Tiểu luận ĐỀ XUẤT DÂY TRUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO CƠ SỞ SẢN XUẤT BÚN KHÔ VÂN HÙNG

ĐẠI HỌC KHOA HỌC KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG VÀ TRÁI ĐẤT Tiểu luận ĐỀ XUẤT DÂY TRUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO CƠ SỞ SẢN XUẤT BÚN KHÔ VÂN HÙNG Họ tên : Trần Bích Ngọc Ngày sinh : 03- 07- 1993 Mã sinh viên : DTZ1152320054 Thái Nguyên, năm 2014 LỜI CẢM ƠN ! Sản xuất công nghiệp thực phẩm lĩnh vực sản xuất quan trọng cung cấp nhu cầu thiết yếu cho người bên cạnh tạo nhiều chất thải Nếu khơng có biện pháp quản lý xử lý tốt, triệt để thi trình sản xuất xem khơng hiệu Tơi xin đưa hệ thống xử lý nước thải cho Cơ sở sản xuất bún Vân Hùng Tuy nhiên, kiến thức thời gian có hạn nên tiểu luận khơng tránh khỏi sai sót Rất mong góp ý để tiểu luận hồn thiện Tơi xin trân thành cảm ơn TS Phạm Tố Oanh dẫn, cảm ơn chủ sở sản xuất bún Vân Hùng tạo điều kiện cho việc tìm hiểu tài liệu, số liệu, cảm ơn tất bạn bè giúp đỡ tơi q trình thực tiểu luận Trân thành cảm ơn ! LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu thực Các số liệu kết luận nghiên cứu trình bày luận văn chưa cơng bố nghiên cứu khác Tôi xin chịu trách nhiệm nghiên cứu Sinh viên: Trần Bích Ngọc MỞ ĐẦU Từ xưa đến nay, bún xem sản phẩm truyền thống người Việt Nam Sợi bún trắng, tròn, mềm, làm từ gạo, nguyên liệu chủ yếu để chế biến nhiều ăn mà tên gọi thường có chữ bún đầu bún riêu, bún mắm, canh bún,…Ngoài ra, để bảo quản bún lâu hơn, người ta thường đem bún phơi khô Khi sử dụng, đem vắt bún khô trụng với nước sơi đem chế biến thành nhiều ăn khác Nhìn chung, bún loại thực phẩm phổ biến nước, xếp sau ăn dạng cơm Tuy nhiên, ngày nay, với phát triển xã hội nhu cầu ngày cao người tiêu dùng, ngành bún nâng lên quy mô công nghiệp Bên cạnh loại mì, phở , cháo ăn liền, xuất sản phẩm bún khô ăn liền sản xuất cơng nghiệp Ngồi thị trường tiêu thụ nội địa, sản phẩm bún khơ ăn liền cịn xuất nước ngồi Các phân xưởng sản xuất bún khơ thường đặt nhà máy sản xuất mì, phở, cháo ăn liền Sự kết hợp thường mang lại hiệu cao mặt kinh tế, vừa đa dạng hóa sản phẩm cho nhà máy, vừa tiết kiệm số chi phí nguồn nước, giấy phép kinh doanh, vừa tiện lợi việc tìm đầu cho sản phẩm v.v… Các nhà máy thường đặt khu công nghiệp, thành phố lớn Với địa điểm thế, ta dễ tìm nguồn nhân công, nguyên liệu, thị trường tiêu thụ cho sản phẩm, đồng thời giao thông vận tải dễ dàng CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu sở sản xuất bún khô Vân Hùng 1.1.1 Vị trí: Cơ sở sản xuất bún khơ Vân Hùng thuộc phố Mới, xã Bồ Sao, huyện Vĩnh Tường, tỉnh Vĩnh Phúc Ranh giới tiếp giáp sau: - Phía Đơng giáp: kênh dẫn nước - Phía Tây giáp: Đường quốc lộ 2A - Phía Nam giáp: Nhà dân - Phía Bắc giáp: Nhà dân 1.1.2 Lịch sử phát triển Cơ sở sản xuất bún khô Vân Hùng bắt đầu hoạt động từ năm 1990 đến - Số nhân viên (bao gồm công nhân): 10 - Số công nhân trực tiếp sản xuất: - Số làm việc/ngày: 8h - Số ngày làm việc/năm: 335 ngày - Hình thức hoạt động: Sản xuất quanh năm - Tổ chức: Bao gồm người quản lý sở nhân viên sản xuất Mỗi năm sở sản xuất trưng bình 120.600 kg sản phẩm 1.2 Quy trình sản xuất 1.2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất: 1.2.2 Thuyết minh quy trình Gạo nguyên liệu sau ngâm với nước muối, đưa vào máy nghiền ướt Hỗn hợp bột sau nghiền tách bớt nước đem nhào bột Sau nhào bột trộn thành khối bột Khối bột qua máy ép đùn thành dạng sợi mang ủ Cuối đem bún phơi (sấy), bó bún thành phẩm bao gói thành sản phẩm 1.2.3 Giải thích quy trình a Q trình ngâm gạo Mục đích - Chuẩn bị cho trình nghiền gạo - Nước vào bên làm cho cấu trúc hạt gạo trở nên lỏng lẻo, hạt gạo mềm hơn, làm giảm gãy vỡ hạt tinh bột trình nghiền b Q trình nghiền Mục đích: Q trình nghiền làm giảm kích thước hạt gạo, giải phóng hạt tinh bột, chuẩn bị cho trình nhào trộn bột c Q trình nhào bột Mục đích: Phá vỡ liên kết hạt tinh bột, tạo cấu trúc gel cho khối bột nhào d Q trình ép tạo sợi Mục đích : Tạo hình cho sợi bún e Quá trình ủ Mục đích: Ổn định cấu trúc gel, tạo điều kiện cho nước phân bố ñều khắp sợi bún, hạn chế gãy vỡ trình sấy f Quá trình phơi (sấy) Mục đích: Giảm hàm ẩm để tăng thời gian bảo quản g Bó bún Mục đích: - Chuẩn bị cho q trình bao gói - Giúp sản phẩm dc cố định ko bị rối h Bao gói Mục đích - Hồn thiện sản phẩm -Bảo quản: tránh xâm nhập vi sinh vật, gãy vụn trình vận chuyển 1.3 Nước thải vấn đề sản xuất bún khơ 1.3.1 Tính chất nước thải sản xuất bún khô Nguồn ô nhiễm nước thải sản xuất bún chủ yếu chất hữu dễ phân hủy Các tiêu COD, BOD5, N, vượt nhiều lần so với tiêu chuẩn nước thải nước thải cịn có mùi thối Bảng tính chất nước thải làng nghề sản xuất bún Thông số Nước thải đầu QCVN 40-2011 A B BOD5 (mg/l) 2154.2 30 50 COD (mg/l) 3091.59 75 150 4.6 6-9 5.5- 60.45 20 40 280 50 100 pH NH4+ SS Nhận xét: Ta nhận thấy nước thải sản xuất bún có độ đục cao, màu trắng đục, chứa nhiều cặn lơ lửng, mùi chua, pH thấp Các thông số phân tích vượt QCVN 40:2011/BTNMT gấp nhiều lần Chất hữu nước thải chủ yếu có nguồn gốc từ tinh bột biến tính, dễ bị thủy phân Tỷ lệ COD/BOD5 cao, phù hợp với xử lý phương pháp sinh học Tuy nhiên loại nước thải có hàm lượng BOD5 COD cao nên cần phải xử lý yếm khí để giảm tải trọng chất hữu trước chuyển sang cơng trình hiếu khí 1.3.2 Nguồn gốc phát sinh nhiễm mơi trường nước Nguồn gốc phát sinh ô nhiễm môi trường nước: - Nước thải sinh từ trình sản xuất sản phẩm với hàm lượng chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, vi sinh vật có độ màu cao - Nước thải sinh hoạt có chứa chất cặn bã, chất lơ lửng, hợp chất hữu vi sinh vật - Nước mưa chảy tràn qua khu vực sân phơi sở sản xuất theo chất bẩn gây ô nhiễm nguồn nước tiếp nhận - Nước từ trình tách nước, vo gạo, ngâm gạo, rửa máy móc thiết bị nhà xưởng - Nguồn tiếp nhận kênh nước cạnh nơi sản xuất - Nước thải sở sản xuất thai thẳng kênh nước đằng sau sở sản xuất gây ô nhiễm Ảnh hưởng đến khu vực xung quanh 1.3.3 Nguồn gốc phát sinh ô nhiễm môi trường không khí rác thải Nguồn gốc phát sinh nhiễm khơng khí: - Mùi trình phân hủy chất thải rắn, nước thải sinh loại khí có mùi - Hoạt động phương tiện giao thông vận chuyển nguyên liệu sản phẩm tạo bụi khí thải có chứa NOx, CO, SO2 Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn: - Tiếng ồn phát sinh từ máy nghiền bột nước - Chất thải rắn sinh từ vỏ đựng nguyên liệu, vỏ đựng sản phẩm Sản phẩm rơi vãi từ công đoạn - Chất thải rắn sinh hoạt sở sản xuất: bao bì ni lơng, giấy vụn, bao tải CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 2.1 Xử lý học 2.1.1 Song chắn rác Song chắn rác (lưới chắn rác) cơng trình xử lý học sơ hệ thống xử lý nước thải sản xuất sinh hoạt Nó thường hạng mục hệ thống, nhiệm vụ song chắn rác giữ lại loại rác thải dạng rắn, thô xuất trình sản xuất, sinh hoạt loại túi nylon, giấy, cỏ cây, bao bì, hộp đựng…rơi vào dòng chảy nước thải tránh tắc nghẽn đường ống dẫn nước, làm hư hỏng máy bơm, gây khó khăn cho q trình xử lý Có thể phân loại song chắn rác theo hình thức sau: - Phân loại theo khe hở song chắn rác, có kích cỡ: loại thơ lớn (30 – 200mm), loại trung bình (16 – 30mm), loại nhỏ (dưới 16mm) - Theo cấu tạo song chắn rác: loại cố định loại di động - Theo phương thức lấy rác: loại thủ công loại giới 2.1.2 Bể lắng cát Bể lắng cát nhằm loại bỏ hạt cặn có kích thước hạt lớn 0,2mm cát, sỏi, đá dăm, loại xỉ… khỏi nước thải Trong nước thải, thân cát không độc hại ảnh hưởng đến khả hoạt động cơng trình thiết bị hệ thống ma sát làm mòn thiết bị khí, lắng cặn kênh chủ yếu vi sinh vật xác chúng sinh q trình xử lý, gọi bùn hoạt tính Để bổ sung vi sinh vật cho bể xử lý, phần bùn hoạt tính bơm trở lại bể xử lý, phần lại mang xử lý bùn lắng bể lắng sơ cấp 2.1.4 Bể điều hịa Trong q trình sản xuất sinh hoạt, lưu lượng chất lượng nước thải thường không giống thời điểm Nước thải đầu vào không ổn định khiến việc xử lý gặp nhiều khó khăn, xây dựng cơng trình xử lý tốn kém, hiệu xử lý lại không cao, chí gây hư hại thiết bị… Chính thế, việc đảm bảo ổn định lưu lượng chất lượng nước thải đầu vào suốt trình sản xuất sinh hoạt điều kiện tiên cho việc xử lý nước thải bước Bể điều hịa cơng trình đưa để giải vấn đề Bể điều hịa cơng trình nhằm tăng cường khả kiểm soát lưu lượng chất lượng nước thải cách điều hòa lưu lượng đơn kèm với xử lý sơ Phân loại: Có ba loại bể điều hóa chính: Điều hịa lưu lượng , điều hịa chất lượng điều hòa lưu lượng chất lượng Cơng dụng bể điều hịa: - Kiểm sốt biến thiên lưu lượng nước thải theo ngày, tạo dòng thải ổn định cho bước xử lý - Kiểm soát biến động thành phần chất thải nước thải, tránh tượng sốc tải - Xử lý sơ điều chỉnh vài thông số nước thải (pH, độ đục…) tạo thuận lợi cho khâu xử lý tiếp sau Vị trí bể điều hòa: Bể điều hòa thường đặt sau cơng trình xử lý sơ song chắn rác, ngăn thu nước, ngăn tiếp nhận, bể lắng cát… Cấu tạo bể điều hòa đơn giản, bể điều hịa có thêm hệ thống thổi khí khuấy trộn nhằm đồng dịng thải, oxy hóa sơ chất hữu tránh phát sinh vi khuẩn kị khí phân hủy gây mùi hôi thối 2.1.5 Bể lọc Lọc ứng dụng để tách tạp chất phân tán có kích thước nhỏ khỏi nước thải mà bể lắng loại chúng được, trình tách hạt rắn khỏi pha lỏng pha khí cách cho dịng khí lỏng có chứa hạt chất rắn chảy qua lớp ngăn xốp, hạt rắn bị gữi lại Lọc xảy tác dụng áp suất thủy tĩnh cột chất lỏng áp suất cao trước vách ngăn hay áp suất thấp sau vách ngăn Vật liệu: +Dạng vách: làm thép có đục lỗ lưới thép không rỉ nhôm, niken, đồng, loại vải khác (thủy tinh, amiang, len, sợi, ).Yêu cầu: trở lực nhỏ, đủ bền hóa học, dẻo học, khơng bị trương nở bi phá hủy điều kiện lọc cho trước +Bể lọc với lớp vật liệu dạng hạt: cát thạch anh, than cốc, sỏi nghiền, than nâu, than gỗ, tùy thuộc vào loại NT điều kiện kinh tế Đặc tính quan trọng vật liệu lọc là: độ xốp bề mặt riêng Độ xốp phụ thuộc vào cấu trúc, kích thước hạt xốp, cách đặt hạt xốp Bề mặt riêng lớp vật liệu xốp xác định độ xốp hạt hình dạng chúng Quá trình lọc gồm giai đoạn sau: 1.Di chuyển hạt tới bề mặt chất tạo thành lớp lọc 2.Gắn chặt hạt vào bề mặt 3.Tách hạt bám dính khỏi bề mặt +Lọc qua màng lớp bã tạo thành bề mặt vật liệu lọc: hạt có kích thước lớn kích thước mao quản lớp vật liệu lọc bị gữi lại, tạo thành lớp bã trở thành lớp vật liệu lọc (đặc trưng cho bể lọc chậm) +Lọc không tạo thành lớp màng tạp chất: trình lọc xảy bề mặt lớp vật liệu lọc dày, hạt tạp chất bị gữi lại hạt vật liệu lọc lực bám dính Đại lượng bám dính phụ thuộc vào yếu tố: độ lớn, hình dạng hạt, độ nhám bề mặt, thành phần hóa học, tốc độ dòng chảy, nhiệt độ chất lỏng, Khi số hạt tới bề mặt lớp lọc đơn vị thời gian số hạt rời khỏi bề mặt đó, bão hịa xảy lớp lọc khơng cịn khả lọc 2.2 Các phương pháp hóa lý 2.2.1 Phương pháp keo tụ Các hạt cặn có kích thước lớn thường loại bỏ khỏi nước biện pháp lắng hạt có kích thước nhỏ thường tồn trạng thái lơ lửng, trạng thái phân tán dạng keo không tụ lắng được, phần số (có kích thước lơn 104 mm) loại biện pháp lọc, số lại cần phải có kết hợp biện pháp hóa học học, tức cho vào nước cần xử lý số chất phản ứng để tạo hạt keo có khả kết dính lại với đồng thời kết dính hạt cặn lơ lửng nước, tạo bơng cặn có trọng lượng lớn lắng xuống bể lắng giữ lại bể lọc, trình gọi trình keo tụ Việc khử hạt keo rắn trọng lượng địi hỏi cần phải trung hịa điện tích chúng, sau liên kết chúng lại với Hóa chất dùng để keo tụ: - Phèn nhơm Al2(SO4)3.14H2O; AlCl3.6H2O; NaAlO2 - Phèn sắt FeSO4.7H2O; FeCl3; AlFe(SO4)3.nH2O; FeClSO4 - Cation polymer - Anion polymer - Vôi - Cặn tạo độ đục Các yếu tố ảnh hưởng đến trình keo tụ: - Ảnh hưởng pH - Độ kiềm - Nhiệt độ nước - Liều lượng chất keo tụ chất trợ keo tụ - Tạp chất nước - Tốc độ khuấy trộn - Môi chất tiếp xúc: nước trì lớp cặn bùn định, khiến cho q trình kết tủa hồn toàn, tốc độ kết tủa tăng 2.2.2 Phương pháp tuyển Tuyển trình tách hạt rắn lỏng( chất lơ lửng, dầu, mỡ) khỏi nước, thực cách cung cấp bọt khí mịn vào pha lỏng Các bọt khí dính kết hạt khiến cho lực đẩy bọt khí kết hợp với hạt rắn đủ lớn để kéo hạt bề mặt Nhờ mà hạt có tỷ trọng lớn tỷ trọng nước Bọt lên mặt nước loại bỏ thiết bị gạt bọt Các phương pháp tuyển nổi: - Tuyển khí phân tán - Tuyển khí hịa tan - Tuyển chân không - Tuyển điện cực 2.2.3 Phương pháp hấp phụ Phương pháp hấp phụ sử dụng để làm triệt để nước thải khỏi số chất hòa tan, khơng có khả phân hủy sinh học, có độc tính cao xử lý cục để thu hồi số chất có giá trị cao Các chất thơng thường kim loại nặng ( crom, thủy ngân, asen…), chất hữu cơ, chất màu ( phenol, alkylbenzen- sulphonic, acid, thuốc nhuộm, hợp chất thơm, chất hoạt động bề mặt, thuốc trừ sâu, diệt cỏ… Các phương pháp hấp phụ: - Hấp phụ lý học: khả hấp thụ xảy nhờ lực liên kết vật lý giữu chất bị hấp phụ bề mặt chất hấp phụ lực Vander Waals Các hạt bị hấp phụ vật lý chuyển động tự bề mặt chất hấp phụ trình hấp phụ đa lớp( hình thành nhiều lớp phân từ bề mặt chất hấp phụ) - Hấp phụ hóa học: quad trình hấp phụ có xảy phản ứng hóa học chất bị hấp phụ chất hấp phụ Trong xử lý nước thải, trình hấp phụ thường kết hợp hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học Khả hấp phụ chất phụ thuộc vào: - Diện tích mặt chất hấp phụ (m2/g) - Nồng độ chất bị hấp phụ - Vận tốc tương đối hai pha - Cơ chế hình thành liên kết: hóa học lý học 2.2.4 Trao đổi ion Là phương pháp thu hồi cation anion chất trao đổi ion Các chất trao đổi ion chất rắn thiên nhiên vật liệu nhựa nhân tạo Chúng khơng hịa tan nước dung mơi hữu cơ, có khả trao đổi ion Phương pháp áp dụng để làm nước thải khỏi kim loại như: Zn, Cu, Pb, ni, Hg, Cd, V, Mn,…, cácc hợp chất asen, photpho, xyanua chất phóng xạ, khử muối nước cấp, cho phép thu hồi chất có giá trị đạt mức làm cao Thứ tự cation có khả trao đổi xếp theo chiều yếu dần sau: Ra2+ > Ba2+ > Sr2+ > Ca2+ > Ni2+ > Cu2+ > CO2+ > Zn2+ > UO2+ > Ag+ > Cs+ > K+ > Na+ > Li+ Thứ tự anion có khả trao đổi xếp theo chiều yếu dần sau: HCRO-4 > CrO42- > ClO4 - > SeO42- > SO42- > NO32- > Br- > HPO4- > HASO4 - > SeO32- > CO32- > CN- > NO2- > Cl- > H2PO4- > HCO3- > OH- > CH3COO- > F- Trao đổi ion xem dạng trình hấp thụ 2.3 Các phương pháp hóa học 2.3.1 Phương pháp trung hịa Nước thải chứa acid vơ kiềm cần trung hòa đưa pH khoảng 6,5 8,5 trước thải vào nguồn nhận sử dụng cho công nghệ xử lý Trung hịa nước thải thực nhiều cách: - Trộn lẫn nước thải acid nước thải kiềm; - Bổ sung tác nhân hóa học; - Lọc nước acid qua vật liệu có tác dụng trung hịa;- Hấp thụ khí acid nước kiềm hấp thụ ammoniac nước acid 2.3.2 Phương pháp oxi hóa – khử Là phương pháp áp dụng xử lý nước cấp nước thải dựa tính chất oxi hóa khử số chất Để xử lý nước chứa chất có tính khử, người ta sử dụng nhiều chất có tính oxi hóa Cl2( dạng khí lỏng), Ca(ClO3)2, Ca(ClO4)2, NaClO4, MnO2… Ngược lại, oxi hóa chất thải chứa chất có tính oxi hóa, người ta dùng chất khử FeSO4, NaHSO3,… Một số phương pháp oxi hóa- khử thơng thường: Oxi hóa clo hợp chất clo: Q trình oxi hóa Xyanua Clo thực môi trường kiềm Khi cho Clo vào nước, hypocloric acid tọa thành theo phương trình phản ứng sau: Cl2 + H2O HClO + HCl Hypocloric acid phản ứng với ion CN- theo phương trình phản ứng sau: CN- + HClO CNCl + OH- CNCl + OHCl- + HClO + ½ N2 Phản ứng thứ xảy khơng phụ thuộc vào pH, phản ứng thứ hai phải thực pH lớn 10 Acid xyanic tạo thành bị phân hủy thành CO2 N2 theo phản ứng sau: 2CNO- + 3ClO- + H2O 2CO2 + N2 + 3Cl- + 2OH- Phản ứng xảy chậm pH cao hơn, phải trì pH khoảng từ 7,5- 8,0 Vì vậy, việc khống chế pH hai giai đoạn phải thực chặt chẽ với việc cung cấp đầy đủ lượng chất oxi hóa Hypolorat natri sử dụng thay cho Clo Oxy hóa Ozon Xyanua bị oxi hóa ozon tạo thành sản phẩm không độc hại theo phương trình phản ứng sau: CN- + O3 2CNO- + 3O2 + H2O CNO- + O2 2HCO3 + N2 + 3O2 2.3.3 Phương pháp kết tủa Cơ sở phương pháp dựa vào phản ứng trao đổi ion AB + CD AD + CB Sản phẩm phản ứng thường tạo chất kết tủa dễ dàng tách khỏi nước 2.4 Phương pháp sinh học 2.4.1 Phương pháp sinh học kỵ khí Quá trình phân hủy kỵ khí chất hữu q trình sinh hóa phức tạp tạo hàng trăm sản phẩm trung gian phản ứng trung gian Tuy nhiên phương trình phản ứng sinh hóa điều kiện kỵ khí biểu diễn đơn giản sau: VSV + Chất hữu ——————> CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + Tế bào Một cách tổng qt q trình phân hủy kỵ khí xảy theo giai đoạn: - Giai đoạn 1: thủy phân, cắt mạch hợp chất cao phân tử; - Giai đoạn 2: acid hóa; - Giai đoạn 3: acetate hóa; - Giai doạn 4: methan hóa Tùy theo trạng thái bùn, chia q trình xử lý kỵ khí thành: - Q trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng q trình tiếp xúc kỵ khí (Anaerobic Contact Process), q trình xử lý lớp bùn kỵ khí với dịng nước từ lên (UASB); - Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám q trình lọc kỵ khí 2.4.2 Phương pháp sinh học hiếu khí Q trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm ba giai đoạn: - Oxy hóa chất hữu cơ; - Tổng hợp tế bào mới; - Phân hủy nội bào Tùy theo trạng thái tồn vi sinh vật, trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo chia thành: - Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng chủ yếu sử dụng để khử chất hữu chứa carbon q trình bùn hoạt tính, hồ làm thống, bể phản ứng hoạt động gián đoạn, trình lên men phân hủy hiếu khí Trong số q trình này, q trình bùn hoạt tính q trình phổ biến - Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám q trình bùn hoạt tính dính bám, bể lọc nhỏ giọt, bể lọc cao tải, đĩa sinh học, bể phản ứng nitrate với màng cố định CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT DÂY TRUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO CƠ SỞ SẢN XUẤT BÚN KHƠ VÂN HÙNG Đặc trưng nhiễm mơi trường sở sản xuất bún nước thải Nước thải sản xuất bún hầu hết làng nghề sở sản xuất tư nhân nước bị ô nhiễm mức độ nghiêm trọng, cụ thể: nước thải sản xuất bún tai sở sản xuât bún khô Vân Hùng với giá trị COD 3091,59 mg/l (vượt tiêu chuẩn cho phép 20 lần); BOD5 2154.2 mg/l (vượt tiêu chuẩn cho phép 40 lần); NH4+ 60.45 mg/l (vượt tiêu chuẩn cho phép xấp xỉ lần); SS 280 mg/l ( vượt tiêu chuẩn cho phép gần lần)_ vượt QCVN 40-2011 (Loại B) Tuy nhiên, sở sản xuất bún không thực biện pháp xử lý nước thải, nước thải thải trực tiếp môi trường, gây ô nhiễm nặng môi trường, làm giảm chất lượng nước, ảnh hưởng tới sức khỏe người sinh vật Xuất phát từ thực tiễn dựa việc phân tích thành phần nước thải, yêu cầu mức độ xử lý, điều kiện kinh tế, kỹ thuật sở sản xuất, xin đề xuất dây truyền xử lý nước thải sở sản xuất bún khô Vân Hùng 3.1 Đề xuất dây truyền công nghệ xử lý Trong quy trình xử lý nước thải, bể kỵ khí định 60% kết xử lý nước thải Các loại vi sinh kỵ khí hoạt động mạnh hiệu quả, vi sinh kỵ khí thường sinh điều kiện chỗ Sau trình phân hủy kỵ khí thường sinh lượng sinh khối lớn, chất cặn phân hủy với lượng chất thải vi sinh - lượng sinh khối vào khâu lọc, làm tắc nghẽn khe lọc cản trở việc lọc nước thải Chính vậy, q trình xử lý kỵ khí ln kèm khâu lắng liên tục để giữ lại sinh khối cho phân hủy triệt để xả ngồi Tính tốn thiết kế bể xử lý kỵ khí phải dựa vào yếu tố: - Lưu lượng nước thải cần xử lý (m3/ngày) - Tính chất nước thải giàu hay hữu cơ, lâu hay chóng phân hủy để xác định thời gian nước lưu bể có hiệu Thơng thường từ đến ngày, tùy thuộc loại hữu phân hủy lâu hay mau Bể gồm phần Phần kín có nắp kỵ khí bao gồm ngăn chứa, ngăn lắng ngăn lắng (thông nước siphông chữ T nước lắng qua, cặn giữ lại) Phần hở khơng có nắp phía sau ngăn chuyển tiếp kỵ khí hiếu khí tiếp sau, có cấu tạo lọc lỗ rỗng lớn để giữ thêm sinh khối lắng đợt cuối trước bơm nước sang cơng trình xử lý nguồn tiếp nhận Giải thích: Ngăn A: Ngăn chứa điều hịa, xử lý kỵ khí lắng I Ngăn B C: Ngăn xử lý kỵ khí lắng II III Ngăn D: Ngăn chuyển hóa vi sinh lưu giữ sinh khối Ngăn E: Ngăn xử lý hiếu khí lắng IV Thuyết minh quy trình cơng nghệ xử lý nước thải: Nước thải sở sản xuất bún theo hệ thống thu gom qua song chắn rác Sau qua song chắn rác, nước thải chảy vào bể xử lý sinh học qua ngăn A Tại nước thải điều hịa xử lý kị khí phần kết hợp với lắng bậc I Trong quy trình xử lý nước thải, bể kỵ khí định 60% kết xử lý nước thải Các loại vi sinh kỵ khí hoạt động mạnh hiệu quả, vi sinh kỵ khí thường sinh điều kiện chỗ Sau q trình phân hủy kỵ khí thường sinh lượng sinh khối lớn, chất cặn phân hủy với lượng chất thải vi sinh Chính vậy, q trình xử lý kỵ khí ln kèm khâu lắng liên tục để giữ lại sinh khối cho phân hủy triệt để xả Nước thải tiếp tục đưa qua ngăn B C (thông nước siphông chữ T nước lắng qua, cặn giữ lại) nhằm xử lý kị khí triệt để lắng trước qua ngăn chuyển hóa vi sinh (ngăn D) Ngăn D coi ngăn chuyển tiếp kị khí hiếu khí Cuối nước thải đưa vào ngăn E để xử lý hiếu khí bơm tới nguồn tiếp nhận Giải thích dây truyền công nghệ: - Ngăn lắng kết hợp với bể điều hịa kị khí (A): Nhằm giữ lại chất rắn lơ lửng có kích thước bé, chất lắng lơ lửng lắng xuống đáy bể, thu hồi làm thức ăn gia súc xử lý kị khí phần chất hữu Cơng đoạn có tác dụng giảm tải cho q trình sinh học phía sau Ngăn nhằm ổn định lưu lượng tải lượng nước thải trước đưa vào ngăn xử lý - Ngăn sinh học kỵ khí (B & C): Tại ngăn sinh học kỵ khí, vi sinh vật kỵ khí phân hủy chất hữu có nước thải thành chất vơ dạng đơn giản khí Biogas (CO2, CH4, H2S, NH3…), theo phản ứng sau: Chất hữu + Vi sinh vật kỵ khí → CO2 + CH4 + H2S + Sinh khối + … Qua trình lắng ngăn giúp giữ lại chất cặn phân hủy với lượng chất thải vi sinh vật - Ngăn chuyển hóa vi sinh (D): Đóng vai trị chuyển tiếp từ q trình phân hủy kị khí sang q trình phân hủy hiếu khí Đồng thời lưu giữ thêm sinh khối cho vi sinh vật hiếu khí - Ngăn sinh học hiếu khí (E): Trong bể sinh học hiếu khí, vi sinh vật hiếu khí sử dụng oxy hịa tan phân hủy chuyển hóa chất hữu nước thải thành sinh khối, CO2 nước Các vi sinh vật tập hợp thành tập đoàn, dạng bơng bùn hoạt tính Nguồn oxy hịa tan cung cấp từ máy thổi khí thơng qua hệ thống ống phân phối khí Khi nguồn oxy hịa tan đảm bảo, q trình oxy hóa sinh học chất nhiễm q trình nitrat hố diễn triệt để Kết nước làm sinh khối vi sinh vật tăng lên Tại ngăn xảy trình lắng để lắng bùn sau xử lý KẾT LUẬN Trong trình sản xuất, với việc phát triển kinh tế, sở gây ô nhiễm môi trường nước khu vực Qua kết phân tích mẫu thấy nguồn nước bị nhiễm nặng nề tiêu BOD5, COD, NH4+ SS Nguyên nhân chủ yếu nước thải từ trình tách nước, vo gạo, ngâm gạo, rửa xưởng, nước mưa chảy trần theo đất, cát, chất thải rắn Hiện sở sản xuất bún khơ Vân Hùng chưa có biện pháp xử lý nước thải, gây xúc cho người dân khu vực Do đó, việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải sở cần thiết TÀI LIỆU THAM KHẢO Trịnh Thị Thanh, 2004, Giáo trình Cơng nghệ mơi trường, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga, 1999, Giáo trình Cơng nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa Học Kỹ Thuật Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp – QCVN 40:2011/BTNMT http://mt.hpu.edu.vn/MTtintuc-784-270-236-0-Nghien-Cuu-Xu-Ly-NuocThai-San-Xuat-Bun-Bang-Phuong-Phap-Loc-Ki-Khi-Ket-Hop-Dia-QuaySinh-Hoc.html http://luanvan.co/luan-van/quy-trinh-san-xuat-bun-kho-2935/ http://ngoclan.org/xu-ly-nuoc-thai-san-xuat-bun/ http://www.khoahocphothong.com.vn/news/detail/10569/be-phan-huy-kykhi-trong-xu-ly-nuoc-thai.html