đề tài xử lý nước thải nhà máy mía đường Ninh hòa

Công nghiệp mía đường ở Việt Nam là ngành gây ô nhiễm khá lớn do công nghệ còn lạchậu, thiết bị rò rỉ nhiều lại không có bất cứ thiết bị xử lý nào, trong số các chất ô nhiễm có bụikhói l

ĐỀ TÀI: XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY ĐƯỜNG NINH HÒA

C HƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT MÍA ĐƯỜNG

1. N gành mía đường trên thế giới:

Vào thế kỷ thứ IV người Ấn Độ và người Trung Hoa đã chế tạo mía thành tinh thểđường Từ đó kỹ thuật sản xuất đường chuyển sang các nước châu âu như: Anh, Nam Tư, BaLan… Đồng thời chuyển việc sản xuất đường ở dạng thủ công trở thành một ngành côngnghiệp Đến thế kỷ XX, nhà máy đường hiện đại xuất hiện ở Anh

Thuở sơ khai công nghiệp đường còn thô sơ, dùng trâu bò để kéo, làm sạch chỉ bằngvôi, nấu đường bằng chảo dưới áp suất khí quyển, thực hiện kết tinh tự nhiên Năm 1867, ởPháp sử dụng máy ép ba trục bằng gang, kéo bằng hơi nước Làm sạch bằng vôi sử dụng đầutiên tại Ấn Độ Nhưng phương pháp vôi bộc lộ một số nhược điểm ảnh hưởng đến hiệu suấtthu hồi đường.Cuối thế kỷ XIX, kỹ sư Tratani người Italia dùng SO2 để trung hòa lượng vôi

dư và tẩy màu mía

Ngành công nghiệp mía đường mấy chục năm gần đây phát triển rất nhanh, đã cơ khíhóa toàn bộ dây chuyền và việc tự động hóa đã được áp dụng khá rộng rãi nhiều khâu

2. Ngành mía đường Việt Nam:

2.1 Tình hình hoạt động, sản xuất các nhà máy đường ở Việt Nam hiện nay:

Ngành đường Việt Nam nhìn chung khá lạc hậu so với thế giới Trước 1954, toàn miềnbắc không có nhà máy đường nào Sau 1975 ở miền Nam đã phục hồi lại các nhà máy đườngBình Dương, Hiệp Hòa, Phan Rang, Khánh Hội, Biên Hòa; xây dựng mới các nhà máy đường

La Ngã, Lam Sơn, Tây Ninh Ngoài các nhà máy lớn có nhiều cơ sở sản xuất mía thủ công,thô sơ, năng suất thấp ở các vùng trồng mía Tính đến thời điểm hiện tại cả nước có khoảng

50 đến 60 nhà máy đường, hầu hết các tỉnh trong toàn quốc đều có nhà máy đường

Thiết bị sản xuất hầu hết cũ kỹ, chắp vá, hay gặp sự cố kỹ thuật và bị rò rỉ, nên khốilượng rác thải lớn Hiện nay chủ yếu có 3 phương pháp làm trong: bằng vôi, sunfit vàcacbonat Phương pháp dùng vôi hầu hết còn dùng trong các cơ sở sản xuất nhỏ, trình độkém, chủ yếu sản xuất mật vàng và trầm mật

Công nghiệp mía đường ở Việt Nam là ngành gây ô nhiễm khá lớn do công nghệ còn lạchậu, thiết bị rò rỉ nhiều lại không có bất cứ thiết bị xử lý nào, trong số các chất ô nhiễm có bụikhói lò hơi, bùn lọc, nước thải, khí thoát ra từ các tháp phản ứng sunfit hóa và cacbonat hóa.Riêng bã mía được dùng làm nhiên liệu để sản xuất bìa giấy, còn mật rỉ được lên men để chếbiến cồn

Bảng dưới đây thống kê một số nhà máy đường lớn và khối lượng nước thải của chúng:

Bảng 2.1: Các nhà máy đường lớn thuộc ngành công nghiệp đường ở miền Nam

Định mứctiêu thụ/

tấn đường

Nước thải

m3/h

Ghi chúĐịa

phương

liệuQuảng

-Mía-Vôi tôi-Lưu huỳnh

-Mía-Vôi tôi-Lưu huỳnh

-Mía-Vôi tôi-Lưu huỳnh

Bảng 2.2: Công suất sản xuất đường của một số nhà máy trên toàn quốc

Tên đơn vị sản xuất đường Công suất

(tấn/ngày)

Tên đơn vị sản xuất đường Công suất

(tấn/ngày)

Bến Lức (Long An) 2500 Mía Đường BOURBON Gia Lai 1500

Hiện nay các nhà máy đường trên toàn quốc sản xuất ra chủ yếu là đường thô, đường tinhluyện Để sản xuât mỗi loại đường thì có công nghệ sản xuất thích hợp

Vì vậy có 2 công nghệ được sản xuất trong các nhà máy đường là:

• Công nghệ sản xuất đường thô

• Công nghệ sản xuất đường tinh luyện

2.2 Tổng quan quá trình sản xuất của các nhà máy đường:

2.2.1 Nguyên liệu:

Nguyên liệu sản xuất là nước mía Mía được trồng nhiều ở vùng nhiệt đới và cậnnhiệt đới, việc chế biến đường phải nhanh sau mùa vụ để tránh thất thoát; do đó, Côngnghiệp chế biến đường và lượng chất thải tùy thuộc theo mùa vụ

Hơi nước ngưng tụ CGia nhiệt lần 3

Hơi nước ngưng tụ C

Hơi nước ngưng tụ C

Nước mía có màu do các nguyên nhân sau :

• Từ bản thân cáy mía có các chất chlorophyII, anthocyanin và tanin gây ra

• Do các phản ứng hóa học :

Nước mía sau khi cho vôi, gia nhiệt sẽ làm nước mía đổi màu

ChlorophyII có trong cây mía làm cho nước mía có màu xanh lục

Tanin phản ứng với sắt tạo ra màu xanh sẫm

Để loại bỏ tạp chất trong nước mía, ta có thể sử dụng phương pháp nhiệt, lọc hoặc xử

lý với vôi

2.2.2 Hóa chất làm trong và tẩy màu:

 Vôi (CaCO3):

• Có tác dụng trung hòa các axit hữu cơ có trong nước mía

• Phản ứng với H3PO4 tạo thành Ca3(PO4)2

• Kết hợp với các hợp chất hữu cơ và pectin tạo kết tủa

• Làm kết tủa các hợp chất tạo màu gốc chlorophyII và anthocyanim

• Tác dụng với sucrose tạo saccharates, glucosates

 Khí SO2

• Trung hòa lượng vôi thừa :

Ca(OH)2 + H2SO3 = CaSO3 + H2O

• Tấy màu nước mía

 Khí CO2: Hấp thụ chất tạo màu

 H3PO4: Kết hợp với vôi để làm trong nước mía

 Hóa chất tẩy màu: Dùng Na2S2O4

2.3 Công nghệ sản xuất đường thô:

Đầu tiên, mía cây được đưa vào các trục ép áp lực, để tận dụng hết đườngtrong cây mía người ta phun nước vào máy ép để tăng cường khả năng nhả đường.

Do nước mía có tính axit pH= 4,9 – 5,5 Nước mía có độ đục cao, có màuxanh và chứa các chất phi đường nên người ta cho Ca(OH)2 và H3PO4 để chúng phảnứng với SO2 tạo ra các chất kết tủa hấp thụ các chất phi đường và chất tạo màu

Sau khi xảy ra các quá trình trên, nước mía hỗn hợp được cho qua bồn lắng để táchcáchợp chất cần tách, lượng cặn thì được đưa qua bể lọc chân không để tách bùn vànước lắng trong Nước trong được hoàn lưu chảy vào quá trình gia nhiệt lần 3 Khi gianhiệt sẽ làm cho nước mía bốc hơi và bắt đầu kết tinh

Tiếp tục quá trình phân ly sẽ làm đường kết tinh trở thành đường thô Sảnphẩm phụ của quá trình này là rỉ đường Lượng nước thải từ việc sản xuất đường thô

là rất lớn như nước rửa mía cây, nước làm mát, nước rửa sàn, nước bùn bã lọc dungdịch đường rơi vãi trong sản xuất…

