NGHIÊN CỨU CẢI TẠO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỰC PHẨM TỪ TINH BỘT CÔNG SUẤT 300M3NGÀY.ĐÊM CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN THỰC PHẨM MINH DƯƠNG

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU CẢI TẠO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỰC PHẨM TỪ TINH BỘT CÔNG SUẤT 300M3/NGÀY.ĐÊM CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN THỰC PHẨM MINH DƯƠNG CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MƠI TRƯỜNG ĐỒN VĂN CHUNG HÀ NỘI, NĂM 2017 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU CẢI TẠO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỰC PHẨM TỪ TINH BỘT CÔNG SUẤT 300M3/NGÀY.ĐÊM CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN THỰC PHẨM MINH DƯƠNG ĐỒN VĂN CHUNG CHUN NGÀNH: KHOA HỌC MƠI TRƯỜNG MÃ SỐ: 60440301 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LÊ NGỌC THUẤN HÀ NỘI, NĂM 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học độc lập riêng tôi, đƣợc hƣớng dẫn trực tiếp TS Lê Ngọc Thuấn- Giảng viên Khoa Môi trƣờng - Trƣờng Đại học Tài nguyên Môi trƣờng Hà Nội Các số liệu sử dụng phân tích luận văn có nguồn gốc rõ ràng, công bố theo quy định Các kết nghiên cứu luận văn tơi tự tìm hiểu, phân tích cách trung thực, khách quan phù hợp với thực tiễn vấn đề nghiên cứu Các kết chƣa đƣợc công bố nghiên cứu khác Hà Nội, ngày 01 tháng 12 năm 2017 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Đoàn Văn Chung ii LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình nghiên cứu hồn thành luận văn này, tơi nhận đƣợc hƣớng dẫn, đóng góp ý kiến bảo tận tình Thầy Cơ giáo, gia đình bạn bè Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc xin đƣợc bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới tất ngƣời Xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô giáo môn Công Nghệ Kỹ Thuật Môi Trƣờng, Thầy, Cô giáo khoa Môi Trƣờng - Trƣờng Đại Học Tài Nguyên Môi Trƣờng Hà Nội đã truyền đạt cho nhiều kiến thức giúp tơi có đƣợc sở lý thuyết vững để vận dụng vào thực tế tạo điều kiện thuận lơ ̣i giúp đỡ quá triǹ h nghiên cứu và hoàn thành nghiên cứu Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy TS Lê Ngọc Thuấn đã hế t lòng giúp đỡ, dạy bảo, đô ̣ng viên và ta ̣o mo ̣i điề u kiê ̣n thuâ ̣n lơ ̣i cho ś t quá trình nghiên cứu và hoàn thành nghiên cứu Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầ y, Cô hô ̣i đồ ng chấ m luận văn đã cho nhƣ̃ng đóng góp quý báu để hoàn chin ̉ h luận văn đƣợc tốt Đặc biệt, xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Ban lãnh đạo Công ty Cổ phần Thực phẩm Minh Dƣơng tạo điều kiện giúp đỡ, hỗ trợ kinh phí thực nghiên cứu cung cấp thông tin, số liệu liên quan, để tơi hồn thành nghiên cứu Cuối xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình bạn bè, ln tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ động viên suốt trình nghiên cứu hồn thành nghiên cứu Tơi xin chân thành cảm ơn Hà Nội, ngày 01 tháng 12 năm 2017 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Đoàn Văn Chung iii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii MỤC LỤC iii Tóm tắt luận văn vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ix MỞ ĐẦU 1 ĐẶT VẤN