Ảnh hưởng của tải lượng dòng vào tới hiệu quả xử lý Trang 9 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT COD Nhu cầu oxy hoá hóa học BOD5 Nhu cầu oxy hoá sinh học 5 ngày SS Hàm lượng chất rắn lơ
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG NGHIÊN CỨU, KHẢO SÁT, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN SẮN SƠN SƠN NGÔ MINH CÔNG HÀ NỘI 2009 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057205167871000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU, KHẢO SÁT, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN SẮN SƠN SƠN NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG MÃ SỐ: 60.85.06 NGÔ MINH CÔNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN NGỌC LÂN HÀ NỘI 2009 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài “Nghiên cứu, khảo sát, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn Công ty Cổ phần sắn Sơn Sơn” PGS TS Nguyễn Ngọc Lân hướng dẫn thực chép tác giả hay tổ chức ngồi nước Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm nội dung trình bày đề tài! Hà Nội, ngày 10 tháng 11 năm 2009 Học viên Ngô Minh Công LỜI CẢM ƠN! Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc PGS.TS Nguyễn Ngọc Lân, người thầy tận tình hướng dẫn tơi hồn thành luận văn Xin cảm ơn Thầy, Cô giáo Viện khoa học Công nghệ Môi trường – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội tận tình giúp đỡ, dạy dỗ, tạo điều kiện đóng góp nhiều ý kiến kinh nghiệm thời gian qua Xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Cán phụ trách kỹ thuật Công ty Cổ phần sắn Sơn Sơn tạo điều kiện giúp đỡ tham quan, khảo sát, thu thập số liệu thực tế Công ty Xin cảm ơn đồng nghiệp Viện Khoa học Công nghệ Môi trường - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội động viên tận tình giúp đỡ tơi suốt trình học tập làm luận văn Cuối xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, người thân bạn bè chăm sóc, giúp đỡ động viên tơi tồn q trình học tập Hà Nội, ngày 10 tháng 11 năm 2009 Học viên Ngô Minh Công Viện KH & CN Môi Trường Luận văn Thạc sỹ Môc lôc Trang MỞ ĐẦU …………………………………………………………………… Chương I – TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ TINH BỘT Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI …………………………… I.1 Tình hình sản xuất tinh bột sắn giới ……………………… I.2 Tình hình sản xuất tinh bột sắn Việt Nam ………………………… Chương II - CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN VÀ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG ……………………………………………………………… 10 II.1 Công nghệ sản xuất tinh bột sắn …………………………………… II.1.1 Đặc trưng nguyên liệu …………………………………………… 10 10 II.1.2 Cấu tạo thành phần hóa học củ sắn ……………………… II.1.3 Công nghệ sản xuất tinh bột sắn giới Việt Nam …… II.2 Hiện trạng môi trường trình sản xuất tinh bột sắn ……… II.2.1 Khí thải …………………………………………… 11 16 II.2.2 Nước thải ………………………………………………………… II.2.3 Chất thải rắn ……………………………………………………… II.3 Công nghệ sản xuất tinh bột sắn Công ty Cổ phần sắn Sơn Sơn II.3.1 Công nghệ sản xuất tinh bột sắn Công ty Cổ phần sắn Sơn Sơn 26 28 II.3.2 Thuyết minh công nghệ sản xuất ………………………………… 31 II.3.3 Hiện trạng nước thải Công ty Cổ phần Sắn Sơn Sơn ………… Chương III - PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH 36 39 SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN ………………………………………………… III.1 Các phương pháp bổ trợ cho xử lý sinh học ……………………… 39 III.2 Xử lý nước thải điều kiện tự nhiên …… .