Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải bằng các hồ sinh học Hình III.1 Nước thải được đưa vào bể điều hoà và lắng lọc sơ bộ để tách các tạp chất thô, sau đó được cho qua hệ thống hồ sinh học..
Trang 1GIỚI 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 bằng các hồ sinh học (Hình III.1)
Nước thải được đưa vào bể điều hoà và lắng lọc sơ bộ để tách các tạp chất thô, sau đó được cho qua hệ thống hồ sinh học Nước thải trong các hồ được làm sạch nhờ các quá trình phân huỷ tự nhiên của các vi sinh vật yếm khí và tuỳ tiện Các hồ
có độ sâu khoảng 3m, nước thải sau khi xử lý được qua hồ đối chứng rồi thải ra 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; quá trình xử lý chủ yếu làm sạch tự nhiên nên tự động hoá không cao
+ Nhược điểm: Diện tích xây dựng lớn; Hiệu quả xử lý không cao do phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên; Thời gian lưu nước trong các hồ kéo dài (30 – 60 ngày) nên nước thải và bùn tích tụ trong các hồ lâu ngày gây mùi hôi thối, ảnh hưởng đến môi trường không khí
Phương pháp xử lý này được áp dụng tại một số nhà máy như 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 và sinh học hiếu khí (Hình III.2)
Nước thải trước khi vào hệ thống xử lý được thu gom vào bể điều hoà để điều chỉnh lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm, sau đó nước thải được đưa qua bể keo
tụ và lắng cấp I để tạo bông và lắng tách hàm lượng chất lơ lửng Sau đó nước thải được đưa qua xử lý hiếu khí bằng bể Aeroten, sau đó nước thải được tách bùn tại bể lắng cấp 2 Để đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn trước khi thải ra ngoài môi trường nước thải được keo tụ và lắng ở bể lắng cuối Bùn từ các bể lắng được đưa đến bể nén bùn, tại bể nén bùn nước được đưa về bể điều hoà xử lý tiếp còn bùn được đưa đến sân phơi để tách nước và đem chôn lấp
+ Ưu điểm: Hiệu quả xử lý cao rất thích hợp với nước thải sản xuất tinh bột sắn + Nhược điểm: Giá thành xử lý của phương pháp này tương đối cao do sử dụng nhiều hoá chất Quá trình keo tụ tương đối phức tạp, nếu quá trình keo tụ không tốt
sẽ ảnh hưởng đến quá trình xử lý bằng bể Aeroten, và ảnh hưỏng đến môi trường do
sử dụng hoá chất keo tụ có hàm lượng kim loại
Phương pháp này được áp dụng tại nhà máy tinh bột sắn Văn Yên – Yên Bái
Trang 2Bể lắng cát
Hình III.1 Sơ đồ xử lý nước thải bằng các hồ sinh học:
Nước thải tinh chế bột Nước thải rửa củ
Bể điều hoà và
điều chỉnh pH
Bể phản ứng lắng
và tách cặn Chất keo tụ
Hồ yếm khí 1 Sân phơi bùn
Hồ yếm khí 2
Hồ yếm khí 3
Hồ yếm khí 4
Hồ tuỳ tiện 1
Hồ tuỳ tiện 2
Hồ đối chứng Nguồn tiếp nhận
Trang 3Hình III.2 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải bằng hoá lý kết hợp sinh học:
Nước thải
điều hoà, điều chỉnh pH
Hoá chất phản ứng, Bể phản ứng keo tụ Bể nén bùn
chất keo tụ
Sân phơi bùn
Bể lắng cấp I
Chôn lấp
Bể lắng cấp 2
Bùn dư
Hoá chất phản
ứng keo tụ Bể phản ứng keo tụ
Bể lắng cuối
Khử trùng clo
Trang 4CHƯƠNG IV: ĐỀ XUẤT HOÀN THIỆN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC
THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN
IV.1 HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN
TINH BỘT SẮN
IV.1.1 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến tinh bột sắn
Hệ thống xử lý nước thải được hình thành từ khi nhà máy bắt đầu hoạt động với
không có hiệu quả
Nước thải
Bể trung hoà
Hồ tuỳ nghi 1
Hồ tuỳ nghi 2
Hồ tuỳ nghi3
Hồ điều hoà
Nước thải ra
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
Trang 5được đưa qua bể lắng đất, cát trước khi hoà trộn vớí dòng nước trích ly để xử lý sinh học
Nước từ quá trình tinh chế bột có chứa nhiều chất hữu cơ và có tính axít được trung hòa rồi cho qua hệ thống tách cặn lắng Sau đó được hoà trộn với dòng nước thải rửa củ tại bể trung gian để giảm hàm lượng hữu cơ trong nước trước khi vào hệ thống xử lý bằng hồ sinh học nhằm giúp cho quá trình xử lý tốt hơn, nước sau khi
xử lý được thải ra Suối Bản Thuyền
Đặc trưng nước thải vào hệ thống xử lý hiện tại
Bảng IV.1 Đặc trưng nước thải vào hệ thống xử lý
IV.1.2 Nhận xét về hiện trạng hoạt động của hệ thống
Nhìn chung hệ thống xử lý nước thải hiện tại của nhà máy chế biến tinh bột sắn Quảng Ngãi không đạt hiệu quả xử lý Thời gian lưu nước thải trong hệ thống các
hồ sinh học không đảm bảo cho quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ
Đối với nước thải rửa củ trước khi vào hệ thống xử lý được tách bằng thùng quay với khe rộng mắt lưới 25mm Như vậy một lượng lớn các xơ sắn, vỏ, cùi, vụn sắn nhỏ bị vở trong quá trình rửa củ sẽ theo nước thải vào hệ thống xử lý, làm kém hiệu quả xử lý
Nước thải tinh bột sắn có hàm lượng chất hữu cơ quá cao
COD = 1000mg/l
Trang 6BOD = 7000 mg/l
• Nước thải rửa củ:
COD = 1300mg/l
BOD = 800 mg/l
Trong khi đó hệ thống xử lý sơ bộ không đạt hiệu quả, hệ thống hồ sinh học không đáp ứng được khả năng xử lý các chất hữu cơ dẫn đến tình trạng nước vào hồ quá trình phân huỷ yếm khí xảy ra, khí sinh ra quá nổi lên nhiều, kéo theo bùn trên thành váng thoát ra theo nước thải gây đục và ô nhiễm nguồn nước Bùn sinh ra quá nhiều lâu ngày trong hệ thống gây mùi hôi thối ảnh hưởng đến môi trường xung quanh
Bùn sinh ra từ các hồ sinh học được nạo vét phơi ngay trên bờ của hồ Nên vào những ngày trời mưa bùn theo nước chảy xuống hồ gây vẩn đục và ảnh hưởng tới quá trình xử lý của hồ.Chính vì vậy nhà máy chế biến tinh bột sắn Quảng Ngãi cần phải có giải pháp về nguồn nước thải này nhưng cũng cần phải có sự cân nhắc các biện pháp xử lý thích hợp để đảm bảo được vấn đề môi trường và lợi ích kinh tế Nhà máy chế biến tinh bột sắn Quảng Ngãi cần phải có một hệ thống xử lý nước thải hoàn thiện hơn đảm bảo được tiêu chuẩn nước thải công nghiệp ra 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 hiện tại của nhà máy không đảm bảo được yêu cầu xử
lý nước thải của nhà máy, nước thải đầu ra không đạt tiêu chuẩn Do đó ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường xung quanh Chính vì vậy nhà máy chế biến tinh bột sắn Quảng Ngãi cần phải có một giải pháp về môi trường, đặc biệt là môi trường nước đó là một hệ thống xử lý nước thải phù hợp và xử lý hiệu quả đem lại lợi ích kinh tế Trước hiện trạng về môi trường của nhà máy như vậy em đề xuất phương
Trang 7án xử lý nước thải như sau Hình IV.2:
Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến tinh bột sắn Quảng Ngãi:
Bể điều hoà Bể lắng cát kết hợp lắng
Bể keo tụ và lắng Bể điều hoà 30% Q
rửa củ
khí
Hồ sinh học
Nước sau xử lý thải ra suối
IV.2.2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ
Trang 8Nước thải nhà máy chế biến tinh bột sắn Quảng Ngãi do có đặc tính ô nhiễm của các dòng thải khác nhau Vì vậy nước thải được phân làm hai luồng:
nhiếm cao COD = 10000mg/l; BOD = 7000mg/l: SS = 3000mg/l
- Nước thải rửa củ: Có nồng độ các chất ô nhiễm thấp hơn, lưu lượng nước thải
Hệ thống xử lý nước thải được thực hiện qua 3 công đoạn:
a Công đoạn I: Xử lý cơ học và hoá lý
Nươc thải có độ ô nhiễm cao và
hàm lượng cặn lơ lửng lớ
hàm lượng cặn lơ lửng lớn do tinh
bột thất thoát
song chắn bã được chuyển về bể chứa bã, nước thải được chuyển về bể điều hoà kết hợp lắng, trước khi điều hoà nước thải được lắng thu hàm lượng tinh bột làm thức ăn cho gia súc (nước thải trích ly chứa nhiều hàm lượng tinh bột), nước thải vào bể điều hoà để điều chỉnh lưu lượng và nông độ, đảm bảo cho quá trình xử lý hóa lý và sinh học Sau đó nước thải được đưa sang bể keo tụ Chất keo tụ dùng là phèn nhôm và bổ sung thêm chất trợ lắng PAA Sau khi hỗn hợp được hoà trộn và phản ứng tạo bông hình thành, nước thải đưa sang bể lắng tách cặn Cặn lắng được chuyển về bể xử lý bùn
Nước thải rửa củ có độ ô nhiễm thấp hơn so với nươc thải trích ly, nhưng nồng độ ô nhiễm cũng tương đối lớn Dòng nước thải từ công đoạn rửa củ chứa nhiều
vỏ lụa, các mảnh củ bị vở trong quá trình rửa nên được tách bằng song chắn trước khi
Trang 9lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm Tại đây nước thải được tách 30% xử lý tiếp bằng hồ sinh học, còn 70% lưu lượng nước thải được chuyển sang bể keo tụ, chất keo tụ dùng là phèn nhôm, và chất trợ lắng PAA Sau khi hỗn hợp được hoà trộn và phản ứng tạo bông được hình thành, nước thải được đưa sang bể lắng tách cặn Cặn lắng được chuyển sang bể xử lý bùn, còn nước trong tuần hoàn lại cho công đoạn rửa củ
b Công đoạn II: Xử lý sinh học yếm khí và hiếu khí
Đối với nước thải trích ly sau khi xử lý ở công đoạn I được xử lý yếm khí bằng
bể UASB Hiệu quả xử lý đạt 85%, nước thải sau bể UASB có COD biến động từ
500 - 600mg/l
Khí được qua hệ thống xử lý để loại tạp chất khí và hơi nước, sau đó được nén vào két chứa dùng làm nhiên liệu cấp nhiệt cho sấy khô tinh bột thành phẩm
hồ bằng thiết bị cơ khí làm thoáng bề mặt đặt tại tâm của mỗi ô trong hồ Khí làm thoáng cung cấp vào nước ở mật độ cao và một lượng oxy cần thiết sẽ được cung cấp cho bùn hoạt tính để loại bỏ chất ô nhiễm hữu cơ trong nước thải Hồ hiếu khí
có thời gian lưu khoảng 5 ngày, hiệu suất xử lý đạt 80 – 90% Nước từ hồ hiếu khí được đưa sang hồ lắng để lắng cặn và nước được thải ra Suối Bản Thuyền Cặn từ
hồ lắng được lấy hằng năm và đưa đến sân phơi
c Công đoạn III: Xử lý bùn
Cặn từ các bể lắng, bùn từ bể UASB được chuyển về bể nén bùn Sau khi cô đặc bùn đưa đến sân phơi bùn, còn nước bùn được tuần hoàn lại hồ hiếu khí để xử
lý tiếp Bùn sau khi phơi được đem chôn lấp hoặc làm phân bón cùng với vỏ sắn
Ưu điểm của công nghệ như sau:
Với phương pháp xử lý hóa lý có tác dụng tách hàm lượng cặn lơ lửng lớn (tinh bột, xơ mịn, các tạp chất khác…) làm giảm đáng kể hàm lượng các chất ô nhiễm cho quá trình xử lý sinh học tiếp theo Đồng thời sử dụng chất trợ lắng có nguồn gốc hữu cơ (PAA) Đây là chất khá phổ biến, rẽ tiền, dễ sử dụng và đặc biệt là không gây ô nhiễm thứ cấp do tự huỷ trong trong thời gian ngắn
Phương pháp sinh học có thu hồi biogas: Bậc một là xử lý yếm khí UASB để giảm tải lượng khí ô nhiễm (nước thải có độ ô nhiễm rất cao) trước khi vào xử lý
Trang 10yếm khí bậc hai là hồ hiếu khí làm việc trong điều kiện sục khí liên tục Phương pháp xử lý sinh học tận dụng thu được khí biogas sinh ra trong quá trình xử lý vào nhiều mục đích khác nhau
KẾT LUẬN
Tinh bột sắn là một trong những ngành công nghiệp hiện nay rất được quan tâm đối với hầu hết các nước đang phát triển Đây cũng là một trong những ngành sản xuất sử dụng nước tương đối lớn và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải cao
Vì vậy nước thải này cần đặc biệt được quan tâm và cần phải có giải pháp cụ thể để đảm bảo được môi trường và lợi ích kinh tế