ĐỀ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM Ở VIỆT NAM VÀ VẤN ĐỀ Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG 1.1.1 Giới thiệu chung 1.1.2 Hiện trạng môi trƣờng ngành CNCBTP từ tinh bột 1.2.3 Ơ nhiễm mơi trƣờng nƣớc thải ngành CNCBTP từ tinh bột 10 1.2.TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CPTP MINH DƢƠNG 12 1.2.1 Thông tin chung 12 1.2.2 Vị trí địa lý quy mô Công ty CPTP Minh Dƣơng 13 1.2.3 Đặc thù sản xuất Công ty Cổ phần Thực phẩm Minh Dƣơng 16 1.2.4 Hiện trạng môi trƣờng Công ty CPTP Minh Dƣơng 17 1.3 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI NGÀNH CÔNG NGHỆP CHẾ BIẾN THỰC PHẨM 19 1.3.1 Điều hòa lƣu lƣợng nồng độ nƣớc thải 20 1.3.2 Xử lý nƣớc thải phƣơng pháp học 21 1.3.3 Xử lý nƣớc thải phƣơng pháp hóa lý 23 1.3.4 Xử lý nƣớc thải phƣơng pháp hóa học 24 iv 1.3.5 Xử lý nƣớc thải phƣơng pháp sinh học 25 1.4 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN THỰC PHẨM 32 CHƢƠNG II: ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34 2.1 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 34 2.2 PHẠM VI NGHIÊN CỨU 34 2.3 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34 2.3.1 Phƣơng pháp điều tra, tổng hợp số liệu kế thừa 34 2.3.2 Phƣơng pháp tham khảo ý kiến chuyên gia 34 2.3.3 Phƣơng pháp khảo sát, lấy mẫu phân tích mẫu 35 2.3.4 Phƣơng pháp thực nghiệm cơng trình điều kiện thí nghiệm 43 2.3.5 Phƣơng pháp thể vẽ 44 2.3.6 Phƣơng pháp thống kê, xử lý số liệu đánh giá 44 CHƢƠNG III:KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 46 3.1.HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI CỦA CÔNG TY CPTP MINH DƢƠNG 46 3.1.1 Các nguồn phát sinh nƣớc thải tổng lƣu lƣợng nƣớc thải 46 3.1.2 Thành phần, tính chất nƣớc thải 47 2.1.3 Đánh giá công nghệ xử lý nƣớc thải Công ty CPTP Minh Dƣơng 48 3.2 NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI TẠI CÔNG TY CPTP MINH DƢƠNG 59 3.2.1 Cơng trình nghiên cứu 59 3.2.2 Vận hành cơng trình thử nghiệm 63 3.2.3 Kết nghiên cứu từ cơng trình nghiên cứu 66 3.3 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI 72 3.3.1 Đề xuất công nghệ xử lý nƣớc thải 72 3.3.2 Tính tốn hạng mục cơng trình theo phƣơng án đề xuất 76 v 3.3.3 Đề xuất hƣớng cải tạo hệ thống xử lý nƣớc thải theo trạng hệ thống xử lý nƣớc thải Công ty CPTP Minh Dƣơng 89 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 94 KẾT LUẬN 94 KIẾN NGHỊ 94 Tài liệu tham khảo 96 Phụlục 98 vi Tóm tắt luận văn Họ tên học viên : Đoàn Văn Chung Lớp CH2AMT : Cán hƣớng dẫn : TS Lê Ngọc Thuấn Tên đề tài Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nƣớc thải chế biến : thực phẩm từ tinh bột công suất 300 m3/ngày.đêm Công ty Cổ phần Thực phẩm Minh Dƣơng Tóm tắt : Trên sở phân tích mẫu nƣớc thải, chế độ vận hành thực tế hệ thống xử lý nƣớc thải Công ty Cổ phần Thực phẩm Minh Dƣơngvà nghiên cứu thiết kế, luận văn đề xuất đƣợc phƣơng án cải tạo tính tốn kích thƣớccác cơng trình thống xử lý nƣớc thải với công suất 300 m3/ngày.