Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đườngGVHD:ThS. Lê Ngọc Thư SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh.Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đườngGVHD:ThS. Lê Ngọc ThưCHƯƠNG I. PHẦN MỞ ĐẦU I.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Ngành công nghiệp mía đường là một trong những ngành c pot

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải
mía đường




















GVHD:ThS. Lê Ngọc Thư
SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS. Lê Ngọc Thư

SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040
2
CHƯƠNG I. PHẦN MỞ ĐẦU
I.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngành công nghiệp mía đường là một trong những ngành công nghiệp
chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế nước ta. Trong năm 1998, cả nước đã
sản xuất được 700.000 tấn đường, đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng trong nước.
Trước năm 1990, hầu hết trang thiết bị, máy móc, dây chuyền công nghệ
trong các nhà máy đường đều cũ kỷ, lạc hậu, trình độ
và chất lượng sản phẩm
còn thấp. Trong những năm gần đây, do sự đầu tư công nghệ và thiết bị hiện
đại, các nhà máy đường đã không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm.
Tuy nhiên nước thải của ngành công nghiệp mía đường luôn chứa một
lương lớn các chất hữu cơ bao gồm các hợp chất của cacbon, nitơ, phốtpho.
Các chất này dễ bị phân hủy bởi các vi sinh vật, gây mùi th
ối làm ô nhiễm
nguồn nước tiếp nhận.
Phần lớn chất rắn lơ lửng có trong nước thải ngành công nghiệp đường ở
dạng vô cơ. Khi thải ra môi trường tự nhiên, các chất này có khả năng lắng và
tạo thành một lớp dày ở đáy nguồn nước, phá hủy hệ sinh vật làm thức ăn cho
cá. Lớp bùn lắng này còn chứa các chất hữu cơ có thể làm cạn kiệt oxy trong
nướ
c và tạo ra các lọai khí như H
2
S, CO
2
, CH
4
. ngoài ra, trong nước thải còn

chứa một lượng đường khá lớn gây ô nhiễm nguồn nước.
Chính vì tầm quan trọng của công tác bảo vệ môi trường, đề tài về xử lý
nước thải ngành công nghiệp mía đường mang tính thực tế. Đề tài sẽ góp phần
đưa ra các quy trình xử lý chung cho loại nước thải này, giúp các nhà máy có
thể tự xử lý trước khi xả ra cống thóat chung, nhằm thực hiện tốt những quy
định về môi trường của nhà n
ước.
I.2. MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG THỰC HIỆN
9 Mục tiêu của đề tài là thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy
sản xuất đường đạt tiêu chuẩn loại B
9 Nội dung của đề tài
Nghiên cứu cơ sở lý thuyết.
Thu thập các phương án xử lý nước thải ngành công nghiệp mía đường.
Phân tích lựa chọn phương án công nghệ khả thi xử lý nước thải nhà
máy đườ
ng.



CHƯƠNG II.TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP MÍA
ĐƯỜNG VÀ HIỆN TRANG Ô NHIỄM CỦA NGÀNH NÀY
II.1. TỔNG QUÁT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
Nguyên liệu để sản xuất là mía.
Mía được trồng ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Việc chế biến đường
phải thực hiện nhanh, ngay trong mùa thu họach để tránh thất thóat sản lượng
và chất lượng đường. Công nghiệp chế biến đường họat độ
ng theo mùa vụ do
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS. Lê Ngọc Thư

SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040

3
đó lượng chất thải cũng phụ thuộc vào mùa thu họach. Quy trình cộng nghệ sản
xuất đường gồm hai giai đọan:sản xuất đường thô và sản xuất đường tinh
luyện.
II.1.1. Thành phần của mía và nước mía
Thành phần của mía thay đổi theo vùng , nhưng dao động trong khỏang
sau
Nước : 69-75%
Sucrose : 8-16%
Đường khử : 0,5-2,0%
Chất hữu cơ : 0,5-1,0%
(ngọai trừ đường)
Chất vô cơ : 0,2-0,6%
Hợp chất Nit
ơ : 0,5-1%
Tro(phần lớn là K) : 0,3-0,8%
Nước mía có tính axit (pH = 4,9-5,5), đục(do sự hiện diện của các chất
keo như sáp protein, nhựa, tinh bột và silic) và có màu xanh lục. Thành phần
của mía như sau:
Nước : 75-88%
Sucrose : 10-21%
Đường khử : 0,3-3,0%
Chất hữu cơ : 0,5-1,0%
(ngọai trừ đường)
Chất vô cơ : 0,2-0,6%
Hợp chất Nitơ : 0,5-1%
Nước mía có màu do các nguyên nhân sau
Từ thân cây mía : màu do chlorophyll, anthocyanin, saccharetin và tanin
gây ra.
Do các phản ứng phân hủy hóa học:

Khi cho vào nước mía lượng nước vôi, hoặc dưới tác d
ụng của nhiệt độ,
nước mía bị đổi màu.
Do sự phản ứng của các chất không đường với những chất khác.
Chlorophyll thường có trong cây mía, nó làm cho nước mía có màu
xanh lục. Trong nước mía, chlorophyll ở trạng thái keo, nó dễ dàng bị lọai bỏ
bằng phương pháp lọc.
Anthocyanin chỉ có trong lọai mía có màu sẫm, nó ở dạng hòa tan trong
nước. Khi thêm nước vôi, màu đỏ tía của anthocyanin bị chuyển sang màu
xanh lục thẫm. Màu này khó bị lọai bỏ bằng cách kế
t tủa với vôi( vì lượng vôi
dùng trong công nghệ sản xuất đường không đủ lớn ) hay với
H
2
SO
4
.
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS. Lê Ngọc Thư

SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040
4
Saccharetin thướng có trong vỏ cây mía. Khi thêm vôi, chất này sẽ trở
thành màu vàng được trích ly. Tuy nhiên lọai màu này không gây độc, ở môi
trường pH <7,0 màu biến mất.
Tanin hòa tan trong nước mía , có màu xanh, khi phản ứng với muối sắt
sẽ biến thành sẫm màu. Dưới tác dụng của nhiệt độ tanin bị phân hủy thành
catehol, kết hợp với kiềm thành protocatechuic. Khi đun trong môi trường axit
phân hủy thành các hợp chất giốngsaccharetin.
Ơ nhiệt độ cao hơn 200
o

