ƢỜN Ọ O Ọ ỰN - - N Lê Xuân Quang ÁN Á ỰC TR NG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT SỮA THUỘC CÔNG TY CỔ PHẦN ELOVI VIỆT N M VÀ Ề XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤ LƢỢNG Ậ i - 2015 ƢỜN Ọ O Ọ ỰN N - - Lê Xuân Quang ÁN Á ỰC TR NG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT SỮA THUỘC CÔNG TY CỔ PHẦN ELOVI VIỆT N M VÀ Ề XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤ LƢỢNG Chuyên ngành: Khoa học Môi trƣờng Mã số: 60440301 Ậ ƢỜ ƢỚNG DẪN KHOA H C PGS.TS Nguyễn Mạnh Khải TS Phạm Thị Thúy i - 2015 Lời cảm ơn Qua luận văn n y xin đƣợc bày tỏ lịng cảm ơn tới thầy giáo hoa Môi trƣờng – rƣờng ại học Khoa học Tự nhiên – ại học Quốc gia Hà N i tận tình giảng dạy v giúp đỡ tơi thời gian học vừa qua xin đƣợc bày tỏ lịng cảm ơn tới thầy cô B Công nghệ Môi trƣờng – hoa Mơi trƣờng.Các thầy tận tình giúp đỡ bảo kiến thức chuyên môn mơn học chun ng nh nhƣ đóng góp ý kiến quý báu để giải vấn đề lĩnh vực môi trƣờng Tôi xin gửi lời cám ơn chân th nh v sâu sắc tới thầy giáo hƣớng dẫn PGS.TS Nguyễn Mạnh Khải – Phó chủ nhiệm Thị Thúy - rƣờng hoa Môi trƣờng TS Phạm ại học Khoa học Tự nhiên l ngƣời trực tiếp tận tình bảo v hƣớng dẫn tơi hồn thành luận văn Tơi xin gửi lời cảm ơn tới Ban lãnh đạo Cục Cảnh sát PCTP môi trƣờng giúp đỡ tạo điều kiện để tơi hồn thành tốt việc học ôi xin gửi lời cảm ơn tới Ban lãnh đạo Công Ty Cổ Phần Elovi Việt Nam tạo điều kiện cho khảo sát thu mẫu trạm xử lý nƣớc thải tập chung Cuối xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè, đồng nghiệp đ ng viên v giúp đỡ tơi suốt q trình học tập Tơi xin trân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng Tác giả Lê Xuõn Quang nm 2015 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Quang Lê Xuân MC LC M U ƢƠN -TỔNG QUAN 1.1 ặc tính nƣớc thải sản xuất - chế biến sữa 1.2 ác phƣơng pháp xử lý nƣớc thải chế biến sữa 1.2.1 Xử lý phƣơng pháp học 1.2.2.Xử lý phƣơng pháp hóa - lý 1.2.3 Xử lý phƣơng pháp sinh học ƢƠN 2- Ố ƢỢN VÀ P ƢƠN P ÁP N N ỨU 18 2.1 ịa điểm v đối tƣợng nghiên cứu 18 2.1.1 ịa điểm nghiên cứu 18 2.1.2 ối tƣợng nghiên cứu 19 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 19 2.2.1 Phƣơng pháp khảo sát thu thập số liệu 19 2.2.2 Phƣơng pháp phân tích, thu bảo quản mẫu 20 2.2.3 Phƣơng pháp kế thừa 21 2.3 Phƣơng pháp đánh giá khả xử lý 21 2.3.1 ánh giá hiệu xử lý tính theo % lƣợng chất thải đầu vào 21 2.3.2 ánh giá hiệu xử lý công đoạn xử lý 21 2.3.3 ánh giá hiệu xử lý so với QCVN 22 ƢƠN - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 23 K20 – Cao häc Khoa häc M«i tr-êng Đại nhiên học Khoa học Tự Luận văn Thạc sĩ Khoa học Quang Lê Xuân 3.1 Cụng ngh x lý nƣớc thải nhà máy 23 3.1.1 Bể điều hòa, kênh đo lƣu lƣợng nƣớc thải, kênh khuấy tr n tĩnh24 3.1.2 Bể aerotank 25 3.1.3 Bể lắng sinh học 26 3.1.4 Bể thu bùn 26 3.1.5.Bể khử trùng 27 3.2 ánh giá chất lƣợng nƣớc thải đầu vào hệ thống xử lý 27 3.3 ánh giá chất lƣợng nƣớc thải sau qua công đoạn 28 3.3.1 Chất lƣợng nƣớc thải sau qua kênh khuấy tr n tĩnh 28 3.3.2 ánh giá chất lƣợng nƣớc sau hệ thống bể aerotank bể lắng 29 3.4 ánh giá chất lƣợng nƣớc thải sau xử lý 32 3.4.1 Kết phân tích nƣớc thải sau qua toàn b hệ thống xử lý 32 3.4.2 ánh giá khả xử lý hệ thống 33 3.5 ánh giá thay