Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho doanh nghiệp chế biến tinh bột khoai mì nhằm tái sử dụng và bảo vệ môi trường

GIỚI THIỆU VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

• Công trình xử lý cặn của nước thải

Bể lắng cát phải được tính toán với vận tốc dòng chảy trong đó đủ lớn để các phần tử hữu cơ nhỏ không lắng được và đủ nhỏ để cát và các tạp chất rắn vô cơ giữ lại được trong bể, vận tốc dòng chảy trong bể không lớn hơn 0,3 (m/s) và không nhỏ hơn 0,15 (m/s). Đối với các tạp chất vô cơ có trong nước thải, thì phương pháp sinh học có thể khử các chất như : Sunfic, muối amon, nitrat… là các chất chưa bị oxi hoá hoàn toàn, sản phẩm của quá trình phân huỷ là các khí: CO2, H2O, N2 và ion sunfat…. Xử lý trong điều kiện này diễn ra dưới tác dung của VSV, ánh sáng mặt trời, không khí và dưới ảnh hưởng của các hoạt động sống thực vật, chất thải được hấp thụ và giữ lại trong đất, sau đó các vi khuẩn có sẵn trong đất sẽ phân huỷ.

Dòng nước thải phân bố đều đi từ dưới lên tiếp xúc với màng vi sinh bám dính trên bề mặt giá thể, do khả năng bám dính tốt của màng vi sinh dẫn đến lượng sinh khối trong bể tăng lên và thời gian lưu bùn kéo dài, thời gian lưu nước ngắn, có thể vận hành tải trọng cao.

MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT KHOAI MÌ TRONG THỰC TẾ

Như vậy, trong nước thải, HClO và HCl đã tạo ra môi trường axit, đồng thời có lượng oxy nguyên tử có hoạt tính rất mạnh đã oxy hoá các chất bẩn hữu cơ có trong nước thải đồng thời tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh. Như vậy nếu ta sử dụng công nghệ này kết hợp thêm các biện pháp quản lý, hạn chế thải loại tinh bột và chất hữu cơ ngay tại nguồn thì kết quả sau xử lý là sẽ đạt cao hơn, có thể thoả mãn theo TCVN – 1995. Tuy nhiên, bên cạnh đó vẫn còn một số khuyết điểm như : Đòi hỏi diện tích xây dựng lớn, ngoài ra việc chống thấm ở các hồ đầu tiên (các hồ kỵ khí và tuỳ tiện) là rất quan trọng nhằm tránh hiện tượng ngấm nước thải vào đất, ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước ngầm của khu vực.

Trong bể hiếu khí tiếp xúc, các chất hữu cơ chưa bị oxy hoá sẽ tiếp tục oxy hoá bởi các sinh vật hiếu khí, lượng không khí cung cấp liên tục bằng máy nén khí, vi sinh vật trong bể phát triển và chuyển đổi chất hữu cơ thành tế bào chất và sinh ra các chất như : CO2, H2O….

LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHÙ HỢP CHO DNTN CHẾ BIẾN TINH BỘT KHOAI MÌ PHAN HỮU ĐỨC

• Công nghệ xử lý nước thải tinh bột khoai mì được đề xuất .1 Các quy trình công nghệ xử lý nước thải tinh bột khoai mì

Song chắn rác có nhiệm vụ giữ lại các tạp chất thô như : Vỏ, rể củ, lá cây… Để an toàn các thiết bị bơm, đường ống dẫn nước thải, tránh gây tắc nghẽn hệ thống xử lý nên tiếp tục đặt lưới chắn rác để giữ lại rác tinh trươc khi vào hố thu gom. Song chắn rác có nhiệm vụ giữ lại các tạp chất thô như : Vỏ, rể củ , lá cây… Để an toàn các thiết bị bơm, đường ống dẫn nước thải, tránh gây tắc nghẽn hệ thống xử lý nên tiếp tục đặt lưới chắn rác để giữ lại rác tinh trước khi vào hố thu gom. Nước thải sau khi qua bể lắng sẽ được chảy đến bể axít hoá với thời gian lưu nước là 2 ngày có nhiệm vụ chính là khử CN- và chuyển hoá các chất khó phân huỷ thành axít và các hợp chất dễ phân huỷ sinh học.

Chỉ có nhược điểm là chi phí đầu tư ban đầu cao, sử dụng các công nghệ hiện đại hơn (ngoài Aerotank, máy ép bùn…) nên nhu cầu năng lượng tương đối cao, không thu hồi triệt để lượng cặn tinh bột thô hơn nữa trong bể UAF thời gian VSV hình thành giá thể dính bám lâu và ít phổ biến hơn bể UASB ở phương án 1.

TÍNH TOÁN CHI TIẾT CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ

• Tính toán chi tiết các công trình đơn vị .1 Hầm tiếp nhận nước thải chế biến

Nước thải (chế biến + rửa củ) sau khi qua hầm tiếp nhận chảy qua song và lưới chắn rác, các tạp chất thô có kích thước lớn (≥20mm) được loại bỏ và các tạp chất có kích thước nhỏ hơn (≥1mm) tiếp tục được loại bỏ tại lưới chắn rác nhằm tránh gây tắc bơm đường ống…. Lưu lượng nước thải theo giờ lớn nhất. Với K là hệ không điều hoà chung của nước thải theo nghiên cứu của khoa Môi Trường – ĐH Bách Khoa.TPHCM, với lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm của nghành chế biến tinh bột khoai mì là : K = 2,56). STT Teõn thoõng soỏ (kyự hieọu) ẹụn vũ Soỏ lieọu. Lắng cặn, tinh bột sinh ra từ khâu chế biến có tốc độ lắng chậm hơn hạt mủ, chúng bị cuốn trôi theo dòng chảy đi vào bể lắng I và lắng xuống đáy bể, thu hồi tinh bột. Đường kính ống trung tâm. Đường kính tấm chắn. Diện tích tiết diện ướt của bể lắng đứng trong mặt bằng được tính Fb. Công Nghiệp, Tính Toán Thiết Kế Công Trình, NXB Đại Học Quốc Gia TPHCM, Trang 251). Để nâng cao hiệu quả xử lý bên trong bể axít được bố trí một mương dích dắt, nước thải được trộn đều với axít trước khi chảy vào bể.

Ở điều kiện tự nhiên để CN- có thể tự phân huỷ cần thời gian khá dài, từ 5 – 7 ngày khoảng 30% CN- bị phân huỷ thì tại bể axít hoá hàm lượng CN- được khử nhanh hơn rất nhiều. Từ bể trung hoà nước thải được bơm vào bể kỵ khí UASB, các chất hữu cơ bị phân huỷ bởi các VSV yếm khí, sản phẩm của quá trình này là sinh khối VSV và khí sinh học như : CO2, CH4. Trong mỗi bể thiết kế ngăn lắng, nước đi vào ngăn lắng sẽ được tách bằng các tấm chắn khí đặt song song, bố trí 8 tấm chắn khí và 4 tấm hướng dòng.

Trong bể UASB bố trí 4 tấm hướng dòng và 8 tấm chắn khí, các tấm này đặt song song với nhau và nghiên so với phương ngan một góc α ≥550. Máng bê tông cốt thép dày 65 (mm), có lắp đặt máng răng cưa thép không gỉ, được đặt dọc bể, giữa các tấm chắn khí. Máng có độ dốc 1% để nước chảy dễ dàng về phần cuối máng. khe dũch chuyeồn.  Tính lượng khí và bùn sinh ra.  Tính lượng khí sinh ra trong bể. Lượng khí sinh ra trong bể = 0,5m3/kgCODloạibỏ. Tính lượng khí CH4 sinh ra:. Tổng lượng khí sinh ra. Kiểm tra vận tốc khí trong ống.  Tính lượng bùn sinh ra. Chọn Mbùn = 0,05kgVSS/kgCODloại bỏ. Khối lượng bùn sinh ra trong một ngày. Thể tích bùn sinh ra trong một ngày Vbuứn 0.121. “Anaerobic Sewage Treatment”, Trang 91). Nước từ bể axít kết hợp với điều hoà bơm qua bể UASB theo đường ống chính, phân phối ra đều 4 ống nhánh nhờ hệ thống van và đồng hồ đo lưu lượng đặt trên từng ống.Vận tốc nước chảy trong ống chính vchính = 0,8 – 2(m/s), chọn vchính = 1 (m/s).

Sự ước đoán này rất cần thiết khi muốn biết tải trọng thực sự của bùn và thời gian lưu bùn hiện trong bể là bao nhiêu, từ đó mà có sự điều chỉnh thích hợp. Loại bỏ các chất hữu cơ (BOD, COD…), các chất lơ lửng bằng các phản ứng sinh hoá thông qua hoạt động sống của các vi sinh vật có trong nước thải. Hiệu quả xử lý trong bể Aerotank đạt từ 75 – 95% và phụ thuộc vào các yếu tố nhiệt độ, pH, nồng độ oxy, lượng bùn… Nước thải sau khi qua bể Aerotank các chất hữu cơ dễ phân huỷ sinh học bị loại bỏ hoàn toàn.

Bể Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh, ưu điểm là không xảy ra hiện tượng quá tải cục bộ ở bất cứ phần nào của bể, áp dụng thích hợp cho xử lý nước thải tinh khoai mì.

VẬN HÀNH HỆ THỐNG

Nếu F/M quá lớn dư lượng thức ăn, khi đó quá trình tổng hợp tế bào diễn ra yeáu. SRT : Thời gian lưu bùn thích hợp sẽ tạo cho bông bùn kết cụm và lắng tốt.