Sản phẩm phụ của quá trình sản xuất đường gồm có: Bột giấy, tấm xơ ép từ bãmía, nhựa rỉ đường, axeton, axit citric,…

Nước thải từ các công đoạn sản xuất của nhà máy được chia:

• Nhóm A : nước thải có độ nhiễm bẩn không cao, chủ yếu chứa nhiều chất lơ lửngchỉ cần lọc sơ bộ và lắng tiếp xúc để loại bỏ chất lơ lửng, sau đó trộn với nướcthải đã xử lí đưa ra nguồn nhận

• Nhóm B : nước thải có nhiều chất hữu cơ cần được tách riêng để xử lý

• Nhóm C : nước ngưng tụ từ lò hơi, không bị nhiễm bẩn nên dùng để pha loãngvới nước thải đưa ra nguồn nhận

2.2.4 Công nghệ sản xuất đường tinh luyện:

Gồm 3 giai đoạn chính :

• Rửa và hòa tan

• Làm sạch

• Kết tinh và hoàn tất

2.2.4.1 Rửa và hòa tan :

Rửa : làm sạch lớp phim mạch bên ngoài hạt đường thô để năng cao độ tinh củađường

Hòa tan : đường sau khi ly tâm được hòa tan vào nước thành dung dịch nướcđường nguyên chất để đến khâu hóa chế

Vôi

Nước lăng trong

2.2.4.2 Làm trong và làm sạch :

Làm trong : nước đường nguyên chất được xử lí bằng các chất hóa học như vôi,H3PO4 để làm trong Quá trình xử lý này có tác dụng làm kết tủa các chất rắn, huyềnphù và làm lắng các chất bẩn

Làm sạch : nước đường sau khi lắng trong được cho thêm than hoạt tính và bột trợlọc để khử màu và tăng cường khả năng làm trong Nước đường sau lọc gọi là sirôtinh lọc

2.2.4.3 Kết tinh và hoàn tất :

Nhiệm vụ của nấu đường là tách nước từ sirô tinh lọc và đưa dung dịch đến trạngthái bão hòa, sản phẩm nhận được sau khi nấu đường là đường non gồm tinh thểđường và mật cái

Quá trình kết tinh đường gồm có :

• Cô đặc sirô

• Tạo mầm tinh thể

• Nuôi tinh thể

• Cô đặc cuối cùng2.2.5 Nước thải ngành công nghiệp sản xuất đường:

Công nghệ sản xuất đường là sử dụng lượng nước lớn cho nhiều mục đích khác nhaunhư ép, lắng trong, cô đặc và nấu đường, quá trình kết tinh chế biến đường và cho nồi hơi.Lượng nước cần thiết cho chế biến một tấn mía biến động từ 20 – 21 m3 Khoảng 80% lượngnước cấp trở thành nước thải Đường có trong nước thải chủ yếu là đường sucroza và các loạiđường khử như: glucoze và fructoze Các loại đường này dễ thủy phân trong nước có khảnăng gây ảnh hưởng đến vi sinh vật trong nước

Theo điều tra cho thấy nước thải sản xuất đường có pH biến động lớn (nước thải khâulọc có pH = 9,5), hàm lượng BOD5 và COD rất cao (BOD5: 300-2000mg/l, COD: 600-4350mg/l), hàm lượng cặn tổng số lên đến 870-3500mg/l

Từ đó người ta dựa vào đặc điểm của công nghệ sản xuất đường, ngoài các bã lắng, bãbùn, bã lọc được tách riêng, nước thải được phân thành các nhóm sau:

2.2.5.1 Nước thải từ khu ép mía:

Ở đây, nước dùng để ngâm ép đường trong mía và làm mát các ổ trục của máy ép.Loại nước này có BOD cao (do có đường thất thoát) và có chứa dầu mỡ

