xử lý nước thải công nghiệp chế biến rượu

trình bày về xử lý nước thải công nghiệp chế biến rượu

PHẦN IPHẦN MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề:

Việc phát triển công nghiệp sản xuất rượu một mặt góp phần tăng sản

phẩm cho xã hội, phục vụ đời sống con người, mặt khác, chính ngành công nghiệp này cũng sẽ gây ra những tác hại lớn vì nó tạo ra một lượng nước thải rất lớn gây ô nhiễm môi trường

Bảo vệ môi trường là vấn đề ngày trở lên cấp thiết mang tính toàn cầu vì chất lượng sống bị thay đổi ảnh hưởng tới mọi hoạt động sống và phát triển trên trái đất Đây là một vấn đề phức tạp, lâu dài đòi hỏi những cố gắng của toàn cộng đồng Trong những năm gần đây chính phủ Việt Nam đã đưa ra nhiều biện pháp để giải quyết vấn đề môi trường được nảy sinh do sự phát triển kinh tế-xã hội mạnh mẽ, quá trình công nghiệp hoá và đô thị hoá

Cùng với các ngành công nghiệp khác sự phát triển rất nhanh về số lượng các doanh nghiệp với các qui mô khác nhau và tăng nhanh về sản lượng nước giải khát đồng thời kết hợp với việc bảo vệ môi trường và chống ô nhiễm môi trường

Hiện nay hầu hết các cơ sở sản xuất đều thải trực tiếp nước thải vào hệ thống thoát nước công cộng không qua xử lý Hơn nữa phần lớn các cơ sở công nghiệp này đều nằm trong thành phố xen với khu dân cư Việc thải một lượng lớn chất thải hữu cơ ra môi trường sẽ tạo nguồn ô nhiễm và các ổ dịch bệnh, ảnh hưởng tới toàn cộng đồng Nguồn gây ô nhiễm chính của sản xuất rượu là nước với lưu lượng lớn , tải lượng các chất bẩn hữu cơ cao, gây những hậu quả nghiêm trọng cho môi trường, cần được ưu tiên giải quyết

Từ vấn đề trên, vấn đề cấp thiết đặt ra là tìm phương án khả thi để giảm thiểu lượng nước thải và tải lượng ô nhiễm, đồng thời tiến hành xử lý ô nhiễm nước thải sản xuất trước khi thải ra môi trường

Có nhiều phương pháp xử lý nước thải, trong đó có bốn phương pháp chính: phương pháp cơ học, phương pháp hoá lý, phương pháp hoá học, phương pháp sinh học Việc áp dụng phương pháp nào cho phù hợp tuỳ thuộc vào đặc tính của dòng thải, tính chất nước thải và mức độ cần làm sạch

Ở Việt Nam xử lý nước thải của sản xuất rượu cũng là một vấn đề đáng quan tâm Hiện tại mới chỉ có một vài cơ sở sản xuất rượu lớn có hệ thống xử lý nước thải Công ty cổ phần Thăng Long

2 Giới thiệu lịch sử nhà máy.

Công ty cổ phần Thăng Long tiền thân là xí nghiệp nước giải khát Thăng Long, từ năm 1993 xí nghiệp đổi tên thành công ty Rượu-Nước giải khát Thăng Long, và đến năm 2001 thì được đổi tên thành công ty cổ phần Thăng Long

Công ty cổ phần Thăng Long có địa điểm tại số 181-Lạc Long Quân, Nghĩa Đô-Cầu Giấy, Hà Nội, với tổng diện tích mặt bằng toàn công ty khoảng 1400 m2

.Sản phẩm chủ yếu của công ty là các loại rượu vang, ngoài ra công ty còn sản xuất các loại rượu cao độ khác Mới đầu sẩn lượng của công ty chỉ là 100.000 l/năm đến nay công ty đã nâng sản lượng lên 5 triệu l/năm

Công ty là nằm trong khu vực đông dân cư nên nguồn nước thải của công ty có ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống sinh hoạt của dân cư gần nhà máy, vì vậy vấn đề

xử lý nước thải của công ty rất được xem trọng

Từ năm 1997 công ty đã lắp đặt hệ thống xử lý nước thải Ban đấu hệ thống này chỉ là xử lý hiếu khí (dạng bể Aeroten), sau đó do nhu cấu sản xuất tăng nên hệ thống này bị quá tải Đến năm 2001 công ty lắp đặt bổ xung hệ thong xử lý yếm khí gồm hai tank xử lý yếm khí theo công nghệ UASB Nhờ hệ thống xử lý kết hợp trên hiện nay nước thải nhà máy đã đạt tiêu chuẩn loại B theo TCVN 5945

Hệ thống xử lý nước thải của công ty được vận hành một cách liên tục trong suốt cả năm với số lao động là 4 người chia ra 4 ca trực.

PHẦN IIDÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU VANG CỦA NHÀ MÁY VÀ

men

Lọc

Lên men chínhLên men phụ

Nước

cấp

Rửa

chai

2 Thuyết minh phân luồng nước thải của nhà máy:

Tuỳ thuộc mục đích sử dụng khác nhau mà tính chất dòng thải sản xuất rượu khác nhau Cần phải tách riêng chúng để có các biện pháp xử lý thích hợp cho từng dòng thải Có thể phân ra các luồng thải sau:

-Dòng thải 1: Nước do hơi ngưng tụ, nước làm lạnh thường ít hoặc không ô nhiễm nên có thể thải trực tiếp hoặc xử lý sơ bộ để tái sử dụng Đây là nguồn nước tương đối sạch chiếm khoảng 30% so với tổng lượng nước thải

-Dòng thải 2: Nước thải chứa dầu mỡ Dòng thải này có lưu lượng nhỏ có thể

xử lý bằng cách nhập về bể phân ly có kết cấu đặc biệt để tách dâù Dòng thải này

Bể thu

dòngthải

không cần xử lý nếu quá trình tách dầu đảm bảo nước thải thấp có hàm lượng dầu thấp hơn tiêu chuẩn cho phép.

-Dòng thải 3 : Nước thải để vệ sinh thiết bị nấu, lên men, thùng chứa, máy lọc …chiếm một lượng lớn và là nguồn ô nhiễm cần phải xử lý Nước thải này chứa nhiều chất hữu cơ dễ chuyển hoá sinh học Nếu không được xử lý, nước thải loại này sẽ là môi trường rất thích hợp cho vi sinh vật phát triển , kể cả vi sinh vật gây bệnh Qua đó gây ô nhiễm môi trường nước, đất, nhất là tác động nguồn nước ngầm trong khu vực Nước thải loại này còn gây ô nhiễm thứ cấp do lên men các chất hữu cơ sinh ra các axit hữu cơ:butyric, propionic, lactic… Phân huỷ protein tạo các axitamin và các amin đặc trưng của sự thối rữa gây mùi khó chịu Các sản phẩm này cùng với các chất khí NH3, CH4, H2S gây ô nhiễm không khí

-Dòng thải 4: Nước thải sinh hoạt, nước mưa, nước thải bộ phận xử lý nước ngầm Dòng này không lớn, ít gây ô nhiễm, có thể thải trực tiếp ra cống thải

3 Nguồn nước thải và thực trạng:

Do có nguồn nước rửa nguyên liệu là hoa quả và một phần hoa quả có chứa thuốc trừ sâu, hoá chất Lượng BOD trong quá trình rửa chai là 3000mgO2/l Cùng với lượng nước thải ra do quá trình sản xuất không thể tránh khỏi ô nhiễm Nước thải chung của công ty được chia làm ba loại gồm có: Nước thải sinh hoạt, nước thải trong sản xuất, nước mưa Trong đó nước thải sinh hoạt có lưu lượng nhỏ được

xử lý bằng bể phốt và thải ra ngoài theo đường riêng Hệ thống thoát nước (nước mưa) của công ty cũng được thải theo hệ thống riêng Riêng dòng thải do sản xuất

do có mức độ ô nhiễm cao và lưu lượng lớn nên phải qua hệ thống xử lý trước khi thải ra ngoài Trong báo cáo thực tập này em chỉ đi sâu về hệ thông xử lý nước thải trong sản xuất

Có thể mô tả sơ đồ công nghệ sản xuất và dòng thải của nhà máy như sau ( trang

Pha dịch lên men chính

Nước

Nước

Vệ sinh TB

Dòng thải

Đây là khâu sử dụng nhiều nước vì vậy lượng nước thải trong khâu này khá lớn Nước thải từ khâu này có đặc điểm là nhiều cặn lắng, nhiều mảnh vụn vỏ, lá cuống của quả, và các thành phần của thịt quả Nước thải từ khâu này được cho đi qua song chắn để loại bỏ những chất bẩn có kích thước lớn sau đó đi vào bể chứa.+Nguồn nước thải trong khâu lọc.

Công ty sử dụng thiết bị lọc bông để lọc trong rượu vang vì vậy sau mỗi ca lọc phải tiến hành giặt bông Nước sử dụng trong qúa trình rửa là rất lớn Đặc điểm của nước thải trong khâu này là: Lượng nước thải lớn, nồng độ ô nhiễm cao BOD của nước thải trong khâu này có thể lên tới 5000 mg/l nước thải ở khâu này được đi qua hệ thống sàng chắn trước khi vào bể chứa

+Nguồn nước thải trong qúa trình rửa chai

Lượng nước thải trong khâu rửa chai khá lớn và có đặc điểm là có pH rất kiềm vì trong qúa trình rửa sử dụng NaOH làm chất tẩy rửa Ngoài ra trong nước thải khâu này còn chứa nhiều vụn rác đó là lượng nhãn mác có trên chai bẩn bị rửa trôi Nước thải ở khâu này cũng được đi qua hệ thống sàng chắn trước khi đi vào bể chứa

+Ngoài các nguồn thải chính ở trên còn có lượng nước thải trong qúa trình vệ sinh các thiết bị như vệ sinh các thiết bị lên men, vệ sinh các thiết bị chứa, ngâm…

và các thiết bị liên quan Tuy nhiên lượng nước thải do vệ sinh các thiết bị này không lớn lắm

2 MẶT BẰNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY:

Bể lắng thứ cấp

Bể tạo bông

Bể lắng cuối

Sân phơi bùn

Tank yếm khí I Tank yếmkhí II

Bể thu

Sơ đồ mặt bằng khu xử lý nước thải được minh hoạ như sau:

Bể thu bùn

+Hai tank xử lý yếm khí cũng được thiết kế cao hơn so với mặt đất khoảng 1m để thuận lợi cho việc xả bùn.

+Bể thu được thiết kế chìm xuống đất khoảng 2m tạo điêù kiện thuận lợi cho việc dẫn nước thải về bể thu, và tận dụng được phần diện tích trên mặt bể

3 CÁCH VẬN HÀNH HỆ THỐNG VÀ CÁC VẤN ĐỀ GẶP PHẢI KHI VẬN HÀNH :

a Chuẩn bị vận hành:

Công nhân vận hành theo sự phân công của tổ trưởng hoặc cán bộ quản lý sản xuất Trước khi vận hành phải giao nhận ca theo sổ giao ca Phát hiện hiện tượng không đúng và khác thường, nếu không tự xử lý được phải báo cáo ngay Cách chuẩn bị:

a.1 Kiểm tra nguồn điện của hệ thống đảm bảo:

*Nguồn điện phải ổn định

*Các rơ le khởi động, aptomat phải ở trạng thái hoạt động

a.2.Kiểm tra phần thiết bị của hệ thống đảm bảo:

*Thiết bị an toàn và không hỏng hóc

*Loại bỏ các vật cản (nếu có) ở xung quanh thiết bị

b Vận hành hệ thống:

b.1.Bật toàn bộ máy nén khí sục không khí vào bể hiếu khí

b.2 Kiểm tra bình chứa dung dịch xút(NaOH), nếu dung dịch đến vạch định

mức (cách đường vòi cấp là 10cm), tiến hành pha dung dịch NaOH bằng cách:

Đổ 25kg NaOH tinh thể vào bình chứa Bơm nước từ bể lắng cuối vào bình chứa

( khoảng 4/5 bình) Dùng mái chèo khuấy tan toàn bộ lượng xút

b.3 Kiểm tra bình chứa dung dịch chất tạo bông, nếu dung dịch đến vạch định

mức (cách đường vòi cấp 10cm), tiến hành pha dung dịch chất tạo bông bằng cách: Đổ 0.5 kg chất tạo bông vào bình chứa Bơm nước từ bể lắng cuối vào bình chứa (khoảng 4/5 bình) Dùng mái chèo khuấy tan toàn bộ lượng chất tạo bông (PAC-Polyacrylamit)

b.4 Nháy công tắc các bơm để kiểm tra chiều quay, nếu đúng chiều mới cho

các bơm hoạt động Bơm cấp nước thải vào hệ thống

*Những điều cần lưu ý:

1 Chỉ được cho một bơm hoạt động bơm nước vào hệ thống, còn 01 bơm dự

phòng Khi sử dụng bơm dự phòng, phải được sự đồng ý của cán bộ kỹ thuật

2 Công nhân vận hành phải theo dõi độ PH ít nhất 02 lần một ca trong bể thu

nước thải Trường hợp, độ PH trong bể thu <4,0 phải báo ngay cho cán bộ kỹ thuật xử lý (Đo PH bằng máy điện tử-sao cho PH>5,5 thì thích hợp) Kết quả ghi vào sổ theo dõi

3 Thường xuyên kiểm tra độ PH cảu nước khi ra khỏi Tank yếm khí Nếu

PH>6,0 thì thích hợp, nếu PH chỉ tăng 0,5 độ so với trong bể thu, phải báo ngay với cán bộ kỹ thuật để tìm nguyên nhân và đưa ra giải pháp xử lý kịp thời Ghi kết quả

4 Kiểm tra nồng độ bùn trong bể hiếu khí ít nhất 02 lần trong 1 ca sản xuất,

bằng cách: Lấy khoảng 500ml dung dịch bùn , cho vào ống đong thuỷ tinh và theo dõi (nếu bùn lắng chậm hoặc muốn theo dõi nhanh, ta có thể bổ sung khoảng 5ml dịch tạo bông) Nồng độ bùn trong bể hiếu khí phải đạt từ 20-30%(đạt 120-130ml/10phút) Nếu nồng độ bùn nằm ngoài phạm vi cho phép, công nhân vận hành phải xử lý, nếu không tự xử lý được phải báo ngay với cán bộ

kỹ thuật để tìm nguyên nhân và đưa ra giải pháp xử lý kịp thời Kết quả ghi vào sổ theo dõi

5 Phải kiểm tra tốc độ lắng của bùn 02 lần/ca, bằng cách: Lấy 500ml dung

dịch bùn đổ vào ống đong thuỷ tinh và theo dõi Bùn phải lắng, phân lớp rõ ràng giữa lớp bùn và lớp nước trong Bùn trong dung dịch đổ vào ống đong phải lắng hết trong thời gian <15 phút Nếu bùn lắng ngoài khoảng thời gian trên, công nhân vận hành phải xử lý, nếu không tự xử lý được phải báo ngay

với cán bộ kỹ thuật để tìm nguyên nhân và đưa ra giải pháp xử lý kịp thời Kết quả ghi vào sổ theo dõi.

6 15 phút hàng ngày phải bổ sung dinh dưỡng vào bể hiếu khí gồm :

0,15 kg DAP và 1,5 kg Urê Nếu cần thay đổi về chế độ dinh dưỡng, cán bộ kỹ thuật phải thông báo vào sổ theo dõi quá trình xử lý nước thải

7 Theo dõi nhiệt độ không khí trong buồng máy nén khí (buồng cách âm)

Nếu nhiệt độ >450C phải xử lý (tắt máy nén khí) hoặc báo với cán bộ kỹ thuật

và đưa ra giải pháp xử lý kịp thời Kết quả ghi vào sổ theo dõi

8 Trường hợp bể hiếu khí nhiều bọt, phải thường xuyên gạt bỏ bọt ra sân

phơi bùn 01 giờ/lần, phải xả bùn dư trong bể lắng thứ cấp ra sân phơi bùn Lưu ý, thực hiện xả ngắt đoạn( mở nhanh, đóng lại 3-5 lần/lần xả) Kiểm tra PH>8,0 thì thích hợp

9 Công nhân vận hành theo dõi chặt chẽ sự hoạt động của hệ thống thiết bị

như: Mô tơ, bơm hoá chất, các van điều khiển Khi có hiện tượng khác lạ, nếu không tự xử lý được phải viết vào sổ báo hỏng máy và báo cho cán bộ kỹ thuật

để xử lý

c Ngừng vận hành:

c.1 Ngắt công tác điện máy bơm nước.

c.2 Tắt một máy nén khí (thực hiện chế độ chạy duy trì).

c.3 Công nhân vận hành phải ghi chép đầy đủ các thông số về sự hoạt động

của hệ thống vào sổ theo dõi

4.1 Công nhân vận hành không được tự ý rời vị trí làm việc

4.2 Không được để mất điện lưới > 4giờ Trường hợp mất điện lưới >03 giờ phải ngay cho Trưởng hay Phó phòng Cơ điện để cử đến chạy máy phát điện.4.3 Trong thời gian từ 6h đến 22h phải thường xuyên mở quạt thông gió cho buồng đặt máy nén khí Thời gian còn lại chỉ cho quạt nghỉ hoạt động khi nhiệt độ trong buồng xuống <350C

4.4 Nếu mất điện, đến khi có thì phải bật lại máy nén khí vì có lắp rơ- le tự ngắt Ngày Chủ nhật, ngày lễ, Công ty không sản xuất thì chỉ cho hệ thống hoạt động theo chế độ duy trì (chạy thay đổi máy nén khí) Khi nghỉ dài ngày (>02 ngày ) phải bổ sung dinh dưỡng DAP và Urê theo quy định.

6 HỆ VI SINH VẬT TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI :

Hệ thống xử lý nước thải của công ty bao gồm cả hai quá trình xử lý yếm khí và hiếu khí do đó vi sinh vật tham gia vào hệ thống xử lý nước thải bao gồm vi sinh vật kị khí, vi sinh vật hiếu khí và vi sinh vật hô hấp tuỳ tiện

Trong quá trình lên men kị khí, các chất bẩn của nước thải có rất nhiều loại vi sinh vật tham gia:

-Ở giai đoạn lên men axít, có các vi sinh vật tạo axít tham gia.Chúng phổ biến, phát triển mạnh mẽ trong thiên nhiên và là loại kị khí tuỳ tiện Chúng có khả năng thuỷ phân hydrat cacbon, protein và mỡ Trong đó có cả các nhóm vi khuẩn coli và B.subtilis.Những vi sinh vật ở giai đoạn này chỉ có thể phân huỷ chất hữu cơthành axít béo và không thể phân huỷ tiếp theo được nữa

-Ở giai đoạn lên men kiềm, sẽ có những vi sinh vật tạo metan, tiếp tục phân huỷ các sản phẩm trung gian tạo ra ở giai đoạn đầu để tạo thành CH4 và CO2 Những vi sinh vật thuộc nhóm này là loại kị khí tuyệt đối.

Những vi sinh vật tạo metan không có khả năng phân giải Hydratcacbon, axít amin như những vi sinh vật hoại sinh khác sử dụng chất đó làm chất dinh dưỡng Nguồn cacbon đối với chúng phải là các chất hữu cơ, vô cơ đơn giản như axít foocmic, propionic,rượu metylic, etylic, khí H2, CO2 , CO Mỗi loại vi khuẩn metan chỉ có thể sử dụng một số chất nhất định trong môi trườnglàm nguồn dinh dưỡng Những vi khuẩn tạo metan rất nhạy cảm với môi trường Muốn thục hiện phân huỷ đạt hiệu quả cao thì không thể chỉ sử dụng một loại vi khuẩn metan nào, mà phải sử dụng nhều loại Điều này đặc biệt có ý nghĩa quan trọng trong công nghệ xử lý nước thải nhất là những người vận hành, quản lý Để các loại vi khuẩn metan phát triển bình thường, cần phải có đủ CO2 và các chất chứa Nitơ Nguồn Nitơ tốt nhất đối với nó la amoncacbonat và amon clorua Khác với các loại vi khuẩn không sử dụng được Nitơ trong axít amin Để quá trình diễn ra bình thường lượng Nitơ cần thiết là 3,5 mg/g bùn, tỷ lệ N/C = 20/1

7 CÁC HOÁ CHẤT PHỤ TRỢ CHO QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA HỆ

THỐNG:

7.1 Bể trung hoà: NaOH

7.2 Bể hiếu khí : DAP và Urê

7.3 Bể tạo bông : PAC (Polyacrylamit )và nước Javel để khử trùng

7.4 Tank Mêtan hoá: Ca(OH)2