thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến tinh bột sắn yên thành – nghệ an

i

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được đợt thực tập làm đồ án tốt nghiệp này, em đã nhận được
sự quan tâm, giúp đỡ của nhiều cơ quan, tổ chức, cá nhân.
Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy cô viện CNSH và Môi
Trường, trường Đại học Nha trang đã cung cấp những kiến thức quý báu trong thời
gian học tập vừa qua. Đặc biệt, em xin gửi đến thầy giáo Ngô Đăng Nghĩa lời cảm
ơn sâu sắc, thầy đã tận tình hướng dẫn em trong quá trình thực hiện đồ án tốt
nghiệp.
Xin cảm ơn quý thầy cô phản biện đã dành thời gian quan tâm đến đồ án,
đóng góp những ý kiến quý báu để đồ án được hoàn thiện hơn.
Ngoài ra em cũng gửi lời cảm ơn đến các anh chị phòng kĩ thuật nhà máy chế
biến tinh bột sắn Yên Thành – Nghệ An đã tạ điều kiện thuận lợi cho em trong quá
trình thực tập tại nhà máy.

Em xin chân thành cảm ơn!

Nha Trang, tháng 6, năm 2012.
Sinh viên thực hiện :
Nguyễn Thị Dung.



ii

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii
DANH MỤC CÁC BẢNG ix
DANH MỤC CÁC HÌNH xi
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGÀNH CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN VÀ NHÀ
MÁY TINH BỘT SẮN YÊN THÀNH 3
1.1 Tổng quan về củ sắn 3
1.1.1 Cấu tạo của củ sắn. 3
1.1.2 Phân loại củ sắn 3
1.1.3 Thành phần hóa học của củ sắn 4
1.2 Tổng quan về ngành chế biến tinh bột sắn 4
1.2.1 Hiện trạng ngành chế biến tinh bột sắn ở Việt nam. 4
1.2.2 Quy mô sản xuất tinh bột sắn 5
1.2.3 Quy trình chế biến tinh bột sắn trong và ngoài nước. 5
1.3 Hiện trạng môi trường của quá trình sản xuất tinh bột sắn 6
1.3.1 Nước thải 6
1.3.1.1 Nguồn gây ô nhiễm 6
1.3.1.2 Tác động của các chất ô nhiễm trong nước thải. 7
1.3.2 Khí thải 8
1.3.3 Chất thải rắn. 8
1.4 Các phương pháp xử lý nước thải tinh bột sắn.` 9
1.4.1 Phương pháp cơ học. 9
1.4.1.1 Song chắn rác 9
1.4.1.2 Bể lắng cát 9

iii

1.4.1.3 Bể lắng 9
1.4.1.4 Bể vớt dầu mỡ 9
1.4.1.5 Bể lọc 10
1.4.2 Phương pháp hóa lý 10
1.4.2.1 Phương pháp keo tụ và đông tụ. 10
1.4.2.2 Tuyển nổi 10
1.4.2.3 Hấp phụ. 11
1.4.2.4 Phương pháp trao đổi ion. 11
1.4.2.5 Các quá trình tách bằng màng 11
1.4.2.6 Phương pháp điện hoá. 11
1.4.2.7 Phương pháp trích ly. 11
1.4.3 Phương pháp hóa học. 12
1.4.3.1 Phương pháp trung hoà 12
1.4.3.2 Phương pháp oxy hoá khử 12
1.4.3.3 Khử trùng nước thải 12
1.4.4 Phương pháp sinh học 13
1.4.4.1 Xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên 13
1.4.4.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo 14
1.5 Một số quy trình xử lý nước thải trong công nghệ sản xuất tinh bột sắn 17
1.5.1 Nhà máy sản xuất tinh bột sắn Phước Long – xã Bù Nho – huyện Phước
long- tỉnh Bình Phước. 17
1.5.2 Nhà máy sản xuất tinh bột sắn Hoàng Minh 18
1.6 Tổng quan về nhà máy tinh bột sắn Yên Thành – Nghệ An 19
1.6.1 Giới thiệu về nhà máy 19
1.6.2 Vị trí và quy mô hoạt động của nhà máy 20
1.6.3 Cơ cấu tổ chức cán bộ - công nhân viên 20
1.6.4 Năng lực sản xuất và sản phẩm 22