2.2.5.2 Nước thải rửa lọc, làm mát, rửa thiết bị và rửa sàn:

Nước thải rửa lọc tuy có lưu lượng nhỏ nhưng giá trị BOD và chất lơ lửng cao

Nước làm mát được dùng với lượng lớn và thường được tuần hoàn hầu hết hoặc mộtphần trong quy trình sản xuất Nước làm mát thường nhiễm bẩn một số chất hữu cơ bay hơi

từ nước đường đun sôi trong nồi nấu hoặc nồi chân không Nước chảy tràn từ các tháp làmmát thường có giá trị BOD thấp Tuy nhiên, do chế độ báo dưỡng kém và điều kiện vận hànhkhông tốt nên có lượng đường đáng kể thất thoát trong nước làm mát Lượng nước này sẽđược thải đi

Nước rò rỉ và nước rửa sàn, rửa thiết bị tuy có lưu lượng tháo và được xả định kỳnhưng có hàm lượng BOD rất cao

2.2.5.3 Nước thải khu lò hơi:

Nước thải khu lò hơi được xả định kỳ, với đặc điểm là chất lơ lửng cao và giá trị BODthấp, nước thải mang tính kiềm

2.2.5.4 Đặc trưng của nước thải nhà máy đường:

Đặc trưng lớn nhất của nước thải nhà máy đường là có giá trị BOD cao và dao động nhiều

Bảng BOD 5 trong nước thải ngành công nghiệp đường

Các loại nước thải NM đường thô (mg/l) NM tinh chế đường (mg/l)

Phần lớn chất rắn lơ lửng là chất vô cơ Nước rửa mía cây chủ yếu chứa các hợp chất

vô cơ Trong điều kiện công nghệ bình thường, nước làm nguội, rửa than và nước thải từ cácquy trình khác có tổng chất rắn lơ lửng không đáng kể Chỉ có một phần than hoạt tính bị thấtthoát theo nước, một ít bột trợ lọc, vải lọc do mục nát tạo thành sợi nhỏ lơ lửng trong nước.Nhưng trong điều kiện các thiết bị lạc hậu, bị rò rỉ thì hàm lượng các chất rắn huyền phùtrong nước thải có thể tăng cao

Các chất thải của nhà máy đường làm cho nước thải có tính axit Trong trường hợpngoại lệ, độ pH có thể tăng cao do có trộn lẫn CaCO3 hoặc nước xả rửa cột resin

Ngoài các chất đã nói trên, trong nước thải nhà máy đường còn thất thoát lượngđường khá lớn, gây thiệt hại đáng kể cho nhà máy Ngoài ra còn có các chất màu anion vàcation (chất màu của các axit hữu cơ, muối kim loại tạo thành) do việc xả rửa liên tục các cộttẩy màu resin và các chất không đường dạng hữu cơ (các axit hữu cơ), dạng vô cơ (Na2O,SiO2, P2O5, Ca, Mg và K2O) Trong nước thải xả rửa các cột resin thường có nhiều ion H+,

OH-

Dựa vào đặc tính của nước thải, và yêu cầu mức độ xử lý đặt ra : nước thải phải đạttiêu chuẩn xả thải loại B (TCVN 5945-2005) trong đó quy định giới hạn xả thải của các chấtnhư sau:

Bảng tổng kết chất lượng nước thải nhà máy đường

Theo tin trên báo Tuổi Trẻ, số ra ngày 23/2/1999, Nhà máy đường Sóc Trăng phốihợp với Trung Tâm Công Nghệ Khoa Học và Môi Trường Quốc Gia vừa thử nghiệm thànhcông và đưa vào sản xuất loại phân hữu cơ vi sinh từ bã bùn Đây cũng là một biện pháp giải

quyết chất thải ô nhiễm của Nhà máy đường rất hiệu quả, với giá thành phân bón lót là 1.000đ/kg, và phân bón thúc là 1.300 đ/kg.