đổi hiệu suất xử lý nƣớc thải qua năm 34 3.6 ề xuất biện pháp để nâng cao hiệu xử lý hệ thống 37 3.7 Cải tạo hệ thống xử lý nƣớc thải với lƣu lƣợng tải lƣợng thực tế 38 3.7.1 Tối ƣu hóa quy trình vận hành hệ thống xử lý nƣớc thải 38 3.7.2 Xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải 40 3.8 Chi phí vận hành hệ thống xử lý nƣớc thải: 51 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 K20 Cao học Khoa học Môi tr-ờng Đại nhiên học Khoa học Tự Luận văn Thạc sĩ Khoa học Quang Lê Xuân BNG Kí HIU VIT TT T viết tắt Ý nghĩa Tiếng Anh BHT Bùn hoạt tính BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh hóa COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hoá học DO Dissolved oxygen Oxy hoà tan Quy chuẩn kỹ thuật QCVN quốc gia SSV Settled Sludge Volume Thể tích bùn lắng SS Suspended Soilds Chất rắn lơ lửng SVI Sludge Volume Index Chỉ số thể tích bùn K20 – Cao häc Khoa học Môi tr-ờng Đại nhiên học Khoa học Tự Luận văn Thạc sĩ Khoa học Quang Lê Xuân DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Kết phân tích nƣớc thải bể điều hòa 26 Bảng 3.2 Kết phân tích nƣớc thải sau kênh khuấy tr n tĩnh 27 Bảng 3.3 Chất lƣợng nƣớc thải bể aerotank 28 Bảng 3.4 Chất lƣợng nƣớc thải sau bể lắng II 28 Bảng 3.5 Kết phân tích nƣớc thải sau qua toàn b hệ thống xử lý 31 Bảng 3.6 Thống kê kết phân tích nƣớc thải xả môi trƣờng nhà máy 31 Bảng 3.7 Phân tích chất lƣợng nƣớc thải nhà máy sữa qua năm 33 Bảng 3.8 Thành phần nƣớc thải sữa dự kiến 39 Bảng 3.9 Thành phần nƣớc thải sữa sau xử lý theo QCVN 40 C t B 39 K20 Cao học Khoa học Môi tr-ờng Đại nhiên học Khoa học Tự Luận văn Thạc sĩ Khoa học Quang Lê Xuân DANH MC HèNH Hỡnh 1.1 DAF vi kỹ thuật nén khí m t phần dịng l m tuần hồn 07 Hình 1.2 Q trình phân hủy yếm khí 09 Hình 1.3 đồ cấu tạo UASB 10 Hình 1.4 Hình ảnh bơng bùn 13 Hình 1.5 Sự xâm nhập vi khuẩn sợi vào khối bơng bùn 13 Hình 1.6 đồ làm việc hệ thống aerotank có tái sinh bùn 15 Hình 2.1 đồ cấu tổ chức công ty sữa Elovi 17 Hình 3.1 đồ cơng nghệ xử lý nƣớc thải nhà máy 23 Hình 3.2 đồ trình xử lý bể aerotank 24 Hình 3.3 Hiệu suất xử lý (%) sau bể lắng II 30 Hình 3.4 So sánh chất lƣợng nƣớc qua năm 34 Hình 3.5 đồ cơng nghệ hệ thống xử lý nƣớc thải nhà máy sữa (sau cải tạo) 42 K20 Cao học Khoa học Môi tr-ờng Đại nhiên học Khoa học Tự Luận văn Thạc sĩ Khoa học Quang Lê Xuân M U Ngy nay, cụng ngh chế biến sữa phát triển mạnh mẽ, cho sản phẩm sữa đa dạng phong phú nhƣ: phomat, bơ, sữa tƣơi, sữa tiệt trùng, sữa đặc, sữa b t kem, sữa đậu nành, sữa chua…, đồng nghĩa với đời nhiều nhà máy sản xuất sữa với quy mô lớn hơn, sản xuất với số lƣợng nhiều Cùng với phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp có ngành sữa nhiễm mơi trƣờng l vấn đề đáng báo đ ng, đặc biệt ô nhiễm môi trƣờng nƣớc Thành phần nƣớc thải ngành chế biến sữa có chứa m t lƣợng lớn chất hữu gây nhiễm cho môi trƣờng tiếp nhận không đƣợc xử lý tốt,chúng v gây tác đ ng xấu khơng đến mơi trƣờng mà cịn đến kinh tế xã h i Thực tế nay, sản xuất kinh doanh sản phẩm sữa địa bàn tỉnh Thái guyên mang lại nguồn lợi nhuận kinh tế to lớn nhƣng nhiều gây ảnh hƣởng xấu đến môi trƣờng cảnh quan thiên nhiên Nhà máy sữa Elovi thu c Công Ty Cổ Phần Elovi Việt Nam m t nhà máy lớn miền Bắc với cơng suất 40 triệu