1.6.5 Đặc điểm tổ chức sản xuất kinh doanh 22
1.6.6 Hiện trạng điều kiện tự nhiên 23



iv

1.6.6.1 Điều kiện khí hậu 23
1.6.6.2 Tài nguyên sinh vật và hệ sinh thái khu vực 23
1.6.7 Quy trình sản xuất. 24
1.6.7.1 Sơ đồ quy trình sản xuất của nhà máy tinh bột sắn Yên Thành 24
1.6.7.2 Thuyết minh sơ đồ quy trình sản xuất: 25
1.6.8 Hiện trạng môi trường của nhà máy tinh bột sắn Yên Thành 27
1.6.8.1 Nguồn phát sinh chất thải từ hoạt động công nghệ sản xuất 28
1.6.8.2 Các loại ô nhiễm chính tại nhà máy. 29
1.6.9 Kết quả khảo sát hiện trạng xử lý nước thải của nhà máy tinh bột sắn Yên
Thành 33
1.6.9.1 Sơ đồ quy trình công nghệ thực tế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh
bột sắn Yên Thành 33
1.6.9.2 Thuyết minh quá trình vận hành xử lý nước thải 33
1.6.9.3 Kết quả các thông số nước thải tại nhà máy. 38
1.6.9.4 Nhận xét ưu điểm và khuyết điểm của hệ thống: 39
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40
2.1 Đối tượng nghiên cứu 40
2.1.1 Các thông số đầu vào 40
2.1.2 Thông số đầu ra 40
2.2 Cơ sở xây dựng các phương pháp đề xuất. 41
2.2.1 Cơ sở lý thuyết khi sử dụng phương pháp xử lý cặn lơ lửng. 41
2.2.2 Cơ sở lựa chọn bể axit hóa để xử lý CN 42
2.2.3 Cơ sở lựa chọn xử lý kỵ khí UASB 43

2.2.4 Cơ sở lựa chọn hiếu khí. 45
2.2.5 Cơ chế xử lý nitơ, phot pho 46
2.3 Phương pháp tính toán các công trình xử lý nước thải. 47
2.4 Thể hiện các công trình trên bản vẽ 47
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CÁC PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ VÀ LỰA
CHỌN CÔNG NGHỆ 48



v

3.1 Các phương án đề xuất: 48
3.1.1 Phương án 1 48
3.1.2 Phương án 2 51
3.2 Tính toán các công trình xử lý theo 2 phương án đề xuất 53
3.2.1 Tính toán phương án 1 53
3.2.1.1 Hầm bơm tiếp nhận 53
3.2.1.2 Song chắn rác 54
3.2.1.3 Bể axit hóa 57
3.2.1.4 Bể lắng đợt 1. 58
3.2.1.5 Bể chứa dung dịch NaOH. 61
3.2.1.6 Bể trung hòa 61
3.2.1.7 Bể UASB 62
3.2.1.8 Aerotank 73
3.2.1.9 Bể lắng đợt 2 86
3.2.1.10 Hồ Sinh học 89
3.2.1.11 Bể nén bùn 91
3.2.1.12 Tổng hợp kết quả xử lý nước thải phương án 1 93
3.2.2 Tính toán phương án 2: 97
3.2.2.1 Hầm bơm tiếp nhận. . 97

3.2.2.2 Song chắn rác: 97
3.2.2.3 Bể lắng cát 98
3.2.2.4 Bể axit 102
3.2.2.5 Bể trung hòa 102
3.2.2.6 Bể keo tụ tạo bông. 102
3.2.2.7 Bể UASB 109
3.2.2.8 Bể lọc sinh học tải trọng cao 111
3.2.2.9 Bể lắng đợt 2 116
3.2.2.10 Hồ sinh học. 118
3.2.2.11 Sân phơi bùn: 118



vi

3.2.2.12 Tổng hợp kết quả xử lý nước thải theo phương án 2 120
3.3 Khái toán chi phí và lựa chọn công nghệ xử lý 123
3.3.1 Khái toán chi phí xây dựng 123
3.3.1.1 Phương án 1. 123
3.3.1.2 Phương án 2. 125
3.3.2 Chi phí vận hành 128
3.3.2.1. Chi phí điện năng 128
3.3.2.2 Chi phí hóa chất 130
3.3.2.3 Chi phí công nhân vận hành: 130
3.3.2.4 Tính chi phí xử lý 1m
3
nước thải 130
3.3.3 Lựa chọn công nghệ xử lý: 130
3.3.3.1 Ưu điểm, nhược điểm chung của cả 2 phương án 130
3.3.3.2 Ưu điểm nhược điểm phương án 1 131

3.3.3.3 Ưu, nhược điểm của phương án 2 132
3.3.3.4 So sánh và lựa chọn công nghệ xử lý. 133
3.4 Quản lý, vận hành trạm xử lý nước thải 135
3.4.1 Nguyên tắc quản lý vận hành trạm xử lý nước thải. 135
3.4.2 Những phương pháp kiểm tra theo dõi sự làm việc của các công trình. 135
3.4.2.1 Kiểm tra sự làm việc của công trình làm sạch 135
3.4.2.2 Bể UASB 136
3.4.2.3 Bể aerotank 137
3.4.2.4 Bể lắng đợt 2: 139
3.4.3 Những nguyên nhân phá huỷ chế độ làm việc bình thường của các công
trình xử lý nước thải - biện pháp khắc phục 140
3.4.4 Tổ chức quản lý và kỹ thuật an toàn 140
3.4.4.1 Tổ chức quản lý. 140
3.4.4.2 Kỹ thuật an toàn 141
3.4.4.3 Bảo trì 141




vii

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 143
TÀI LIỆU THAM KHẢO: 145
PHỤ LỤC
Bản vẽ 1: Mặt cắt nước.
Bản vẽ 2: Mặt bằng hệ thống xử lý.
Bản vẽ 3: Hầm bơm tiếp nhận.
Bản vẽ 4: Bể điều hòa.
Bản vẽ 5: Bể lắng 1.
Bản vẽ 6: Bể trung hòa.

Bản vẽ 7: Bể UASB.
Bản vẽ 8: Bể Aerotank.
Bản vẽ 9: Bể lắng 2.
Bản vẽ 10: Bể nén bùn.



viii

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BOD : Biochemical Oxygen Demand – Nhu cầu ôxy sinh hóa, mgO
2
/l.
COD : Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu ôxy hóa học, mgO
2
/l.
DO : Dissolved Oxygen – Ôxy hòa tan, mgO
2
/l.
UASB : Upflow Anaerobic Sludge Blanket - Bể với lớp bùn kỵ khí dòng hướng l
ên.
F/M : Food / Micro - organism – Tỷ số giữa lượng thức ăn và lượng vi sinh vật

trong môi trường.
MLSS : Mixed Liquor Suspended Solid – Chất rắn lơ lửng trong bùn lỏng, mg/l.
MLVSS : Mixed Liquor Volatile Suspended Solid – Chất rắn lơ lửng bay hơi
trong bùn lỏng, mg/l.
SS : Suspended Solid – Chất rắn lơ lửng, mg/l.
VSS : Volatile Solid – Chất rắn lơ lửng bay hơi, mg/l.

TN : Tổng nitơ.
TP : Tổng photpho.
CN : Xianua.
h : Giờ.
S : Giây.
NXB : Nhà xuất bản.
QCVN : Quy chuẩn Việt Nam.
ngd : Ngày đêm.
PA : Phương án.
PP : Phương pháp.
STT : Số thứ tự.



ix


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Thành phần hóa học của vỏ củ sắn và bã sắn. 4
Bảng 1.2: Các nguồn phát sinh chất thải ở nhà máy tinh bột sắn Yên Thành 27
Bảng 1.3: Kết quả thí nghiệm ở đầu vào và đầu ra sau xử lý: 38
Bảng 2.1: Các thông số của nước thải tại nhà máy tinh bột sắn Yên Thành 40
Bảng 2.2: Các thông số đầu ra của nước thải sau khi đã xử lý theo 40
Bảng 2.3: Lượng phèn cần thiết theo hàm lượng cặn của nước nguồn 42
Bảng 2.4: So sánh giữa các phương pháp xử lý kỵ khí 44
Bảng 3.1: Giới thiệu hệ số không điều hòa phụ thuộc vào lưu lượng nước thải theo
tiêu chuẩn ngành mạng lưới bên ngoài và công trình. 53
Bảng 3.2: Các thông số xây dựng song chắn rác: 56
Bảng 3.3: Các thông số nước đầu vào của bể axit hóa 57
Bảng 3.4: Các thông số đầu ra của bể axit hóa 58

Bảng 3.5: Thông số thiết kế bể lắng 1 60
Bảng 3.6: Nồng độ chất thải sau khi qua bể lắng đợt 1 60
Bảng 3.7: Thông số bể trung hòa. 62
Bảng 3.8: Các thông số nước thải đầu vào của bể UASB 63
Bảng 3.9: Các thông số thiết kế bể UASB: 72
Bảng 3.10: Thông số nước thải sau khi qua bể UASB vào bể aerotank: 73
Bảng 3.11: Thông số thiết kế bể aerotank 85
Bảng 3.12: Kích thước xây dựng bể lắng 2. 89
Bảng 3.13: Thông số nước thải đầu vào và ra khi qua bể aerotank và bể lắng 2. 89
Bảng 3.14: Nồng độ đầu vào và ra của phospho và nitơ cả các quá trình aerotank, bể
lắng 2 và hồ hiếu kỵ khí 91
Bảng 3.15: Nồng độ COD, BOD
5
, SS, CN đầu vào và ra sau hồ hiếu kỵ khí 91
Bảng 3.16: Tổng hợp hiệu suất xử lý chất thải của từng công trình 94
Bảng 3.17: Tổng hợp kết quả xử lý nước thải phương án 1 94
Bảng 3.18: Các thông số thiết kế hầm hơm tiếp nhận phương án 2. 97



x


Bảng 3.19: Các thông số thiết kế song chắn rác phương án 2 97
Bảng 3.20: Các thông số nước đầu vào của bể lắng cát 98
Bảng 3.21: Quan hệ giữa kích thước thủy lực U
0
và đường kính của hạt cát. 99
Bảng 3.22: Kích thước của lắng cát được xây dựng như sau 101
Bảng 3.23: Các thông số đầu vào bể axit 102

Bảng 3.24: Các thông số thiết kể bể axit. 102
Hình 3.25: Các thông số thiết kế bể trung hòa phương án 2 102
Bảng 3.26: Thông số thiết kế bể tạo bông. 107
Bảng 3.27: Theo số liệu thực nghiệm hiệu suất khử chất ô nhiễm nước thải tinh bột
sắn qua bể lắng keo tụ tao bông 107
Bảng 3.28: Kết quả nước thải đầu vào và ra bể UASB 110
Bảng 3.29: Các thông số tính toán thiết kế bể lọc sinh học 112
Bảng 3.30: Kích thước xây dựng bể lắng 2 phương án 2 117
Bảng 3.31: Thông số nước thải đầu vào và đầu ra sau bể lọc sinh học và lắng 2: .117
Bảng 3.32: Thông số nước thải đầu vào và đầu ra sau hồ hiếu kỵ khí. 118
Bảng 3.33: Bảng tổng hợp hiệu suất xử lý chất thải của từng công trình PA 2. 120
Bảng 3.34: Tổng hợp kết quả xử lý nước thải phương án 2 120
Bảng 3.35: Bảng khai toán chi phí xây dựng và thiết bị hệ thống xử lý PA 1 123
Bảng 3.36: Tổng diện tích xây dựng theo phương án 1 125
Bảng 3.37: Bảng khai toán chi phí xây dựng và thết bị hệ thống xử lý PA 1 125
Bảng 3.38: Tổng diện tích xây dựng theo phương án 2 127
Bảng 3.39: Bảng tổng điện năng tiêu thụ 1 ngày hoạt động của hệ thống theo
phương án 1. 128
Bảng 3.40: Bảng tổng điện năng tiêu thụ 1 ngày hoạt động của hệ thống xử theo
phương án 2. 129
Bảng 3.41: Bảng so sánh các vấn đề chính 2 phương án. 134





xi

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Quy trình sản xuất tinh bột sắn của Indonesia. 5
Hình 1.2: Sơ đồ sản xuất tinh bột sắn ở nhà máy Phước Long. 6
Hình 1.3: Hệ thống xử lý nước thải của công ty Phước Long 17
Hình 1.4: Hệ thống xử lý nước thải của nhà máy Hoàng Minh 18
Hình 1.5: Cổng vào nhà máy tinh bột sắn Yên Thành 21
Hình 1.6: Sơ đồ bộ máy tổ chức 22
Hình 1.7: Sơ đồ sản xuất nhà máy tinh bột sắn Yên Thành 24
Hình 1.8: Sơ đồ mặt bằng trạm xử lý nước thải nhà máy tinh bột sắn Yên Thành 33
Hình 1.9: Nhà máy xử lý nước thải tinh bột sắn Yên Thành 35
Hình 1.10: Các công trình xử lý nước thải tại nhà máy tinh bột sắn Yên Thành 36
Hình 1.11: Phòng thí nghiệm 37
Hình 1.12: Bể UASB 37
Hình 2.1: Đồ thị biểu diễn khả năng phân hủy CN tại bể axit hóa 43
Hình 3.1: Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải theo phương án đề xuất 1. 48
Hình 3.2: Sơ đồ khối công nghệ xử lý theo phương án đề xuất 2. 51
Hình 3.3: Sơ đồ song chắn rác. 56
Hình 3.4 : Bố trí tấm chắn khí và tấm hướng dòng 67
Hình 3.5: Sơ đồ làm việc của hệ thống bể aerotank và bể lắng 2 75
Hình 3.6: Kết quả xử lý COD qua các công trình xử lý nước thải theo PA 1 95
Hình 3.7: Kết quả xử lý BOD
5
qua các công trình xử lý nước thải theo PA 1 95
Hình 3.8: Kết quả xử lý TN qua các công trình xử lý nước thải theo PA 1 96
Hình 3.9: Kết quả xử lý TP qua các công trình xử lý nước thải theo PA 1. 96
Hình 3.10: Kết quả xử lý SS qua các công trình xử lý nước thải theo PA 1 97
Hình 3.11: Sơ đồ bể hòa trộn phèn 103
Hình 3.12: Sơ đồ tính toán bể lọc sinh học 111
Hình 3.13: Kết quả xử lý COD qua các công trình xử lý nước thải theo PA 2 121
Hình 3.14: Kết quả xử lý BOD
5

qua các công trình xử lý nước thải theo PA 2 121
Hình 3.15: Kết quả xử lý TN qua các công trình xử lý nước thải theo PA 2 122
Hình 3.16: Kết quả xử lý TP qua các công trình xử lý nước thải theo PA 2 122
Hình 3.17: Kết quả xử lý SS qua các công trình xử lý nước thải theo PA 2 123



1

MỞ ĐẦU
1. Cơ sở hình thành đề tài.
Ở Việt Nam và nhiều nước trên thế giới, sắn là cây lương thực đứng hàng thứ
3 sau lúa và ngô. Sắn thường đuợc trồng ở những nơi đất bạc màu, những nơi đất
trống đồi trọc mà ở đó những cây lương thực khác không phát triển được. Cho nên
sắn góp phần quan trọng trong việc phủ xanh đất trống, đồi trọc và tham gia đắc lực
vào quá trình chuyển dịch cơ cấu kinh tế, đặc biệt ở vùng trung du và miền núi.
Nhận thức rằng thị trường tinh bột ngày càng tăng do nhu cầu sử dụng
nguyên liệu cho sản xuất ngày càng tăng của các ngành chăn nuôi, chế biến thực
phẩm như sản xuất bánh kẹo, mạch nha, đường glucoza, bột ngọt, miến, mì
tôm…Trước tình hình đó việc đầu tư xây dựng các nhà máy chế biến tinh bột sắn là
hết sức cần thiết là đúng đắn để đáp ứng nhu cầu xã hội. Bên cạnh những lợi ích
kinh tế, xã hội mà dự án đem lại tất sẽ nảy sinh những vấn đề về mặt môi trường,
trong đó việc ô nhiễm nước thải tinh bột sắn đang là vấn đề bức xúc cần được giải
quyết tại đây, nước thải tinh bột sắn đang gây hại đến trực tiếp môi trường sống,
ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân sống xung quanh. Công nghiệp chế biến
tinh bột sắn đã thải vào môi trường một lượng đáng kể các chất ô nhiễm.
Qua khảo sát thực tại cho thấy thành phần của các loại chất thải này chủ yếu
là các hợp chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng khi thải ra môi trường trong điều kiện
khí hậu của nước ta nhanh chóng bị phân hủy gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi
trường đất, nước, không khí ảnh hưởng đến môi trường sống cộng đồng dân cư

trong khu vực.
Đặc biệt nhà máy chế biến tinh bột sắn Yên Thành nằm trong khu vực đông
dân cư nên vấn đề môi trường cần phải bảo đảm để tránh ảnh hưởng đến người dân.
Đứng trước thực trạng môi trường đang bị suy thoái nghiêm trọng, việc tìm
ra công nghệ xử lý nước thải phù hợp có ý nghĩa hết sức thiết thực nhằm cải thiện
điều kiện môi trường sống, khắc phục hiện trạng ô nhiễm. Trước thực trạng trên,



2

yêu cầu thực tiễn đặt ra là cần tiến hành thiết kế một hệ thống xử lý nước thải để
giảm thiểu ô nhiễm do nước thải ngành tinh bột sắn gây ra. Vì vậy em chọn đề tài:
“Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến tinh bột sắn Yên Thành –
Nghệ An”, với mong muốn góp phần vào phát triển bền vững ngành chế biến tinh
bột sắn Nghệ An.
2. Mục tiêu của đề tài.
 Xác định thành phần tính chất nước thải sản xuất tinh bột sắn.
 Thiết kế chi tiết hệ thống xử lý nước thải cho công ty sản xuất tinh bột sắn.
3. Nội dung đồ án.
1. Thu thập số liệu, tài liệu, đánh giá tổng quan về công nghệ sản xuất, khả
năng gây ô nhiễm môi trường và xử lý nước thải trong ngành chế biến tinh bột sắn.
2. Nghiên cứu cơ sở lý thuyết, thu thập các phương án xử lý nước thải ngành
sản xuất tinh bột sắn.
3. Khảo sát, phân tích, thu thập số liệu thực tế ở nhà máy chế biến tinh bột sắn
Yên Thành.
4. Lựa chọn công nghệ, thiết kế cho từng công trình đơn vị theo lưu lượng và
tính chất nước thải đáp ứng yêu cầu kinh tế và điều kiện của nhà máy để nước thải
sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn loại B QCVN 40:2011/BTNMT. [11]
5. Đề ra phương án vận hành hệ thống xử lý nước thải.

4. Giới hạn của đề tài.
Tập trung vào xử lý các chỉ tiêu nước thải chưa đạt tiêu chuẩn chất lượng
hiện hành.
Sử dụng mẫu phân tích nước thải đã được cung cấp tại nhà máy tinh bột sắn
Yên Thành để thiết kế hệ thống xử lý nước thải, tính toán xây dựng công trình.
Thời gian thực hiện: 20/02/2012 đến 02/06/2012.



3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGÀNH CHẾ BIẾN TINH
BỘT SẮN VÀ NHÀ MÁY TINH BỘT SẮN YÊN THÀNH

1.1 Tổng quan về củ sắn.
Cây sắn được trồng phổ biến tại các vùng nhiệt đới (80 quốc gia).
Đây là loại lương thực đứng thứ 3 trên thế giới sau mía và gạo.
1.1.1 Cấu tạo của củ sắn.
Củ sắn thường có dạng hình trụ, vuốt hai đầu. Kích thước củ tùy thuộc vào
thành phần dinh dưỡng của đất và điều kiện trồng, dài 0,1 ÷ 1m, đường kính 2 - 10
cm. Cấu tạo gồm 4 phần chính: lớp vỏ gỗ, lớp vỏ cùi, phần thịt củ và phần lõi.
- Vỏ gỗ: gồm những tế bào xếp sít, thành phần chủ yếu là cellulose và
hemicellulose, không có tinh bột, giữ vai trò bảo vệ củ khỏi tác động bên ngoài. Vỏ
gỗ mỏng, chiếm 0,5 - 5% trọng lượng củ.
- Vỏ cùi: dày hơn vỏ gỗ, chiếm 5 – 20% trọng lượng củ. Gồm các tế bào thành
dày, thành tế bào chủ yếu là cellulose, bên trong tế bào là các hạt tinh bột, các chất
chứa nitrogen và dịch bào. Trong dịch bào có tannin, sắc tố, độc tố, các enzyme…
- Thịt củ sắn là thành phần chủ yếu trong củ, gồm các tế bào nhu mô thành mỏng
là chính, thành phần chủ yếu là cellulose, pentosan. Bên trong tế bào là các hạt tinh
bột, nguyên sinh chất, glucide hòa tan và nhiều nguyên tố vi lượng khác.

- Lõi củ sắn ở trung tâm dọc suốt thân củ , chiếm 0,3- 1% trọng lượng củ.
1.1.2 Phân loại củ sắn.
Dựa theo hàm lượng độc tố có trong củ sắn (củ sắn đắng hay củ sắn ngọt).
+ Củ sắn đắng (M. Utilissima) có hàm lượng HCN hơn 50 mg/kg củ. Giống
này thường có lá 7 cánh, cây thấp và nhỏ. Củ sắn đắng có thành phần tinh bột cao,
sử dụng phổ biến làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm,
công nghiệp hóa dược…



4

+ Củ sắn ngọt (M. Dulcis) có hàm lượng HCN dưới 50 mg/kg củ. Giống này
thường có 5 lá cánh, mũi mác, cây cao, thân to, hàm lượng HCN nhỏ hơn 50mg/kg .
1.1.3 Thành phần hóa học của củ sắn.
- Thành phần hóa học củ sắn thay đổi tùy thuộc vào giống, tính chất, độ dinh
dưỡng của đất, điều kiện phát triển của cây và thời gian thu hoạch.
Bảng 1.1: Thành phần hóa học của vỏ củ sắn và bã sắn. [ 2 ]
Thành phần Vỏ củ sắn (mg/100mg)

Bã phơi khô (mg/100mg)

Độ ẩm
Tinh bột
Sợi thô
Protein thô
Độ tro
Đường tự do
HCN
Pentosan

Các loại Polysaccharide
10,8 – 11,4
28 – 38
8,2 – 11,2
0,85 – 1,12
1 – 1,45
1 – 1,4
vết
vết
6,6 – 10,2
12,5 – 13
51,8 – 63
12,8 – 14,5
1,5 – 2
0,58 – 0,65
0,37 – 0,43
0,005 – 0,009
1,95 – 2,4
4 – 8,492
“Nguồn:Hội thảo giảm ô nhiễm trong công nghiệp chế biến tinh bột Hà Nội, 1998”
- Đường trong củ sắn chủ yếu là glucose và một ít maltose, saccharose.
- Chất đạm trong củ sắn đến nay vẫn chưa được nghiên cứu, tuy nhiên hàm
lượng đạm trong củ sắn khá thấp nên ít ảnh hưởng đến môi trường .
- Ngoài thành phần dinh dưỡng, trong củ sắn còn có độc tố, tanin, sắc tố và
cả hệ enzyme phức tạp. Đặc biệt trong củ sắn có chứa độc tố CN
1.2 Tổng quan về ngành chế biến tinh bột sắn.
1.2.1 Hiện trạng ngành chế biến tinh bột sắn ở Việt nam.
Việt Nam là 1 nước xuất khẩu tinh bột sắn đứng thứ 3 trên thế giới, sau
Indonesia và Thái Lan. Thị trường xuất khẩu chính của Việt Nam là Trung Quốc,
Đài Loan. Cùng với diện tích sắn được mở rộng, sản lượng cũng như năng suất tinh

