Nghiên cứu xử lý nước thải tinh bột mì bằng công nghệ sinh học hybrid

LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tơi xin chân thành cám ơn hướng dẫn tận tâm PGS.TS Nguyễn Văn Phước Cám ơn thầy kiến thức truyền đạt từ phương pháp suy luận thơng minh, khả tư sâu sắc cách giải cơng việc khoa học Cám ơn thời gian học tập làm việc thầy Xin chân thành cám ơn TS Nguyễn Trung Việt, người thầy dìu dắt tơi theo đường nghiên cứu khoa học Từ ngày đầu làm quen với phân tích mơi trường, mơ hình nghiên cứu học hỏi thầy phương pháp nghiên cứu sáng tạo, nhạy bén, ln ln đổi Đây hành trang q báu đồng hành tơi suốt đường hoạt động khoa học sau Cám ơn ba mẹ, gia đình ln hỗ trợ, động viên tơi lúc khó khăn để cố gắng vượt qua trở ngại, hồn thành luận án tốt nghiệp Cám ơn đồng nghiệp, em học trò thân thương ln sát cánh tơi suốt năm nghiên cứu Cuối luận án hồn thành, chúng tơi – nghiên cứu sinh nước – thật phải vượt qua nhiều trở ngại từ tài liệu nghiên cứu, kinh phí, thời gian thiết bị phân tích Những nỗ lực thời gian qua tiền đề để chúng tơi tiếp tục phấn đấu theo đường khoa học lựa chọn i LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID LỜI CAM ĐOAN Tơi tên Nguyễn Thị Thanh Phượng, tác giả luận án “Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất tinh bột mì cơng nghệ sinh học hybrid” Tơi xin cam đoan luận án cơng trình thân tơi Các số liệu, kết nghiên cứu trình bày luận án trung thực chưa cơng bố luận án trước Tác giả Nguyễn Thị Thanh Phượng ii LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID TĨM TẮT Tại Việt Nam, cơng nghệ xử lý truyền thống bùn hoạt tính, SBR, lọc sinh học UASB hồ sinh học ứng dụng phổ biến xử lý nước thải sinh hoạt cơng nghiệp Tuy nhiên, số nguồn thải nhiễm hữu nặng, dường khó để xử lý đạt tiêu chuẩn mơi trường, điển hình nước thải sản xuất tinh bột mì Ước tính hàng năm với 60 nhà máy sản xuất quy mơ lớn, hàng ngàn hộ sản xuất tinh bột mì quy mơ vừa nhỏ (Bộ Nơng nghiệp Phát triển Nơng thơn) thải vào mơi trường hàng triệu mét khối nước thải với hàm lượng hữu vượt tiêu chuẩn xả thải từ – 100 lần Thực trạng cần phát triển cơng nghệ phù hợp với mục tiêu xử lý hiệu hàm lượng hữu dinh dưỡng với chi phí thấp đồng thời hệ thống hoạt động điều kiện gián đoạn biến động tải lượng nhiễm Do vậy, luận án định hướng áp dụng cơng nghệ sinh học hybrid, kết hợp mơ hình hybrid kỵ khí (USBF) mơ hình hybrid hiếu khí (bio sludge) hệ thống sinh học, sử dụng hai dạng vi sinh lơ lửng bám dính nên tận dụng ưu điểm loại nhờ mật độ sinh khối dày đặc tăng tải trọng xử lý, giảm khối tích cơng trình Kết nghiên cứu điều kiện PTN cho thấy: Khả phân hủy CN- phụ thuộc vào nồng độ CN- ban đầu, tương quan với gia tăng độc tính - gây ức chế hoạt động vi sinh vật kị khí CN- với nồng độ cao khoảng 75 mg/L ảnh hưởng khơng tốt đến hoạt động hệ vi sinh hệ thống USBF Trong loại vật liệu lọc bao gồm: xơ dừa, than đá, nhựa PVC nhựa Bio Ball BB15 xơ dừa xử lý nhiễm chất hữu (93-98%) TKN (61-92%) cao Mơ hình USBF xử lý nước thải sản xuất tinh bột mì đạt hiệu cao từ 75-98% Trong đó, mơ hình USBF tỉ lệ 1/2 (thể tích vùng UASB/ thể tích vùng lọc kỵ khí = 1/2) có hiệu xử lý cao Mơ hình hybrid hiếu khí Bio Sludge (kết hợp bùn họat tính lọc sinh học với vật liệu lọc xơ dừa) có khả xử lý 87-94% COD 90-96% TKN Mơ hình họat động ổn định với mật độ vi sinh dày đặc khơng có tượng trơi, thất bùn Hệ hybrid kết hợp USBF bio sludge với giá thể xơ dừa xử lý nhiễm hữu dinh dưỡng triệt để so với hệ sinh học riêng lẻ, với hiệu xử lý COD N 95% 80% Nghiên cứu xác định tỉ lệ kết hợp vùng sinh học, thơng số động học q trình hybrid kỵ khí (USBF) hybrid hiếu khí (Bio sludge) Trong đó, iii LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID mơ hình Stover Kincannon đánh giá phù hợp so với mơ hình Monod phương trình bậc Từ kết nghiên cứu điều kiện PTN, luận án áp dụng cơng nghệ hybrid USBF bio sludge triển khai thực tế số sở sản xuất tinh bột mì, quy mơ hộ gia đình, cơng suất 50 – 100 m3/ngày Sau năm vận hành, hệ thống họat động ổn định, nước sau xử lý đáp ứng quy chuẩn xả thải iv LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID ABSTRACT In Vietnam the conventional treatment technologies, such as activated sludge, SBR, bio-filter, UASB, and biological pond have been applied popularly in treating domestic and industrial wastewater However, for the seriously polluted sources like tapioca wastewater, it seems not easy to reach the national technical regulation on industrial wastewater Nowadays, there are estimated over 60 large scale factories, thousands of medium and small scale tapioca processing households (Ministry of Agriculture and Rural Development) that discharged into the environment millions of cubic meters of wastewater with organic content exceeding discharge standards from to 100 times Today, it requires a more appropriate technology to handle effectively organic matters and nutrients with low cost, and this technology can be operated in interrupted conditions and in fluctuated organic loading rate Therefore, this thesis oriented to apply hybrid biological technology that combined USBF with bio 2sludge in the same reactor, where suspended and attached growth microorganisms existed simultaneously with thick biomass density Hence, the system can operate in high organic loading rate and small volume of work Research findings in laboratory conditions were determined: CN- with high concentration around 75 mg/L will affect directly on the activities of microorganisms in the USBF reactor Research on four types of supported materials, including coir, coal, PVC and Bio Ball BB15 Findings identified that the model of using coir treated organic contents (93-98%) and TKN (61-92%) higher than that of the other materials at four OLR 0.5; 1; 1.5; kgCOD/m3.day In the USBF reactor, COD efficiency is in range of 75% - 98% In particular, the USBF reactor at the rate of ½ (the ratio of UASB volume and volume of anaerobic filter = 1/2) is the most effective system compared to the others Bio Sludge Hybrid reactor (combined activated sludge with bio-filtration) is capable of handling 87 – 94% COD and 90 – 96% TKN The system operates stably with thick biomass density, no drift and loss of mud Hybrid system combines USBF with Bio sludge using coir treated organic content and nutrients more effectively than individual biological system, in which COD and N removal efficiency of over 95% and 80% respectively Research determined the rate of USBF area per bio-filter in reactor as well as kinetic parameters of USBF and Bio sludge reactor In which, Stover v LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID Kincannon model is considered the most appropriate compared to Monod models and quadratic equation From the results of research in laboratory condition, the thesis has applied USBF and bio 2-sludge at some of production facilities with household scale, capable of 50 – 100 m3/day After one year of operation, the systems worked stably, and the effluent met the waste discharge regulation vi LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii TĨM TẮT iii ABSTRACT v MỤC LỤC vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT x DANH MỤC BẢNG xiii DANH MỤC HÌNH xv MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT TINH BỘT MÌ VÀ CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ 1.1.1 Quy mơ sản xuất tinh bột mì 1.1.2 Quy trình sản xuất tinh bột mì 1.1.3 Nước thải sản xuất tinh bột mì 1.1.4 Cơng nghệ xử lý nước thải sản xuất tinh bột mì 13 1.1.4.1 Các nghiên cứu ngồi nước .13 1.1.4.2 Các nghiên cứu nước .15 1.1.4.3 Một số quy trình xử lý nước thải tinh bột mì nước .16 1.2 TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ HYBRID VÀ ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ HYBRID SINH HỌC TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 19 1.2.1 Sơ lược hệ sinh học hybrid 19 1.2.2 Hybrid kỵ khí 20 1.2.2.1 Hệ hybrid kị khí sinh trưởng lơ lửng 21 1.2.2.2 Hệ hybrid kị khí kết hợp sinh trưởng lơ lửng sinh trưởng bám dính 23 1.2.3 Hệ hybrid hiếu khí 24 1.2.3.1 Hệ hybrid lọc sinh học hoạt tính 25 1.2.3.2 Hệ hybrid lọc nhỏ giọt/tiếp xúc chất rắn 26 1.2.3.3 Hệ hybrid bùn hoạt tính + lọc sinh học 26 1.2.3.4 Hệ hybrid bùn hoạt tính + RBC .27 1.2.3.5 Hệ hybrid bùn hoạt tính + chất mang 27 1.2.3.6 Hệ hybrid bùn hoạt tính kết hợp lọc màng .28 1.2.3.7 Hệ hybrid Lọc nhỏ giọt/bùn hoạt tính 29 vii LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID 1.2.4 Hệ hybrid kỵ khí kết hợp hiếu khí 32 1.2.4.1 Hệ Hybrid UANF + UAF 32 1.2.4.2 Hệ hybrid kết hợp kỵ khí hiếu khí dạng ống .33 1.2.4.3 Hệ hybrid sinh khối cố định, kỵ khí hiếu khí kết hợp dạng hình trụ trònRAAIB 33 1.2.4.4 Hệ hybrid kỵ khí hiếu khí đồng thời -SAA .34 1.2.4.5 Hệ hybrid dạng vách ngăn 35 1.2.4.6 Hệ hybrid kết hợp UA AFB .36 1.2.4.7 Hệ hybrid MBR kết hợp kỵ - hiếu khí 36 1.2.4.8 Hệ hybrid FFR (Fixed Film Reactor) .37 1.2.4.9 Hệ hybrid kết hợp kỵ khí hiếu khí khử dinh dưỡng 37 1.2.5 Hệ hybrid khử N 38 1.3 LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ 40 1.3.1 Khử CN- 41 1.3.2 Khử COD 43 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT USBF VÀ BIO SLUDGE 45 2.1 MƠ HÌNH HYBRID USBF 45 2.1.1 Một số nghiên cứu cơng nghệ hybrid USBF 45 2.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình sinh học hybrid kỵ khí 50 2.1.2.1 Ảnh hưởng pH 50 2.1.2.2 Ảnh hưởng hàm lượng cặn lơ lửng (SS) 51 2.1.2.3 Ảnh hưởng tải trọng hữu (OLR) thời gian lưu nước (HRT) 51 2.1.2.4 Ảnh hưởng độc tố 51 2.1.2.5 Thời gian lưu bùn 56 2.1.3 Động học q trình hybrid 56 2.1.3.1 Động học q trình hybrid .56 2.1.3.2 Động học q trình hybrid kỵ khí (USBF) 61 2.2 MƠ HÌNH HYBRID BIO SLUDGE 63 2.2.1 Một số nghiên cứu cơng nghệ hybrid USBF 63 2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình sinh học hiếu khí 65 2.2.2.1 Chất dinh dưỡng .65 2.2.2.2 Độc tố .66 2.2.3 Động học mơ hình Bio Sludge 68 CHƯƠNG MƠ HÌNH & NỘI DUNG THỰC NGHIỆM 74 3.1 MƠ HÌNH XỬ LÝ CN- 74 viii LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID 3.2 MƠ HÌNH HYBRID SINH HỌC KỊ KHÍ 75 3.3 MƠ HÌNH HYBRID SINH HỌC HIẾU KHÍ 78 3.4 MƠ HÌNH USBF KẾT HỢP BIO SLUDGE 84 3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 84 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 85 4.1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRÊN MƠ HÌNH AXIT HĨA 85 4.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRÊN MƠ HÌNH HYBRID KỊ KHÍ (USBF) 87 4.2.1 Mơ hình USBF (Vùng UASB/ lọc sinh học = ½) 87 4.2.2 Mơ hình USBF (Vùng UASB/lọc sinh học = 2/1) 98 4.2.3 Mơ hình UASB 100 4.3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRÊN MƠ HÌNH HYBID HIẾU KHÍ (BIO SLUDGE) 109 4.3.1 Mơ hình xác định loại vật liệu tối ưu 109 4.3.2 Mơ hình xác định kết cấu xơ dừa 114 4.3.3 Mơ hình hybrid Bio Sludge 116 4.3.4 So sánh mơ hình hybrid, Aeroten lọc sinh học hiếu khí 126 4.4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRÊN MƠ HÌNH KẾT HỢP USBF VÀ BIO SLUDGE 128 CHƯƠNG KẾT QUẢ TRIỂN KHAI THỰC TẾ 136 5.1 ĐẶC TRƯNG NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO 136 5.2 CƠNG NGHỆ XỬ LÝ ÁP DỤNG CHO CÁC HỘ SẢN XUẤT QUY MƠ HỘ GIA ĐÌNH 137 5.3 THƠNG SỐ HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ 138 5.4 KẾT QUẢ TRIỂN KHAI THỰC TẾ 139 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 141 KẾT LUẬN 141 KIẾN NGHỊ 143 DANH MỤC CÁC BÀI BÁO VÀ CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ CĨ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 144 TÀI LIỆU THAM KHẢO 146 PHỤ LỤC 154 PHỤ LỤC 181 PHỤ LỤC 186 ix LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng Anh Nghĩa Tiếng Việt ABF Activated Biofilter Lọc sinh học hoạt tính ABR Anaerobic Baffled Reactor Bể phản ứng kỵ khí có vách ngăn AcF Acidification Axit hóa AFB Aerobic Fixed Bed Bể hiếu khí giá thể cố định AnF Anaerobic Filter Lọc kỵ khí ARRPET Asian Regional Research Programme on Environmental Technology Chương trình nghiên cứu cơng nghệ mơi trường khu vực Đơng Nam Á AS Activated Sludge Bể bùn hoạt tính ASBR Anaerobic Sequencing Batch Reactor Bể kỵ khí dạng mẻ ASF Activated Sludge Filter Bể sinh học hiếu khí kết hợp bùn hoạt tính lọc sinh học ASM Activated Sludge Membrane Hệ thống kết hợp bùn hoạt tính màng lọc ASR Activated Sludge Rotating Bể sinh học hiếu khí kết hợp bùn hoạt tính đĩa quay BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh hóa BTNMT - Bộ Tài Ngun Mơi Trường BVMT - Bảo vệ mơi trường CN Cyanide Xianua COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học CSTR Continuous Stirred Tank Reactor Bể phản ứng xáo trộn hồn tồn DO Dissolved Oxygen Oxy hòa tan DONRE Department Of Natural Resources and Environment Sở Tài ngun Mơi trường ĐHBK - Đại học Bách Khoa EGSB Expanded Granular Sludge Bed Bể kỵ khí bùn hạt giản nở FB/EB Fluidized Bed/Expanded Bed Lớp đệm tầng sơi/Lớp đệm giản nở x LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID PHỤ LỤC HÌNH ẢNH TRIỂN KHAI THỰC TẾ 181 LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID Ngun liệu sản xuất tinh bột mì Giai đoạn ngâm, tách bột 182 LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID Bể lắng 183 LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID Bể sinh học hybrid kỵ khí (USBF) 184 LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID Bể sinh học hybrid hiếu khí (bio sludge) 185 LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID PHỤ LỤC KẾT QUẢ TRIỂN KHAI VÀ NGHIỆM THU CƠNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ TẠI MỘT SỐ HỘ SẢN XUẤT QUY MƠ: 50 – 100 M3/NGÀY 186 LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID P8 Danh sách hộ sản xuất tinh bột mì Cơng suất (m3/ngày) STT Tên sở Địa Nguyễn Thanh Tân 4/87ª Ấp Trường Lưu, xã Trường Đơng, huyện Hòa Thành, Tây Ninh 100 Phạm Thị Nhang 9/87ª Ấp Trường Lưu, xã Trường Đơng, huyện Hòa Thành, Tây Ninh 75 Châu Văn Hộ 161 B, ấp Trường Phú, Xã Trường Đơng, Huyện Hòa Thành, Tây Ninh 100 Ngơ Quốc Thanh 2/104 ấp Trường Phú, Xã Trường Đơng, Huyện Hòa Thành, Tây Ninh 100 Nguyễn Phùng Xn ấp Trường Phú, Xã Trường Đơng, Huyện Hòa Thành, Tây Ninh 100 Châu Văn Chung ấp Trường Phú, Xã Trường Đơng, Huyện Hòa Thành, Tây Ninh 100 Đồn Minh Thanh ấp Trường Phú, Xã Trường Đơng, Huyện Hòa Thành, Tây Ninh 100 P9 Dự tốn kinh phí xây dựng vận hành hệ thống xử lý nước thải sản xuất tinh bột mì Bảng P9.1 Chi phí xây dựng Cơng suất m3/ngày Hồ lắngtrung hồ Triệu đồng USBF Triệu đồng Bể lọc hiếu khí, Triệu đồng Bio sludge, Triệu đồng Tổng , Triệu đồng 25 4,5 48 12 73,5 50 18,75 100 25 152,75 75 13,5 27 144 37,5 222 100 18,75 37,5 200 50 306,25 187 LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID Bảng P9.2Chi phí vật tư, thiết bị Bơm, Tr đồng Máy nén khí, Tr đồng Vi sinh, Tr đồng Đầu thổi khí Cộng 3x 4= 12 10 0,5 1,5 34,5 3,0 18 3x 4= 12 20 0,5 3,0 56,5 75 4,5 27 3x 6=18 30 4,5 85 100 6,0 36 3x 6=18 30 6.0 97 Cơng suất m3/ngày Đá vơi, Tr đồng Xơ dừa, Tr đồng 25 1,5 50 Chi phí khác: + Thiết kế : triệu + Lắp đặt: triệu + Điện đường ống: triệu Bảng P9.3 Khái tốn chi phí đầu tư hệ thống xử lý nước thải theo cơng suất Cơng suất (m3/ngày) Chi phí (Tr đồng) 25 126 50 227,25 75 325 100 421,25 Ước tính giá trị lượng từ việc thu khí biogas qui mơ nhỏ (khoảng 100m3/ngày) Thơng số sử dụng tính tốn: + Lưu lượng nước thải Qtb,ngày= 100m3/ngày + CODv= 6000g COD/m3 + CODr (sau kỵ khí) = 400g COD/m3 Bảng P9.4 Kết phân tích nước thải sau cơng đoạn xử lý (Hộ Nguyễn Thanh Tân) Trước XL Điều hòa Kỵ khí Hiếu khí Hồ sinh học 48,3 40,8 41,5 33,04 28,3 32,4 31,7 28,6 24,6 20,3 Lần lấy mẫu N tổng(mg/L) 188 LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID Lần lấy mẫu Trước XL Điều hòa Kỵ khí Hiếu khí Hồ sinh học 49,3 41,6 38,9 29,8 25,5 48,8 40,8 39,3 25,8 19,1 4,2 4,3 4,1 3,2 1,6 3,9 2,2 2,1 1,07 0,67 5,6 4,3 4,1 2,8 1,05 4,2 4,38 4,2 2,01 0,9 6614 6115 536 90 61 6928 6216 385 97 59 6135 6248 483 76 73 6768 6232 224 82 62 P tổng(mg/L) COD(mg/L) + Ghi chú: Kết lấy mẫu ngày 26/08/2009 Bảng P9.5 Kết phân tích nước thải sau xử lý M3 QCVN 24: 2009/BTNMT (cột B) Kết phân tích TT Chỉ tiêu Đơn vị M1 M2 Hộ Nguyễn Thanh Tân pH - 7,36 7,40 7,28 5,5 – 9,0 COD mg/L 92 82 59 80 BOD5 mg/L 40 37 21 50 SS mg/L 52 46 28 100 Tổng N mg/L 22,9 20,7 20,2 30 Tổng P mg/L 0,67 0,46 0,52 CN- mg/L 0,14 0,11 0,09 0,1 Hộ Châu Văn Hộ pH - 7,24 7,32 7,30 5,5 – 9,0 COD mg/L 87 78 68 80 BOD5 mg/L 38 32 25 50 189 LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID M1 M2 M3 QCVN 24: 2009/BTNMT (cột B) mg/L 44 38 32 100 Tổng N mg/L 27,5 24,7 25,6 30 Tổng P mg/L 0,74 0,48 0,61 mg/L 0,12 0,10 0,08 0,1 Kết phân tích TT Chỉ tiêu Đơn vị SS CN - Hộ Phạm Thị Nhan pH - 7,37 7,42 7,34 5,5 – 9,0 COD mg/L 102 88 78 80 BOD5 mg/L 43 38 29 50 SS mg/L 52 39 37 100 Tổng N mg/L 28,2 26,8 27,2 30 Tổng P mg/L 0,88 0,76 0,65 mg/L 0,11 0,08 0,06 0,1 CN - Hộ Ngơ Quốc Thanh pH - 8,04 7,92 8,01 5,5 – 9,0 COD mg/L 34 56 28 80 BOD5 mg/L 20 20 18 50 SS mg/L 11 16 15 100 Tổng N mg/L 24,5 21 16 30 Tổng P mg/L 4,8 5,9 3,6 mg/L 0,05 KPH KPH 0,1 + CN - Ghi chú: Vị trí lấy mẫu: trước vào ao sinh học + M1: kết lấy mẫu ngày 03/09/2009; 4/3/2010 (hộ ơng Thanh) + M2: kết lấy mẫu ngày 12/09/2009; 8/3/2010(hộ ơng Thanh) + M3: kết lấy mẫu ngày 18/09/2009; 12/3/2010(hộ ơng Thanh) 190 LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID P10 CHI PHÍ VẬN HÀNH Bảng P10.1 Chi phí điện tiêu thụ (tính cho cơng suất 100 m3/ngày) Số Cơng suất lượng động (cái) (kW) Thời gian vận hành (giờ/ngày) Tiêu hao (kWh/ngày) STT Tên thiết bị Bơm nước thải bể gom 0.25 20 5.0 Bơm nước thải tuần hồn hồ sinh học 0.25 1.0 Máy nén khí (hoạt động ln phiên) 2.2 12 52.8 Tổng cộng (kW) 58.8 Đơn giá điện cơng nghiệp (VNĐ/kW) 1,500 Thành tiền (VNĐ) 88,200 Chi phí điện năng/1m3 nước thải = chi phí điện năng/100m3 882 Bảng P10.2 Chi phí hóa chất tiêu thụ STT Hóa chất sử dụng/1m3 nước thải Đơn vị Số lượng Đơn giá(đồng) Thành tiền Đá vơi kg 1,000 1,000 Khấu hao hệ thống (10 năm) là: 421.250.000/10 năm = 1.154 đ/ngày.m3 Chi phí xử lý m3 nước thải: - Chi phí xử lý/1m3 = Chi phí điện + chi phí hóa chất + khấu hao - Chi phí xử lý/1m3 = 882 + 1000 + 1154 = 3036 đồng/m3 Chi phí xử lý nước thải cho tinh bột mì: 3036 x 12 = 36.432 đồng/tấn So với lợi nhuận thu 500.000 đ/tấn chi phí hồn tồn chấp nhận P11 BẢNG VẼ THIẾT KẾ Bảng vẽ thiết kế sơ hệ thống xử lý nước thải với cơng suất 100 m3/ngày trình bày 191 LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID 8000 1000 5000 10000 500 1000 500 1500 8000 1500 500 1000 500 1000 500 500 1500 5000 1500 500 500 1500 500 500 10000 MẶT BẰNG BỂ TRUNG HÒA TỶ LỆ: 1/50 1500 5000 500 200 1500 500 500 500 500 500 500 MẶT CẮT NGANG BỂ TRUNG HÒA TỶ LỆ: 1/50 Bản vẽ bể trung hòa 192 LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID 2 B 1 4300 4200 4300 4400 XƠ DỪA XƠ DỪA XƠ DỪA A 12800 MẶT BẰNG BỂ KỴ KHÍ XƠ DỪA 1200 950 200 500 TỶ LỆ: 1/50 XƠ DỪA 4200 XƠ DỪA 4300 4200 4300 12800 MẶT CẮT 1-1 THEO PHƯƠNG DỌC BỂ TỶ LỆ: 1/50 200 4000 XƠ DỪA 4400 A B MẶT CẮT 2-2 THEO PHƯƠNG NGANG BỂ TỶ LỆ: 1/50 Bản vẽ bể USBF 193 LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID 2000 350 600 600 350 2000 8900 3000 600 350 2000 11000 2000 350 600 2000 350 400 350 16900 MẶT BẰNG BỂ HIẾU KHÍ TỶ LỆ: 1/50 11000 500 2000 200 3000 XƠ DỪA MẶT CẮT 1-1 THEO PHƯƠNG DỌC BỂ HIẾU KHÍ TỶ LỆ: 1/50 Nước cần sử lý Lớp HPDE Đất sét mòn đầm chặt dày 200mm Lớ p đất tự nhiên Lớp HPDE Lớp đất đắp Lớp đất tự nhiên 350 400 350 2000 3000 2000 350 400 350 Vò trí ngàm HPDE 500 Vò trí ngàm HPDE 3000 XƠ DỪA 200 350 400 350 MĂT CẮT 2-2 THEO PHƯƠNG NGANG BỂ HIẾU KHÍ TỶ LỆ: 1/50 Bản vẽ bể Bio Sludge 194 LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID 1500 850 8700 850 1500 4000 7000 1500 13400 850 1500 16400 850 18100 MẶT BẰNG HỒ SINH HỌC TỶ LỆ: 1/50 1500 13400 1500 250 600 300 1500 500 15650 MẶT CẮT 1-1 THEO PHƯƠNG DỌC HỒ SINH HỌC TỶ LỆ: 1/50 500 1500 4000 1500 500 350 6250 500 350 1500 250 300 600 MĂT CẮT 2-2 THEO PHƯƠNG NGANG HỒ SINH HỌC TỶ LỆ : 1/50 Bản vẽ hồ sinh học 195 [...]... biến tinh bột mì MỤC TIÊU ĐỀ TÀI ♦ Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất tinh bột mì bằng công nghệ Hybrid kỵ khí và hybrid hiếu khí 1 LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID ♦ Đề xuất công nghệ phù hợp cho xử lý nước thải sản xuất tinh bột mì và ứng dụng triển khai thực tế NỘI DUNG ĐỀ TÀI Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất tinh bột mì bằng công nghệ sinh học hybrid. .. hình xử lý (khoai mì cao sản hiện nay chứa hàm lượng CN- rất cao) nếu chưa ñược xử lý sơ bộ Do vậy, nghiên cứu chú trọng các giải pháp công nghệ liên quan ñến quá trình khử, chuyển hoá CN- cho công ñoạn xử lý ban ñầu 2 LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID Sau khi xử lý ñộc tố, công nghệ sinh học hybrid kỵ khí kết hợp hybrid hiếu khí ñược ñề xuất cho nghiên cứu. .. ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID Hình 4.45 Sự biến thiên pH; COD, ñộ kiềm; N theo thời gian, hệ số tuần hoàn α = 1 131 Hình 4.46 Sự biến thiên pH; COD, ñộ kiềm; N theo thời gian, hệ số tuần hoàn α=2 133 Hình 5.1 Quy trình công nghệ xử lý nước thải tinh bột mì qui mô vừa và nhỏ 137 xviii LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT... lớn năng suất trên 200 tấn củ mì tươi/ngày áp dụng các công nghệ hiện ñại, tự ñộng hóa 7 LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID Khoai mì Nước Bóc vỏ, rửa Vỏ Nước Mài, rây Bã Lắng Nước Lọc Tháo mủ Bột tốt Bột xấu Phơi Phơi Tinh bột Bột mủ Hình 1.1 Quy trình sản xuất tinh bột mì tại nhà máy Hoàng Minh (quy mô vừa và nhỏ) Củ mì Sàng Gạn nước Rửa Chiết xuất Băm nghiền... tính, nhựa tái sinh là những vật liệu ñang ñược ứng dụng hiện nay Từ kết quả nghiên cứu, luận án xác ñịnh mô hình ñộng học và các thông số ñộng học cho các hệ sinh học hybrid, từ ñó làm cơ sở cho việc thiết kế các hệ thống xử lý nước thải sản xuất tinh bột mì trong thực tế 3 LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID Dựa vào kết quả khảo sát trên từng hệ hybrid riêng... 4.10 Số liệu tính toán cân bằng vật chất 124 Bảng 4.11 Bảng số liệu tính toán theo phương trình Stover Kincannon 125 Bảng 5.1 Thành phần và tính chất nước thải sản xuất tinh bột mì 136 Bảng 5.2 Tính toán kích thước công trình hệ thống xử lý nước thải sản xuất tinh bột mì .139 xiv LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID DANH MỤC HÌNH Hình... lượng nước thải sản xuất tinh bột mì khá lớn, dao ñộng từ 10 – 100 m3/ngày ñối với quy mô hộ gia ñình và 500 – 2000 m3/ngày ñối với quy mô công nghiệp b) Tính chất nước thải sản xuất tinh bột mì a Các cơ sở sản xuất quy mô lớn Kết quả thống kê chất lượng nước thải một số cơ sở chế biến tinh bột quy mô lớn ñược trình bày ở bảng 1.3 10 LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC... trình sản xuất tinh bột mì tại Công ty VEDAN 8 Rây, vào bao LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID Tinh bột ướt Khuấy Quậy Ly tâm Pha loãng Sấy khô Tẩy chua, trắng Làm nguội Tách tạp chất Đóng gói Hình 1.3 Quy trình sản xuất tinh bột mì Thái Lan (quy mô lớn) Công nghệ sản xuất quy mô nhỏ áp dụng chủ yếu là bóc vỏ, mài, nghiền, lắng, tách nước và phơi bột còn quy... các nghiên cứu trong và ngoài nước trên cùng dạng mô hình cũng như trên nước thải tinh bột mì So sánh hệ số tương quan khi sử dụng các mô hình ñộng học khác nhau Phương pháp chuyên gia: lĩnh hội các ý kiến, ñịnh hướng nội dung và phương pháp nghiên cứu, ñánh giá ñộ tin cậy 5 LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT TINH. .. xử lý của bùn hoạt tính, lọc sinh học và bio 2 sludge Đề xuất công nghệ xử lý nước thải sản xuất tinh bột mì phù hợp, từ ñó áp dụng triển khai thực tế PHƯƠNG PHÁP LUẬN Công nghệ xử lý nước thải hiện hữu chỉ xử lý một phần hàm lượng ô nhiễm, nước sau xử lý chưa ñạt giá trị quy ñịnh theo QCVN 24: 2009/BTNMT loại B Nguyên nhân cơ bản do thành phần nước thải sản xuất tinh bột mì chứa hàm lượng chất hữu cơ, ... tinh bột mì MỤC TIÊU ĐỀ TÀI ♦ Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất tinh bột mì công nghệ Hybrid kỵ khí hybrid hiếu khí LUẬN ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID. .. ÁN: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT TINH BỘT MÌ VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ 1.1.1 Quy mô sản xuất tinh. .. XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC HYBRID thống, công nghệ hybrid ñáp ứng yêu cầu Do vậy, việc ñịnh hướng nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất tinh bột mì theo công nghệ sinh học