lít/năm tiến tới xây dựng giai đoạn hai đạt 80 triệu lít/năm.Nhà máy xây dựng m t hệ thống xử lý nƣớc thải đại phục vụ nhu cầu sản xuất Tuy nhiên, theo thời gian thay đổi điều kiện mơi trƣờng nhƣ q trình sản xuất, vận hành, hệ thống đảm bảo chắn đ tin cậy nhƣ ban đầu Do đó, cần có đánh giá khách quan khả xử lý nƣớc thải hệ thống rên sở đó, luận văn với n i dung: “Đánh giá thực trạng công nghệ xử lý nước thải nhà máy sản xuất sữa thuộc Công Ty Cổ Phần Elovi Việt Nam đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng”đánh giá yêu cầu bảo vệ môi trƣờng hạn chế rủi ro phát sinh trình xử lý nƣớc thải ơn nữa, khơng có ý nghĩa cho việc kiểm soát chất thải thời điểm tại, luận văn hƣớng đến việc tạo m t sở khoa học thực nghiệm cho việc thiết kế, xây dựng vận hành hệ thống xử lý tƣơng tự sau này; ƣu điểm nhƣ K20 – Cao häc Khoa học Môi tr-ờng Đại nhiên học Khoa học Tự Luận văn Thạc sĩ Khoa học Quang Lê Xuân thiu sót hệ thống xử lý; qua đó, cung cấp m t nguồn tài liệu quan trọng cho việc nghiên cứu công nghệ xử lý nƣớc thải Mục tiêu nghiên cứu: - Thực trạng công nghệ hệ thống xử lý nƣớc thải Nhà máy sữa Elovi thu c Công Ty Cổ Phần Elovi Việt Nam - ề xuất giải pháp phù hợp nâng cao hiệu xử lý nƣớc thải Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu quy trình xử lý nƣớc thải nhà máy sản xuất sữa thu c Công Ty Cổ Phần Elovi Việt Nam - giá tiêu an toàn nƣớc thải qua công đoạn xử lý - ánh giá hiệu xử lý nƣớc thải hệ thống xử lý nƣớc thải nhà máy sản xuất sữa thu c Công Ty Cổ Phần Elovi Việt Nam - Giải pháp để nâng cao hiệu trình xử lý nƣớc thải K20 – Cao häc Khoa häc M«i tr-ờng Đại nhiên học Khoa học Tự Luận văn Thạc sĩ Khoa học Quang Lê Xuân aerotank, nc thải tự chảy v o bể lắng, diễn q tình tách bùn hoạt tính nƣớc khỏi nƣớc thải để nƣớc chảy sang hồ sinh học Phần bùn dƣ thải đƣợc bơm hút bùn hút sân phơi bùn au khỏi hồ sinh học nƣớc thải đƣợc khử trùng để đƣa nƣớc thải sau xử lý đạt * 40:2011, t B ề công tác xử lý bùn v cặn rác: Ở bể lắng, phần lớn bùn sau lắng đƣợc b bơm hút bùn bơm bể ủ bùn kỵ khí v sân phơi bùn Phần nƣớc đƣợc lọc sân phơi bùn chảy bể thu gom ban đầu để xử lý lại Bùn khô sân phơi bùn ba ngăn định kỳ đƣợc bóc lên chở chôn lấp * Tổng kết ƣu, nhƣợc điểm công nghệ: - Ƣu điểm: + Hạn chế tối đa mùi hôi giảm lƣợng bùn thải: Bể UASB đƣợc thiết kế kín, khí Biogas phát sinh đƣợc thu gom v đốt, hồn tồn khơng có mùi phát sinh từ q trình xử lý + Chi phí vận hành thấp:Hệ thống đƣợc thiết kế nhằm giảm tối đa chi phí vận hành, hao tốn lƣợng trình vận hành + Bể nén bùn đƣợc thiết kế đủ để lƣu lƣợng bùn dƣ thời gian thích hợp,vì bùn dƣ đƣợc nén tách nƣớc đáng kể trƣớc đƣa đƣa lên máy ép bùn, giảm đƣợc chi phí vận h nh nhƣ chi phí quản lý bùn thải từ hệ thống xử lý - hƣợc điểm: + ẫn sinh bùn dƣ v định kỳ phải xử lý bùn + ận h nh bán tự đ ng cần có cơng nhân trực ca 3.7.2.3 Phương án cải tạo rên sở khảo sát, phân tính thực trạng hệ thống xử lý nƣớc thải sữa ông ty, đề xuất phƣơng án cải tạo nhƣ sau: K20 Cao học Khoa học Môi tr-ờng Đại nhiên 43 học Khoa học Tự Luận văn Thạc sĩ Khoa học Quang Lê Xuân - Dựng b iu hũa c hệ thống cải tạo lại th nh hệ thống xử lý cho công suất nhỏ l 40m3/ng y.đêm v đƣợc thuyết minh công nghệ bên dƣới - Bể sinh học hiếu khí trƣớc chuyển đổi th nh hồ sinh học cho hệ mới, bể n y lớn gần 2000 m3 dùng xử lý sinh học hiếu khí cho 40m3 chi phí điện tốn m không cần thiết - Bể lắng sinh học cũ chuyển đổi th nh hồ sinh học - Bể khử trùng cũ giữ nguyên l m bể khử trùng Hình 3.5 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nƣớc thải nhà máy sữa (Sau cải tạo) Aeroten K20 – Cao học Khoa học Môi tr-ờng Đại nhiên 44 học Khoa học Tự Luận văn Thạc sĩ Khoa học Quang Lê Xuân 3.7.2.4.Tỡnh toỏn v thit k cỏc hng mc a) Bể điều hịa Nhiệm vụ: l nơi tập trung nƣớc thải toàn b nh máy, đặt song chắn rác thô để loại bỏ cát, sỏi, … v cặn rắn có kích thƣớc >0,5mm khỏi nƣớc thải Lựa chọn thời gian lƣu nƣớc đảm bảo chứa đủ nƣớc thời gian nƣớc thải cục b vào cao điểm thông thƣờng nhà máy xả thải chủ yếu vào 8h làm việc ban ngày Có cục b vào - 3h có sở thiết kế bể nhƣ sau Chọn lƣu lƣợng lớn ngày 10m3/h với thời gian lƣu tối thiểu 3h bể chắn đảm bảo không bị tràn bể nhận nƣớc thải Với thời gian lƣu t= 3h v lƣu lƣợng Qmax= 10m3/h, xác định thể tích bể điều hịa V = 30 m3 Với trạng bể thực tế có chiều sâu H = 4m, chiều cao bảo vệ 0.5 m, kích thƣớc bể theo thực tế chọn lựa nhƣ sau:L x W x Hnƣớc (HXD) = x 4,1 x 4,5m (thể tính xây dựng bể: 36,9 m3) Bể đƣợc lắp đặt hệ thống phân đĩa phối khí (Diffuse - m3/đĩa) loại bọt thơ, lƣợng khí bơm v o bể với lƣu lƣợng 0,5 m3/phút nhằm hòa tr n, san nồng đ nƣớc thải nhƣ hóa chất điều chỉnh pH ƣớc thải bể điều hịa đƣợc bơm sang bể UASB thơng qua 02 bơm chìm (trong 01 dự phịng) hút nƣớc thải công suất 0,75 kw, Q = - m3/h, H = 10 – 12 m b) Bể UASB Do h m lƣợng D nƣớc thải vào khoảng 1000 mg/L (nhỏ 2500mg/L), ảnh hƣởng tới hình thành lớp bùn hạt bể, thiết kế bể UASB dựa tải trọng chất hữu bể hoạt đ ng khơng hiệu rong trƣờng hợp này, thể tích tối thiểu bể tính theo lƣu lƣợng thời gian lƣu nƣớc thải với điều kiện quan trọng sau cần đƣợc đáp ứng: K20 – Cao häc Khoa học Môi tr-ờng Đại nhiên 45 học Khoa học Tự Luận văn Thạc sĩ Khoa học Quang Lê Xuân ã ận tốc dòng nƣớc từ dƣới lên cần phải 0,5 m/giờ • hời gian lƣu bể (HRT) Vậy thể tích bể đƣợc tính tốn nhƣ sau:Vn = Q.HRT = x = m3 ể tính tốn tổng thể tích chứa hỗn hợp nƣớc thải thiết bị (phía dƣới thiết bị tách ba pha rắn-lỏng-khí), sử dụng hệ số hữu ích dao đ ng khoảng 0,80,9 hƣ vậy, tổng thể tích hữu ích thiết bị, chƣa kể phần thể tích chiếm chỗ thiết bị tách ba pha rắn-lỏng-khí đƣợc tính nhƣ sau: VL Vn = / 0,9 = 8,89 m3 E rong đó: Vn: thể tích hữu dụng tối thiểu bể (m3); VL: tổng thể tích phần chứa hỗn hợp nƣớc thải thiết bị (m3); E: hệ số hữu ích = 0,8-0,9 (chọn E = 0,9) Diện tích thiết bị đƣợc tính theo cơng thức sau A Q v rong đó: A: diện tích (m2); : lƣu lƣợng nƣớc thải vào bể (m3/giờ); v: vận tốc nƣớc từ dƣới lên (m/giờ) ối với bùn hạt v = 1,25-2 m/giờ (tối đa m/giờ) ối với bùn thƣờng v < 0,5 m/h (tối đa m/h), chọn v = 0,5 m/giờ Vậy diện tích thiết bị là: A= 2/0,5 = m3với đƣờng kính 2,3m K20 – Cao học Khoa học Môi tr-ờng Đại nhiên 46 học Khoa học Tự Luận văn Thạc sĩ Khoa học Quang Lê Xuân Chiu cao ca lp nc thit b đƣợc tính theo cơng thức sau: HL = VL / A = 8,89 / = 2,2 m Thiết bị tách pha chiếm thêm m t phần thể tích bể UASB làm cho tổng chiều cao bể tăng thêm từ 2,5m hƣ vậy, tổng chiều cao bể UASB 4,72m với đƣờng kính 2,3m c) Bể aerotank: Hiệu suất xử lý bể UASB thực tế môi trƣờng miền Bắc đạt vào khoảng 50%, hiệu suất xử lý N, P bể thấp ƣớc thải sau đƣợc xử lý bể UASB có tỉ lệ C:N vào khoảng 23:1 (điều kiện tối ƣu l 20:1), khơng cần bổ sung dinh dƣỡng - Thể tích bể:Thời gian lƣu nƣớc bể giờ, nồng đ bùn hoạt tính bể 1700 mg/l Vậy thể tích làm việc bể V = t x Q = 16 m3 - Tuổi bùn: Tuổi bùn xác định qua công thức: V c Q (S S ) Y X (1 k d c ) rong : c :Tuổi bùn (ngày) : ƣu lƣợng nƣớc cần xử lý (m3/ ngày)Q = 40 m3/ngày Y: Hệ số sinh trƣởng cực đại Chọn Y = 0,5 Kd: Hệ số phân huỷ n i bào (/ ngày) Chọn kd =0,06 S0, S: Hàm lƣợng BOD5 nƣớc thải vào khỏi bể, mg/l X: Nồng đ sinh khối aerotank, mg/l X = 1700 mg/l Vậy tuổi bùn 6,23 ngày - Lượng bùn sinh ngày: đƣợc xác định thông qua tốc đ tăng trƣởng bùn Yb K20 – Cao häc Khoa học Môi tr-ờng Đại nhiên 47 học Khoa học Tự Luận văn Thạc sĩ Khoa học Quang Yb Lê Xu©n Y K d C Vậy tốc đ sinh trƣởng bùn Yb = 0,36 ƣợng bùn sinh ngày Abùn = Y Q (S0 - S) = 4368 (g/ngày) =4,37 (kg/ngày) - ƣợng bùn xả: Qxa V X Qr X r c c X t rong đó: V: Thể tích hoạt đ ng aerotank, m3 V=15,5 m3 X, Xr, Xt: Nồng đ sinh khối bể aerotank dòng khỏi bể lắng nồng đ bùn đáy bể lắng, mg/l.X=1700 mg/l, Xr= 20 mg/l, chọn Xt= 5000 mg/l Qr: : ƣu lƣợng nƣớc khỏi bể lắng, m3/ngày.Q= 40 m3 c: Tuổi bùn, ngày.c = 6,23 ngày Vậy lƣu lƣợng bùn cần xả ng y tính đƣợc là: 0,71 m3/ng y tƣơng đƣơng 7,14 kg/ng y - ƣợng bùn tuần hoàn: Qt Q X Xt X rong đó: Qt, : ƣu lƣợng tuần ho n v lƣu lƣợng nƣớc thải hàng ngày, m3/ngày X, Xt: Nồng đ sinh khối bể aerotank v đáy bể lắng, mg/l K20 Cao học Khoa học Môi tr-ờng Đại nhiên 48 học Khoa học Tự Luận văn Thạc sĩ Khoa học Quang Lê Xuân Vy lu lng bựn tun hon Qt 21m3 tƣơng đƣơng 52% - Lượng khơng khí cần cấp:qua tính tốn xác định lƣợng khơng khí cần thiết đễ cấp cho bể aerotank 1191 m3/ng y tƣơng đƣơng 50m3/giờ - Kích thước bể: Chiều cao xây dựng bể m (chiều cao bảo vệ 0,5m) ăn trạng hệ thống, lựa chọn kích thƣớc bể :3 4,5m - Lựa 02 trọn máy thổi khí: Q = m3/min – 4,5m H2O – 3kW; m t chạy – m t dự phòng d) Bể lắng sinh học Nhiệm vụ:lắng toàn b phần bùn vi sinh chảy từ bể aerotank Vì bùn sinh có khả lắng tốt để tiết kiệm điện dùng bơm lắng chọn thời gian tính bùn bể lắng kéo dài thiết kế bể lớn đảm bảo lƣu đƣợc bùn lâu định kỳ hai ngày hút bùn m t lần Với thời gian lƣu đƣợc ta dễ d ng tính kích thƣớc bể nhƣ sau: V = m3 - Diện tích mặt bể lắng: S Q.(1 ).C , m2 Cth VL rong đó: S: Diện tích mặt bể lắng, m2 Q: ƣu lƣợng nƣớc vào xử lý, m3/h Co: Nồng đ bùn hoạt tính bể aerotank, mg/l Cth: Nồng đ bùn hoạt tính tuần hồn,mg/l Chọn Cth= 2500 mg/l VL: vận tốc lắng bề mặt phân chia ứng với nồng đ CL, m/h (lựa chọn VL =0,8 m/h) Vậy diện tích vùng lắng S = 3,0 m2 với hệ số an toàn k=1,2 K20 – Cao học Khoa học Môi tr-ờng Đại nhiên 49 học Khoa học Tự Luận văn Thạc sĩ Khoa học Quang Lê Xu©n ƣờng kính bể lắng D = 1,8 m Lựa chọn dạng bể lắng đứng hình vng có cạnh a = 1,8 m Chiều cao phần chứa nƣớc bể h = V / S = 1,41m Chiều cao phần trụ: 1,8 m Chiều cao máng thu nƣớc: hmt = 0,2m Chiều cao vùng phân phối: hpp=0,5m Chiều cao phần côn thu bùn: hcb = 1,5m Chiều cao bể lắng (chiều cao thông thủy 0,5m) 4,5 m Theo trạng thực tế bể, chọn bể lắng đứng hình vng với cạnh bể lắng a = 1,9m, đƣờng kính ống trung