THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO CÔNG TY CỔ PHẦNMÍA ĐƯỜNG BẾN TRE CÔNG SUẤT 400 M3NGÀYĐÊM

Hiện nay, sản phẩm mía đường có nhiều loại, nhưng thông dụng nhất trênthịtrườngViệt Nam gồm 3 sản phẩm chính:  Đường tinh luyện RE  Đường thô  Đường trắng Thời gian sản xuất của các c

PHẦNMÍA ĐƯỜNG BẾN TRE CÔNG SUẤT 400 M /NGÀYĐÊM

Tác giả

VÕ THỊ LINH THƠ

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầucấp bằng Kỹ sư ngành Kỹ Thuật Môi Trường

Giáo viên hướng dẫn

Th.S HUỲNH NGỌC ANH TUẤN

Tp.Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2015

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

KHOA: MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

HỌ VÀ TÊN SV: VÕ THỊ LINH THƠ MSSV: 11127213

KHÓA HỌC: 2011 – 2015

1. Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty cổ phần mía đườngBến Tre – Công suất 400 m3/ngàyđêm

2. Nội dung khóa luận

- Tìm hiểu tổng quan về công ty cổ phần mía đường Bến Tre, quy trình sảnxuất đường tại công ty

- Phân tích quy trình sản xuất, tính chất ô nhiễm của nguồn thải, và ảnhhưởng của nước thải tới môi trường

- Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty cổ phần mía đường Bến Tre

- Dự toán kinh tế cho phương án đề xuất

3. Thời gian thực hiện: Bắt đầu 12/2014 Kết thúc 06/2015

4. Họ và tên giáo viên hướng dẫn 1: ThS HUỲNH NGỌC ANH TUẤN

5. Họ và tên giáo viên hướng dẫn 2:

Nội dung và yêu cầu KLTN đã được thông qua Khoa và Bộ môn

KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN ************

************

LỜI CẢM ƠN

Luận văn tốt nghiệp đại học được hoàn thành tại Đại học Nông Lâm TP.Hồ ChíMinh Có được bản luận văn tốt nghiệp này, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành vàsâu sắc đến toàn thể giáo viên trường Đại học Nông Lâm TP.Hồ Chí Minh, đặc biệtlàTh.S Huỳnh Ngọc Anh Tuấn đã trực tiếp hướng dẫn, dìu dắt, giúp đỡ em với nhữngchỉ dẫn quý giá trong suốt quá trình triển khai, thực hiện và hoàn thành đề tài “Thiết kế

hệ thống xử lý nước cho Công ty mía đường Bến Tre, công suất 400m3/ngày.đêm”

Xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô giáo, trường ĐH Nông Lâm TP.Hồ ChíMinh, đặc biệt là Thầy Cô khoa Môi Trường & Tài Nguyên đã trực tiếp giảng dạy,truyền đạt những kiến thức khoa học chuyên ngành Kĩ thuật môi trường cho em trongnhưng năm tháng vừa qua

Xin gởi tới Ban lãng đạo Công ty mía đường Bến Tre lời cảm tạ sâu sắc vì đãtạo mọi điều kiện thuận lợi giúp em thu thập số liệu, hình ảnh cũng như những tài liệunghiên cứu cần thiết liên quan tới đề tài tốt nghiệp

Xin ghi nhận công sức và những đóng góp quý báu, nhiệt tình của các bạn lớpDH11MT đã đóng góp ý kiến và giúp đỡ mình trong việc triển khai, điều tra thu thập

số liệu Đặc biệt là quan tâm động viên khuyến khích cũng như sự thông cảm sâu sắccủa gia đình Nhân đây em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu đậm

Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất Song

do việc vẫn còn hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm nên không thể tránh khỏi nhữngsai sót nhất định mà bản thân chưa thấy được

Em rất mong nhận được sự đóng góp, phê bình của quý Thầy Cô và các bạn đểkhóa luận được hoàn chỉnh hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

TÓM TẮT KHOÁ LUẬN

Đề tài tập trung vào những mục tiêu chính sau:

- Nghiên cứu quy trình sản xuất và thực trạng môi trường nước tại Công ty CP míađường Bến Tre

PGS-TS Lê Quốc Tuấn ThS Huỳnh Ngọc Anh Tuấn

- Thiết kế hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn cột A, QCVN40:2011/BTNMT.

Để đạt được mục tiêu trên, các nội dung cần thực hiện gồm:

- Tổng quan về nước thải ngành mía đường và các công nghệ, thiết bị xử lý đangđược áp dụng phổ biến hiện nay

- Tổng quan về công ty CP mía đường Bến Tre,trực thuộc KCN An Hiệp

- Thông tin về hoạt động sản xuất, nhu cầu nguyên nhiên liệu và sơ đồ tổ chức hoạtđộng của xưởng sản xuất đường

- Chi tiết các trang thiết bị, nguyên liệu đầu vào, sản phẩm đầu ra, hóa chất sử dụng

và công suất hoạt động của dây chuyền sản xuất đường

- Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng môi trường nước của xưởng sảnxuất đường

- Xây dựng phương án, tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty

- Dự toán kinh tế cho phương án đề xuất

Phương án thiết kế: sau khi tiến hành phân tích tính chất nước thải, cũng như chú ýđến các yếu tố khách quan khác như: địa hình, mặt bằng, khả năng tài chính và yêu cầu

xử lý theo quy định của Nhà nước Phương án được đề xuất như sau: Nước thải

Song chắn rác thô  Hố thu gom  Song chắn rác tinh  Bể điều hòa  Bể UASB

 Bể Selector  Bể Arotank  Bể lắng sinh học Bể kẹo tụ  Bể tạo bông  Bểlắng hóa lý  Bể trung gian  Bồn lọc áp lực  Bể khử trùng  Nguồn tiếp nhận(Sông Hàm Luông)

MỤC LỤC

ÌNH ẢNH

PHỤ LỤC BẢNG

COD :Nhu cầu oxy hoá học (Chemical Oxygen Demand)

BOD5 :Nhu cầu oxy sinh hoá 5 (Biochemical Oxygen Demand)

DO :Oxy hoà tan (Dissolved Oxygen)

F/M :Tỷ số thức ăn/ vi sinh vật (Food and microorganism ratio)

MLSS :Chất rắn lơ lửng trong hỗn dịch (Mixel Liquor Suspended Solids)MLVSS :Chất rắn lơ lửng dễ bay hơi(Mixed Liquor Volatile Suspended Solid)TSS :Tổng chất rắn lơ lửng (Total Suspended Solid)

SS :Cặn lơ lửng (Suspended Solids)

SBR :Bể Aerotank hoạt động theo mẻ (Sequencing Batch Reactor)

QCVN :Quy chuẩn Việt Nam

BTNMT: :Bộ Tài Nguyên Môi Trường

TCXDVN :Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

KCN :Khu công nghiệp

HTXLNT :Hệ thống xử lý nước thải

XLNT :Xử lý nước thải

VSV :Vi sinh vật

TNHH :Trách nhiệm hữu hạn

Chương 1

MỞ ĐẦU

1.1. TÍNH CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Trong những thập niên gần đây, ô nhiễm môi trường nói chung và ô nhiễmnước nói riêng đang trở thành mối lo chung của nhân loại Vấn đề ô nhiễm môi trường

và bảo vệ sự trong sạch cho các thủy vực hiện nay đang là những vấn đề cấp báchtrong quá trình phát triển kinh tế, xã hội Để phát triển bền vững chúng ta cần cónhững biện pháp kỹ thuật nhằm hạn chế, loại bỏ các chất ô nhiễm do hoạt động sống

và sản xuất thải ra môi tường Một trong những biện pháp tích cực trong công tác bảo

vệ môi trường và chống ô nhiễm nguồn nước là tổ chức thoát nước và và xử lý nướcthải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận

Từ khi Cầu Rạch Miễu được xây dựng, việc hội nhập và phát triển kinh tế củatỉnh Bến Tre đã được nâng cao Nhiều Khu công nghiệp được thành lập, đảm bảo sựphát triển kinh tế và đáp ứng nhu cầu việc làm của người dân Xứ dừa Công ty Míađường Bến Tre- công ty trực thuộc Khu Công Nghiệp An Hiệp được thành lập, gópphần to lớn trong việc phát triển kinh tế của tỉnh Bến Tre, đảm bảo việc làm cho ngườidân của tỉnh Nhưng trong quá trình sản xuất, lượng nước thải phát sinh rất lớn Trongnước thải sản xuất mía đường có chứa các hợp chất hữu cơ, vô cơ như là BOD, COD,

SS Các chất này hữu cơ này làm lắng cặn ở sông, hồ Các chất này dễ phân huỷ sinhhọc gây ra các mùi hôi, thối tác hại xấu đến dân cư xung quanh, ảnh hưởng đến nguồnnuớc ngầm, nước mặt

Để hạn chế ô nhiễm môi trường do nhà máy đường gây ra, có một số biệnpháp như sau: cải tiến dây chuyền công nghệ sản xuất; thay thế nguyên, nhiên liệusinh ra ô nhiễm nặng bằng những nguyên, nhiên liệu sạch hơn Tuy nhiên thực tế hơnvẫn là nghiên cứu và xây dựng hệ thống xử lý các chất gây ô nhiễm Qua khảo sátthực địa cho thấy nguồn nước thải nhà máy đường ô nhiễm nặng, có khả năng ảnhhưởng đến sức khỏe người dân ở xung quanh Trước thực trạng trên, yêu cầu thực tiễnđặt ra là cần phải tiến hành thiết kế một hệ thống xử lý nước thải để xử lý các chất gây

ô nhiễm do nước thải của công ty tạo ra Do vậy mà đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty cổ phần mía đường Bến Tre công suất 400m 3 /ngđ” được thực

hiện nhằm mục đích giải quyết ô nhiễm của nước thải tại công ty giúp công ty pháttriển kinh tế cùng với bảo vệ môi trường.

Với đề tài này, toàn bộ lượng nước thải của công ty sẽ được làm sạch triệt đểtrước khi xả ra sông Hàm Luông Thực hiện đúng với các quy định về việc bảo vệMôi trường của Nhà nước

1.2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy mía đường Bến Tređạt tiêu chuẩn loại A theo QCVN 40:2011/ BTNMT, đảm bảo các điều kiện về mặtbằng, kinh tế

1.3. NỘI DUNG ĐỀ TÀI

Để đạt được mục tiêu trên, các nội dung cần thực hiện gồm:

- Thu thập số liệu, tài liệu, đánh giá tổng quan về công nghệ sản xuất, khả năng gây

ô nhiễm nguồn nước của ngành sản xuất mía đường

- Khảo sát, phân tích, thu thập số liệu vể Công ty cổ phần Mía đường Bến Tre

- Tiến hành lấy mẫu nước thải tại hiện trường

- Tiến hành thí nghiệm Jartest với nước thải của nhà máy, tại Khoa Môi Trường&Tài Nguyên- ĐH Nông Lâm

- Lựa chọn công nghệ, tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải đáp ứng yêu cầu

về kinh tế và điều kiện của Công ty

- Thực hiện các bản vẽ bao gồm:

• Bản vẽ mặt bằng hệ thống xử lý

• Bản vẻ mặt cắt hệ thống xử lý

• Bản vẽ chi tiết các công trình đơn vị

- Xây dựng các biện pháp quản lý vận hành

- Dự toán kinh tế cho phương án đề xuất

1.4. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

- Nghiên cứu tài liệu về các công nghệ xử lý nước thải nói chung và xử lý nước thảimía đường nói riêng

- Các văn bản pháp luật về môi trường có liên quan

- Tham khảo các tài liệu, báo cáo khoa học đã được công bố, phục vụ cho đề tài

- Tài liệu của công ty về cơ cấu tổ chức, quy trình sản xuất, sản phẩm, hoạt độngkinh doanh và nhu cầu nguyên vật liệu của công ty

- Các số liệu về hiện trạng môi trường của công ty

- Nghiên cứu công nghệ và các thiết bị đang áp dụng tại các công ty cùng ngành sản

1.4.2. Phương pháp khảo sát thực địa

- Tiến hành khảo sát thực tế về quy trình sản xuất của công ty

- Khảo sát được chính xác kích thước và vị trí của các loại máy móc, thiết bị bố trítrong nhà xưởng, xác định công suất và lưu lượng nước thải

- Tìm hiểu thực tế các nguồn phát sinh nước thải tại Công ty

- Thống kê và tính toán các số liệu thu thập được

- Sử dụng phần mềm Microsoft Exel để tính toán

- Sử dụng công cụ Word đề soạn thảo văn bản

- Sử dụng phần mềm Autocad để lập bản vẽ thiết kế

1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

Dựa vào thông số nước thải công ty mía đường Bến Tre cho thấy rằng, nếu xảthẳng lượng nước từ quá trình sản xuất ra môi trường thì sẽ gây ô nhiễm môi trườngmột cách nghiêm trọng Chính vì thế việc tập trung cho xử lý nước thải là điều rất cầnthiết Tuy nhiên, cần chú ý về phương diện kinh tế của công ty Do Công ty đượcthành lập để thu lợi nhuận từ việc sản xuất, nên việc xây dựng hệ thống xử lý nướcthải nhằm bảo vệ môi trường cần được thực hiện với ngân sách phù hợp Vì thế ýnghĩa thực tiễn của khóa luận là thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty míađường Bến Tre với công suất 400 m3/ngày đêm, đạt tiêu chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT cột A và phải phù hợp về kinh tế

Hệ thống được kết hợp bởi quá trình sinh học kị khí và hiếu khí Đây là phươngpháp được ứng dụng khá rộng rãi trong công nghệ xử lý nước thải tại Việt Nam donhững đặc tính ưu việt của nó như công nghê đơn giản về mặt thi công và vận hành,phù hợp về kinh tế và có thể được nghiên cứu phát triển, nâng cấp, mở rộng với quy

mô lớn

Chương 2 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP MÍA ĐƯỜNG, KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM TỪ NƯỚC THẢI MÍA ĐƯỜNG – CÁC

PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ2.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH MÍA ĐƯỜNG

2.1.1 Ngành mía đường trên Thế Giới

Mía đường thế giới phát triển mạnh từ thế kỷ thứ 16 Sản lượng đường toàn cầuphát triển nhanh theo nhu cầu tiêu thụ, đầu những năm cách mạng công nghiệp (1750-1830) chỉ khoảng 820 ngàn tấn/năm và trước thế chiến thứ nhất (1914-1918) khoảng

18 triệu tấn/năm, đến nay đã đạt trên 170 triệu tấn/năm

Sản lượng mía thế giới tăng trước tiên do phát triển diện tích Trong thế kỷ 20,nhất là ở nửa sau thế kỷ, nhiều nước ở Châu Á, Châu Phi, Nam Mỹ phát triển diện tíchtrồng mía và công nghiệp đường để thỏa mãn nhu cầu trong nước và tìm cơ hội xuấtkhẩu, nhất là sau khủng hoảng thiếu đường năm 1974 Khi đó một số cây trồng kémhiệu quả hoặc bị sâu bệnh được thay thế bằng cây mía Mía được đưa vào hệ thốngluân canh với cây lúa hay cây trồng khác như ở một số nước Châu Á Diện tích mía

mở rộng đi đôi với những tiến bộ kỹ thuật trồng trọt, cải tạo đất, thay đổi giống mớiphù hợp trên những vùng đất mới, đất thấp úng, chua phèn, đất đồng cỏ, đất đồi màtrước đây bỏ hoang Trong 4 thập kỷ cuối thế kỷ 20, mỗi thập kỷ diện tích mía thuhoạch trên thế giới tăng bình quân hơn 2,5 triệu ha

Năng suất mía bình quân thế giới năm 1961 đạt 50,3 tấn/ha, đến năm 2012 đạt70,2 tấn/ha, tăng cao hơn 39,5% Đến năm 2012, có 20 nước có sản lượng mía hàngnăm đạt trên 9 triệu tấn trong đó có Việt Nam Còn 5 nước sản xuất mía đường lớnnhất thế giới theo thứ tự là Brazil, Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan và Pakistan

Đường ăn hiện được sản xuất tại hơn 100 quốc gia trên toàn thế giới, trong đó cótrên 70% sản lượng tiêu thụ nội địa Ba nước xuất khẩu đường chủ yếu là Brazil, Ấn

Độ, Trung Quốc, chiếm 50% sản lượng và 56% xuất khẩu của thế giới

2.1.2 Ngành mía đường tại Việt Nam

Cây mía và nghề làm mật, đường đã có ở Việt Nam từ rất xa xưa, nhưngcôngnghiệp mía đường mới được bắt đầu từ thế kỉ XX Năm 1994, cả nước có 9 nhàmáy đường mía, với tổng công suất gần 11.000 tấn mía/ngày, 2 nhà máy đường tinhluyện với công suất nhỏ, thiết bị và công nghệ lạc hậu

Đến nay, nước ta có 40 nhà máy đường đang hoạt động, trong đó có 35 công tynhà nước (đã được cổ phần hóa) và 5 công ty có vốn đầu tư nước ngoài Có 9 nhà máyđường được phát triển đến ngày hôm nay như: Công ty cổ phần mía đường Lam Sơn,Công ty cổ phần Bourbon Tây Ninh, Công ty cổ phần đường Biên Hòa,

Nhu cầu trong nước ước tính khoảng 1,4-1,5 triệu tấn, trong khi tổng lượngđườngsản xuất chỉ nằm khoảng 1 triệu tấn, số còn lại buộc phải nhập khẩu từ nướcngoài

Hiện nay, sản phẩm mía đường có nhiều loại, nhưng thông dụng nhất trênthịtrườngViệt Nam gồm 3 sản phẩm chính:

 Đường tinh luyện (RE)

 Đường thô

 Đường trắng

Thời gian sản xuất của các công ty bắt đầu từ tháng 11 và kéo dài khoảng 5tháng.Các nhà máy chỉ có thể hoạt động trong khoảng thời gian này (vì các tháng cònlại lượng chữ đường rất ít, sản xuất không hiệu quả) Số đường còn lại được lưu trữtrong kho, để phục vụ cho nhu cầu của thị trường Chính vì thế mà chi phí tồn kho củangành mía đường là rất lớn

Hiện nay, do bất lợi về giá thành sản xuất nên giá bàn sản phẩm trong nướcthườngcao hơn so với giá trên Thế giới, chính vì vậy nên giá mía đường đang đượcnhà nước bảo hộ khá mạnh

Ngành đường trong nước còn chịu áp lực trước đường ngoại khi thuế nhậpkhẩuđường sẽ giảm từ 5% về 0% vào năm 2015 theo lộ trình gia nhập AFTA Nếukhông có sự chuẩn bị kỹ lưỡng để giảm giá thành sản xuất và nâng cao chất lượng sảnphẩm, nhiều nhà máy đường trong nước cũng sẽ không tránh khỏi tình trạng đóng cửa

do không đủ sức cạnh tranh với đường từ nước ngoài tràn vào

2.1.3 Thực trạng sản xuất của ngành mía đường

2.1.3.1 Năng lực sản xuất

Tại Việt Nam, theo Cục Chế biến Nông Lâm Thủy sản và Nghề muối,lượngđường tồn tại kho các nhà máy tính đến ngày 15/09/2014 là 280,000 tấn, caohơn cùng kỳ năm trước 58,690 tấn Trong đó, lượng đường các nhà máy bán ra từ15/08-15/9/2014 là 92,000 tấn, thấp hơn cùng kỳ năm trước 10,000 tấn

Điều đáng chú ý là hiện năng suất mía ở Việt Nam thuộc vào loại thấp trên thế

giới với 1.6 triệu tấn đường và 5.5 tấn đường/ha trong khi Thái Lan đạt mức 10 triệutấn đường, 7.1 tấn đường/ha và Brazil khoảng 38 triệu tấn đường, 8.1 tấn đường/ha

Do năng suất thấp nên giá mía tại Việt Nam khá cao so với trên thế giới, khoảng 45USD/tấn trong khi giá mía Brazil khoảng 30 USD/tấn

Không chỉ gặp khó khăn về tồn kho cao, năng suất thấp, đường Việt Nam cònphảichống chọi với một lượng không nhỏ đường nhập lậu giá rẻ từ nước ngoài Đểhạn chế bớt tình trạng này, vào đầu tháng 08/2014, Cục Xuất nhập khẩu (Bộ Côngthương) đã có văn bản về việc tạm ngừng tạm nhập, tái xuất đường qua cửa khẩu phụtrên địa bàn tỉnh Lào Cai, giúp ngành mía đường trong nước giảm bớt lượng đườnglậu do thực hiện không đúng quy định để tiêu thụ trong nội địa

2.1.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản xuất mía đường

a Vùng nguyên liệu:

Với đặc thù của ngành mía đường, hiệu quả hoạt động của công ty phụ thuộcrấtnhiều vào quy mô và chất lượng của vùng nguyên liệu trồng mía nên các công ty míađường ngày càng chú trọng vào việc xây dựng và phát triển vùng nguyên liệu riêngcho mình Các công ty đã đưa ra nhiều chính sách hỗ trợ, khuyến khích nông dân đầu

tư và chuyển giao khoa học công nghệ mới, triển khai nhiều chương trình liên kết vớiđịa phương, nông trường trồng mía nên vùng nguyên liệu luôn được giữ ổn định vàđạt hiệu quả

Hiện nay, nước ta có các vùng nguyên liệu như: vùng nguyên liệu khu vực phíaBắc Trung Bộ và vùng nguyên liệu Duyên Hải Miền Trung, đặc biệt như các tỉnh

Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa là khu vực có nhiệt độtrung bình năm cao, biến động nhiệt độ ngày và đêm không quá lớn, rất thích hợp cho

sự phát triển của cây mía Đây là những vùng trồng mía lớn nhất nước ta và chiếmkhoảng 41% của cả nước Thứ 2 là khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long chiếmkhoảng 24%, tiếp theo là khu vực Tây Nguyên chiếm 13% của cả nước

Tổng diện tích vụ tới (2014/2015) của Việt Nam ước giảm hơn 5,000 ha so với

vụ trước xuống khoảng 261,500 ha mía do diện tích mía sụt giảm, các nhà máy thiếunguyên liệu dẫn đến hiện tượng diễn biến sâu bệnh phức tạp và thời tiết khô hạn tạimiền Trung Lượng mía ép cũng sẽ giảm gần 680,000 tấn xuống mức 15.37 triệu tấn,tương đương khoảng 70 ngàn tấn đường

b Thời tiết

Ngành mía đường chịu rủi rỏ rất lớn bởi các yếu tố tự nhiên như thời tiết, hạnhán, lũ lụt Lũ lụt và hạn hán ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất, giảm diện tích, làmcho cây mía có chữ lượng đường thấp, không thu hoạch được, gây hại cho nông dân

2.2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ TỔNG QUAN

2.2.1 Nguyên liệu mía

2.2.1.1 Phân loại

- Cây mía thuộc họ hoà thảo, giống sacarum, được chia làm 3 nhóm chính:

• Nhóm Sacarum officinarum: là giống thường gặp và bao gồm phần lớn

các chủng đangtrồng phổ biến trên thế giới

• Nhóm Sacarum violaceum: Lá màu tím, cây ngắn cứng và không trổ cờ

• Nhóm Sacarum simense: Cây nhỏ cứng, thân vàng nâu nhạt, trồng từ

lâu ở Trung Quốc

- Giống mía đóng một vai trò rất quan trọng trong việc sản xuất nguyên liệu chocông nghiệp chế biến đường Các giống mía có thời gian sinh trưởng khác nhau(chín sớm, chín trung bình,chín muộn) góp phần hình thành cơ cấu giống mía,nhằm rải vụ trồng và kéo dài thời gian chếbiến cho các nhà máy đường

- Trong sản xuất thường chú ý phát triển mạnh các giống sau:

• Giống ROC1-Tân Đại Đường1 (Đài Loan): chín sớm, thích ứng rộng,hàm lượngđường cao, năng suất cao, chịu đất xấu, chịu hạn, gốc nẩymầm chậm, thu hoạch vào đầu vụ

• Giống ROC10-Tân Đại Đường10 (Đài Loan): có đặc tính chung giồngROC1 nhưng thích ứng rộng, chịu được đất chua mặn, chịu thâm canh,chín trung bình, thu hoạch vào giữa và cuối vụ.

• Giống Quế đường 11 (Quảng Tây- Trung Quốc): chin sớm, thu hoạchvào đầu vụ, sinhtrưởng mạnh, khả năng lưu gốc tốt, tính thích ứngrộng, chịu hạn, chịu đất xấu, chịu ẩm ướt,năng suất cao và có hàmlượng đường cao

- Ngoài ra chúng ta đã lai tạo được một số giống mía cho năng suất cao như:Việt đường54/143 (hàm lượng đường 13,5 – 14,5%, loại chín sớm), Việt đường59/264 (hàm lượng đường14 – 15%, không trổ cờ), VN 65 – 71 (năng suất 70 –

90 tấn/ ha), VN 65 – 48 (năng suất 50 – 95tấn/ ha), VN 65 – 53 (năng suất 45 –

80 tấn/ ha)

2.2.1.2 Hình thái

- Cây mía gồm 3 phần chủ yếu: rễ, thân và lá

• Rễ mía: thuộc loại rễ chùm, có tác dụng giữ cho mía đứng, hút nước vàcác chất dinhdưỡng từ đất để nuôi cây mía Một khóm mía có thể có500-2000 rễ, trọng lượng chiếm 0.855%trọng lượng cây mía, thườngtập trung ở độ sâu 0.3-0.4m, cá biệt tới 1-1.5m

• Thân mía: hình trụ đứng hoặc hơi cong, tuỳ theo giống mà màu sắckhác nhau như: vàng nhạt, màu tím đậm… Trên vỏ mía có một lớpphấn trắng bao bọc Thân mía chia làm nhiều dóng, mỗi dóng mía dàikhoảng 0,05-0,304 m (tuỳ theo giống mía và thời kỳ sinh trưởng) Giữa

2 dóng mía là đốt mía, đốt mía bao gồm đai sinh trưởng, đai rễ, đaiphấn mầm, và sẹo lá Thông thường, mía phát triển theo chiều cao từ2.43-2.35m/năm hay 2-3 dóng/tháng

• Lá mía: làm nhiệm vụ quang hợp nước, CO2 và các chất dinh dưỡng

để biến thành gluxit,các chất tổng hợp có chuỗi nitơ và là bộ phận thở

và thoát ẩm của cây mía Lá mọc từ chân đốtmía thành hàng so le hoặctheo đường vòng trên thân cây Lá mía màu xanh (với một số giốngcábiệt có thêm màu vàng hoặc tím), mép lá có hình răng cưa, mặt ngoàiphần lớn có lớp phấn mỏngvà lông bám Tuỳ thuộc vào giống mía, lá

có chiều dài 0,91–1,52m, chiều rộng 0,01 – 0,30m

2.2.1.3 Thu hoạch và bảo quản

- Mía được xem là chín khi hàm lượng đường trong thân mía đạt tối đa và lượngđường khửcòn lại ít nhất

- Các biểu hiện đặc trưng của thời kỳ mía chín:

• Lá chuyển sang màu vàng, độ dày của lá giảm, các lá sít vào nhau, dóngngắn dần

• Hàm lượng đường giữa gốc và ngọn xấp xỉ nhau

• Hàm lượng đường khử dưới 1%, (có khi chỉ còn 0,3%)

- Khi mía chín, tuỳ theo giống mía và điều kiện thời tiết mà lượng đường nàyduy trìkhoảng 15 – 60 ngày Sau đó, lượng đường bắt đầu giảm dần (giai đoạnnày gọi là mía quá lứa,hay mía quá chín)

- Ở các nước phát triển (Mỹ, Đức,…) thu hoạch mía bằng cơ giới là chủ yếu,nhiều loại máyliên hợp vừa đốn mía, chặt ngọn và cắt khúc được sử dụng rộngrãi Tuy nhiên ở nước ta hiệnnay, việc thu hoạch mía vẫn còn bằng phươngpháp thủ công, dùng dao chặt sát gốc và bỏ ngọn

- Sau thu hoạch hàm lượng đường giảm nhanh, do đó mía cần được vận chuyểnngay về nhà máy và tiến hành ép càng sớm càng tốt Để hạn chế tổn thất đườngsau khi thu hoạch, có thể áp dụng các biện pháp sau:

• Chặt mía khi trời rét hoặc hơi rét

• Khi chặt cho mía ngã theo chiều của luống, các cây mía gối lên nhau(ngọn cây này phủ trên gốc cây kia)

• Chất mía thành đống có thể giảm sự phân giải đường

• Dùng lá mía thấm nước che trong lúc vận chuyển, có thể dùng nướctưới phun vào mía

2.2.1.4 Tính chất và thành phần nước mía

- Mía là nguyên liệu chế biến đường, do đó quá trình gia công và điều kiện kỹthuật chế biếnđường đều căn cứ vào mía, đặc biệt là tính chất và thành phầncủa nước mía.Thành phần hóa họccủa mía phụ thuộc vào giống mía, đất đai,khí hậu, mức độ chín, sâu bệnh,…

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của mía và nước mía

Nguyên liệu Thành phần Hàm lượng (%)

Chất không đường hữu cơ khác _

Chất béo, sáp mía 0.05-0.15Chất không đường chưa xác

- Đường glucoza có tính quay cực phải còn fructoza quay trái Đường sacaroza

có tính quay cực phải, tuy nhiên sau khi thủy phân biến thành quay trái, do đó,

có tên gọi là sự chuyển hóa đường, còn hỗn hợp glucoza và fructoza được tạothành từ sự thủy phân sacaroza gọi là đường chuyển hóa

- Tốc độ chuyển hóa sacaroza chịu ảnh hưởng của:

 pH dung dịch: giảm 1.0 thì nồng độ ion H+ dung dich tăng lên 10 lần vàtốc độ chuyểnhóa cũng tăng lên 10 lần

 Nhiệt độ: tăng 10oC thì tốc độ chuyển hóa tăng lên 3 lần

 Vi sinh vật tạo enzyme chuyển hóa, mía không tươi và những góc chếtcủa thiết bị(máy ép) hoặc những nơi vệ sinh không sạch dẫn đến quá trìnhchuyển hóa đường tăng rất mạnh

- Đường sacaroza bị chuyển hóa làm giảm sản lượng đường, giảm hiệu suất thuhồi đường Đólà một sự tổn thất rất nghiêm trọng trong sản xuất đường, cần cố

• Dưới tác dụng của kiềm:

- Sacaroza trong môi trường kiềm tương đối ổn định Tuy nhiên, khi nồng độ ion

H+ và OH trongdung dich rất thấp ( pH khoảng 9), dưới tác dụng của nhiệt,đường sacarozabị phân hủy Sản phẩm cuối cùng của sự phân hủy là chất màu

và axit hữu cơ, trong đó axit lactic chiếmkhoảng 60% Chất màu sẽ làm giảmchất lượng của đường còn axit hữu cơ làm chuyển hóađường sacaroza gây tổnthất cho sản xuất đường

Lúc pH=9, ở áp lực thường và đun sôi trong một giờ, tổn thất đường 0.05%.Trong dungdich kiềm mạnh và gia nhiệt, sacaroza bị phân hủy nghiêm trọng

• Tác dụng của nhiệt độ cao: sacaroza bị mất nước tạo thành caramen - sản phầm

có màunhư caramenlan, caramenlen, caramenlin Chất màu caramen được coinhư hợp chất humin(C12H8O4)n.Đó là sự polyme hóa ở mức độ khác nhau của b-anhidrit

(2) Đường khử (C 6 H 12 O 6 ): chủ yếu là glucoza và fructoza.

- Khi mía còn non hàm lượng glucoza và fructoza trong mía tương đối cao,nhưng khi mía chín hàm lượng đó giảm đến mức thấp nhất Tính chất hóa họccủa đường khử tương đối ổn địnhở pH=3 Dưới các điều kiện khác nhau, có thểsản sinh các loại phản ứng hóa học khác nhau tạothành nhiều loại sản phẩmkhác nhau Trong sản xuất đường, phản ứng quan trọng nhất có 2 loại

• Phân hủy đường khử: trong môi trường đặc biệt và ở nhiết độ cao, glucoza và

fructozasẽ phát sinh một loạt phản ứng hóa học và sản phẩm của sự phân hủybao gồm: axit lactic, axit glucosacarit, axit focmic, lacton.Những axit này lạikết hợp với vôi (CaO) tạo thành muối hòa tan, tồn tại trong dung dịchđường, vìvậy khi dung vôi xấu, hàm lượng muối canxi trong nước mía tăng

• Phản ứng Maillard: tác dụng của đường khử và axit amin tạo thành những

phản ứngphức tạp, sản phẩm tạo thành melanoidin có màu nâu đậm, thường gọi

là phản ứng màu nâu(browning reaction)

- Phản ứng này thường hay gặp trong tự nhiên hay trong công nghiệp thực phẩm

và là nguyên nhân làm nhiều loại thực phầm biến màu nâu đậm

- Ngoài axit amin, nhiều loại axit hữu cơ và một số muối vô cơ thúc đẩy tốc độphân hủyđường khử và tao thành phản ứng có màu như muối của axit cacbonithay axit sunfurơ

- Trong dung dịch có tính axit:

 Đường khử glucoza và fructoza ổn định nhất ở pH=3

 Axit hữu cơ mạnh hay yếu đều không có tác dụng đối với glucoza vàfructoza.

 Axit vô cơ yếu và nhiệt độ thấp không có ảnh hưởng nhưng trong môitrường axit vànhiệt độ cao, đường khử sẽ tạo thành oximetyfufuron vàsau đó thành axit levulic và axit focmic

(3) Chất keo: gồm pectin và anbumin (do bản thân cây mía mang vào nước mía)

- Tùy thuộc giống mía khác nhau mà hàm lượng pectin không giống nhau Míachưa thuầnthục so với chất khô có hàm lượng pectin tương đối nhiều, thườngtrong nước mía hàm lượngkhoảng 0.1%

- Đặc tính của pectin là trong nước mía biến thành keo ngưng tụ, lúc có canxi tồntạirất rõ ràng, lúc gia vôi nước mía đến pH = 8.8 có thể làm đại bộ phận pectinkết lắng Do pectintồn tại trong thành tế bào, nên hàm lượng pectin trong nướcmía quyết định chủ yếu mức độ épmía

- Trong môi trường axit mạnh hoặc môi trường kiềm, đặc biệt lúc nhiệt độ cao,pectin phânhủy và hòa tan trong nước Pectin co thể làm cho độ hòa tan củađường sacaroza tăng lên và nângcao độ nhớt của nước mía và mật chè

• Anbumin: là hợp chất hữu cơ cao phân tử có chứa nitơ, hàm lượng nitơ chiếm

khoảng16% khối lượng của anbumin, có tính háo nước tương đối cao

- Anbumin trong nước mía tồn tại ở trạng thái keo, hàm lượng khoảng 9% so vớichất khôngđường của mía Trong làm sạch nước mía, gia vôi và gia nhiệt cóthể làm một bộ phận anbuminngưng kết, đồng thời hấp phụ các tạp chất kháccùng kết tủa nhưng còn một phần vẫn lưu lạitrong dung dịch keo

(4)Axit hữu cơ:

- Axit hữu cơ trong nước mía chủ yếu là axit aconitic, axit citric, axit malic, axitoxalic, axit aglicolic, axit sucinic, axit fumaric; trong đó hàm lượng axitaconitic chiếm nhiều hơn cả Trong nước mía, các axithữu cơ có thể ở dạng tự

do (chiếm 1/3 lượng axit chung), muối hòa tan hoặc không tan

- Ngoài axit oxalic có khả năng tạo thành muối kết tủa, các axit khác và muốicủa chúng hòa tantrong nước Axit hữu cơ trong mía càng nhiều càng hìnhthành nhiều muối canxi hòa tan, kéotheo hệ số phân ly muối canxi hòa tan tănglên Hệ số phân ly muối canxi của axit hữu cơ tươngđối thấp không có lợi cho

sự hình thành chất kết tủa canxi

(5) Chất béo và sáp mía:

- Hàm lượng chất béo và sáp trong nước mía và cây mía biến đổi nhiều phụthuộc vào giốngmía, điều kiện sinh trưởng và điều kiện ép mía Tổng lượngchất béo (lipid) có trong cây mía từ0.2-0.3% Sáp mía tồn tại bề ngoài của thâncây mía Ở nhiệt độ thường sáp dễ tan trong cácdung môi như: hidrocacbuathơm, este dầu hỏa, ancol và aceton Trong sản xuất đường mía, gần60-80%lượng sáp theo bã mía, phần còn lại tồn tại trong bùn lọc

- Chất béo tồn tại trong tổ chức tế bào bên trong thân cây mía.Qua nhiều lần ép,chất béo và sáp trong mía gần một nửa đi vào trong nước mía Thành phầnchủyếu chất béo và sáp không hòa tan trong nước nhưng có một phần có khả nănghình thànhdung dịch đục mà phân bố trong dung dịch, đặc biệt lúc khuấy trộnmãnh liệt hoặc nhiệt độ dungdịch vượt qua điểm nóng chảy, có thể hình thànhdung dịch “sữa’ đục tương đối ổn định.Lúc làm sạch nước mía, đại bộ phậnchất béo và sáp tùy thuộc sự ngưng kết của anbumin màhình thành chất kết tủa.Theo nghiên cứu của Bardorf, chất béo và sáp qua làm sạch bằng vôi cóthể loạikhoảng 90% nhưng vẫn còn một ít tồn tại trong nước mía trong Chất béo cóthể dínhtrên bề mặt vải lọc, gây trở ngại lọc nước mía

(6) Chất vô cơ:

- Trong nước mía có nhiều loại chất vô cơ với số lượng tương đối lớn Thànhphần cụ thể chủ yếu quyết định bởi thổ nhưỡng, giống mía, phân bón, điều kiệncanh tác,… Chất vô cơ trong nước mía, ngoài a.photphoric (H3PO4) có lợi choquá trình làm sạch, còn lại đều là thành phần có hại Canxi, Magiê, SO3, axitxilic,…là thành phần chủ yếu đóng cặn ở thiết bị Kali, Cl là nguyên nhân chủyếu hình thành mật cuối

Bảng 2.2 Thành phần vô cơ trong nước mía, mật chè và mật đường

(Nguồn Cane Sugar handbook 12 th )

Theo số liệu phân tích của Viện nghiên cứu mía; ở ion dương, hàm lượng lớn nhất là

K, kếđến là Ca, Mg, còn lại như Na, Cu, Zn, Pb hàm lượng không nhiều, không đến

30 mg/KgBx Ởion âm, nhiều nhất là gốc sunfat, silic và Cl

Bảng 2.3 Thành phần vô cơ của nước mía nguyên (mg/KgBx)

Quế đường 63/237 1079 816 874 114 1180 4420 670

• Trong nước mía có một lượng lớn gốc axit sunfuric - thành phần chủ yếu của

sự đóng cặn, vìsunfat canxi hòa tan trong dung dịch nhưng về sau bốc hơi vànấu đường nồng độ đặc thì trích ralàm đục mật chè và đóng cặn ở thiết bị

• K 2 O, Na 2 : hầu như hòa tan trong nước, do đó lúc làm sạch nước mía khó loại đi

ảnhhưởng đến sản xuất đường và nguyên nhân tạo mật cuối

• Axit xilic: có tương đối nhiều trong nước mía và tồn tại ở trạng thái keo Trong

sản xuấtđường nó được coi là một loại chất không đường chủ yếu có hại Trongthiết bị bốc hơi, axit xilictạo cặn rất khó loại trừ Trong nấu đường, axit xilictích tụ trên bề mặt tinh thể đường ảnh hưởngđến chất lượng sản phẩm

• P 2 O 5 : hàm lượngP2O5trong nước mía rất có ý nghĩa trong làm sạch nước mía.Chất kếttủa Ca3(PO4)2 có thể hấp phụ axit xilic, muối sắt hòa tan, chất khôngđường chứa nitơ, chấtbéo,…Thường hàm lượng P2O5 trong nước mía đạt 350-

450 ppm cho hiệu quả làm sạch tốt Lúchàm lượng P2O5 quá thấp có thể tạomuối photphat có tính hòa tan

(7) Chất màu:

- Trong cây mía đã chứa sẵn các nhân tố có màu Khi ép mía những nhân tố nàyhòa lẫn vàonước mía ngoài ra, trong quá trình sản xuất, sản sinh một số chất

lượng rất nhỏ nhưng cường độ màu ảnh hưởngrất nhiều đến chất lượng nướcmía và ngoại hình của đường cát trắng.

• Chất màu có trong cây mía

Diệp lục tố có trong bản thân cây mía gồm diệp lục tố a (C55H72O5N4Mg) vàdiệp lục tố b(C55H70O4N4Mg), xantophin (C40H55O2) và carotene (C40H56),…Trong nước mía chúng hỗn hợpvới các loại chất béo mà tồn tại phân tán thànhnhững hạt huyền phù Khi gia nhiệt nước míacùng ngưng kết với anbumin.Chúng cùng với các loại vật chất nổi khác ngưng kết Trong sảnxuất đường,nếu xử lý làm sạch tốt, phần lớn bị loại và đi vào nước bùn Nếu làm sạchkhông tốt,nước mía trong bị đục, có một phần cùng các loại chất béo khác phântán trong nước mía, ảnhhưởng không tốt đến sản xuất

• Chất màu mới sinh ra trong quá trình sản xuất đường

Trong tổ chức tế bào mía, có rất nhiều vật chất nguyên là không màu, nhưngcùng các hợpchất khác kết hợp, sau khi phản ứng hoặc phân hủy tạo thành chất màu,chủ yếu là poliphenon,hợp chất amin và caramen đường.Poliphenon kết hợp sắt tạothành hợp chất màu nâu đậm Axit amin kết hợp với đường khửtheo phản ứngMaillard tạo thành chất màu melanoidin có màu nâu xẩm Ở nhiệt độ caokhoảng200oC đường mất nước tạo thành dạng keo Chúng là những chất có hại chosản xuất đường

2.2.2 Quy trình công nghệ tổng quan của ngành chế biến đường (trình bày chi tiết ở phụ lục 1)

2.2.2.1 Thu nhận và xử lý sơ bộ

(1) Mục đích:

- Nâng cao lượng xử lý mía

- Nâng cao hiệu suất ép

(2) Xử lý mía:

- Quá trình xử lí mía trước khi ép bao gồm:

• San bằng mía: Do đưa xuống băng tải, mía ở trạng thái lộn xộn, không đồngđều, do đócần phải san bằng lớp mía trên băng tải, đảm bảo độ đồng đều củalớp mía, tăng mật độ mía

• Băm mía: Mía được băm thành từng mảnh nhỏ nhằm phá vỡ lớp vỏ cứng củacây míalàm tế bào mía lộ ra, đồng thời san mía thành lớp ổn định trên băng tải

và nâng cao mật độ míarên băng tải Nhờ vậy, nâng cao năng suất ép, nâng caohiệu suất ép mía

• Đánh tơi: Sau khi qua máy băm, lượng mía chưa được băm nhỏ còn nhiều nênchúngcần phải qua máy đánh tơi để phá vỡ hơn nữa tổ chức tế bào của cây mía,tạo thành những sợidài là chủ yếu để thoát nước mía và thẩm thấu dễ dàng vàlàm tăng mật độ mía đưa vào máy ép

- Nếu dùng máy đánh tơi, hiệu suất ép có thể tăng khoảng 1%

- Thiết bị xử lý mía bao gồm: máy chặt mía, máy cắt xé mía, máy đập tơi mía

2.2.2.2 Lấy nước mía

(1) Thu nhận nước mía bằng phương pháp ép

Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến ở các nhà máy đường hiện nay Nguyên lícủa phương pháp này là dùng lực cơ học làm biến đổi thể tích cây mía, từ đó phá vở tổchức tế bào để lấy nước mía Lấy nước mía bằng phương pháp hiện đại là mía quanhiều lần ép và nhiều lần thầm thấu nhằm nâng cao hiệu suất ép

• Phương pháp ép khô

• Phương pháp ép ướt (có sử dụng nước thẩm thấu)

 Phương pháp ép thẩm thấu đơn

- Tổng hiệu suất thu hồi thấp, tuy tiêu thụ một công suất đáng kể nhưng trong

bã mía vẫncòn một lượng mía nhất định không khai thác được bằng phươngpháp ép Do đó, hiệu suất épchỉ đạt tối đa 97%, trong khi đó hiệu suấtkhuếch tán có thể đạt 98-98.5%

(2)Thu nhận nước mía bằng phương pháp khuếch tán

- Trên thực tế, thiết bị khuếch tán chỉ có thể thay thế một số bộ trục ép (ở giữacông đoạn ép)nên có thể coi đây là phương pháp kết hợp giữa ép và khuếchtán

- Cơ sở lý luận chủ yếu của khuếch tán là dưới điều kiện nhất định, các phân tửđường trong tế bào của mía chuyển dịch ra khỏi tế bào và phân tán ra môitrường xung quanh Trongcác điều kiện khuếch tán; tốc độ khuếch tán, thờigian và nhiệt độ có quan hệ trực tiếp lẫn nhau.

- Công nghệ khuếch tán: bao gồm việc xử lý mía, khuếch tán nước, ép nước

khỏi bã mía và xử lý nước ép

- Có 2 phương pháp khuếch tán mía chủ yếu là:

• Loại tối đa các chất không đường ra khỏi hỗn hợp, đặc biệt là các chất cóhoạt tính bềmặt và các chất keo

• Trung hoà nước mía hỗn hợp

• Loại những chất rắn lơ lửng trong nước mía

Bảng 2.4 Thành phần chủ yếu của nước mía hỗn hợp

pháp làm

• Phương pháp vôi hóa

 Phương pháp gia vôi vào nước mía lạnh

 Phương pháp gia vôi vào nước mía nóng

 Phương pháp gia vôi phân đoạn

• Phương pháp sunfit hóa

- Phương pháp này còn gọi là phương pháp SO2, SO2 được dùng phổ biến trongcôngnghiệp sản xuất đường, có thể cho vào dung dịch đường ở dạng khí, lỏnghoặc muối Trong sảnxuất đường hiện nay, khí SO2 (thường dùng ở dạng

Chất không đường hữu cơ 0.5-1.0

Chất không đường vô cơ 0.3-0.5

Na2S2O4) có khả năng giảm pH mạnh hơnnên thường được dùng hơn NaHSO3

và Na2SObb

- Phương pháp này có thể chia ra làm các phương pháp chính sau đây:

 Phương pháp sunfit hóa 2 lần:

 Phương pháp sunfit hóa kiềm nhẹ (cho vôi trước, xông khí SO2 sau)

 Phương pháp sunfit hóa axit tính (xông khí SO2 trước, cho vôi sau)

 Phương pháp sunfit hóa trung tính

• Phương pháp cacbonat hóa

- Phương pháp này sử dụng khí CO2 xông vào nước mía để loại các chất khôngđường, cóthể chia làm nhiều phương pháp:

2 hỗn hợp với nước bùn đưa đi lọc chân không

- Máy lọc chân không dùng lưới lọc kim loại, nước lọc đục nên đưa xử lý lắngnổi cho nước lọctrong có chất lượng tốt, hỗn hợp với nước mía lắng trong đibốc hơi

Bảng 2.5 So sánh các phương pháp làm sạch nước mía

Phương pháp vôi - Vốn đầu tư ít

- Thiết bị, quy trìnhcông nghệ, quản lí

điều hành đơn giản

- Sản phẩm khó bảo quản, dễhút ẩm, và biến màu

Phương pháp

cacbonat hoá

- Hiệu suất thu hồi cao

- Sản xuất ra đường kínhtrắngchất lượng cao

- Quy trình công nghệ phứctạp

- Điều hành, quản lí khó

2.2.2.6 Bốc hơi nước mía

- Nước mía sau khi làm sạch có nồng độ chất khô khoảng 12-15Bx Để đáp ứngyêu cầunấu đường, cần cô đặc nước mía đến khoảng 65Bx gọi là mật chè, do

đó cần bốc hơi 1 lượng lớnnước và để tiết kiệm hơi cần thực hiện ở hệ bốc hơinhiều hiệu

2.2.2.7 Nấu đường

- Mục đích của quá trình nấu đường là tách nước ra khỏi mật chè, đưa dung dịchđến trạng tháiquá bão hoà để thực hiện quá trình kết tinh đường Sản phẩm saukhi nấu đường là đường non vàmật cái

- Công nghệ nấu đường bao gồm: nấu đường, kết tinh trợ tinh, phân mật,…khidùng chế độnấu đường khác nhau có lưu trình khác nhau

2.2.2.8 Hoàn tất

(1) Phân ly đường non

- Đây là quá trình tách mật đường non ra khỏi tinh thể đường bằng lực ly tâmtrong thùng quayvới tốc độ cao

- Do tính chất các loại đường non không giống nhau nên đối với thao tác phân lyyêu cầuthiết bị khác nhau

(2)Sấy đường

- Đường sau khi ly tâm có độ ẩm 0.2-2%, cần phải sấy khô và làm nguội đườngmới có thểđóng bao và bảo quản nếu không đường bị ướt, đóng cục, không bảoquản được lâu Như vậy,mục đích của việc sấy đường đưa đường đến độ ẩm

thích hợp, làm cho đường thành phẩm cómàu sáng bóng, không bị hư hỏng,biến chất trong quá trình bảo quản.

(3)Đóng bao và bảo quản đường

- Đường sau khi sấy được đóng bao và bảo quản, đối với đường trắng đóng mỗibao 100kg sauđó đưa vào kho bảo quản

2.3 NGUỒN GÂY Ô NHIỄM VÀ ĐẶC TÍNH CỦA NƯỚC THẢI NGÀNH MÍA ĐƯỜNG

2.3.1 Các nguồn phát sinh nước thải trong quá trình sản xuất

- Trong quá trình sản xuất nhà máy mía đường dùng rất nhiều nước, có thể từ

12-15 lần nguyên liệu, do đó lượng nước thải phát sinh rất nhiều, được phân loạinhư sau:

• Nước thải loại 1:

Là nước từ các cột ngưng tụ tạo chân không của các thiết bị (bốc hơi, nấuđường,…) Đây là loại nước thải ô nhiễm nhẹ, thường giá trịBOD5=20÷25mg/l), SS= 30- 50 mg/l, COD= 50- 60mg/l… Lưu lượng nướcthải này thường từ 0,97- 1,2 m3/ tấn mía

• Nước thải loại 2:

 Là nước thải từ các nguồn nước làm nguội máy mọc, thiết bị trong dâychuyền sản xuất của nhà máy Nước thải loại 2 bao gồm nước làm nguộidầu (nhiễm bẩn dầu nhớt), nước làm nguội thiết bị nấu đường (nhiễmbẩn đường) do không tránh khỏi được những rò rỉ nhất định Nước làmnguội máy móc, thiết bị khi thải ra sẽ bị nhiễm bẩn ( dầu mỡ, đường) giátrị BOD5 thường dao động từ 200- 400mg/l

 Lưu lượng của loại nước thải này nhỏ khoảng 0,25m3/tấn mía

• Nước thải loại 3:

 Gồm tất cả các nguồn nước còn lại như nước rửa vệ sinh ở các khu vựctrong nhà máy: nước xả đáy nồi hơi, nước thải phòng thí nghiệm, nước

rỏ rỉ đường ống, nước thải lọc vải, vệ sinh máy móc, thiết bị…Nước thảiloại 3 có độ ô nhiễm cao, BOD5= 1.200-1.700 mg/l, COD khoảng2.200mg/l, pH<5, SS=780-900 mg/l, ngoài ra còn dầu mỡ, màu, mùi

 Lưu lượng nước thải loại 3 thường bằng 50% tổng lượng nước thải trongnhà máy và dao động trong khoảng từ 0,99- 1,3 m3/tấn mía

2.3.2 Đặc tính của nước thải nhà máy mía đường

- Theo nghiên cứu của Nguyễn Thị Sơn (2001) cho biết, tiêu tốn nước để ép 1tấn mía là 13-15m3 nước, trong đó lượng nước thải ra cần được xử lý là30%.Do đó lượng nước thải phát sinh rất nhiều.Nước thải của nhà máy đường

có độ ô nhiễm cao đến rất cao là 1 nguồn gây ô nhiễm rất nghiêm trọng chomôi trường xung quanh, đặc biệt là môi trường nước do nguồn cung cấp nướcchủ yếu cho các nhà máy là nước sông và nước thải sau đó cũng được thải trởlại sông Đặc trưng lớn nhất của nước thải nhà máy mía đường là giá trị BODcao

Bảng 2.6 Chỉ số BOD trong nước thải ngành công nghệp đường

(Nguồn: Công ty môi trường NgọcLân)

Các loại nước thải Nhà máy đường thô (mg/l)

Nhà máy tinh chế đường (mg/l)

- Các chất thải của nhà máy đường làm cho nước thải có tính axit Trong trườnghợp ngoại lệ, độ pH có thể tăng cao do có trộn lẫn CaCO3 hoặc nước xả rửa cộtresin

- 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 chấtmày anion và cation (chất của của các axit hữu cơ, muối kim loại tạo thành) doviệc xả rửa liên tục các cột tẩy màu resin và các chất không đường dạng hữu

cơ(các axit hữu cơ), dạng vô cơ ( Na2O, SiO2, P2O5, Ca, Mg và K2O) Trongnước thải xả rửa các cột resin thường có nhiều ion H+, OH-.

- Kết quả khảo sát chất lượng nước ở 16 nhà máy đường trong cả nước cho thấychất lượng của nước thải của nhà máy đường từ các công đoạn khác nhau cóthành phần không giống nhau và đôi khi biến đổi rất lớn

• Nước làm mát trục ép của công đoạn ép có nồng độ COD biến đổi từ277-290 mg/l, BOD5 từ 245-255 mg/l

• Nước rửa trục ép: COD từ 2374- 4762 mg/l, BOD5 từ 1300- 1600 mg/l,hàm lượng cặn tổng TSS: 814- 3494 mg/l

• Nước baromet (tạo chân không): chất lượng nước thay đổi theo côngnghệ được áp dụng, COD dao động khoảng từ 600-800 mg/l

• Nước thải tại cống chung: COD: 223-982 mg/l, BOD5: 75- 667 mg/l,TSS có thể lên đến 1672 mg/l

• Nước thả từ đáy tháp chưng thô trong sản xuất: COD: 95.600mg/l, BOD5: 5.500- 22.500 mg/l

24.500-Bảng 2.7 Kết quả phân tích nước thải tại cống chung của 1 số nhà máy mía đường

[6]

Tên nhà

Nhiệt độ ( o C)

COD (mg/l)

BOD (mg/l)

SS (mg/l)

TS (mg/l)

N (mg/l)

P (mg/l)

Độ đục (mg/l)

Độ dẫn (S/m)

• Fructose, C6H12O6 tan trong nước

• Sucroze, C12H22O11 là sản phẩm thủy phân của Fructose và Glucose, tantrong nước

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

- Trong quá trình công nghệ sản xuất đường, ở nhiệt độ cao hơn 550C các loạiđường glucose và fructose bị phân hủy thành các hợp chất có màu rất bền Ởnhiệt độ cao hơn 2000C, chúng chuyển thành caramen (C12H18O9)n Phần lớncác sản phẩm phân hủy của đường khử có phân tử lượng lớn nên khó thấm quamàng vi sinh Để chuyển hóa chúng, vi sinh phải phân rã chúng thành nhiềumảnh nhỏ để có thể thấm vào tế bào Quá trình phân hủy các sản phầm đườngkhử đòi hỏi thời gian phân hủy dài hơn, nên sẽ ảnh hưởng đến quá trình tự làmsạch trong nguồn tiếp nhận Các chất lơ lửng có trong nước thải còn có khảnăng lắng xuống đáy nguồn nước Quá trình phân hủy kỵ khí các chất này sẽlàm cho nước có màu đen và có mùi H2S.

- Nước thải mía đường luôn chứa một lượng lớn: các chất hữu cơ bao gồm cáchợp chất của cacbon, nitơ, phốtpho Các chất này dễ bị phân hủy bởi các visinh vật, gây mùi thối làm ô nhiễm nguồn nước tiếp nhận

- Phần lớn chất rắn lơ lửng có trong nước thải ngành công nghiệp đường ở dạng

vô cơ Khi thải ra môi trường tự nhiên, các chất này có khả năng lắng và tạothành một lớp dày ở đáy nguồn nước, phá hủy hệ sinh vật làm thức ăn cho cá.Lớp bùn lắng này còn chứa các chất hữu cơ có thể làm cạn kiệt oxy trong nước

và tạo ra các lọai khí như H2S, CO2, CH4

2.5 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP

2.5.1 Tiền xử lý

Sử dụng các thiết bị cơ học như song chắn rác, rổ thu rác, lưới lọc, để lọai bỏhoàn toàn các tạp chất có kích thước lớn Cơ chế của quá trình này là, khi dòng nướcthải di chuyển qua song chắn rác (hoặc các thiết bị tương tự) thì các tạp chất có kíchthước lớn hơn khe hở giữa các thanh của song chắn rác sẻ bị giữ lại Độ rộng giữa cáckhe hở quyết định kích thước của các tạp chất mà chúng giữ lại Các tạp chất bị giữ lại

ở song chắn rác, có thể được thu lại bằng phương pháp thủ công hoặc bằng các thiết bị

cơ giới, sau đó được chuyển qua các giai đoạn xử lý tiếp theo Nước thải sau khi quasong chắn rác sẽ được dẫn vào bể lắng cát để loại bỏ phần lớn cát và các chất cótỉtrọng lớn trước khi đi vào các công trình xử lý chính

2.5.2 Xử lý sơ cấp (cấp 1)

Ở gai đoạn xử lý này thường sử dụng bể lắng sơ cấp, với thời gian lưu nướckhoảng từ 1,5 – 2,5h cho phép loại bỏ phần lớn SS và làm giảm sơ bộ hàm lượngBOD5, COD trong nước Tùy thuộc vào thành phần và tính chất ô nhiểm cũng như cáccông trình đơn vị tiếp theo mà khi thiết kế có sữ dụng giai đoạn xử lý này hay không

2.5.3 Xử lý cấp 2

Giai đoạn này chủ yếu sử dụng các quá trình sinh học để loại bỏ các thành phần

ô nhiễm hữu cơ trong nước Quá trình sinh học hiếu khí thường được sử dụng nhiềuhơn, do có nhiều ưu điểm như tốn ít thời gian, không phát sinh mùi hôi, ở giai đoạnnày đóng vai trò quan trọng quyết định đến hiệu suất xử lý của toàn bộ hệ thống

2.5.4 Xử lý cấp 3

Nước thải sau xử lý sinh học còn chứa nhiều vi sinh, trong đó có nhiều loại visinh vật có hại, có thể gây hại cho hệ sinh thái tiếp nhận Ngoài ra, trong nước thải cònchứa một lượng Nitrat, Phosphat dư tương đối khó kiểm soát, có thể gây phú dưỡngnguồn nước Vì vậy, ở giai đoạn này thường sử dụng các phương pháp khử trùng nướcthải, sử dụng các ao hồ hoàn thiện, kết tủa hóa học, lọc, để loại bỏ các thành phầntrên

2.6 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI MÍA ĐƯỜNG

Nước thải phát sinh tại công ty chứa các tạp chất gây nhiễm bẩn có tính chất rấtkhác nhau: từ loại chất rắn không tan, chất rắn khó tan và những hợp chất tan đượctrong nước Xử lý nước thải là loại bỏ các tạp chất đó, làm sạch lại và đưa đến nguồntiếp nhận hoặc tái sử dụng Để đạt được những mục đích đó, chúng ta cần dựa vào đặcđiểm của từng loại tạp chất để lựa chọn phương pháp xử lý thích hợp Thông thường

có các phương pháp xử lý nước thải như sau:

2.6.1.2 Bể điều hòa

Do đặc điểm công nghệ sản xuất của một số ngành công nghiệp, lưu lượng vànồng độ nước thải thường không đều theo giờ trong ngày, đêm Sự dao động lớn vềlưu lượng và nồng độ dẫn đến những hậu quả xấu về chế độ công tác của mạng lưới

và các công trình xử lý Do đó bể điều hòa được dùng để duy trì dòng thải và nồng độvào công trình xử lý ổ định, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng

độ và lưu lượng của nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lýsinh học Bể điều hòa có thể được phân loại như sau:

 Bể điều hòa lưu lượng

• Dựa vào chức năng, vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bểlắng 1 (trước các công trình sinh học), bể lắng 2 (sau công trìnhsinh học)

• Dựa vào nguyên tắc hoạt động có thể chia thành các loại: bể lắnghoạt động gián đoạn hoặc bể lắng hoạt động liên tục

• Dựa vào cấu tạo, có thể chia thành các loại như: lắng đứng, lắngngang, lắng ly tâm…

(1) Bể lắng cát

- Bể lắng cát dùng để tách các chất bẩn có trọng lượng riêng lớn hơn nhiều so vớinước như:xỉ than, cát…ra khỏi nước Cát từ bể lắng cát được đưa đi phơi khô ởsân phơi, cát khô thường được sử dụng lại cho mục đích xây dựng

(2) Bể lắng đứng

- Có hình dạng hình tròn hoặc chữ nhật trên mặt bằng Bể lắng đứng thườngđược sử dụng cho các công trình có công suất nhỏ hơn 20.000 m3/ngđ Nướcthải được dẫn vào bằng ống trung tâm và di chuyển từ dưới lên theo phươngthẳng đứng Vận tốc của dòng dước chuyển động lên phải nhỏ hơn vận tốc củacác hạt lắng Nước trong được tập trung vào máng thu phía trên, cặn lắngđược chứa ở phần hình nón hoặc chóp cụt phía dưới của bể

(3) Bể lắng ngang

Có hình dạng hình chữ nhật trên mặt bằng, tỉ lệ giữa chiều rộng và chiều dàikhông nhỏ hơn ¼ và chiều sâu đến 4m Bể lắng ngang dùng cho các trạm xử lý cócông suất > 15.000 m3/ng.đ Bể lắng ngang thường được thiết kế 2 ngăn: 1 ngăn chonước đi qua, 1 ngăn cào cát sỏi lắng, hai ngăn này làm việc luân phiên nhau Vận tốcdòng chảy trong vùng công tác không được vượt quá 40 mm/s

(4) Bể lắng ly tâm

Bể lắng ly tâm có dạng hình tròn trên mặt bằng, đường kính bể từ 16- 40m (cótrường hợp 60m), chiều cao bể từ 1/6-1/10 bán kính bể Bể lắng ly tâm dùng cho cáctrạm xử lý có công suất lớn hơn 20.000 m3/ng.đ Trong bể lắng, nước chảy từ trungtâm ra thành bể Cặn lắng được dồn vào hố thu cặn được xây dựng ở phần dưới dànquay hợp với trục 1 góc 45o Đáy bể thường được thiết kế với độ dốc i= 0.02- 0.05.Dàn quay với tốc độ 2-3 vòng quay 1 giờ Nước trong được thu vào máng đặt dọctheo thành bể phía trên

2.6.1.4 Bể lọc

Công trình này dùng để tách các phần tử lơ lửng, phân tán có trong nước thảivới kích thước tương đối nhỏ sau bể lắng bằng cách cho nước thải đi qua các vật liệulọc như cát, thạch anh, than cốc, than bùn, than gỗ, sỏi nghiền nhỏ… Bể lọc thườnglàm việc với hai chế độ lọc và rửa lọc Đối với nước thải ngành chế biến thủy sản thì

bể lọc ít được sử dụng vì nó làm tăng giá thành xử lý

2.6.2 Xử lý bằng phương pháp hóa lý

Cơ sở của phương pháp hóa lý là đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó, chấtnày phản ứng với các tạp chất bẩn trong nước thải và có khả năng loại chúng ra khỏinước thải dưới dạng căn lắng hoặc dưới dạng hòa tan không độc hại

Các phương pháp hóa lý thường được sử dụng để xử lý nước thải chế biến thủysản là quá trình keo tụ, hấp phụ, trích ly, tuyển nổi…

2.6.2.1 Keo tụ- tạo bông

Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn huyền phù nhưng không thể tách được các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hòa tan vì chúng là những hạt rắn có kích thước quá nhỏ

Để tách các hạt rắn đó một cách hiệu quả bằng phương pháp lắng cần tăngkích thước của chúng nhờ sự tác động tương hỗ giữa các hạt phân tán liên kết thànhtập hợp các hạt nhằm làm tăng vận tốc lắng

Khử các hạt keo rắn bằng trọng lượng cần theo 2 bước: 1 trung hòa điện tíchcủa chúng 2 liên kết chúng lại với nhau Quá trình trung hòa điện tích: quá trình đông

tụ Quá trình liên kết tạo thành các bông lớn hơn: quá trình keo tụ

Các chất đông tụ thường dùng: các muối nhôm, sắt hoặc hỗn hợp của chúng.Việc lựa chọn phụ thuộc vào: tính chất hóa lý, chi phí, nồng độ tạp chất trong nước,

pH, thành phần muối trong nước Hay dùng: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2,

NH4Al(SO4)2.12H2O, KAl(SO4)2.12H2O, FeCl3, Fe2(SO4)3.2H2O trong đó Al2(SO4)3

được dùng nhiều hơn vì dễ hòa tan trong nước

Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 Al(OH)3 + 3CaSO4 + 6CO2

Đối với các muối sắt cũng hay dùng:

FeCl3 + 3 H2O  Fe(OH)3 + HCl

Và nó nhiều ưu điểm hơn so với các muối nhôm do: tác dụng tốt hơn ở nhiệt

độ thấp, có khoảng pH tối ưu của môi trường rộng hơn, độ bền lớn và kích thước bôngkeo có khoảng giới hạn rộng của thành phần muối, có thể khử được mùi vị khi có H2S.Nhược điểm: tạo các phức hòa tan nhuộm màu qua phản ứng của các cation sắt vớimột số hợp chất hữu cơ

2.6.2.2 Tuyển nổi

Tuyển nổi được ứng dụng để xử lý các chất lơ lửng trong nước (bùn hoạt tính,màng vi sinh vật) Nước thải được nén đến áp suất 40-60psi với khối lượng không khíbão hòa Khi áp suất của hỗn hợp khí-nước này được giảm đến áp suất khí quyểntrong bể tuyển nổi thì những bọt khí nhỏ bé được giải phóng Bọt khí có khả năng hấpphụ các bông bùn và các chất lơ lửng hoặc nhũ tương (dầu, sợi …) làm chúng kết dínhlại với nhau và nổi lên trên bề mặt bể Hỗn hợp khí - chất rắn nổi lên tạo thành vángtrên bề mặt Nước đã được loại bỏ các chất rắn lơ lửng được xả ra từ đáy của bể tuyểnnổi

2.6.3 Xử lý bằng phương pháp sinh học trong các công trình nhân tạo

Phương pháp dựa trên cơ sở : hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chấthữu cơ gây nhiễm bẩn trong NT Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và một sốchất khoáng làm chất dinh dưỡng và tạo năng lượng Chúng nhận các chất dinh dưỡng

để xây dựng tế bào, sinh trưởng, sinh sản nên sinh khối của chúng tăng lên Quá trìnhphân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa

Nước thải được xử lý bằng phương pháp sinh học sẽ được đặc trưng bằng chỉtiêu COD và BOD

Tự làm sạch: do trong môi trường có các vi khuẩn giúp cho quá trình chuyểnhóa, phân hủy chất hữu cơ nên khi XLNT cần xem xét NT có các vi sinh vật haykhông để lợi dụng sự có mặt của nó và nếu có thì tạo điều kiện tốt nhất cho các vi sinhvật phát triển

Cơ chế XLNT theo nguyên tắc lọc-dính bám:

Sau một thời gian, màng sinh vật được hình thành và chia thành 2 lớp: lớp ngoàicùng là lớp hiếu khí được oxy khuếch tán xâm nhập, lớp trong là lớp thiếu oxy(anoxic) Bề dày màng sinh vật từ 600-1000 micromet trong đó phần lớn làvùng hiếu khí Do đó quá trình lọc sinh học thường được xem như là quá trìnhhiếu khí nhưng thực chất là hệ thống vi sinh vật hiếu-yếm khí

Thành phần: vi khuẩn (chủ yếu), dộng vật nguyên sinh, nấm, xạ khuẩn,…Saumột thời gian hoạt động, màng sinh vật dày lên, các chất khí tích tụ phía trongtăng lên và màng bị bóc khỏi VLL Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước tăng lên

Sự hình thành các lớp màng sinh vật mới lại tiếp diễn

Các công trình XLNT theo nguyên tắc này chia làm 2 loại: loại có VLL tiếp xúckhông ngập trong nước với chế dộ tưới theo chu kỳ và loại có VLL tiếp xúcngập trong nước giàu oxy

Các vi sinh vật thường tồn tại ở trạng thái huyền phù Bể được sục khí để đảmbảo yêu cầu oxy và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng Huyền phù lỏng của các

vi sinh vật trong bể thông khí được gọi chung là chất lỏng hỗn hợp và sinh khối(MLSS)

Khi NT đi vào bể thổi khí (bể aeroten), các bông bùn hoạt tính được hình thành

mà hạt nhân của nó là các phần tử cặn lơ lửng

Các loại vi khuẩn hiếu khí đến cư trú, phát triển dần cùng với các động vậtnguyên sinh, nấm, xạ khuẩn,… tạo nên các bông bùn màu nâu sẫm, có khả năng hấpthụ các chất hữu cơ hòa tan, keo và không hòa tan phân tán nhỏ

Vi khuẩn và vi sinh vật sống dùng chất hữu cơ và chất ding dưỡng (N, P) lamthức ăn để chuyển hóa chúng thành các chất trơ không hòa tan và thành tế bào mới.Dẫn đến trong bể aeroten lượng bùn hoạt tính tăng dần lên, sau đó được tách ratại bể lắng đợt 2, một phần được quay trở lại đầu bể aeroten để tham gia xử lý NT theochu trình mới Quá trình cứ tiếp diễn đến khi chất thải cuối cùng không thể là thức ăncủa các vi sinh vật được nữa

Nếu trong NT đậm đặc chất hữu cơ khó phân hủy, cần có thời gian để chuyểnhóa thì phần bùn hoạt tính tuần hoàn phải được tách riêng và sục khí oxy cho chúngtiêu hóa thức ăn đã hấp thụ Quá trình này gọi là tái sinh bùn hoạt tính Như vậy quátrình XLNT bằng bùn HT bao gồm các giai đoạn sau:

 Khuấy trộn tạo điều kiện tiếp xúc NT với bùn HT

 Cung cấp oxy để vi khuẩn và vi sinh vật oxy hóa chất hữu cơ

 Tách bùn HT ra khỏi NT

 Tái sinh bùn HT tuần hoàn và đưa chúng về bể aeroten

Yêu cầu chung về vận hành:

 Các bể aeroten phải đảm bảo bề mặt tiếp xúc lớn giữa không khí, NT

và bùn

 Không khí được cấp vào NT bằng: nén khí qua bộ phận khuếch tánngập trong nước bằng sục khí hoặc dùng khuấy cơ học thổi vào chấtlỏng bằng thông khí cơ học

 NT đưa vào DO ≥ 2mg/l, SS ≤ 150mg/l (đối với hàm lượng sản phẩmdầu mỡ thì ≤ 25mg/l); pH 6.5-9; nhiệt độ 6-30oC; độc tố: GHCP,khoáng hòa tan phải đầy đủ; nồng độ các chất dinh dưỡng khác phảiđảm bảo

• Phân loại bể aeroten:

 Theo chế độ thủy động lực có: bể aeroten đẩy, khuấy trộn, trung gian

 Theo phương pháp tái sinh bùn hoạt tính: loại có tái sinh tách riêng, loạikhông có tái sinh tách riêng

 Theo tải lượng bùn: loại tải trọng cao, trung bình, thấp

và các chất khí khác Các khí sinh học được thu gom tại phần trên bể

• Bể phản ứng yếm khí có dòng NT đi qua tầng cặn lơ lửng

2.6.4 Xử lý bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên

2.6.4.1 Các công trình XLNT trong đất

Dựa vào mức độ xử lý và tải trọng tưới nước thải, các phương pháp XLNT đượcphân thành ba loại sau: quá trình lọc tưới chậm (1), quá trình lọc nhanh (2), quá trìnhlọc ngập nước trên mặt (3)

Lưu ý:

Khi đưa các công trình XLNT trong đất vào hoạt động cần phải kiểm tra cácthông số về mực nước ngầm, độ thấm nước của đất, tải trọng chất bẩn, cầnchọn các loại cậy phù hợp, kiểm tra hệ thống tưới, hệ thống thu gom NT và cóbiện pháp thoát nước trong trường hợp ngập cục bộ trên hệ thống cánh đồngngập nước phía dưới