phân tích chi phí - lợi ích của việc sử dụng khí biogas từ quá trình xử lý nước thải cho việc sấy khô tinh bột mì ở nhà máy sản xuất tinh bột mì quảng ngãi.

1.4 NỘI DUNG ĐỒ ÁN Tìm hiểu quy trình chế biến tinh bột khoai mì của DNTN Phan Hữu Đứctừ đó đề xuất ra công nghệ xử lý nước thải hợp lý và tính toán các công trình đơn vị..  Khí thải t

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Việt Nam đang trên con đường hội nhập nền kinh tế thế giới, nên đòi

hỏi phải nổ lực rất nhiều để phát triển kinh tế, xã hội và vấn đề bảo vệ môitrường Ngoài phát triển các ngành công nghiệp khác thì ngành chế biến lươngthực thực phẩm đóng vai trò quang trọng thị trường trong nước và xuất khẩu.Tây Ninh là tỉnh nằm phía Tây Nam của tổ quốc, nằm trong vùng kinh tế trọngđiểm phía Nam, thế mạnh của tỉnh là phát triển ngành công nghiệp chế biến lươngthực thực phẩm trong đó có ngành chế biến tinh bột khoai mì vừa góp phần pháttriển nền kinh tế của tỉnh vừa giải quyết việc làm cho người dân địa phương Tuynhiên bên cạnh đó thì ngành chế biến tinh bột khoai mì cũng gây ô nhiễm môitrường rất nghiêm trọng nếu không quản lý nguồn thải một cách chặt chẽ

Do đặc tính của nước thải tinh bột khoai mì vừa mang tính axít cao, pHthấp, nồng độ ô nhiễm hữu cơ và cyanua cao… Cần xử lý nước thải đạt tiêu chuẩncho phép xả thải trước khi thải vào nguồn tiếp nhận

Vì vậy việc nghiên cứu và thiết kế ra công nghệ xử lý nước thải tinh bộtkhoai mì vừa mang tính hiệu quả xử lý cao vừa mang tính kinh tế, không chỉ ápdụng riêng ở Tây Ninh mà còn có thể nhân rộng mô hình trong cả nước là yêu cầucấp thiết hiện nay

1.3 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho DNTN chế biến tinh bột khoai mìPhan Hữu Đức, Ấp Suối Dộp, xã Thái Bình, huyện Châu Thành tỉnh Tây Ninh vớicông suất 300 m3/ngày Yêu cầu đạt tiêu chuẩn loại A theo TCVN 5945 – 2005

1.4 NỘI DUNG ĐỒ ÁN

Tìm hiểu quy trình chế biến tinh bột khoai mì của DNTN Phan Hữu Đứctừ đó đề xuất ra công nghệ xử lý nước thải hợp lý và tính toán các công trình đơn

vị Với công suất 300 m3/ ngày thì Doanh nghiệp đã thải ra nguồn nước thải có đặctính axít cao, pH thấp (4,2 – 4,8), ngoài ra ô nhiễm hữu cơ rất cao BOD5 (5000 –

10500 mg/l), COD (6000 – 15520 mg/l), SS (300 – 1571,5 mg/l) và CN- (2 – 6mg/l) nhưng có khả năng dễ phân huỷ sinh học Với nguồn nước thải này cần phảiđược xử lý trước khi xả thải vào nguồn tiếp nhận để không ảnh hưởng đến sứckhỏe cộng đồng địa phương, tuân thủ pháp luật và tạo nếp sống thân thiện môitrường

Với chi phí xử lý cho 1m3 nước thải là 3.191 (đồng/ ngày) và đảm bảo vềmặt tiêu chuẩn xả thải ra môi trường (loại A theo TCVN 5945 – 2005) mà doanhnghiệp có thể áp dụng

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN TINH BỘT KHOAI MÌ

VÀ DNTN CHẾ BIẾN TINH BỘT KHOAI MÌ

PHAN HỮU ĐỨC - TÂY NINH

2.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN TINH BỘT KHOAI MÌ

Việt Nam là quốc gia đứng thứ 16 trên thế giới về sản lương khoai mì.Theo tài liệu thống kê của năm 2002 sản lượng tinh bột khoai mì nước ta đạt đến

500000 tấn, tương đương 1,6 triệu tấn củ mì tươi Trong những năm tưới sản lượngtăng đáng kể

Theo Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn dự báo sản lượng chếbiến tinh bột khoai mì năm 2010 của nước ta đạt đến 600000 tấn sản phẩm

2.1.1 Thị trường

2.1.1.1 Tinh bột mì được sử dụng trong các ngành công nghiệp

Tinh bột mì được dùng nhiều trong các ngành công nghiệp hoặc dướidạng tự nhiên hoặc dưới dạng biến đổi Một số ứng dụng quan trọng của tinh bột

mì như sau:

- Công nghệ dệt : Hồ, định hình, in và hoàn tất

- Công nghệ giấy : Làm bóng và tạo lợp phủ bề mặt

- Công nghệ thực phẩm : Tăng tính đồng nhất và độ đậm đặc của sảnphẩm nhờ tính hồ hoá Tinh bột cũng được sử dụng trong chế biến thực phẩm như

mì, bánh nướng, bánh quy, xúc xích, bột nêm, kem, kẹo

- Sản xuất men : Dùng sản xuất men thực phẩm cho người, gia súc, cònlàm men bánh mì bằng phương pháp dùng đường từ sản xuất tinh bột để sản sinhvà kích thích tăng trưởng men.

2.1.1.2 Thị trường nước ngoài

Nhu cầu trên thế giới ngày một tăng, theo số liệu của các nhà sản xuấttinh bột mì trên thế giới thì nhu cầu của bột mì đã và tăng lên trong nhiều nămqua Ngoài ra một số nước sản xuất chính dần chuyển qua giai đoạn sản xuấtthành phẩm lấy tinh bột mì làm nguyên liệu như : Indonesia, Thailand… Cho nênxuất khẩu tinh bột mì vẫn chưa đáp ứng nhu cầu tăng trên thị trường thế giới

- Mậu dịch thế giới (Bột tinh và thô) : 66.164.000 tấn/năm

- Mậu dịch Châu Á (Bột mì và thô) : 36.199.000 tấn/năm

(Nguồn: R.H Howeler, 1995 (Theo FAQ Year Book), Hiệp hội Mìø Thái lan)

Thị trường Trung Quốc, có nhu cầu bột mì rất lớn Hàng năm nhu cầutương đương 1.000.000 tấn, đáp ứng cho nhu cầu ngày càng tăng các ngành côngnghiệp : dệt, giấy, bánh kẹo, thực phẩm, thức ăn gia súc…

Việt Nam có một lợi thế cạnh tranh không nhỏ trong việc xuất khẩu tinhbột mì sang Trung Quốc

2.1.1.3 Thị trường trong nước

Nhu cầu bột mì trong nước ngày càng tăng do càng ngày càng có nhiềunhà máy sản xuất, nhiều ngành sản xuất cần sử dụng bột mì làm nguyên liệu như :các nhà máy sản xuất bánh kẹo (Hải Hà, Hải Châu, Lam Sơn, Quảng Ngãi, BiênHòa, La Ngà, Bình Dương, Hiệp Hòa…) Các Nhà máy sản xuất bột ngọt,mỳ ănliền (A-One, Vedan, Ajinomoto, Miliket, Vion, Thiên Hương…); Các Nhà máygiấy (Tân Mai, Bãi Bằng, Tân Bình, Thủ Đức,…; Các xí nghiệp dược phẩm, các xínghiệp dệt … ở các tỉnh thành trong cả nước

Trong những năm tới, nhiều ngành công nghiệp phát triển, nhiều nhàmáy có nhu cầu nguyên liệu là tinh bột mì Hy vọng với chương trình đẩy mạnhcông nghiệp giấy, dệt của Chính phủ Việt Nam và các ngành công nghiệp khác thìnhu cầu tinh bột mì trong nước giai đoạn 2005 –2010 sẽ tăng mạnh.

