Thiết kế trạm xử lý nước thải nhà máy chế biến tinh bột khoai mì công ty TNHH Tân Trường Hưng, tỉnh Tây Ninh

Nước thải

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. 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.

Chất thải rắn

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. 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.

Khí thải

 Mùi hôi thối sinh ra trong quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp ao sinh học, hoặc từ sự phân huỷ các chất thải rắn thu được không kịp thời, hoặc từ sự lên men chất hữu cơ có trong nước thải. Tiếng ồn có khả năng phát sinh tại một công đoạn như : rửa củ, giã, nghiền, ly tâm, từ hoạt động của các băng tải liệu,… Ngoài ra, tiếng ồn còn phát sinh do hoạt động của các phương tiện giao thông vận chuyển nguyên liệu và sản phẩm, phát sinh do hoạt động của máy phát điện.

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY 1. Thành phần và tính chất nước thải

Vì vậy, nước thải tinh bột khoai mì với hàm lượng lớn có các chỉ tiêu BOD, COD, SS vượt cao hơn tiêu chuẩn gần chục lần, độ đục độ màu cao do thành phần cặn lơ lửng chủ yếu là các hạt tinh bột có kích thước nhỏ ở dạng phân tán keo. Do tính chất đặc trưng của nguồn nước thải (hàm lượng CN cao, dao động từ 5–25 mg/l), trong một số trường hợp đặc biệt do nguồn nguyên liệu chế biến là các loại khoai mì trồng lâu năm hoặc khoai mì đắng dẫn đến hàm lượng CN trong nước thải có thể lên đến hơn 25 mg/l. Trong điều kiện tự nhiên, CN cũng có thể tự phân hủy nhưng không triệt để và đòi hỏi khoảng thời gian phân hủy khá dài (sau 5–7 ngày khoảng 30% CN bị phân hủy). CN là độc đối với sinh vật, nếu nồng độ CN trong nước thải cao sẽ ảnh hưởng tiêu cực tới hiệu quả xử lý của các công trình xử lý sinh học do đó trước. khi đi vào công trình xử lý, nước thải phải được khử CN. Đặc điểm nước thải tổng hợp nhà máy có giá trị pH thấp việc khử CN hòan tòan có thể khả thi trong bể axit hóa. Theo nghiên cứu của phòng thí nghiệm Khoa Môi Trường, tại bể acid hóa hàm lượng CN được khử nhanh hơn tự nhiên rất nhiều, phần lớn các hợp chất hữu cơ khó phân hủy trong nước thải tinh bột mì tồn tại dưới dạng đường, tinh bột, protein, lipid, limarin … bị thủy phân thành các hợp chất đơn giản, HCN, các acid béo, các hợp chất acetate… Khả năng phân hủy CN tại bể axit được biểu diễn trong hình 4.2. COD được xử lý).

 So sánh giữa UASB và các công nghệ xử lý kỵ khí khác Trong phương pháp xử lý kỵ khí có các công nghệ như: hồ sinh học kỵ khí, lọc sinh học kỵ khí, bể với lớp vật liệu trương nở, bể với lớp bùn lơ lửng dòng hướng lên UASB. Những năm gần đây UASB được ứng dụng rộng rãi hơn các công nghệ khác do nguyên lý quá trình được xem là thuận tiện và đơn giản nhất, những hạn chế trong quá trình vận hành UASB có thể dễ dàng khắc phục bằng các phương pháp xử lý sơ bộ.

ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ

Đối chiếu với các yêu cầu công trình xử lý hiếu khí thích hợp của nhà máy là quá trình xử lý sục khí trong bể Aerotank hoặc quá trình xử lý hiếu khí trong bể lọc sinh học. Nước thải từ các quy trình công nghệ được dẫn qua song chắn rác để loại bỏ các tạp chất thô có kích thước lớn, trước khi vào hố gom, nước thải được dẫn qua bể lắng cát, tại đây những hạt cát có kích thước lớn hơn 0,2mm được giữ lại để tránh ảnh hưởng đến hệ thống bơm các công trình sau. Tại bể acid có nhiệm vụ khử CN, chuyển hóa các mạch vô cơ phức tạp thành đơn giản đồng thời nhờ quá trình khuấy trộn và cấp khí nước thải được điều hòa về lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm như : COD, BOD, SS, pH….xử lý một phần COD (10 – 30% COD).

Nước thải ra khỏi bể acid có pH thấp ( khoảng 4 – 5), nên trước khi vào bể UASB nước thải sẽ được nâng cao pH lên =7, hoạt động điều chỉnh nhờ thiết bị đầu dò pH nối với tủ điều khiển hoạt động của bơm dung dịch NaOH. Hợp chất hữu cơ sẽ được phân huỷ triệt để ở hồ hoàn thiện nhờ quá trình tự làm sạch của hồ, oxy cung cấp cho quá trình oxy hoá chủ yếu do sự khếch tán không khí qua mặt nước và quá trình quang hợp của tảo, rêu … Thời gian lưu nước trong hồ là 3 ngày.

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN 1 1. Song chắn rác

Nếu các loại này không được tách loại ra khỏi nước thải, có thể gây ảnh hưởng lớn đến các công trình phía sau như mài mòn thiết bị, nhanh làm hư bơm, lắng cặn trong ống, mương, giảm thể tich làm việc cho bể mêtan do chứa cát. Tại bể acid hóa hàm lượng CN được khử nhanh hơn rất nhiều, theo nguyên cứu Khoa Môi Trường – Trường ĐH Bách Khoa thì khi bể đạt tải trọng cao nhất chỉ cần 2 ngày là lượng CN ở 25mg/l bị khử hoàn toàn và khoảng 30% COD bị phân hủy. + Giai đoạn 1: Nhóm vi sinh vật tự nhiên có trong nước thải thủy phân các hợp chất hữu cơ phức tạp thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng nhẹ như Monosacarit, amino axit để tạo ra nguồn thức ăn và năng lượng cho vi sinh hoạt động.

+ Giai đoạn 2 : Nhóm vi khuẩn tạo men axit biến đổi các hợp chất hữu cơ đơn giản thành các axit hữu cơ thường là axit acetic, nhóm vi khuẩn yếm khí tạo axit là nhóm vi khuẩn axit focmo. Số lượng quần thể vi sinh vật trong bùn hoạt tính phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thành phần chất thải, hàm lượng các chất thải, lượng oxy hòa tan, chế độ thủy động học của bể. Các chất hữu cơ còn lại sau các công trình xử lý trên sẽ được phân hủy tiếp tục nhờ quá trình tự làm sạch của hồ, phần bùn hoạt tính từ hồ làm thoáng sẽ được lắng tại đây và được thu gom định kỳ.

Bùn từ đáy bể lắng li tâm được đưa vào hố thu bùn có hai ngăn, một phần bùn trong bể sẽ được bơm tuần hoàn lại bể Aerotank nhằm duy trì nồng độ bùn hoạt tính trong bể, phần bùn dư được đưa vào máy ép bùn băng tải.

DỰ TOÁN CHI PHÍ .1. Phương án 1

− Chi phí xây dựng cơ bản được khấu hao trong 20 năm, chi phí máy móc thiết bị khấu hao trong 10 năm. − Chi phí xây dựng cơ bản được khấu hao trong 20 năm, chi phí máy móc thiết bị khấu hao trong 10 năm. − Diện tích đất sử dụng của phương án 1 chiếm ít hơn so với phương án 2 (hai bể lọc sinh học chiếm diện tích khá lớn).

− Điều kiện quản lý, vận hành và sửa chữa bể Aerotank dễ hơn bể lọc sinh học. Do có những ưu điểm nổi bật vượt trội so với phương án 2, ta sử dụng phương án 1 để xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế biến tinh bột khoai mì Công ty TNHH Tân Trường Hưng, tỉnh Tây Ninh.