2.2.5.5 Khả năng gây ô nhiễm nguồn nước của nước thải nhà máy đường:

Với lưu lượng lớn, hàm lượng chất hữu cơ và chất dinh dưỡng cao, nước thải nhà máyđường đã và đang làm ô nhiễm các nguồn tiếp nhận Đường có trong nước thải chủ yếu làđường sucroza và các loại đường khử như glucoza và fructoza

Các loại đường này dễ phân hủy trong nước, chúng có khả năng gây cạn kiệt oxytrong nước, làm ảnh hưởng đến hoạt động của quần thể vi sinh vật sống trong nước

Trong công nghệ sản xuất đường, ở nhiệt độ cao hơn 55ºC, các loại đường glucose vàfructoze bị phân hủy thành các hợp chất có màu rất bền Ở nhiệt độ cao hơn 2000C, chúngchuyển thành caramen(C12H18O9)n Đây là dạng bột chảy hoặc tan vào nước, có màu nâu sẫm,

vị đắng Phần lớn các sản phẩm phân hủy của đường khử có phân tử lượng lớn nên khó thấmqua màng vi sinh Để chuyển hóa chúng, phải phân rã chúng thành nhiều mảnh nhỏ để có thểthấm vào tế bào Quá trình phân hủy các sản phẩm đường khử đòi hỏi thời gian phân hủy dàihơn, nên sẽ ảnh hưởng đến quá trình tự làm sạch trong nguồn tiếp nhận Các chất lơ lửng cótrong nước thải còn có khả năng lắng xuống đáy nguồn nước Quá trình phân hủy kỵ khí cácchất này sẽ làm cho nước có màu đen và có mùi H2S Ngoài ra, nước thải nhà máy đường còn

có nhiệt độ cao, làm ức chế hoạt động của vi sinh vật nước Trong nước thải có chứa các sảnphẩm của lưu huỳnh và đôi khi có lẫn dầu mỡ của khu ép mía

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY ĐƯỜNG NINH HÒA

1 Giới thiệu về công ty:

Công ty cổ phần Đường Ninh Hòa tiền thân là Nhà máy Đường Ninh Hòa, đơn vị trựcthuộc Công ty Đường Khánh Hòa Tháng 4/1994, nhà máy đường đã được khởi công xâydựng tại xã Ninh Xuân, huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa Ngày 06/01/1996, theo Quyết định

số 27/QĐ-KSC của Giám Đốc Công ty Đường Khánh Hòa, nhà máy Đường Ninh Hòa đượcthành lập với nhiệm vụ chính là sản xuất đường từ mía Đến tháng 4/1996, nhà máy chínhthức đi vào sản xuất với hệ thống thiết bị có công suất thiết kế 1.250 tấn mía/ngày

Ngày 10/11/2005, UBND tỉnh Khánh Hòa đã ra quyết định số 2267/QĐ-UB về việcchuyển Nhà máy đường Ninh Hòa thuộc Công ty Đường Khánh Hòa thành Công ty cổ phần

Công ty Cổ phần Đường Ninh Hòa chính thức đi vào hoạt động theo giấy Chứng nhậnđăng ký kinh doanh số 4200636590 đăng ký lần đầu ngày 02 tháng 03 năm 2006 Đến nay,Công ty liên tục triển khai đầu tư nâng cấp máy móc thiết bị trong dây chuyền sản xuất đãtăng công suất lên 4.300 TMN và tiếp tục nâng công suất lên 6.000 TMN, sản lượngmía ép 800.000 tấn đến vụ sản xuất 2016-2017 Vốn điều lệ hiện nay 303,75 tỷđồng và chínhthức niêm yết cổ phiếu tại Sở Giao dịch Chứng khoán Thành phố Hồ Chí Minh (HOSE) từngày 02/07/2010, và luôn duy trì được sản xuất ổn định, nâng cao đời sống vật chất và tinhthần cho CB – CNV Công ty Đây là một bước ngoặc lớn đểCông ty quảng bá hình ảnh,thương hiệu đồng thời nâng cao hiệu quả hoạt động, trởthành một trong những doanh nghiệphàng đầu hoạt động trong lĩnh vực sản xuất đường ởViệt Nam

Ngành nghề kinh doanh của công ty: Sản xuất đường từ mía và các sản phẩm phụ; tổchức thu mua mía cây, đầu tư và phát triển vùng nguyên liệu; Thi công xây dựng các côngtrình công nghiệp dân dụng; Gia công chế tạo cơ khí; Mua bán vật tư nông nghiệp, mua bánphân bón; Vận tải hàng hóa bằng đường bộ; Sản xuất phân bón;Kinh doanh dịch vụ kho bãi;Sản xuất và kinh doanh mua bán điện; Kinh doanh bất động sản