2.2 TỔNG QUAN VỀ DNTN PHAN HỮU ĐỨC – TÂY NINH

2.2.1 Giới thiệu về DNTN Phan Hữu Đức

DNTN chế biến tinh bột khoai mì Phan Hữu Đức thành lập vào tháng 7năm 2002

 Tổng diện tích đất sử dụng là khoảng 70.000m2

 Tổng vốn đầu tư là 20 tỷ

 Số lao động bình quân : 50 người/tháng

Nhà máy và văn phòng làm việc thuộc Ấp Suối Dộp, xã Thái Bình,huyện Châu Thành tỉnh Tây Ninh

Bảng 2.1 : Các hạng mục công trình

3 Nhà ở cho công nhân 500

4 Bãi tập trung nguyên liệu 2000

Ngoài ra : Phòng bảo vệ, bể chứa nước và khu xử lý nước thải

Vị trí xây dựng của Doanh nghiệp cách xa khu dân cư tập trung, khôngcó các công trình công cộng và các di tích lịch sử Phía Nam cách nhà máy sảnxuất tinh bột khoai mì khoảng 1000 m.Về địa hình gần sông suối, kênh nên nguồnnước cấp rất thuận tiện cho việc sản xuất tinh bột khoai mì

Sản phẩm chế biến của Doanh nghiệp sẽ được cung cấp cho thị trường

chính là trong nước và xuất khẩu Thị trường trong nước chiếm khoảng (40%) sẽđược cung cấp cho các ngành công nghiệp như : công nghiệp giấy, mì gấu đỏ, thựcphẩm… Và xuất khẩu (60%) sang thị trường nước ngoài là : Trung Quốc, HồngKông, Malaisya…

Bã mì và bã mủ mì sau khi phơi khô, không để độ ẩm mốc sẽ trộn sửdụng cho mục đích chăn nuôi tại địa phương hay các địa bàn lân cận, còn vỏ mì sẽđược sử dụng làm phân bón sau khi ủ

 Điện : Định mức công suất sử dụng 50 kw/tấn sản phẩm

 Nước : Định mức sử dụng nước 4 m3/tấn sản phẩm

 Lượng nước tiêu thụ thưc tế của nhà máy : 4  72 = 288(m3/ngày)

 Nước thải từ công đoạn lắng tách tinh bột là : 192 (m3/ngày)

 Nước thải từ công đoạn rửa củ là : 96 (m3/ngày)

2.2.3 Đặc điểm công nghệ và lựa chọn thiết bị

2.2.3.1 Công nghệ

Doanh nghiệp sẽ lựa chọn theo mô hình hiện đại, cơ sở đánh giá đượctham khảo từ nguồn tài liệu nghiên cứu của F.A.O, tham quan các nhà máy trongtỉnh từ đó lựa chọn quy trình công nghệ tương đối hiện đại, tự động hóa cao đòi

hỏi công nhân vận hành có trình độ kỹû thuật chuyên môn cao Các thiết bị trongdây chuyền công nghệ có tính năng chất lượng phù hợp với nhu cầu nhằm tạo rasản phẩm tinh bột khoai mì có chất lượng với năng suất 18 tấn sản phẩm/ngày.

2.2.3.2 Thiết bị

Bảng 2.2 : Thiết bị máy móc

STT Danh mục – Qui cách ĐVT Số lượng Công suất

1 Phễu tiếp nhận củ mì tươi Bộ 1 3Hp

4 Máy rửa bằng thép không gỉ Cái 2 3Hp

7 Bơm bột bằng thép không gỉ Cái 10 4Hp

10 Bộ phận cấp liệu Cái 8

12 Bộ sấy điều khiển tự động Bộ 1

14 Tháp làm nguội + cyclone

nguội

15 Dây chuyền truyền động bột Bộ 1

17 Hộp điều khiển điện Bộ 1

19 Xe tải 5 – 10 chiếc Chiếc 3

20 Máy phát điện dự phòng Cái 1000 KVA

23 Máng tách lắng bột Máng 115

26 Cân hàm lượng tinh bột Cái 1

28 Thùng chứa, thiết bị đóng bao Bộ 1

2.2.4 Giới thiệu về công nghệ chế biến tinh bột khoai mì của nhà máy 2.2.4.1 Sơ đồ công nghệ chế biến tinh bột khoai mì

Khoai mì

Băng tải

Trống quay

Xử lý sơ bộ

Nước thải rửa củ

Đóng bao Kênh rạch Tây Ninh

Xơ bã xác mì

Khí thải

Xử lý khí thải

Xử lý nước thải

Hình 2.1 : Quy trình công nghệ chế biến tinh bột khoai mì

Mục đích chính của công nghệ sản xuất là lấy tinh bột một cách tối đabằng cách phá vỡ tế bào thực vật và tách tinh bột khỏi tạp chất hòa tan và khônghòa tan trong củ Quy trình chế biến tinh bột khoai mì được thực hiện qua nhữngcông đoạn sau :

Khoai mì tươi vận chuyển về nhà máy được cân để xác định khối lượngvà kiểm tra chất lượng Từ kho bãi, khoai mì sẽ được xe xúc đưa vào phễu để nạpnguyên liệu bố trí bàn gằng để đưa củ từ phễu rơi xuống băng tải nâng, băng tảinâng có nhiệm vụ chuyển khoai mì lên trống quay hình trụ Dọc theo băng tải thìcác nhân công theo dõi và loại bỏ những củ bị thối, rể cây hoặc các vật cứng cóthể gây hư hỏng cho thiết bị Tại trống quay các tạp chất như : Đất, cát, vỏ gỗ củmì… sẽ rơi xuống và thoát ra ngoài nhờ các khe hở bố trí dọc theo suốt chiều dàicủa trống quay Khi đến cuối trống quay thì khoai mì được đưa ra ngoài nhờ cáccánh dẫn bố trí dọc theo chu vi cửa thoát và rơi xuống máy nghiền

Máy nghiền trục cấu tạo gồm 2 trục nghiền hình trụ, bề mặt dạng răngcưa quay với tốc độ cao Máy nghiền có tác dụng phá vỡ các tế bào chứa tinh bộttạo sản phẩm đầu ra là hỗn hợp bã lỏng có kích thướt hạt rất nhỏ Tiếp theo hỗnhợp này sẽ được thu gom vào thùng chứa và bơm đến công đoạn li tâm trích ly Máy trích ly (là loại máy ly tâm dạng trượt) vận hành theo nguyên tắcvừa rữa vừa trượt Nhờ lực ly tâm mà các tạp chất nặng như : Vỏ, xơ sẽ trượt theobề mặt trống quay hình nón và đi ra ngoài từ phía đáy lớn, đồng thời bột được rữathoát ra ngoài theo lớp lưới phân loại Sau công đoạn trích ly, khoai mì biến thành

2 dạng : Dạng xác và dạng sữa tinh bột mì thô

 Dạng xác mì sẽ được băng tải đưa trực tiếp đến sân phơi bã hoặcđổ lên xe tải bán cho cơ sở làm thức ăn gia súc

 Dịch sữa tinh bột sẽ được đưa lên hệ thống máng lắng để lắng

tinh bột, tách nước mủ để được bột ướt 50 – 55% độ ẩm Bột ướtsau khi tách nước được cho vào máy đánh tơi và cấp định lượngvào hệ thống sấy Tại đây bột ướt sẽ được sấy khô và thu hồibằng hệ thống cyclon.