đêm phù hợp với tính chất nƣớc thải điều kiện liên quan đến tiềm Cơng ty Ngồi cịn góp phần nâng cao hiệu xử lý nƣớc thải tiết kiệm đƣợc chi phí vận hành Từ khóa : tính chất nƣớc thải, xử lý nƣớc thải, hiệu xử lý Summary : Based on the analysis of wastewater samples, the actual operating mode of the wastewater treatment system in Minh Duong Foodstuffs Joint Stock Company and the design studies, the dissertation proposal for improvement and calculation of the size The size of the works of waste water treatment system with the capacity of 300 m3/day The night is suitable with the wastewater quality and conditions related to the potential of the company It also contributes to improve wastewater treatment efficiency and save operating costs Key words efficiency : wastewater quality, wastewater treatment, treatment vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀCHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Giải thích BOD5 Biochemical Oxygen Demand (Nhu cầu oxy sinh hóa) COD Chemical Oxygen Demand(Nhu cầu oxy hóa học) CTR Chất thải rắn CTNH Chất thải nguy hại DO Dissolved Oxygen (Oxy hịa tan) CNCBTP Cơng nghiệp chế biến thực phẩm CPTP Cổ phần thực phẩm CTNH Chất thải nguy hại SBR Sequencing batch reactor SCR Song chắn rác SS Suspended Solids (Chất rắn lơ lửng) PAC Poly Aluminium Chloride QCVN Quy chuẩn Việt Nam QCTĐHN Quy chuẩn thủ đô Hà Nội VSV Vi sinh vật XLNT Xử lý nƣớc thải viii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Số bảng biểu Tên bảng Trang Bảng 1.1 Các tiêu ô nhiễm nƣớc thải đặc trƣng Công ty Thực 11 phẩm Tân Tân Bảng 1.2 Các tiêu ô nhiễm nƣớc thải đặc trƣng Công ty 12 TNHH Thực phẩm Hồng Thái Bảng 1.3 Quy mơ diện tích mặt Công ty CPTP Minh 14 Dƣơng Bảng 1.4 Kết phân tích chất lƣợng nƣớc thải đổ vào nguồn 19 tiếp nhận Công ty CPTP Minh Dƣơng Bảng 2.1 Vị trí, số lƣợng mẫu tiêu phân tích mẫu 35 Bảng 2.2 Phƣơng pháp thiết bị phân tích mẫu 35 Bảng 2.3 Bảng 3.1 36 Bảng 3.3 Lƣợng mẫu phân tích BOD5 theo dải đo Chỉ tiêu ô nhiễm nƣớc thải làm sạch, xử lý nguyên liệu đầu vào Kết phân tích chất lƣợng nƣớc thải đầu vào Công ty CPTP Minh Dƣơng Hiệu xử lý cơng trình xử lý học, hóa lý Bảng 3.4 Hiệu xử lý bể SBR 55 Bảng 3.5 Bảng 3.6 57 Bảng 3.7 Chất lƣợng nƣớc thải thực tế sau ao sinh thái Hiệu suất xử lý trung bình hệ thống xử lý nƣớc thải đợt phân tích Kết thí nghiệm giai đoạn thích nghi Bảng 3.8 Kết thí nghiệm giai đoạn xử lý, thử nghiệm 68 Bảng 3.9 Hiệu xử lý thông số mơ hình bể yếm khí 71 Bảng 3.10 Hiệu suất xử lý pH SBR 71 Bảng 3.11 Hiệu suất xử lý SS bể SBR 71 Bảng 3.12 Hiệu suất xử lý COD bể SBR 71 Bảng 3.13 Hiệu suất xử lý BOD5 bể SBR 71 Bảng 3.14 Hiệu suất xử lý tổng N bể SBR 72 Bảng 3.15 Hiệu suất xử lý tổng P bể SBR 72 Bảng 3.16 Thông số nƣớc thải đầu vào hệ thống xử lý nƣớc thải 73 Bảng 3.2 47 49 54 57 67 85 - Thông số đầu ra: + BOD5 vào = 50 mg/l (theo QCTĐHN 02:2014/BTNMT) + SS = 100 mg/l (theo QCTĐHN 02:2014/BTNMT) - Nồng độ bùn hoạt tính đầu vào bể X0 = - Thời gian lƣu bùn (tuổi bùn) 𝜃𝑐 = 10 ngày - Tỷ lệ F/M = 0,05 ngày-1 - Hệ số sản lƣợng bùn Y =0,46mgVSS/mg BOD5 - Nồng độ bùn hoạt tính lơ lửng trì bể X = 3.500 mg/l - Độ tro cặn Z = 0,3 mg/mg - Nhiệt độ nƣớc thải t = 30oC - Chỉ số thể tích bùn SVI = 150ml/g - Chất lơ lửng nƣớc thải đầu chứa 30 mg/l cặn sinh học 65% chất có khả phân hủy sinh học - Nồng cặn lắng trung bình dƣới đáy bể Xs = 10.000 mg/l - mgO2 tiêu thụ/mg tế bào bị oxy hóa = 1,42  Tính tốn - Căn theo trình nghiên cứu thực tế vận hành bể