CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY CỒN TÙNG LÂM
2.2. MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỒN
2.2.1. Công nghệ xử lý nước thải cồn của Ucraina
Hình 2.12 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải cồn của Ucraina. [6]
1 – Bể chứa cặn vẩn nguyên liệu; 2 – Bẫy cát; 3 – Bể hốn hợp tập trung nước thải;
6 – Bể hiếu khí (aeroten); 7 – Ngăn tái sinh bùn hoạt tính; 8 – Bể lắng bổ sung;
9 – Giếng nước trong ra; 10 – Lọc; 11 – Clo hóa; 12 – Giếng chứa bùn hoạt tính;
13 – Trạm bơm; 14 – Trạm khí nén; 15 – Nghiền nát cặn vẩn (máy nghiền); 16 – Bãi chứa cặn bùn và phơi khơ.
Nước thải từ dây chuyền cơng nghệ chính được xử lý ngun liệu, pha môi trường, lên men, chưng cất, dịch sau tách men được đưa vào bể chứa 1 và các bẫy cát 2. Từ 1 cịn có nhiều các tạp chất thơ có nguồn gốc hữu cơ như cặn vẩn của rỉ đường với các protein xác men, xenlulose, lignin,… thì được đưa qua máy nghiền 15 để nghiền nát rồi đưa tiếp vào hòa lại với nước ở giếng 4. Các loại nước thải được trộn chung ở bể điều hịa 3. Thể tích bể 3 tính tốn sao cho phù hợp với lượng nước thải có thời gian lưu là 4h. Sau đó nước thải được chảy vào giếng 4 hịa với bùn hoạt tính hồi lưu từ 10 hoặc 8. Ở quy trình cơng nghệ này sử dụng kỹ thuật bùn hoạt tính làm tăng cường hiệu quả xử lý hiếu khí ở 2 mức độ: Bổ sung thêm bùn hoạt tính hồi lưu vào giếng hòa trộn 4 sao cho nước vào các bể lắng sơ bộ 5 bổ sung bùn hiếu khí 6. Ở các bể 5 nước được lưu lại 60 – 90 phút. Trong thời gian này, nước bắt đầu sáng màu và phân hủy các chất hữu cơ nhờ tác dụng cả bùn hoạt tính, một số tạp chất lơ lửng được lắng xuống đáy bể và lấy ra đưa vào bãi chữa 16 cho phơi sấy khô.
Sau bể lắng 5, nước được đưa vào bể hiếu khí 6 trộn lẫn với phần chính của bùn hoạt tính hồi lưu từ 8 và 10. Bùn hoạt tính có thể được hoạt hóa bằng cách bổ sụng nguồn dinh dưỡng như N, P tính theo hàm lượng BOD của nước thải. Qua thực nghiệm, các chuyên gia đã xác định tỉ lệ thích hợp BOD:N:P = 100:7:0,5. Thể tích bể hiếu khí được tính tốn theo lưu lượng dịng chảy sao cho nước lưu ở đây được từ 12 – 18h. Thổi khí từ trạm khí nén 14 với mức độ 20 – 30m3/m3 nước. Trong bể hiếu khí 6, dành một ngăn 7 để hoạt hóa bùn chứa khoảng 30% thể tích. Bùn hồi lưu được đưa vào đây, hòa với nước chung sao cho lượng bùn có ở bể hiếu khí trong thời gian làm việc là 3 – 3,5 g/lit.
Nước sau khi được oxy hóa ở bể hiếu khí sẽ được chảy vào bể lắng bổ sung 8 và lưu lại ở đây khoảng 2 – 2,5h. Cặn bù ở 8 được đưa về giếng chứa 12 và được bơm 13 đưa trở lại bổ sung cho 4 và 7.
Nước sau khi lắng 8 được tập trung vào 9 rồi qua lọc 10 và clo hóa ở 11 (5g/m3). Nước ra có các chỉ tiêu pH = 7,8 – 8,1; các chất khoáng 350 mg/lit; tổng ni tơ 14 – 28 mg/lit; BOD20 = 15 – 20 mg/lit.
Màu nước vàng nhạt, nếu pha loãng 1:20 – 1:25 thì sẽ mất màu. Trường hợp nước ra qua xử lý một lần không đạt yêu cầu để đưa vào sơng hồ thì từ 9 có
thể cho trở lại 6 để xử lý lần thứ hai, điều chỉnh q trình thổi khí sao cho các VSV nitrat hoạt động để khử nitrat thành N2 ở điều kiện hiếu khí (anoxic) trong thời gian ngắn.
Ngồi quy trình xử lý nước thải nhà máy rượu cồn từ rỉ đường bằng công nghệ bể hiếu khí với kỹ thuật bùn hoạt tính vừa nêu ở trên, người ta cịn dùng quy trình cơng nghệ xử lý kỵ khí nước thải với hàm lượng cao các chất hữu cơ, quy trình này gồm 2 giai đoạn: Thủy phân hydrat cacbon, protein, chất béo có trong nước thải; Biến đối các sản phẩm thủy phân của các hợp chất hữu cơ thành khí, đồng thời tạo muối khống và các hợp chất humic còn lại ở trong bùn.
Như đã biết, sự phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ chủ yếu nhờ các VSV tạo thành axit và metan. Các hydratcacbon và một phần chất béo bị phân hủy tạo thành hỗn hợp các axit béo phân tử thấp, các axit hữu cơ như axit axetic, butyric, propionic, pH môi trường giảm tới 5 hoặc thấp hơn. Các axit hữu cơ và các hợp chất ni tơ hòa tạn lại bị phân hủy tiếp thnafh các hợp chất amon, amin, muối cacbonat và một lượng nhỏ các khí CO2, N2, CH4 và H2. Kết quả, độ axit hoạt động của nước thải được nâng dần lên. Để giữ được mức độ cần thiết của 2 giai đoạn, người ta cần phải đưa hỗn hợp các chủng VSV xác định vào các bể kỵ khí. Ở giai đoạn đầu, lên men có tính axit, các vi khuẩn phân hủy các hợp chất hydratcacbon, protein, lipit là chủ yếu; giai đoạn sau cần các vi khuẩn sử dụng chất hữ cơ tạo metan.
Phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ trong nước thải ửo khoảng nhiệt độ ơn hịa từ 29 0 40oC và ở nhiệt độ cao từ 50 – 57oC.
Riêng với bã thải rượu – rỉ đường có nồng độ các chất hữu cơ cao nên chọn quy trình cơng nghệ xử lý gồm 3 cơng đoạn:
+ Xử lý kỵ khí.
+ Xử lý hiếu khí có kết hợp với kỹ thuật bùn hoạt tính. + Xử lý bằng ao hồ sinh học hoặc phương pháp lý – hóa.
2.2.2. Cơng nghệ xử lý nước thải cồn của Cơng ty TNHH Cơng nghệ Mơi trường Hịa Bình Xanh. Hịa Bình Xanh.
Hình 2.13 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải cồn của Công ty TNHH Cơng nghệ Mơi trường Hịa Bình Xanh. [15]
Cơng nghệ xử lý nước thải sản xuất cồn của Công ty TNHH Cơng nghệ Mơi trường Hịa Bình Xanh có các ưu điểm:
- Hiệu suất xử lý các chỉ tiêu BOD, COD, Nitơ cao. - Đảm bảo chất lượng nước thải đầu ra.
- Chi phí vận hành thấp chủ yếu bằng phương pháp sinh học, dễ vận hành (có thể đào tạo những người chưa có chun mơn về xử lý nước thải vận hành hệ thống).
- Giảm thiểu tối đa thể tích bùn thải, dễ dàng vận chuyển và bảo quản có thể sử dụng bùn để làm phân vi sinh bón cho cây trồng.
- Có thể tái sử dụng nước thải sau xử lý cho mục đích tưới cây, tưới đường …
2.2.3. Công nghệ xử lý nước thải nhà máy rượu cồn của Cơng ty Cổ phần cơ khí mơi trường ETM [16]
Nước thải sau khi qua song chắn rác để loại bỏ các loại rác thải và cặn có lẫn trong dòng nước sẽ được dẫn đến bố thu gom. Dung tích của hố thu gom là 70m3, sâu
2m. sau đó được bơm vào 2 tank yếm khí và chảy tràn vào bể điều hòa. Từ đây nước thải được bơm qua bể Aerotank sau đó chuyển qua bể lắng thứ cấp và tới bể tạo bông. Nước sau khi qua bể lắng cuối sẽ được thải ra theo hệ thống thoát nước của khu CN.
Hố thu gom: Có nhiệm vụ thu hết tồn bộ các nguồn nước thải cần được xử lý
trong quá trình sản xuất và sinh hoạt của cán bộ nhân viên, trung hịa và pha lỗng nồng độ nước thải cũng như làm đồng đều nguồn nước cần xử lý. Hố thu gom đồng thời cũng là nơi dự trữ nước thải cho hệ thống xử lý hoạt động liên tục. Trong bể chứa, có 2 hệ thống song chắn rác, tại đây công nhân phải kiểm tra và vệ sinh định kì hàng tháng. Nồng độ COD và pH trong hố thu cần được kiểm tra theo định kì ít nhất 10 ngày/1 lần để đảm bảo nồng độ các chất ô nhiễm không vượt cao quá chỉ số cho phép. Nếu nồng độ pH vượt quá ngưỡng từ 4.5-7 thì phải tiến hành điều chỉnh lại ngay để ổn định lại các thành phần có trong nước thải.
Tank yếm khí: Có tác dụng xử lý một phần các chất gây ơ nhiễm trong nước thải và góp phần nâng độ pH của nước thải lên để phù hợp với hệ thống xử lý hiếu khí tiếp theo. Độ pH trong quá trình xử lý này giao động trong khoảng 5.5-8.0
Bể lắng sơ bộ: Nước thải sau khi được xử lý tại tank yếm khí sẽ được chảy tràn
qua bể lắng sơ bộ. taị đây các chất cặn còn tồn tại trong nước sẽ được lắng xuống và loại ra khỏi hệ thống. Bể lắng sơ bộ, đồng thời cũng là bể trung hịa và thu khí. Tại đây khí Metan được thu gom và nước thải được trung hịa bằng NaOH. Dung tích của bể điều hòa là 10m3. Tại bể điều hòa, pH sẽ được điều chỉnh để phù hợp với hệ thống xử lý hiếu khí. pH sau khi được điều chỉnh sẽ giao động trong khoảng 7.6 đến 7.8. nếu trong trường hợp độ pH thấp sẽ sử dụng NaOH 25%, còn trong trường hợp pH quá cao, sẽ sử dụng H3PO4 5%. Trong quá trình xử lý hệ thống sục khí sẽ đảm nhiệm vai trị sục khí vào nước thải để đẩy nhanh q trình xử lý và hịa tan khơng khí.
Bể aerotank (Hiếu khí): Từ bể lắng sơ bộ, nước thải được chảy tràn qua bể aerotank (Bể hiếu khí). Tại đây, hệ thống máy thổi khí sẽ có nhiệm vụ cung cấp oxy cho bùn hoạt tính, đồng thời hệ thống máy khuấy sẽ trộn đều nước thải với bùn hoạt tính để tăng khả năng phân giải hiếu khí. Lượng bùn dư trong q trình xử lý sẽ được bơm sang bể chứa bùn.
Bể lắng thứ cấp: Nước thải sau khi xử lý hiếu khí sẽ được chuyển qua bể lắng
thứ cấp. Tại đây một lần nữa các chất cặn bẩn sẽ được thu hồi một lần nữa trước khi chuyển qua bể tạo bông.
Bể tạo bông: Nước thải từ bể lắng thứ cấp chảy sang vẫn còn chứa một số chất
rắn lơ lửng, tại đây các chất này sẽ được xử lý keo tụ bằng hóa chất keo tụ là PAC để làm trong nước.
Bể lắng cuối: Nước thải sau khi xử lý PAC xong sẽ chuyển qua bể lắng cuối để
lọc lượng chất rắn lơ lửng cịn sót lại sau q tình keo tụ. Tại đây nước thải sẽ được khử trùng nhằm diệt các loại vi sinh vật, vi khuẩn tảo, nấm,… cịn sót lại trước khi thải ra hệ thống thốt nước chung của khu cơng nghiệp.
CHƯƠNG 3. ĐỀ XUẤT CƠNG NGHỆ XỬ LÝ VÀ TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