Tháp sấy làm việc theo nguyên tắc sấy thổi, nguồn tác nhân sấy khôngkhí nóng sinh ra từ lò đốt dầu điều, sẽ thoát ra khỏi tháp và phần bột được tách rakhỏi phần không khí trong các cyclon Phần bột khô được đưa đến cyclon làmnguội thu tinh bột mì có độ ẩm W = 13 – 14% Cuối cùng là tinh bột thành phẩmsẽ được đưa đến khâu đóng bao và nhập vào kho lưu trữ Sản phẩm sẽ được cungcấp ra tiêu thụ thị trường trong nước và xuất khẩu

2.2.4.2 Các nguồn ô nhiễm trong nhà máy

Nước thải

 Nước thải từ công đoạn rửa củ

Nước thải trong công đoạn này ít bị ô nhiễm bởi các hợp chất hữu cơ,nhưng chứa hàm lượng cát và chất bẩn vô cơ tương đối cao, có thể xử lý sơ bộ vàtái sử dụng cho khâu rửa củ, lưu lượng nước thải thường bằng 1,2 – 1,5 khối lượngcủ cần rửa

 Nước thải từ các công đoạn chế biến

Nước thải sinh ra trong quá trình chế biến (lọc lắng tinh bột) có nồng độ

ô nhiễm hữu cơ cao COD (6000 – 15520 mg/l), BOD5 (5000 – 10500 mg/l) Ngoài

ra trong nước thải còn có chứa dịch bào tamin, độc tố cyanua (HCN) cao (2 – 6mg/l), các men và một số nguyên tố vi lượng trong khoai mì, hàm lượng cặn lơlửng rất cao SS (300 – 1571,5 mg/l) do sự phân huỷ của các chất hữu cơ và do quátrình lên men axít nên pH thường dao động từ (4,2 – 4,8)

Khí thải

Các tác nhân gây ô nhiễm không khí chủ yếu là sản phẩm cháy củanhiên liệu đốt trong quá trình sấy tinh bột, nhiên liệu chủ yếu là dầu điều nên khísinh ra hơi nước, hydrocacbon (CxHy), O2, SOx, NOx và bụi Tuỳ thuộc vào nguyênliệu sản xuất và quy mô công nghệ và các loại thiết bị máy móc được nhà máy sửdụng mà các nguồn ô nhiễm không khí sinh ra:

 Khí thải từ nguồn đốt lưu huỳnh (trong công đoạn tẩy trắng bộtkhoai mì), thành phần chủ yếu là SO2 và lưu huỳnh không bị oxyhóa hết

 Khí thải từ lò đốt dầu (để lấy nhiệt sấy tinh bột) và máy phátđiện đã dùng nhiên liệu là dầu FO, dầu điều nên khí thải chứaNOx, SOx, CO và bụi…

 Mùi hôi thối sinh ra trong quá trình xử lý nước thải bằng phươngpháp ao sinh học, tự phân huỷ các chất thải rắn thu được khôngkịp thời hoặc từ sự lên men chất hữu cơ trong nước thải

Chất thải rắn sản xuất

Chất thải rắn là nguồn có khả năng gây ô nhiễm môi trường rất lớn, cácloại chất thải sinh ra trong quá trình chế biến tinh bột khoai mì gồm có:

 Vỏ củ mì dính đất cát và khối lượng sinh ra đạt tỷ lệ 3% nguyênliệu Và vỏ thịt và xơ bã khối lượng sinh ra đạt tỷ lệ 24% nguyênliệu, chứa nhiều nước độ ẩm 70 – 80%, lượng tinh bột còn lạitrong xơ bã rất dễ bị phân huỷ gây mùi chua và hôi thối

 Các bao bì phế thải

Bụi sinh ra trong quá trình sản xuất

Sau khi tinh bột được sấy khô sẽ được đưa đi đóng bao, do tinh bột đã

khô khối lượng hạt nhẹ nên rất dễ bay lên thành bụi, tuy không nhiều nhưng cóthể gây ảnh hưởng đến sức khoẻ cho người lao động đang làm việc

Những tác động tích cực và tiêu cực của nhà máy chế biến tinh bộtkhoai mì đến tình hình kinh tế - xã hội của địa phương

2.2.5 Tác động tiêu cực và tích cực của nhà máy

 Thu hút nguồn vốn đầu tư nước ngoài vào Việt Nam

 Góp phần thúc đẩy ngành công nghiệp chế biến tinh bột khoai mìcủa Việt Nam hoà nhập với các nước trên thế giới

2.2 5.2 Tác động tiêu cực

Ngoài những mặt tích cực của nhà máy xong trong quá trình sản xuấtgây ra những nguồn ô nhiễm như : Ô nhiễm nguồn nước, không khí, đất và chấtthải rắn làm ảnh hưởng đến đời sống, sức khoẻ của người dân và môi trường xungquanh khu vực cụ thể :

 Với các đặc tính của nước thải chế biến tinh bột khoai mì có hàmlượng COD, BOD5 cao ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển củaloài thuỷ sinh vật

 Nước thải có tính axít làm chua đất làm giảm sự sinh trưởng pháttriển của cây và xâm nhập đến nguồn nước ngầm

 Sự phân huỷ yếm khí của các hợp chất hữu cơ trong nước làm chonước bị chuyển thành màu đen, gây mùi hôi thối, làm mất mỹquan và tạo điều kiện cho loài gây bệnh phát triển gây thành dịchbệnh cho cộng đồng

CHƯƠNG 3 GIỚI THIỆU VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT

KHOAI MÌ TRONG THỰC TẾ

3.1 GIỚI THIỆU VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Theo quy định về môi trường, nước thải sản xuất buộc phải xử lý đạttiêu chuẩn cho phép mới thải vào nguồn tiếp nhận Hiện nay, để xử lý nước thảicó nhiễm nồng độ cao nên công nghệ xử lý thường kết hợp nhiều phương phápnhư : Phương pháp cơ học, hoá lý, hoá học và sinh học…

3.1.1 Xử lý bằng phương pháp cơ học

Thường áp dụng giai đoạn đầu của quá trình xử lý dùng để loại các tạpchất không tan, cả vô cơ lẫn hữu cơ trong nước Tuỳ theo đặc điểm của các loạicặn trong nước thải mà có thể áp dụng công trình sau đây : Song chắn rác, lướichắn rác, bể lắng, cyclon thủy lực, lọc cát và ly tâm Trong đó quan trọng nhất làquá trình: Sàng rác, lắng, lọc, Nhằm mục đích bảo vệ các thiết bị như : Bơm,đường ống

 Song chắn rác

Nước thải đi vào hệ thống xử lý phải qua song chắn rác nhằm giữ lạicác tạp chất thô như rác, túi nilong, vỏ cây, sỏi, cát… đảm bảo cho máy bơm cáccông trình và thiết bị xử lý nước thải hoạt động tốt Song chắn rác làm bằng sắttròn hoặc vuông (sắt tròn có 8 – 10 mm), thanh nọ cách thanh kia khoảng bằng

60 – 100 mm để chắn vật thô và (10 – 25 mm) để chắn vật nhỏ hơn, thiết bị chắnrác thường đặt nghiêng theo dòng chảy một góc (50 – 90o).Vận tốc dòng chảy

thường lấy khoảng (0.8 – 1m/s) để tránh lắng cát

 Lưới lọc

Sau song chắn rác, để có thể loại bỏ các tạp chất rắn có kích cỡ nhỏhơn, mịn hơn, ta có thể đặt thêm lưới lọc Các vật thải được giữ lại trên mặt lọc,phải cào lấy ra để tránh làm tắc dòng chảy Người ta còn thiết kế lước lọc hìnhthang trống cho nước chảy từ ngoài vào hoặc từ trong ra.Ngoài ra trước song chắnrác còn có khi lắp thêm máy nghiền để nghiền nhỏ các tạp chất

