CHƯƠNG 1 : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1. Sơ đồ công nghệ Trong bản vẽ CAD 1. Nguyên lý làm việc Nước thải ở mỗi dây chuyền sản xuất và nguồn nước phát sinh từ hoạt động sinh hoạt của công nhân được thu gom lại và cho chảy tự nhiên nhờ vào trọng lực qua bộ lọc rác thô. Rác thải có kích thước lớn gồm: cát đá vụn, gỗ, giấy, giẻ, nylon… sẽ được giữ lại tránh gây ra các sự cố trong quá trình vận hành ở các công trình sau như làm tắc bơm, đường ống dẫn đảm bảo an toàn và thuận lợi cho cả hệ thống trong quá trình vận hành.
Các rác thải này sẽ được lấy lên thường xuyên để tránh làm tắc lọc. Định nghĩa Tại mương lắng cát, tấm lọc rác tinh được lắp đặt nhằm giữ lại các rác thải có kích cỡ nhỏ hơn để hạn chế tối đa rác thải theo vào ngăn bơm, tăng cường khả năng bảo vệ bơm. Lượng rác tinh này được vớt lên định kỳ để duy trì tác dụng của tấm lọc rác. Nước thải sau đó được cho chảy tự nhiên qua bể cân bằng nhờ vào trọng lực.
Cấu tạo =================================================================(3) SVTH: ĐÀO VĂN ANH - lớp 13TDH2 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Đồ án môn học điều khiển logic GVHD: TS. Nguyễn Kim Ánh Hình 1.1: Mương lắng cát Cấu tạo của mương lắng cát gồm có: - Tấm lọc rác thô: dùng để giử lại các loại rác lớn từ bên ngoài vào để đưa ra nước mịn hơn; - Tấm lọc rác tinh: dùng để lọc các loại bùn và rác lại nhỏ làm cho chất lượng nước tốt hơn trước khi đưa vào bơm để bơm vào bể cân bằng; - Phao đo mức nước: phao này dùng để đo mức nước có trong mương lắng cát. Nguyên lý hoạt động Ban đầu khi bắt đầu hoạt động thì trong mướng lắng cát sẽ chưa có nươc nên làm cho phao trong bể sẽ hạ thấp xuống làm cho mạch điện trong phao sẽ hở ra, từ đó sẽ đưa tín hiệu đến van đưa nước vào sẽ mở ra làm cho nước từ ngoài chảy vào bể lắng cát. Khi nước trong bể đầy thì phao sẽ được đẩy lên làm cho mạch điện trong phao sẽ đóng lại, tín hiệu này sẽ được đưa tới làm cho van tự đọng đóng lại không cho nước vô tránh trường hợp tràng nước ra ngoài.
Tức là: Phao P01 có nhiệm vụ điều khiển van tự động (VTĐ1) đưa nước thải vào mương lắng cát, có một cảm biến đưa tín hiệu Digital 0 hoặc 1; khi tín hiệu ở mức 0 thì van tự động mở, tín hiệu ở mức 1 thì van tự động đóng; có nghĩa là van sẽ luôn mở cho đến khi nước trong mương lắng cát dâng lên làm phao P01 nổi lên làm kín mạch dòng điện sinh ra làm van đóng lại. Bể cân bằng a. Định nghĩa Tại bể cân bằng, một dàn ống sục khí được bố trí dưới đáy với mục đích là khuấy trộn, tại đây nước thải được trộn lẫn, làm đồng đều các thành phần (BOD, COD, pH, N, P, Nhiệt độ…). Do tính chất nước thải thay đổi theo từng giờ sản xuất và tùy vào tính chất nước thải của từng công đoạn nên bể cân bằng rất cần thiết trong việc điều hòa nồng độ và lưu lượng nước thải, làm giảm kích thước và tạo chế độ làm việc ổn định liên tục cho các công trình phía sau, tránh sự cố quá tải.