2 Quy trình công nghệ sản xuất máy đường của nhà máy:

CHƯƠNG III: LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

1. Lưu lượng, thành phần, tính chất của nước thải:

a. Lưu lượng nước thải của nhà máy Đường Ninh Hòa là: 1200 m3/ngày

b. Nguồn phát sinh nước thải

Từ dây chuyền công nghệ sản xuất mía đường của nhà máy, ta thấy có các công đoạn gây ô nhiễm là:

 Nước thải phát sinh từ công đoạn băm, ép và hòa tan: nước thải sinh ra từ khâu làm mát trục của máy cán ép, ô nhiễm bột mía và dầu mỡ từ khâu băm

 Nước thải từ công đoạn làm trong và làm sạch:

• Nguồn nước thải sinh ra từ khâu làm mát lò đốt lưu huỳnh; hóa vôi sữa

• Nguồn nước thải sinh ra từ khâu ép bùn, nước giặt vải lọc

• Nguồn nước sinh ra từ tháp ngưng tụ sau khi cấp nhiệt tại các thiết bị gianhiệt, cô đặc, nấu đường, làm nguội máy, làm nguội đường

 Nước thải phát sinh từ công đoạn kết tinh và hoàn tất:

• Nguồn nước thải sinh ra từ các khâu làm lạnh trong các thiết bị trợ tinh, thiết

bị ngưng tụ của nồi cô đặc và nấu đường, nước từ bơm chân không

Bã mía Chẻ ép

Mía

Khuếch tán

Gia nhiệt

Bã bùn Lọc bùn

Hồi dung Đường A

Ly tâm

Mật A

Nước bùn Lọc Dastar

Mật A

Nước ngọt Tẩy màu

Đường Re

Mật B

M.c R1 Đường B

Mật cuối

Ly tâm C

M.c C

Ly tâm R2 Mật B

Bể lắng 2 Cột lọc áp

Bể khử Trùng

Hồ sinh họcNguồn tiếp nhậnClorin

Bể UASB

Bể Aeroten

Bùndư

Bể nén bùnMáy ép bùn

Nướcthải

• Rò mật rỉ

 Nước thải phát sinh từ các nhu cầu khác:

• Nước thải phát sinh từ phòng thí nghiệm

• Nước thải từ sinh hoạt của công nhân

• Nước thải phát sinh từ khâu xử lý khói thải của nhà máy

• Nguồn nước thải sinh ra từ vệ sinh thiết bị công nghiệp

Theo tính toán lý thuyết thì cứ 100kg mía nguyên liệu thì lượng nước thải sinh ra là775.5kg

2. Lựa chọn quy trình, công nghệ xử lý:

Dựa trên các nguồn gây ô nhiễm cũng như thành phần, tính chất nước thải nhà máyđường Ninh Hòa, nhóm đưa ra mô hình xử lý nước thải đang được áp dụng rộng rãi ở ViệtNam, có thể vận hành trong điều kiện của nhà máy Hệ thống xử lý sử dụng bể UASB kếthợp bể Aerotank; tuy nhiên, cần chú ý đến liều lượng bùn và lưu lượng khí,…

So với việc xây đựng bể Biofin, diên tích xây dựng bể Aerotank tương đối phù hợphơn, và việc đầu tư máy nén bùn là khả thi hơn việc xây dựng sân phơi bùn Xét về phươngdiện mặt bằng của nhà máy ta sẽ lựa chọn phương án sau đây:

Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy đường Ninh Hòa

 Thuyết minh quy trình công ngệ:

Nước thải sản xuất được dẫn theo đường thoát nước riêng ra hệ thống xử lí nước thải.Dòng thải sau khi qua song chắn rác (SCR) ở đầu mỗi cống thu chảy qua bể lắng cát đượcđặt âm sâu dưới đất, ở đây sẽ giữ lại cát và các chất rắn lơ lửng có kích thước lớn Phần rácthải thu được có thể dùng để sản xuất giấy, phân bón…