 Bể lắng cát

Trong thành phần cặn lắng nước thải thường có cát với độ lớn thuỷ lực(u  18 mm/s) Đây là các phần tử vô cơ có kích thước và tỷ trọng lớn Để đảmbảo cho các công trình xử lý nước thải hoạt động ổn định cần phải có công trìnhvà thiết bị lắng cát phía trước Dưới tác động của lực trọng trường các phần tử rắncó tỷ trọng lớn hơn nước sẽ được lắng xuống đáy bể trong quá trình chuyển động Bể lắng cát phải được tính toán với vận tốc dòng chảy trong đó đủ lớnđể các phần tử hữu cơ nhỏ không lắng được và đủ nhỏ để cát và các tạp chất rắnvô cơ giữ lại được trong bể, vận tốc dòng chảy trong bể không lớn hơn 0,3 (m/s)và không nhỏ hơn 0,15 (m/s) Các loại bể lắng cát thông dụng là bể lắng ngang,bể lắng đứng, bể thổi khí… Thiết kế 2 ngăn, một ngăn cho nước qua và một ngăncào cát sỏi lắng, hai ngăn này làm việc luân phiên

3.1.2 Xử lý bằng phương pháp hoá lý

Cơ sở xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý là dựa vào tính chất vậtlý của các chất bẩn có trong nước thải để tách chúng ra khỏi nước Các phươngpháp hoá lý thường ứng dụng để xử lý nước thải như : Keo tụ, hấp phụ, hấp thụ, côđặc, bay hơi, tuyển nổi …

Phương pháp đông tu tạo bôngï

Trong quá trình lắng cơ học chỉ lắng được các hạt chất rắn huyền phù cókích thước  10-2 mm, còn các hạt nhỏ hơn ở dạng keo không thể lắng được Ta cóthể làm tăng kích thước các hạt nhờ tác dụng tương hỗ giữa các hạt phân tán liênkết vào các tập hợp hạt để có thể lắng được Muốn vậy trước hết cần trung hòađiện tích của chúng, tiếp đến là liên kết chúng lại với nhau

 Đông tụ : Là quá trình trung hoà điện tích các hạt (hay là quá trình phá

vỡ tính bền vững của các hạt keo bằng cách đưa thêm chất phản ứng gọilà chất đông tụ)

 Các chất đông tụ là các muối sắt hoặc muối nhôm hay hỗn hợpcủa chúng Các muối nhôm gồm : Al(SO4)3.18H2O, NaAlO2,

Al2(OH)5Cl, KAl(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O, phổ biếnnhất là Al2(SO4)3 vì chất này hòa tan tốt trong nước, giá rẻ vàhiệu quả đông tụ cao ở pH = 5 – 7,5

 PCBA (polyclorua bazơ nhôm) : bằng tỷ lệ trung hoà có điều kiệnclorua nhôm bằng một bazơ, ta thu tỷ lệ OH Al cao hơn, tỷ lệ

này là 2,5 có thể thích hợp cho từng loại nước thải chưa xử lý Ưuđiểm của chất này : Kết bông nhanh, loại bỏ chất HCO tốt, giảmthể tích bùn

 Kết bông : Là sự tích tụ các chất đã phá vỡ độ bền, thành các cục nhỏ

sau đó thành các cục lớn hơn và có thể lắng được gọi là quá trình kếtbông Quá trình này có thể cải thiện bằng cách đưa thêm vào các chấtphản ứng gọi là chất trợ kết bông Tuy nhiên, quá trình kết bông chịu sự

chi phối của hai hiện tượng : Kết bông động học và kết bôngOrthocinetique

Phương pháp tuyển nổi.

Phương pháp này dựa trên nguyên tắc các phân tử phân tán trong nước

có khả năng tự lắng kém nhưng có khả năng kết dính vào các bọt khí nổi trên bềmặt nước Sau đó người ta tách các bọt khí cùng các phân tử dính ra khỏi nước Phương pháp này được dùng rộng rãi trong luyện kim, thu hồi khoángsản quý và trong xử lý nước thải

Quá trình này được thực hiện nhờ thổi không khí thành bọt nhỏ vàonước thải Các bọt khí dính các hạt lơ lững lắng kém và nổi lên trên bề mặt nướcthải Khi nổi lên các bọt khí tập hợp thành bông hạt đủ lớn, rồi tạo thành một lớpbọt chứa nhiều các hạt bẩn Có hai hình thức tuyển nổi:

 Sục khí với áp suất khí quyển (tuyển nổi bằng không khí)

 Bảo hoà không khí ở áp suất khí quyển sau đó thoát khí ra khỏinước áp suất chân không (tuyển nổi chân không)

Phương pháp hấp phụ.

Phương pháp này được dùng để loại bỏ hết các chất bẩn hoà tan vàonước mà phương pháp xử lý sinh học và các phương pháp khác không loại bỏ đượcvới hàm lượng rất nhỏ Thông thường đây là các hợp chất hoà tan có độc tính caohoặc các chất có mùi vị và màu khó chịu

Các chất hấp thụ thướng dùng là : Than hoạt tính, đất sét hoặc silicagel,keo nhôm, một số chất tổng hợp hoặc chất thải trong sản xuất như xỉ mạ sắt,…

Phương pháp trao đổi ion

Là quá trình trong đó các ion trên bề mặt của chất rắn trao đổi với cácion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau Các chất này gọi là

ionit (chất trao đổi ion) Chúng hoàn toàn không tan trong nước.

Phương pháp này dùng để loại bỏ ra khỏi nước các ion kim loại : Zn, Ca,

Cr, Ni, Pb, Hg, Mn, các hợp chất chứa asen, phospho,cyanua và chất phóng xạ.Các chất đổi ion có thể là các chất vô cơ hoặc hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên hoặctổng hợp

3.1.3 Xử lý bằng phương pháp sinh học

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là quá trình phân huỷ cácchất hữu cơ gây ô nhiễm thành các chất vô cơ và các khí đơn giản nhờ vào hệVSV có trong nước thải Các VSV này sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số chấtkhoáng làm nguồn dinh dưỡng để sinh trưởng và phát triển, tăng số lượng tế bàođồng thời làm sạch các chất hữu cơ hoà tan hoặc các hạt keo phân tán nhỏ

Phương pháp này được sử dụng sau khi loại bỏ các chất phân tán thô rakhỏi nước thải trong giai đoạn xử lý sơ bộ Đối với các tạp chất vô cơ có trongnước thải, thì phương pháp sinh học có thể khử các chất như : Sunfic, muối amon,nitrat… là các chất chưa bị oxi hoá hoàn toàn, sản phẩm của quá trình phân huỷ làcác khí: CO2, H2O, N2 và ion sunfat…

Ngày nay người ta xác định rằng, các VSV có thể phân huỷ được tất cảcác chất hữu cơ tổng hợp nhân tạo Các loại VSV thường có trong nước thải là vikhuẩn, nấm men, nấm móc, xoắn thể và xạ khuẩn, vi rút, thực khuẩn thể nhưngchủ yếu là vi khuẩn Vi khuẩn được chia làm hai nhóm :

Vị khuẩn dị dưỡng (Heterrotrophs) : Chúng sử dụng các hợp chất hữu

cơ làm nguồn cacbon dinh dưỡng và nguồn năng lượng để hoạt động sống, xây

Chất hữu cơ + NO3 CO2 + N2 + Năng lượng.