………………… III.2.1 Cánh đồng lọc, cánh đồng tưới ………………………………… 39 39 III.2.2 Xử lý hồ sinh học …………………………………………… III.3 Xử lý nước thải điều kiện nhân tạo ………………………… III.3.1 Các q trình hiếu khí …………………… .………………… 42 47 47 III.3.2 Xử lý nước thải phương pháp yếm khí …………………… III.4 Một số cơng nghệ, hệ thống xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn 55 64 áp dụng Việt Nam …………………………………………………… Ngô Minh Cơng – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 25 25 29 29 Luận văn Thạc sỹ Viện KH & CN Môi Trường Chương IV – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN………………… IV.1 Mục đích, nội dung nghiên cứu …………………………………… IV.1.1 Mục đích ………………………………………………………… 65 IV.1.2 Nội dung nghiên cứu …………………………………………… IV.2 Đối tượng phương pháp nghiên cứu…………………………… 65 65 IV.2.1 Đối tượng nghiên cứu…………………………………………… IV.2.2 Phương pháp phân tích ………………………………………… 65 66 IV.2.3 Các thông số đánh giá hiệu xử lý …………………………… IV.3 Mơ hình thiết bị Pilot …………………………… IV.3.1 Mơ hình thiết bị UASB ………………………………………… 67 68 IV.3.2 Mơ hình thiết bị Aeroten ………………………………………… IV.4 Kết nghiên cứu thảo luận …………………………… 69 70 79 Chương V – THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN TINH BỘT – CÔNG TY CỔ PHẦN SẮN SƠN SƠN ……………………… V.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn … V.2 Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải Công ty CP sắn Sơn Sơn … V.3 Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty CP sắn 65 65 68 79 80 83 Sơn Sơn ……………………………………………………………… V.3.1 Bể lắng ngang …………………………………………………… 84 V.3.2 Bể điều hịa ……………………………………………………… V.3.3 Bể đơng keo tụ …………………………………………………… 86 87 V.3.4 Bể lắng tách nước keo tụ ……………………………… V.3.5 Bể UASB ………………………………………………………… 89 90 V.3.6 Bể Aeroten ………………………………………………………… 93 V.3.7 Bể lắng bậc II ……………………………………………………… 104 106 Chương VI – TÍNH TỐN CHI PHÍ XÂY DỰNG VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG …………………………………………………………………… VI.1 Chi phí xây dựng hệ thống ………………………………… 106 VI.2 Chi phí vận hành hệ thống ……………………………… KẾT LUẬN ……………………………………………………………… 108 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………………………… 111 PHỤ LỤC 113 Ngô Minh Công – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 Viện KH & CN Môi Trường Luận văn Thạc sỹ DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Một số nhà máy sản xuất tinh bột sắn qui mô lớn Việt Nam Bảng 2.1: Thành phần hoá học củ sắn Bảng 2.2 Đặc trưng nước thải từ sản xuất tinh bột sắn Bảng 2.3 Thành phần bã thải sắn Bảng 2.4 Nhu cầu nguyên vật liệu cho sản xuất 6.000 TB/năm Bảng 2.5 Đặc trưng nước thải công đoạn rửa củ Bảng 2.6 Đặc trưng nước thải công đoạn trích ly chiết xuất Bảng 3.1 Một số nồng độ giới hạn cho phép chất độc trình lên men Bảng 4.1 Thành phần nước thải cơng đoạn trích ly Bảng 4.2 Ảnh hưởng hàm lượng C325 đến hiệu xử lý Bảng 4.3 Ảnh hưởng pH đến hiệu keo tụ Bảng 4.4 Ảnh hưởng thời gian lưu đến hiệu xử lý bể UASB Bảng 4.5 Ảnh hưởng tải lượng dòng vào tới hiệu xử lý Bảng 4.6 Ảnh hưởng thời gian lưu tới hiệu xử lý bể Aeroten Bảng 5.1 Lượng khí biogas ước tính thu hồi từ hệ thống xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn Bảng 5.2 Hiệu suất tách bể lắng ngang Bảng 5.3 Hiệu suất tách bể lắng tách nước keo tụ Bảng 5.4 Bể xử lý yếm khí UASB Bảng 6.1 Tổng chi phí xây dựng lắp đặt hệ thống Bảng 6.2 Bảng định mức chi phí cho 1m3 nước thải Ngơ Minh Cơng – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 Luận văn Thạc sỹ Viện KH & CN Mơi Trường DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Biểu đồ tăng trưởng diện tích, suất sản lượng tinh bột sắn nước ta Hình 2.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất tinh bột sắn kèm dịng thải Thái Lan Hình 2.2 Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất tinh bột sắn kèm dịng thải Trung Quốc Hình 2.3 Sơ đồ khối quy trình cơng nghệ sản xuất tinh bột sắn thủ cơng Việt Nam Hình 2.4: Cân vật chất sản xuất tinh bột sắn từ củ tươi Hình 2.5 Sơ đồ cơng nghệ sản xuất tinh bột sắn Cơng ty Cổ phần sắn Sơn Sơn Hình 3.1 Sơ đồ chuyển hóa hồ tùy tiện Hình 3.2 Sơ đồ hệ thống Aeroten truyền thống Hình 3.3 Bể lọc sinh học Hình 4.1 Mơ hình thiết bị UASB Hình 4.2 Mơ hình thiết bị Aeroten Hình 4.3 Ảnh hưởng hàm lượng C 325 đến hiệu xử lý Hình 4.4 Ảnh hưởng pH đến hiệu xử lý Hình 4.5 Ảnh hưởng thời gian lưu đến hiệu xử lý yếm khí Hình 4.6 Ảnh hưởng tải lượng dòng vào tới hiệu xử lý Hình 4.7 Ảnh hưởng thời gian lưu tới hiệu xử lý bể Aeroten Hình 5.1 Cơng nghệ thích hợp xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn Hình 5.2: Đĩa phân phối khí Ngơ Minh Cơng – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 Viện KH & CN Môi Trường Luận văn Thạc sỹ DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT COD Nhu cầu oxy hố hóa học BOD5 Nhu cầu oxy hoá sinh học (5 ngày) SS Hàm lượng chất rắn lơ lửng CN- Hàm lượng Xianua SO42- Hàm lượng sunfat ΣN Tổng hàm lượng nitơ ΣP Tổng hàm lượng phốt UASB Bể xử lý yếm khí chảy ngược dịng FAO Tổ chức lương thực giới TCVN Tiêu chuẩn Việt nam ĐHBKHN Trường Đại học Bách khoa Hà Nội KH&CN Khoa học Công nghệ CNMT Công nghệ Môi trường KTMT Kỹ thuật Môi trường CP Cổ phần TB Tinh bột SP Sản phẩm Ngô Minh Công – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 Luận văn Thạc sỹ Viện KH & CN Môi Trường MỞ ĐẦU Trong q trình cơng nghiệp hóa – đại hóa đất nước, công nghiệp chế biến nông sản thực phẩm ngành trọng phát triển Sự phát triển sản xuất không đồng với quy hoạch bảo vệ môi trường gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, dẫn đến hiểm họa mơi trường Hiện công nghệ sản xuất tinh bột sắn ngày phát triển, sản lượng tinh bột sắn không ngưng tăng lên Sản phẩm tinh bột sắn sử dụng nhiều lĩnh vực kinh tế đời sống Sắn nguồn lương thực trực tiếp cho người, thức ăn cho gia súc, ngồi cịn ngun liệu cho nhiều ngành công nghiệp khác như: công nghiệp dược, may mặc, thực phẩm, … Tuy nhiên trình sản xuất tinh bột sắn tạo lượng lớn chất thải, nước thải Đáng quan tâm nước thải từ cơng đoạn ly tâm (trích ly), nước thải thường có hàm lượng chất nhiễm cao: COD thường biến động từ 7.000 ÷ 41.000 mg/l, BOD5 biến động từ 6.200 ÷ 23.000 mg/l hàm lượng chất rắn lơ lửng cao từ 330 ÷ 4.100 mg/l, độ pH tương đối thấp từ 3,8 ÷ 5,7 [1] Lượng nước thải thải môi trường gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Xuất phát từ mục tiêu giảm thiểu ô nhiễm, giảm tác động đến môi trường sức khỏe cộng đồng, đáp ứng yêu cầu ngày nghiêm ngặt Luật Môi trường chất lượng nước thải, điều cần thiết cấp bách phải có giải pháp thích hợp nhằm xử lý kịp thời nước thải, tránh ô nhiễm môi trường, đảm bảo phát triển bền vững Do tơi giao thực đề tài: “Nghiên cứu, khảo sát, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn – Công ty Cổ phần sắn Sơn Sơn, Thanh Sơn, Phú Thọ” Đây đề tài triển khai thực tế Ngơ Minh Cơng – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009