C, đường sucrose và hai lọai đường khử
(glucose và fructose) bị caramen hóa và tạo màu đen. Ơ nhiệt độ cao hơn 55
o
C,
đường khử đã bị phân hủy thành các hợp chất có màu rất bền.
Để lọai bỏ các tạp chất trong nước mía có thể áp dụng trong các biện
pháp sau:
Độ đục :được lọai bằng phương pháp nhiệt và lọc.
Nhựa và pectin, muối của các axít hữu cơ, vô cơ, chất tạo màu: được
lọai bỏ bằng phương pháp xử lý với vôi.
II.1.2. Hóa chất làm trong và tẩy màu
9 Vôi CaCO
2
:
Có tác dụng trung hòa các axit hữu cơ có trong nước mía.
Phản ứng với axit phốtphoric tạo Ca
3
(PO4)
2
.
Kết hợp với hợp chất nitơ và pectin tạo kết tủa.
Làm kết tủa các hợp chất tạo màu gốc chlorophyll và anthocyanin.
Tác dụng với sucrose tạo saccharates, glucosates.
9 Khí SO
2
:
Trung hòa lượng vôi thừa:
CA(OH)
2

+ H
2
SO
3
= CaSO
3
+ H
2
O
Tẩy màu nước mía.
9 Khí CO
2
:
Hấp phụ chất tạo màu.
9 H
3
PO
4
:
Kết hợp với vôi để làm trong nước mía.
9 Hóa chất tẩy màu:
Dùng Na
2
S
2
O
4
:
II.1.3. Công nghệ sản xuất đường thô:
Quy trình công nghệ sản xuất đường thô từ mía được trình bày trên hình

1. đầu tiên người ta ép mía cây dưới các trục ép áp lực. Để tận dụng hết đường
có trong câym, người ta dùng nước hoặc nước mía phun vào bả mía để mía nhả
đường. bã mía ở máy ép cuối còn chứa một lượng nhỏ đường chưa lấy hết, xơ
gỗ và khỏang 40-50% nước.
Nước mía có tính axit (pH =4,9-5,5), đục, có màu xanh lục (chứa 13-
15%chất tan, trong chất khô chứa 82-85% đường saccarosa). Nước mía được
xử lý bằngcác chấ hóa học như vôi, CO
2
, SO
2
, phốt phát rồi được đun nóng để
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS. Lê Ngọc Thư

SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040
5
làm trong. Quá trình xử lý này có tác dụng làm kết tủa các chất rắn, huyền phù
và lắng các chất bẩn. Dung dịch trong được lọc qua máy lọc chân không. Bã
lọc được lọai bỏ, đem thải hoặc dùng làm phân bón. Nước mía sau khi lọc còn
chứa khỏang 88% nước, sau đó được bốc hơi trong lò nấu chân không. Hỗn
hợp tinh thể và mật được thu vào máy ly tâm để tách đường ra khỏi mật rỉ. Rỉ
đường là dung dịch óc độ nhớt cao, chứa khỏang 1/3
đường khử. Sản phẩm phụ
của quá trình sản xuất đường gồm có:
9 Bột giấy, tấm xơ ép từi bã mía.
9 Nhựa, bê tông từ bã mía.
9 Phân bón, thức ăn gia súc, alcohol, dấm, axeton, axit citric,…và
từ mật mía.
Lượng nước thải trong công nghiệp sản xuất đường thô rất lớn bao gồm
nước rửa mía cây và nhưng tụ hơi, nước rửs than, nước xả đáy lò hơi, nước r
ửa

cột trao đổi ion, nước làm mát, nước rửa sàn và thiết bị, nước bùn bã lọc dung
dịch đường rơi vãi trong sản xuất…
Ngoài bã bùn được dùng để sản xuất phân hữu cơ, nước thải từ các công
đọan trong nhà máy được phân thành các nhóm sau đây:
9 Nhóm A: nước thải có độ nhiễm bẩn không cao, chủ yếu có nhiều
chất lơ lửng ở dạng vơ cơ nên chỉ cần lọc sơ bộ qua song ch
ắn rác và lắng tiếp
xúc để lọai bỏ chất lơ lửng, sau đó trộn với nước thải đã xử lý và nước ngưng
tụ rồi xả ra nguồn tiếp nhận.
9 Nhóm B: nước thải có nhiều chất hữu cơ cần được tách riêng để
xử lý.
9 Nhóm C: nước ngưng tụ từ lò hơi, không bị nhiễm bẩn nên dùng
để pha loãng vơi nước thải (A+B)
đã qua xử lý và thái ra nguồn tiếp nhận.

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS. Lê Ngọc Thư

SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040
6
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS. Lê Ngọc Thư

SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040
7

II.1.4. Công nghệ sản xuất đường tinh luyện
Quy trình công nghệ tinh luyện đường gồm 3 giai đọan chính:
9 Rửa và hòa tan.
9 Làm sạch.
9 Kết tinh và hoàn tất.
a.Rửa và hòa tan:
9 Rửa:làm sạch lớp phim mạch bên ngoài hạt đường thô để nâng
cao tinh độ của đường.
9 Hòa tan:Đường sau khi ly tâm được hòa tan vào nước thành dung
dịch nước đường nguyên chất để đến khâu hóa chế.
b.Làm trong và làm sạch:
9 Làm trong
:Nước đường nguyên chất được xử lý bằng các chất
hóa học như vôi,H
3
PO
4
để làm trong. Quá trình xử lý này có tác dụng làm kết
tủa các chất rắn,huyền phù và làm lắng các chất bẩn.
9 Làm sạch:Nước đường sau khi lắng trong được cho thêm than
hoạt tính và bột trợ lọc để khử màu và tăng cường khả năng làm trong. Nước

đường sau lọc gọi là sirô tinh lọc.
c.Kết tinh và hoàn tất:
Nhiệm vụ của nấu đường là tách nước từ sirô tinh lọc và đưa dung dịch
đến trạng thái bão hòa, sản ph
ẩm nhận được sau khi nấu đường là đường non
gồm tinh thể đường và mật cái.
Quá trình kết tinh đường gồm có:
9 Cô đặc sirô.
9 Tạo mầm tinh thể.
9 Nuôi tinh thể.
9 Cô đặc cuối cùng.
II.2. SƠ LƯỢC HIỆN TRẠNG NGÀNH SẢN XUẤT ĐƯỜNG Ở
VIỆT NAM
Ngành đường của Việt Nam nhìn chung khá lạc hậu so với thế giới.
Trước 1954, toàn bộ miền Bắ
c không có nhà máy đường nào. Sau 1975, ở miền
Nam đã phục hồi lại các nhà máy đường Bình Dương, Hiệp Hòa, Phan Rang,
Khánh Hội, Biên Hòa; xây dựng mới các nhà máy đường La Ngà, Lam Sơn,
Tây Ninh.Ngoài các nhà máy lớn còn có nhiều cơ sở sản xuất đường mía thủ
công, thô sơ, năng suất thấp ở các vùng trồng mía.
Thiết bị sản xuất hầu hết là cũ kỹ, chắp vá, hay gặp sự cố kỹ thuật và bị
rò rĩ, nên khối lượng n
ước thải rất lớn. Hiện nay, chủ yếu có 3 phương pháp
làm trong :bằng vôi, sunfit và cacbonat. Phương pháp dùng vôi hầu hết còn
dùng trong các cơ sở sản xuất nhỏ, trình độ kém, chủ yếu sản xuất mật vàng và
mật trầm.
Công nghiệp sản xuất mía đường ở Việt Nam là ngành gây ô nhiễm khá
lớn do công nghệ lạc hậu, thiết bị rò rỉ nhiều lại không có bất cứ thiết bị xử lý
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS. Lê Ngọc Thư

SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040
8
nào, trong số các chất ô nhiễm có bụi khói lò hơi, bùn lọc, nước thải, khí thoát
ra từ các tháp phản ứng sunfit hóa và cacbonat hóa. Riêng bã mía được dùng
làm nhiên liệu hoặc để sản xuất giấy bìa, còn mật rỉ được lên men để chế biến
cồn.
Bảng dưới đây thống kê một số nhà máy đường lớn và khối lượng nước
thải của chúng:
Bảng Các nhà máy lớn thuộc ngành công nghiệp đường ở miền Nam
Nhà
máy
Đị
a chỉ Năng suất
tấn/ngày
Trình độ công
nghệ
Định
mức tiêu
thụ/tấn
đường
Nước
thải
m
3
/giờ
Ghi
chú
Địa
p
hương

KCN CN Nguyên
liệu
Quảng
Ngãi
(a)
Quảng
Ngãi
+ Đường:135
Mía: 1.500
Sunfit
hóa
-Mía
-Vôi tôi
-Lưu
hùynh
11,5 tấn
22 kg
6 kg
350
Bình
Dương
Bình
Dương
+ Đường:135
Mía: 1.500
Sunfit
hóa
-Mía
-Vôi tôi
-Lưu

hùynh
11,5 tấn
22 kg
6 kg
350 Xả ra
rạch
Bà
Lụ
a
Hiệp
Hòa
Long An + Đường:125
Mía: 1.500
Sunfit
hóa
-Mía
-Vôi tôi
-Lưu
hùynh
11,5 tấn
22 kg
6 kg
350 Xả ra
sông
Vàm
Cỏ
La Ngà Đồng
Nai
+ Đường:180
Mía: 2.000

Vôi -Mía
-Vôi
12 tấn
7 kg
500 Đường
Khánh
Hội
Tp.HCM + Đường:100
Biên
Hòa
Đồng
Nai
+ Đường:200

II.3. NƯỚC THẢI NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT ĐƯỜNG
Do đặc điểm của công nghệ sản xuất đường, ngoài các bã lắng, bã bùn,
bã lọc được tách riêng, nước thải được phân thành các nhóm sau:
II.3.1. Nước thải từ khu ép mía
Ở đây, nước dùng để ngâm ép đường trong mía và làm mát các ổ trục
của máy ép. Lọai nước thải này có BOD cao(do có đường thất thoát) và có
chứa dầu mỡ.
II.3.2. Nước thải rửa lọc, làm mát, rử
a thiết bị và rửa sàn
Nước thải rửa lọc tuy có lưu lượng nhỏ nhưng giá trị BOD và chất lơ
lửng cao.
Nước làm mát được dùng với lượng lớn và thường được tuần hoàn hầu
hết hoặc một phần trong quy trình sản xuất. Nước làm mát thường nhiễm bẩn
một số chất hữu cơ bay hơi từ nước đường đun sôi trong nồi nấu hoặc nồ
i chân
không. Nước chảy tràn từ các tháp làm mát thường có giá trị BOD thấp. Tuy

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS. Lê Ngọc Thư

SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040
9
nhiên, do chế độ bảo dưỡng kém và điều kiện vận hành không tốt nên có lượng
đường đáng kể thất thoát trong nước làm mát. Lượng nước này sẽ được thải đi.
Nước rò rỉ và nước rửa sàn, rửa thiết bị tuy có lưu lượng thấp và được xả
định kỳ nhưng có hàm lượng BOD rất cao.
II.3.3. Nước thải khu lò hơi
Nước thải khu lò hơi được xả định kỳ
, với đặc điểm là chất rắn lơ lửng
cao và giá trị BOD thấp, nước thải mang tính kiềm.
II.3.4. Đặc trưng của nước thải nhà máy đường
Đặc trưng lớn nhất của nước thải nhà máy đường là có giá trị BOD cao
và dao động nhiều
Bảng BOD
5
trong nước thải ngành công nghiệp đường
Các loại nước thải NM đường thô(mg/L) NM tinh chế đường (mg/L)
Nước rửa mía cây 20-30
Nước ngưng tụ 30-40 4-21
Nước bùn lọc 2.900-11.000 730
Chất thải than - 750-1.200
Nước rửa xe các loại - 15.000-18.000
Phần lớn chất rắn lơ lửng là chất vô cơ. Nước rửa mía cây chủ yếu chứa
các hợp chất vô cơ. Trong điều kiện công nghệ bình thường, nước làm nguội,
rửa than và nước thải từ các quy trình khác có tổng chất rắn lơ lửng không đáng
kể. Chỉ có một phần than hoạt tính bị thất thoát theo nước, một ít bột trợ lọc,
vải lọc do mục nát t
ạo thành các sợi nhỏ lơ lửng trong nước. Nhưng trong điều

kiện các thiết bị lạc hậu, bị rò rỉ thì hàm lượng các chất rắn huyền phù trong
nước thải có thể tăng cao.
Các chất thải của nhà máy đường làm cho nước thải có tính axit. Trong
trường hợp ngoại lệ, độ pH có thể tăng cao do có trộn lẫn CaCO
3
hoặc nước xả
rửa cột resin.
Ngoài các chất đã nói trên, trong nước thải nhà máy đường còn thất
thoát lượng đường khá lớn, gây thiệt hại đáng kể cho nhà máy. Ngoài ra còn có
các chất màu anion và cation(chất màu của các axit hữu cơ, muối kim loại tạo
thành) do việc xả rửa liên tục các cột tẩy màu resin và các chất không đường
dạng hữu cơ(các axit hữu cơ), dạng vô cơ(Na
2
O, SiO
2
, P
2
O
5
, Ca, Mg và K
2
O).
Trong nước thải xả rửa các cột resin thường có nhiều ion H
+
, OH
-
.
Dựa vào đặc tính của nước thải, và yêu cầu mức độ xử lý đặt ra : nước
thải phải đạt tiêu chuẩn xả thải loại B(TCVN 5945-1995) trong đó quy định
giới hạn xả thải của các chất như sau:

Bảng tổng kết chất lượng nước thải nhà máy đường
Stt Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị Tiêu chuẩn(lọai B)
1 pH mg/l 7,5-8 5,5 -9
2 SS mg/l 1250 100
3 BOD mg/l 5000 50
4 COD mg/l 7000 100
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS. Lê Ngọc Thư

SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040
10
5 N mg/l 16,4 60
6 P mg/l 7,5 6
Việc quản lý tốt quy trình sản xuất , bảo dưỡng thiết bị, chống rò rỉ hoặc
thay đổi quy trình công nghệ, sử dụng các công nghệ sạch là biện pháp tốt nhất
để giải quyết các chất ô nhiễm ngay trong khâu sản xuất. Ngoài ra, cấn phải áp
dụng quy trình xử lý nước thải, nhằm làm giảm việc thải các chất ô nhiễm vào
nguồn nước hay vào hệ thống thoát nước chung của thành phố.
Theo tin trên báo Tuổi Tr
ẻ, số ra ngày 23/2/1999, Nhà máy đường Sóc
Trăng phối hợp với Trung Tâm Công Nghệ Khoa Học và Môi Trường Quốc
Gia vừa thử nghiệm thành công và đưa vào sản xuất loại phân hữu cơ vi sinh từ
bã bùn. Đây cũng là một biện pháp giải quyết chất thải ô nhiễm của Nhà máy
đường rất hiệu quả, với giá thành phân bón lót là 1.000đ/kg, và phân bón thúc
là 1.300đ/kg.
II.4. KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC CỦA NƯỚC
THẢI NGÀNH CÔNG NGHIỆ
P ĐƯỜNG
Hiện nay, phần lớn các nhà máy đường và nhiều tổ hợp sản xuất tư nhân
chưa có hệ thống xử lý nước thải. Với lưu lượng lớn, hàm lượng chất hữu cơ và
chất dinh dưỡng cao, nước thải nhà máy đường đã và đang làm ô nhiễm các

nguồn tiếp nhận.
9 Đường có trong nước thải chủ yếu là đường sucroza và các loại
đường khử như glocose và fructoze, trong đó:
9 Fructoze, C
6
H
12
O
6
tan trong nước
9 Sucroze, C
12
H
22
O
11
là sản phẩm thủy phân của Fructose và
Glucose, tan trong nước .
Các loại đường này dễ phân hủy trong nước. Chúng có khả năng gây
kiệt oxy trong nước, làm ảnh hưởng đến hoạt động của quần thể vi sinh vật
nước.
Trong quá trình công nghệ sản xuất đường, ở nhiệt độ cao hơn 55
0
C các
loại đường glucose và fructoze bị phân hủy thành các hợp chất có màu rất bền.
Ơ nhiệt độ cao hơn 200
0
C, chúng chuyển thành caramen(C
12
H

18
O
9
)n. Đây là
dạng bột chảy hoặc tan vào nước, có màu nâu sẫm, vị đắng. Phần lớn các sản
phẩm phân hủy của đường khử có phân tử lượng lớn nên khó thấm qua màng vi
sinh. Để chuyển hóa chúng, vi sinh phải phân rã chúng thành nhiều mảnh nhỏ
để có thể thấm vào tế bào. Quá trình phân hủy các sản phẩm đường khử đòi hỏi
thời gian phân hủy dài hơn, nên sẽ ảnh hưởng đến quá trình tự làm sạch trong
nguồ
n tiếp nhận. Các chất lơ lửng có trong nước thải còn có khả năng lắng
xuống đáy nguồn nước. Quá trình phân hủy kỵ khí các chất này sẽ làm cho
nước có màu đen và có mùi H
2
S.
Ngoài ra, nước thải nhà máy đường còn có nhiệt độ cao, làm ức chế hoạt
động của vi sinh vật nước. Trong nước thải có chứa các sản phẩm của lưu
huỳnh và đôi khi có lẫn dầu mỡ của khu ép mía. Ngày 26/11/1998, Chương
trình công nghệ và môi trường Đài truyền hình tỉnh Bình Dương có báo động
về tình hình ô nhiễm nước thải do nhà máy đường Bình Dương gây ra trên
Rạch Bà Lụa, thuộc phường Phú Thọ, thị xã Thủ Dầu Mộ
t. Với khối lượng lớn
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS. Lê Ngọc Thư

SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040
11
nước thải chưa xử lý được thải ra hàng ngày, Rạch Bà Lụa không đủ khả năng
tự làm sạch và hậu quả là trong khu vực lân cận điểm xả, thực vật nước không
phát triển được, một số loài thủy sinh bị chết. Biện pháp hữu hiệu nhất là quản
lý tố quy trình sản xuất nhằm hạn chế tải lượng các chất ô nhiễm được đưa vào

nướ
c. Ngoài ra, cần phải xử lý nước thải nhà máy đường để góp phần bảo vệ
môi trường.









CHƯƠNG III.QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
NHÀ MÁY ĐƯỜNG
Theo các tài liệu nghiên cứu, chất lượng và lưu lượng nước thải tổng
hợp của nhà máy đường thay đổi nhiều trong ngày. Trong đó chất ô nhiễm hữu
cơ đóng vai trò chủ yếu. Do thành phần nước thải của nhiề
u công đọan trong
nhà máy đường rất khác nhau nên dây chuyền công nghệ xử lý được đề nghị
trong các tài liệu tham khảo là:

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS. Lê Ngọc Thư

SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040
12





Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS. Lê Ngọc Thư

SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040
13
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS. Lê Ngọc Thư

SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040
14
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS. Lê Ngọc Thư

SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040
15

III.1. Lựa chọn quy trình công nghệ
Một cách tổng quát, thì cả 2 phương án trên đều là những mô hình xử lý
nước thải đang được áp dụng rộng rãi tại Việt Nam. Hai phương án đều có thể
vận hành dễ dàng trong điều kiện nước ta. Đối với dây chuyền xử lý nước thải
sử dụng bể aerotank thì ta chú ý đến liều lượng bùn, lưu lượng khí … phải điều
chỉnh ngay khi cần thiết. Còn đối với dây chuyền xử lý s
ử dụng biofil thì ta chú
ý đến khả năng xử lý của lớp vật kiệu lọc, việc quản lý phải bao gồm cả vịêc vệ
sinh và thay thế lớp vật liệu lọc nếu cần.
Trong phương án 1 vịêc xây dựng sân phơi bùn dòi hỏi phải cần diện
tích lớn hơn là đầu tư máy nén bùn.
Diện tích xây dựng của aerotank cũng tương đối nhỏ hơn diện tích xây
dựng biofil củ
a phương án 1
Vì vậy, nếu xét về phương diện mặt bằng cần thiết để xây dựng hệ thống
xử lý nước thải thì phương án 2 khả thi hơn so với phương án 1.
III.2. Thuyết minh quy trình công nghệ:
Nước thải sản xuất được dẫn theo đường thoát nước riêng ra hệ thống xử
lí nước thải.Dòng thải sau khi qua song chắn rác (SCR) ở đầu mỗi cống thu
chảy qua bể lắng cát được đặt âm sâu dưới đất, ở đây sẽ giữ lại cát và các chất
rắn lơ lửng có kích thước lớn . Phần rác thải thu được có thể dùng để sản xuất
giấy, phân bón…
Nước thải sau khi lắ
ng cát sẽ tự chảy qua hầm tiếp nhận. Tiếp theo,
N ước thải được bơm qua bể điều hòa, trước khi qua bể điều hòa nước
thải được bơm qua trống lọc, lưu lượng nước thải ra sẽ được điều hòa ổn định.
Tại đây nước thải được thổi khí để làm thoáng sơ bộ và phân bố chất bẩn đồng
đều khắ
p bể.
Sau đó tiếp tục bơm nước thải qua bể lắng 1 để loại bỏ 1 phần BOD

5
,
COD và SS. Tiếp tục, nước thải tự chảy qua bể kị khí kiểu đệm bùn chảy ngược
UASB để xử lí sơ bộ nhờ áp lực thủy tĩnh , vì nước thải mía đường có đặc
trưng là COD đầu vào rất lớn 7000 mg/l . Sau khi xử lí yếm khí , đầu ra bể
UASB là khí sinh học được thu giữ lại làm biogas , phần nước đã được giảm
bớt tải lượng chất hữu cơ tự
chảy qua aerotank để xử lí hiếu khí . Tại đây xảy
ra quá trình xử lí sinh học , khí được thổi vào bể bằng các đĩa phân phối khí
nhằm tăng cường sự xáo trộn chất bẩn và oxi trong không khí đồng thời giữ
cho bùn ở trạng thái lơ lửng .
Sau thời gian lưu, nước từ aerotank tự chảy qua bể lắng 2 để lắng bùn
.Tiếp theo, nước trong từ máng thu nước aerotank tự chảy qua bể tiếp xúc , khử

trùng bằng Clo với dư lượng là 0,5 mg/l , sau 30 phút chảy ra cống thu nước và
chảy vào mạng lưới thoát nước chung của thành phố .
Bùn từ bể lắng được đưa vào bể chứa bùn sau khi ổn định bùn được
bơm tuần hoàn 1 phần vào bể aerotank, phần còn lại bơm qua bể nén bùn trọng
lực sau đó bơm qua máy ép bùn băng tải, bùn sau khi ra khỏi máy ép bùn băng
tải tạo thành bánh bùn được bón ruộng, trồng cây hoặc chôn lắp hợp v
ệ sinh .
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS. Lê Ngọc Thư

SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040
16
III.3. Mô tả các công trình đơn vị:
III.3.1. Song chắn rác
Để tách bã mía trong nước thải người ta dùng song chắn rác. Hiệu suất
của quá trình tách chất rắn bằng phương pháp này phụ thuộc vào các yếu tố
sau:

Đặc tính cơ học của song, lưới: kích thước mắt sàn, khoảng cách giữa
các thanh chắn, lưu lượng dòng chảy và điều kiện dòng chảy.
Tính chất nước thải :nồng độ chất rắn, kích thước của bã mía cần
tách,…
Đối với n
ước thải nhà máy đường, có thể dùng song chắn rác với các
thanh đan xếp cạnh nhau trên mương dẫn nước trước hầm bơm và cào rác thủ
công. Rác thu được có thể thu hồi cùng với bã mía tại khu ép mía để chế biến
thàng các sản phẩm phụ như làm bột giấy, làm chất độn trong sản xuất vật liệu
xây dựng.
9 Ưu điểm:
o Đơn giản, rẻ tiền, dễ lắp
đặt.
o Giữ lại tất cả các tạp vật lớn.
9 Nhược điểm:
o Không xử lý, chỉ giữ lại tạm thời các tạp vật lớn.
o Làm tăng trở lực hệ thống theo thời gian.
o Phải xử lý rác thứ cấp
III.3.2. Hố thu gom
Thu gom nước thải từ các dây chuyền sản xuất và nước thải sinh hoạt
của nhà máy. Giúp cho hệ thống xử lý nước hoạt động ổn định và hiệu qua
III.3.3. Bể lắng cát
Loại bỏ cát và những mảnh vụn vô cơ khó phân hủy trong nước thải. Cát
sau đó được đem qua sân phơi cát.
III.3.4. Bể điều hòa (điều hòa lưu lượng và chất lượng)
Đặt sau bể lắng cát và trước bể lắng 1.
Do lưu lượng, thành phần, tính chất nướ
c thải của nhà máy đường tùy
thuộc vào dây chuyền sản xuất nên thường dao động nhiều trong một ngày
đêm. Để ổn định chế độ dòng chảy cũng như chất lượng nước đầu vào cho các

công trình xử lý phía sau, cần thiết phải có một bể điều hòa lưu lượng và nồng
độ. Dung tích bể được chọn theo thời gian điều hòa, dựa vào biểu đồ thay đổi
lưu lượng, nồ
ng độ nước thải và yêu cầu mức độ điều hòa nồng độ nước thải.
Trong bể phải có hệ thống thiết bị khuấy trộn để đảm bảo hòa tan và san
đều nồng độ các chất bẩn trong tòan thể tích(để loại trừ các cú sốc về chất
lượng cho các công trình xử lý sinh học phía sau và không cho cặn lắng trong
bể.
III.3.5. Bể lắng 1
Loại bỏ 1 phần SS và chấ
t hữu cơ tạo điều kiện thuận lợi cho việc xử lý
sinh học ở công trình sau.
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS. Lê Ngọc Thư

SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040
17
III.3.6. Bể UASB
- UASB là bể xử lý sinh học kị khí dòng chảy ngược qua lớp bùn, phát
triển mạnh ở Hà Lan. Xử lý bằng phương pháp kị khí là phương pháp được ứng
dụng để xử lý các loại chất thải có hàm lượng hữu cơ tương đối cao, khả năng
phân hủy sinh học tốt, nhu cầu năng lượng thấp và sản sinh năng lượng mới.
- Vì quá trình phân hủy kị khí dưới tác dụng c
ủa bùn hoạt tính là quá
trình sinh học phức tạp trong môi trường không có oxi, nên bùn nuôi cấy ban
đầu phải có độ hoạt tính methane. Độ hoạt tính methane càng cao thì thời gian
khởi động (thời gian vận hành ban đầu đạt đến tải trọng thiết kế) càng ngắn.
Bùn hoạt tính dùng cho bể UASB nên lấy bùn hạt hoặc bùn lấy từ một bể xử lý
kị khí là tốt nhất, có thể sử dụng bùn chứa nhiều chất hữu cơ như bùn t
ừ bể tự
hoại, phân gia súc hoặc phân chuồng.

- Nồng độ bùn nuôi cấy ban đầu cho bể UASB tối thiểu là 10Kg VSS/
m
3
. Lượng bùn cho vào bể không nên nhiều hơn 60% thể tích bể.
- Trước khi vận hành bể UASB cần phải xem xét thành phần tính chất
nước thải cần xử lý cụ thể như hàm lượng chất hữu cơ, khả năng phân hủy sinh
học của nước thải, tính đệm, hàm lượng chất dinh dưỡng, hàm lượng cặn lơ
lửng, các hợp chất độc, nhiệt độ nước thải …
- Khi COD nhỏ hơ
n 100 mg/L, xử lý nước thải bằng UASB không thích
hợp. Khi COD lớn hơn 50.000 mg/L, cần pha loãng nước thải hoặc tuần hoàn
nước đầu ra.
- UASB không thích hợp đối với nước thải có hàm lượng SS lớn. Khi
nồng độ cặn lơ lửng lớn hơn 3000 mg/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. Tuy nhiên, nếu lượ
ng cặn này bị cuốn trôi ra
khỏi bể thì không có trở ngại gì. Cặn lơ lửng sẽ lưu lại trong bể hay không tùy
thuộc vào kích thước hạt cặn và hạt bùn nuôi cấy. Khi kích thước của hai loại
cặn này gần như nhau, cặn lơ lửng sẽ tích lại trong bể. Khi sử dụng bùn hạt, cặn
lơ lửng sẽ dễ dàng bị cuốn trôi ra khỏi bể. Đôi khi, lượng cặn lơ l
ửng này có thể
bị phân hủy trong bể. Lúc đó, cần biết tốc độ phân hủy của chúng để tính thời
gian lưu cặn trong bể.
- UASB không thích hợp với nước thải có hàm lượng amonia lớn hơn
2.000 mg/L hoặc nước thải có hàm lượng sunphate vượt quá 500 mg/L ( tỉ số
COD/SO
4
2-
< = 5). Bản thân sunphate không gây độc nhưng do vi khuẩn khử

sunphate dễ dàng chuyển hóa SO
4
2-
thành H
2
S. Khi hàm lượng SO
4
2-
không quá
cao (hoặc tỉ số COD/SO
4
2-
không vượt quá 10), sẽ không ảnh hưởng đến quá
trình phân hủy kị khí.
- Dựa vào các yếu tố trên có thể khẳng định sử dụng UASB cho công
nghệ sử lý nước thải mía đường là hợp lý.
III.3.7. Bể aerotank
Tùy thuộc vào loại chất ô nhiễm có thể sử dụng bể aerotank với các vi
sinh vật được nuôi cấy trong bùn hoạt tính để oxy hóa chất hữu cơ trong điều
kiện nhân tạo. Mô hình này được thực hiệ
n bằng cách cung cấp oxy cho vi sinh
vật sinh trưởng và phát triển qua việc tiêu thụ chất hữu cơ .
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS. Lê Ngọc Thư

SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040
18
Bùn hoạt tính là loại bùn xốp chứa nhiều vi sinh vật có khả năng oxy
hóa và khoáng hóa chất hữu cơ chứa trong nước thải. Để giữ cho bùn hoạt tính
ở trạng thái lơ lửng và để đảm bảo oxy cho vi sinh vật sử dụng trong quá trình
phân hủy chất hữu cơ phải luôn cung cấp đầy đủ không khí cho bể aerotank

hoạt động. Sau bể aerotank nước thải vào bể lắng đợt 2 để tách bùn hoạt tính. Ơ
đây, m
ột phần bùn lắng được đưa trở lại bể aerotank để tạo mầm vi sinh vật
trong bể, phần khác đưa tới bể nén bùn.
Khối lượng bùn tuần hoàn và lượng không khí cần cung cấp phụ thuộc
vào mức độ yêu cầu xử lý của nước thải.
Hiệu quả xử lý BOD
5
=90-95%.
Việc lựa chọn công nghệ xử lý tùy theo thành phần tính chất nước thải,
chi phí đầu tư quản lý và diện tích mặt bằng khu xử lý .
III.3.8. Bể lắng II
Đặt sau aerotank , nhiệm vụ làm trong nước ở phần trên để xả ra nguồn
tiếp nhận , cô đặc bùn hoạt tính đến nồng độ nhất định ở phần dưới của bể để
tuần hoàn lại aerotank.
Thường có dạ
ng tròn ( bể lắng đứng ,bể radial ) , dạng hình chữ nhật (
bể lắng ngang ).Bể lắng ngang , chữ nhật thường có hiệu quả lắng thấp hơn bể
lắng tròn vì cặn lắng tích lũy ở các góc bể thường bị máy gạt cặn khuấy động
trôi theo dòng nước vào máng thu nước ra .
III.3.9. Bể nén bùn
Thu gom cặn chưa ổn định từ bể lắng 1, bể lắng 2 và cặn đã ổ
n định từ
aerotank nhằm làm giảm bớt độ ẩm .

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS. Lê Ngọc Thư

SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040
19












CHƯƠNG IV.TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH DƠN VỊ:
Giả sử sau khi qua các công trình: song chắn rác, bể lắng cát, bể

điều hòa, bể lắng 1 hàm lượng các chất ô nhiễm giảm như sau:
BOD
5
giảm 45%(ban đầu là 5000mg/l)
COD giảm 43% (ban đầu là7000mg/l)
SS giảm 80% (ban đầu là 1250mg/l)
Do đó các thông số để tính toán các công trình như trình bày sau
đây
IV.1. Tính bể UASB
Tính toán:
¾ Các thông số đầu vào:
9 pH= 6,6÷7,6
9 Lưu lượng Q=800m
3
/ngđ
9 BOD
5
=2750mg/l
9 COD=4000mg/l
9 SS= 250mg/l
9 Trong nước thải có đầy đủ các nguyên tố vi lượng cần thiết cho
sự phát triển của VSV.
¾ Các thông số đầu rẵ
9 pH = 6,5÷7,6
9 BOD
5
=500mg/l
9 COD=700mg/l
9 SS=100mg/l
Nước thải khi ra khỏi bể sẽ có hàm lượng COD nhỏ hơn hay bằng

700mg/l để đưa sang bể Aerotank .
Hiệu quả xử lý của bể UASB:
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS. Lê Ngọc Thư

SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040
20
%,582100
4000
7004000
100 =×
−
=×
−
=
v
rv
COD
CODCOD
E

Lượng COD cần khử:
lmgCODCODCOD
rv
/33007004000
=
−
=
−=
Lượng COD cần khử trong ngày:
ngdkgCODQG /2640103300800

3
=××=×=
−

Chọn tải trọng xử lý trong bể UASB:
ngdmkgCODL ./9
3
= [1]
Thể tích phần xử lý yếm khí cần thiết:
3
3293
9
2640
m
L
G
V ,===
→ Chọn V=293,5m
3

Để giữ cho lớp bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng, tốc độ nước dâng
trong bể phải giữ trong khoảng 0,6÷0,9m/h . Chọn v=0,7m/h
Diện tích bề mặt cần thiết của bể:
2
6247
7024
800
m
v
Q

F ,
,
=
×
==

Chọn F=48m
2
Chiều cao phần xử lý yếm khí:
m
F
V
H 16
48
5293
1
,
,
=== → chọn H
1
=6m.
Tổng chiều cao của bể:
321
HHHH ++=
Trong đó:
H
1
: chiều cao phần xử lý yếm khí.
H
2

: chiều cao vùng lắng. Để đảm bảo không gian an toàn cho bùn lắng
xuống phía dưới thì chiều cao vùng lắng phải lớn hơn 1,0m [1]. Chọn H
2
=1,1m
H
3
: chiều cao dự trữ, chọn H
3
=0,5m
H=6+1,1+0,5=7,6m
Chọn 2 đơn nguyên hình vuông, vậy cạnh mỗi đơn nguyên là:

ma 894
2
48
,==
Æchọn a=5m
Chiều cao H=7,5m
Thể tích thực của bể:
3
380675522 mmmmHaaV
t
=×××=×××= ,
Thời gian lưu nước trong bể:
24×=
Q
V
T

Trong đó:

Thit k h thng x lý nc thi mớa ng GVHD:ThS. Lờ Ngc Th

SVTH: Lờ Trng Hunh Anh MSSV:90100040
21
b
2
taỏm chaộn 1
r
y1
b
1
taỏm chaộn 2
x
1
x
2
h1
Hnglaộng

()
3
29842506750 mFHV =ì=ì= ,,),(
Q = 800m
3
/ng
hT 94824
800
298
,=ì=

Nm trong khang cho phộp [4-10h][1]
ắ Tớnh ngn lng:
Trong mi n nguyờn, b trớ 4 tm chn khớ v hai tm hng dũng.
Nc thi khi i vo ngn lng s c tỏch khớ bng cỏc tm tỏch khớ
t nghiờng so vi phng ngang 1 gúc 45
0
ữ60
0
. Chn gúc nghiờng gia tm
chn khớ vi phng ngang l 60
0
. Cỏc tm ny t song song nhau.
Tng chiu cao ca ton b ngn lng H
nglng
(k c chiu cao vựng
lng) v chiu cao d tr chim trờn 30% tng chiu cao b.
Ta cú:
(
)
mHH
m
tgtga
HH
a
HH
tg
9350444
44
2
605

2
60
2
60
3
00
3
3
0
,,,
,
nglaộng
nglaộng
nglaộng
===
=
ì
=
ì
=+
+
=

Kim tra li:
(
)
%,%
,
,
%

H
HH
beồ
3
nglaộng
8957100
67
44
100 =ì=ì
+
>30%
Vy chiu cao xỏc nh c l thớch hp.
Thi gian lu nc trong ngn lng, thi gian ny phi ln hn 1h:
h
Q
Haa
Q
V
t 9224
800
9355
2
1
224
2
1
224 ,
,
nglaộng
nglaộng

=ì
ììì
ì=ì
ììì
ì=ì=

>1h. mt khỏc V
vựnglng
/tng th tớch UASB=H
2
/H
b
=1,1/7,515% ặtha

Tớnh toỏn tm chn khớ:
Chn khe h gia cỏc tm chn khớ v gia tm chn khớ vi tm hng
dũng l nh nhau.
Tng din tớch gia cỏc khe h ny chim 15ữ20% tng din tớch n
nguyờn. Chn S
khe
=0,15S
dng







Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS. Lê Ngọc Thư

SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040
22

Hình 4.1: tấm chắn khí và hướng dòng bể UASB

Trong mỗi đơn nguyên có 4 khe hở, diện tích của mỗi khe:
(
)
2
2
940
4
5150
4
150
m
S
S
dng
khe
,
,
,
=
×
=
×
=

Bề rộng của khe hở:
mmm
a
S
r
khe
khe
1881880
5
940
==== ,
,

¾ Tính toán các tấm chắn
Tấm chắn 1:
Chiều dài:
mmal 5000
1
==

Chiều rộng:
mmHHb
nglang
323360119360
21
=
−
=
−
= sin/),,(sin/)(

chọn 3240
Chiều cao:
mmby 280060323360
00
11
=×=×= sinsin
Tấm chắn 2:
Chiều dài:
mmal 5000
2
==

Chiều rộng:
212
xxb +=

(
)
mmrh
khe
94301886090
000
1
=×=−×= sinsin

m
m
x 400
1

=

(
)
()
mm
yhHH
x 1739
60
2800945003900
60
00
113
2
=
+−+
=
+
−+
=
sin
)()(
sin
nglaéng

mmb 21391739400
2
=+=
chọn 2140

¾ Tính toán tấm hướng dòng:
Tấm hướng dòng cũng được đặt nghiêng 1 góc 60
o

so với

phương ngang
cách tấm chắn khí 188mm như hình vẽ.
¾ Tính hệ thống phân phối nước:
Đối với bể UASB có tải trọng chất bẩn hữu cơ L>4kgCOD/m
3
.ngđ [1]
thì từ 2m
2
diện tích bể trở lên sẽ được bố trí một vị trí phân phối nước.
→ Chọn 3m
2
cho một vị trí phân phối nước.
Số vị trí phân phối nước trong mỗi đơn nguyên:
8
3
2
48
3
2
===
F
n

¾ Tính máng thu nước:

Bố trí máng thu nước kết hợp với máng răng cưa đặt ở tâm bể và dọc
theo chiều rộng bể. Máng thu nước được tạo độ dốc để dẫn nước thải về cuối
bể rồi theo ống dẫn theo cơ chế tự chảy, chảy sang aerotank .
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS. Lê Ngọc Thư

SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040
23
Máng thu nước tiết diện hình chữ nhật: d x r với d=2r.
Độ dốc máng: i=1/200.
Lưu lượng vào máng: Q
máng
= 800m
3
/ngđ.
Ta có:
iRCQ
maùng
×××=
ω
( 4 . 8 )
Trong đó:
6
1
1
22
2
R
n
C
r

rd
rd
R
rd
rd
×=
=
×+
×
==
×+=
×=
λ
ω
λ
ω

()
()
()
mmmr
i
nQ
r
860860
200
1
502360024
0140800
502

2
1
3
2
2
1
3
2
6
16
==⇒
××××
×
=
×
×
=⇒
,
,
,
,
maùng

Chọn kích thước máng: r =90mm
d=180mm
Thanh răng cưa
Chiều cao răng cưa :50mm
Dài đoạn vát đỉnh răng cưa:40mm
Chiều cao cả thanh :200mm
Khe dịch chuyển

Cách nhau : 450mm
Bề rộng khe :12mm
Chiều cao:150mm
450450
50
40
50
60
50
130
khe dòch chuyeån
250

Hình 4.2: máng răng cưa

¾ Tính lượng khí và bùn sinh ra:

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS. Lê Ngọc Thư

SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040
24
Tính lượng khí sinh ra trong bể:
Thể tích khí sinh ra đối với 1kgCOD bị khử là 0,5m
3
[3]
Tổng thể tích khí sinh ra trong một ngày:
ñ
,,
ng
m

GV
khí
3
14008005050 =×=×=
Tính lượng khí CH
4
sinh ra:
Thể tích khí CH
4
sinh ra khi 1kg COD được loại bỏ là 0,35 m
3
(CH
4

chiếm 70% tổng lượng khí sinh ra) [3]. Thể tích khí CH
4
sinh ra là:
ñ/,, ngmVV
khíCH
3
98014007070
4
=×=×=

Tính lượng bùn sinh ra:
Lượng bùn do VSV sinh ra từ 0,1÷0,5kg/kgCOD được loại bỏ.
→ Chọn M
bùn
=0,1kg/kgCOD bị loại bỏ.
Khối lượng bùn sinh ra trong một ngày:

ngaø
kgbuøn
,
buøn
280280010 =×=M
¾ Tính ống phân phối nước vào bể UASB:









Đường kính các ống được chọn theo bảng sau:

Tn
thơng dụng
Kích thuớc
danh nghĩa
Đường kính
ngồi (mm)
Độ dày (mm)
p suất
danh nghĩa
(1)
(bar)
Ống 110
110 110 5,3 10

Ống 140
140 140 6,7 10
Ống 160
160 160 7,7 10
Ống 225
225 225 10,8 10
Ống 250
250 250 11,9 10
Ống 280
280 280 13,4 10
Ống 315
315 315 15,0 10
Ống 400
400 400 19,1 10
Ống 110
110 110 3,2 6
Ống 140
140 140 4,1 6
Ống 160
160 160 4,7 6
Ống 225
225 225 6,6 6
Ống 250
250 250 7,3 6
Ống 280
280 280 8,2 6
Ống 315
315 315 9,2 6
Ống 400
400 400 11,7 6

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS. Lê Ngọc Thư

SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040
25

Tn
thơng dụng
Kích thước
danh nghĩa
Đường kính
ngồi
Bề dy thnh ống (mm)
(*)

PN 3,2bar PN 6bar PN 10bar PN 12,5bar PN 16bar
20 20
20 - - 2,3 2,3 2,8
25 25
25 - 2,3 2,3 2,8 3,5
32 32
32 - 2,3 2,9 3,6 4,4
40 40
40 - 2,3 3,7 4,5 5,5
50 50
50 - 2,9 4,6 5,6 6,9
63 63
63 2,3 3,6 5,8 7,1 8,6
75 75
75 2,3 4,3 6,8 8,4 10,3

90 90
90 2,8 5,1 8,2 10,1 12,3
110 110
110 3,4 6,3 10,0 12,3 15,1
125 125
125 3,9 7,1 11,4 14,0 17,1
140 140
140 4,3 8,0 12,7 15,7 19,2
160 160
160 4,9 9,1 14,6 17,9 21,9

Nguồn :www. binhminhplastic.com


Vận tốc nước chảy trong ống chính v=0,8÷2m/s [2], chọn v=1m/s.
m
v
Q
D 110
3600241
80044
,=
×××
×
=
×
×
=
ππ

→ chọn ống nhựa PVC có đường kính Φ110mm
Kiểm tra lại vận tốc nước chảy trong ống:
() ()
sm
D
Q
v /
,
1
360024110
80044
22
=
×××
×
=
×
×
=
ππ

Từ ống chính chia làm 2 ống nhánh vào 2 đơn nguyên.
9 Đường kính ống nhánh:
Vận tốc nước chảy trong ống nhánh v=0,8÷2m/s [2], chọn v=1m/s.
m
v
Q
D 0770
3600241
2

800
4
2
4
,=
×××
×
=
×
×
=
ππ

→ chọn ống nhựa PVC có đường kính Φ75mm.
Kiểm tra lại vận tốc nước chảy trong ống:
() ()
sm
D
Q
v /,
,
051
3600240750
2
800
4
2
4
22
=

×××
×
=
×
×
=
ππ