Chất hữu cơ + SO42- CO2 + H2S + Năng lượng

Chất hữu cơ Axít hữu cơ + CO2 + H2O + Năng lượng

CH4 + CO2 + Năng lượng

 Vi khuẩn tuỳ nghi : Loại này có thể sống trong điều kiện có hoặckhông có oxy

Vi khuẩn tự dưỡng (Autotrophs) : Loại vi khuẩn này có khả năng oxy

hoá chất vô cơ để thu năng lượng và sử dung khí CO2 làm nguồn cacbon cho quátrình sinh tổng hợp Trong nhóm này có vi khuẩn nitrat hoá, vi khuẩn sắt, vi khuẩnlưu huỳnh…

Các quá trình sinh học có thể diễn ra trong các khu vực tự nhiên hoặc cácbể được thiết kế và xây dựng để phục vụ cho việc xử lý một loại nước thải nào đó

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên

 Hồ sinh vật

Là ao hồ có nguồn nước tự nhiên, trong hồ sinh vật diễn ra quá trình oxihoá các hợp chất hữu cơ như : Vi khuẩn, tảo và các loại thuỷ sinh vật khác, tương

tự như quá trình làm sạch nguồn nước mặt Để hồ hoạt động bình thường cần phảigiữ pH và nhiệt độ tối ưu, nhiệt độ không được thấp hơn 60oC.

Theo bản chất quá trình sinh hoá mà chia hồ sinh vật ra các loại hồ sinh vật hiếukhí, hồ sinh vật tuỳ tiện và hồ sinh vật yếm khí

 Hồ sinh vật hiếu khí

Quá trình xử lý nước thải trong điều kiện đầy đủ khí oxi, oxi được cungcấp qua mặt thoáng và nhờ sự quang hợp của tảo Độ sâu hồ sinh vật hiếu khíkhông lớn khoãng từ 0,5 – 1,5 m

 Hồ sinh vật tuỳ tiện.

Có độ sâu từ 1,5 – 2,5 m, trong hồ sinh vật theo chiều lớp nước có thểdiển ra hai quá trình : Oxy hoá hiếu khí và lên men yếm khí các chất bẩn hữu cơ.Trong hồ sinh vật tuỳ tiện vi khuẩn và tảo có quan hệ tương hỗ đóng vai trò cơbản đối với sự chuyển hoá các chất

 Hồ sinh vật yếm khí

Có độ sâu trên 3 m, với sự tham gia của hàng trăm chủng loại vị khuẩn

kỵ khí Hiệu suất làm giảm BOD5 của hồ cao khoãng 70% Tuy nhiên nước thải rakhỏi hồ BOD5 vẫn còn cao nên hồ này chỉ áp dụng chủ yếu xử lý nước thải côngnghiệp rất đậm đặc và dùng hồ bậc 1 trong nhiều hệ thống hồ khác

 Cánh đồng tưới – cánh đồng lọc

Cánh đồng tưới là những khoảng đất canh tác, có thể tiếp nhận và xử lýnước thải Xử lý trong điều kiện này diễn ra dưới tác dung của VSV, ánh sáng mặttrời, không khí và dưới ảnh hưởng của các hoạt động sống thực vật, chất thải đượchấp thụ và giữ lại trong đất, sau đó các vi khuẩn có sẵn trong đất sẽ phân huỷ

chúng thành các chất đơn giản để cây trồng hấp thu Nước thải sau khi ngấm vàođất, một phần được cây trồng hấp thụ, phần còn lại chảy vào hệ thống tưới tiêu vàchảy ra sông

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo

 Bể Aerotank

Là bể chứa hổn hợp nước thải và bùn hoạt tính, khí được cấp liên tụcvào bể trộn đều nhằm giữ cho bùn ở trạng thái lơ lửng Bể có hệ thống cung cấpđầy đủ khí oxy để VSV hoạt động phân giải các hợp chất hữu cơ trong nước thải.Khí ở trong bể, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân để cho vi khuẩn cưtrú, sinh trưởng và phát triển lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính CácVSV, vi khuẩn ăn các hợp chất hữu cơ có trong nước thải, chất dinh dưởng (N, P)và chuyển chúng thành chất trơ không tan và thành tế bào mới

Nước thải sau khi qua bể Aerotank rồi qua tiếp bể lắng II, một phần bùntrong bể lắng II sẽ được tuần hoàn lại bể Aerotank nhằm duy trì mật độ vi sinh ,một phần bùn dư còn lại sẽ được đưa vào các công trình xử lý bùn cặn để xử lý Một số bể Aerotank thường gặp như : Bể Aerotank tải trọng thấp, bểAerotank tải trọng cao xen kẽ bể lắng bùn, bể Aerotank khuấy trộn hoàn toàn…

(Lương Đức Phẩm 2002).

 Bể lọc sinh học (Bioflter)

Bể locï sinh học là công trình xử lý nước thải, trong đó nước thải sẽ điqua vật vật liệu rắn có bao bọc một lớp màng VSV Bể lọc sinh học bao gồm cácthành phần chính như : Phần chứa vật liệu, hệ thống phân phối, hệ thống thu nướcsau khi lọc, hệ thống phân phối khí cho bể lọc

Màng bám dính là một quần thể VSV, chúng sử dụng và phân huỷ chấthữu cơ Xác VSV chết theo nước trôi ra khỏi bể được tách khỏi nước thải ở bểlắng II Để đảm bảo quá trình oxy hoá diễn ra ổn định, oxy được cấp cho bể lọcsinh học có thể là nhựa phastic, đá granit…

 Bể lọc sinh học kỵ khí

Quá trình xử lý kỵ khí là quá trình sử dụng các VSV trong điều kiệnkhông có oxy để chuyển hoá các hợp chất hữu cơ thành metan và các sản phẩmhữu cơ khác Quá trình này thường được ứng dụng để xử lý ổn định cặn và xử lýnước thải công nghiệp nồng độ BOD, COD cao

Lọc sinh học kỵ khí (giá thể cố định dòng chảy ngược) : Cột chứa đầuvật liệu rắn trơ (đá sỏi, than, tấm nhựa) là giá thể cố định cho vi sinh sống bámtrên bề mặt Dòng nước thải phân bố đều đi từ dưới lên tiếp xúc với màng vi sinhbám dính trên bề mặt giá thể, do khả năng bám dính tốt của màng vi sinh dẫn đếnlượng sinh khối trong bể tăng lên và thời gian lưu bùn kéo dài, thời gian lưu nướcngắn, có thể vận hành tải trọng cao Chất rắn không bám dính có thể lấy ra khỏibể bằng xả đáy và rửa ngược

 Bể UASB (Upflow AnaerobicSludge Blanket)

Dòng nước chảy từ dưới lên làm xáo trộn lớp cặn lơ lửng Nước thảiđược đưa trực tiếp vào dưới đáy bể và được phân phối đồng đều, sau đó chảyngược xuyên qua lớp bùn sinh ra hạt nhỏ (bông mịn) và các chất hữu cơ được VSVtiêu thụ ở đó

Các bọt khí CH4 và CO2 sinh ra và được thu bằng các chụp khí dẫn rakhỏi bể Để thu khí tập trung vào phểu không và ngăn lắng, cần thiết phải có tấmhướng dòng Nước thải tiếp theo đó sẽ diễn ra sự phân tách hai pha là pha lỏng và

pha rắn Pha lỏng được dẫn ra khỏi bể, còn pha rắn thì hoàn lưu lại lớp bông bùn Trước khi vận hành bể UASB cần xem xét thành phần tính chất nướcthải cần xử lý, hàm lượng chất hữu cơ (khi COD < 100 mg/l) trong nước thải thìviệc xử lý bằng bể UASB không thích hợp