Nước thải sau khi lắng cát sẽ tự chảy qua hầm tiếp nhận Tiếp theo, nước thải đượcbơm qua bể điều hòa, trước khi qua bể điều hòa nước thải được bơm qua trống lọc, lưu lượngnước thải ra sẽ được điều hòa ổn định Tại đây nước thải được thổi khí để làm thoáng sơ bộ

Sau thời gian lưu, nước từ aerotank tự chảy qua bể lắng 2 để lắng bùn Tiếp theo,nước trong từ máng thu nước aerotank tự chảy qua bể tiếp xúc, khử trùng bằng Clo với dưlượng là 0,5 (mg/l), sau 30 phút chảy ra cống thu nước và chảy vào mạng lưới thoát nướcchung của thành phố

Bùn từ bể lắng được đưa vào bể chứa bùn sau khi ổn định bùn được bơm tuần hoàn 1phần vào bể aerotank, phần còn lại bơm qua bể nén bùn trọng lực sau đó bơm qua máy épbùn băng tải, bùn sau khi ra khỏi máy ép bùn băng tải tạo thành bánh bùn được bón ruộng,trồng cây hoặc chôn lắp hợp vệ sinh

3. Mô tả các công trình đơn vị:

Tính chất nước thải: nồng độ chất rắn, kích thước của bã mía cần tách, …

Đối với rác thải nhà máy đường, có thể dùng song chắn rác với các thanh đan xếpcạnh nhau trên mương dẫn nước, và cào rác thủ công Rác thu được có thể thu hồi cùng với

bã mía tại khu ép mía để chế biến thành các sản phẩm phụ như làm bột giấy, làm chất đổntrong sản xuất vật liệu xây dựng

Ưu điểm:

• Đơn giản, rẻ tiền, dễ lắp đặt

• Giữ lại tất cả các tạp vật lớn

Nhược điểm:

• Không xử lý, chỉ giữ lại tạm thời các tạp vật lớn

• Làm tăng trở lực hệ thống theo thời gian

• Phải xử lý rác thứ cấp

3.2 Bể lắng cát:

Loại bỏ cát, những mảnh vụn vô cơ khó phân hủy và cặn nặng trong nước thải Cátsau đó được chuyển đến sân phơi cát.

Trong bể phải có hệ thống thiết bị khuấy trộn để đảm bảo hòa tan và san đều nồng độchất bẩn trong toàn thể tích (để loại trừ các cú sốc về chất lượng cho các công trình xử lý sinhhọc phía sau và không cho cặn lắng trong bể)

Nồng độ bùn nuôi cấy ban đầu cho bể UASB tối thiểu là 10 KgVSS/m3 Lượng bùncho váo bể không nên nhiều hơn 60% thể tích bể

Trước khi vận hành bể nên xem xét thành phần, tính chất nước thải, tính đệm, hàmlượng chất dinh dưỡng, hàm lượng cặn lơ lửng, các hợp chất độc, nhiệt độ nước thải…

Khi COD nhỏ hơn 100(mg/l), xử lý nươc thải bằng UASB không thích hợp khi CODlớn hơn 50000mg/l, cần pha loãng nước thải hoặc tuần hoàn nước đầu ra

UASB không thích hợp với nước thải có hàm lượng SS lớn hơn 3000 mg/l, hàmlượng ammonia lớn hơn 2000 mg/l hoặc hàm lượng sunfat vượt quá 500 mg/l

Dựa vào các yếu tố trên có thể khẳng định sử dụng UASB cho công nghệ xử lý nướcthải mía đường là hợp lý

3.7 Bể aerotank:

Tùy thuộc vào loại đất ô nhiễm có thể sử dụng bể aerotank với các vi sinh vật đượcnuôi cấy trong bùn hoạt tính để oxy hóa các chất hữu cơ trong điều kiện nhân tạo Mô hìnhnày được thực hiện bằng cách cung cấp oxy cho vi sinh vật sinh trưởng và phát triển qua việctiêu thụ chất hữu cơ

Bùn hoạt tính là loại bùn xốp chứa nhiều vi sinh vật có khả năng oxy hóa và khoánghóa các chất hữu cơ chứa trong nước thải Để giữ cho bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng và đểđảm bảo oxy cho vi sinh vật sử dụng trong quá trình phân hủy chất hữu cơ phải luôn cung cấpđầy đủ không khí cho bể aerotank hoạt động Sau bể aerotank nước thải vào bể lắng 2 để tách

bùn hoạt tính Ở đây, một phần bùn lắng được đưa trở lại bể aerotank để tạo mầm vi sinh vậttrong bể, phần khác đưa tới bể nén bùn.

