Bài tập lớn đề tài thiết kế hoàn thiện hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến tinh bột sắn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG ==== ==== BÀI TẬP LỚN Đề tài THIẾT KẾ HOÀN THIỆN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN Giáo viên hướng dẫn Lý Bíc[.]

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ TRƯỜNG VIỆN KHOA VÀ HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI MÔI TRƯỜNG ==== ==== BÀI TẬP LỚN Đề tài: THIẾT KẾ HOÀN THIỆN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực : Lý Bích Thủy : Lê Dỗn Dương -20080547 Mai Văn Dương-20080551 Trần Hà Giang -20080808 Lê Duy Phong -20081962 Nguyễn Ngọc Thể -20082506 Lớp : CNVL Silicat K53 Hà Nội, Tháng [1] MỞ ĐẦU Trong thời kỳ cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước nay, môi trường vấn đề bất cập không riêng quốc gia mà vấn đề toàn cầu Phát triển kinh tế xã hội nhu cầu quốc gia cần phải có phát triển bề vững, phát triển cân ba yếu tố: Kinh tế - môi trường – xã hội Trong ngành công nghiệp trọng điểm đất nước, tinh bột sắn ngành kinh tế trọng thu hút đầu tư nhà sản xuất công nghiệp ngày phát triển Đây ngành sản xuất sử dụng nước tương đối lớn, nước thải từ trình chế biến tinh bột sắn gây ô nhiễm nguồn tiếp nhận chất hữu cơ, dòng thải bị phân huỷ sinh mùi thối số chất khí làm ảnh hưởng đến mơi trường khơng khí Để hạn chế tác động đến người môi trường từ hoạt động nhà máy, đặc biệt ô nhiễm nước thải gây Việc thiết kế hệ thống xử lý nước thải phù hợp, xử lý hiệu đem lại lợi ích mặt kinh tế cho nhà máy chế biến tinh bột sắn việc làm cần thiết cấp bách Vì tập lớn nhóm em chọn đề tài: “hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến tinh bột sắn” KÍ HIỆU VIẾT TẮT BOD: Biochemical Oxygen Demand – Nhu cầuọoxi sinh hoá, mg/l COD: Chemical Oxygen Đeman – Nhu cầu ơxi hố học, m/l SS : Suspended Solid - Chất rắn lơ lửng, mg/l DO : Dissolved Oxygen – Oxi hoà tan, mgO2/l UASB: Upflow Anaerobic Susdge Blanket - Xử lý yếm khí ngược dịng có lớp bùn lơ lửng FAO: Tổ chức lương thực Thế giới TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TBS: Tinh bột sắn [2] CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN TÌNH HÌNH SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN VIỆT NAM Việt Nam sản xuất năm triệu sắn củ tươi, đứng thứ 11 giới sản lượng sắn, lại nước xuất tinh bột sắn đứng thứ ba giới sau Thái Lan Indonesia Trong chiến lược toàn cầu sắn xem loại lương thực dễ trồng, thích hợp với vùng đất cằn cỗi, công nghiệp triển vọng có khả cạnh tranh với nhiều loại trồng khác Ở nước ta, sắn chuyển đổi nhanh chóng đóng vai trị cơng nghiệp Sự hội nhập mở rộng thị trường sắn, tạo nên hội chế biến tinh bột, tinh bột biến tính hố chất Enzim, sản xuất sắn lát, sắn viên để xuất sử dụng công nghiệp thực phẩm, sản xuất thức ăn gia súc làm nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp khác, góp phần vào phát triển kinh tế đất nước Tinh bột sắn Việt Nam trở thành bảy mặt hàng xuất có triển vọng phủ địa phương quan tâm Hiện nước có 53 nhà máy chế biến tinh bột sắn vào hoạt động nhà máy xây dựng Công nghệ sản xuất tinh