3.1.4 Công trình xử lý cặn của nước thải

Bể tự hoại

Bể tự hoại là là công trình xử lý cặn nước thải gồm 2 chức năng: Lắngvà phân huỷ cặn lắng Cặn lắng giữ lại trong bể từ 3 – 6 tháng, dưới tá động củaVSV kỵ khí các chất hữu cơ được phân huỷ một phần tạo thành các chất khí, phầncòn lại tạo thành chất vô cơ

Bể lắng hai vỏ

Bể lắng hai vỏ là một loại bể chứa, mặt bằng dạng hình tròn hay hìnhchử nhật đáy hình chớp hay hình nón Phần trên của bể có màng lắng còn phầndưới là buồng tự hoại Bể lắng hai vỏ giải quyết một lúc hai nhiệm vụ : Lắng cặnvà lên men lắng cặn

Bể Metan

Bể Metan là kết quả của quá trình phát triển các công trình xử lý cặn.Đó là công trình có mặt bằng hình tròn hay hình chử nhật có đáy nón hay đáychớp đa giác có nắp đậy kính, ở trên cùng là chớp mũ để thu hơi khí

Cặn trong bể Metan được khoấy trộn đều và được sấy nóng nhờ thiết bịđặc biệt Cường độ phân huỷ các chất hữu cơ ở chế độ nóng cao hơn chế độ ấmkhoảng 2 lần, do đó thể tích của công trình cũng tương đối giảm xuống

Các phương pháp làm khô cặn nước thải

Bùn được thu hồi từ các bể lắng, đươc đưa qua bể nén bùn để tách nước

làm giảm thể tích rồi sau đó có thể làm khô rồi đem bỏ ở các bãi rác không phảixử lý Cặn có thể được làm khô bằng :

 Máy ép băng tải

Bùn được chuyển được từ bể nén bùn sang máy ép để gảm tối đa lượngnước có trong bùn Trong quá trình ép bùn ta cho vào một số polyme để kết dính

 Lọc ép

Thiết bị lọc ép gồm một số tấm lọc và vải lọc cặn ở giữa nhờ các trụclăn Mỗi một tấm lọc gồm hai phần trên và dưới, phần ở trên gồm vải lọc, tấmxôùp và ngăn thu nước thấm Phần dưới gồm ngăn chứa cặn, giữ hai phần có màngđàn hồi không thấm nước

3.1.1.5 Phương pháp khử trùng nước thải

Nhằm mục đích phá huỷ, tiêu diệt các loài vi sinh vật gây bệnh chưađược hoặc không thể loại bỏ trong quá trình xử lý nước thải

Sau xử lý sinh học trong điều kiện tư nhiên thì khử trùng có thể đạt đến99%, còn trong điều kiện nhân tạo thì có thể đạt 91 – 98% Đặt biệt trong quátrình xử lý kỵ khí đã tiêu diệt được nhiều vi sinh vật gây bệnh mà nguyên nhânchủ yếu là do sự có mặt của các axit béo bão hoà được tạo ra từ phản ứng  - oxyhoá trong dịch lên men này Các axit béo này thường kết hợp với hydro tạo ra axitoctanoic là chất kháng khuẩn rất mạnh

Phương pháp khử trùng thường được áp dụng là phương pháp Clo hoábằng Clorua vôi như sau :

 Khi cho Cl2 vào nước thải thì Clo sẽ phản ứng với nước theo phảnứng sau:

 Khi cho Clorua vôi vào nước thải thì Clorua vôi sẽ phản ứng vớinước theo phản ứng sau:

2CaOCl2 + 2H2O  Ca(OH)2 + CaCl2 + 2HCl

 Axit hypocloro HClO là một axit không bền, dễ bị phân huỷ theophản ứng:

3.2 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT KHOAI MÌ TRONG THỰC TẾ

3.2.1 Nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Tây Ninh

Trước hết nước thải được thu gom từ các phân xưởng sẽ qua bể lắng,trước khi chảy vào bể trung hoà Ơû bể trung hoà, dung dịch xút sẽ được đưa vàobể nhằm trung hoà các axít có trong nước thải Sau đó, nước thải được đưa vào hệhồ 2, 3, 4, 5, 6 và 7 để xử lý bằng phương pháp sinh học Để hiệu quả xử lý đượcnang cao, hệ hồ phải được nạo vét thường xuyên cũng như tăng độ sâu của hai hồđầu tiên nhằm tạo điều kiện tốt cho hoạt động yếm khí của vi khuẩn

Công nghệ xử lý này đã được áp dụng tại Nhà Máy Sản Xuất Tinh BộtKhoai Mì Tây Ninh và một số nhà máy khác Qua kết quả kiểm nghiệm chấtlượng và hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải cho thấy chất lượng nước thải sauxử lý đạt tiêu chuẩn loại B trước khi thải ra nguồn tiếp nhận

Theo kết quả kiểm nghiệm tại Nhà Máy Sản Xuất Tinh Bột Khoai Mì

Tây Ninh thì chất lượng nước thải ra nguồn dừng lại ở mức BOD là 240 (mg/l),COD là 336 (mg/l) cao hơn tiêu chuẩn cho phép Tuy nhiên, loại nước sau xử lý ởhồ sau cùng sử dụng tưới tiêu cũng tốt.

Như vậy nếu ta sử dụng công nghệ này kết hợp thêm các biện phápquản lý, hạn chế thải loại tinh bột và chất hữu cơ ngay tại nguồn thì kết quả sauxử lý là sẽ đạt cao hơn, có thể thoả mãn theo TCVN – 1995 Để đảm bảo xử lýđạt tiêu chuẩn nguồn thải loại A thì cần phải tăng cường thêm bằng biện phápsinh học kết hợp với lắng lọc và khử trùng nước thải trước khi ra nguồn

Ưu điểm của phương pháp này là dễ vận hành, chi phí vận hành thấp.Tuy nhiên, bên cạnh đó vẫn còn một số khuyết điểm như : Đòi hỏi diện tích xâydựng lớn, ngoài ra việc chống thấm ở các hồ đầu tiên (các hồ kỵ khí và tuỳ tiện)là rất quan trọng nhằm tránh hiện tượng ngấm nước thải vào đất, ảnh hưởng đến

chất lượng nguồn nước ngầm của khu vực (Nguồn: Báo cáo đánh giá tác động

môi trường – công ty liên doanh Tapico Việt Nam)

Hình 3.1 : Sơ đồ công nghệ XLNT ở Nhà Máy Sản Xuất Tinh Bột Mì Tây Ninh.

Song chắn rác

Bể lắng cặn sơ bộ

Dung dịch xút

Bể trung hoà

Bể kỵ khí 1 (hồ 2)

Bể kỵ khí 2 (hồ 3)

Bể tuỳ tiện 1 (hồ 5)

Bể tuỳ tuện 2 (hồ 6)

Bể hiếu khí (hồ 7)

Nguồn tiếp nhậnBể kỵ khí 3 (hồ 4)Nước thải

3.2.2 Công ty liên doanh TapicoViệt Nam

Nước thải từ công đoạn được đưa đến song chắn rác nhằm tách các cặncó kích thước lớn hơn 1 cm, sau đó tự chảy vào hầm bơm Từ hầm bơm nước thảiđược bơm lên bể điều hoà trước khi được bơm vào bể lắng I Trong bể điều hoàcó bố trí hệ thống thổi khí nhằm ngăn cản quá trình lắng xảy ra trong bể Ơû bểlắng I nươc thải sẽ bị tách các loại cặn để lắng khỏi nước thải lượng dầu có trongnước thải cũng sẽ bị tách phía trên bề mặt

Sau xử lý cơ học, nước thải được tiếp tục xử lý sinh học qua các bể UASB (xử lý

kỵ khí) và bể sinh học tiếp xúc (xử lý hiếu khí)

Trong bể UASB, nước thải được phân phối từ dưới lên trên qua lớp bùn

kỵ khí có mật độ vi sinh vật cao Dưới tác động của vi sinh vật kỵ khí, chất hữu cơ

bị phân huỷ tạo thành khí CO2, H2O, CH4, H2S Nước thải sau khi qua bể UASBdẫn tiếp vào công trình xử lý sinh học bậc hai là hồ thổi khí

Trong bể hiếu khí tiếp xúc, các chất hữu cơ chưa bị oxy hoá sẽ tiếp tục oxy hoábởi các sinh vật hiếu khí, lượng không khí cung cấp liên tục bằng máy nén khí, visinh vật trong bể phát triển và chuyển đổi chất hữu cơ thành tế bào chất và sinh racác chất như : CO2, H2O…

Các loại cặn lơ lửng sinh ra trong quá trình phát triển tế bào chất sẽđược lắng ở bể lắng II Nước thải sau khi lắng sẽ tiếp tục được xử lý bằng bể lọc

áp lực nhằm đạt tiêu chuẩn xả ra nguồn tiếp nhận loại A (Suối Cạn) (Nguồn: Báo

cáo đánh giá tác động môi trường – công ty liên doanh Tapico Việt Nam)

Hình 3.2 : Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải của công ty

Song chắn rác

Bể điều hoà Bể lắng I

Bể kỵ khí (UASB)

Bể hiếu khí (Aerotank)

Bể lọc áp lực

Nguồn tiếp nhận (Suối Cạn)Bể lắng IINước thải

liên doanh Tapico ViệtNam

CHƯƠNG IV LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHÙ HỢP

CHO DNTN CHẾ BIẾN TINH BỘT KHOAI MÌ

PHAN HỮU ĐỨC VÀ TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH

ĐƠN VỊ TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ

4.1 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHÙ HỢP CHO DNTN CHẾ BIẾN TINH BỘT KHOAI MÌ PHAN HỮU ĐỨC

4.1.1 Đặc tính của nước thải chế biến tinh bột khoai mì

Quy trình sản xuất khoai mì có nhu cầu sử dụng nước rất lớn (4 m3/ tấn

sản phẩm) Nhà máy sử dụng nước một ngày khoảng và thải tương đương khoảng 95% lượng nước sử dụng Nước thải mang theo một phần tinh bột không thu hồi

kết hợp trong sản xuất, các protein, chất béo, các chất khoáng, độc tố CN-… trongdịch bào của củ và cả thành phần SO32-, SO42- từ công đoạn tẩy trắng sản phẩm Theo các nhà máy chế biến tinh bột khoai mì trong nước nói chung vàthưc tế tại cơ sở chế biến tinh bột khoai mì ở các nhà máy trong tỉnh Tây Ninh chothấy nước thải là nguồn gây ô nhiễm lớn nhất đến môi trường xung quanh Trongnước thải có chứa cyanua (HCN) mang độc tính rất cao nồng độ lên đến 5,8(mg/l), nồng độ SS (1477 – 2585 mg/l), SO42- (99mg/l) nồng độ ô nhiễm chất hữu

cơ cao COD dao động (14323 – 17764 mg/l), BOD5 (8858 – 11005 mg/l) sẽ ảnh

hưởng đến môi trường

Các thông số đặc trưng cho nước thải chế biến tinh bột khoai mì được trình bàytrong bảng

Bảng 4.1 : Thàh phần nước thải của tinh bột khoai mì

STT Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ

Bảng 4.2 : Thành phần nước thải của DNTN Phan Hữu Đức

STT Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ

4.1.2 Yêu cầu thiết kế

Với lưu lượng nước thải của DNTN chế biến tinh bột khoai mì Hữu Đứclà 300 (m3/ngày) Yêu cầu thiết kế hệ thống xử lý mà chất lượng nước thải sau xửlý phải đạt tiêu chuẩn loại A theo (TCVN 5945 – 2005)

Bảng 4.3 : Tiêu chuẩn thải nước của DNTN Phan Hữu Đức

STT Thông số Đơn vị TCVN5945 – 2005 (cột A)

4.1.3 Công nghệ xử lý nước thải tinh bột khoai mì được đề xuất

4.1.3.1 Các quy trình công nghệ xử lý nước thải tinh bột khoai mì

Phương án 1

 Quy trình công nghệ 1

Sục khí

Nước thải chế biếnHầm II Hầm I

Hầm IVHầm III

Nước thải rửa củ

Hầm chứa nước thải

rửa củ

Song chắn rác

Lưới chắn rác

Hố thu gom

Bể axít kết hợp điều hoà

hoahoà hoà

Bể UASB

Bể Aerotank

Bể lắng IIHồ hoàn thiện Nguồn tiếp nhận kênh rạch Tây Ninh

Bể nén bùn

Sân phơi bùn

Thu hồi tinh bộtBể lắng I

 Thuyết minh sơ đồ công nghệ 1

Nguồn nước thải phát sinh trong nhà máy bao gồm hai nguồn cơ bản cần

được xử lý : Nước thải rửa củ và nước thải chế biến tinh bột khoai mì

Nước thải rửa củ thì ít bị ô nhiễm hữu cơ nhưng hàm lượng chất bẩnnhư : Cát, sỏi, đất là khá cao nên được tập trung vào hầm chứa với thời gian lưu là

12 giờ Tại đây diễn ra quá trình lắng sơ bộ, lượng cát và cặn thô sẽ được loại bỏbằng thủ công Sau đó nước thải nước thải sẽ được dẫn vào mương hoà cùng nướcthải chế biến qua song chắn rác, lưới chắn rác và tiếp tục xử lý ở các công trìnhsau

Nước thải chế biến ô nhiễm hữu cơ : BOD5, COD, SS, phần tinh bột vàhàm lượng mủ rất lớn Do đó nước thải sẽ được dẫn trực tiếp vào hệ thống dãyhầm chứa được thiết kế gồm 4 đơn nguyên nối tiếp nhau với thời gian lưu là ½ngày/ hầm Tốc độ lắng mủ xảy ra rất nhanh và giảm dần từ hầm I đến hầm IV,lượng mủ tách ra khỏi nước thải vào mương dẫn hoà cùng với nước thải rửa củ tiếptục qua song chắn rác

Song chắn rác có nhiệm vụ giữ lại các tạp chất thô như : Vỏ, rể củ, lácây… Để an toàn các thiết bị bơm, đường ống dẫn nước thải, tránh gây tắc nghẽnhệ thống xử lý nên tiếp tục đặt lưới chắn rác để giữ lại rác tinh trươc khi vào hốthu gom

Hố thu gom : Ổn định lưu lượng, nước thải sẽ được bơm vào bể lắng Inhờ 2 bơm chìm hoạt động luân phiên

Tại bể lắng I : Xảy ra lắng cặn lơ lửng và lượng tinh bột mịn còn xót lại,hoàn thiện chất lượng nước thải ở công đoạn xử lý sơ bộ Phần tinh bột mịn cònxót lại sẽ được thu hồi tái sử dụng làm thức ăn cho gia súc

Sau đó nước thải sẽ dẫn đến bể axít kết hợp với điều hoà có nhiệm vụ

chính là khử CN- bằng cách chuyển hoá hợp chất CN- phức tạp thành đơn giản dễphân huỷ sinh học, sau khi ra khỏi bể axít châm dung dịch xút bằng bơm địnhlượng điều chỉnh pH nằm trong khoảng (6,5 – 7,5), tạo điều kiện thuận lợi cho quátrình xử lý sinh học kỵ khí trong bể UASB kế tiếp Hiệu suất COD xử lý trongtrong bể axít kết hợp điều hoà là 30%.

Từ bể axít kết hợp điều hoà nước thải được bơm vào bể UASB bằng 2bơm chìm hoạt động luân phiên Tại bể UASB các VSV kỵ khí sẽ phân huỷ cáchợp chất hữu cơ, CN- còn lại trong nước thải tiếp tục phân huỷ trong bể UASB, sảnphẩm tạo thành là khí CH4, CO2, NH3, H2S… và sinh khối Sau bể UASB nước thảiđược dẫn vào bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn xử lý tiếp các hợp chất hữu cơ vàphần bùn dư sẽ đưa sang bể nén bùn xử lý Hiệu quả xử lý COD trong bể UASB là(50 – 70%), CN-

(99%),

Tại bể Aerotank diễn ra quá trình xử lý sinh học hiếu khí và quá trìnhnày được duy trì bằng lượng không khí được cấp vào từ máy thổi khí Các VSVhiếu khí ở dạng bùn hoạt tính sẽ phân huỷ các hợp chất hữu cơ trong nước thảithành các chất vô cơ đơn giản là CO2, H2O Quá trình phân huỷ này phù thuộc vàocác yếu tố : Nhiệt độ, pH, chất dinh dưỡng, nồng độ bùn và tính chất của nưócthải Hiệu quả xử lý BOD5 trong bể Aerotank là (90 – 95%)

Từ bể Aerotank nước thải sẽ dẫn sang bể lắng II, tại đây diễn ra quátrình phân tách giữa nước và bùn hoạt tính Phần bùn hoạt tính sẽ lắng xuống đáybể, một phần bùn hoạt tính sẽ được tuần hoàn lại bể Aerotank nhằm duy trì mậtđộ VSV, phần bùn dư sẽ được bơm sang bể nén bùn để xử lý Còn nước thải sẽchảy sang hồ hoàn thiện

Hồ hoàn thiện có nhiệm vụ phân huỷ triệt để các hợp chất hữu cơ cònlại nhờ vào cơ chế tự làm sạch của hồ với thời gian lưu nước là 3 ngày Lượng oxy

cung cấp cho hồ là sự quang hợp của bèo, tảo, rong rêu… sinh ra sẽ khuyết tán trênmặt nước sẽ oxy hoá hoàn toàn hợp chất hữu cơ, có thể kết hợp nuôi cá trong hồ.Nước thải sau khi lưu ở hồ hoàn thiện đạt tiêu chuẩn loại A và được xã ra nguồntiếp nhận là kênh rạch ở Tây Ninh.

Tại bể nén bùn xử lý bùn bể USB và bùn dư từ bể lắng II bằn cách làmgiảm độ ẩm khoảng (95 – 97%) rồi bơm sang sân phơi bùn, sau đó bùn khô có thểsử dung làm phân bón

Phương án 2

 Quy trình công nghệ 2

GVHD : TS Đặng Viết Hùng trang 38

Bể nén bùn

Máy ép dây đai

Nguồn tiếp nhận kênh rạch Tây Ninh

Bể chứa bùn(hai ngăn)

Hình 4.2 : Sơ đồ quy trình công nghệ 2

Nước thải Song chắn rácLưới chắn rác

Bể lắng tinh bộtHố thu gom

Sụt khí

 Thuyết minh quy trình công nghệ 2

Nước thải từ khâu rửa củ và chế biến tinh bột khoai mì chảy theo mươngdẫn đến song chắn rác

Song chắn rác có nhiệm vụ giữ lại các tạp chất thô như : Vỏ, rể củ , lácây… Để an toàn các thiết bị bơm, đường ống dẫn nước thải, tránh gây tắc nghẽnhệ thống xử lý nên tiếp tục đặt lưới chắn rác để giữ lại rác tinh trước khi vào hốthu gom Các tạp chất thô bị giữ lại ở song chắn rác, lưới chắn rác và hố thu gomnước thải sẽ được loại bỏ bắng thủ công

Hố thu gom : Ổn định lưu lượng, nước thải sẽ được bơm vào bể lắng tinhbột nhờ 2 bơm chìm hoạt động luân phiên

Tại bể lắng tinh bột nước thải lắng cặn, lượng cặn tinh bột mịn sẽ đượcthu hồi làm thức ăn gia súc

Nước thải sau khi qua bể lắng sẽ được chảy đến bể axít hoá với thờigian lưu nước là 2 ngày có nhiệm vụ chính là khử CN- và chuyển hoá các chất khóphân huỷ thành axít và các hợp chất dễ phân huỷ sinh học Hiệu suất COD xử lýtrong trong bể axít kết hợp điều hoà là 30%

Từ bể axít hoá nước thải được bơm vào bể trung hoà châm dung dịchNaOH điều chỉnh pH nằm trong khoảng (6,5 – 7,5), tạo điều kiện thuận lợi choquá trình xử lý sinh học kỵ khí trong bể UAF kế tiếp

Tại bể UAF các VSV kỵ khí bám trên các giá thể sẽ phân huỷ các hợpchất hữu cơ, sản phẩm tạo thành là khí CH4 và khí khác… và sinh khối Sau bểUAF nước thải được dẫn vào bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn xử lý tiếp các hợpchất hữu cơ và phần bùn dư sẽ đưa sang bể nén bùn xử lý Hiệu quả xử lý CODtrong bể UASB là (50 – 70%)

Tại bể Aerotank diễn ra quá trình xử lý sinh học hiếu khí và quá trình

này được duy trì bằng lượng không khí được cấp vào từ máy thổi khí Các VSVhiếu khí ở dạng bùn hoạt tính sẽ phân huỷ các hợp chất hữu cơ trong nước thảithành các chất vô cơ đơn giản là CO2, H2O Quá trình phân huỷ này phù thuộc vàocác yếu tố : nhiệt độ, pH, chất dinh dưỡng, nồng độ bùn và tính chất của nước thải.Hiệu quả xử lý BOD5 trong bể Aerotank là (90 – 95%).

Từ bể Aerotank nước thải sẽ dẫn sang bể lắng II, tại đây diễn ra quátrình phân tách giữa nước và bùn hoạt tính Phần bùn hoạt tính sẽ lắng xuống đáybể, một phần bùn hoạt tính sẽ được tuần hoàn lại bể Aerotank nhằm duy trì mậtđộ VSV, phần bùn dư sẽ được bơm sang bể nén bùn để xử lý Còn nước thải sẽchảy sang hồ hoàn thiện

Hồ hoàn thiện có nhiệm vụ phân huỷ triệt để các hợp chất hữu cơ cònlại nhờ vào cơ chế tự làm sạch của hồ với thời gian lưu nước là 3 ngày Lượng oxycung cấp cho hồ là sự quang hợp của bèo, tảo, rong rêu… sinh ra sẽ khuyết tán trênmặt nước sẽ oxy hoá hoàn toàn hợp chất hữu cơ, có thể kết hợp nuôi cá trong hồ.Nước thải sau khi lưu ở hồ hoàn thiện đạt tiêu chuẩn loại A và được xả ra nguồntiếp nhận là kênh rạch ở Tây Ninh

Bùn hoạt tính (bùn tuần hoàn + bùn dư) từ đáy bể lắng II và bùn từ bểUASB được thu gom đến bể chứa bùn Bể chứa bùn gồm hai ngăn: Một ngănchứa bùn tuần hoàn lại bể Aerotank, một ngăn chứa bùn dư với bùn từ bể UASBsẽ được bơm đến bể nén bùn

Tại bể nén bùn xử lý sẽ làm giảm độ ẩm khoảng (95 – 97%) rồi bơmsang máy ép bùn, sau đó bùn bánh khô có thể sử dung làm phân bón