SBR sử dụng nƣớc đầu vào sau mơ hình thử nghiệm bể UASB số thơng số lựa chọn tính toán dựa kết thực tế theo dõi mà nghiên cứu đƣợc: + Thời gian bơm nƣớc vào: 3h + Thời gian sục khí: 5h + Thời gian lắng rút nƣớc: 2h + Thời gian rút bùn: 0,5h + Tổng thời gian cho chu kỳ hoạt động 10,5h + Tỷ lệ thể tích bể chứa bùn 50% = thể tích chứa nƣớc xử lý - Chọn bể hoạt động theo kiểu xoay vòng - Số chu kỳ hoạt động bể ngày n= 24 10,5 = 2,3 chu kỳ/ngày 86 - Tổng số chu kỳ làm việc bể: N = 2,3×4 = 9,2 chu kỳ/ngày - Thể tích làm đầy chu kỳ bể: 300 V= - 9,2 Hàm lƣợng chất rắn lơ lửng thể tích bùn lắng Xb = - = 32,6 m3 1.000 ×1.000 1.000.000 𝑆𝑉𝐼 = 150 = 6.666,7 mg/l Xét theo cân khối lƣợng VT × X = Vx× Xb  Vx = X = 3.500 = 0,525 V T X b 6.666,7 - Cần thêm khoảng 30% nƣớc phía để bùn bể khơng bị tháo theo rút nƣớc 0,525× 1,3 = 0,68  V VT - Thể tích bể SBR VT = - = – 0,68 = 0,32 = 0,3 V 32,6 = 0,3 0,3 = 108,7 = 110 m3 Chọn bể có chiều cao h = 4,5 m, chiều cao bảo vệ hbv = 0,3 m H = h + hbv = 4,5 + 0,3 = 4,8 m - Diện tích bể S= - V T 110 H = 4,8 = 22,9 = 23 m2 Chọn bể có chiều dài chiều rộng: B × L = 3,5× 6,8 m  Xác định BOD5 nƣớc thải đầu - Tổng BOD5 = BOD5 hòa tan - BOD5 cặn lơ lửng - Hàm lƣợng cặn sinh học có khả phân hủy sinh học đầu 20 × 0,65 = 13 mg/l - Hàm lƣợng BOD chất lơ lửng có khả phân hủy sinh học đầu 13 g/l× 1,42 mg O2 tiêu thụ/mg tế bào oxy hóa = 18,46 mg/l  Tính tốn lƣợng bùn hoạt tính sinh ngày 87 - Hệ số sản lƣợng quan sát (tốc độ tăng trƣởng bùn) 𝑌𝑜𝑏𝑠 = - 𝑌 1+𝑘 𝑑 ×𝜃𝑐 = 0,46 1+0,05×10 = 0,307 mgVSS/mgBOD5 Lƣợng bùn hoạt tính sinh ngày theo VSS 𝑃𝑥(𝑉𝑆𝑆) = 𝑌𝑜𝑏𝑠 × 𝑄 × 𝑆0 − 𝑆 = 0,307 × 300 × (750 – 50) = 64.470 g = 64,5 kg/ngày Trong đó: S0 - Nồng độ BOD5 đầu vào S - Nồng độ BOD5 đầu - Tổng lƣợng bùn sinh theo SS ngày Pss = Px 1−z = 64,5 1−0,3 = 92,1 kg/ngày  Tổng lƣợng bùn dƣ cần xử lý ngày - Lƣợng bùn dƣ cần xử lý (Gb) = tổng lƣợng bùn – lƣợng bùn trơi khỏi bể = 92,1 – 30 × 60 × 10-3 = 90,3 kg/ngày - Thể tích cặn chiếm chỗ sau ngày Vb = - 90,3 = 1,02 × X s 1,02 × 10.000 1.000 = 8,85 m3/ngày Chiều cao cặn lắng bể hb = - Gb Vb = 8,85 × S × 23 = 0,19 m Thể tích bùn phải xả bể (để lại 30%) Vb = 0,7× hb × S = 0,7 × 0,19 × 23 = 3,059 m3  Lƣợng khơng khí cần thiết - Tỉ lệ BOD5/COD = 0,75 - Nhu cầu Oxy cho trình: MO = 𝑄×(𝑆0 −𝑆) 300 × (750 −50) 1000 × f 1000 × 0,75 – ( 1,42× 𝑃𝑥(𝑉𝑆𝑆) ) = = 188,41 kgO2/ngày - Lƣợng oxy cần thiết cho điều điện thực tế: – ( 1,42 × 64,5 ) 88 𝐶𝑠 MO tt =𝑀𝑂2 × × 𝛽 × 𝐶𝑠 −𝐶 1,024 × 𝑇−20 𝛼 Trong đó: + Cs: hàm lƣợng oxy bão hòa nƣớc, C2 = 9,08 mg/l + C: hàm lƣợng oxy hịa tan trì bể, C = mg/l + 𝛽: hệ số điều chỉnh sức căng bề mặt, 𝛽 nƣớc thải = + 𝛼: hệ số điêu chỉnh oxy hòa tan, 𝛼 = 0,7 (𝛼 = 0,6 - 0,94) MO tt =188,4 × - 9,08 × 9,08 −2 × 1,024 30−20 × 0,7 = 272,3 kgO2/ngày Cơng suất hịa tan thiết bị: OU = O h = ×4,8 = 33,6 gO2/m3 Trong đó: Ou = gO2/m3đối với hệ thống phân phối bọt khí nhỏ - Lƣợng khí cần thiết: Mkk = M O tt 𝑂𝑈 ×𝑓= 272,3 33,6 ×10−3 × 1,5 = 12.156,3 m3/ngày.đêm = 506,5 m3/h = 8,4 m3/p = 0,14 m3/s Trong đó: f hệ số an tồn, f = 1,5 - Áp lực máy thổi khí Hct = H + hd + hc + hf = 4,8 + 0,4 + 0,5 = 5,7 m Trong đó: hd, hc- Tổn thất áp lực ma sát dọc theo chiều dài đường ống dẫn tổn thất cục điểm uốn ( hd + hc≤0.4 m), chọn hd + hc = 0.4 m hf - Tổn thất qua hệ thống phân phối khí ( hf≤ 0.5 m), chọn hf = 0.5m H - Độ sâu ống phân phối khí, lấy chiều cao cơng tác bể - Áp lực thổi khí tính theo Atmotphe Pm = - Hct 10,12 = 5,7 10,12 = 0,56 atm Công suất máy nén khí: N= Trong đó: G × R × T1 29,7 × n × e × P2 n P1 −1 89 G - Trọng lƣợng dòng khơng khí G = Mkk× ρkhi = 0,14×1,3 = 0,182 kg/s ρkhi: Khối lƣợng riêng khơng khí, ρkhi =1,3 kg/m3 R: Hằng số khí, R = 8,314 KJ/K.moloK T1 : Nhiệt độ tuyệt đối khơng khí đầu vào, T1 = 273 + 26 = 299oK P1: Áp suất tuyệt đối khơng khí đầu vào, P1 = atm P2: Áp suất tuyệt đối khơng khí đầu P2 = Pm + = 0,56 + =1,56 atm n= K−1 K = 0,283 (K = 1,395) 29,7: Hệ số chuyển đổi e: Hiệu suất máy (e = 0.7 - 0.8), chọn e = 0.8 N= - 0,182 × 8,314 × 299 29,7 × 0,283 × 0,8 × 1,56 0,283 − = 9,02 KW Cơng suất thật máy nén khí N‟ N‟ = N × 1,2 = 9,02 × 1,2 = 10,8 KW 3.3.3 Đề xuất hƣớng cải tạo hệ thống xử lý nƣớc thải cứtheo trạng hệ thống xử lý nƣớc thải Công ty CPTP Minh Dƣơng Theo nhƣ tính kết tính tốn tất cơng trình hệ thống xử lý Cơng ty đảm bảo đáp ứng thể tích chứa xử lý hiệu toàn bị nƣớc thải nhƣ mở rộng quy mô sản xuất Tuy nhiên, theo nhƣ đề xuất cần bổ sung thêm cơng trình bể yếm khí để tăng hiệu xử lý tồn hệ thống Để tiến hành xây dựng thêm bể yếm khí tăng hiệu xử lý tồn hệ thống xử lý nƣớc thải cần nghiên cứu lựa chọn vị trí xây dựng bể Dựa quỹ đất trạng cơng trình xử lý nƣớc để tiến hành xây dựng bể yếm khí Hiện hệ thống ao sinh thái Công ty tích lớn để tiết kiệm chi phí xây dựng bể yếm khí sửa chữa, cải tạo tận dụng ao sinh thái để làm bể yếm khí 90 Theo nhƣ tính tốn để xử lý đƣợc lƣợng nƣớc thải lớn mở rộng quy mô sản xuất Công ty 300 m3/ngày bể yếm khí phải tích 380 m3 Sử dụng ao hệ thống ao sinh thái để tiến hành sửa chữa, cải tạo thành bể yếm khí Bể chia làm đơn nguyên làm việc nối tiếp Hiện xây dựng cơng trình với thể tích bể 152 m3 coi nhƣ đơn nguyên bể yếm khí Theo nhƣ tính tốn cần thêm bể yếm khí tích 230 m3 để xử lý hết nƣớc thải với lƣu lƣợng lớn mở rộng quy mơ sản xuất Bể yếm khí Hình 3.11: Vị trí sửa chữa, cải tạo ao sinh thái thành bểyếm khí Dựa vào kích thƣớc thực tế ao sinh thái kích thƣớc thể tích đơn ngun cịn lại bể yếm khí 2: - Chiều cao: 3,7 m - Chiều dài: 11,5 m - Chiều rộng: 5,5 m a) Bể yếm khí  Ống phân phối nước vào Nƣớc từ dƣới lên vào bể Sử dụng ống phân phối nƣớc (ống nhựa PVC D110) ống nhánh đặt dọc theo chiều rộng bể (ống nhựa PVC D90) 91 Hệ thống ống nhánh đặt cách đáy bể 10 cm, ống nhánh đặt cách 1,8 m cách tƣờng 0,87 m Hệ thống ống đặt cách đáy bể 20 cm Mỗi ống nhánh có chiều dài 4,1 m Ống nhánh đƣợc bịt đầu đục lỗ bên đối diện nhau, kích thƣớc lỗ D20 mm, khoảng cách lỗ 10 cm  Giá thể vi sinh Chọn chiều cao lớp giá thể vi sinh cao 1,5 m Giá thể vi sinh đƣợc đặt cách đáy bể 1,2 m Giá thể sử dụng giá thể dạng tổ ong, màu suốt, vật liệu nhựa PVC, độ rỗng 95%  Giá đỡ giá thể vi sinh Trong trình xử lý vi sinh yếm khí có xảy q trình, bao gồm thủy phân, axit hóa, acetat hóa methan hóa Trong giai đoạn phân hủy có biến động lớn pH, pH nƣớc cao có tính ăn mịn Vật liệu sử dụng làm giá đỡ làm inox Để đảm bảo giá thể không bị bẹp lớp giá thể đè lên vi sinh bám vào giá thể chọn tầng giá đỡ vi sinh + Tầng 1: cách đáy 1,2 m + Tầng 2: cách tầng 1,4 m Để đảm bảo tầng giá thể vi sinh thứ khơng bị bể có nƣớc có sinh từ q trình xử lý cần lắp đặt thêm đỡ phía  Ỗng dẫn nước Nƣớc sau xử lý qua bể yếm khí lên phía Ống đƣợc đặt cách mép bể 25 cm Ống dẫn nƣớc đƣợc đặt đối diện với ống dẫn nƣớc vào bể Để tránh có tƣợng có màng, vật chất lớn khí thải sinh theo đƣờng nƣớc thải khỏi vể đầu ống dẫn nƣớc (phía bên bể) có lắp cút  Nắp đạy thu khí Sử dụng nắp đạy bê tơng cốt thép có chiều dày 10 mm 92 Ngồi nắp bể cần bố trí cửa thăm để kiểm tra pH đặt bơm hút bùn Cửa thăm đƣợc đặt gần đƣờng nƣớc ra, có kích thƣớc 70 × 70 cm Tính từ vị trí cửa thăm đến đáy bể không lắp đặt giá thể vi sinh Sử dụng ống nhựa PVC có D50 để thu khí sinh từ q trình xử lý Ống thu khí đƣợc lắp đặt vị trí có khoảng cách tính từ đầu dọc theo chiều dài bể, ống cách m Đƣờng ống thu khí có khóa đƣợc đƣa sang lò để phục vụ cho sản xuất  Bơm bùn đáy Đáy bể yếm khí đƣợc xây dốc từ phía với độ nghiêng 2% bể Giữa bể đƣợc xây rãnh dọc theo chiều dài bể, rãnh có kích B × h = 30 ×15 cm, rãnh đƣợc xây dốc 1% phía, phía cuối rãnh xây hố ga có kích thƣớc B × L × h = 50 × 50 × 30 cm Sử dụng bơm tõm để bơm bùn đáy cần thiết  Thiết bị chứa dinh dưỡng cho hệ vi sinh Hàm lƣợng N, P nƣớc thải theo kết phân tích tính tốn không đẩm bảo đƣợc tỉ lệ COD: N: P bể yếm khí nên cần bổ sung thêm N, P cho q trình xử lý Sử dụng phuy nhựa tích 200 lít, có khóa để pha chứa dinh dƣỡng bổ sung cho bể yếm khí thử nghiệm Có thể bổ sung dinh dƣỡng từ đầu bể yếm khí theo lƣu lƣợng thơng số COD nƣớc thải đầu vào mà không cần bổ sung bể yếm khí Hình 3.12: Chia đơn nguyên bể yếm khí 93 b) Bể yếm khí Giữ nguyên cấu tạo ban đầu trình bể thử nghiệm Chỉ thay cải tạo số chi tiết sau:  Nắp đạy thu khí Sử dụng nắp đạy bê tơng cốt thép có chiều dày 10 mm Ngồi nắp bể cần bố trí cửa thăm để kiểm tra pH đặt bơm hút bùn Cửa thăm đƣợc đặt gần đƣờng nƣớc ra, có kích thƣớc 70 × 70 cm Tính từ vị trí cửa thăm đến đáy bể khơng lắp đặt giá thể vi sinh Sử dụng ống nhựa PVC có D50 để thu khí sinh từ q trình xử lý Ống thu khí đƣợc lắp đặt vị trí, trung tâm bể Đƣờng ống thu khí có khóa đƣợc nối với ống thu khí từ bể yếm khí đƣợc đƣa sang lò để phục vụ cho sản xuất Đoạn ống thi khí đƣa vào lo đƣợc nối thay đƣờng ống thép  Thiết bị chứa dinh dưỡng cho hệ vi sinh Hàm lƣợng N, P nƣớc thải theo kết phân tích tính tốn khơng đảm bảo đƣợc tỉ lệ COD: N: P bể yếm khí nên cần bổ sung thêm N, P cho trình xử lý Sử dụng phuy nhựa tích 200 lít, có khóa để pha chứa dinh dƣỡng bổ sung cho bể yếm khí c) Bể trung gian - Căn theo ao sinh thái chọn chiều dài bể trung gian 5,5 m; chiều rộng 1,0 m chiều cao 3,7 m - Thể tích chứa bể trung gian Vc = 5,5× 1,0 × 3,7 = 20,35 m3 - Tại bể trung gian lắp đặt bơm có lƣu lƣợng bơm trung bình khoảng 13 m3/h để bơm nƣớc từ bể trung gian lên bể SBR 3.3.4 Khái tốn kinh tế chi phí xử lý nƣớc thải theo phƣơng án đề xuất Chi phí xây dựng Bảng 3.18: Khái toán kinh tế xây dựng cải tạo hệ thống 94 STT Tổng Đơn vị Hạng mục Bể yếm khí Bể trung gian 580.175.000 m3 m3 Số lƣợng 380 20,35 Giá khái toán Đơn giá Thành tiền (VNĐ) 1.500.000 570.000.000 500.000 10.175.000 Chi phí hóa chất vận hành: Chi phí hóa chất vận hành hệ thống đƣợc lấy theo chi phí Cơng ty - Chi phí vật tƣ + PAC = 0,225 kg/m3 = 1.575 đồng + Polyme = 0,002 kg/m3 = 268,4 đồng + Ure = 0,02 kg/m3 = 180 đồng + DAP = 0,0075 kg/m3 = 120 đồng + Vôi = 0,1 kg/m3 = 750 đồng + Vi sinh = 0,0005 kg/m3 = 385 đồng Tổng chi phí vật tƣ = 3.278,4 đồng/m3 - Chi phí điện : 1,5 kw/m3 = 1.700 × 1,5 = 2.550 đồng/m3 - Chi phí nhân cơng: 1.534 đồng/m3 Giá thành cho việc xử lý m3 nƣớc thải (với hạn sử dụng 10 năm) Gxlnt = 2.550 + 1.534 + 3.278,4 + = 7.892,2 (đồng/m3) 95 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Công ty Cổ phần Thực phẩm Minh Dƣơng từ đầu tƣ xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải từ vào hoạt động sản xuất Tổng lƣu lƣợng nƣớc thải Công ty khoảng 200 m3/ngày tƣơng lai Công ty mở rộng quy mơ sản xuất tổng lƣợng nƣớc thải phát sinh tăng lên thành 300 m3/ngày Toàn nƣớc thải phát sinh từ hoạt động sản xuất sinh hoạt Công ty đƣợc thu gom xử lý toàn Hệ thống xử lý nƣớc thải Công ty đảm bảo xử lý hiệu thông số ô nhiễm đặc trƣng nƣớc thải Công ty Tuy nhiên, q trình xử lý cơng trình xử lý nƣớc thải phƣơng pháp sinh học hiếu khí thƣờng xuyên xảy tƣợng vi sinh bị sock tải Hàm lƣợng hữu cao gây ảnh hƣởng đến hiệu xử lý vi sinh hiếu khí Để xử lý hiệu cần tăng thời gian lƣu nƣớc cơng trình sinh học hiếu khí gây ảnh hƣởng đến hiệu toàn hệ thống Trên sở khảo sát đánh giá toàn diện thực trạng hoạt động hệ thống xử lý nƣớc thải Công ty CPTP Minh Dƣơng q trình nghiên cứu mơ hình bể yếm khí thử nghiệm, phƣơng án xử lý nƣớc thải đƣợc đề xuất bổ sung thêm cơng trình xử lý sinh học yếm khí trƣớc cơng trình hiếu khí tận dụng đƣợc cơng trình Cơng ty giảm tải cho cơng trình xử lý hiếu khí, tiết kiệm chi phí vận hành mở rộng quy mơ sản xuất Quy trình cơng nghệ cải tạo đƣợc đề xuất tƣơng đối đơn giản mặt thi công lắp đặt nhƣ vận hành, chi phí cải tạo thấp, tận dụng đƣợc diện tích xây dựng hệ thống xử lý cũ, giúp nâng cao hiệu xử lý nƣớc thải Với dây chuyền công nghệ cải tạo đề xuất trên, đƣợc áp dụng vận hành phƣơng án hệ thống xử lý nƣớc khơng cịn cố nêu tồn lƣợng nƣớc thải sinh hoạt sản xuất đƣợc xử lý đạt tiêu chuẩn chất lƣợng Quy chuẩn kỹ thuật nƣớc thải công nghiệp địa bàn thủ đô Hà Nội QCTĐHN 02:2014/BTNMT/B KIẾN NGHỊ Để nâng cao hiệu xử lý nƣớc thải không gặp cố trình vận 96 hành hệ thống xử lý nƣớc thải cơng trình xử lý sinh học Công ty CPTP Minh Dƣơng cần cải tạo hệ thống xử lý nƣớc thải theo nhƣ nghiên cứu Các nhà máy sản xuất thực phẩm nói chung Cơng ty CPTP Minh Dƣơng nói riêng cần quan tâm đến việc áp dụng sản xuất nhằm giảm thiểu ô nhiễm nguồn Nâng cao hiệu sản xuất, giảm lƣu lƣợng nồng độ nƣớc thải Không ngừng nâng cao lực vận hành hiểu biết môi trƣờng đội ngũ, phân phụ trách mơi trƣờng nói chung nhân cơng trực tiếp vận hành hệ thống xử lý nƣớc nói riêng 97 Tài liệu tham khảo I Tiếng việt [1] Công ty Cổ phần Thực phẩm Minh Dƣơng (10/2016, 04/2017), Báo cáogiám sát môi trường định kỳ [2] Công ty Cổ phần Thực phẩm Minh Dƣơng (2015), Lưu đồ sản xuất mạch nha, MD, đường glucose, bún mỳ gạo, miến loại [3] Công ty Cổ phần Thực phẩm Minh Dƣơng (01-03/2017), Nhật ký vận hành hệ thống xử lý nước thải [4] Quy chuẩn Thủ đô Hà Nội QCTĐHN 02:2014/BTNMT, Quy chuẩn Kỹ thuật nước thải công nghệ địa bàn Thủ đô Hà Nội [5] Tiêu Chuẩn Việt Nam TCVN 51:1984/BXD, Thoát nước - Mạng lưới cơng trình bên ngồi - Tiêu chuẩn thiết kế [6] Tiêu Chuẩn Xây Dựng Việt Nam TCXDVN 51:2008/BXD, Thoát nước Mạng lưới cơng trình bên ngồi - Tiêu chuẩn thiết kế [7] Tiêu Chuẩn Quốc Gia TCVN 7957:2008/BTNMT, Thốt nước - Mạng lưới cơng trình bên ngồi - Tiêu chuẩn thiết kế [8] Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (2002), Công nghệ xử lý nước thải, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [9] Trịnh Xuân Lai Nguyễn Trọng Dƣơng (2005), Xử lý nước thải công nghiệp, Nhà xuất xây dựng [10] Trịnh Xuân Lai (2009), Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải, NXB Xây dựng [11] Trịnh Xuân Lai (2015), Vận hành thiết kế nâng cấp công trình xử lý nước thải phương pháp bùn hoạt tính, NXB Xây dựng [12] Trần Hiếu Nhuệ (2001), Thốt nước xử lý nước thải công nghiệp, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [13] Nguyễn Xuân Nguyên (2003), Nước thải công nghệ xử lý nước thải, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [14] Lƣơng Đức Phẩm (2002), Công nghệ xử lý nước thải phương pháp sinh học, NXB Giáo dục [15] Hoàng Huệ (2005), Xử lý nước thải, Nhà xuất Xây dựng 96 [16] Nguyễn Văn Phƣớc (2014), Công nghệ xử lý nước thải phương pháp sinh học, NXB Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh 98 [17] Lâm Minh Triết (chủ biên), Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phƣớc Dân (2006), Xử lý nước thải đô thị công nghiệp, NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM [18] Lâm Minh Triết – Trần Hiếu Nhuệ (2015), Xử lý nước thải tập 1, tập 2, Nhà xuất xây dựng [19] Nguyễn Văn Sức (2012), Công nghệ xử lý nước thải, NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM II.Tiếng anh [20].Mustafa Evren Ersahin, Hale Ozgun,Recep Kaan Dereli İzzet Ozturk (2012), Anaerobic Treatment of Industrial Effluents: An Overview of Applications, Istanbul Technical University, Turkey [21] Sunil K Gupta (2005), Treatment of Pharmaceutical Wastes, Indian Institute of Technology (ISM) Dhanbad [22] Abdullah Yasar*, Amtul Bari Tabinda (02/11/2009), Anaerobic Treatment of Industrial Wastewater by UASB Reactor Integrated with Chemical Oxidation Processes; an Overview, Sustainable Development Study Center GC University Lahore Pakistan [23] MUHAMMAD SHAHRUL SHAFENDY BIN IBRAHIM (2/2014), TREATMENT OF FOOD PROCESSING INDUSTRIAL WASTEWATER USING TWO STAGES ANAEROBIC SYSTEM, Faculty of Civil and Environmental Engineering Universiti Tun Hussein Onn Malaysia 99 Phụ lục ... ty việc nghiên cứu biện pháp quản lý xử lý thích hợp nƣớc thải chế biến thực phẩmcho Công ty CPTP Minh Dƣơng điều cần thiết Đề tài ? ?Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải chế biến thực phẩmtừ... phẩmtừ tinh bột công suất 300m3/ngày.đêm Công ty Cổ phần Thực phẩm Minh Dương? ?? đƣợc thực MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 3 - Đánh giá trạng hiệu công nghệ xử lý nƣớc thải Công ty Cổ phần Thực phẩm Minh. .. TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU CẢI TẠO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỰC PHẨM TỪ TINH BỘT CÔNG SUẤT 300M3/NGÀY.ĐÊM CỦA CƠNG TY CỔ PHẦN THỰC PHẨM MINH DƯƠNG ĐỒN VĂN CHUNG CHUYÊN NGÀNH: