Chi phí hĩa chất sử dụng trong 01 ngày trình bày trong bảng sau :
Bảng 5.6: Bảng chi phí hố chất cần thiết để vận hành hệ thống. TT Tên hĩa chất Định mức (g/m3) Cơng suất (m3/ngđ) Đơn giá (VNĐ/kg) Thành tiền (VNĐ) 1 Bột Ca(ClO)2 3 400 30,000 3,600,000 2 Xút 98% 0.003 400 9,500 11,300 3 Polymer 98% 0.001 400 90,000 4,500 4 dd Al2(SO4)3 0.05 400 12,000 240,000 5 K2HPO4 7.8 400 1,200 3,744,000 Tổng cộng chi phí hàng ngày 7,599,800
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung Chi phí hố chất sử dụng trong 6 tháng = 7,599,800 x 365/2 = 1,386,963,500 (đồng) Tổng chi phí quản lý và vận hành trong 01 năm
S2 = 33,000,000 + 109,828,500 +1,386,963,500 = 1,529,792,000 (đồng) Làm trịn : 1,530,000,000 đồng 5.3. GIÁ THÀNH MỘT M3 NƢỚC THẢI : Phƣơng án 1: Tổng chi phí đầu tƣ S = S1 + S2 = 117,138,650 + 1,530,000,000 = 1,647,138,650(đồng) Lãi suất ngân hàng i = 10%
Tổng vốn đầu tƣ : S0 = (1 + i )S = (1 + 0,1) 1,647,138,650= 1,811,852,515 (đồng) Giá thành 01 m3 nƣớc thải: S= 12400 365 400 515 1,811,852, 365 0 Q S (đồng) Vậy giá thành để xử lý 01 m3 nƣớc thải là 12500 đồng. Phƣơng án 2: Tổng chi phí đầu tƣ S = S1 + S2 = 130,923,650 + 1,530,000,000 = 280,923,650 (đồng) Lãi suất ngân hàng i = 10%
Tổng vốn đầu tƣ : S0 = (1 + i )S = (1 + 0,1) 280,923,650 = 309,016,015 (đồng) Giá thành 01 m3 nƣớc thải: S= 2116 365 400 5 309,016,01 365 0 Q S (đồng) Vậy giá thành để xử lý 01 m3 nƣớc thải là 2116đồng.
5.4.LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN TỐI ƢU Phƣơng Phƣơng án Phương án 1 Phương án 2 Ƣu điểm Về tính kỹ thuật - Tỷ số BOD/COD = 12480/19426 = 0.64 > 0.6: thích hợp cho quá trình xử lý bằng phƣơng pháp sinh học
- Ít bị sốc tải cho các cơng trình đơn bị phía sau
- Thích hợp cho xử lý theo mùa (vi sinh kị khí cĩ thể duy trì trong 6 tháng và khởi động lại nhanh)
- SS, độ màu giảm đáng kể
- Bể UAF (bể kị khí vật liệu đệm dịng hƣớng lên) sử dụng vật liệu đệm (loại vật liệu rẻ tiền và dễ tìm ở trong nƣớc): cĩ khả năng chịu tải lớn (BOD
= 12480mg/l), giảm độ màu.
- Bùn sinh ra ít
- Phƣơng pháp xử lý bằng vi sinh là phƣơng pháp thân thiện với mơi trƣờng
Về tính kinh tế
- Tiết kiệm chi phí hĩa chất vận hành - Tiết kiệm diện tích xây dựng (thích hợp cho những nơi cĩ mặt bằng nhỏ hẹp)
- Diện tích dành cho hệ thống xử lý khơng hạn chế; vì thế khơng phải cân nhắc khi xây dựng bể xử lý sinh học. - Tận dụng bùn sinh học làm phân bĩn
- Bể kị khí khơng tốn năng lƣợng (điện năng tiêu thụ)
- Sử dụng bể kị khí sinh ra khí mêtan cĩ thể tận dụng cho đun nấu.
- Chi phí đầu tƣ ban đầu ƣớc tính trung bình
Nhƣợc điểm
Về tính kỹ thuật - Dễ bị sốc tải nếunƣớc thải khơng ổn
định về nồng độ -yếu là bùn hĩa lý) và khĩ xử lýBùn sinh ra nhiều, nặng (chủ
- Yêu cầu cơng nhân cĩ trình độ vận hành cao, am hiểu về phƣơng pháp xử lý bằng sinh học: cách sự cố, nguyên nhân và cách khắc phục.