bột sắn Việt Nam Công nghệ sản xuất tinh bột sắn quy mô công nghiệp Nhà máy sản xuất tinh bột sắn sản xuất với công nghệ thiết bị đại cho suất thu hồi tinh bột cao định mức tiêu hao nguyên nhiên liệu thấp Công nghệ sản xuất tinh bột sắn thường nhập từ nước Một số nhà máy áp dụng công nghệ sản xuất tinh bột sắn Thái lan như: Nhà máy sản xuất tinh bột sắn Đaklak, Quảng Ngãi, Việt Nam tapioca (Tây ninh)…; Áp dụng công nghệ Trung Quốc như: Nhà máy sản xuất tinh bột sắn Thừa Thiên Huế … [3] Công nghệ sản xuất tinh bột sắn làng nghề Sản xuất tinh bột sắn thủ công thực công đoạn đơn giản cần phá vỡ cấu trúc tế bào thu hồi tinh bột Quy trình sản xuất gián đoạn , thiết bị cũ kỹ, lạc hậu, thô sơ không đồng nên mức độ giới hố thấp Vì hiệu thu hồi tinh bột không cao Sơ dồ quy trình cơng nghệ: Nước thải Đất,cát,vỏ Bã sắn Nước thải Sản Phẩm CHUƠNG II: HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN Nguồn phát sinh đặc trưng nước thải sản xuất tinh bột sắn Quá trình sản xuất tinh bột sắn quy trình cơng nghệ có nhu cầu sử dụng nước lớn khoảng 25 – 40 m /tấn sản phẩm, tuỳ thuộc vào công nghệ khác Lượng nước thải từ trình chiếm 80 – 90% tổng lượng nước sử dụng Nước thải từ công đoạn rửa củ tinh chế bột hai nguồn gây ô nhiễm công nghệ chế biến tinh bột sắn [4] + Nước thải từ công đoạn rửa củ bóc vỏ chiếm khoảng 30% tổng lượng nước sử dụng chứa chủ yếu là: cát, sạn, hàm lượng hữu khơng cao, pH biến động khoảng 6,5 – 6,8 + Nước thải từ công đoạn tinh chế bột có hàm lượng nhiễm chất hữu cao (COD: 10000 – 13000mg/l; BOD: 4000 – 9000mg/l), hàm lượng cặn lơ lửng, cặn khó chuyển hố lớn (gồm xơ mịn, pectin cặn không tan khác), pH = 5,7 – 6; lượng nước chiếm khoảng 60% + Ngoài hai nguồn nhiễm cịn có khoảng 10% nước thải từ trình rửa sàng, thiết bị, nước từ phịng thí nghiệm, từ sinh hoạt Nước thải loại có COD khoảng 2000 – 2500 mg/l; BOD khoảng 400 – 500mg/l Bảng II.1 Đặc trưng nước thải sản xuất tinh bốt sắn [8] Thành phần Rửa củ Nước thải tinh chế bột TCVN 5945-2005,B pH 6,5 - 6,8 5,7- 5,5 - COD(mg/l) 1500 - 2000 1000 - 15000 80 BOD(mg/l) 500 - 1000 4000 - 9000 50 SS(mg/l) 1150 - 2000 1360 - 5000 100 11 32 0,1 N (mg/l) 122 - 270 30 P (mg/l) 24 - 31 - CN (mg/l) ∑ ∑ Nhận xét tiêu nước thải sau: Hàm lượng chất ô nhiễm nước thải công đoạn vượt tiêu chuẩn cho phép (TCVN5945 - 2005) nhiều lần + Nước thải rửa củ có pH gần trung tính, hàm lượng chất rắn lơ lửng cao từ 1150 – 2000 mg/l; BOD = 500 – 1000 mg/l; COD = 1500 – 2000 Vượt tiêu chuẩn cho phép SS gấp 15 lần; BOD gấp 20 lần; COD gấp 25 lần + Nước thải tinh chế bột có pH = 5,7 - SS = 1360 - 5000 mg/l (gấp khoảng 14 - 50lần so với TCCP); BOD = 4000 – 9000 mg/l (gấp khoảng 87 lần so với TCCP); COD = 10000 – 15000 mg/l (gấp 140 lần TCCP) Với đặc trưng nước thải sản xuất tinh bột sắn cho thấy nước thải không xử lý trước thải vào môi trường gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng tác động xấu tới sức khoẻ người: + Nước thải chế biến tinh bột sắn có hàm lượng chất hữu cao làm giảm oxy hồ tan nước, thúc đẩy q trình phân hủy yếm khí vi sinh vật nước phát sinh mùi hôi thối ảnh hưởng nghiêm trọng tới chất lượng môi trường gây mỹ quan + Bên cạnh đó, q trình chuyển hố tinh bột thành acid hữu làm cho pH [5] nước thải giảm, pH thấp nước thải có tác dụng xấu tới động vật thủy sinh, đặc biệt loài vốn ưa môi trường kiềm, làm chết tảo, cá di chuyển nơi sống, làm chua đất + Hàm lượng SS nước thải cao nguyên nhân gây lắng đọng thu hẹp diện tích mương dẫn dịng tiếp nhận nước thải Như vây khẳng định chế biến tinh bột sắn nước thải vấn đề đặc biệt quan tâm Hiện trạng xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn Hiện vấn đề xử lý nước thải trình sản xuất tinh bột sắn quan tâm nhiều làng nghề thủ cơng Nước thải q trình sản xuất tinh bột sắn làng nghề với nước thải sinh hoạt chăn nuôi xử lý hầm Biogas số hộ gia đình Tuy nhiên số hộ gia đình sử dụng phương pháp ít, chủ yếu nước thải thải thẳng mương dẫn chung mà không qua trình xử lý sơ nào, dẫn đến tình trạng ách tắc mương dẫn, gây mùi hôi thối, ảnh hưởng đến sức khỏe người dân gây mỹ quan Đối với sở sản xuất qui mô cơng nghiệp: Tình trạng nhiễm mơi trường chế biến tinh bột sắn mức báo động, số nhà máy có hệ thống xử lý hoạt động khơng hiệu hay chưa có hệ thống xử lý Các sở sản xuất để nước thải chảy suối, xử lý sơ ao hồ sinh học phần lớn để đối phó với quan quản lý nhà nước môi trường Chương III: CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG NƯỚC Tái sử dụng nước thải sử dụng nước Ở hầu hết doanh nghiệp chế biến tinh bột sắn tiết kiệm nước việc tái sử dụng nguồn nước thải Một số nhà máy lớn tái sử dụng nước thải, nước thải q trình phân ly sử dụng lại cho công đoạn rửa củ Ở số công đoạn khác chẳng hạn rửa củ, nước sử dụng lãng phí, khơng tuần hồn Nước giảm đáng kể cơng đoạn nước rửa tuần hoàn lại nhiều lần tạo vịng khép kín Việc sử dụng nước làm giảm lượng nước sử dụng làm giảm lượng nước thải Các biện pháp nội vi đóng vai trò quan trọng việc giảm thiểu nước thải + Kiểm tra thường xuyên đường ống, mặt bích, nối, van, để giảm rị rỉ, khố vịi nước khơng cần thiết + Sửa chữa phát kịp thời chỗ rò rỉ nước từ đường ống, van, bích nối + Giảm tối đa thời gian vận hành thiết bị dây chuyền chuyển bán sản phẩm khỏi thiết bị [6] + Chọn thông số vận hành tối ưu thiết bị dây chuyền nhà máy + Cải tiến qui trình xử lý nguyên liệu để giảm tỉ lệ thất thoát Các biện pháp áp dụng xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn 2.1 Phân luồng dòng thải Cần phân luồng dòng thải để giảm tải lượng nước thải cần xử lý, giảm thể tích bể cần xử lý.Việc phân luồng dòng thải trước xử lý tiết kiệm chi phí đầu tư xây dựng, giảm diện tích mặt cần thiết chi phí vận hành sau Nước thải nhà máy chế biến tinh bột sắn có hai nguồn nước thải rửa củ nước thải trình tinh chế bột, ngồi cịn có lượng nước thải q trình rửa sàn nhà, phịng thí nghiệm, nước thải sinh hoạt nhà máy Vì phân luồng sau: + Dịng nước thải ô nhiễm: Nước thải thu trình rửa sắn củ tươi chứa chủ yếu đất, cát lượng nhỏ sắn bị vỡ va đập q trình rửa củ Lượng nước có độ ô nhiễm không cao nên xử lý chủ yếu học: Lắng lọc để tách đất, cát vỏ sắn Nước sau xử lý quay trở lại với nước để rửa sắn nguyên liệu Phần tạp chất cịn lại đưa chơn lấp + Dịng