MÔN ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO CƠ SỞ SẢN XUẤT BÚN GẠO TƯƠI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN  MÔN ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO CƠ SỞ SẢN XUẤT BÚN GẠO TƯƠI Sinh viên thực hiện MSSV STT Tên thành viên 19127059 1 Võ Thị Thiên Tin 19127073 2 Nguyễn Hà Như Ý 19127019 3 Ngô Thị Hoài Linh 19127065 4 Lê Cát Tường Thủ Đức, tháng 1 năm 2023 1 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ SẢN XUẤT .1 1.1 Sơ lược về cơ sở sản xuất: .1 1.2 Quy trình sản xuất: 1 1.3 Nguồn gốc, tính chất của nước thải: 3 1.3.1 Nguồn gốc: 4 1.3.2 Tính chất: 4 CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 6 2.1 Phương pháp xử lý cơ học 6 2.2 Phương pháp xử lý hóa lý .11 2.3 Phương pháp xử lý hóa học 13 2.4 Phương pháp xử lý sinh học 16 CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH XỬ LÝ CỦA CƠ SỞ 22 CHƯƠNG 4: PHƯƠNG ÁN ĐỀ XUẤT CỦA NHÓM 23 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG 24 5.1.Tính toán lưu lượng nước thải 24 5.2 Xác định mức độ và hiệu suất xử lý .25 CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ VÀ KINH TẾ 26 6.1 Tính toán công trình đơn vị 26 6.1.1 Song chắn rác 26 6.1.2 Bể thu gom 26 6.1.3 Bể điều hòa 27 6.1.4 Bể UASB 29 6.1.5 Bể MBBR: 37 6.1.6 Bể lắng: 41 6.1.7 Khử trùng 45 6.1.8 Bể nén bùn .46 6.1.9 Sân phơi bùn .48 6.2 Tính toán kinh tế: 49 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ SẢN XUẤT 1.1 Sơ lược về cơ sở sản xuất: ‾ Tên cơ sở: Cơ sở sản xuất bún gạo tươi Võ Văn Mận ‾ Địa chỉ: 1132A tỉnh lộ 15, ấp Thạnh An, xã Trung An, huyện Củ Chi, Tp HCM ‾ Công xuất của cơ sở: 5 tấn/ngày ‾ Số lượng công nhân: 10 người/2ca ‾ Thị trường tiêu thụ:  Với công suất 5 tấn/ngày cơ sở chủ yếu phục vụ cho 3 xã Phú hòa Đông, Tân Thạnh Đông, Tân Thạnh Tây  Ngoài giao cho các đầu mối với số lượng lớn thì tại các cơ sở còn bố trí một sạp hàng để bán lẻ cho các khách hàng trong khu vực ‾ Thời gian hoạt động:  Cơ sở bắt đầu sản xuất từ 3h sáng hằng ngày, sản xuất liên tục trong ngày đến 19 giờ  Chia làm 2 ca luân phiên để theo kịp các buổi chợ và luôn có bún mới cho các quán ăn Ở mỗi ca công đoạn sản xuất hầu như giống nhau Ca 1 từ 3h đến 8h: từ 3h đến 5h làm bún với bột đã được ủ sẵn để giao cho khách hàng, từ 5h – 8h thì xay bột và làm bột cho các ca sau Ca 2 từ 14h đến 19h: làm việc tương tự như ca trên 1.2 Quy trình sản xuất: Giai đoạn Hình ảnh Chọn gạo: là khâu quan trọng nhất, gạo được chọn là loại gạo tẻ ngon, dẻo cơm, không bị mốc, không có sâu mọt Như vậy bún mới thơm ngon, giàu dinh dưỡng nếu không thì bán sẽ nát, chua, mau hỏng Vo gạo: gạo được cho vào máy cùng với nước được cấp từ vòi bơm Trong quá trình vo nhờ sự chuyển động của cánh quạt và sự ma sát giữ gạo – gạo, gạo – nước mà gạo sẽ được làm sạch Sau đó gạo được hút qua thùng ngâm bằng 1 ống hút được lắp bên dưới 1 ngày sản suất 2 mẻ, 1 mẻ 2,5 tấn bún tương ứng với 1125 kg gạo Lượng nước tiêu thụ cho công đoạn vo gạo là 7,5 m3 Ngâm gạo: gạo sau khi vo được ngâm từ 1 – 2 ngày để hạt gạo được nở, căng tròn Nước ngâm gạo có pH thấp do gạo biến tính trong quá trình ngâm Trung bình 1 mẻ nước thải ra khoảng 2,375 m3 1 Nhóm 2 Nghiền ướt: gạo sẽ được nghiền cùng với nước thành bột gạo dẻo, nhão Nước bột sẽ được cho qua 1 tấm lưới mịn, để lọc bớt những hạt gạo chưa được nghiền Bột sẽ được chứa trong bể khác để phục vụ cho công đoạn tiếp theo 1 mẻ sẽ dùng khoảng 7,5 m3 nước Ủ chua: bột gạo sau khi được lọc sẽ chứa vào 1 bể khác, tại đây bột được ủ trong 7 – 8h nhằm tạo độ mịn vào dẻo, đồng thời tạo đủ thời gian cho bột tách khỏi nước Tách nước chua: khối bột trong bể sau thời gian ủ sẽ đạt độ đặc nhất định, công nhân sẽ vớt bột cho vào bao tải xếp chồng lên nhau, tận dụng trọng lượng đó và đồng thời dùng máy ép để tách nước ra khỏi bột Bột đạt độ ẩm khoảng 50% là được Trong quá trình này lượng nước chua thải ra khoảng 6,5 m3 Nhào: bột sẽ được đưa vào máy nhào trộn, máy sẽ quay làm cho khối bột liên kết với nhau tạo độ dẻo, mịn đặc trưng cho bún Ép sợi bún: bột sau khi nhào sẽ được bơm lên bồn nhờ máy bơm, tại đây dưới tác dụng của lực ép bột sẽ chảy xuống khuôn có các lỗ nhỏ để tạo thành sợi bún Sợi bún sẽ rơi xuống băng chuyền chứa nước sôi để luộc chính Luộc: nước trong băng chuyền được làm nóng bằng lo hơi, khí nóng được chuyển đến băng chuyền nhờ hệ thống ống khí Bún rơi xuống từ khuôn sẽ được luộc chính đến cuối băng chuyền sẽ được làm nguội nhờ hệ thống tưới nước Nước thải từ công đoạn này khoảng 1.3 m3 mang theo phấn bột hòa tan Làm nguội: ở cuối băng chuyền có hệ 2 Nhóm 2 thống tưới nước bún sau khi được luộc chín sẽ đi qua hệ thống làm nguội sau đó sẽ rơi xuống rổ được đặt sẵn ở bên dưới để công nhân thao tác vắt bún cho ráo nước Thành phẩm: bún sau khi được vắt ráo nước sẽ được cuộn tròn, đóng gói bao bì để giao cho mối Thành phẩm yêu cầu phải đạt độ dẻo, dai, chắc, không kết dính, không rời rạc, không gãy vụn 1.3 Nguồn gốc, tính chất của nước thải: Gạo là một loại lương thực giàu chất dinh dưỡng, nó xuất hiện trong mọi bữa ăn của người Việt, ngay cả những nước phương Tây vốn không có truyền thống sử dụng gạo nhưng hiện nay họ là những quốc gia nhập khẩu gạo nhiều nhất, do gạo giàu chất dinh dưỡng nhưng không gây khó tiêu như bột mì nên rất được mọi người ưa chuộng Nguyên liệu cho sản xuất bún là gạo tẻ 1 kg bún cần khoảng 0.45 – 0.5 kg gạo hay 1 kg gạo có thể sản xuất được 2 - 2,3 kg bún tươi Thành phần hóa học có trong 100g hạt gạo: STT Thành phần Hàng lượng 360 1 Năng lượng (Kcal) 75,0 7,5 2 Glucid (g) 1,0 0,4 3 Protid (g) 0,8 340 4 Lipid (g) 68 185 5 Cenllulose (g) 1,3 90 6 Tro (g) 0,1 0,03 7 Kali (g) 1,6 8 Canxi (mg) 9 Photpho (mg) 10 Sắt (mg) 11 Magie (mg) 12 B1 (mg) 13 B2 (mg) 14 PP (mg) Nhu cầu sử dụng nước cho các công đoạn và lượng nước thải ra do sản xuất bún được thể hiện trong bản sau: 3 Nhóm 2 Định mức nước sử dụng trong sản xuất bún (định mức trên 1 tấn sản phẩm) Mục đích sử dụng Lượng dùng (m3) Chiếm tỷ lệ (%) Vo gạo 3 27 Ngâm gạo 1 9 Xay gạo 3 27 Nhào 0,25 2 Luộc 0,5 4 Làm nguội 1,5 13 Rửa thiết bị, sàn nhà 2 18 Tổng 11,25 100 1.3.1 Nguồn gốc: Quá trình sản xuất bún gạo tươi phát sinh nước thải từ các công đoạn như vo gạo, ngâm gạo, tách nước chua, luộc và làm nguội Ngoài ra còn có nước thải từ việc vệ sinh