Ngoài ra bể cân bằng còn có mục đích là giảm bớt sự dao động hàm lượng các chất bẩn trong nước thải, làm giảm và ngăn cản lượng nước thải có nồng độ các chất độc hại cao đi trực tiếp vào các công trình xử lý sinh học. Cấu tạo Cấu tạo của bể cân bằng gồm có: - Hai phao để đo mức nước cao và mức nước thấp trong bể cân bằng; - Hai máy bơm nước: dùng để bơm nước từ bể cân bằng lên bồn định lượng; - Hai máy sục khí: máy sục khí có tác dụng là trộn lẫn nước và các loại tạp chất có trong nước như (BOD, COD, pH, N, P, Nhiệt độ…) để dễ dàng xử lý hơn. =================================================================(4) SVTH: ĐÀO VĂN ANH - lớp 13TDH2 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Đồ án môn học điều khiển logic GVHD: TS. Nguyễn Kim Ánh Hình 1.2: Bể cân bằng c.
Nguyên lý hoạt động Khi nước trong bể lắng cát chảy vào bể cân bằng thì mực nước trong bể cân bằng sẽ được đo bởi hai phao mức thấp và phao mức cao. Hai phao P2 và P3 có nhiệm vụ điều khiển máy sục khí MSK1 và máy bơm B1và B2. P2 cảm biến mức thấp, khi mực nước trong bể cân bằng xuống mức thấp hơn so với phao P2 thì mạch điện trong phao P2 sẽ hở ra nên không có tín hiệu nào được gửi đi nên hai máy bơm B1,B2 và máy sục khí MSK1 sẽ không hoạt động. Còn khi mự nước lên bằng hoặc cao hơn phao P2 thi mạch điện trong phao sẽ đống lại nên có tín hiệu Digital từ P2 gửi đi thì khởi động B1 nếu mà mực nước đi xuống thì ngừng bơm.
Khởi động MSk1 nếu mực nước đi xuống thì ngừng sục khí. P3 cảm biến mức cao, khi mực nước trong bể cân bằng thấp hơn phao P3 thi mạch điện trong phao P3 sẽ hở ra nên sẽ không có tín hiệu gì gửi đi. Còn khi mực nước trong bể bằng hoạc cao hơn phao P3 thì mạch điện trong phao se kín mạch nên có tín hiệu Digital từ phao P3 gửi đi thì cả hai bơm B1 và B2 khởi động. Khi mực nước giảm thì reset B1 cho B2 hoạt động.
Không có trường hợp nước tràn vì nước chảy qua bể cân bằng từ mương lắng cát bằng trọng lực mà P1 đã kiểm soát lượng nước vào. Bồn định lượng a. Bồn định lượng: Là nơi điều tiết nước chảy vào chảy vào bể trung hòa, làm cho nước chảy vào bồn trung hòa không vượt mức cho phép. =================================================================(5) SVTH: ĐÀO VĂN ANH - lớp 13TDH2 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Đồ án môn học điều khiển logic GVHD: TS.
Nguyễn Kim Ánh b. Cấu tạo của bồn Bồn định lượng: có hai ngăn nhằm không để cho nước chảy qua bồn trung hòa quá nhiều, nước được bơm thừa lên sẽ tự động chảy xuống lại bể cân bằng. Nguyên lý hoạt động của bồn Từ bể cân bằng nước thải được bơm lên bồn định lượng bởi 1 trong 2 bơm B1 và B2 rồi cho chảy tự nhiên xuống bể trung hòa. Nếu lượng nước được bơm lên ngắn thứ nhất bị tràn sang ngăn thứ hai, từ ngăn thứ hai nước thải sẽ tự động chảy về lại bể cân bằng.
Bể trung hòa pH a. Tổng quan Là nơi xử lý cân bằng tính axit/bazo trong nước thải, đảm bảo cho độ pH trong nước thải luôn duy trì ở mước cho phép. Mục đích của bể này dùng để tránh được hiện tượng ăn mòn, phá hủy vật liệu của hệ thống ống dẫn, công trình thoát nước, cũng như đảm bảo độ pH cho phép của ngồn nước tiếp nhận như sông, ngòi, ao hồ, nước thải công nghiệp có tính axit. Cấu tạo của bể trung hòa Gồm các bộ phận chính như sau: Hình1.3 : Cấu tạo của bể trung hòa pH - Bồn chứa axit , - Bồn chứa bazo, - Máy khuấy, - Máy bơm, - Phao để đo mức nước cao và mức nước thấp trong bể, =================================================================(6) SVTH: ĐÀO VĂN ANH - lớp 13TDH2 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Đồ án môn học điều khiển logic GVHD: TS.