nước thải nhiễm vừa: Nước rửa nhà sàn, thiết bị, nước thải từ phịng thí nghiệm, từ sinh hoạt cán công nhân viên + Dịng nước thải nhiễm nặng: Nước thải q trình sàng lọc trích ly chứa hàm lượng chất hữu cao, hàm lượng cặn lơ lửng lớn, pH thấp, nước thải sản xuất tinh bột sắn chứa chất khó chậm chuyển hố như: Dịch bào, xơ sắn, pectin Việc phân luồng dòng thải tạo điều kiện thuận lợi cho trình xử lý xử lý có hiệu III.3.2.2 Các biện pháp áp dụng xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn Nước thải sau phân luồng xử lý theo phương án khác với nước thải đặc trưng nước thải nhà máy chế biến tinh bột sắn có hàm lượng chất hữu cơ, chất lơ lửng cao, nước thải sản xuất tinh bột chứa chất khó chậm chuyển hố như: Dịch bào, xơ sắn, pectin Vì cơng nghệ xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn tương đối phức tạp Phương pháp xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn hiệu phương pháp sinh học Tuy nhiên để nâng cao hiệu xử lý người ta thường kết hợp với biện pháp học hóa lý Việc lựa chọn phương pháp biện pháp, công trình cụ thể để áp dụng dây chuyền [7] công nghệ xử lý nước thải phụ thuộc vào đặc điểm tính chất nước thải, mức độ cần thiết làm a Phương pháp xử lý học Bao gồm trình xử lý sơ bộ, lắng, lọc Phương pháp thường sử dụng giai đoạn tiền xử lý nhằm tách vật có kích thước lớn, tách tạp chất lắng khỏi nước thải để đảm bảo cho bơm, đường ống, hoạt động hiệu không bị tắc đồng thời giảm tải lượng ô nhiễm + Đối với nước thải rữa củ tinh bột sắn có chứa nhiều đất, cát, sạn, vỏ Ta áp dụng phương pháp lắng lọc học để xử lý nước thải trước đưa đến cơng trình xử lý Những tạp chất có kích thước tương đối lớn, dễ dàng tách khỏi nước thải, Phần cặn lơ lửng có kích thước nhỏ tách nhờ lọc Như ta sử dụng bể lắng cát để xử lý nước thải rửa củ + Đối với nước thải tinh chế bột: nước thải có hàm lượng tinh bột zenluloza lớn, nước thải cần lắng để tách cặn thô trước xử lý sơ cấp Nước sau lắng có hàm lượng SS, TS giảm, tạo điều kiện thuận lợi cho trình xử lý Cặn lắng chứa xơ mịn tinh bột tận dụng làm thức ăn gia súc làm phân bón b Xử lý hố lý Các phương pháp xử lý nước thải dựa q trình đơng tụ keo tụ, tuyển nổi, trao đổi ion, tách màng, điện hoá Các phương pháp hoá lý thường ứng dụng để tách chất ô nhiễm dạng keo, hoà tan, chất hoạt động bề mặt hay kim loại nặng nước thải Trong keo tụ phương pháp đơn giản, xử lý hiệu nước thải có hàm lượng cặn lơ lửng lớn, nên nước thải trích ly nhà máy chế biến tinh bột sắn áp dụng xử lý Tác nhân keo tụ sử dụng để xử nước thải tinh bột sắn thường chất có nguồn gốc tự nhiên tổng hợp Trong nước thải tinh bột sắn ta nên dùng polymer hữu (PAA) chất phổ biến rẻ tiền, dễ sử dụng đặc biệt không gây ô nhiễm thứ cấp, dễ dàng tự hủy thời gian ngắn Sau keo tụ tạo thành bơng có kích thước lớn nên dễ dàng tách nhờ trình lắng c Phương pháp sinh học Đây phương pháp xử lý có hiệu ngành chế biến thực phẩm dạng nước thải có hàm lượng chất hữu cao nói chung Phương pháp sinh học sử dụng vi sinh vật để phân giải chất ô nhiễm hữu có nước thải Vi sinh vật sử dụng chất hữu số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng để xây dựng tế bào, đồng thời để khai thác lượng [8] cho trình sống Nhờ hoạt động sống vi sinh vật, chất nhiễm chuyển hố nước thải làm Ưu điểm phương pháp: + Khá đơn giản, rẻ tiền + Hiệu xử lý BOD, COD cao + Khơng gây nhiễm thứ cấp + Ngồi cịn thu Biogas q trình phân huỷ sinh học làm nhiên liệu khí đốt Phương pháp sinh học chia làm hai phương pháp: Xử lý sinh học yếm khí xử lý sinh học hiếu khí Phương pháp xử lý yếm khí Phương pháp xử lý yếm khí phương pháp sử dụng vi sinh vật để phân huỷ chất hữu có nước thải Sản phẩm phân giải hoàn toàn hợp chất hữu q trình xử lý yếm khí khí sinh học(Biogas), chủ yếu CH4 CO2 làm khí đốt Thơng thường phương pháp áp dụng cho nước thải có hàm lượng nhiễm cao (BOD > 1800mg/l; SS ≥ 3000mg/l) Cơ chế q trình sử lý yếm khí:Q trình phân giải yếm khí hợp chất hữu thường xãy theo giai đoạn: + Giai đoạn 1: Giai đoạn thủy phân hợp chất hữu Các hợp chất hữu phân tử lượng lớn protein, gluxit, lipit bị phân hủy tác dụng Enzim hydrolaza vi sinh vật thành chất hữu phân tử lượng nhỏ đường đơn, axit ammin Trong giai đoạn thủy phân, hợp chất gluxit phân tử lượng nhỏ phân hủy nhanh, hợp chất hữu chứa Nitơ (protein) phân hủy nhanh hơn, hợp chất hữu có phân tử lượng lớn tinh bột, axit béo phân hủy chậm, đặc biệt zenlulo lignozenlulo chuyển hóa chậm khơng triệt để cấu trúc phức tạp Các vi sinh vật tham gia vào trình thủy phân phụ thuộc vào chất ô nhiễm đầu vào đặc trưng khác nước thải + Giai đoạn 2: Lên men axit hữu Các sản phẩm thủy phân vi sinh vật hấp thụ chuyển hóa điều kiện yếm khí, sản phẩm phân giải acid hữu phân tử lượng nhỏ acid propionic, acid butyric, acid lactic, chất trung tính rượu, andehyt, axeton Thành phần sản phẩm giai đoạn lên men phụ thuộc vào chất chất ô nhiễm, tác nhân sinh học điều kiện mơi trường Ngồi giai đoạn acid ammin hình thành thủy phân protein [9] khử ammin, phần gốc ammin vi sinh vật sử dụng cho trình sinh trưởng phát triển, phần khử + Giai đoạn 3: Giai đoạn lên men tạo acid axetic Các sản phẩm lên men phân tử lượng lớn axit béo, axit lactic chuyển hóa đến axit axetic CH3-CHOH-COOH 2CH3-CH2-COOH + CH3-COOH + CO2 + H2O + Giai đoạn 4: Giai đoạn metan hóa Đây giai đoạn quan trọng tồn q trình xử lý yếm khí thu Biogas Hiệu xử lý cao sản phẩm trung gian khí hóa hồn tồn Q trình hình thành khí mêtan thường xãy theo chế chủ yếu sau: • Sự hình hành khí mêtan decacboxy hóa CH4 hình thành decacboxy acid axetic CH3COOH CH4 + CO2 CH4 hình thành decacboxy hóa axit hữu khác 4CH3-CH2-COOH + 2H2O 7CH4 + 5CO2 2CH3-(CH2)2-COOH + 2H2O 5CH4 + 3CO2 CH4 hình thành decacboxy chất trung tính 2C2H5OH 3CH4 + CO2 CH3-CO-CH3 + H2O 2CH4 + CO2 • Sự hình thành CH4 theo chế khử CO2, Hydro hình thành Quá trình lên men acid hữu điều kiện yếm khí vi khuẩn Methanogene sử dụng chất nhượng hydro để khử CO2 trình khử xãy dạng Khử hydro phân tử CO2 + 4H2 CH4 + H2O Khử oxy hóa khử CO2 CH4 + 2H2O ™ Xử lý nước thải phương pháp yếm khí có nhiều ưu điểm: + Có thể xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cao có khả phân hủy hợp chất hữu có phân tử lượng lớn, cấu trúc phức tạp mà phương pháp khác không xử lý + Chi phí