tâm 0,2m, chiều cao 4,5m e) Hồ sinh học tận dụng lại bể sinh học cũ Nhiệm vụ: Phân hủy thêm chất hữu nƣớc thải chứa nƣớc hệ thống có cố Ngồi có trồng thêm hệ thực vật thủy sinh để hấp thụ chất bẩn nƣớc Với tiêu chuẩn hồ sinh học tự nhiên thƣờng kéo dài từ từ 1-2 tháng Ta tận dụng bể lại để chuyển mục đích sử dụng thành hồ sinh học g) Bể khử trùng Nhiệm vụ: diệt vi khuẩn gây bệnh nƣớc thải đƣa nƣớc thải sau xử lý sinh học đạt QCVN 40:2011/BTNMT, C t B hơng thƣờng thời gian để hóa chất tiếp xúc với nƣớc thải làm cho vi khuẩn chết bất hoạt thƣờng kéo dài từ30- 1h l đảm bảo yêu cầu hòa tr n khử trùng Thực bể tận dụng lại với bể thiết kế zic zăc v có kích thƣớc nhƣ sau Vậy kích thƣớc bể 01 là: L x W x Hnƣớc (HXD) = 5.5 m x 2,25 m x1.5(1.8) m K20 – Cao häc Khoa học Môi tr-ờng Đại nhiên 50 học Khoa học Tự Luận văn Thạc sĩ Khoa học Quang Lê Xuân Thi gian lƣu kéo d i yêu cầu khơng ảnh hƣởng đến q trình khử trùng T ƣu= 9h thực tế lƣu đƣợc 9h trƣớc xả v o môi trƣờng Thiết bị cần trang bị:Hệ bơm định lƣơng hóa chất khử trùng:gồm m t bơm định lƣợng 0,2kw, Q = 30L/h M t bồn chứa hóa chất 1m3 sẵn có tận dụng lại, m t đ ng khấy đặt mặt bồn 0,75kW số vòng quay 60-100 vòng /phút trang bị toàn b h) ân phơi bùn Nhiệm vụ: lọc hết nƣớc có bùn lỗng v phơi khơ bùn ân phơi chia l m ba ngăn v đƣợc phơi luân phiên ịnh kỳ bóc lớp bùn khơ chở chơn lấp Trang thiết bị cần để cải tạo lại sân phơi: ải địa kỹ thuật, Hệ ống PVC D75 đục lỗ thu nƣớc đặt đáy sân phơi bùn ớp sỏi cát vàng hạt to để lọc: 60m3 15m3 sỏi 3.8 Chi phí vận hành hệ thống xử lý nƣớc thải: Nếu chƣa xét tới chi phí khấu hao sửa chữa, bảo dƣỡng trang thiết bị, nhân công, theo báo cáo vận hành trạm xử lý nƣớc thải nhà máy sữa E , để xử lý nƣớc thải với lƣu lƣợng 40m3/ngày tiền điện, hóa chất thực tế sử dụng hàng tháng vào khoảng từ 18 tới 22 triệu đồng Vậy chi phí để xử lý m3 nƣớc thải nằm khoảng 15.000 – 18.000 đồng Với phƣơng án phạm vi luận văn đƣa chi phí để xử lý thấp nhiều, cụ thể nhƣ sau: Danh mục thiết bi tiêu thụ điện sau cải tạo: TT Tên thiết bị Bơm chìm bể điều hịa Công suất ( kW.h) 0,75 K20 – Cao häc Khoa học Môi tr-ờng Đại nhiên 51 Ghi chỳ 01 chy học Khoa học Tự Luận văn Thạc sĩ Khoa học Quang TT Lê Xuân Cụng sut Tờn thit b Ghi ( kW.h) 01 dự phịng Máy thổi khí 3,0 Bơm bùn dƣ 0,4 Bơm định lƣợng 0,2 Thiết bị khác 1,0 Tổng c ng tiêu thụ/h 5,35 Tổng c ng tiêu thụ/ngày 107 01 chạy 01 dự phòng Ngày chạy 2h 01 chạy 01 dự phịng - Tổng chi phí điện năng: W = 107x2800 = 299.600 đồng - Chi phí hóa chất khử trùng: ịnh mức 25g/m3Ca(ClO)2 x 40 = kg.ngày x 12000 = 12.000 đồng - Tổng chi phí vận h nh: t = (299.600+12.000) x 30 = 9.348.000 đồng/tháng - Tổng mức đầu tƣ cải tạo (gồm đầu tƣ thiết bị mới, xây dựng, cải tạo bể) vào khoảng 600.000.000 đồng rên sở đó, chi phí xử lý nƣớc thải hệ thống sau cải tạo l : 7790đ/m3 K20 – Cao häc Khoa häc M«i tr-êng Đại nhiên 52 học Khoa học Tự Luận văn Thạc sĩ Khoa học Quang Lê Xuân KT LUN V KIN NGHỊ Kết luận - Qua kết phân tích nƣớc thải trình sản xuất cho thấy: nguyên nhân gây nhiễm cho nƣớc thải nhà máy sữa chất hữu dễ phân hủy Trong đó, h m lƣợng nitơ v photpho cao - Thực trạng hệ thống xử lý nƣớc thải Nhà máy sữa Elovi thu c Công Ty Cổ Phần Elovi Việt Nam cho thấy công nghệ xử lý nƣớc thải