Ảnh hưởng của nồng độ muối đến quá trình xử lý nước thải sản xuất nước tương bằng công nghệ UASB
MỤC LỤC
TÍNH CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
© 2008 MOITRUONGXANH.INFO – DIỄN ĐÀN MÔI TRƯỜNG VIỆT NAM cư sẽ cản trở quá trình xử lý nước thải sinh hoạt của khu dân cư, chưa kể đến việc nếu nước thải sinh hoạt của khu dân cư không được xử lý thì lượng nước thải hỗn hợp này sẽ gây ra ô nhiễm nghiêm trọng cho môi trường đất và môi trường nước nơi nó bị thải ra. Bên cạnh đó, đề tài này sẽ đưa ra một số thông số có thể ứng dụng trong quá trình xử lý nước thải từ quá trình sản xuất nước tương.
NHU CẦU KINH TẾ XÃ HỘI
Vì vậy đề tài này sẽ góp phần tìm ra giải pháp làm giảm sự ô nhiễm cho môi trường nói chung và môi trường nước nói riêng.
SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG
HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG TẠI VIỆT NAM 1. Hiện trạng sản xuất
--- 10 --- Trong sơ đồ quy trình sản xuất nước tương bằng phương pháp hoá giải ở Hình 2, nguyên liệu chính để sản xuất nước tương là bánh dầu (đậu tương bị ép hết dầu và viên thành từng bánh) với hàm lượng protein đạt từ 40% trở lên. Ngày nay, sản xuất nước tương theo phương pháp hiện đại, dùng acid để phân giải bánh dầu chiết xuất dịch tương, cùng với việc chưa có một công nghệ xử lý khí thải hoàn chỉnh đã dẫn đến việc để cho một lượng hơi acid thừa thoát vào không khí làm cho môi trường tại các nhà máy sản xuất và chế biến nước tương bị ô nhiễm nặng nề, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ người lao động.
THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI TỪ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG
Hiện tượng nước thải chứa lượng hợp chất hữu cơ cao được thải trực tiếp ra hệ thống nước thải chung của khu dân cư hoặc trực tiếp vào các thuỷ vực gây ô nhiễm nghiêm trọng là thực trạng chung của các nhà máy sản xuất nước tương. --- 13 --- Ngoài ra, trong nước thải của các nhà máy sản xuất nước tương còn chứa một lượng các hoá chất để xúc rửa chai và vệ sinh thiết bị có dính các loại dầu mỡ trong quá trình bảo trì máy móc.
MỘT SỐ ĐỀ XUẤT NHẰM XỬ LÝ NƯỚC THẢI TỪ QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG
Những phương pháp hiếu khí tăng cường cũng có nhược điểm là kinh phí xử lý cao do phải dùng điện cho các máy bơm và máy thổi khí, không có khả năng xử lý nước thải bị ô nhiễm cao, tạo ra lượng bùn thải lớn và tính ổn định của hệ thống thường không cao. Phương pháp này có ưu điểm vượt trội so với phương pháp hiếu khí tăng cường là chi phí thấp, có khả năng xử lý được nước thải có mức độ ô nhiễm cao, tạo ít bùn thải và tạo khí sinh học là nguồn năng lượng tương đối sạch và tiện dụng.
COÂNG NGHEÄ UASB
QUÁ TRÌNH SINH HỌC KỊ KHÍ 1. Toồng quan
- Các công nghệ xử lý kị khí
Trong giai đoạn thứ hai của quá trình tiếp xúc kị khí, khi sử dụng hệ thống lắng trọng lực, để tăng cường khả năng lắng của bông bùn, trước khi lắng, hỗn hợp nước và bùn đi qua bộ phận tách khí như thùng quạt gió, khuấy cơ khí hoặc tách khí chaân khoâng. Để khắc phục những nhược điểm này, người ta dùng vật liệu nhựa tổng hợp có cấu trúc thoáng, độ rỗng cao (95%) làm giá thể thay cho sỏi đá kết hợp với lắp đặt hệ thống phân phối khí dưới lớp vật liệu nhằm tạo ra sự xáo trộn, tránh hình thành các vùng chết.
QUÁ TRÌNH XỬ LÝ UASB 1. Toồng quan veà UASB
Trong quá trình này, vật liệu sử dụng làm giá thể cho vi sinh bám dính có dạng hạt nhỏ như cát, than hoạt tính… Vật liệu hạt có đường kính nhỏ nên tỷ lệ diện tích bề mặt / thể tích rất lớn tạo sinh khối bám dính lớn. Tuy nhiên, với mục tiêu hướng đến việc đạt được hiệu xuất xử lý cao hơn đã làm xuất hiện mô hình UASB thứ hai với lớp bùn kị khí trong lò phản ứng dày hơn gọi tắt là EGSB (Expanded Granular Sludge Bed) và có quá trình lưu thông tuần hoàn bên trong gọi là IC (Interal Circulation). Trước khi vận hành bể UASB cần phải xem xét thành phần tính chất nước thải, cần xử lý cụ thể hàm lượng chất hữu cơ, khả năng phân hủy sinh học của nước thải, tính đệm, hàm lượng vi lượng chất dinh dưỡng, hàm lượng cặn lơ lửng, các hợp chất độc, nhiệt độ nước thải,….
Khả năng phân hủy sinh học của nước thải có thể xác định bằng cách: cho một lượng COD đó định lượng trước vào trong mụ hỡnh tĩnh và theo dừi lượng khớ methane sinh ra hoặc lượng COD còn lại trong thời gian dài khoảng 40 ngày. Khi nồng độ cặn lơ lửng lớn hơn 3000mg/l, cặn này khó có thể phân hủy sinh học được trong thời gian lưu nước ngắn và sẽ tích lũy dần trong bể gây trở ngại cho quá trình phân hủy nước thải.
PHƯƠNG PHÁP UASB
- CƠ SỞ THỰC NGHIỆM ĐỂ XÂY DỰNG MÔ HÌNH
- XÂY DỰNG MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU 1. Đối tượng nghiên cứu
Nước thải do quá trình sản xuất nước tương có tính chất chứa nhiều hợp chất hữu cơ dễ phân hủy chủ yếu là các hydratecarbon, protein và xelluloza giống như các ngành chế biến thực phẩm khác, do đó tham khảo một số nghiên cứu xử lý nước thải của một số ngành chế biến thực phẩm là cơ sở để xây dựng mô hình thí nghiệm nghiên cứu xử lý nước thải từ quá trình sản xuất nước tương. Chính vì vậy, nước đầu ra của lò phản ứng UASB được pha loãng với nước thải trực tiếp từ nhà máy và hoàn lưu trở lại thành nguyên liệu đầu vào của lò phản ứng.Trong suốt giai đoạn thứ nhất, bùn được nuôi dưỡng đây là quá trình khởi động của lò phản ứng UASB nhiều bậc (UASB – MS: Multi – Staged UASB). Thí nghiệm nhằm nghiên cứu khả năng xử lý nước thải từ quy trình sản xuất tinh bột sắn bằng công nghệ UASB, được thực hiện bởi giáo sư Ajit P.Annchhatre thuộc hội giáo sư kỹ thuật môi trường của Viện công nghệ Châu Á tại Thái Lan và kyừ sử Prasanna L.Amatya.
Đây là một nghiên cứu khác tại Việt Nam, cũng nghiên cứu và khảo sát ảnh hưởng của một số yếu tố đến hiệu quả khử COD trong quá trình xử lý nước thải của quá trình sản xuất tinh bột từ sắn củ bằng công nghệ UASB. 4 COD Phương pháp Kali permanganate để oxy hóa hoàn toàn các chất hữu cơ sau đó chuwnr độ lại bằng dung dịch muối Fe2+ với chỉ thị Feroin đến khi xuất hiện màu đỏ , từ đó tính được hàm lượng COD.
NHẬN XÉT
PHẦN THỨ NHẤT
Để có một nghiên cứu đầy đủ về khả năng xử lý nước thải từ quy trình sản xuất nước tương, nồng độ COD đầu vào được nâng lên 1500 mg/l. Trong giai đoạn này, mặc dù nồng độ muối đã vượt qua ngưỡng sinh lý (0,85%) nhưng hiệu quả xử lý vẫn không giảm và đem lại một giá trị nhất định trong quá trình xử lý nước thải. Ở nồng độ muối tương đối cao (1,18%), khả năng tải của cột UASB đã bị hạn chế rừ rệt và được đỏnh giỏ là gần như khụng đem lại hiệu quả xử lý.
Như vậy dễ dàng nhận thấy rằng ở nồng độ chất hữu cơ đầu vào thích hợp, cột UASB sẽ là công nghệ xử lý nước thải đem lại hiệu quả tương đối cao. Để xác định nguyên nhân dẫn đến vấn đề giảm sút nghiêm trọng hiệu quả xử lý của cột UASB đối với nước thải từ quá trình sản xuất nước tương ở nồng độ COD đầu vào 2000 mg/l và không kiểm soát nồng độ muối trong nước thải, nghiên cứu chuyển qua phần thứ hai – Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ muối đến hiệu quả xử lý của cột UASB đối với nước thải từ quy trình sản xuất nước tương ở nồng độ COD đầu vào 2000 mg/l với nồng độ muối tăng dần từ 0,5% lên 0,7%.
PHẦN THỨ HAI
--- 62 --- Trong phần này, nguồn chất hữu cơ trong nước thải là đậu tương lên men tương ứng với lượng chất hữu cơ trong nước thải từ quá trình sản xuất nước tương. Như vậy có thể khẳng định rằng nồng độ muối đã ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả xử lý của cột UASB đối với nước thải từ quá trình sản xuất nước tương. Mặc dù nồng độ muối đã được tăng lên 0,7 % nhưng vẫn không có sự thay đổi nào rừ rệt ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý, chứng tỏ rằng cột UASB cú khả năng hoạt động ở nồng độ muối tương đối cao.
Như vậy có thể kết luận rằng, nồng độ muối cao – vượt qua ngưỡng muối sinh lý – gây ức chế vi sinh dẫn đến hạn chế khả năng hoạt động của cột UASB và có thể gây mất khả năng xử lý nước thải nếu nồng độ muối quá cao. Kết quả thí nghiệm ở phần thứ hai này cũng cho thấy rằng, cột UASB có khả năng chịu tải tốt không chỉ ở nồng độ muối thấp mà ngay cả ở nồng độ muối cao xấp xỉ ngưỡng muối sinh lý cũng không gây trở ngại cho quá trình hoạt động của cột.
