Đề cương công nghệ xử lý nước thải công nghiệp

ĐỀ CƯƠNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC
THẢI CÔNG NGHIỆP
A- PHẦN LÝ THUYẾT:
1. Đặc tính nước thải ngành cơng nghiệp bia? Các phương pháp xử lý? Cho ví dụ
2. Đặc tính nước thải ngành công nghiệp dệt nhuộm? Các phương pháp xử lý? Cho
ví dụ
3. Đặc tính nước thải ngành cơng nghiệp thuộc da? Các phương pháp xử lý? Cho ví
dụ
4. Đặc tính nước thải ngành cơng nghiệp mạ điện? Các phương pháp xử lý? Cho ví
dụ
5. Đặc tính nước thải ngành công nghiệp tinh chế dầu mỏ? Các phương pháp xử lý?
Cho ví dụ
6. Đặc tính nước thải ngành cơng nghiệp chế biến tinh bột sắn? Các phương pháp
xử lý?
Cho ví dụ
7. Đặc tính nước thải ngành cơng nghiệp chế biến thủy sản? Các phương pháp xử
lý?
Cho ví dụ
8. Các phương pháp sinh học áp dụng trong xử lý nước thải một số cơng nghiệp có
gì khác biệt? cho ví dụ và giải thích trên cơ sở đặc tính, thành phần nước thải?
9. Xử lý nước thải khu công nghiệp tập trung? Ngun tắc, quy trình và các thơng số
kiểm soát?

1.
Nguồn gốc phát sinh nước thải nhà máy bia
Nước thải nhà máy bia phát sinh từ nhiều bộ phận, công đoạn, nhiều nguồn khác
nhau. Mỗi cơng đoạn, bộ phận thì tính chất nước thải khác nhau, cụ thể như sau:
 Nước thải nhà máy bia phát sinh từ công đoạn nấu - đường hóa, chủ yếu là
nước vệ sinh thùng nấu, bể chứa, sàn nhà, bồn lên men,... có chứa nhiều cặn,
tinh bột,bã hoa và các hợp chất hữu cơ. Nước thải phát sinh từ khu vực này
thường hàm lượng ô nhiễm rất cao.

 Nước thải nhà máy bia phát sinh từ q trình chiết rót bia sang chai đựng,
dịch


 bia rơi rớt ra ngoài.
 Nước thải nhà máy bia phát sinh từ quá trình súc rửa chai đựng. Nước thải
bia phát sinh từ cơng đoạn này cũng có hàm lượng các chất ô nhiễm rất cao,
nước thải từ q trình này thường có pH cao do thường rửa chai qua nhiều
cơng đoạn như: rửa với nước nóng, rửa với dung dịch kiềm lỗng nóng, rửa
sạch bẩn và nhãn bên ngồi, tiếp tới là phun kiềm nóng rửa bên trong và bên
ngồi chai, sau đó rửa lại bằng nước nóng.
 Ngồi ra, nước thải nhà máy bia cịn phát sinh từ quá trình làm nguội các
thiết bị giải nhiệt, nguồn nước phát sinh thường khá sạch, tuy nhiên nước
thường có nhiệt độ cao hơn bình thường.
 Nước thải nhà máy bia phát sinh từ việc rửa ngược hệ thống xử lý nước thải
 Cuối cùng, nước thải nhà máy bia phát sinh từ hoạt động vệ sinh hàng ngày
của cán bộ cơng nhân viên.
Thành phần và tính chất của nước thải nhà máy bia
Nước thải nhà máy bia thường có hàm lượng các chất hữu cơ protein và cacbon
cao.
Nước thải lọc bã hèm trong cơng nghệ thường có nồng độ ô nhiễm rất mạnh.
Nước thải bia phát sinh từ công nghệ lọc phèn, nên chúng bị nhiễm bẩn chủ yếu
bởi các chất hữu cơ, vi sinh vật, cụ thể như COD: 1.300 - 3.000mg/l; TSS: 200300mg/l.
Nước thải bia phát sinh từ quá trình lọc dịch đường: nước thải này thường bị
nhiễm bẩn hữu cơ Gluco trong nước này ở mức cao, là điều kiện thuận lợi cho sự
phát triển của vi sinh vật.
Nước thải bia phát sinh từ quá trình làm nguội thường có nhiệt độ cao và chứa
một lượng dầu mỡ nhưng khơng đáng kể.
Tiêu chí để lựa chọn công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia
Chỉ tiêu BOD (Nhu cầu oxy sinh hóa) có trong nước thải bia

Chỉ tiêu COD (Nhu cầu oxy hóa học) có trong nước thải bia
SS (Chất rắn lơ lửng) có trong nước thải bia


Chỉ số pH có trong nước thải bia
Ngồi các chỉ tiêu cơ bản trên, các chỉ tiêu như: nitơ (N), photpho (P), các kim
loại nặng,... có trong nước thải bia ảnh hưởng rất nhiều đến việc lựa chọn công
nghệ xử lý nước thải nhà máy bia để đảm bảo hiệu quả xử lý đạt giới hạn tiếp nhận
của pháp luật (QCVN 40:2011/BTNMT).
Bảng đặc điểm nước thải nhà máy bia

-----------------------------------------------------------Các vấn đề ô nhiễm môi trường do sản xuất rượu
a. Nước thải
Nước thải ra trong quá trình sản xuất rượu chủ yếu là ở khâu ngâm gạo, bã rượu,
nước làm mát của q trình chưng cất. Nước thải gây ra ơ nhiễm chủ yếu là dịch
hèm
rượu (bỗng rượu), nước thải này có COD ≈ 35.000 mg/l, pH ≈ 5 – 6, NH4+ ≈ 40,
TSS ≈1.900, lượng nước này chứa rất nhiều tinh bột của bã rượu và các tạp chất
khác, ngoài ra nó cịn có mùi chua.
b. Khí thải
Bụi, nhiệt độ, khí thải (CO, CO2, NOx, SO2) do q trình nấu và chưng cất chủ
yếu sử dụng nguyên liệu than.
c. Chất thải rắn
Chất thải rắn phát sinh trong quá trình sản xuất rượu chủ yếu là xỉ than trong quá


trình luộc chín, ngun liệu thất thốt trong q trình sản xuất và các loại bao bì sử
dụng
cho sản phẩm.
Thành phần và tiêu chuẩn xả thải nước thải rượu.

2. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT BIA

2.1. Sự cần thiết phải xử lý
Bia được sản xuất tại Việt Nam cách đây trên 100 năm tại nhà máy Bia Sài Gòn
và Hà Nội. Hiện nay do nhu cầu của thị trường, chỉ trong trời gian ngắn, ngành sản
xuất
bia đã có những bước phát triển mạnh mẽ. Mức tiêu thụ bia bình quân theo đầu
người
vào năm 2011 dự kiến là 28 lít/người/năm. Bình qn lượng bia tăng 20% mỗi
năm.
Tuy nhiên, sự tăng trưởng của ngành sản xuất bia lại kéo theo các vấn đề môi
trường như: vấn đề chất thải sản xuất, đặc biệt là nước thải có độ ô nhiễm cao.
Nước
thải do sản xuất rượu bia thải ra thường có đặc tính chung là ơ nhiễm hữu cơ rất
cao,
nước thải thường có màu xám đen và khi thải vào các thuỷ vực đón nhận thường
gây ơ


nhiễm nghiêm trọng do sự phân huỷ của các chất hữu cơ diễn ra rất nhanh. Thêm
vào
đó là các hố chất sử dụng trong quá trình sản xuất như CaCO3, CaSO4, H3PO4,
NaOH,
Na2CO3,... Những chất này cùng với các chất hữu cơ trong nước thải có khả năng
đe
dọa nghiêm trọng tới thuỷ vực đón nhận nếu khơng được xử lý. Kết quả khảo sát
chất
lượng nước thải của các cơ sở sản xuất bia trong nước ở Hà Nội, Hải Dương, Hà
Tây,

Hoà Bình cho thấy, nước thải từ các cơ sở sản xuất bia nếu khơng được xử lý, có
COD,
nhu cầu oxy sinh hoá BOD, chất rắn lơ lửng SS đều rất cao.
2.2. Nguồn gốc và thành phần nước thải trong quá trình sản xuất bia
Nguồn gốc nước thải
• Nấu - đường hóa: Nước thải của các cơng đoạn này giàu các chất hydroccacbon,
xenlulozơ, hemixenlulozơ, pentozơ trong vỏ trấu, các mảnh hạt và bột, các cục
vón...
cùng với xác hoa, một ít tanin, các chất đắng, chất màu.
• Cơng đoạn lên men chính và lên men phụ: Nước thải của công đoạn này rất giàu
xác men - chủ yếu là protein, các chất khống, vitamin cùng với bia cặn.
• Giai đoạn thành phẩm: Lọc, bão hịa CO2, chiết bock, đóng chai, hấp chai. Nước
thải ở đây chứa bột trợ lọc lẫn xác men, lẫn bia chảy tràn ra ngồi...

Thuyết minh quy trình cơng nghệ xử lý nước thải nhà máy bia:


Nước thải nhà máy bia phát sinh tại nhà máy được thu gom bằng đường ống
nhựa, tập trung tại hố thu gom, ở đây có lắp thêm song chắc rác để loại bỏ rác có
kích
thước lớn như giẻ lau, bao tay, túi nilon,... Những rác này sẽ được vớt định kỳ và
đem
đi xử lý như rác sinh hoạt. Nước thải từ bể thu gom sẽ được bơm tới bể điều hòa,
tại


đây, nồng độ và lưu lượng được giữ ổn định, các thiết bị khuấy trộn được hoạt
động liên
tục, tránh để xảy ra lắng cặn ở đáy bể, tránh xảy ra hiện tượng yếm khí và đảm bảo
lượng

pH trong nước thải ổn định.
Sau đó, nước thải từ bể điều hịa được đưa tới bể keo tụ, tạo bông, các bông cặn
li ti có trong nước thải di chuyển, va chạm vào nhau, tạo nên các bơng cặn có kích
thước
lớn hơn giúp cho việc lắng cặn thực hiện dễ dàng hơn. Bông cặn có kích thước lớn
sẽ
được chuyển tới bể chứa bùn để được xử lý. Nước thải bia từ bể lắng được bơm tới
bể
UASB. Trong bể UASB xảy ra các quá trình như thủy phân, cắt mạch các hợp chất
cao
phân tử; q trình axit hóa; q trình methane hóa để loại bỏ các hợp chất hữu cơ
và các
vi sinh vật kị khí có trong nước thải bia.
Tiếp tới, nước thải bia từ bể UASB được đưa tới bể hiếu khí Aerotank, tại đây
các vi sinh vật hiếu khí hoạt động và loại bỏ các chất hữu cơ có trong nước thải, để
cho
quá trình xảy ra thuận lợi cần cung cấp đầy đủ oxi hòa tan. Tốc độ oxy hòa tan phụ
thuộc
vào các yếu tố sau:
Nhiệt độ trong nước thải
Hàm lượng oxy hịa tan có trong nước thải
Nồng độ các chất ơ nhiễm có trong nước thải
Tốc độ phát triển và hoạt động của vi sinh vật
Sau đó, nước thải từ bể Aerotank được đưa tới bể lắng II, bùn ở bể lắng sẽ được


tách riêng phần bùn và phần nước. Nước thải bia từ bể lắng bùn sẽ được chuyển tới
bể
khử trùng để loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh có trong nước thải nhà máy bia trước
khi

xả nước thải ra nguồn tiếp nhận.
Nước thải nhà máy bia xả ra nguồn tiếp nhận phải đạt giới hạn QCVN
40:2011/BTNMT

2. Đặc tính nước thải ngành công nghiệp dệt nhuộm? Các phương pháp xử lý? Cho
ví dụ

Có thê áp dụng một sị trong 5 cịng đoạn sau đê xứ lý nước Ihái công nghiệp dệt
nhuộm tuỳ thuộc vào tính cliât nước thái vá chẽ do th;ií mrrVc cùa các loại sán
xuất
khác nhau.
1- Đ iều hồ lưu lượng và chât lươns>
2- Trung hoà.
3- Keo tụ và lắng đc loai bo căn lo lirns:. các liợp chiìl ho;í vơ cơ, hữu cơ dễ láng.
4 - Khử màu.
5- Khử BOD cịn lại.
- Trung hồ nước thải thường dùng axit suníuric H2SO4 và vơi hoặc xút.
- K eo tụ nước thải công nghiệp dẽt thường dùng phèn nhôm, phèn sắt, canxiclorua
dùng đế keo tụ nước thải quá trình táy rứa sợi và vái len. Mỗi loại phèn thích ứng
với
mồi loại nước thài và có điểrn pH keo tu tịi ưu riêng và phái xác định bằng keo tụ
thử.
Mỏt sô loại phèn keo tụ tốt với loại nước thái này nhưnu lại khơng tốt với loại
nước thái khác
Q trình khử màu thường kết hợp với quá trình keo tụ. Thường dùng
(A12(S 0 4)3.18H 20 ) để khử màu của hỗn hợp nước thải của nhà máy dệt
nhuộm, và khi
khử màu hàm lượng BOD giảm từ 63 đến 65%. Liều lượng phèn nhôm cần 200
m g// ở
pH = 8,3 và 140 m g// ở pH = 7,0.

Có thể dùng clo để tẩy màu và khử BOD của nước thải nhuộm có sulphur, và
cũng có
thể là chất keo tụ và tẩy màu đối với các loại nước thải khác liều lượng clo
thường cần từ
100-250 m g//.


- Giai đoạn khử BOD cuối cùng bằng quy trình xử lý sinh học có thể áp dụng
các
cơng trình như: lọc sinh học, làm thoáng trong bể aerotank, hồ làm thống
hiếu khí, sau
đó là cơng đoạn lắng.
- Bể lọc sinh học được áp dụng có hiệu quả vì khởi động nhanh, chất lượng
không bị
giảm khi ngừng một vài ngày sau đó hoạt động trở lai, chịu được các đợt sốc
ngắn về tải
trọng chất lượng và lưu lượng.
- Bể làm thoáng aerotank làm việc tốt ở khoảng pH từ 7-9 và thời gian làm
thoáng từ
12 đến 48 giờ (tuỳ loại nước thải).
- Hệ sinh học hiếu khí ln cho kết quả tốt nhưng cần nhiều đất.

3. Đặc tính nước thải ngành công nghiệp thuộc da? Các phương pháp xử lý? Cho ví
dụ