Nghiên cứu hiệu quả xử lý nước thải tinh bột khoai mì trên mô hình kỵ khí ABR và EGSB

Nghiên cứu hiệu quả xử lý nước thải tinh bột khoai mì trên mô hình kỵ khí ABR và EGSB

http://www.ebook.edu.vn ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM KHOA MÔI TRƯỜNG BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ XƯÛ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT KHOAI MÌ TRÊN MÔ HÌNH KỴ KHÍ ABR VÀ EGSB CBHD: TH.S NGUYỄN THỊ THANH PHƯNG SVTH: NGUYỄN THỊ PHI YẾN MSSV: 90203422 TP.HCM 1/2007 http://www.ebook.edu.vn Bộ Giáo dục và Đào tạo Cộng hòa Xã hội Chủ nghóa Việt Nam Đại học Quốc gia TP.HCM Độc lập Tự do Hạnh phúc Trường Đại học Bách khoa TP.HCM NHIỆM VỤ LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN: .MSSV: NGÀNH: .LỚP: . KHOA: BỘ MÔN: . 1. Đầu đề luận án: . 2. Nhiệm vụ (yêu cầu nội dung và số liệu ban đầu): 3. Ngày giao luận án: . 4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 5. Họ và tên người hướng dẫn: 6. Phần hướng dẫn: a. : b. : c. : d. : Nội dung và yêu cầu LATN đã được thông qua bộ môn Ngày tháng năm Chủ nhiệm bộ môn Người hướng dẫn chính (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) Phần dành cho Khoa, Bộ môn Người duyệt: Ngày bảo vệ: . Điểm tổng kết: . Nơi lưu trữ luận án: http://www.ebook.edu.vn LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp là sự đúc kết cả quá trình học tập trên giảng đường đại học, đánh dấu một bước ngoặt quan trọng trong cuộc đời của người sinh viên. Em xin gửi lời cám ơn chân thành nhất đến tất cả các thầy cô, gia đình và bạn bè đã ủng hộ và giúp đỡ tôi hoàn thành tốt luận văn này. Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy cô khoa Môi trường – Trường Đại học Bách khoa TP.HCM – những người đã tận tâm truyền đạt những kiến thức q báu trong suốt thời gian qua. Đặc biệt, em xin gửi đến Th.S Nguyễn Thò Thanh Phượng lời trân trọng cảm ơn cô đã tận tình hướng dẫn em trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp. Xin cảm ơn q thầy cô phản biện đã dành thời gian quan tâm đến luận văn và đóng góp những ý kiến quý báu để luận văn được hoàn thiện hơn. Xin cảm ơn các cô chú, các anh chò tại cơ sở chế biến tinh bột khoai mì Thủ Đức đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành tốt luận văn. Xin cảm ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo của các anh chò làm việc trong phòng Thí nghiệm Khoa Môi trường - Trường Đại học Bách khoa TP.HCM. Xin cảm ơn tập thể lớp KMT02 và đặc biệt là các bạn đã cùng tôi thực hiện luận văn tại phòng thí nghiệm đã cùng tôi trải qua những năm tháng khó quên trong cuộc đời sinh viên. Cuối cùng con xin gửi đến bố mẹ – người đã có công sinh thành dưỡng dục, nguồn động viện tinh thần lớn nhất của con đãø tạo mọi điều kiện cho con ăn học nên người những lời tri ân và tình cảm sâu sắc nhất. Tp.HCM, ngày 22 tháng 12 năm 2006 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thò Phi Yến http://www.ebook.edu.vn i MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG . VI DANH MỤC HÌNH VII DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT X CHƯƠNG MƠÛ ĐẦU 1 1. ĐẶT VẤN ĐỀ .2 2. SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI: .3 3. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 3 4. ĐỐI TƯNG NGHIÊN CỨU : .3 5. PHẠM VI NGHIÊN CỨU : 3 6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .3 7. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .4 8. Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 4 9. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI: 4 10. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH : .5 CHƯƠNG1 : TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN TINH BỘT KHOAI MÌ 6 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHOAI MÌ : .7 1.1.1 Cấu tạo củ khoai mì 7 1.1.2 Thành phần hoá học . 9 1.1.3 Công dụng của khoai mì: .10 http://www.ebook.edu.vn ii 1.2.TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT TINH BỘT MÌ ƠÛ VIỆT NAM : 11 1.3. CÁC CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN TINH BỘT KHOAI MÌ 13 1.3.1. Các khâu chủ yếu trong quy trình chế biến tinh bột khoai mì: .13 1.3.2. Quy trình chế biến tinh bột mì trên thế giới: 13 1.3.3. Quy trình chế biến tinh bột mì trong nước: .14 1.3.4. Một số quy trình sản xuất tinh bột khoai mì ở Việt Nam hiện nay : 15 1.3.5. Lưu lượng , thành phần và tính chất nước thải : 18 1.4. TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG CỦA NGÀNH CHẾ BIẾN TINH BỘT KHOAI MÌ : .20 1.4.1. Ô nhiễm nước thải 20 1.4.2. Ô nhiễm chất thải rắn 21 1.5. MỘT SỐ QUY TRÌNH XƯÛ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ ƠÛ VIỆT NAM 22 1.5.1. Nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Phước Long .22 1.5.2 Nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Tân Châu-Tây Ninh 22 1.5.3. Nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Hoàng Minh 25 CHƯƠNG 2 :TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH SINH HỌC KỴ KHÍ .27 2.1 KHÁI NIỆM : 28 2.2 CÁC GIAI ĐOẠN CỦA QUÁ TRÌNH KỴ KHÍ : .30 2.3 ĐỘNG HỌC CỦA QUÁ TRÌNH PHÂN HUỶ KỴ KHÍ : .33 2.4 ẢNH HƯƠÛNG CỦA CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG : .37 2.4.1 . Nhiệt độ : .37 http://www.ebook.edu.vn iii 2.4.2 pH: 38 2.4.3 . Dung dòch và các nguyên tố vết : .40 2.4.4. Tính độc và tính ức chế : .40 2.5. CÔNG NGHỆ XƯÛ LÝ KỴ KHÍ: .43 2.5.1 ABR .44 2.5.2 EGSB .46 2.6 CƠ SƠÛ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XƯÛ LÝ 47 CHƯƠNG 3 : MÔ HÌNH VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .49 3.1 CƠ SƠÛ LỰA CHỌN MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU 50 3.2 ĐỐI TƯNG NGHIÊN CỨU : .51 3.3 MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM: 52 3.3.1 Mô hình ABR : 52 3.3.2 Mô hình EGSB : 53 3.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .54 3.3.1. Bể ABR : .54 3.3.2. Bể EGSB : .55 3.4 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH : 55 CHƯƠNG 4 :KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN .56 A – MÔ HÌNH ABR : 57 4.1 GIAI ĐOẠN THÍCH NGHI BỂ ABR : 57 4.2 KẾT QUẢ KHẢO SÁT ƠÛ NỒNG ĐỘ COD = 1500 MG/L( HRT=3 NGÀY ). 61 http://www.ebook.edu.vn iv 4.3 KẾT QUẢ KHẢO SÁT ƠÛ NỒNG ĐỘ COD VÀO 1500 MG/L .65 ( HRT=1.5 NGÀY ) .65 4.4 KẾT QUẢ KHẢO SÁT ƠÛ NỒNG ĐỘ COD VÀO 3000 MG/L(HRT= 1.5 NGÀY ) .68 4.4.1. Kết quả khảo sát theo thời gian: .68 4.4.2. Kết quả khảo sát theo chiều dài mô hình .71 4.5 KẾT QUẢ KHẢO SÁT ƠÛ NỒNG ĐỘ COD VÀO 4500 MG/L .76 4.5.1. Kết quả khảo sát theo thời gian 76 4.5.2. Kết quả khảo sát theo chiều dài bể .78 4.6. KẾT QUẢ KHẢO SÁT ƠÛ NỒNG ĐỘ COD VÀO 6000 MG/L 82 4.6.1 Kết quả khảo sát theo thời gian .82 4.6.2. Kết quả khảo sát theo thời gian 85 4.7 HIỆU QUẢ KHẢO SÁT THEO TẢI TRỌNG : 89 B- MÔ HÌNH EGSB: 94 4.8 GIAI ĐOẠN THÍCH NGHI BỂ EGSB VỚI NỒNG ĐỘ COD=500 MG/L (HRT = 1 NGÀY ) 94 4.9 GIAI ĐOẠN THÍCH NGHI BỂ EGSB VỚI NỒNG ĐỘ COD=2000 MG/L (HRT = 12 GIỜ) .97 C - SO SÁNH MÔ HÌNH ABR VÀ EGSB : 101 CHƯƠNG 5 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .103 5.1 KẾT LUẬN : 104 5.1.1 Môâ hình ABR : .104 5.1.2 Mô hình EGSB : .105 5.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN LUẬN VĂN : .105 http://www.ebook.edu.vn v 5.3 KIEN NGHề .106 PHUẽ LUẽC .109 http://www.ebook.edu.vn vi Bảng 1.1: Thành phần hoá học của khoai mì theo Đoàn Dụ và các cộng sự 9 Bảng 1.2. Thành phần hóa học của tinh bột mì . 9 Bảng 1.3. Thành phần tính chất nước thải tinh bột khoai mì 18 Bảng 1.4 : 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. Hằng số động học của nuôi cấy kỵ khí theo Henzen và Harremoes (1983) 36 Bảng 2.2 .Các hợp chất gây độc và ức chế quá trình kỵ khí : 42 Bảng 3.1:Kết quả phân tích nước thải các cơ sở sản xuất tinh bột mì ở quận Thủ Đức : 50 Bảng 4.1 kết quả thí nghiệm với nồng độ COD=1000 mg/l(HRT=3ngày) . 57 Bảng 4.2 :Kết quả thí nghiệm ở nồng độ COD=1500mg/l (HRT=3ngày) 61 Bảng 4.3 : Kết quả thí nghiệm ở nồng độ COD=1500mg/l (HRT=1.5 ngày) . 65 Bảng 4.4: Kết quả thí nghiệm ở nồng độ COD=3000 mg/l(HRT=1.5 ngày . 68 Bảng 4.5 : Kết quả theo chiều dài bể ở nồng độ COD =3000mg/l 71 Bảng 4.6: Kết quả thí nghiệm ở nồng độ COD=4500(mg/l ) . 76 Bảng 4.7:Kết quả thí nghiệm theo chiều dài bể ở nồng độ COD=4500mg/l . 78 Bảng 4.8: Kết quả thí nghiệm ở nồng độ COD=6000(mg/l) 82 Bảng 4.9:Kết quả thí nghiệm theo chiều dài bể ở nồng độ COD=6000mg/l 85 Bảng 4.10: Hiệu quả mô hình kò khí ABR theo tải trọng 89 Bảng 4.11: Kết quả thí nghiệm với nồng độ COD=500mg/l 94 Bảng 4.12: Kết quả thí nghiệm với nồng độ COD=2000mg/l 98 http://www.ebook.edu.vn vii Hình 1.1. Quy trình sản xuất tinh bột mì tại Inđonesia. 14 Hình 1.2. Quy trình chế biến tinh bột khoai mì tại Việt Nam . 15 Hình 1.3 Sơ đồ Công nghệ chế biến tinh bột mì ở nhà máy Phước Long . 15 Hình 1.4. Quy trình sản xuất tinh bột mì tại nhà máy Hoàng Minh 16 Hình 1.5. Công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì thủ công 17 Hinh 1.6 Quy trình xử lý nước thải tinh bột mì tại nhà máy Phước Long 22 Hinh 1.7 Quy trình xử lý nước thải tinh bột mì tại nhà máy Tân Châu . 23 Hình 1.8 Quy trình công nghệ xử lý nước thải tinh bột mì ở NM HoàngMinh . 25 Hình 2.1 : Quá trình phân hủy linamarin giải phóng HCN 48 Hình 3.1: Mô hình ABR . 52 Hình 3.2: Mô hình EGSB 53 Đồ thò 4.1:Biểu diễn sự biến thiên pH theo thời gian ở nồng độ COD = 1000 mg/l . 59 Đồ thò 4.2 : Biến đổi COD theo thời gian ở nồng độ COD =1000mg/l . 60 Đồ thò 4.3 :Biểu thò sự thay đổi NH3 theo thời gian ở nồng độ COD=1000mg/l 60 Đồ thò 4.4 :Sự thay đổi COD theo thời gian ở nồng độ COD=1500mg/l (HRT=3ngày) . 62 Đồ thò 4.5 : Biểu diễn sự thay đổi pH theo thời gian ở nồng độ COD=1500mg/l 63 [...]... tinh bột mì và cũng chưa được ứng dụng rộng rãi tại Việt Nam 3 Mục tiêu của đề tài Xác đònh hiệu quả xử lý của nước thải tinh bột khoai mì trên mô hình kỵ khí ABR và EGSB từ đó đề ra công nghệ thích hợp để xử lý nước thải tinh bột khoai mì 4 Đối tượng nghiên cứu : Đối tượng nghiên cứu của luận văn này là nước thải ngành công nghiệp sản xuất tinh bột mì Đây là một trong những loại nước thải gây ô nhiễm... công nghệ xử lý kỵ khí , công nghệ ABR và EGSB Xác đònh thành phần, tính chất nước thải tinh bột khoai mì Thiết lập và nghiên cứu mô hình ABR và EGSB Thí nghiệm hiệu quả xử lý COD của ABR theo các tải trọng khác nhau theo nồng độ COD tăng dần từ 1000-1500-3000-4500-6000 mg/l So sánh hiệu quả của hai quá trình kỵ khí ABR và EGSB So sánh ưu , nhược điểm của hai quá trình Đề xuất quy trình xử lý phù hợp... học và thực tiễn của đề tài Đánh giá hiệu quả xử lý và khả năng áp dụng thực tiễn Đề xuất phương án xử lý hữu hiệu cho nước thải sản xuất tinh bột với nhiều ưu điểm như đơn giản, chi phí thấp, tiết kiệm diện tích đất… 9 Giới hạn của đề tài: Luận văn nghiên cứu khả năng xử lý của mô hình Hybrid UASB – Lọc kỵ khí như là một giai đoạn của quá trình xử lý nước thải tinh bột khoai mì Tuỳ vào yêu cầu xử lý. .. ngành chế biến tinh bột khoai mì Nước thải Song chắn rác Bể kỵ khí 3 Bể lắng cặn sơ bộ Bể kỵ khí 4 Bể trung hòa Bể tùy tiện 1 Bể kỵ khí 1 Bể tùy tiện 2 Bể kỵ khí 2 Nước đã xử lý Hình 1.7 Quy trình công nghệ xử lý nước thải tinh bột mì ở Tân Châu Quy trình công nghệ xử lý nước thải bao gồm: Lắng loại cát, tạp chất sau đó trung hoà nâng pH lên giá trò trung tính Kế tiếp nước thải được xử lý qua hệ thống... khí) Tuy nhiên, thực tế cho thấy các hệ thống hoạt động không hiệu quả và khá phức tạp Vấn đề đặt ra là phải nghiên cứu một công nghệ xử lý vừa có hiệu quả về mặt kinh tế và phù hợp với điều kiện sản xuất thủ công, quy mô nhỏ lẻ ở nước ta Mô hình ABR và EGSB được nghên cứu để mong có được kết quả ứng dụng phù hợp trong thực tế , đặc biệt công nghệ trên chưa được nghiên cứu trên nước thải tinh bột mì. .. bò phân huỷ và gây mùi hôi tho 21 http://www.ebook.edu.vn Chương 1 : Tổng quan về ngành chế biến tinh bột khoai mì 1.5 MỘT SỐ QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ Ở VIỆT NAM 1.5.1 Nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Phước Long Bể yếm khí số 1 Nước thải Bể yếm khí số 2 Buồng lọc cát Bể yếm khí số 3 Bể tách protein Bể yếm khí số 4 Bể phân hủy tự nhiên 6 Bể đánh bóng 7 Nước sau xử lý Bể yếm khí số 5 Hinh... là lý 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 1.1.3 Công dụng của khoai mì: Khoai mì là loại củ nhiều tinh bột cho nên được dùng làm lương thực, thực phẩm Một số nước Châu Phi có số dân khoảng 200 triệu người dùng khoai mì làm lương thực chính 10 http://www.ebook.edu.vn Chương 1 : Tổng quan về ngành chế biến tinh bột khoai mì Khoai mì. .. chế biến tinh bột khoai mì vào năm 2010 của nước ta đạt 600.000 tấn sản phẩm Cùng theo sự gia tăng về sản lượng là lượng nước thải từ quá trình sản xuất.Cứ một 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 (Hiền và cộng sự, 1999; Mai và cộng sự, 2001; Diệu, 2003) Ước tính trung bình những năm gần đây, ngành chế biến tinh bột khoai mì (bao... Latinh và Caribbean sản xuất (FAO,1998) Nước Khoai mì Sấy khô Lắng ly tâm Vỏ cho cừu ăn Rửa Đóng gói Quạt hút Nước Băm nghiền Ép bã Lọc Quạt hút Tinh bột Hình 1.1 Quy trình sản xuất tinh bột mì tại Inđonesia 1.3.3 Quy trình chế biến tinh bột mì trong nước: Việt Nam, tinh bột khoai mì được sản xuất theo quy trình chủ yếu như sau: 14 http://www.ebook.edu.vn Chương 1 : Tổng quan về ngành chế biến tinh. .. http://www.ebook.edu.vn Chương 1 : Tổng quan về ngành chế biến tinh bột khoai mì Nước Củ mì tươi Lột vỏ, cắt khúc, û Mài nghiền Nước Tinh bột khô Bã Rây, sàn Rửa, phân ly, lắng, Tinh bột ướt Sấy Hình 1.2 Quy trình chế biến tinh bột khoai mì tại Việt Nam 1.3.4 Một số quy trình sản xuất tinh bột khoai mì ở Việt Nam hiện : Nhà máy sản xuất tinh bột Phước Long – Xã Bù Nho – Huyện Phước Long – Tỉnh Bình Phước . đònh hiệu quả xử lý của nước thải tinh bột khoai mì trên mô hình kỵ khí ABR và EGSB từ đó đề ra công nghệ thích hợp để xử lý nước thải tinh bột khoai mì. . văn nghiên cứu khả năng xử lý của mô hình Hybrid UASB – Lọc kỵ khí như là một giai đoạn của quá trình xử lý nước thải tinh bột khoai mì. Tuỳ vào yêu cầu xử