Khối lượng bùn tuần hoàn và lượng không khí cần cung cấp phụ thuộc vào mức độyêu cầu xử lý của nước thải

Hiệu quả xử lý BOD5 = 90-95%

Việc lựa chọn công nghệ xử lý tùy theo thành phần tính chất nước thải, chi phí đầu tưquản lý và diện tích mặt bằng khu xử lý

3.8 Bể lắng:

Đặt sau aerotank, nhiệm vụ làm trong nước ở phần trên để xả ra nguồn nhận, cô đặcbùn hoạt tính đến nồng độ nhất định ở phần dưới của bể để tuần hoàn lại aerotank

Thường có dạng tròn (bể lắng đứng, bể radial), dạng hình chữ nhật (bể lắng ngang)

Bể lắng ngang, chữ nhậ thường có hiệu quả lắng thấp hơn bể lắng tròn vì cặn lắng tích lũy ởcác góc bể thường bị máy gạt cặn khuấy động trôi theo dòng nước vào máng thu nước ra

BOD 5 giảm 50%(ban đầu là 5000mg/l)

COD giảm 47% (ban đầu là7000mg/l)

SS giảm 80% (ban đầu là 1250mg/l)

Do đó các thông số để tính toán các công trình như trình bày sau đây

 Lượng COD cần khử:

 Lượng COD cần khử trong ngày:

• H1: chiều cao phần xử lý yếm khí

• H2: chiều cao vùng lắng Để đảm bảo không gian an toàn cho bùn lắng xuốngphía dưới thì chiều cao vùng lắng phải lớn hơn 1,0(m) [1] Chọn H2=1,1(m)

Trong mỗi đơn nguyên, bố trí 4 tấm chắn khí và hai tấm hướng dòng.

Nước thải khi đi vào ngăn lắng sẽ được tách khí bằng các tấm tách khí đặt nghiêng sovới phương ngang 1 góc 450÷600 Chọn góc nghiêng giữa tấm chắn khí với phương ngang là

600 Các tấm này đặt song song nhau

Tổng chiều cao của toàn bộ ngăn lắng Hnglắng (kể cả chiều cao vùng lắng) và chiều cao

dự trữ chiếm trên 30% tổng chiều cao bể

Ta có:

 Kiểm tra lại:

>30%

Vậy chiều cao xác định được là thích hợp

 Thời gian lưu nước trong ngăn lắng, thời gian này phải lớn hơn 1h:

>1h.mặt khác Vvùnglắng /tổng thể tích UASB=H2 /Hbể =1,1/7,6≈15% thỏa

b. Tính toán tấm chắn khí:

Chọn khe hở giữa các tấm chắn khí và giữa tấm chắn khí với tấm hướng dòng là nhưnhau

Tổng diện tích giữa các khe hở này chiếm 15÷20% tổng diện tích đơn nguyên ChọnSkhe=0,15Sdng

e. Tính hệ thống phân phối nước:

Đối với bể UASB có tải trọng chất bẩn hữu cơ L>4(kgCOD/m3.ngđ) [1] thì từ 2(m2 )diện tích bể trở lên sẽ được bố trí một vị trí phân phối nước

→ Chọn 3(m2) cho một vị trí phân phối nước

Số vị trí phân phối nước trong mỗi đơn nguyên:

f. Tính máng thu nước:

Bố trí máng thu nước kết hợp với máng răng cưa đặt ở tâm bể và dọc theo chiều rộng

bể Máng thu nước được tạo độ dốc để dẫn nước thải về cuối bể rồi theo ống dẫn theo cơ chế

tự chảy, chảy sang aerotank

Máng thu nước tiết diện hình chữ nhật: d x r với d=2r

Độ dốc máng: i=1/200

Lưu lượng vào máng: Qmáng = 1200(m3/ngđ)

Ta có:

(4.8)Trong đó: