Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty TNHH tinh bột sắn gensun đăk nông, công suất 300m3ngày

Trong khi đó, nước thải chế biến tinh bột mì có hàm lượng hữu cơ khó phân hủy hết sức nguy hại vì mang đặc tính axit cao, pH thấp, ô nhiễm hữu cơ: COD, BOD5 và CN- cao… Điều lo ngại nhất

SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG MSSV:0450020425

GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH

LỜI CÁM ƠN



Thời gian học tập tại Trường Đại Học Tài Nguyên Môi Trường TP.Hồ Chí Minh

là một chặng đường không dài cũng không ngắn Trong suốt quãng thời gian đó, các thầy cô đã luôn tạo mọi điều kiện, hướng dẫn chỉ bảo cho chúng em với sự tận tụy và nhiệt huyết của mình Các thầy cô đã không ngại khó khăn và giành những thời gian quý báu của mình để giảng dạy tận tình cho chúng em Chính những điều đó là động lực để em không ngừng học hỏi, phấn đấu, trau dồi kiến thức trong những năm tháng sinh viên vừa qua

Đồ án tốt nghiệp chính là sự vận dụng, tổng hợp, kiến thức mà em đã được học trong những năm qua dưới sự giảng dạy của thầy cô Hơn nữa, đồ án tốt nghiệp cũng giúp em hiểu được phần nào công việc của người kỹ sư môi trường trong tương lai Tuy nhiên với kiến thức còn hạn hẹp nên không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong các thầy cô góp ý, sửa chữa để em có thể hoàn thiện tốt hơn

Bên cạnh đó, để hoàn thành tốt bài đồ án tốt nghiệp này, em đã nỗ lực hết sức và nhận được sự giúp đỡ của mọi người, đặc biệt là cô Trần Thị Vân Trinh, cô đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo những sai sót và những kinh nghiệm quý báu trong thực tiễn để giúp em hoàn thành tốt bài đồ án này

Do đó, lời cảm ơn đầu tiên em xin chân thành gửi đến cô Trần Thị Vân Trinh Kế đến, em xin cảm ơn đến tất cả các thầy cô trong khoa Môi trường nói riêng và toàn thể thầy cô Trường Đại Học Tài Nguyên Môi Trường TP.Hồ Chí Minh nói chung đã truyền đạt kiến thức cho em suốt quãng thời gian là sinh viên của trường

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn!

TP.HCM, ngày tháng năm 2017

Sinh viên

Vũ Ngọc Hoàng

SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG MSSV:0450020425

GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Ký tên

SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG MSSV:0450020425

GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Ký tên

SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG MSSV:0450020425

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH 4

DANH MỤC BẢNG 5

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 7

PHẦN MỞ ĐẦU 8

1 ĐẶT VẤN ĐỀ 8

2 TÍNH CẤP THIẾT 8

3 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN 9

4 NỘI DUNG ĐỒ ÁN 9

5 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 9

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI 10

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SẮN 10

1.1.1 Cấu tạo củ Sắn 10

1.1.2 Thành phần hóa học 11

1.2 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN 12

1.2.1 Hiện trạng ngành công nghiêp sản xuất tinh bột sắn 12

1.2.2 Công nghệ sản xuất tinh bột sắn 12

1.2.3 Định hướng phát triển của ngành công nghiệp sản xuất tinh bột sắn 15

1.3 LƯU LƯỢNG, THÀNH PHẦN TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI 16

1.3.1 Lưu lượng 16

1.3.2 Thành phần tính chất nước thải 16

CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU CÔNG TY TNHH TINH BỘT SẮN GENSUN ĐĂK NÔNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 20

2.1 GIỚI THIỆU CHUNG CÔNG TY TNHH TINH BỘT SẮN GENSUN ĐĂK NÔNG 20

2.2 TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN CỦA NHÀ MÁY 21

2.2.1 Sơ đồ công nghệ chế biến tinh bột sắn của nhà máy 21

2.2.2 Nguồn nguyên liệu được nhà máy sử dụng 23

2.2.3 Đặc điểm công nghệ và lựa chọn thiết bị của nhà máy 24

2.3 Những vấn đề môi trường phát sinh của nhà máy 26

SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG MSSV:0450020425

2.4 Hiện trạng hệ thống xử lý nước thải 27

2.5 Giới thiệu các phương pháp xử lý nước thải 29

2.5.1 Phương pháp xử lý cơ học 29

2.5.2 Phương pháp xử lý hóa lý 36

2.5.3 Phương pháp xử lý sinh học 39

2.5.4 Xử lý bùn thải 43

2.6 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT SẮN TRÊN THỰC TẾ 43

2.6.1 Công nghệ xử lý nước thải nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Tây Ninh 43

2.6.2 Công nghệ xử lý nước thải của công ty liên doanh Tapico Việt Nam 45

CHƯƠNG III: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 48

3.1 CƠ SỞ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 48

3.1.1 Thành phần tính chất và yêu cầu thiết kế 48

3.1.2 Điều kiện sẵn có của nhà máy 49

3.1.3 Trình độ vận hành 49

3.2 ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI 49

3.2.1 Phương án 1 49

3.2.2 Phương án 2 52

3.2.3 So sánh và lựa chọn phương án xử lý 55

3.3 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 58

3.3.1 Hồ tiếp nhận nước thải chế biến 58

3.3.2 Bể tiếp nhận nước thải rửa củ 59

3.3.3 Song chắn rác 60

3.3.4 Lưới chắn rác 64

3.3.6 Bể axit kết hợp điều hòa 66

3.3.7 Bể trung hòa 69

3.3.8 Bể keo tụ 75

3.3.9 Bể phản ứng tạo bông 78

3.3.10 Bể lắng I 81

3.3.11 Bể UASB 86

SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG MSSV:0450020425

3.3.12 Bể Aerotank 95

3.3.13 Bể lắng II 107

3.3.14 Bể Khử Trùng 111

3.3.15 Sân phơi bùn 114

3.4 KHAI TOÁN CHI PHÍ VÀ QUẢN LÝ VẬN HÀNH HỆ THỐNG 116

3.4.1 KHAI TOÁN CHI PHÍ HỆ THỐNG 116

3.4.2 QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG 123

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 129

1 KẾT LUẬN 129

2 KIẾN NGHỊ 129

TÀI LIỆU THAM KHẢO 131

SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG MSSV:0450020425

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Sơ đồ sản xuất tinh bột sắn 13

Hình 2.1 Quy trình công nghệ chế biến tinh bột sắn của nhà máy 22

Hình 2.2 Hệ thống xử lý nước thải của nhà máy 28

Hình 2.3 Song chắn rác 30

Hình 2.4 Lưới chắn rác 31

Bảng 2.3 Các thông số trong phương pháp cào bã 32

Hình 2.5 Bể lắng ngang 33

Hình 2.6 Bể lắng đứng 34

Hình 2.7 Bể tuyển nổi 37

Hình 2.8 Sơ đồ công nghệ XLNT ở nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Tây Ninh 44

Hình 2.9 Sơ đồ công nghệ XLNT của công ty liên doanh Tapico Việt Nam 46

Hình 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 1 50

Hình 3.2 Sơ đồ quy trình công nghê 2 53

Hình 3.3 Mắng răng cưa 92

Hình 3.4 Sơ đồ làm việc của hệ thống Aerotank 97

SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG MSSV:0450020425

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của tinh bột sắn 11

Bảng 1.2 Thành phần tính chất nước thải tinh bột khoai mì 17

Bảng 1.3 Kết quả phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm của nước thải chế biến tinh bột mì tại quận Thủ Đức 19

Bảng 2.1 Các hạng mục công trình 20

Bảng 2.2 Thiết bị máy móc 24

Bảng 2.3 Các thông số trong phương pháp cào bã 32

Bảng 3.1 Thành phần nước thải của Công ty TNHH tinh bột sắn Gensun 48

Bảng 3.2 So sánh giữa 2 phương án lựa chọn 55

Bảng 3.3 Tóm tắt hiệu suất phương án lựa chọn 56

Bảng 3.4 Tóm tắt các thông số thiết kế song chắn rác 63

Bảng 3.5 Tóm tắt các thông số thiết kế hố thu gom 66

Bảng 3.6 Tóm tắt các thông số thiết kế axit 69

Bảng 3.7 Các dạng khuấy trộn của bể 70

Bảng 3.8 Các thông số cho thiết bị khuếch tán khí 70

Bảng 3.9 Tóm tắt các thông số thiết kế bể trung hòa 74

Bảng 3.10 Tính lượng phèn dựa trên độ đục 77

Bảng 3.11 Tóm tắt các thông số thiết kế bể keo tụ 78

Bảng 3.12 Tổng hợp tính toán cở khí bể tạo bông 80

Bảng 3.13 Tổng hợp tính toán bể tạo bông 81

Bảng 3.14 Giá trị của hằng số thực nghiệm a, b ở t ≥ 200C 84

Bảng 3.15 Tóm tắt các thông số thiết kế bể lắng I 86

Bảng 3.16 Các thông số thiết kế bể UASB 95

Bảng 3.17 Tóm tắt các thông số thiết kế bể Aerotank 106

Bảng 3.18 Tóm tắt các thông số thiết kế bể lắng II 110

Bảng 3.19 Liều lượng Chlorine cho khử trùng 111

Bảng 3.20 Tóm tắt các thông số thiết kế bể khử trùng 114

Bảng 3.21 Tóm tắt các thông số thiết kế 1 ô phơi bùn 115

SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG MSSV:0450020425

Bảng 3.22 Chi phí thành phần xây dựng 116

Bảng 3.23 Chi phí thành phần thiết bị 117

Bảng 3.24 Chi phí cơ bản đƣợc khấu hao trong vòng 20 năm 119

Bảng 3.25 Chi phí nhân công 120

Bảng 3.26 Bảng chi phí điện năng 121

Bảng 3.27 Lịch bảo trì bảo dƣỡng thiết bị bơm 127

Bảng 3.28 Lịch bảo trì bảo dƣỡng thiết bị máy thổi khí 127

SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG MSSV:0450020425

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

BOD Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand)

COD Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand)

DO Nồng độ oxy hòa tan (Dissolved Oxygen)

F/M Tỉ lệ BOD5 và bùn hoạt tính – mgBOD5/mg

MLSS Cặn lơ lửng của hỗn hợp bùn (Mixed Liquor Suspended Solids)

MLVSS Các chất rắn lơ lửng dễ bay hơi của hỗn hợp bùn (Mixed Liquor

Volatile Suspended Solids) QCVN Quy chuẩn Việt Nam

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

SS Chất rắn lơ lửng (Suspended Solid)

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

TDS Tổng chất rắn hòa tan (Total Dissolved Solids)

TSS Tổng chất rắn lơ lửng (Total Suspended Solid)

UAF Bể lọc kỵ khí (Upflow Anaerobic filter)

UASB Bể sinh học kỵ khí ngƣợc dòng (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) AEROTANK Bể bùn hoạt tính hiếu khí

VSV Vi sinh vật

Tỉnh Đăk Nông nằm ở phía Tây Nam vùng Tây Nguyên, thế mạnh của tỉnh là phát triển cây nông nghiệp và cây công nghiệp, do đó cũng kéo theo sự phát triển của ngành công nghiệp chế biến góp phần phát triển nền kinh tế của tỉnh vừa giải quyết việc làm cho người dân địa phương Trong đó có ngành chế biến tinh bột mì đang là một trong những ngành đang được quan tâm và phát triển mạnh Tuy nhiên bên cạnh đó thì ngành chế biến tinh bột mì cũng gây ô nhiễm môi trường rất nghiêm trọng nếu không quản lí nguồn thải một cách chặt chẽ

Do đặt tính của nước thải tinh bột khoai mì vừa mang tính axit cao, pH thấp, nồng

độ ô nhiễm hữu cơ và cyanua cao… Cần xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn cho phép xã thải trước khi thải vào nguồn tiếp nhận

Vì vậy việc nghiên cứu và thiết kế ra công nghệ xử lý nước thải tinh bột khoai mì vừa mang tính hiệu quả xử lý cao vừa mang tính kinh tế, không chỉ áp dụng riêng ở Đăk Nông mà còn có thể nhân rộng mô hình trong cả nước, và là yêu cầu cấp thiết hiện nay

2 TÍNH CẤP THIẾT

Công ty TNHH tinh bột Gensun Đắk Nông(xã Nhân Cơ, Đắk R’lấp), có công suất chế biến 60 – 80tấn sắn/ngày Mỗi ngày Công ty cần đến 300m3 nước phục vụ sản xuất, như vậy trong những năm qua, lượng nước thải của Công ty xả ra môi trường rất lớn Trong khi đó, nước thải chế biến tinh bột mì có hàm lượng hữu cơ khó phân hủy hết sức nguy hại vì mang đặc tính axit cao, pH thấp, ô nhiễm hữu cơ: COD, BOD5 và

CN- cao…

Điều lo ngại nhất là nước thải của Công ty gây ô nhiễm môi trường trầm trọng, ảnh hưởng đến sản xuất, sinh hoạt và sức khỏe của người dân xung quanh nhà máy Bởi dọc tuyến suối, nơi Công ty xả thải qua 2 thôn có hơn 500 hộ dân sinh sống Suối Dao

là nơi cung cấp nước tưới cho trên 400 ha cà phê của người dân ở thôn 8 và thôn 12,

xã Nhân Cơ Nên việc thiết kế ra hệ thống xử lý nước thải cho doanh nghiệp chế biến

4 NỘI DUNG ĐỒ ÁN

 Thu thập số liệu, tài liệu, đánh giá tổng quan về công nghệ sản xuất, khả năng gây ô nhiễm môi trường và các phương pháp xử lý nước thải trong ngành chế biến tinh bột sắn

 Tìm hiểu chung về Công Ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk Nông và xác định đặc tính nước thải của nhà máy: lưu lượng, thành phần, tính chất, nguôn xả thải

 Đề xuất và lựa chọn phương án xử lý hiệu quả, thích hợp nhất với điều kiện của nhà máy

 Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải trên dây truyền công nghệ đã đề xuất chi tiết

 Khai toán chi phí xử lý nước thải

 Đề xuất quản lý và vận hành hệ thống xử lý nước thải của công ty

5 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

Trong quá trình thực hiện đồ án đã sử dụng các phương pháp sau

 Phương pháp khảo sát, thống kê

 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết và tổng hợp tài liệu: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước thải tinh bột mì trong sách, báo, phương tiện thông tin… và

tổng hợp chúng lại

 Phương pháp trao đổi với chuyên gia

 Phương pháp so sánh: So sánh ưu, nhược điểm của công nghệ xử lý, thiết bị

hiện có và đề xuất công nghệ xử lý nước thải, thiết bị lắp đặt cho phù hợp

 Phương pháp tính toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải, dự toán chi phí xây dựng, vận hành trạm

xử lý

 Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm Autocad 2D để mô tả kiến trúc các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải

 Phương pháp kế thừa

SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG MSSV:0450020425

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN VÀ TÍNH

CHẤT NƯỚC THẢI 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SẮN

Sắn (hay còn gọi là Khoai mì) có tên khoa học là Manigot esculent a krantz là loại cây phát triển ở các vùng khí hậu nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới.Khoai mì có nguồn gốc

từ lưu vực sông Amazon ở Nam Mỹ Sau đó phát triển dần đến Châu Phi và Đông Nam Á

Sắn có hàm lượng tinh bột cao được sử dụng dưới dạng tươi hay khô dạng cục hay bột mịn Khoai mì đã có mặt ở nhiều nước trên thế giới và trở thành cây lượng thực quan trọng cho con người và gia súc

Hiện nay sắn được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau: tiêu thụ tại gian đình(56.9%), chế biến thực phẩm(35.6%), xuất khẩu(7.4%), phần còn lại là nguyên liệu cho các ngành công nghiệp khác

Hiện nay ở phía nam, những vùng có diện tích trồng và thu hoạch sắn có sản lượng cao như Quy Nhơn, Đồng Nai, Bình Phước, Tây Ninh, Đăk Nông, Kontum… đã và đang xây dựng nhà máy tinh bột với năng suất và chất lượng cao

1.1.1 Cấu tạo củ Sắn

Củ Sắn thường có dạng hình trụ, vuốt hai đầu Kích thước củ tùy thuộc vào thành phần dinh dưỡng của đất và điều kiện trồng, dài 0.1-1m, đường kính 2- 10cm Cấu tạo gồm 4 phần chính: lớp vỏ gỗ, lớp vỏ cùi, phần thịt củ và phần lõi

Vỏ gỗ: gồm những tế bào xếp sít, thành phần chủ yếu là cellulose và hemicelluloses, không có tinh bột, giữ vai trò bảo vệ củ khỏi tác động bên ngoài Vỏ

gỗ mỏng chiếm 0.5-5% trọng lượng củ phần vỏ gỗ thường kết dính với các thành phần khác như : đất, cát, sạn và các chất hữu cơ khác

Vỏ cùi: dày hơn vỏ gỗ, chiếm 5-20% trọng lượng củ Gồm các tế bào thành dày thành tế bào chủ yếu là cellulose, bên trong tế bào là các hạt tinh bột, các chất chứa nitrogen và dịch bào Trong dịch bào có tannin, sắc tố, độc tố, các enzim…

Vỏ cùi có nhiều tinh bột nên khi chế biến nếu tách đi thì tổn thất tinh bột trong củ, nếu không tách thì nhiều chất dịch bào làm ảnh hưởng đến màu sắc của tinh bột

Thịt củ sắn là thành phần chủ yếu trong củ, gồm các tế bào nhu mô thành mỏng là chính, thành phần chủ yếu là cellulose, pentosan Bên trong tế bào là các hạt tinh bột, nguyên sinh chất, glucide hòa tan và nhiều nguyên tố vi lượng khác

SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG MSSV:0450020425

Lõi củ sắn ở trung tâm dọc suốt từ cuống tới chuôi củ Ở cuốn lõi to nhất rồi nhỏ dần tới chuôi, chiếm 0.3-1% trọng lượng củ Thành phần lõi là cellulose và hemi cellulose

Ngoài thành phần dinh dưỡng, trong củ khoai mì còn có độc tố, tanin sắc tố và cả

hệ enzyme phức tạp Đặc biệt trong củ khoai mì có chứa độc tố cyanua CN-, thường trong các chóp củ nhất là các vùng tổn thương do rễ tranh ăn luồng vào khi chăm bón đụng phải

CN- tự do tồn tại dưới dạng HCN CN- ngăn cản quá trình chuyển hóa các ion vào

da, túi mật, thận ảnh hưởng đến quá trình phân hóa tế bào trong hệ thần kinh Ở hàm lượng cao CN- ảnh hưởng đến tim mạch, ảnh hưởng mạch máu não Triệu chứng ban đầu của nhiễm độc thường là co giật, gào thét, ói mửa, cuối cùng dẫn đến vở mạch máu não CN- gây độc tính cho cá, động vật hoang dã, vật nuôi Đó là lí do vì sao việc khử CN- rất quan trọng đối với hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến tinh bột khoai mì

Sắn cùng với lúa, ngô là 3 cây trồng được ưu tiên phát triển trong tầm chiến lược đến năm 2020 của Bộ Nông nghiệp và PTNT Năm 2015 diện tích trồng sắn toàn quốc đạt trên 551,30 ngàn ha, năng suất củ tưới trung bình 18,55 tấn/ha, sản lượng đạt 10,7 triệu tấn So với năm 2000 sản lượng sắn Việt Nam tăng hơn 3,93 lần, năng suất sắn đã tăng lên hơn hai lần Cùng theo sự gia tăng về sản lượng là lượng nước thải từ quá trình sản xuất Cứ 1 tấn tinh bột khoai mì thành phẩm thì môi trường sẽ nhận từ 12-15

m3 nước thải với nồng độ chất hữu cơ rất cao Ước tính trung bình những năm gần đây ngành chế biến tinh bột khoai mì đã thải ra môi trường 500.000 tấn bã thải và 15 triệu

m3 nước thải mỗi năm Thành phần của loại chất thải này các chất hữu cơ các chất dinh dưỡng này khi thải ra môi trường nhanh chóng bị phân hủy gây ô nhiễm nghiêm trọng đến các môi trường đất, nước, không khí ảnh hưởng đến cuộc sống của cộng đồng dân cư trong khu vực

Hiện nay ở 1 số nhà máy chế biến tinh bột nồng độ COD trong nước thải lên đến

19000 mg/l, vượt QCVN hàng trăm lần Do đó cần có công nghệ xử lý phù hợp để vừa

có thể phát triển ngành sản xuất vừa bảo vệ môi trường

1.2.2 Công nghệ sản xuất tinh bột sắn

Hiện nay ở Việt Nam có khoảng 300 nhà máy sản xuất, chế biến tinh bột sắn với các công nghệ tiên tiến khác nhau, nhưng nhìn chung thì để sản xuất tinh bột sắn cần trải qua các công đoạn sau:

Vỏ sắn

Tạp chất, nước thải

Sắn củ tươi Bóc vỏ Rửa Gĩa

Nghiền Trích ly

Sàng loại Tách ly

Nhiệt

Nước thải

Nhiệt thừa

Bụi, bao bì hư hỏng Bụi

Khử nước Sấy khô

Sàng lọc Đóng gói Tinh bột thành phẩm Nước

sẽ được thu gom lại trong hố máy nghiền và được pha loãng bằng nước có chứa tinh bột lấy từ máy ép bột nhão

 Bằng dụng cụ bơm đặc biệt, vật liệu được nghiền nhuyễn từ máy nghiền sẽ được bơm đến trạm trích ly Máy trích ly là máy ly tâm nghiêng kết hợp với hoạt động rửa và sàng Nhờ lực ly tâm, vật liệu được nghiền nhuyễn sẽ được bơm vào thùng sàng hình côn nơi mà vật liệu trích ly được lọc riêng, đồng thời vật liệu được nghiền nhuyễn được tẩy bằng các vòi nước Việc trích ly được tiến hành đối ứng nhau Tinh bột được pha nước từ các máy trích ly sẽ được luân chuyển nhờ các máy bơm

 Vật liệu thừa ra từ máy trích ly là loại bột nhão sẽ được thu gom vào băng chuyền xoắn Sau đó, tinh bột dạng lỏng thô sẽ được bơm thông qua máy đánh bột chổi xoay và khí xoáy tụ dùng khử cát đến máy tách ly tinh bột, nơi mà tinh bột được

cô đặc và tẩy bằng nước Vữa tinh bột được rửa trong hệ thống khí xoáy tụ đa chiều Từ đây, tinh bột dạng lỏng được đưa vào ống dẫn đến các máy ly tâm khử nước tự động Sau khi nước đã được khử, dao truyền động bằng thủy lực sẽ xả tinh bột đến các băng chuyền xoắn thu gom để cung cấp cho băng tải thang để đưa đến máy sấy Tại đây, tinh bột được sấy khô bằng luồng khí đóng được tạo ra bằng hơi nước Sau khi tách ly, tinh bột được khí xoáy tụ thổi lên các van xoay và các băng chuyền xoắn đến hệ thống làm nguội chạy bằng hơi Máy sấy được vận hành tự động bằng các phím mức độ và bằng máy kiểm soát nhiệt độ để đảm bảo

 Việc sản xuất tinh bột cần phải có nước chứa SO2 Khí SO2 được tạo ra bằng cách đốt lưu huỳnh trong lò đốt Khí SO2 được sục vào nước trong bồn và được máy bơm bơm đến các công đoạn chế biến cần sử dụng nước chứa SO2

SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG MSSV:0450020425

1.2.3 Định hướng phát triển của ngành công nghiệp sản xuất tinh bột sắn

Sắn cùng với lúa, ngô là 3 cây trồng được ưu tiên phát triển trong tầm chiến lược đến năm 2020 của Bộ Nông nghiệp và PTNT

Quan niệm đối với cây sắn gần đây đã có những thay đổi vì lợi ích và giá trị mà nó mang lại cho các ngành công nghiệp chế biến như: sản xuất tinh bột, thức ăn gia súc, đường, bột ngọt, nhiên liệu sinh học …

Theo thống kê trong 10 tháng đầu năm 2015, xuất khẩu sắn và sản phẩm của sắn đạt 3,451 triệu tấn với kim ngạch 1,109 tỷ USD, tăng 23,5% về lượng và tăng 20,2%

về giá trị so cùng kỳ năm trước Xuất khẩu sắn đã có khởi sắc và dự đoán trong vài năm tới có thể đạt 2 tỷ USD

 Ứng dụng tinh bộ sắn trong các ngành công nghiệp

Tinh bột mì được dùng nhiều trong các ngành công nghiệp hoặc dưới dạng tự nhiên

hoặc dưới dạng biến đổi Một số ứng dụng quan trọng của tinh bột sắn như sau:

 Công nghệ dệt: Hồ, định hình, in và hoàn tất

 Công nghệ giấy: Làm bóng và tạo lớp phủ bề mặt

 Công nghệ thực phẩm: Tăng tính đồng nhất và độ đậm đặc của sản phẩm nhờ tính

hồ hóa Tinh bột cũng được sử dụng trong chế biến thực phẩm như mì, bánh nướng, bánh quy, xúc xích, bột nêm, kem, kẹo…

 Sản xuất men: Dùng sản xuất men thực phẩm cho người, gia súc, còn làm men bánh

mì bằng phương pháp dùng đường từ sản xuất tinh bột để sản sinh và kích thích tăng trưởng men

 Nhu cầu thị trường trong nước

Nhu cầu bột mì trong nước ngày càng tăng do càng ngày càng có nhiều nhà máy sản xuất, nhiều ngành sản xuất cần sử dụng bột mì làm nguyên liệu như: Các nhà máy sản xuất bánh kẹo(Hải Hà, Hải Châu, Lam Sơn, Quảng Ngãi, Biên Hòa, La Ngà, Bình Dương, Hiệp Hòa…) Các nhà máy sản xuất bột ngọt, mỳ ăn liền(A-One, Ajinomoto, Miliket, Vion, Thiên Hương…) Các nhà máy giấy(Tân Mai, Bãi Bằng, Tân Bình, Thủ Đức…) Các xí nghiệp dược phẩm, các xí nghiệp dệt…ở các tỉnh thành trong cả nước Trong những năm tới, nhiều ngành công nghiệp phát triển, nhiều nhà máy có nhu cầu, nguyên liệu là tinh bột mì Hy vọng với chương trình đẩy mạnh công nghiệp giấy, dệt của chính phủ Việt Nam và các ngành công nghiệp khác thì nhu cầu tinh bột khoai

mì trong nước giai đoạn tới sẽ tăng mạnh

SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG MSSV:0450020425

Ngoài ra để thực hiện đề án phát triển nguyên liệu ethanol sinh học, đến năm 2015, Việt Nam cần 750 triệu lít ethanol, (E10- tỷ lệ 10% ethanol có trong xăng) tương đương 4,2 triệu tấn khoai mì tươi, để đáp ứng nhu cầu hoạt động sản xuất và vận tải của cả nước do đó mà giá sắn ở Việt Nam có thể sẽ tăng do nhu cầu sử dụng sắn chế biến nhiên liệu sinh học ethanol tăng mạnh theo lộ trình thực hiện đề án sử dụng xăng sinh học ở Việt Nam Mức giá bình quân sẽ tăng từ 4 - 6% so với năm 2015

 Thị trường nước ngoài

Nhu cầu trên thế giới ngày một tăng, theo số liệu của các nhà máy sản xuất tinh bột

mì trên thế giới thì nhu cầu của bột mì đã và đang tăng lên trong nhiều năm qua Ngoài

ra một số nước sản xuất chính dần chuyển qua giai đoạn sản xuất thành phẩm lấy tinh bột mì làm nguyên liệu như: Indonesia, Thailand…Cho nên xuất khẩu tinh bột mì vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu trên thị trường thế giới

Về thị trường xuất khẩu, Trung Quốc vẫn là thị trường xuất khẩu chính mặt hàng sắn của Việt Nam, chiếm hơn 90% kim ngạch Tiếp theo là Hàn Quốc chiếm 5,5%, Đài Loan 2% Thị trường Trung Quốc có nhu cầu bột mì rất lớn Hàng năm nhu cầu tương đượng 1.000.000 tấn, đáp ứng cho nhu cầu ngày càng tăng các ngành công nghiệp: dệt, giấy, bánh kẹo, thực phẩm, thức ăn gia súc…

Việt Nam đang có một lợi thế cạnh tranh không nhỏ trong việc xuất khẩu tinh bột

mì sang Trung Quốc Những năm trước sắn xuất khẩu của Việt Nam bị cạnh tranh gay gắt với sắn Thái Lan bởi Thái Lan áp dụng chính sách trợ giá nông sản Tuy nhiên, từ năm 2015 chính sách trợ giá không còn, đồng thời đồng Baht của Thái Lan mất giá khá nhiều so với đồng USD làm cho sản phẩm sắn của Việt Nam tăng tính cạnh tranh

rõ rệt hơn so với sắn Thái Lan

SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG MSSV:0450020425

Bảng 1.2 Thành phần tính chất nước thải tinh bột khoai mì

Chỉ tiêu Đơn vị Nước thải chế biến từ tinh bột

Từ công đoạn rửa củ

Từ công đoạn

ly tâm, sang lọc

Nước thải tổng hợp (cổng chung)

Đặc biệt, trong nước thải khoai mì có chứa HCN là một acid có tính chứa HCN là một acid có tính chất độc hại Đây là chất hóa học trong khoai mì gây nên trạng thái say, ngộ độc khi ăn phải quá nhiều Khi ngâm khoai mì vào nước một phần HCN sẽ vữa ra tan vào trong nước và theo nước thải ra ngoài, ngoài ra trong quá trình hoạt động có sục khí SO2, khi gặp nước sẻ chuyển hóa thành acid H2SO3 làm cho pH trong nước giảm xuống rất nhiều

 Những ảnh hưởng của nước thải tinh bột sắn đến môi trường

Độ pH thấp

Độ pH của nước thải quá thấp sẽ làm mất khả năng tự làm sạch của nguồn nước tiếp nhận do các loại vi sinh vật có tự nhiên trong nước bị kìm hãm phát triển Ngoài

SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG MSSV:0450020425

ra, khi nước thải có tính axít sẽ có tính ăn mòn, làm mất cân bằng trao đổi chất tế bào,

ức chế sự phát triển bình thường của quá trình sống

Hàm lượng chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học cao

Nước thải chế biến tinh bột có hàm lượng chất hữu cơ cao, khi xả vào nguồn nước

sẽ làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước do vi sinh vật sử dụng ôxy hòa tan để phân hủy các chất hữu cơ Nồng độ oxy hòa tan dưới 50% bão hòa có khả năng gây ảnh hưởng tới sự phát triển của tôm, cá Oxy hòa tan giảm không chỉ gây suy thoái tài nguyên thủy sản mà còn làm giảm khả năng tự làm sạch của nguồn nước, dẫn đến giảm chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp

Hàm lượng chất lơ lửng cao

Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục hoặc có màu, không những làm mất vẻ mỹ quan mà quan trọng nó hạn chế độ sâu tầng nước được ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo, rong rêu giảm quá trình trao đổi oxy và truyền sáng, dẫn nước đến tình trạng kỵ khí Mặt khác một phần cặn lắng xuống đáy gây bồi lắng lòng sông, cản trở sự lưu thông nước và tàu bè đồng thời thực hiện quá trình phân hủy kỵ khí giải phóng ra mùi hôi thối gây ô nhiễm cho khu vực xung quanh

Hàm lượng chất dinh dưỡng cao

Nồng độ các chất nitơ, photpho cao gây ra hiện tượng phát triển bùng nổ các loài tảo, đến mức độ giới hạn tảo sẽ bị chết và phân hủy gây nên hiện tượng thiếu oxy Nếu nồng độ oxy giảm tới 0 gây ra hiện tượng thủy vực chết ảnh hưởng tới chất lượng nước của thủy vực Ngoài ra, các loài tảo nổi trên mặt nước tạo thành lớp màng khiến cho bên dưới không có ánh sáng Quá trình quang hợp của các thực vật tầng dưới bị

ngưng trệ Tất cảcác hiện tượng trên gây tác động xấu tới chất lượng nước, ảnh hưởng tới hệ thuỷ sản, du lịch và cấp nước

Amonia rất độc cho tôm, cá dù ở nồng độ rất nhỏ Nồng độ làm chết tôm, cá từ 1,2-3 mg/l Tiêu chuẩn chất lượng nước nuôi trồng thủy sản của nhiều quốc gia yêu cầu nồng độ Amonia không vượt quá 1mg/l

SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG MSSV:0450020425

CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU CÔNG TY TNHH TINH BỘT SẮN GENSUN ĐĂK

NÔNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

2.1 GIỚI THIỆU CHUNG CÔNG TY TNHH TINH BỘT SẮN GENSUN ĐĂK NÔNG

Công ty TNHH Tinh bột Gensun chuyển đổi từ Công ty TNHH Tinh bột Đắk R’lấp

từ tháng 6/2010 với lĩnh vực hoạt động chính là sản xuất tinh bột sắn chất lượng cao

để sử dụng cho ngành công nghiệp và sản phẩm thực phẩm

 Tổng diện tích sử dụng là khoảng 9,3 ha

 Công suất trung bình 70 tấn sắn/ngày

 Số lao động bình quân là: 50 người /tháng

Công ty có Nhà máy được đặt tại tại thôn 12, xã Nhân Cơ huyện Dak R'lap, tỉnh Đắk Nông với nguồn nguyên liệu dồi dào và công nghệ sản xuất tiên tiến từ Trung Quốc, Nhật Bản, Đài Loan, Nga và Châu Âu, nhà máy Đăk Nông là một trong những nhà máy dẫn đầu và có thể cung cấp cho thị trường từ 1.000 – 2.000 tấn tinh bột sắn hàng tháng và 10.000 – 20.000 tấn một năm

Bảng 2.1 Các hạng mục công trình

(Nguồn: Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun )

Ngoài ra: Phòng bảo vệ, bể chứa nước và khu xử lý nước thải

Vị trí xây dựng của doanh nghiệp cách xa khu dân cư tập trung, không có các công trình công cộng và các di tích lịch sử Về địa hình gần suối, kênh nên nguồn nước cấp rất thuận tiện cho việc sản xuất tinh bột sắn

Sản phẩm chế biến của doanh nghiệp sẽ được cung cấp cho thị trường chính là trong nước và xuất khẩu Thị trường trong nước chiếm khoảng(40%) sẽ được cung cấp

Công ty TNHH Tinh bột sắn Gunsen ra đời có ý nghĩa quan trọng đến nền kinh tế của địa phương giúp chuyển đổi cơ cấu nền kinh tế tỉnh Đăk Nông

 Tạo công ăn việc làm và thu nhập ổn định cho người dân địa phương và các vùng lân cận

 Tạo điều kiện phát triển kinh tếhuyện Dak R'lap, tỉnh Đắk Nông

 Thu hút nguồn vốn đầu tư nước ngoài vào Việt Nam

 Góp phần thúc đẩy ngành công nghiệp chế biến tinh bột khoai mì vủa Việt Nam hòa nhập với các nước trên thế giới

2.2 TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN CỦA NHÀ MÁY

2.2.1 Sơ đồ công nghệ chế biến tinh bột sắn của nhà máy

SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG MSSV:0450020425

Hình 2.1 Quy trình công nghệ chế biến tinh bột sắn của nhà máy

Mục đích chính của công nghệ sản xuất là lấy tinh bột một cách tối đa bằng cách phá vỡ tế bào thực vật và tách tinh bột khỏi tạp chất hòa tan và không hòa tan trong củ Quy trình chế biến tinh bột khoai mì được thực hiện qua những công đoạn sau:

Khoai mì tươi vận chuyển về nhà máy được cân để xác định khối lượng và kiểm tra chất lượng Từ kho bãi, khoai mì sẽ được xe xúc đưa vào phễu để nạp nguyên liệu bố trí bàn gằng để đưa củ từ phễu rơi xuống băng tải nâng, băng tải nâng có nhiệm vụ chuyển khoai mì lên trống quay hình trụ Dọc theo băng tải thì các nhân công theo dõi

Bột tinh Dịch sữa bột

SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG MSSV:0450020425

và loại bỏ những củ bị thối, rể cây hoặc các vật cứng có thể gây hư hỏng cho thiết bị Tại trống quay các tạp chất như: Đất , cát, vỏ gỗ củ mì, sẽ rơi xuống và thoát ra ngoài nhờ các khe hở bố trí dọc theo suốt chiều dài của trống quay Khi đến cuối trống quay thì khoai mì được đưa ra nhờ các cánh dẫn bố trí dọc theo chu vi cửa thoát và rơi thoát máy nghiền

Máy nghiền trục cấu tạo gồm 2 trục nghiền hình trụ, bề mặt dạng răng cưa quay với tốc độ cao Máy nghiền có tác dụng phá vỡ các tế bào chứa tinh bột tạo sản phẩm đầu

ra là hỗn hợp bã lỏng có kích thước hạt rất nhỏ Tiếp theo hỗn hợp này sẽ thu gom vào thùng chứa và bơm đến công đoạn li tâm trích ly

Máy trích ly(là loại máy li tâm dạng trượt) vận hành theo nguyên tắc vừa rửa vừa trượt Nhờ lực li tâm mà các tạp chất nặng như: vỏ, xơ sẽ trượt theo bề mặt trống quay hình nón và đi ra ngoài từ phía đáy lớn, đồng thời bột được rữa thoát ra ngoài theo lớp lưới phân loại Sau công đoạn trích ly, khoai mì biến thành 2 dạng: Dạng xác và dạng sữa tinh bột mì thô

Dạng xác mì sẽ được băng tải đưa trực tiếp đến sân phơi bã hoặc đổ lên xe tải bán cho cơ sở làm thức ăn gia súc

Dịch sữa tinh bột sẽ được đưa đến hệ thống máng lắng để lắng tinh bột, tách nước

mủ để được bột ướt 50 – 55% độ ẩm Bột ướt sau khi tách nước được cho vào mấy đánh tơi và cấp định lượng vào hệ thống sấy Tại đây bột ướt sẽ được sấy khô và thu hồi bằng hệ thống cyclon

Tháp sấy làm việc theo nguyên tắc sấy thổi, nguồn tác nhân sấy không khí nóng sinh ra từ lò đốt dầu điều, sẽ thoát ra khỏi tháp và phần bột được tách ra khỏi phần không khí trong các cyclon Phần bột được đưa đến cyclon làm nguội thu tinh bột mì

có độ ẩm W=13 -14 % Cuối cùng là tinh bột thành phẩm sẽ được đưa đến khâu đóng bao và nhập vào kho lưu trữ Sản phẩm sẽ được cung cấp ra tiêu thụ thị trường trong nước và xuất khẩu

2.2.2 Nguồn nguyên liệu được nhà máy sử dụng

Sử dụng hoàn toàn củ mì tươi thu mua tại địa phương hay các khu vực lân cận Với

công suất 17-18 tấn bột/ngày thì cần 72 tấn củ mì tươi/ngày

Theo ước tính muốn có 1 kg tinh bột thì cần 4kg củ mì tươi với hàm lượng tinh bột khoảng 28-30%

 Nhiệt: dùng dầu điều để cung cấp nhiệt cho hệ thống sấy, định mức 90kg/1 tấn sản phẩm

 Lượng nước tiêu thụ thực tế của nhà máy: 4 × 72 = 288 m3/ngày

 Nước thải từ công đoạn lắng tách tinh bột là: 192 m3/ngày

 Nước thải từ công đoạn rửa củ là: 96 m3

từ nguồn tài liệu nghiên cứu của FAO tham quan các nhà máy trong và ngoài tỉnh từ

đó lựa chọn quy trình công nghệ tương đối hiện đại, tự động hóa cao đòi hỏi công nhân vận hành có trình độ kỹ thuật chuyên môn cao Các thiết bị trong dây chuyền công nghệ có tính năng chất lượng phù hợp với nhu cầu nhằm tạo ra sản phẩm tinh bột khoai mì có chất lượng với năng suất 17-18 tấn sản phẩm/ngày

b Thiết bị

Bảng 2.2 Thiết bị máy móc

14 Tháp làm nguội + cyclone nguội Cái 1

28 Thùng chứa thiết bị đóng bao Bộ 1

(Nguồn: Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun )

SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG MSSV:0450020425

2.3 Những vấn đề môi trường phát sinh của nhà máy

Ngoài những mặt tích cực của nhà máy song trong quá trình sản xuất gây ra những nguồn ô nhiễm như: ô nhiểm nguồn nước, không khí, đất, và chất thải rắn làm ảnh hưởng đến đời sống sức khỏe của người dân và môi trường xung quanh khu vực cụ thể như:

 Nước thải

Nước thải từ công đoạn rửa củ:

Nước thải trong công đoạn này ít bị ô nhiễm bởi các hợp chất hữu cơ, nhưng chứa hàm lượng cát và chất bẩn vô cơ tương đối cao, có thể xử lý sơ bộ và tái sử dụng trong khâu rửa củ, lưu lượng nước thải thường bằng 1,2 – 1,5 khối lượng củ cần rửa

Nước thải từ công đoạn chế biến:

Nước thải sinh ra trong quá trình chế biến (lọc lắng tinh bột) có nồng độ ô nhiễm hữu cơ cao COD(6000 – 15520 mg/l), BOD5(5000 – 10500 mg/l) Ngoài ra trong nước thải còn chứa dịch bào tamin, độc tố cyanua(HCN) cao(2 – 6 mg/l), các men và một số nguyên tố vi lượng trong sắn, hàm lượng cặn lơ lửng rất cao SS(300 – 1571,5 mg/l) do

sự phân hủy của các chất hữu cơ và do quá trình lên men axit nên pH thường dao động

từ 4,2 – 4,8

 Với các đặc tính của nước thải chế biến tinh bột sắn có hàm lương COD, BOD5

cao ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát riển của loài thủy sinh vật

 Nước thải có tính axit làm chua đất, làm giảm sự sinh trưởng phát triển của cây

mô công nghệ và các thiết bị máy móc được nhà máy sử dụng mà các nguồn ô nhiễm không khí sinh ra:

 Khí thải từ nguồn đốt lưu huỳnh(trong công đoạn tẩy trắng bột khoai mì), thành phần chủ yếu là SO2 và lưu huỳnh không bị oxy hóa hết

SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG MSSV:0450020425

 Khí thải từ lò đốt dầu(để lấy nhiệt sấy bột) và máy phát điện đã dùng nhiên liệu

là dầu FO, dầu điều nên khí thải chứa NOx, SOx, CO và bụi

 Mùi hôi thối sinh ra trong quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp ao sinh học, tự phân hủy các chất thải rắn thu được không kịp thời hoặc từ sự lên men

chất hữu cơ trong nước thải

 Chất thải rắn sản xuất

Chất thải rắn là nguồn có khả năng gây ô nhiễm môi trường lớn thứ hai cả về 2 yếu tố: khối lượng và nồng độ chất bẩn Các loại chất thải phát sinh trong quá trình chế biến tinh bột khoai mì gồm có:

 Vỏ gỗ củ mì và đất cát khối lượng sinh ra đạt tỷ lệ 3% nguyên liệu: chứa rất ít nước, khó bị phân huỷ và thường dính đất cát là chủ yếu

 Vỏ thịt và sơ bã khối lượng sinh ra đạt 24% nguyên liệu: chứa nhiều nước có độ

ẩm 78 – 80%, lượng tinh bột còn lại 5-7%, sản phẩm có dạng bột nhão vàngậm nước Lượng tinh bột còn lại trong xơ bã rất dễ bị phân huỷ gây mùi chua và hôi thối

 Các bao bì phế thải

 Bụi sinh ra trong quá trình sản xuất

Sau khi tinh bột được sấy khô sẽ được đưa đi đóng bao, do tinh bột đã khô khối lượng hạt nhẹ nên rất dễ bay lên thành bụi, tuy không nhiều có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe cho người lao động đang làm việc

2.4 Hiện trạng hệ thống xử lý nước thải

Công ty TNHH Tinh bột GenSun chuyển đổi từ Công ty TNHH Tinh bột Đắk R’lấp từ tháng 6/2010 với lĩnh vực hoạt động chính là sản xuất tinh bột sắn, trước đó

Công ty TNHH tinh bột Đăk R’lấp đã hoạt động từ năm 2004

Theo phản ảnh của người dân công ty đã hoạt động được 13 năm, cũng chừng ấy năm môi trường sống của họ đã bị ảnh hưởng nặng nề vì công ty này sản xuất và xả nước thải không đạt tiêu chuẩn theo QCVN ra môi trường, tiếng ồn và bụi bay khắp nơi Nhất là vào mùa khô Tây Nguyên nắng hạn kéo dài khiến cho nước tại con suối gần nhà đã bị khô cạn dần thì tình trang ô nhiễm càng nặng

Mặc dù về phía công ty đã có các biện pháp khắc phục, nhưng vẫn chưa hiệu quả, đặc biệt là hệ thống xử lý nước thải, vẫn còn áp dụng công nghệ xử lý nước còn sơ xài

và được xây dựng từ lâu, nên hiện tại hệ thống không đáp ứng đủ nhu cầu xử lý nước thải của nhà máy và không xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải…

SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG MSSV:0450020425

Hình 2.2 Hệ thống xử lý nước thải của nhà máy

Hiện tại HTXL nước thải của nhà máy đang bị xuống cấp nghiêm trọng và chưa đáp ứng được yêu xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn, theo ghi nhận thì hiện tại HTXL nước thải của nhà máy xảy ra tình trạng hồ sinh học bị rách bạt lót chống thấm dẫn đến nước thải ngấm vào môi trường đất, gây ô nhiễm nguồn nước trong khu vực, ngoài ra

hệ thống còn gây ra mùi ảnh hưởng rất nhiều đến đời sống cho khu dân cư lân cận

―Chúng tôi thật khổ vì mùi hôi từ nước thải của nhà máy Mùi hôi bay đi khắp nơi, gió

thổi theo hướng nào thì hướng đó chịu cảnh hôi thối.Còn gia đình tôi ở bên cạnh mương thoát nước thải của nhà máy thì mùi hôi bốc suốt ngày đêm.” theo ghi nhận

của người dân xung quanh (Nguồn Baodaknong.org)

Theo kết quả kiểm tra hiện tại nguồn nước của nhà máy xả ra suối Dao(nguồn tiếp nhận) thì COD(lượng ôxi hóa) vượt 1,6 lần, N(nitơ) vượt 1,6 lần, P(phốt pho) vượt 1,7 lần…Chất lượng nước mặt tại suối Dao cho thấy, thông số COD vượt gấp 2,4 lần cho

phép (Nguồn Baodaknong.org)

SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG MSSV:0450020425

Trước tình hình trên, thì việc tiến hành xây dựng một HTXL nước thải mới đáp

ứng tiêu chuẩn là một việc cấp thiết ngay lúc này

2.5 Giới thiệu các phương pháp xử lý nước thải

Nước thải nói chung có chứa nhiều chất ô nhiễm khác nhau, đòi hỏi phải xử lý bằng những phương pháp thích hợp khác nhau Sau đây là tổng quan các phương pháp

 Loại bỏ cặn nặng như sỏi, cát, mảnh kim loại, thủy tinh,…

 Điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải Xử lý cơ học

là giai đoạn chuẩn bị và tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình xử lý hóa lý và sinh học

Thường sử dụng các phương pháp cơ học như lọc qua song chắn rác hoặc lưới chắn rác, lắng dưới tác dụng của trọng lực hoặc lực li tâm và lọc Tùy theo kích thước, tính chất lý hóa, nồng độ chất lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ cần làm sạch mà lựa chọn công nghệ xử lý thích hợp Bao gồm các công trình sau:

a Song chắn rác

 Vị trí

Song chắn rác được đặt ở những kênh trước khi nước vào trạm xử lý Hai bên tường kênh phải chừa một khe hở đủ để dễ dàng lắp đặt và thay thế song chắn Vì song chắn làm co hẹp tiết diện ướt của dòng chảy nên tại vị trí đặt song chắn tiết diện kênh phải được mở rộng Để tránh tạo thành dòng chảy rối kênh phải mở rộng dần dần với một góc α = 200

Song chắn rác dùng để giữ lại các chất thải rắn có kích thước lớn(rác) như giẻ, rác,

vỏ đồ hộp, rác cây, bao nilon… được giữ lại Nhờ đó tránh làm tắc bơm, đường ống hoặc kênh dẫn

Đây là bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc thuận lợi cho

cả hệ thống xử lý nước thải, đảm bảo cho các thiết bị và công trình xử lý tiếp theo

Tùy theo khoảng cách giữa các thanh song chắn rác được phân thành loại thô, mịn Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 – 100mm và song chắn rác mịn

có khoảng cách giữa các thanh từ 10 – 25mm

Theo hình dạng có thể phân thành song chắn rác và lưới chắn rác Song chắn rác cũng có thể đặt cố định hoặc di động, có thể là tổ hợp cùng với máy nghiền nhỏ Thông dụng hơn cả là song chắn rác cố định Song chắn rác được làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào kênh dẫn, nghiêng một góc 45 – 600 nếu làm sạch thủ công hoặc nghiêng một góc 75 – 850 nếu làm sạch bằng máy

Tiết diện của song chắn có thể tròn, vuông hoặc hỗn hợp Song chắn tiết diện tròn

có trở lực nhỏ nhất nhưng nhanh bị tắc bởi các vật giữ lại Do đó, thông dụng hơn cả là thanh có tiết diện hỗn hợp, cạnh vuông góc phía sau và cạnh tròn phía trước hướng đối diện với dòng chảy Vận tốc nước chảy qua song chắn giới hạn trong khoảng từ 0,6-

Sau đây là một giá trị điển hình dùng trong thiết kế tấm chắn loại song, cào bã rắn bằng thủ công hoặc cơ giới

SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG MSSV:0450020425

Bảng 2.3 Các thông số trong phương pháp cào bã

Bể lắng cát thường đặt ở phía sau song chắn rác và trước bể lắng sơ cấp Đôi khi

người ta đặt bể lắng cát trước song chắn rác, tuy nhiên việc đặt sau song chắn rác có

lợi cho việc quản lý bể lắng cát

 Nhiệm vụ

Bể lắng cát để loại bỏ cặn thô, nặng như: cát, sỏi, mảnh thủy tinh, mảnh kim loại,

tro, than vụn…nhằm bảo vệ các thiết bị cơ khí dể bị mài mòn, giảm cặn nặng ở các

công đoạn sau

Bể lắng cát được thiết kế để tách các tạp chất vô cơ không tan có kích thước từ

0,2mm đến 2mm ra khỏi nước thải nhằm đảm bảo an toàn cho bơm khỏi bị cát, sỏi bào

mòn, tránh tắc đường ống dẫn và tránh ảnh hưởng đến các công trình sinh học phía

sau Bể lắng cát có thể phân thành 2 loại: bể lắng ngang và bể lắng đứng Ngoài ra để

tăng hiệu quả lắng cát, bể lắng cát thổi khí cũng được sử dụng rộng rãi

Vận tốc dòng chảy trong bể lắng ngang không được vượt qua 0,3m/s Vận tốc này

cho phép các hạt cát, các hạt sỏ và các hạt vô cơ khác lắng xuống đáy, còn hầu hết các

hạt hữu cơ khác không lắng và được xử lý ở các công trình tiếp theo

 Bể lắng đợt 2: Đặt sau công trình xử lý sinh học, dùng để lắng các cặn vi sinh, bùn làm trong nước trước khi thải ra nguồn tiếp nhận

 Nhiệm vụ

Bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có sẵn trong nước thải(bể lắng đợt 1) hoặc cặn được tạo ra từ quá trình keo tụ tạo bông hay quá trình xử lý sinh học (bể lắng đợt 2) Ngoài ra trong công nghệ xử lí nước thải, theo chức năng, các bể lắng được phân thành: bể lắng cát, bể lắng cấp I, bể lắng trong(cấp II) Bể lắng I có nhiệm vụ tách các chất rắn hữu cơ (60%) và các chất khác, còn bể lắng cấp II có nhiệm vụ tách bùn sinh học ra khỏi nước thải

Quá trình lắng chịu ảnh hưởng các yếu tố sau: Lưu lượng nước thải, thời gian lắng (hay thời gian lưu), khối lượng riêng và tải lượng tính theo chất rắn lơ lửng, tải lượng thủy lực, sự keo tụ các hạt rắn, vận tốc dòng chảy trong bể, sự nén bùn đặc, nhiệt độ của nước thải và kích thước bể Theo chiều dòng chảy, bể lắng được phân thành: bể lắng ngang và bể lắng đứng, bể lắng li tâm

 Bể lắng ngang

Hình 2.5 Bể lắng ngang

SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG MSSV:0450020425

Bể lắng ngang có bề mặt hình chữ nhật, có thể làm bằng các vật liệu khác nhau như

bê tông, cốt thép, gạch hoặc bằng đất tùy theo kích thước và yêu cầu của quá trình lắng điều kiện kinh tế, nguyên lý làm việc của bể là nước thải theo máng phân phối ngang vào bể qua đập tràn thành mỏng hoặc tường đục lỗ xây dựng ở đầu bể dọc suốt chiều rộng, ở cuối bể xây dựng một mương tương tự để thu nước và đặt ống nửa chìm nửa nổi cao hơn mực nước 0,15 – 0,2m và không sâu quá 0,25 – 0,5m để thu và xả nước nổi, người ta thường đặt một máng đặc biệt ngay sát kề tấm chắn

Trong bể lắng ngang, vận tốc không lớn hơn 0,01m/s và thời gian lưu nước từ 1-3h Các bể lắng ngang thường được sử dụng khi lưu lượng nước thải lớn hơn 15000m3/ngày

 Bể lắng đứng

Bể lắng đứng có dạng hình hộp hay hình trụ tròn với dáy hình chóp, nước thải được đưa vào ống phân phối ở tâm bể với vận tốc không quá 30mm/s Nước chuyển động theo phương đứng theo phương từ dưới lên trên tới vách tràn với vận tốc 0,5 – 0,6m/s Thời gian lưu nước trong bể từ 45 – 120 phút và được xả ra ngoài bằng áp lực thủy tĩnh chiều cao của vùng lắng từ 4 – 5m Hiệu suất lắng của bể lắng đứng thường thấp hơn bể lắng ngang từ 10 – 20%

Hình 2.6 Bể lắng đứng

 Bể lắng li tâm

Bể có tiết diện hình tròn, đường kính 16 – 40m, chiều sâu vùng nước chảy 1,5–5m, nước dẫn được dẫn vào bể từ tâm ra thành bể và được thu vào máng tập trung rồi dẫn

Quá trình lọc có thể xảy ra dưới tác dụng của áp suất tĩnh của cột chất lỏng hoặc áp suất cao trước vách ngăn hay áp suất chân không sau vách ngăn

Người ta chia các thiết bị lọc với lớp hạt ra thành lọc chậm, lọc nhanh, lọc hở, lọc kín Chiều cao lớp hạt trong bể lọc hở bằng 1 – 2m, còn lọc kín bằng 0.5 – 1m Áp suất trong các thiết bị lọc kín được tạo nhờ bơm Thiết bị lọc chậm để lọc nước thải không đông tụ, sau 30 ngày làm việc của nó trở lực sẽ tăng lên đến 1m cột nước, nên thường dừng để cạo đi 1.5 – 4cm lớp cát trên cùng Khi lớp vật liệu lọc chỉ còn 40cm thì cần

bổ sung cát sạch vào, ưu điểm có khả năng làm sạch cao, nhược điểm kích thước lớn, giá thành cao, làm sạch bùn khó và phức tạp

Thiết bị lọc nhanh làm việc với kích thước hữu hiệu lớn hơn và hệ số không đồng đều bể lọc chậm, trong lọc nhanh các chất bẩn nằm lại trong môi trường lọc được tách

ra nhờ quá trình rửa, có thể tiến hành quá trình rửa qua 3 giai đoạn: Trước tiên là thổi không khí, sau đó là hỗn hợp không khí và nước, cuối cùng là nước rửa Thời gian rửa kéo dài 5 – 7phút Việc lựa chọn thiết bị lọc để lọc nước thải tùy thuộc vào lượng nước cần xử lý, hàm lượng chất bẩn và mức độ phân tán của chúng, các tính chất hóa lý của pha rắn, pha lỏng và mức độ cần làm sạch

f Điều hòa lưu lượng

 Vị trí

Tùy theo từng vị trí mà bể điều hòa có thể đặt ở các vị trí khác nhau chủ yếu đặt sau hệ thống tiền xử lý Thường bể điều hòa được đặt sau bể lắng cát, trước bể lắng 1 Đặt trước lắng I khi nồng độ chất lơ lửng SS không cao < 250-400mg/l Đặt sau bể lắng đợt I và trước xử lý sinh học khi nồng độ chất lơ lửng SS cao

 Nhiệm vụ

Điều hòa lưu lượng và nồng độ chất bẩn trong nước thải ổn định Được dùng để duy trì dòng thải vào gần như không đổi, khắc phục những vấn đề vận hành do sự dao

mỡ, chất nổi trên bề mặt bể lắng Hai quá trình tách dầu:

 Dùng trọng lực tự nhiên: Các hạt dầu tự nổi lên do tỷ trọng riêng của chúng

 Dùng trọng lực nhân tạo: Dùng lực ly tâm hay cyclone -> tăng trường trọng lực

K Hiệu quả của phương pháp xử lý cơ học

Có thể loại bỏ được đến 60% tạp chất không hoà tan có trong nước thải và giảm BOD đến 30% Để tăng hiệu suất công tác của các công trình xử lý cơ học có thể dùng biện pháp làm thoáng sơ bộ, thoáng gió đông tụ sinh học, hiệu quả xử lý có thể đạt tới

75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 40-50% theo BOD

2.5.2 Phương pháp xử lý hóa lý

Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý là áp dụng các quá trình vật lý và hoá học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học, tạo thành các chất khác dưới dạng cặn hoặc chất hoà tan nhưng không độc hại hoặc gây ô nhiễm môi trường Giai đoạn xử lý hoá lý có

Trong xử lý nước thải, quá trình tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng, làm đặc bùn sinh học Ưu điểm cơ bản của phương pháp này là có thể khử hoàn toàn các hạt nhỏ, nhẹ, lắng chậm trong thời gian ngắn

Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ vào pha lỏng Các bọt khí này sẽ kết dính với các hạt cặn Khi khối lượng riêng của tập hợp bọt khí

và cặn nhỏ hơn khối lượng riêng của nước, cặn sẽ theo bọt nổi lên bề mặt

Hiệu suất quá trình tuyển nổi phụ thuộc vào số lượng, kích thước bọt khí, hàm lượng chất rắn Kích thước tối ưu của bọt khí nằm trong khoảng 15 – 30micromet (bình thường từ 50 – 120micromet) Khi hàm lượng hạt rắn cao, xác xuất va chạm và kết dính giữa các hạt sẽ tăng lên, do đó, lượng khí tiêu tốn sẽ giảm Trong quá trình tuyển nổi, việc ổn định kích thước bọt khí có ý nghĩa quan trọng