước thải, giảm chi phí sản xuất
  • Dây chuyền công nghệ hoạt động hoàn toàn tự động, có cả chế độ bằng tay, vận hành đơn giản.
  • Sử dụng ít thiết bị, ít tiêu hao điện năng, hóa chất.
  • Công trình được thiết kế thi công linh hoạt bằng thép phủ composite, dạng module hợp khối hay bê tông cốt thép tùy vào điều kiện của nhà máy.
  • Chiếm ít diện tích, hoạt động an toàn
  • Khả năng nâng cao và mở rộng công suất hệ thống xử lý nước thải sản xuất đá công nghiệp, đá mỹ nghệ
Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *