Đồ án nước thải nhà máy sản xuất mì chính
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (771.51 KB, 89 trang )
Đồ án tốt nghiệp
-1–
Năm: 2001-2006
LỜI MỞ ĐẦU
Chúng ta đang sống trong một xã hội ngày càng hiện đại, nhưng chúng ta lại
đang nằm trong sự bao vây của biết bao kẻ thù, trong đó có những kẻ thù ẩn hình
sinh ra từ chính sự thụ hưởng của bản thân chúng ta.
Lối sống hiện đại, xã hội công nghiệp là kẻ thù ẩn hình như vậy bởi đi kèm
với nó là sự ô nhiễm môi trường cả về tự nhiên và xã hội nhưng nó là con đường tất
yếu mà lồi người phải và đang đi qua. Từ nhận thức đó và bằng kiến thức khoa học
của mình, chúng ta làm thế nào để công nghiệp vẫn phát triển, đời sống ngày càng
hiện đại mà làm giảm được mức độ ô nhiễm cho môi trường.
Công nghiệp thực phẩm là ngành công nghiệp cung cấp nguồn thực phẩm và
các món ăn ngon lạ cho con người thưởng thức, là ngành công nghiệp phát triển
mạnh hiện nay. Nó là ngành sử dụng nước nhiều nhất mà đặc biệt là ngành sản xuất
các sản phẩm thực phẩm lên men đã thải ra môi trường lượng lớn nguồn nước gây ô
nhiễm môi trường. Vấn đề đặt ra là nước vẫn được sử dụng và vẫn được thải ra môi
trường nhưng với mức độ ô nhiễm trong giới hạn cho phép không gây ô nhiễm môi
trường. Để giải quyết vấn đề này ta cần có một hệ thống xử lý làm sạch nguồn nước
trước khi đổ ra môi trường.
Để học hỏi và tiếp thu một công nghệ xử lý nước thải để sau này có thể góp
phần vào việc bảo vệ mơi trường chúng ta trong sạch hơn, tôi chọn đề tài xử lý nước
thải nhà máy mì chính là nguồn nước thải đặc trưng của công nghiệp vi sinh đang
phát triển mạnh mẽ hiện nay.
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mì chính năng suất 4000 m3/ngày.
Svth:Nguyễn Cơng Thạnh
Gvhd: Trần Thế Truyền
Đồ án tốt nghiệp
-2–
Năm: 2001-2006
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1 CÁC KHÁI NIỆM VÀ TÌNH HÌNH MƠI TRƯỜNG TẠI VIỆT NAM
1.1.1 Các khái niệm
1.1.1.1 Môi trường
"Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo quan hệ
mật thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, sự
tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên." [9]
Môi trường sống của con người theo chức năng được chia thành các loại:
-
Môi trường tự nhiên bao gồm các nhân tố thiên nhiên như vật lý, hố học,
sinh học…
-
Mơi trường xã hội là tổng thể các quan hệ giữa người với người.
-
Ngoài ra, người ta cịn phân biệt khái niệm mơi trường nhân tạo, bao gồm
tất cả các nhân tố do con người tạo nên, làm thành những tiện nghi trong cuộc sống.
1.1.1.2 Chức năng của mơi trường
Mơi trường có các chức năng cơ bản sau:
-
Môi trường là không gian sống của con người và các lồi sinh vật.
-
Mơi trường là nơi cung cấp tài nguyên.
-
Môi trường là nơi chứa đựng các chất phế thải do con người tạo ra trong
cuộc sống và hoạt động sản xuất của mình.
-
Mơi trường là nơi giảm nhẹ các tác động có hại của thiên nhiên tới con
người và sinh vật trên trái đất.
-
Môi trường là nơi lưu trữ và cung cấp thơng tin cho con người.
1.1.1.3 Ơ nhiễm mơi trường
"Ơ nhiễm mơi trường là sự làm thay đổi tính chất của mơi trường, vi phạm
tiêu chuẩn mơi trường". [9]
Vậy ô nhiễm môi trường là do:
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mì chính năng suất 4000 m3/ngày.
Svth:Nguyễn Công Thạnh
Gvhd: Trần Thế Truyền
Đồ án tốt nghiệp
-
-3–
Năm: 2001-2006
Việc chuyển các chất thải hoặc năng lượng vào mơi trường đến mức có
khả năng gây hại đến sức khoẻ con người, đến sự phát triển sinh vật hoặc làm suy
giảm chất lượng môi trường.
-
Các tác nhân ô nhiễm bao gồm các chất thải ở dạng khí (khí thải), lỏng
(nước thải), rắn (chất thải rắn) chứa hoá chất hoặc tác nhân vật lý, sinh học và các
dạng năng lượng như nhiệt độ, bức xạ.
Tuy nhiên, môi trường chỉ được coi là bị ô nhiễm nếu trong đó hàm lượng,
nồng độ hoặc cường độ các tác nhân trên đạt đến mức có khả năng tác động xấu đến
con người, sinh vật và vật liệu.
1.1.1.4 Ô nhiễm nước
Hiến chương châu Âu về nước đã định nghĩa:
"Ô nhiễm nước là sự biến đổi nói chung do con người đối với chất lượng
nước, làm nhiễm bẩn nước và gây nguy hiểm cho con người, cho công nghiệp, nông
nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho động vật ni và các lồi hoang dã".[9]
Các ngun nhân gây ơ nhiễm mơi trường nước:
-
Do tự nhiên như: mưa, tuyết tan, gió bão, lũ lụt đưa vào môi trường nước
chất thải bẩn, các sinh vật và vi sinh vật có hại kể cả xác chết của chúng.
-
Do con người: quá trình thải các chất độc hại chủ yếu dưới dạng lỏng như
các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vào môi trường nước.
Theo bản chất các tác nhân gây ô nhiễm, người ta phân ra các loại ô nhiễm
nước: ô nhiễm vơ cơ, hữu cơ, ơ nhiễm hố chất, ơ nhiễm sinh học, ơ nhiễm bởi các
tác nhân vật lý.
1.1.2 Tình hình ơ nhiễm mơi trường hiện nay của Việt Nam
Nền kinh tế nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ, đang trên đường cơng
nghiệp hóa, hiện đại hóa mang lại những thành tựu to lớn góp phần giải quyết các
vấn đề xã hội như xóa đói giảm nghèo, cơng ăn việc làm, củng cố an ninh quốc
phòng.
Bên cạnh những lợi ích đó, q trình hội nhập kinh tế quốc tế cũng gây ra
nhiều áp lực đối với môi trường.
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mì chính năng suất 4000 m3/ngày.
Svth:Nguyễn Cơng Thạnh
Gvhd: Trần Thế Truyền
Đồ án tốt nghiệp
-4–
Năm: 2001-2006
1.1.2.1 Hiện trạng môi trường nước lục địa
Nước lục địa bao gồm nguồn nước mặt và nước dưới đất. Nước mặt phân bố
chủ yếu trong các hệ thống sông, suối, hồ, ao, kênh, rạch và các hệ thống tiêu thoát
nước trong nội thành, nội thị. Nước dưới đất hay còn gọi nước ngầm là tầng nước tự
nhiên chảy ngầm trong lòng đất qua nhiều tầng đất đá, có cấu tạo địa chất khác
nhau.
Hiện nay, vấn đề ô nhiễm nước mặt, nước dưới đất đang ngày càng trở nên
nghiêm trọng, đặc biệt tại các lưu vực sông và các sông nhỏ, kênh rạch trong nội
thành, nội thị. Nước dưới đất cũng đã có hiện tượng bị ơ nhiễm và nhiễm mặn cục
bộ.
Các nguồn gây ô nhiễm nước lục địa:
-
Khai thác và sử dụng quá mức tài nguyên nước mặt, nước ngầm.
-
Nước thải đô thị và công nghiệp.
-
Nước thải bệnh viện.
-
Nước thải từ hoạt động nông nghiệp và nước thải từ các nguồn khác tại
khu vực nông thôn, các làng nghề truyền thống…
Hình 1.1: Tỷ lệ nước thải sản xuất, sinh hoạt và bệnh viện [1-16]
Tính đến đầu năm 2005, hàng ngày có khoảng 3110000m 3 nước thải sinh hoạt đô
thị, bệnh viện và nước thải sản xuất từ các khu công nghiệp xả trực tiếp vào nguồn nước
mặt, gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng tới sức khỏe cũng như mỹ quan của các khu
vực dân cư
1.2.2 Diễn biến ô nhiễm
Diễn biến ô nhiễm các nguồn nước lục địa:
-
Nước mặt: theo các kết quả quan trắc cho thấy, chất lượng nước ở thượng
lưu của hầu hết các con sơng chính của Việt Nam cịn khá tốt, trong khi mức độ ô
nhiễm ở hạ lưu của các sông này ngày càng tăng do ảnh hưởng của các đô thị và các
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mì chính năng suất 4000 m3/ngày.
Svth:Nguyễn Cơng Thạnh
Gvhd: Trần Thế Truyền
Đồ án tốt nghiệp
-5–
Năm: 2001-2006
cơ sở công nghiệp. Với các chất ô nhiễm vượt mức cho phép trên các lưu vực sơng
chính như:
+ Hàm lượng BOD5 và NH+4: vượt q mức tiêu chuẩn cho phép 1,5 - 3 lần.
+ Hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS): vượt quá ngưỡng tiêu chuẩn cho phép
loại A từ 1,5 - 2,5 lần.
+ Một số thơng số khác: một số điểm cũng đã có dấu hiệu bị ơ nhiễm kim
loại nặng, coliform, hóa chất bảo vệ thực vật…
+ Trong khu vực nội thành của các thành phố lớn như Hà Nội, Hồ Chí Minh,
Hải Phòng, Huế, hệ thống các hồ, ao, kênh rạch và các sông nhỏ là nơi tiếp nhận và
vận chuyển nước thải của các khu công nghiệp, khu dân cư. Hiện nay hệ thống này
đều ở tình trạng ơ nhiễm nghiêm trọng vượt quá mức tiêu chuẩn cho phép 5-10 lần
(đối với tiêu chuẩn nguồn nước mặt loại B theo TCVN 5942-1995).
-
Diễn biến ô nhiễm nước dưới đất:
+ Hiện tượng xâm nhập mặn: hầu hết nước dưới đất tại các vùng ven biển
đều bị nhiễm mặn.
+ Việc khai thác nước quá mức và khơng có quy hoạch đã làm cho mực nước
dưới đất bị hạ thấp.
1.1.2.2 Ảnh hưởng của ô nhiễm nước
-
Tác động trực tiếp đến sức khỏe, là nguyên nhân gây các bệnh như tiêu
chảy (do virut, vi khuẩn, vi sinh vật đơn bào), lỵ trực trùng, tả, thương hàn, viêm
gan A, giun, sán.
-
Làm mất cảnh quan, ảnh hưởng lâu dài đến nền kinh tế nhất là phát triển
du lịch.
-
Là nguyên nhân của tình trạng thiếu nước sạch, ảnh hưởng lâu dài đến thế
hệ tương lai.
Như trên ta đã thấy tác hại vô cùng khủng khiếp khi nguồn nước bị ô nhiễm.
Vì vậy trong bối cảnh hiện nay mỗi thành phố, mỗi khu công nghiệp, mỗi nhà máy
cần phải xây dựng một hệ thống xử lý nước hiệu quả để môi trường sống của chúng
ta bền vững hơn, sức khỏe của con người ngày càng được nâng cao hơn.
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mì chính năng suất 4000 m3/ngày.
Svth:Nguyễn Công Thạnh
Gvhd: Trần Thế Truyền
Đồ án tốt nghiệp
-6–
Năm: 2001-2006
1.2 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI
1.2.1 Thành phần và tính chất nước thải cơng nghiệp
Nước thải công nghiệp sinh ra sau khi đã sử dụng nước của các xí nghiệp
cơng nghiệp. Đặc tính ơ nhiễm và nồng độ của nước thải công nghiệp rất khác nhau
phụ thuộc vào loại hình cơng nghiệp và chế độ cơng nghệ lựa chọn. Loại nước thải
này có thể bị ơ nhiễm do các tạp chất có nguồn gốc vơ cơ hoặc hữu cơ. Trong thành
phần của chúng có thể có chứa các dạng vi sinh vật (đặc biệt là nước thải của các
nhà máy giết mổ, nhà máy sữa, bia, mì chính, dược phẩm…), các chất có ích cũng
như các chất độc hại.
Trong xí nghiệp cơng nghiệp, nước thải công nghiệp gồm:
-
Nước thải công nghiệp qui ước sạch: là loại nước thải sau khi được sử
dụng để làm nguội sản phẩm, làm mát thiết bị, làm vệ sinh sàn nhà.
-
Loại nước thải công nghiệp nhiễm bẩn: đặc trưng của cơng nghiệp đó và
cần xử lý cục bộ trước khi xả vào mạng lưới thoát nước chung hoặc vào nguồn nước
tùy theo mức độ xử lý.
Thành phần gây ô nhiễm chính của nước thải cơng nghiệp là:
+ Các chất vô cơ: chất thải của các nhà máy luyện kim, nhà máy sản xuất
vật liệu xây dựng, nhà máy phân bón vơ cơ…
+ Các chất hữu cơ dạng hịa tan (thông qua chỉ tiêu BOD).
+ Các chất hữu cơ vi lượng gây mùi, vị như phenol, benzene…
+ Các chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học như một số dạng thuốc trừ sâu,
thuốc diệt cỏ…
+ Chất hoạt tính bề mặt ABS (Alkyl benzene sunfonat), một số các chất
hữu cơ có thể gây độc hại cho thủy sinh vật (benzene, chlorebenzen, toluene…).
+ Trong nước thải cơng nghiệp cịn có thể có chứa dầu, mỡ và các chất nổi,
các chất lơ lửng, kim loại nặng, các chất dinh dưỡng (N, P) với hàm lượng cao.
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mì chính năng suất 4000 m3/ngày.
Svth:Nguyễn Cơng Thạnh
Gvhd: Trần Thế Truyền
Đồ án tốt nghiệp
-7–
Năm: 2001-2006
Bảng 1.1: Các đặc điểm lý học, hóa học và sinh học của nước thải và nguồn
sinh ra nó [9].
Đặc điểm
Lý học
Màu
Mùi
Chất rắn
Nhiệt
Hóa học
Carbohydrate
Dầu, mỡ
Thuốc trừ sâu
Phenols
Protein
Chất hữu cơ bay hơi
Các chất nguy hiểm
Các chất khác
Nguồn
Nước thải sinh hoạt hay công nghiệp, thường do sự
phân hủy của các chất thải hữu cơ.
Nước thải công nghiệp, sự phân hủy của nước thải
Nước cấp, nước thải sinh hoạt và cơng nghiệp, xói ṃịn
đất.
Nước thải sinh hoạt, cơng nghiệp
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Nước thải nông nghiệp
Nước thải công nghiệp
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Do sự phân hủy của các chất hữu cơ trong nước thải
Tính kiềm
Chlorides
Kim loại nặng
Nitrogen
pH
Phosphorus
Sulfur
trong tự nhiên
Chất thải sinh hoạt, nước cấp, nước ngầm
Nước cấp, nước ngầm
Nước thải công nghiệp
Nước thải sinh hoạt, công nghiệp
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp; rửa trôi
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp; nước
Hydrogen sulfide
Methane
Oxygen
cấp
Sự phân hủy của nước thải sinh hoạt
Sự phân hủy của nước thải sinh hoạt
Nước cấp, sự trao đổi qua bề mặt tiếp xúc khơng khí nước
Sinh học
Động vật
Thực vật
Eubacteria
Archaebacteria
Viruses
Các đường ống chảy hở và hệ thống xử lý
Các đường ống chảy hở và hệ thống xử lý
Nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lý
Nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lý
Nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lý
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mì chính năng suất 4000 m3/ngày.
Svth:Nguyễn Công Thạnh
Gvhd: Trần Thế Truyền
Đồ án tốt nghiệp
-8–
Năm: 2001-2006
Bảng 1.2. Các chất ô nhiễm quan trọng cần chú ý đến trong quá trình xử
lý nước thải [9]
Chất gây ô nhiễm
Các chất rắn lơ lửng
Nguyên nhân được xem là quan trọng
Tạo nên bùn lắng và mơi trường yếm khí khi nước thải
chưa xử lý được thải vào môi trường. Biểu thị bằng đơn
vị mg/l.
Các chất hữu cơ có Bao gồm chủ yếu là carbohydrate, protein và chất béo.
thể phân hủy bằng con Thường được đo bằng chỉ tiêu BOD và COD. Nếu thải
đường sinh học
thẳng vào nguồn nước, quá trình phân hủy sinh học sẽ
Các mầm bệnh
làm suy kiệt oxy hòa tan của nguồn nước.
Các bệnh truyền nhiễm có thể lây nhiễm từ các vi sinh
vật gây bệnh trong nước thải. Thông số quản lý là MPN
Các dưỡng chất
(Most Probable Number).
N và P cần thiết cho sự phát triển của các sinh vật. Khi
được thải vào nguồn nước nó có thể làm gia tăng sự phát
triển của các lồi khơng mong đợi. Khi thải ra với số
lượng lớn trên mặt đất nó có thể gây ô nhiễm nước ngầm.
Các chất ô nhiễm Các hợp chất hữu cơ hay vơ cơ có khả năng gây ung thư,
nguy hại
biến dị, thai dị dạng hoặc gây độc cấp tính.
Các chất hữu cơ khó Khơng thể xử lý được bằng các biện pháp thơng thường.
phân hủy
Kim loại nặng
Ví dụ các nơng dược, phenols...
Có trong nước thải thương mại và công nghiệp và cần
loại bỏ khi tái sử dụng nước thải. Một số ion kim loại ức
Chất vơ cơ hịa tan
chế các quá trình xử lý sinh học.
Hạn chế việc sử dụng nước cho các mục đích nơng, cơng
Nhiệt năng
nghiệp.
Làm giảm khả năng bão hòa oxy trong nước và thúc đẩy
sự phát triển của thủy sinh vật.
Ion hydrogen
Có khả năng gây nguy hại cho thủy sinh vật
1.2.2 Thành phần và tính chất nước thải nhà máy mì chính
1.2.2.1 Khái qt về mì chính (bột ngọt)
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mì chính năng suất 4000 m3/ngày.
Svth:Nguyễn Công Thạnh
Gvhd: Trần Thế Truyền
Đồ án tốt nghiệp
-9–
Năm: 2001-2006
Bột ngọt là chất điều vị có giá trị trong cơng nghiệp thực phẩm, trong nấu
nướng được dùng làm gia vị, tăng vị ngọt dịu của món ăn. Mặt khác dùng mì chính
ở dạng axit để điều trị một số bệnh suy nhược, mất trí nhớ, đau đầu.
Bột ngọt là muối mononatri của axit glutamic, đây là một axit amin có vai trị
rất quan trọng trong quá trình trao đổi chất ở cơ thể người và động vật. Axit
glutamic có cấu tạo phân tử như sau:
NH2
HOOC
CH2
CH2
CH
COOH
Trong cơ thể người và động vật, axit glutamic tham gia vào việc tạo thành
protein và tạo nên hàng loạt những axit amin khác như alanin, lơxin, prolin, xystin
v.v…Axit glutamic còn tham gia vào q trình chuyển hóa amin, nó có thể liên kết
với amoniac để tạo nên glutamac, điều này rất có ý nghĩa trong việc giảm lượng
NH3, giải độc cho cơ thể. Trong y học, axit glutamic thường được dùng để chữa một
số bệnh về thần kinh, về tim mạch, bệnh teo bắp thịt …
Cơ thể người có thể sử dụng một lượng khá lớn axit glutamic có trong thức
ăn mà không gây nên những ảnh hưởng xấu. Đây là một đặc điểm khác với các axít
amin khác. Nếu thức ăn thiếu một số axít amin khác như alanin, lơxin, axit aspactic,
prolin, xerin…thì axit glutamic thừa sẽ được cơ thể dùng vào việc tổng hợp các axit
amin thiếu đó.
Axit glutamic cịn đóng vai trị quan trọng trong việc tổng hợp axetylcolin và
adenozintrifotfat trong quá trình vận chuyển ion kali. Axit glutamic còn tham gia
vào cấu tạo của chất xám và chất trắng của não, tham gia vào quá trình trao đổi
protein và gluxit, kích thích các phản ứng oxi hóa ở não bộ.
Trong vài chục năm gần đây, axit glutamic sản xuất ngày càng nhiều khơng
chỉ vì mục đích y học mà chính những yêu cầu rộng lớn của các lĩnh vực thực phẩm
là động cơ chủ yếu thúc đẩy ngành công nghiệp sản xuất axit glutamic phát triển
nhanh chóng.
Ở các nước, bột ngọt được sản xuất bằng các phương pháp:
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mì chính năng suất 4000 m3/ngày.
Svth:Nguyễn Cơng Thạnh
Gvhd: Trần Thế Truyền
Đồ án tốt nghiệp
- 10 –
Năm: 2001-2006
-
Phương pháp tổng hợp hóa học.
-
Phương pháp thủy phân protid.
-
Phương pháp sinh tổng hợp bằng con đường lên men vi sinh vật.
-
Phương pháp kết hợp (kết hợp tổng hợp hóa học và lên men vi sinh vật).
Ngày nay, người ta chủ yếu sản xuất bằng con đường lên men vi sinh vật để
sinh tổng hợp các axit amin từ các nguồn gluxit và đạm vơ cơ, từ đó tách glutamic
để sản xuất mì chính. Phương pháp này không cần sử dụng nguyên liệu protit,
không sử dụng hóa chất và thiết bị chịu ăn mịn mà cho hiệu suất cao, giảm giá
thành sản phẩm. Tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi yêu cầu kỹ thuật phải cao, hệ
thống thiết bị hiện đại tránh được sự tạp nhiễm từ bên ngồi.
1.2.2.2 Qui trình sản xuất mì chính bằng phương pháp lên men
Hình 1.2. Qui trình sản xuất mì chính bằng phương pháp lên men.
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mì chính năng suất 4000 m3/ngày.
Svth:Nguyễn Công Thạnh
Gvhd: Trần Thế Truyền
ỏn tt nghip
- 11
Nm: 2001-2006
Nổồùc cỏỳ
p
Bọỹ
t khoai mỗ
Rốõổồỡng
ổồỡng họa
KhỉíCanxi
Giäú
ng tỉìphán xỉåíng giäú
ng
Lãn men
Dung dëch axit Glutamic
Thu häư
i
Axit Glutamic
Dung dëch Na2CO3
Trung ha
Dung dëch Natriglutamat
Táø
y mu
Than hoả
t tênh
Kãú
t Tinh
Ly tám
Sáú
y, sng phán loả
i
Âọng gọi
Kho Thnh pháø
m
Nỉåïc thi
1.2.2.3 Q trình tẩy rửa, khử trùng trong nhà máy
Mục đích q trình tẩy rửa:
-
Làm sạch bề mặt thiết bị, nhà xưởng.
-
Loại trừ vi sinh vật nhiễm tạp.
-
Bảo đảm chất lượng sản phẩm tốt nhất.
-
Bảo đảm sức khỏe cho người dùng.
Bản chất và thành phần của các vết bẩn: các vết bẩn có thể là bã thải của quá
trình sản xuất, các sản phẩm phụ của các phản ứng phụ, các chất kết tủa, vi sinh
vật… Thường gặp các vết bẩn như:
-
Hữu cơ.
-
Chất khoáng (vô cơ).
-
Hỗn hợp: các cặn vô cơ làm nền chứa các vết bẩn hữu cơ.
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mì chính năng suất 4000 m3/ngày.
Svth:Nguyễn Công Thạnh
Gvhd: Trần Thế Truyền
Đồ án tốt nghiệp
- 12 –
Năm: 2001-2006
Trên các vết bẩn đó hình thành nên các khuẩn lạc vi sinh vật với các bản chất
khác nhau.
Bảng 1.3. Đặc điểm của các loại vết bẩn [2, tr 54].
Tính dễ rửa khi
Thành phần
Độ tan
vết bẩn
Đường
Chất béo
khơng có chuyển
hóa do nhiệt
Tan trong nước
Dễ
Chuyển hóa do
nhiệt
Caramel hóa khó
rửa hơn
Ít tan trong nước, dung Dễ khi có mặt các Polymer hóa khó
dịch kiềm và axit khi chất điện hoạt
rửa hơn
khơng có chất điện
hoạt
Độ tan trong nước Khó trong nước, dễ Biến tính, khó rửa
protein
Muối vơ cơ
khác nhau, phần lớn hơn
trong
dung do có cặn protein
tan trong dung dịch dịch kiềm
biến tính
axit
Độ tan trong nước Tương đối dễ
Kết tủa, khó rửa
khác
nhau,
nhưng
phần lớn tan trong
dung dịch axit
Trong cơng nghiệp thực phẩm người ta thường sử dụng các tác nhân tẩy rửa,
sát trùng sau:
Bảng 1.4. Các tác nhân tẩy rửa, sát trùng thường gặp trong các nhà máy thực
phẩm [2, tr 90].
Loại hóa chất
Dung dịch kiềm
Dung dịch kiềm chứa clo hoạt tính
Axit photphoric H3PO4
Axit nitrơ HNO2
Nồng độ
1,5-4 %
2,5-5 %
2,5-5 %
2,5-5 %
Nhiệt độ cho phép
≤140 0C
≤70 0C
≤90 0C
≤50 0C
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mì chính năng suất 4000 m3/ngày.
Svth:Nguyễn Công Thạnh
Gvhd: Trần Thế Truyền
Đồ án tốt nghiệp
- 13 –
Axit nitric
Clo hoạt tính
Axit paracetic/H2O2
Năm: 2001-2006
2,5 %
0,5 %
2,1-1 %
≤90 0C
≤60 0C
≤90 0C
1.2.2.4 Nguồn nước thải nhà máy mì chính
Q trình sản xuất của nhà máy có sử dụng các loại nguyên liệu như bột sắn,
rỉ đường, các axit sunfuric, clohidric, canxi cacbonat, than hoạt tính, các muối
khoáng (NH4)2SO4, KH2PO4, MgSO4…
Nước thải nhà máy gồm:
-
Nước làm mát máy móc thiết bị.
-
Nước sinh hoạt của cán bộ công nhân viên nhà máy.
-
Nước thải của phân xưởng đường hóa từ tinh bột, xử lý rỉ đường. Nước
thải ở đây bị ô nhiễm bởi nồng độ cao các hyđrat cacbon như tinh bột, các loại
đường (saccarose, glucose, dextrin), cặn rỉ đường, CaSO 4 sau khi trung hòa bằng
axit sunfuric ở dịch đường.
-
Nước thải từ phân xưởng lên men gồm các cặn mơi trường lên men, có
nhiều đường cùng với xác vi khuẩn, các muối khoáng như urê, muối amon, các chất
béo, chất hoạt động bề mặt dư thừa.
-
Nước thải từ phân xưởng hoàn thành sản phẩm rất giàu các chất hữu cơ
và chất khoáng.
-
Nước rửa sàn và làm vệ sinh nói chung.
Nước thải ở đây được phân làm hai loại:
-
Các loại nước làm mát thiết bị thường ít bẩn, nước sinh hoạt nhiễm bẩn
không nhiều nên được thải trực tiếp ra sông.
-
Riêng nước thải từ các phân xưởng sản xuất đặc biệt nước thải từ các
phân xưởng hoàn thành sản phẩm có độ nhiễm bẩn cao nên được đưa qua hệ thống
xử lý.
Nước thải nhà máy sản xuất mì chính có những đặc điểm như bảng sau:
Bảng 1.5. Đặc điểm nước thải nhà máy sản xuất bột ngọt Biên Hòa [5, tr
378].
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mì chính năng suất 4000 m3/ngày.
Svth:Nguyễn Cơng Thạnh
Gvhd: Trần Thế Truyền
Đồ án tốt nghiệp
- 14 –
Năm: 2001-2006
Nước thải sinh
Nước thải sản
Nước thải
hoạt
30-35
xuất
30-35
chung
30-35
BOD5, mgO2/l
220
1000
870
COD, mgO2/l
500
1700
1500
Ntổng, mg/l
40
400
340
Ptổng, mg/l
8
30
26
220
100
120
Chỉ số
o
Nhiệt độ, C
Chất rắn lơ lửng(SS), mg/l
Tổng lượng muối hòa tan, mg/l
500
1800
1583
Đặc điểm nước thải nhà máy mì chính: cũng giống các nhà máy sản xuất các
chế phẩm sinh học khác, đặc trưng của nước thải nhà máy mì chính là:
-
Nguồn nước thải có thành phần các chất hữu cơ dễ phân hủy cao (chỉ số
BOB cao).
-
Trong cơng nghiệp sản xuất mì chính có sử dụng một lượng lớn NH 3 để
kích thích quá trình sinh tổng hợp axit glutamic nên trong nước thải có thành phần
nitơ rất lớn (chỉ số TN cao).
-
pH rất cao do sử dụng hóa chất trong q trình làm vệ sinh thiết bị.
1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Các loại nước thải đều chứa các tạp chất gây ơ nhiễm có tính chất rất khác
nhau: từ các loại chất khơng hồ tan, đến các loại chất khó tan và những hợp chất
tan trong nước. Xử lý nước thải là loại bỏ các tạp chất đó, làm sạch nước để xả vào
nguồn tiếp nhận hoặc tái sử dụng.
Tùy thuộc vào đặc điểm của từng loại nước thải người ta có các phương pháp
xử lý như:
-
Xử lý bằng các phương pháp cơ học.
-
Xủ lý bằng phương pháp hóa lý và hóa học.
-
Xử lý bằng phương pháp sinh học.
-
Xử lý kết hợp ba phương pháp trên.
1.3.1 Xử lý bằng phương pháp cơ học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mì chính năng suất 4000 m3/ngày.
Svth:Nguyễn Cơng Thạnh
Gvhd: Trần Thế Truyền
Đồ án tốt nghiệp
- 15 –
Năm: 2001-2006
Gồm những quá trình mà khi nước thải đi qua q trình đó sẽ khơng thay đổi
tính chất hóa học và sinh học của nó.
Xử lý cơ học nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả của các bước xử lý tiếp
theo.
Ví dụ:
-
Lưới chắn ngăn chặn các vật cứng, vật nổi có kích thước lớn đi vào máy
-
Bể lắng cát, bể lắng cặn đợt 1 giúp loại bỏ cặn nặng gây cản trở cho quá
bơm.
trình xử lý sinh học trong bể aerotank hay bể lọc sinh học.
-
Bể tuyển nổi, vớt bọt giúp loại bỏ dầu mỡ và các chất hoạt động bề mặt
gây cản trở cho q trình oxi hóa và khử màu.
1.3.2 Xử lý bằng phương pháp hóa lý và hóa học
Là quá trình dùng một số hóa chất và bể phản ứng nhằm nâng cao chất lượng
của nước thải để đáp ứng hiệu quả xử lý của các cơng đoạn sau.
Ví dụ:
-
Dùng axit hoặc NaOH để điều chỉnh PH.
-
Dùng bể lọc trao đổi ion để khử kim loại nặng .v.v.
1.3.3 Xử lý sinh học
Quá trình xử lý sinh học thường theo sau quá trình xử lý cơ học để loại bỏ các
chất hữu cơ trong nước thải nhờ hoạt động của các vi khuẩn. Tùy theo nhóm vi
khuẩn sử dụng là hiếu khí hay yếm khí mà người ta thiết kế các cơng trình khác
nhau. Tùy theo khả năng về tài chính, diện tích đất mà người ta có thể dùng ao hồ
có sẵn hoặc xây dựng các bể nhân tạo để xử lý.
Hình 1.3. Các loại hình cơng nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mì chính năng suất 4000 m3/ngày.
Svth:Nguyễn Công Thạnh
Gvhd: Trần Thế Truyền
Đồ án tốt nghiệp
- 16 –
Năm: 2001-2006
Các phương pháp sinh học xử lý nước thải
Hiếu khí
Bùn
hoạt
tính
Đĩa quay
sinh học
Màng lọc
sinh học
Thiếu khí
Ao, hồ ổn định
nước thải
Bể kỵ khí
Kỵ khí
Bể lọc
kỵ khí
UASB
Khử nitrat
1.3.3.1 Q trình hiếu khí và hiếu khí khơng bắt buộc (tùy nghi)
Trong các bể xử lý sinh học các vi khuẩn đóng vai trị quan trọng hàng đầu vì
nó chịu trách nhiệm phân hủy các thành phần hữu cơ trong nước thải. Trong các bể
bùn hoạt tính một phần chất thải hữu cơ sẽ được các vi khuẩn hiếu khí và hiếu khí
khơng bắt buộc sử dụng để lấy năng lượng để tổng hợp các chất hữu cơ còn lại
thành tế bào vi khuẩn mới. Vi khuẩn trong bể bùn hoạt tính thuộc các giống
Pseudomonas, Zoogloea, Achromobacter, Flavobacterium, Nocardia, Bdellovibrio,
Mycobacterium và hai loại vi khuẩn nitrát hóa là Nitrosomonas và Nitrobacter.
Ngồi ra cịn có các loại hình sợi như Sphaerotilus, Beggiatoa, Thiothrix,
Lecicothrix và Geotrichum. Ngoài các vi khuẩn, các vi sinh vật khác cũng đóng vai
trị quan trọng trong các bể bùn hoạt tính. Ví dụ như các nguyên sinh động vật.
Khi bể xử lý được xây dựng xong và đưa vào vận hành thì các vi khuẩn có
sẵn trong nước thải bắt đầu phát triển theo chu kỳ phát triển của các vi khuẩn trong
một mẻ cấy vi khuẩn. Trong thời gian đầu, để sớm đưa hệ thống xử lý vào hoạt động
ổn định có thể dùng bùn của các bể xử lý đang hoạt động gần đó cho thêm vào bể
mới như là một hình thức cấy thêm vi khuẩn cho bể xử lý. Chu kỳ phát triển của các
vi khuẩn trong bể xử lý bao gồm 4 giai đoạn:
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mì chính năng suất 4000 m3/ngày.
Svth:Nguyễn Cơng Thạnh
Gvhd: Trần Thế Truyền
Đồ án tốt nghiệp
- 17 –
Năm: 2001-2006
Giai đoạn chậm (lag-phase): xảy ra khi bể bắt đầu đưa vào hoạt động và
bùn của các bể khác được cấy thêm vào bể. Đây là giai đoạn để các vi khuẩn thích
nghi với mơi trường mới và bắt đầu q trình phân bào.
Giai đoạn tăng trưởng (log-growth phase): giai đoạn này các tế bào vi
khuẩn tiến hành phân bào và tăng nhanh về số lượng. Tốc độ phân bào phụ thuộc
vào thời gian cần thiết cho các lần phân bào và lượng thức ăn trong môi trường.
Giai đoạn cân bằng (stationary phase): lúc này mật độ vi khuẩn được giữ
ở một số lượng ổn định. Nguyên nhân của giai đoạn này là các chất dinh dưỡng cần
thiết cho quá trình tăng trưởng của vi khuẩn đã bị sử dụng hết, số lượng vi khuẩn
sinh ra bằng với số lượng vi khuẩn chết đi.
Giai đoạn chết (log-death phase): trong giai đoạn này số lượng vi khuẩn
chết đi nhiều hơn số lượng vi khuẩn được sinh ra, do đó mật độ vi khuẩn trong bể
giảm nhanh. Giai đoạn này có thể do các lồi có kích thước khả kiến hoặc là đặc
điểm của mơi trường.
Hình 1.4. Chu kỳ phát triển của vi sinh vật
Vi khuẩn đóng vai trị quan trọng hàng đầu trong các bể xử lý nước thải. Do
đó trong các bể này chúng ta phải duy trì một mật độ vi khuẩn cao tương thích với
lưu lượng các chất ơ nhiễm đưa vào bể. Điều này có thể thực hiện thơng qua q
trình thiết kế và vận hành. Trong quá trình thiết kế chúng ta phải tính tốn chính xác
thời gian tồn lưu của vi khuẩn trong bể xử lý và thời gian này phải đủ lớn để các vi
khuẩn có thể sinh sản được. Trong quá trình vận hành, các điều kiện cần thiết cho
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mì chính năng suất 4000 m3/ngày.
Svth:Nguyễn Cơng Thạnh
Gvhd: Trần Thế Truyền
Đồ án tốt nghiệp
- 18 –
Năm: 2001-2006
quá trình tăng trưởng của vi khuẩn (pH, chất dinh dưỡng, nhiệt độ, khuấy trộn...)
phải được điều chỉnh ở mức thuận lợi nhất cho vi khuẩn.
Các cơng trình xử lý hiếu khí và hiếu khí khơng bắt buộc:
-
Bể bùn hoạt tính.
-
Bể lọc sinh học nhỏ giọt.
-
Đĩa quay sinh học.
-
Ao, hồ ổn định nước thải.
1.3.3.2 Q trình yếm khí
Các hệ thống yếm khí ứng dụng khả năng phân hủy chất hữu cơ của vi sinh
vật trong điều kiện khơng có oxy. Q trình phân hủy yếm khí chất hữu cơ rất phức
tạp liên hệ đến hàng trăm phản ứng và sản phẩm trung gian. Tuy nhiên người ta
thường đơn giản hóa chúng bằng phương trình sau đây:
lên men
Chất hữu cơ
----------->
CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S
yếm khí
Q trình phân hủy yếm khí được chia thành 3 giai đoạn chính như sau:
1. Phân hủy các chất hữu cơ cao phân tử
2. Tạo nên các axít
3. Tạo methane
Ba nhóm vi khuẩn chính tham gia vào q trình là nhóm vi sinh vật thủy
phân chất hữu cơ, nhóm vi sinh vật tạo acid bao gồm các loài Clostridium spp.,
Peptococcus
anaerobus,
Bifidobacterium
spp.,
Desulphovibrio
spp.,
Corynebacterium spp., Lactobacillus, Actonomyces, Staphylococcus và Escherichia
coli, và nhóm vi sinh vật sinh methane gồm các lồi dạng hình que
(Methanobacterium,
Methanobacillus),
dạng
hình
cầu
(Methanococcus,
Methanosarcina).
Các cơng trình xử lý yếm khí:
-
Bể kỵ khí
-
Bể lọc kỵ khí UASB
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mì chính năng suất 4000 m3/ngày.
Svth:Nguyễn Cơng Thạnh
Gvhd: Trần Thế Truyền
Đồ án tốt nghiệp
- 19 –
Năm: 2001-2006
1.4 CHỌN PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
1.4.1 Nhận xét nguồn nước thải đầu vào
Qua bảng 1.5 ta thấy nước thải nhà máy mì chính có:
-
Chỉ số BOD cao 870 mg/l
-
Chỉ số Ntổng rất cao: 340 mg/l
-
Các thành phần muối khoáng và phot pho đủ cho vi sinh vật phát triển
Vậy nước thải nhà máy mì chính là nước thải có nguồn ơ nhiễm chính là
cacbon và nitơ. Do đó trong hệ thống thiết kế phải có cơng trình xử lý khử BOD và N.
Do BOD q cao nên cần có cơng trình xử lý sơ bộ BOD.
1.4.2 Qui trình cơng nghệ (hình 1.5)
1.4.3 Thuyết minh qui trình cơng nghệ
Nước thải tại mỗi phân xưởng thơng qua các mương cống của nhà máy dẫn
về khu xử lý nước thải tập trung của nhà máy.
Nước thải được xử lý qua các cơng trình đơn vị như sau:
1.4.3.1 Song chắn rác
-
Vai trò giữ lại các chất thải rắn có kích thước lớn trong nước thải để đảm
bảo cho các thiết bị và cơng trình xử lý tiếp theo.
-
Để tránh ứ đọng rác và gây tổn thất áp lực của dòng chảy người ta phải
thường xuyên làm sạch song chắn rác.
-
Nước thải nhà máy có lượng rác khơng lớn, chọn song chắn rác làm sạch
bằng thủ công.
-
Song chắn rác được làm bằng kim loại có kích thước rộng 0,5 m, sâu 0,7
m đặt vừa khớp với mương cống.
-
Song gồm các thanh chắn, mỗi thanh có kích thước rộng 5mm, dày 25mm.
-
Loại song này có ưu điểm: dễ chế tạo, dễ lắp đặt, dễ vận hành.
-
Tuy nhiên trong trường hợp rác nhiều thì phải thường xun cào rác nếu
khơng sẽ tắc đường cống và làm ảnh hưởng đến dòng chảy của nước thải.
Hình 1.5. Qui trình cơng nghệ trạm xử lý
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mì chính năng suất 4000 m3/ngày.
Svth:Nguyễn Cơng Thạnh
Gvhd: Trần Thế Truyền
Đồ án tốt nghiệp
- 20 –
Năm: 2001-2006
Nước từ các phân
xưởng
Song chắn rác
Bể lắng cát
O2
Bể điều hòa
H2SO4
Bể trung hòa
NaOH
Máy ép
bùn
Bể lọc nhỏ giọt
O2
Mương oxy hóa
Bể lắng 1
Clorua vơi
Mương trộn
O2
Bể tiếp xúc khử trùng
polyme
Bể bùn
hoạt
tính
Bể nén bùn
Nước sạch sau xử lý
1.4.3.2 Bể lắng cát
-
Vai trò của bể lắng cát:
+ Loại bỏ các tạp chất vô cơ không tan như cát, sỏi, đá dăm, các loại xỉ khỏi
nước thải.
+ Bảo vệ thiết bị máy móc khỏi bị mài mịn.
+ Giảm sự lắng đọng các vật liệu nặng trong ống, kênh mương dẫn.
+ Giảm số lần súc rửa các bể phân hủy do tích tụ cặn quá nhiều.
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mì chính năng suất 4000 m3/ngày.
Svth:Nguyễn Cơng Thạnh
Gvhd: Trần Thế Truyền
Đồ án tốt nghiệp
- 21 –
Năm: 2001-2006
+ Bể lắng cát được thiết kế sao cho chỉ giữ lại các hạt cát và các chất vơ cơ
khác khơng cần thiết cịn các chất hữu cơ lơ lửng thì trơi đi.
Chọn bể lắng cát thổi khí, loại bể này có ưu điểm hiệu quả lắng cát cao nhưng lại
chiếm diện tích bề mặt khơng lớn.
-
Bể lắng cát thổi khí là bể hình chữ nhật dài trên mặt bằng. Dọc theo chiều
ngang của tường, cách đáy 20 ÷ 80 cm bố trí đường ống có khoan lỗ để thổi khí.
-
Ở đáy bể có rãnh thu cát.
-
Nước thải dưới tác dụng của dịng khí đi từ dưới lên sẽ chuyển động theo
hình xốy ốc, hạt cát rơi vào vùng đáy về phía dưới dàn ống phun khí.
1.4.3.3 Bể điều hịa
-
Nước thải của nhà máy thải ra không đều giữa các giờ trong ngày do đó
bể điều hịa rất cần thiết để điều chỉnh lưu lượng nước thải vào hệ thống khi đó hiệu
quả của các cơng trình xử lý sau sẽ ổn định hơn.
-
Bể điều hòa chứa nước thải và các chất cần xử lý ở giờ cao điểm, phân
phối lại trong các giờ khơng hoặc ít sử dụng để cung cấp cho hệ thống ở lưu lượng
nhất định thể tích bể được thiết kế để có thể chứa được lượng nước thải ra lớn nhất
liên tiếp trong 12 giờ.
-
Bể có dạng hình trụ trịn ở tâm có rốn thu gom nước khi cần làm sạch bể
và được rút nước bằng bơm chìm hoặc xả nước theo trọng lực.
-
Bên trong bể có thiết kế lắp đặt hệ thống khuấy trộn bằng khí nén để san
bằng nồng độ các chất bẩn cho toàn bộ thể tích nước thải có trong bể và để ngăn
ngừa cặn lắng trong bể.
-
Lưu lượng khơng khí cần cho khuấy trộn 0,01 ÷ 0,015 m3/m3.phút.
-
Hệ thống ống sục khí là các ống khoang lỗ.
1.4.3.4 Bể trung hòa
-
Nước thải trước khi đi vào các cơng trình xử lý bằng phương pháp sinh
học phải có pH nằm trong khoảng 6,6 ÷ 7,6 và tỷ lệ chất dinh dưỡng BOD: N: P
trong khoảng 100: 5: 1.
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mì chính năng suất 4000 m3/ngày.
Svth:Nguyễn Cơng Thạnh
Gvhd: Trần Thế Truyền
Đồ án tốt nghiệp
-
- 22 –
Năm: 2001-2006
Nước thải nhà máy mì chính có pH khơng ổn định thường rất cao do đó
cần trung hịa trước khi đưa vào xử lý bằng phương pháp sinh học.
-
Để trung hòa ta sử dụng H2SO4 khi nước thải có pH cao và ngược lại
dùng NaOH khi nước thải có mơi trường pH thấp.
-
Chất lượng nước thải của nhà máy mì chính có BOD và N rất cao do đó
khơng cần bổ sung chất dinh dưỡng trong giai đoạn đầu.
-
Nước thải được xáo trộn bằng cánh khuấy.
1.4.3.5 Bể lọc nhỏ giọt
-
Nước thải nhà máy mì chính có BOD rất cao do đó cần xử lý bằng
phương pháp sinh học qua nhiều công đoạn ở nhiều cơng trình khác nhau.
-
Vật liệu lọc là đá cục có kích thước 40 ÷ 70 mm, lớp đá ở dưới có kích
thước lớn hơn và dày khoảng 0,2 m.
-
Hệ thống phân phối nước làm bằng dàn ống tự quay, dàn ống này có ưu
điểm đơn giản, làm việc ổn định, dễ quản lý.
-
Động lực của tia nước biến thành lực làm cho dàn ống nhánh quay quanh
-
Phân phối đều gió bằng quạt vào bể để duy trì mơi trường hiếu khí trong
trục.
các khe rỗng.
-
Sàn đỡ làm bằng bê tơng có khe cho nước đi qua, khoảng cách từ khe đến
đáy 0,6 ÷ 0,8 m. Đáy bể có độ dốc 1 – 2%.
-
Tải trọng theo chất hữu cơ theo thể tích vật liệu lọc 0,4 ÷ 1,6 kg
BOD5/m3vật liệu lọc.
-
Hiệu quả khử BOD của bể 65 ÷ 85 %
-
Ưu điểm:
+ Hiệu quả xử lý ổn định ngay cả khi nước nguồn có chất lượng dao động
lớn.
+ Nhược điểm:
+ Bể thường sinh ra ruồi, muỗi, …
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mì chính năng suất 4000 m3/ngày.
Svth:Nguyễn Cơng Thạnh
Gvhd: Trần Thế Truyền
Đồ án tốt nghiệp
- 23 –
Năm: 2001-2006
+ Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào chế độ tưới nước tức phụ thuộc vào vòng
quay của thiết bị tưới
+ Thời gian tưới gián đoạn dưới 5 phút.
1.4.3.6 Mương oxy hóa
-
Mương oxy hóa là dạng cải tiến của bể aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh
làm việc trong chế độ làm thoáng kéo dài với dung dịch bùn hoạt tính lơ lửng trong
nước thải chuyển động tuần hoàn liên tục trong mương.
-
Đặc điểm nước thải nhà máy mì chính là nguồn ơ nhiễm nitơ cao do đó
cần có hệ thống khử nitơ, mương oxy hóa làm nhiệm vụ này rất tốt.
-
Trong mương oxy hóa chia làm các vùng hiếu khí và vùng thiếu khí.
-
Vùng hiếu khí ở đầu nước thải vào, khơng khí được cung cấp nhờ các hệ
thống làm thống bằng khí nén và nước lưu thơng tuần hồn trong bể nhờ cánh chân
vịt.
-
Trong vùng hiếu khí xảy ra q trình khử BOD và nitrat hóa tạo NO3-.
-
Sau vùng hiếu khí là vùng thiếu khí, vùng này sẽ xảy ra q trình khử
NO3- thành N2 nhờ vi sinh vật.
1.4.3.7 Bể lắng ly tâm
Nước thải sau khi qua hệ thống xử lý bằng bùn hoạt tính ở mương oxy hóa
thì đã làm sạch các chất bẩn.
-
Thành phần các chất dinh dưỡng gây nên sự ô nhiễm của nước thải đã
được các vi sinh vật đồng hóa thành các tế bào vi sinh vật.
-
Bùn hoạt tính chính là các tế bào vi sinh vật có dạng huyền phù trong
nước thải và dễ dàng lắng xuống đáy và tách khỏi nước thải.
-
Bể lắng ly tâm có tác dụng tách bùn hoạt tính ra khỏi nước thải và làm
cho nước trước khi thải ra ngồi có mức độ trong và sạch hơn.
-
Loại bể này có các thơng số kỹ thuật:
+ Tiết diện hình trịn, đường kính 16 đến 40 m.
+ Sâu 1,5 đến 5 m.
+ Đáy ở bể có độ dốc i ≥ 0,02 về tâm để thu cặn.
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mì chính năng suất 4000 m3/ngày.
Svth:Nguyễn Cơng Thạnh
Gvhd: Trần Thế Truyền
Đồ án tốt nghiệp
- 24 –
Năm: 2001-2006
+ Nước thải được đưa vào bể theo chiều từ tâm ra và được thu vào máng tập
trung để đưa ra ngoài.
+ Cặn lắng xuống đáy được tập trung lại để đưa ra ngoài nhờ hệ thống gạt
cặn quay tròn.
+ Hiệu suất lắng của bể đạt tới 60%.
+ Bể lắng ly tâm rất thích hợp với các hệ thống có năng suất lớn.
+ Bể này có nhược điểm thường chiếm diện tích lớn để tăng hiệu suất quá
trình lắng.
1.4.3.8 Tiệt trùng
-
Nước thải sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học còn chứa khoảng 105
– 106 vi khuẩn trong 1 ml.
-
Hầu hết các loại vi khuẩn có trong nước thải khơng phải là vi trùng gây
bệnh, nhưng không loại trừ khả năng tồn tại một vài loại vi khuẩn gây bệnh nào đó.
-
Nếu xả nước thải ra nguồn nước cấp, hồ bơi, hồ nuôi cá thì khả năng lan
truyền bệnh sẽ rất lớn, do đó phải có biện pháp tiệt trùng nước thải trước khi xả ra
nguồn tiếp nhận.
-
Có nhiều biện pháp tiệt trùng nước thải như dùng hơi clo, clorua vôi,
ozon, tia cực tím…
-
Chọn phương pháp dùng clorua vơi vì:
+ Phương pháp này đơn giản, dễ thực hiện.
+ Clorua vơi là hóa chất có nhiều trên thị trường, với giá thành rẻ.
+ Các phương pháp khác đòi hỏi vốn đầu tư ban đầu cao, quá trình vận hành
tiêu tốn năng lượng điện.
-
Tuy nhiên phương pháp này khi sử dụng cần chú ý đến liều lượng, vì khi
lượng clo dư thải ra nguồn tiếp nhận sẽ ảnh hưởng đến thủy sinh sống trong nước.
1.4.3.9 Xử lý bùn cặn
-
Quá trình xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính sinh ra nhiều cặn, vì vậy cần
phải có phương pháp xử lý thích hợp để tránh sự ô nhiễm môi trường do cặn bùn
gây ra.
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mì chính năng suất 4000 m3/ngày.
Svth:Nguyễn Công Thạnh
Gvhd: Trần Thế Truyền
Đồ án tốt nghiệp
-
- 25 –
Năm: 2001-2006
Cặn bùn là sinh khối vi sinh vật có thành phần chất hữu cơ cao rất thích
để làm phân bón.
-
Cặn bùn được làm khơ và bán cho các nhà máy sản xuất phân bón hữu
-
Trước hết bùn được rút ra từ bể lắng sẽ qua bể chứa bùn, ở đây bùn dư có
cơ.
độ ẩm rất cao do đó cần qua bể nén bùn để làm tăng nồng độ bùn.
-
Bể dùng để nén bùn là bể lắng đứng.
-
Sau khi tách phần nước sẽ được đưa trở lại hệ thống xử lý, còn cặn bùn sẽ
được đưa đến máy ép bùn.
-
Để làm khô bùn ta sử dụng máy ép băng tải, loại máy này có nhiều ưu
điểm:
+ Quản lý đơn giản.
+ Ít tốn điện.
+ Hiệu suất làm khô cặn chấp nhận được.
-
Bùn sau khi ép sẽ được xe của các nhà máy sản xuất phân hữu cơ đến thu
mua.
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mì chính năng suất 4000 m3/ngày.
Svth:Nguyễn Cơng Thạnh
Gvhd: Trần Thế Truyền