máy móc, nhà xưởng với lưu lượng khoảng 10 m3/ngày  Nước thải từ quá trình sinh hoạt của công nhân: - Nước thải sinh hoạt thường không cố định lượng xả ra theo thời gian trong ngày Lượng nước thải sinh hoạt thường được tính gần đúng dựa vào kinh nghiệm đánh giá qua quy mô khu vực sinh sống (thành thị, ngoại ô, nông thôn), chất lượng cuộc sống (cao, trung bình, thấp) - Đối với cơ sở thì lượng nước thải sinh hoạt có thể phát sinh từ các nguồn sau:  Nước thải vệ sinh của các công nhân trong cơ sở  Nước thải từ hoạt động sinh hoạt của công nhân thường trú tại cơ sở 1.3.2 Tính chất: Tính chất nước thải từ công đoạn vo gạo: 4 Nhóm 2 Công đoạn vo gạo được vo 3 lần Nước vo ở lần đầu không thải ra môi trường vì nước vo gạo lần 1 (nước đặc) được giữ lại để tận dụng cho chăn nuôi Nước vo gạo này có màu trắng đục, nước thải này chứa nhiều tinh bột, vitamin, khoáng vi lượng dễ tan, chất rắn lơ lửng Đặc trưng của nguồn nước thải này là khả năng lắng của các hạt rắn tương đối dễ dàng nên có thể tách chúng ra khỏi nước trước khi đưa vào hệ thống xử lý Tính chất nước thải của công đoạn ngâm gạo: Nước từ công đoạn này được thải ra môi trường sau thời gian khoảng 24 tiếng ngâm gạo Nguồn thải này vì vậy thường có giá trị pH thấp Độ pH thấp sẽ ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả của quá trình phân hủy sinh học trong tự nhiên, giá trị pH cũng liên quan đến việc bổ sung các hóa chất cho quá trình xử lý So với nước thải từ công đoạn vo gạo thì nguồn nước thải này chứa ít thành phần chất rắn lơ lửng hơn Các thông số COD, BOD có giá trị cao, tuy nhiên vẫn thấp hơn so với nguồn nước thải từ công đoạn vo gạo Tính chất nước thải từ công đoạn ủ chua: Bột sau khi được xay thường được ngâm từ 7 đến 8 tiếng cho dẻo, sau đó nước chua được tách bỏ Nước thải từ công đoạn này có pH thấp, thấp nhất trong các nguồn thải sản xuất bún Một lượng chất lơ lửng có thể bị trôi theo nguồn nước trong quá trình tách nước, vì vậy nước thải từ công đoạn này cũng có hàm lượng các chất lơ lửng tương đối cao, đây là loại hạt có khả năng tự lắng được và thành phần chính của chúng là tinh bột Tính chất nước thải từ công đoạn làm nguội và vắt bún (bún thành phẩm): Nước thải từ công đoạn này có đặc điểm là có hàm lượng SS và hàm lượng tinh bột cao kéo theo giá trị của các thông số COD, BOD cũng rất cao Đặc trưng của nguồn thải này là tinh bột dạng chín vì vậy rất khó lắng Tính chất nước thải từ quá trình sinh hoạt: Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất bẩn hữu cơ dễ phân hủy sinh học, ngoài ra còn có cả thành phần vô cơ, vi sinh vật và các vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm Chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt bao gồm các chất như: protein (40 – 50%); hydro carbon (40 – 50%) gồm tinh bột, đường và cenlullose; chất béo (5 – 10%) Các thông số nồng độ chất ô nhiễm STT Thành phần Đơn vị Kết quả 1 pH - 5.5 2 COD mg O2/L 2000 3 BOD5 mg O2/L 1200 4 SS mg/L 300 5 Ntổng mg/L 50 5 Nhóm 2 6 Ptổng mg/L 7 MPN/100mL 4*106 7 Coliform Bảng lượng nước thải đầu vào, ra: Nguyên liệu đầu ra Dòng thải Các công Nguyên liệu đầu vào Sản phẩm Lượng (kg) Nước (m3) đoạn Nguyên liệu Lượng Vo gạo Gạo 450kg Gạo sạch 450 3 Nước 3 m3 Ngâm gạo Gạo sạch 450 kg Gạo ướt 500 0.95 Nước 1 m3 Xay bột Gạo ướt 500 kg Bột lỏng 3500 0 Nước 3 m3 Ủ chua Tách nước Bột lỏng Bột cô 850 2,5 chua chua W = 50% (W: độ ẩm) Nhào Bột cô 850 kg Bột sơ chín 1100 0 W = 50% 0,25 m3 Nước sôi Ép đùn, làm Bột sơ chín 1100 kg Bún chín 1000 0,5 (mang theo phấn bột chín Than 52 kg hòa tan) 0,5 m3 Nước Làm nguội Bún làm 1000 kg Bún nguội 1,5 ( bột toàn chín 1,5 m3 tan) Nước CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 2.1 Phương pháp xử lý cơ học Những phương pháp loại các chất rắn có kích thước và tỷ trọng lớn trong nước thải được gọi chung là phương pháp cơ học Xử lý cơ học là khâu sơ bộ chuẩn bị cho xử lý sinh học tiếp theo Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học thường thực hiện trong các công trình và thiết bị như song chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ… Đây là các thiết bị công trình xử lý 6 Nhóm 2 sơ bộ tại chỗ tách các chất rắn thô nhằm đảm bảo cho hệ thống thoát nước hoặc các công trình xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định Phương pháp xử lý cơ học tách khỏi nước thải sinh hoạt khoảng 60% tạp chất không tan, tuy nhiên BOD trong nước thải giảm không đáng kể Để tăng cường quá trình xử lý cơ học, người ta làm thoáng nước thải sơ bộ trước khi lắng nên hiệu suất xử lý của các công trình cơ học có thể tăng đến 75% và BOD giảm đi 10 – 15% Một số công trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học bao gồm:  Song chắn rác Nhiệm vụ: song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon, vỏ cây và các tạp chất có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định Song chắn rác là các thanh đan xếp kế tiếp nhau với các khe hở từ 16 đến 50mm, các thanh có thể bằng thép, inox, nhựa hoặc gỗ Tiết diện của các thanh này là hình chữ nhật, hình tròn hoặc elip Bố trí song chắn rác trên máng dẫn nước thải Các song chắn rác đặt song song với nhau, nghiêng về phía dòng nước chảy để giữ rác lại Song chắn rác thường đặt nghiêng theo chiều dòng chảy một góc 500 đến 900 Phân loại: - Kích thước: thô, trung bình, mịn - Hình dạng: song chắn, lưới chắn - Phương pháp làm sạch: thủ công, cơ khí - Bề mặt lưới chắn: cố định, di động Thiết bị chắn rác bố trí tại các máng dẫn nước thải trước trạm bơm nước thải và trước các công trình xử lý nước thải 7 Nhóm 2 Hình 3.1 Song chắn rác cơ giới  Bể lắng  Bể lắng cát Trong thành phần cặn lắng nước thải thường có cát với độ lớn thủy lực  = 18 mm/s Đây là các phần tử vô cơ có kích thước và tỷ trọng lớn Mặc dù không độc hại nhưng chúng cản trở hoạt động của các công trình xử lý nước thải như tích tụ trong bể lắng, bể mêtan,… làm giảm dung tích công tác công trình, gây khó khăn cho việc xả bùn cặn, phá hủy quá trình công nghệ của trạm xử lý nước thải Để đảm bảo cho các công trình xử lý sinh học nước thải sinh học, nước thải ổn định họat động cần phải có các công trình và thiết bị phía trước Nhiệm vụ: - Loại bỏ các cặn vô cơ lớn như cát, sỏi…có kích thước hạt > 0,2mm - Bảo vệ các trang thiết bị động (bơm) tránh mài mòn 8 Nhóm 2