lượng cho xử lý thấp + Lượng bùn tạo nhỏ + Sản phẩm phân giải hoàn toàn hợp chất hữu trình xử lý khí sinh học (biogas), thành phần chủ yếu CH4, CO2 [10] ™ Tuy nhiên có số nhược điểm + Thời gian lưu nước thải lâu, phí cho xây dựng lớn + Thời gian ổn định cơng nghệ dài + Quy trình vận hành phức tạp + Hiệu xử lý thường đạt 75 – 90% + Bùn có mùi đặc trưng Nước thải tinh chế bột sắn có hàm lượng nhiễm cao, hàm lượng cặn lơ lửng lớn Với đặc trưng nước thải nên sử dụng phương pháp yếm khí để xử lý Tuy nhiên dịng thải sau xử lý yếm khí cần xử lý tiếp phương pháp hiếu khí để đạt TCCP trước nguồn tiếp nhận Phương pháp xử lý hiếu khí Phương pháp hiếu khí phương pháp sử dụng vi sinh vật để oxy hoá hợp chất hữu có nước thải Thơng thường phương pháp áp dụng cho nước thải có hàm lượng BOD thấp (BOD < 1500mg/l) ™ Cơ chế q trình xử lý hiếu khí: - Oxy hố hợp chất hữu không chứa nitơ (Gluxit, hyđrocacbua, pectin, axit hữu cơ, chất hữu phân tử lượng nhỏ khác…) CxH yO z + ( x + y − z )O2 vsv xCO + [11] y H2 O - Oxy hoá hợp chất hữu có chứa Nitơ (Protein, Peptit, axitamin…) CxH yO N + ( x + + y − z )O2 vsv xCO2 + y−3 H2O + NH3 + - Q trình oxy hố ln kèm theo trình tổng hợp chất tế bào, tức sinh khối vi sinh vật tăng lên (Q trình đồng hố) CxH yO zN + NH3 + ( x + y z − - 5)O2 vsv C5H 7NO +(x – 5)CO + y−4 H2O + NH3 + E - Quá trình tự hủy bùn: C5H7NO2 + 5O2 5CO2 + H2O + NH3 + E NH4 + NO3 - Ngoài hệ thống cịn xảy q trình nitrit nitrat hoá: - Nitrit hoá : NH4 + 3/2 O2 + H2O + vi sinh vật - NO3 - Nitrat hố: NO2 + ½ O2 vi sinh vật - + NO2 + H3O + E - + Phương trình tổng quát : NH4 +2 O2 + H2O vi sinh vật - NO3 + H3O + Quá trình phản nitrat xảy vùng thiếu oxy bể lắng thứ cấp - Oxy hoá hợp chất vô S hữu Phữu 2+ SO4 2- PO4 3- 3+ (S có coenzim) Fe Fe (Sự chuyển hoá thành Fe ™ Ưu điểm: 3+ giúp cho ezim tái tạo thường xuyên ) + Tốc độ oxy hoá nhanh + Thời gian lưu hệ thống ngắn + Không gây mùi xử lý yếm khí ™ Nhược điểm: + Tốn lượng cho sục khí + Chỉ xử lý nước thải có hàm lượng ô nhiễm thấp + Sau xử lý sinh lượng bùn lớn Trong trình sản xuất tinh bột sắn có nước thải rửa củ sau xử lý sơ với nước thải sau xử lý yếm khí đưa vào tập trung xử lý hiếu khí Trong phương pháp xử lý hiếu khí như: Lọc sinh học, Aeroten, hồ hiếu khí, Sử dụng hệ thống Aeroten có hiệu phổ biến Ngồi hồ sinh học sử dụng để xử lý để đạt hiệu cao ta bố trí thêm hệ thống cấp khí nhân tạo để chủ động trình xử lý III.4 GIỚI THIỆU MỘT SỐ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT SẮN III.4.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải hồ sinh học (Hình III.1) Nước thải đưa vào bể điều hoà lắng lọc sơ để tách tạp chất thơ, sau cho qua hệ thống hồ sinh học Nước thải hồ làm nhờ trình phân huỷ tự nhiên vi sinh vật yếm khí tuỳ tiện Các hồ có độ sâu khoảng 3m, nước thải sau xử lý qua hồ đối chứng thải nguồn tiếp nhận + Ưu điểm: Vốn đầu tư không lớn; vật tư trang thiết bị đơn giản; dễ vận hành; chi phí vận hành thấp; trình xử lý chủ yếu làm tự nhiên nên tự động hố khơng cao + Nhược điểm: Diện tích xây dựng lớn; Hiệu xử lý khơng cao phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên; Thời gian lưu nước hồ kéo dài (30 – 60 ngày) nên nước thải bùn tích tụ hồ lâu ngày gây mùi hôi thối, ảnh hưởng đến mơi trường khơng khí Phương pháp xử lý áp dụng số nhà máy nhà máy tinh bột sắn Thừa Thiên Huế, Nhà máy tinh bột sắn Đaklak, nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi… III.4.2 Xử lý nước thải kết hợp hoá lý sinh học hiếu khí (Hình III.2) Nước thải trước vào hệ thống xử lý thu gom vào bể điều hoà để điều chỉnh lưu lượng nồng độ chất nhiễm, sau nước thải đưa qua bể keo tụ lắng cấp I để tạo lắng tách hàm lượng chất lơ lửng Sau nước thải đưa qua xử lý hiếu khí bể Aeroten, sau nước thải tách bùn bể lắng cấp Để đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn trước thải ngồi mơi trường nước thải keo tụ lắng bể lắng cuối Bùn từ bể lắng đưa đến bể nén bùn, bể nén bùn nước đưa bể điều hồ xử lý tiếp cịn bùn đưa đến sân phơi để tách nước đem chôn lấp + Ưu điểm: Hiệu xử lý cao thích hợp với nước thải sản xuất tinh bột sắn + Nhược điểm: Giá thành xử lý phương pháp tương đối cao sử dụng nhiều hoá chất Quá trình keo tụ tương đối phức tạp, trình keo tụ khơng tốt ảnh hưởng đến q trình xử lý bể Aeroten, ảnh hưỏng đến môi trường sử dụng hố chất keo tụ có hàm lượng kim loại Phương pháp áp dụng nhà máy tinh bột sắn Văn Yên – Yên Bái Hình III.1 Sơ đồ xử lý nước thải hồ sinh học: Nước thải tinh chế bột Nước thải rửa củ Bể lắng cát Bể điều hoà điều chỉnh pH Bể phản ứng lắng tách cặn Hồ yếm khí Chất keo tụ Sân phơi bùn Hồ yếm khí Hồ yếm khí Hồ yếm khí Hồ tuỳ tiện Hồ tuỳ tiện Hồ đối chứng Nguồn tiếp nhận Hình III.2 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải hoá lý kết hợp sinh học: Nước thải điều hồ, điều chỉnh pH Hố chất phản ứng, chất keo tụ Bể phản ứng keo tụ Bể nén bùn Sân phơi bùn Bể lắng cấp I Chơn lấp Bể Aeroten Bể lắng cấp Hố chất phản ứng keo tụ Bùn dư Bể phản ứng keo tụ Bể lắng cuối Bùn dư Khử trùng clo Nước thải sau xử lý CHƯƠNG IV: ĐỀ XUẤT HOÀN THIỆN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN QUÃNG NGÃI IV.1 HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN QUẢNG NGÃI IV.1.1 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến tinh bột sắn Quảng Ngãi Hệ thống xử lý nước thải hình thành từ nhà máy bắt đầu hoạt động với công suất thiết kế 1500m /ngày Cho đến hệ thống cịn hoạt động khơng có hiệu Nước thải tinh chế bột Bể điều hoà Bể lắng cặn Bể trung hoà Nước rửa củ Tách vỏ cặn Bể lắng cát Hồ yếm khí Hồ tuỳ nghi Hồ tuỳ nghi Hồ tuỳ nghi3 Hồ điều hồ Nước thải Suối Bản Thuyền Hình IV.1 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến tinh bột sắn Quảng Ngãi Nước rửa củ đưa qua lưới chắn rác thùng quay để tách vỏ, sau đưa qua bể lắng đất, cát trước hồ trộn vớí dịng nước trích ly để xử lý sinh học Nước từ q trình tinh chế bột có chứa nhiều chất hữu có tính axít trung hịa cho qua hệ thống tách cặn lắng Sau hồ trộn với dòng nước thải rửa củ bể trung gian để giảm hàm lượng hữu nước trước vào hệ thống xử lý hồ sinh học nhằm giúp cho trình xử lý tốt hơn, nước sau xử lý thải Suối Bản Thuyền Đặc trưng nước thải vào hệ thống xử lý Bảng IV.1 Đặc trưng nước thải vào hệ thống xử lý Thông số Đơn vị Q 3/ m /ngày đêm pH Nước thải tinh chế Nước rửa củ 2500 2000 5,5 – 6,0 6,3 – 6,5 SS mg/l 3000 1200 BOD5 mg/l 7000 800 COD mg/l 10000 1500 Tổng N mg/l 130 Tổng P mg/l 23 IV.1.2 Nhận xét trạng hoạt động hệ thống Nhìn chung hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến tinh bột sắn Quảng Ngãi không đạt hiệu xử lý Thời gian lưu nước thải hệ thống hồ sinh học không đảm bảo cho trình phân huỷ hợp chất hữu Đối với nước thải rửa củ trước vào hệ thống xử lý tách thùng quay với khe rộng mắt lưới 25mm Như lượng lớn xơ sắn, vỏ, cùi, vụn sắn nhỏ bị trình rửa củ theo nước thải vào hệ thống xử lý, làm hiệu xử lý Nước thải tinh bột sắn có hàm lượng chất hữu cao • Nước thải trích ly: COD = 1000mg/l BOD = 7000 mg/l SS = 3000 mg/l • Nước thải rửa củ: COD = 1300mg/l BOD = 800 mg/l SS = 1200 mg/l Trong hệ thống xử lý sơ không đạt hiệu quả, hệ thống hồ sinh học không đáp ứng khả xử lý chất hữu dẫn đến tình trạng nước vào hồ q trình phân huỷ yếm khí xảy ra, khí sinh lên nhiều, kéo theo bùn thành váng theo nước thải gây đục nhiễm nguồn nước Bùn sinh nhiều lâu ngày hệ thống gây mùi hôi thối ảnh hưởng đến môi trường xung quanh Bùn sinh từ hồ sinh học nạo vét phơi bờ hồ Nên vào ngày trời mưa bùn theo nước chảy xuống hồ gây vẩn đục ảnh hưởng tới q trình xử lý hồ.Chính nhà máy chế biến tinh bột sắn Quảng Ngãi cần phải có giải pháp nguồn nước thải cần phải có cân nhắc biện pháp xử lý thích hợp để đảm bảo vấn đề mơi trường lợi ích kinh tế Nhà máy chế biến tinh bột sắn Quảng Ngãi cần phải có hệ thống xử lý nước thải hoàn thiện đảm bảo tiêu chuẩn nước thải công nghiệp môi trường theo TCVN 5945 – 2005 IV.2 ĐỀ XUẤT VÀ HOÀN THIỆN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN QUẢNG NGÃI IV.2.1 Đề xuất công nghệ xử lý nước thải Hệ thống xử lý nước thải nhà máy không đảm bảo yêu cầu xử lý nước thải nhà máy, nước thải đầu khơng đạt tiêu chuẩn Do ảnh hưởng nghiêm trọng đến mơi trường xung quanh Chính nhà máy chế biến tinh bột sắn Quảng Ngãi cần phải có giải pháp mơi trường, đặc biệt mơi trường nước hệ thống xử lý nước thải phù hợp xử lý hiệu đem lại lợi ích kinh tế Trước trạng môi trường nhà máy em đề xuất phương án xử lý nước thải sau Hình IV.2: Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến tinh bột sắn Quảng Ngãi: Nước thải tinh chế bột Nước thải rửa củ Song chắn Song chắn Bể điều hoà kết hợp lắng Bể keo tụ lắng Bể UASB Bể lắng cát 30% Q Bể chứa nước rửa củ Két thu khí Bể điều hồ Bể keo tụ lắng Bể xử lý bùn Hồ sinh học Nước sau xử lý thải suối Hồ chứa Sân phơi bùn ... clo Nước thải sau xử lý CHƯƠNG IV: ĐỀ XUẤT HOÀN THIỆN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN QUÃNG NGÃI IV.1 HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN... ĐỀ XUẤT VÀ HOÀN THIỆN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN QUẢNG NGÃI IV.2.1 Đề xuất công nghệ xử lý nước thải Hệ thống xử lý nước thải nhà máy không đảm bảo yêu cầu xử lý nước. .. công nghệ hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến tinh bột sắn Quảng Ngãi Hệ thống xử lý nước thải hình thành từ nhà máy bắt đầu hoạt động với công suất thiết kế 1500m /ngày Cho đến hệ thống