nhà máy khơng có khả xử lý triệt để nƣớc thải ngành sản xuất sữa Hệ thống trang thiết bị cũ, hỏng, không tự đ ng hóa mà sử dụng nhiều nhân cơng vận hành quản lý - Hiệu xử lý hệ thống thấp dễ dàng bị tải thời gian nh máy tăng gia sản xuất phục vụ thị trƣờng Khi mà vấn đề môi trƣờng l thách thức lớn cho việc phát triển Việt Nam nói chung Thái Ngun nói riêng việc nâng cấp, cải tạo hệ thống xử lý với đ tin cậy cao cần thiết Khuyến nghị Qua trình nghiên cứu trình xử lý nƣớc thải nhà máy sản xuất sữa thu c Công Ty Cổ Phần Elovi Việt Nam, luận văn đƣa m t số khuyến nghị sau: - ối với nhà máy sản xuất sữa thu c Công Ty Cổ Phần Elovi Việt Nam, so sánh hiệu xử lý qua năm cho thấy chất lƣợng xử lý giảm dần Vì vậy, nhà máy nên xử lý nƣớc thải theo hệ thống điều khiển tự đ ng để kiểm sốt hiệu xử lý mức cao Xây dựng hệ thống mái che cho bể aerotank để ổn định điều kiện môi trƣờng cho trình xử lý Nghiên cứu xây dựng hệ thống xử lý nitơ v photpho để nƣớc thải có chất lƣợng cao đáp ứng yêu cầu ngày cao bảo vệ môi trƣờng Việt am nhƣ mặt chung nƣớc phát triển giới K20 – Cao häc Khoa häc M«i tr-êng Đại nhiên 53 học Khoa học Tự Luận văn Thạc sĩ Khoa học Quang - Lê Xuân i vi vic xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải cho nhà máy sản xuất sữa nên xem xét việc áp dụng công nghệ kết hợp xử lý bể tuyển (DAF) bể hiếu khí (aerotank) thay xử lý hệ thống aerotank lắng kết hợp UASB aerotank Hệ thống aerotank lắng xử lý tốt chất hữu nhiên, sử dụng đơn lẻ hệ thống n y, thƣờng xử lý đạt 60 - 75% BOD, vậy, nƣớc thải đầu vào có tải hữu cao nƣớc thải khó đáp ứng tiêu chuẩn thải Hệ thống kết hợp UASB aerotank hiệu xử lý cao nhiên, q trình vận hành hệ thống lại có nhiều điểm hạn chế ó l khơng ổn định bể UASB, thời gian hoạt hóa bể UASB lâu (có thể kéo dài hàng tháng), vấn đề ô nhiễm mùi sinh trình xử lý bể UASB Hệ DAF aerotank giải vấn đề đặc biệt vấn đề nhiễm mùi Vì vậy, thiết nghĩ cần có nghiên cứu cụ thể việc ứng dụng công nghệ xử lý kết hợp xử lý tuyển (bể DAF) với xử lý vi sinh vật hiếu khí (bể aerotank) cho hệ thống xử lý nƣớc thải ây l vấn đề cần đƣợc xem xét m t cách đầy đủ nghiêm túc nhiễm môi trƣờng l vấn đề xúc khơng với c ng đồng mà cịn ảnh hƣởng không nhỏ tới hoạt đ ng sản xuất nhà máy chế biến thực phẩm K20 – Cao häc Khoa học Môi tr-ờng Đại nhiên 54 học Khoa học Tự Luận văn Thạc sĩ Khoa học Quang Lê Xuân TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Báo cáo tổng kết (2012; 2013;2014),Nhà máy sữa Elovi thu c Công Ty Cổ Phần Elovi Việt Nam Báo cáo Tổng kết (2014),Công Ty Cổ Phần Elovi Việt Nam Báo cáo Dự án đầu tƣ xây dựng (2002),Nhà máy sữa Elovi thu c Công Ty Cổ Phần Elovi Việt Nam Nguyễn Thị Mỹ Cẩm, 2007, Nâng cấp, cải tạo hệ thống xử lý nƣớc thải nhà máy sữa DIELAC – Khu cơngnghiệp Biên Hịa 1, ại Học Nơng Lâm TP HCM ức Bình, 2005, ánh giá hệ thống xử lý nƣớc thải Nhà máy sữa Nguyễn Trƣờng Thọ Nghiên cứu phƣơng án tạo bùn hoạt tính xử lý nƣớc thải nhà máy chế biến sữa ại học Nông Lâm TP HCM ê ăn át, 2007, Xử lý nƣớc thải giàu hợp chất itơ v Photpho, nh xuất khoa học tự nhiên công nghệ Hà N i Cao Thế Hà, Công nghệ môi trƣờng Nhà xuất ại học quốc gia Hà N i inh ải , 2009 Phƣơng pháp phân tích tiêu môi trƣờng ại học công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh Nguyễn Xn Hồn, Nghiên cứu xử lý Amonium nồng đ thấp nƣớc thải sinh hoạt phƣơng pháp MM X 10 Hoàng Huệ, 1996, Xử lý nƣớc thải, Nhà xuất Xây dựng, Hà N i 11 o ng ăn uệ Trần ức Hạ, (2002), hoát nƣớc (tập – xử lý nƣớc thải), Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà N i 12 Lƣơng ức Phẩm, 2003, Công nghệ xử lý nƣớc thải biện pháp sinh học Nhà xuất giáo dục 13 Nguyễn ăn Phƣớc, 2007, Xử lý nƣớc thải sinh hoạt công nghiệp phƣơng pháp sinh học,Nhà xuất xây dựng K20 – Cao häc Khoa häc Môi tr-ờng Đại nhiên 55 học Khoa học Tự Luận văn Thạc sĩ Khoa học Quang 14 Quyt nh s: 3399/Q -B Lê Xuân Phờ duyt quy hoch phỏt trin ngành công nghiệp chế biến sữa Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2025” 15 Trung tâm Quan trắc Kỹ thuật môi trƣờng Thái Nguyên (2012; 2013;2014), “Báo cáo chất lượng nước thải sản xuất cụm công nghiệp phía Nam Phổ Yên” 16 Lâm Xuân Thanh (2002), Công nghệ chế biến sữa sản phẩm từ sữa Nhà xuất khoa học kỹ thuật (197 trang) 17 LâmXnThanh(2003),Giáotrìnhcơngnghệchếbiếnsữavàcácsảnphẩm từ sữa, nhà xuất khoa học kỹthuật 18 Trịnh Xn Lai, 2013, Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nƣớc thải, Nhà xuất xây dựng 19 Tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia môi trƣờng 2011,Nhà xuất ao ng Xã H i 20 Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phƣớc Dân, 2008,Xử lý nƣớc thải đô thị công nghiệp Nhà xuất đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh Tiếng Anh 21 APHA 2012 Standard Methods for Examination ofWater and Wastewater 22thEdition 22 C.P Leslie Grady, Jr., Glen T Daigger, Henry C Lim, Biological Wastewater Treatment, 2nded., revised and expanded, Marcel Dekker, Inc - 1999 23 Davis, ML, dan Cornwell, DA, 1991 Introduction toEnvironmental Engineering 2nd ed New York : Mc Graw-Hill 24 Hammer, MJ, dan Hammer Jr., MJ 1996 Water and Wastewater Technology Third Edition USA : Prentince-Hall 25 Lee, CC 1999 Handbook of Environmental EngineeringCalculations USA : McGraw-Hill K20 – Cao häc Khoa học Môi tr-ờng Đại nhiên 56 học Khoa học Tự Luận văn Thạc sĩ Khoa học Quang Lê Xuân 26 Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering – Treatment, Disposal, Resuse, 3rded, McGraw – Hill International Editions, Cilvil Engineering series – 1994 27 J J Lee, (2002), Selective photocatalytic oxidation of NH to N2 on platinized TiO2 in water Environ Sci Technol Vol 36, pp 5462 – 5468 28 D K Lee, (2003), Mechanism and kinetics of the catalytic oxidation of aqueous amonia to molecular nitrogen Environ Sci Technol Vol 37, pp 574 K20 – Cao häc Khoa häc M«i tr-êng Đại nhiên 57 học Khoa học Tự ... luận văn với n i dung: ? ?Đánh giá thực trạng công nghệ xử lý nước thải nhà máy sản xuất sữa thuộc Công Ty Cổ Phần Elovi Việt Nam đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng? ? ?đánh giá yêu cầu bảo vệ môi... công nghệ xử lý nƣớc thải Mục tiêu nghiên cứu: - Thực trạng công nghệ hệ thống xử lý nƣớc thải Nhà máy sữa Elovi thu c Công Ty Cổ Phần Elovi Việt Nam - ề xuất giải pháp phù hợp nâng cao hiệu xử lý. .. lý - ánh giá hiệu xử lý nƣớc thải hệ thống xử lý nƣớc thải nhà máy sản xuất sữa thu c Công Ty Cổ Phần Elovi Việt Nam - Giải pháp để nâng cao hiệu trình xử lý nƣớc thi K20 Cao học Khoa học Môi