Nguyễn Kim Ánh - Sensors pH. Nguyên lý làm việc Phao P4 có nhiệm vụ điều khiển máy khuấy MK1 và bơm B1, B2, van tự động V3_V4 cảm biến mức thấp, khi mực nước trong bể cân bằng xuống mức thấp hơn so với phao P4 thi mạch điện trong phao P4 sẽ hở ra nên không có tín hiệu nào được gửi đi nên hai máy bơm B1, B2 sẽ bơm và van tự động V3_V4 sẽ không hoạt động. Còn khi mự nước lên bằng hoặc cao hơn phao P4 thi mạch điện trong phao sẽ đóng lại nên có tín hiệu Digital từ P4 gửi đi thì hai bơm B1 và B2 sẽ không bơm và van V3_V4 sẽ đóng lại. P4 kết hợp với thiết bị đo pH chuyên dụng với thang đo 14 để điều khiển MK2 và MK3 cũng như các bơm AX và BZ.
Khi pH trong nước nhỏ hơn 6,5 thì bơm bazo hoạt động, bơm bazo từ bồn bazo vào bể. Đồng thời máy khuấy trong bể hoạt động; bazo được bơm cho đến khi pH trong nước đạt mức cho phép. Khi pH trong nước lớn hơn 7.5 thì bơm axit hoạt động, bơm axit từ bồn axit vào bể đồng thời máy khuấy hoạt động. axit được bơm cho tới khi pH trong nước thải đạt mức cho phép.
Cụ thể như sau: - Độ pH nhỏ hơn 3.5 thì khởi động BZ1, BZ2 và MK3; - Độ pH nằm trong khoảng (3.5) thì khởi động BZ1 và MK3; - Độ pH trong khoảng (7.5) thì khởi động MK2 và AX1; - Độ pH nhở hơn 10.5 thì khởi động AX1, AX2 và MK2; - Độ pH trong khoảng (6.5 thì reset MK1 cũng như reset (mở) van V3_V4. Nước sau khi xử lý xong sẽ được xả qua bể lắng. Sau khi nước được xả qua bể lắng thì V3_V4 đóng lại 1. Định nghĩa Bể lắng dùng để tách các tạp chất thô ra khỏi nước thải và lắng diễn ra dưới tác dụng của trọng lực.
Bể lắng có vai trò loại bỏ các tạp chất dạng huyền phù thô ra khỏi nước. Đồng thời tại đây một phần cặn lơ lửng có trong nước thải sẽ tách ra và lắng xuống đáy bể. Để tiến hành quá trình này bể lắng thường được thiết kế theo kiểu ngang hoặc đứng. Chất PAC sẽ được châm vào với một liều lượng nhất định và được kiểm soát chặt chẽ bằng bơm định lượng hóa chất để bổ trợ cho quá trình keo tụ các hạt cặn lắng.
Các hạt cặn lắng này sẽ kết dính và hình thành nên những bông cặn có kích thước và khối lượng lớn hơn gấp nhiều lần so với những hạt cặn lắng ban đầu giúp chúng lắng tốt hơn tạo thành lớp bùn cặn dưới đáy bể lắng. Phần bùn này sau đó sẽ được =================================================================(7) SVTH: ĐÀO VĂN ANH - lớp 13TDH2 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Đồ án môn học điều khiển logic GVHD: TS. Nguyễn Kim Ánh bơm ra bể chứa bùn. Phần nước phía trên của bể lắng sẽ được cho chảy tự nhiên qua bể vi sinh nhờ vào trọng lực.
Cấu tạo: Trong dự án này ta dùng loại bể lắng ngang.4: Bể lắng ngang Bể lắng ngang là bể có hình chữ nhật. có hai hay nhiều ngăn hoạt động đồng thời. Nước chuyển động từ đầu này đến đầu kia của bể. Chiều sâu của bể lắng H= 1,5-4m, chiều dài L= (8-12)xH, chiều rộng B= 3-6m.