Danh mục sản phẩm
000 111 111 222 222
Xử lý nước thải giải pháp dành cho nhà máy.

HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI RỬA NGƯỢC CHO NHÀ MÁY

BACKWASH WASTE WATER TREATMENT OF WATER PLANT

TBE Technical Team1, TBE Automation Group2,
1 Công Ty TNHH SX TM XNK   DV THIÊN BẢO. (E-mail: info@tbe.vn)
2Phòng kỹ thuật dự án công ty THIÊN BẢO (E-mail: support@tbe.vn)

 

Tóm tắt: Nguồn nước ô nhiễm có ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe con người, tác hại của nó tỉ lệ với người mắc bệnh cấp và mãn tính như viêm màng kết, tiêu chảy, ung thư...  ngày càng tăng. Việc xử lý nguồn nước trướckhi đưa vào sử dụng trong sinh hoat là rất cần thiết đối với sức khỏe của con người. Xử lý bằng hóa học là phương pháp luôn đảm bảo cho chúng ta nguồn nước đầu ra có chất lượng cao và đạt tuyệt đối các tiêu chuẩn về: Oxy hóa học (COD), chất rắn lơ lưởng (TSS), PH, độ màu...  Hệ thống xử lý nước thải  rửa ngược này bao gồm các phản ứng hóa học diễn ra giữa chất ô nhiễm và hóa chất thêm vào, quátrình gồm có: lọc thô, tạo kết tủa, lắng-lọc và lọc tinh.

Abstract: The polluted water has impacted on human ’s health seriously. There are many diseases caused by itspolution, including diarrhea in acute and chronic, cancer.. etc increasing day by day. Therefore, wastewater treatmentbefore using is very important. Treatment by chemical  methods is good at covering with COD, TSS, pH color ofwater,.. etc acceptable indicaters. This backwashing refers to chemical reaction between polluted sources and addingliquid, theprocess includes raw filter, precipitating, deposition filter and crystal filter.

I.  ĐẶT VẤN ĐỀ

Tài nguyên nước mặt: Là nước phân bố trên mặt đất, nước trong sông, suối, ao hồ, đầm lầy. Đặc điểm của tài nguyên nước mặt là chịu ảnh hưởng lớn từ điều kiện khí hậu và các tác động khác do hoạt động kinh tế của con người; nước mặt dễ bị ô nhiễm và thành phần hóa lý của nước thường bị  thay đổi; khả năng hồi  phục trữ lượng của nước nhanh nhất ở vùng thường có mưa. Tổng lượng dòng chảy sông ngòi  trung bình hàng năm của nước ta bằng khoảng 847 km3, trong đó tổng lượng ngoài vùng chảy vào là 507 km3 chiếm 60% và dòng chảy nội  địa là 340 km3, chiếm 40%. Tài nguyên nước mặt của nước ta tương đối  phong phú, chiếm khoảng 2% tổng lượng dòng chảy của các sông trên thế giới, trong khi đó diện tích đất  liền nước ta chỉ  chiếm khoảng 1,35% của thế giới. Tổng lượng dòng chảy năm củasông MêKông bằng khoảng 500 km3, chiếm tới 59% tổng lượng dòng chảy năm của các sông trong cả nước, sau đó đến hệ thống.

 

 

II.  GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

Hiện nay có rất nhiều hệ thống xử lý nước đã và đangđược áp dụng trên khắp toàn quốc. Xong hệ thống xử lýnước của nhà máy nước Yên Phụ - Hà Nội do hãng ODIS[1] cung cấp nổi bật hơn hẳn với tính năng tự động rửangược cho năng suất đạt tới 60 m3/giờ  - 1200m3/ngày.

III.  MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

•   Tìm hiểu về hệ thống xử lý nước nhà máy nước YênPhụ.

•   Đề xuất phương pháp pha chế hóa chất tự động thaycho phương pháp thủ công hiện tại.

IV.  TÁC HẠI KHI SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC BỊ Ô NHIỄM

Hậu quả chung của tình trạng ô nhiễm nguồn nước làtỉ lệ người mắc các bệnh cấp và mạn tính liên quan đếnô nhiễm nước như viêm màng kết, tiêu chảy, ung thư...ngày càng tăng. Người  dân sinh sống quanh khu vực ônhiễm ngày  càng mắc nhiều loại  bệnh tình nghi  là dodùng nước bẩn trong mọi  sinh hoạt. Ngoài  ra ô nhiễm nguồn nước còn gây tổn thất lớn cho các ngành sản xuất kinh doanh, các hộ nuôi trồng thủy sản.

Các nghiên cứu khoa học cũng cho thấy, khi sử dụngnước nhiễm asen để ăn uống, con người có thể mắc bệnh ung thư trong đó thường gặp là ung thư da. Ngoài  ra, asen còn gây  nhiễm độc hệ thống tuần hoàn khi  uống phải  nguồn nước có hàm lượng asen 0,1mg/l.  Vì  vậy,cần phải xử lý nước nhiễm asen trước khi dùng cho sinh hoạt và ăn uống.

Hình 1: Đau đầu - Bệnh thường gặp khi nguồn nước bị ô nhiễm

Người nhiễm chì lâu ngày có thể mắc bệnh thận, thầnkinh (Hình. 1), nhiễm Amoni, Nitrat, Nitrit gây mắc bệnhxanh da, thiếu máu, có thể gây ung thư. Metyl tert-butylete (MTBE) là chất phụ gia phổ biến trong khai thác dầulửa có khả năng gây ung thư rất cao. Nhiễm Natri (Na)gây bệnh cao huyết áp, bệnh tim mạch, lưu huỳnh gâybệnh về đường tiêu hoá, Kali, Cadimi gây bệnh thoái hoá.
 

 

 

 

A.  MÔ TẢ HỆ THỐNG

1)  CẤU HÌNH HỆ THỐNG: Hình. 3 là sơ đồ tổng quan về hệ thống.

 Hình 3: Mô hình tổng quan

 

Hệ thống thực tế được thể hiện ở hình. 4

Hình 4: Hình ảnh hệ thống thực tế

2)  BỘ ĐIỀU KHIỂN:  Toàn bộ hệ thống được giámsát  và điều khiển bởi  một  máy  tính trung tâm kết  nốivới  bộ điều khiển BC3150 của Beckhoff  [2]  thông quamạng truyền thông PROFIBUS. Mỗi trạm sẽ được điềukhiển bởi một bộ Profibus Slave để thu thập tín hiệu từcác cảm biến, công tắc áp suất hay nút nhấn.

Hình 5: Hình ảnh hệ thống thực tế

Đối với Beckhoff việc các bộ điều khiển kết nối vớimáy  tính trở nên dễ dàng hơn, đơn giản hơn và thuận.

 

4)  LỌC TINH:  Sau khi được kết tủa, nước thải đượcđưa qua các bộ SOLIQUATOR để lắng động các kết tủabẩn và đưa nước sạch ra ngoài xử lý tiếp. Ngay tại đầura của bộ SOLIQUATOR này được trang bị cảm biến độđục để đảm bảo rằng nước xử lý đạt chất lượng.

Khi  chất lượng đã đặt tiêu chuẩn so với  kết quả củabộ tài nguyên và môi trường, nước lọc có thể chuyển tớinơi  sử dụng. Ngược lại  khi  mà nước lọc chưa đạt  yêucầu sẽ được chuyển tới giai đoạn tiếp theo. Khử các tạpchất hữu cơ thông qua 4 bộ lọc Multi-Media. Hình. 7

Hình 7: Màn hình giao diện 4 bộ lọc Multi-Media

Các bộ lọc này sử dụng đá bazan nghiền nát và cátthạch anh được thiết kế tinh tế để loại  bỏ các chất hữucơ lơ lửng trước khi đưa qua sử dụng.

5)  RỬA NGƯỢC:  Trong quá trình khử các chất hữucơ lở lửng, quá trình rửa ngược diễn ra tự động để làmsạch các bộ lọc giúp cho năng suất của hệ thống đượcduy trì. Quá trình rửa ngược này có thể xảy ra khi  có một trong các trường hợp dưới đây:

•   Khi  có sự chệnh lệnh áp suất  giữa đầu ra và đầuvào của bộ lọc.

•   Sau một  khoảng thời  gian được đặt  trước từ máytính điều khiển trung tâm.

•   Hoặc được điều khiển bằng tay.

Quá trình xả rửa này được coi  là điểm nhấn của ODISso với các hệ thống lọc truyền thống khác với tổng cổng 6 giai đoạn:

•   Rửa ngược lần thứ nhất.

•   Rút nước.

•   Sối khí.

•   Chờ ổn định.

•   Rửa ngược lần thứ hai.

•   Xả trực tiếp.

Rửa ngược lần thứ nhất Quá trình này khiến nước sẽ bị  đẩy  ngược trở lại  bể chứa nước thải  thay  vì  lọc

 

Hình 9: Microsoft Visual Studio

Hình. 10 là giao diện chính của phần mềm giám sát.Tại  đây các thông số chính của hệ thống được hiển thịđầy đủ như trạng thái đóng mở của các van, độ đục hayáp suất,...

Hình 10: Giao diện màn hình chính

Tiếp đến là giao diện dùng để thiết  lập các thôngsố cho quá trình xả bùn.  Các thông số này  được tínhtrong phòng thí nghiệm từ giá trị  nguồn nước đầu vào.Hình.. 11

Hình 11: Giao diện thiết lập thông số quá trình xả

 

 

VII.  PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN

Trang bị hê thống tự động cung cấp hóa chất Polymertheo định lượng hoặc theo công thức do người vận hànhthiết lập trên phần mềm.

Điều này giúp giảm đi số lượng nhân viên vận hànhtrên máy. Đảm bảo duy trì đều đặn việc cung cấp hóachất vào bể chứa để xử lý bước tiếp theo là trộn với nướcđã qua lọc thô, sau đó tạo thành kết tủa lắng.

Bên cạnh đó, việc áp dụng công thức này  sẽ đượclưu lại  trong cơ sở dữ liệu để người  vận hành có thểbiết được công thức nào là hợp lý nhất cho hệ thống của mình.

TÀI  LIỆU
[1]  http://www.odisfiltering.com/.
[2]  http://www.beckhoff.com/.
[3]  Huỳnh Thái Hoàng, (2000), Hệ Thống Điều Khiển Thông Minh,Đại học Bách Khoa Tp. HCM

sông Hồng 126,5 km3 (14,9%), hệ thống sông Đồng Nai 36,3 km3 (4,3%), sông Mã, Cả, Thu Bồn có tổng lượng dòng chảy xấp xỉ nhau, khoảng trên dưới 20 km3 (2,3 - 2,6%), các hệ thống sông Kỳ Cùng, Thái  Bình và sông Ba cũng xấp xỉ nhau, khoảng 9 km3 (1%), các sông còn lại là 94,5 km3 (11,1%) Với nguồn nước mặt dồi dào, nó góp phần lớn trong việc cung cấp nước sạch sử dụng trong các lĩnh vực nông nghiệp, công nghiệp, xây dựng, dân dụng, giải trí và môi trường. Hầu hết tất cả các hoạt động đều cần nước sạch. Tuy nhiên lượng nước này đang ngày càng suy giảm và ô nhiễm. Trong khi  đó dân số ngày càng tăng làm cho nhu cầu sử dụng nước sạch càng cao, dẫn đến tịnh trạng nhu cầu sử dụng nước đã vượt cung. Chính những sự cần thiết và cấp bách trên, việc cải thiện nguồn nước sạch phục vụ cho sinh hoạt của con người ngày càng được quan tâm và coi trọng.

 

 

 

 

cột sống, đau lưng. Hợp chất hữu cơ, thuốc trừ sâu, thuốc diệt  côn  trùng,  diệt  cỏ,  thuốc  kích  thích  tăng  trưởng,thuốc  bảo  quản  thực  phẩm,  phốt  pho...  gây  ngộ  độc,viêm gan, nôn mửa.

Tiếp xúc lâu dài sẽ gây ung thư nghiêm trọng các cơquan nội  tạng. Chất tẩy trắng Xenon peroxide, sodiumpercarbonate gây viêm đường hô hấp, oxalate kết hợp vớicalcium tạo ra calcium oxalate gây đau thận, sỏi mật. Vikhuẩn, ký  sinh trùng các loại  là nguyên nhân gây  cácbệnh đường tiêu hóa, nhiễm giun, sán. Kim loại  nặngcác loại:  Titan, Sắt, chì, cadimi, asen, thuỷ  ngân, kẽmgây đau thần kinh, thận, hệ bài  tiết, viêm xương, thiếu máu,  ngộ  độc,  viêm  gan,  nôn  mửa.  Tiếp  xúc  lâu  dàisẽ gây ung thư nghiêm trọng các cơ quan nội tạng. Chấttẩy trắng Xenon peroxide, sodium percarbonate gây viêmđường hô hấp, oxalate kết hợp với calcium tạo ra calciumoxalate gây đau thận, sỏi  mật. Vi  khuẩn, ký sinh trùngcác loại  là nguyên nhân gây các bệnh đường tiêu hóa,nhiễm giun, sán. Kim loại nặng các loại: Titan, Sắt, chì,cadimi, asen, thuỷ ngân, kẽm gây đau thần kinh, thận,hệ bài tiết, viêm xương, thiếu máu.

V.  QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI RỬA NGƯỢC

Hình 2: Quy trình xử lý

Quá trình xử lý  được chia ra làm 6 giai  đoạn nhưtrong Hình. 2. Hầu hết các quá trình trên đây đều đượcphần mềm giám sát quản lý và điều khiển hoàn toàn tựđộng. Bên cạnh đó vẫn còn một  quá trình trong bước chuẩn bị  hóa chất phản ứng còn thủ công chúng ta sẽcùng đi tiếp để xem hoạt động và hướng cải tiến đề xuất cho hệ thống tối ưu nhất.

 

 

 

tiện hơn. Cùng tham khảo hình. 5 để chúng ta có cáinhìn tổng quan hơn về giải  pháp này. Chỉ  đơn giản làmột máy tính bất kỹ chạy hệ điều hành Window đượcgắn thêm một  card PCi  Profibus Master  của Beckhoffsau đó có thể kết nối  với  các trạm Profibus khác trongmạng với khoảng cách lên tới > 1km.

Bên cạnh đó, các bộ điều khiển được lập trình theotiêu chuẩn IEC61131-3 khiến cho việc tương tác giữangười dùng và máy tính cũng như bộ điều khiển trở nêndễ dàng, người  dùng sẽ cảm nhận được sự quen thuộckhi đã sử dụng qua một hãng PLC bất kỳ.

3)  CƠ CẤU  CHẤP HÀNH:  Với  đa dạng nhà cungcấp nổi  tiếng từ các máy  bơm chính với  công suất  60m3/hr  của hãng ABS, biến tần 18.5kW của DANFOSS,máy bơm khí của MAPRO, các bơm định lượng với côngsuất  12,3 lit/hr  của ProMinent  cho tới  các van xả củaTyco Raphael. Tất cả tạo nên một hệ thống hoàn chỉnh và ổn định.

 

B.  CÁC QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Hệ thống xử lý nước thải rửa ngược có thể cung cấptrực tiếp cho các hộ dân quanh khu vực hoặc là đầu vàocủa hệ thống sử lý nước thải  khác. Xong các quy trìnhvẫn không thay đổi.

1)  NƯỚC NGUỒN:  Có thể nào đầu ra của một hệthống xử lý nước thải khác, hoặc nước măt hồ cũng nhưnước từ các giếng khoan trong nhà máy. Sau đó nướctrước khi  xử lý sẽ được chứa vào một bể chuẩn bị  choquá trình tiếp theo.

Hình 6: Nước mặt hồ

2)  LỌC THÔ:  Giai  đoạn này  các chất  bẩn rắn cókích thước lớn như lá cây, bao ni lông,... sẽ được bộ xửlý Hidrocyclone xoáy li tâm đẩy ra ngoài thông qua van xả.

3)  PHẢN ỨNG: Đây là giai đoạn hóa chất được tiêm vào ống dẫn nước thải. Sau quá trình lọc thô, trong nướcxử lý còn chứa các hạt bẩn li  ti. Các hạt này sẽ khôngđược bộ lọc thô giữ lại  chính vì  vậy  cần phải  có biệnpháp thu gom chúng. Ở đây ODIS lựa chọn giải  pháphóa chất  Polymer  trộn chung nước xử lý  để tạo thành các kết tủa của các hạt bẩn.

 

 

 

 

 

 

 

 

từ trên xuống dưới  trong bộ lọc multi-media. Việc đẩynước đi  ngược trở lại  so với  ban đầu khiến cho các hạthữu cơ trong quá trình lọc bị  đẩy ra ngoài, làm cho bộlọc xử lý tốt hơn không bị tình trạng kẹt hay tắc nghẽn bộ lọc.

Rút nước Sau lần rửa ngược đầu tiên, nước trong bộlọc sẽ tự động rút về độ cao an toàn so với đỉnh của bộ lọc để chuẩn bị cho quá trình sối khí.

Sối khí Quá trình rửa ngược sử dụng kỹ thuật sối khí ngược để tăng hiệu quả của chu kỳ rửa và cải thiện hiệu suất lọc. Việc này được thực hiện bởi một quạt khí giúpđánh bật các hạt cứng đầu từ bộ lọc.

Chờ ổn định Đây là giai đoạn chờ ổn định trong cácbộ lọc để chuẩn bị cho lần rửa ngược thứ hai.

Rửa ngược lần thứ hai Quá trình này để loại bỏ nốtcác thành phần lơ lửng còn lại trong bộ lọc.

Xả trực tiếp Quá trình này diễn ra sau khi rửa ngượclần hai  kết thúc để loại  bỏ các cặn bẩn trong quá trìnhrửa ngược sinh ra.

6)  NƯỚC Đà QUA XỬ  LÝ:  Là nước đạt  các tiêuchuẩn QCVN 08-MT:2015/BTNMT do Tổ soạn thảo quychuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước biên soạn,sửa đổi QCVN 08:2008/BTNMT; Tổng cục Môi trường,Vụ Khoa học và Công nghệ, Vụ Pháp chế trình duyệt,ban hành theo Thông tư số 65 /2015/TT-BTNMT ngày21 tháng 12 năm 2015 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường

Hình 8: Nước sạch đã qua xử lý

C.  MỘT SỐ HÌNH ẢNH CỦA HỆ THỐNG GIÁM SÁT TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Toàn bộ giao diện giám sát của hệ thống được thiếtkế sử dụng công cụ lập trình Visual  Studio ( Hình. 9 )kết hợp với phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu SQL Server.Giao diện thân thiện giúp người vận hành dễ dàng thao tác hơn.

 

 

Hình. 12 là giao diện cài  đặt  các thống số cho bộđiều khiển PID [3]  để van đóng mở sao cho luôn duytrì áp suất trong các SOLIQUATOR xấp xỉ 2 bar.

Hình 12: Giao diện thiết lập thông số bộ điều khiển PID

Cuối  cùng là giao diện của các cảnh báo khi  có bất kỳ sự cố gì xảy ra.

Hình 13: Giao diện cảnh báo khi có sự cố

VI.  ƯU VÀ KHUYẾT ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG

Ưu điểm:  đây  là hệ thống xử lý  nước hiện đại, vớinăng suất làm việc cao, nước xử lý đầu ra có thể sử dụngtrực tiếp không cần qua bất kỳ khâu nào khác.

Khuyết điểm: tuy nhiên khâu chuẩn bị  Polymer cònthủ công vẫn cần người  cấp hóa chất  bằng tay  vào bểchứa hóa chất.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LIÊN HỆ
 
 

Sử dụng các thiết bị hiện đại hàng đầu, đội dự án TBE Team (tbe.vn) chúng tôi tự tin đem lại hệ thống giám sát ổn định với chi phí cạnh tranh nhất cho khách hàng. Để tìm hiểu thêm chi tiết về dự án cũng như thông tin về sản phẩm các bạn có thể email tới địa chỉ: info@tbe.vn - support@tbe.vn hoặc truy cập website: www.tbe.vn

Nếu bạn có nhu cầu tư vấn, khảo sát và thực hiện dự án tương tự, đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi tại:
 

CTY TNHH SX TM XNK & DV THIÊN BẢO
824/21 Sư vạn hạnh, Phường 13, Quận 10, TPHCM
Email:          info@tbe.vn­
Website:     www.tbe.vn
Điện thoại: (84) (08) 6676 1848
Fax:            (84) (08) 6261 1448
Hotline: 0909 536 696 (Mr.Vi)

 

BẢN ĐỒ LIÊN HỆ

 

Liên hệ ngay