- Yêu cầu cơng nhân cĩ trình độ vận hành cao, am hiểu về phƣơng pháp xử lý bằng sinh học: các sự cố, nguyên nhân và cách khắc phục. Về tính kinh tế - Tốn một lƣợng rất lớn hĩa chất vận hành, chi phí cao
- Phải chơn lấp và thải bỏ bùn hĩa lý an tồn.
Với những ƣu – nhƣợc điểm nhƣ trên, lựa chọn phƣơng án 1 cho hệ thống xử lý nƣớc thải nhà máy chế biến cà phê Hồ Phƣợng.
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung
CHƢƠNG VI : KHẮC PHỤC SỰ CỐ VÀ HƢỚNG DẪN VẬN HÀNH 6.1.PHA HĨA CHẤT
6.1.1.Pha dung dịch NaOH
Khi cho phèn vào nƣớc để thực hiện quá trình keo tụ thì làm cho pH của nƣớc giảm. Để điều chỉnh giá trị pH tối ƣu cho quá trình keo tụ và xử lý sinh học ngƣời ta dùng dung dịch NaOH. Dung dịch xút đƣợc pha với nồng độ 10%.
- Bước 1 : Cân 120,75 kg xút.
- Bước 2: Mở van, cấp nƣớc vào bồn hĩa chất cho đến khi đạt khoảng 1200 lít, đĩng van này lại.
- Bước 3: Cho xút khơ vào bồn, mở van cấp khí để hịa tan hồn tồn xút khơ vào nƣớc.
- Bước 4: Trong quá trình cấp khí, mở van, cấp nƣớc tiếp tục vào đầy thùng pha.
- Bước 5:Đĩng van sục khí, van nƣớc và đậy nắp bồn hĩa chất.
6.1.2. Pha dung dịch PAC
Dung dịch PAC đƣợc sử dụng để thực hiện quá trình keo tụ, phá vỡ tính ổn định của các hạt keo trong nƣớc. Dung dịch PAC đƣợc pha với nồng độ 5%.
- Bước 1 : Cân 42 kg PAC
- Bước 2: Mở van, cấp nƣớc vào bồn hĩa chất cho đến khi đạt khoảng 800 lít, đĩng van này lại.
- Bước 3: Cho phèn cục vào bồn, mở van cấp khí để hịa tan hồn tồn phèn cục vào nƣớc.
- Bước 4: Trong quá trình cấp khí, mở van, cấp nƣớc tiếp tục vào đầy thùng pha.
- Bước 5: Đĩng van sục khí, van nƣớc và đậy nắp bồn hĩa chất.
6.1.3. Pha dung dịch Polymer
Dung dịch Polymer đƣợc pha với nồng độ 0,1%.
- Bước 1 : Cân 0,82 kg Polymer.
- Bước 2: Mở van, cấp nƣớc vào bồn hĩa chất cho đến khi đạt khoảng 400 lít, đĩng van này lại.
- Bước 3: Cho từ… từ….Polymer hạt vào bồn, mở van cấp khí để hịa tan hồn tồn phèn cục vào nƣớc.
- Bước 4: Trong quá trình cấp khí, mở van, cấp nƣớc tiếp tục vào đầy thùng pha.
6.1.4 Các quy định về an tịan lao động
Mang khẩu trang, đeo gang tay, mang kính bảo hộ Đĩng nắp thùng hĩa chất ngay sau khi pha xong.
6.1.5 Thao tác vận hành
a.Tên và kỹ hiệu các thiết bị trên tủ điện
Trên tủ điện, ứng với mỗi thiết bị trong hệ thống xử lý đều cĩ các cơng tắc và các đèn báo tình trạng hoạt động cho từng thiết bị đĩ.
Mỗi cơng tắc cĩ 3 chế độ hoạt động: TỰ ĐỘNG (AUTO ), TAY (MAN), KHƠNG HOẠT ĐỘNG (OFF).
Cĩ hai loại đèn báo trạng thái:
- ĐÈN XANH: Báo thiết bị đang hoạt động bình thƣờng. - ĐÈN ĐỎ: Báo thiết bị quá tải, cần kiểm tra.
Ngồi ra, trên tủ điện cịn cĩ các đồng hồ đo điện áp, cơng tắc “TẮT KHẨN CẤP(EMERGENCY)”.
Trước khi vận hành hệ thống:
Kiểm tra cƣờng độ điện thế (mức : 380 V10%).Đƣa tất cả các cơng tắc chuyển mạch trên tủ điện về vị trí “OFF”.
b.Vận hành hệ thống
Bật CB chính trong tủ điện sang ON.
6.2.CÁC SỰ CỐ MƠI TRƢỜNG
Các sự cố thƣờng gặp trong khi vận hành hệ thống xử lý nƣớc thải: Khi bơm hoạt động nhƣng khơng lên nƣớc:
Nguồn cung cấp điện cĩ bình thƣờng hay khơng Cánh bơm cĩ bị chèn bởi các vật là hay khơng
Khi bơm cĩ tiếng kêu lạ cũng cần ngừng bơm ngay tức khắc và tìm ra nguyên nhân để khắc phục
Sục khí:Oxy rất quan trọng trong quá trình sinh khối hoạt tính nếu thiếu oxy sinh khối sẽ trở nên cĩ màu, cĩ mùi rất khĩ chịu do đĩ chất lƣợng nƣớc thải sẽ bị suy giảm
Các sự cĩ về dinh dƣỡng:Các chất dinh dƣỡng trong nƣớc thải bao gồm: Nito và Photpho.Trong đĩ hàm lƣợng N trong nƣớc thải đầu vào đƣợc coi là đủ nếu tổng Nito trong nƣớc đã xử lý đạt từ 1-2mg/l. Nếu cao hơn là hàm lƣợng Nito đã thừa
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung Các vấn đề về sinh khối: Sinh khối nổi trên mạt nƣớc: kiểm tra lƣợng chất hữu cơ, lƣợng chất ức chế, Sinh khối phát triển tản mạn: thay đổi tải lƣợng hữu cơ, DO
SS và BOD sau bể lắng cao:
Do dịng tuần hồn bùn quá cao, tải trọng thủy lực của bể lắng cao
Màng ngăn của bể lắng bị ăn mịn
Thiết bị thu gom bị hỏng
Tốc độ rút bùn khơng thích hợp
Tải lƣợng các chất rắn thừa
Khắc phụ bằng cách: kiểm tra lại thủy lực và điểu chỉnh lƣu lƣợng bùn tuần hồn, điều chỉnh dịng chảy đảm bảo độ căn bằng, kiểm tra thiết bị thu gom bùn
KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN
Để cĩ thể gĩp phần tích cực vào việc thúc đẩy sự nghiệp cơng nghiệp hĩa, hiện đại hĩa đất nƣớc, nhiều ngành cơng nghiệp trong nƣớc đã cĩ những chuyển biến rất rõ nét mà trong đĩ ngành chế biến cà phê cĩ thể xem là một trong những trƣờng hợp điển hình. Tuy nhiên, để quá trình phát triển mang một ý nghĩa tồn diện, ngồi những nghiên cứu tập trung cho việc cải tiến quy trình cơng nghệ nhằm tăng hiệu suất, cải thiện tính năng ,… việc nghiên cứu xử lý nguồn nƣớc thải từ các nhà máy chế biến cà phê cũng cĩ một ý nghĩa thiết thực và rất quan trọng bởi nĩ ảnh hƣởng trực tiếp tới mơi trƣờng sống.
Phƣơng pháp xử lý đƣợc chọn nghiên cứu trong luận văn này là phƣơng pháp hĩa lý kết hợp sinh học với mục tiêu là chi phí thấp, hiệu quả xử lý cao và quy trình cơng nghệ đơn giản. Tuy nhiên, khơng giống nhƣ những cơng nghệ truyền thống, luận văn đề xuất xử lý nƣớc thải chế biến cà phê Hồ Phƣợng dùng quá trình xử lý sinh học trƣớc khi đƣa vào xử lý hố lý. Với phƣơng án này, nhà máy sẽ tiết kiệm tối đa hố chất sử dụng cho quá trình keo tụ.
Việc lựa chọn bể kỵ khí vật liệu đệm dịng hƣớng lên (UAF) là hồn tồn phù hợp với thành phần, tính chất nƣớc thải chế biến cà phê. Các yếu tố quyết định đến sự thành cơng của bể UAF đã đƣợc thiết kế, tính tốn kỹ nhƣ: vật liệu đệm sử dụng (xơ dừa: bền, rẻ, dễ tìm); tốc độ nƣớc dâng (hệ thống phân phối nƣớc); lƣu lƣợng tuần hồn (hệ thống thu và hồi lƣu nƣớc).
Tuy nhiên, vì nguyên liệu đƣợc thu hoạch theo mùa nên quá trình chế biến nhân cà phê từ hạt tƣơi chỉ cĩ thể kéo dài trong 6 tháng. Do đĩ, hệ thống xử lý nƣớc thải của nhà máy chỉ hoạt động trong thời gian 6 tháng.
KIẾN NGHỊ
Về Nhà máy và cơng nghệ chế biến của Nhà máy:
- Tiến hành áp dụng cơng nghệ sản xuất sạch hơn (Clean Production - CP) vào nhà máy nhằm nâng cao hiệu quả chế biến, tiết kiệm nguyên vật liệu, năng lƣợng, hĩa chất đồng thời giảm nhẹ các gánh nặng về mơi trƣờng, đặc biệt là vấn đề nƣớc thải. Cụ thể, nhà máy cần cải tiến hoặc đầu tƣ một cối xay mới nhằm tránh tình trạng vỡ vụn hạt khi xay và khơng tách đƣợc hạt xanh ra khỏi quá trình chế biến.
- Cần cĩ cơng nghệ tách rời vỏ hạt ra khỏi nƣớc thải. Trong thời gian cao điểm, nƣớc thải thải ra kèm theo vỏ sẽ làm giảm hiệu quả của thiết bị tách rác. Vì thế, nếu trong quá trình chế biến cĩ thể tách vỏ ra khỏi nƣớc thải sẽ hiệu quả hơn.
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung - Cần đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật và quản lý mơi trƣờng cĩ trình độ và ý
thức trách nhiệm để quản lý, giám sát và xử lý chất thải nĩi chung và nƣớc thải nĩi riêng tại Cơng ty.
Về hệ thống xử lý nƣớc thải:
- Tách rác thơ, rác tinh và lắng cặn sơ cấp cho nƣớc thải là vấn đề cần lƣu tâm đối với những nhà máy cĩ qui trình chế biến và thiết bị chế biến cịn lạc hậu, suất đầu tƣ thấp.
- Điều chỉnh tối ƣu lƣợng hĩa chất sử dụng ở cơng đoạn xử lý bằng phƣơng pháp hĩa lý để giảm đến mức tối thiểu lƣợng hĩa chất sử dụng.
- Cần cĩ những nghiên cứu sâu hơn, kỹ hơn về các phƣơng pháp xử lý khác đối với nƣớc thải chế biến cà phê trong qui mơ phịng thí nghiệm để từ đĩ đƣa ra các phƣơng án tối ƣu, cĩ thể tiến tới loại bỏ cả cơng đoạn xử lý hĩa lý kèm theo phía sau vốn rất tốn kém về chi phí vận hành.
- Cần cĩ những nghiên cứu để triển khai và nhân rộng phƣơng án xử lý sinh học kị khí bằng bể kị khí vật liệu dịng hƣớng lên (UAF), sử dụng vật liệu đệm là xơ dừa (loại vật liệu rẻ, phong phú, dễ tìm, độ bền chắc cao) vốn đã thành cơng và mang lại hiệu quả cao (đến 90%) ở những ngành nghề ơ nhiễm nhƣ nƣớc rỉ rác, nƣớc thải chế biến kẹo dừa, nƣớc thải chế biến hạt điều, ... Hệ thống phân phối nƣớc vào bể UAF (duy trì tốc độ dâng tối ƣu) và thu nƣớc, tuần hồn nƣớc sau bể UAF cũng là yếu tố quan trọng quyết định đến hiệu quả xử lý.
- Cần bổ sung thêm hồ sinh học phía sau, vừa giải quyết triệt để nitơ cịn lại trong nƣớc thải vừa tạo cảnh quan cho Nhà máy.
TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT
1. Lâm Minh Triết (chủ biên) & CTV, 2006, Xử lý nƣớc thải đơ thị và cơng nghiệp, NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh.
2. Lƣơng Đức Phẩm, 2006, Cơng nghệ xử lý nƣớc thải bằng biện pháp sinh học, NXB Giáo dục.
3. Nguyễn Ngọc Dung, 2005, Xử lý nƣớc cấp, NXB Xây dựng.
4. Trang xúc tiến thƣơng mại, http://xttmnew.agroviet.gov.vn, Bộ Nơng nghiệp và phát triển nơng thơn.
5. Trần Thị Quỳnh Chi và cộng sự, 2007, Hồ sơ ngành hàng cà phê, Viện chính sách và Chiến lƣợc phát triển Nơng nghiệp Nơng thơn, Trung tâm tƣ vấn chính sách nơng nghiệp.
6. Trần Văn Nhân – Ngơ Thị Nga, 2002, Giáo trình Cơng nghệ xử lý nƣớc thải, NXB Khoa học và kỹ thuật.
7. Trịnh Xuân Lai, 2008, Xử lý nƣớc cấp cho sinh hoạt và cơng nghiệp, NXB Xây Dựng.
8. Trịnh Xuân Lai, 2000, Tính tốn thiết kế các cơng trình xử lý nƣớc thải, NXB Xây Dựng.
9. Trịnh Xuân Lai – Nguyễn Trọng Dƣơng, 2005, Xử lý nƣớc thải cơng nghiệp, NXB Xây dựng.
TIẾNG ANH
1. Metcalf & Eddy, 1991, Wastewater Engineering – Treatment, Disposal, Reuse, McGraw-Hill International Editions.
i
MỤC LỤC
MỤC LỤC ... i
DANH MỤC BẢNG BIỂU ... iv
MỞ ĐẦU ... 1
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN CÀ PHÊ VÀ GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TY TNHH HỒ PHƢỢNG ... 3
1.1. Tổng quan về cà phê việt nam ... 3
1.1.1 Các đặc điểm chung của cà phê Việt Nam ... 3
1.1.2. Chế biến và xuất khẩu cà phê của Việt Nam ... 3
1.2.Các phƣơng pháp chế biến cà phê trong nƣớc và thế giới ... 4
1.2.1.Phƣơng pháp khơ: là phƣơng pháp cổ điển ... 4
1.2.2.Phƣơng pháp ƣớt ... 4
1.3 Khái quát về cơng ty tnhh hồ phƣợng ... 7
1.3.1 Giới thiệu chung ... 7
1.3.2 Sự cần thiết đầu tƣ ... 7
1.3.3. Mục tiêu của Cơng ty ... 8
1.3.4 Quy trình cơng nghệ sản xuất của Cơng ty Hồ Phƣợng ... 9
1.3.5 . Các vấn đề mơi trƣờng của nhà máy: ... 10
CHƢƠNG II: TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI CHẾ BIẾN CÀ PHÊ CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI ... 12
2.1.Tổng quan về thành phần và tính chất của nƣớc thải chế biến cà phê ... 12
2.2.Tởng quan về phƣơng pháp xƣ̉ lý nƣớc thải ... 13
2.2.1.Phƣơng pháp xử lý cơ học ... 13
2.2.2.Phƣơng pháp xử lý hố học ... 15
2.2.3.Phƣơng pháp xử lý hĩa lý... 17
2.2.4.Cơng trình xử lý trong điều kiện tự nhiên ... 19
2.2.5 Các cơng nghệ xử lý nƣớc thải chế biến cà phê đang áp dụng trên thực tế ... 27
CHƢƠNG III: PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT CƠNG NGHỆ XỬ LÝ ... 34
3.1.Lƣu lƣợng, thành phần nƣớc thải chế biến cà phê. ... 34
3.1.2.Thành phần, tính chất nƣớc thải chế biến cà phê ... 34
3.2. Đề xuất cơng nghệ xử lý nƣớc thải chế biến cà phê cho cơng ty tnhh hồ phƣợng 38 3.2.1.Cở sở đề xuất cơng nghệ xử lý ... 38
3.2.3. Đề xuất cơng nghệ cho phƣơng án 2 ... 42
CHƢƠNG IV: TÍNH TỐN THIẾT KẾ ... 47
4.1. Tính tốn các cơng trình đơn vị cho phƣơng án 1: ... 47
4.1.1.Song chắn rác: ... 47
4.1.2.Bể thu gom: ... 51
4.1.3.Bể điều hịa: ... 53
4.1.4. Bể sinh học kỵ khí vật liệu đệm ... 55
4.1.5. Tính tốn bể sinh học hiếu khí Aerotank:... 62
4.1.6. Bể lắng bùn sinh học. ... 70