bột sắn được sản xuất cũng tăng lên theo thời gian. Năm 2010, cả nước có trên



5

500.000 ha trồng sắn với sản lượng trên 8 triệu tấn. Tính cho tới hết tháng 11/2010
có khoảng 3 triệu tấn sắn và tinh bột đã được xuất khẩu với tổng trị giá gần 500
triệu USD. Thị trường xuất khẩu chính vẫn là Trung Quốc, chiếm 90% kim ngạch.
Tiếp theo là Hàn Quốc chiếm 5,5%, Đài Loan 2%, Châu Âu 1,7% và một phần rất
nhỏ bắt đầu đến được Nhật Bản.
1.2.2 Quy mô sản xuất tinh bột sắn.
Việt Nam hiện tồn tại 3 loại quy mô sản xuất tinh bột sắn điển hình sau:
1. Qui mô nhỏ (hộ và liên hộ): Đây là quy mô có công suất 0,5 - 10 tấn tinh
bột sản phẩm/ngày. Công nghệ thủ công, thiết bị tự tạo hoặc do các cơ sở cơ khí địa
phương chế tạo. Hiệu suất thu hồi và chất lượng tinh bột sắn không cao.
2. Qui mô vừa: Đây là các doanh nghiệp có công suất dưới 100 tấn tinh bột
sản phẩm/ ngày. Số cơ sở chế biến sắn quy mô vừa chiếm 16- 20%. Đa phần các cơ
sở đều sử dụng thiết bị chế tạo trong nước nhưng có khả năng tạo ra sản phẩm có
chất lượng không thua kém các cơ sở nhập thiết bị của nước ngoài.
3. Qui mô lớn: Nhóm này gồm các doanh nghiệp có công suất trên 100 tấn
tinh bột sản phẩm/ngày với công nghệ, thiết bị nhập từ Châu Âu, Trung Quốc, Thái
Lan có hiệu suất thu hồi sản phẩm cao hơn, đạt chất lượng sản phẩm cao hơn, và sử
dụng ít nước hơn so với công nghệ trong nước.Tới nay cả nước đã có trên 100 nhà
máy chế biến tinh bột sắn cả nước ở qui mô lớn, công suất 50 - 250 tấn tinh bột
sắn/ngày và trên 4.000 cơ sở chế biến thủ công.
1.2.3 Quy trình chế biến tinh bột sắn trong và ngoài nước.
 Quy trình công nghệ ở Indonesia.

Hình 1.1: Quy trình sản xuất tinh bột sắn của Indonesia.


ép
Lọc

Băm nghiền
Tinh bột
Củ sắn
Sấy khô
Lắng
Đóng
Quạt hút
Quạt hút



6

C
ủ sắn t
ươi

Lọc
S
ấy khô

Hơi nóng

Tinh bột
G
ọt vỏ

Ép bã

R
ửa

Băm nghi
ền

Đóng gói

Qu
ạt hút

L
ắng ly tâm

Băng t
ải

Băng t
ải

Làm ngu
ội

 Nhà máy sản xuất tinh bột Phước Long – Xã Bù Nho – Huyện Phước
Long – Tỉnh Bình Phước.








Hình 1.2: Sơ đồ sản xuất tinh bột sắn ở nhà máy Phước Long.
1.3 Hiện trạng môi trường của quá trình sản xuất tinh bột sắn.
1.3.1 Nước thải.
1.3.1.1 Nguồn gây ô nhiễm.
Nước sản xuất được sử dụng nhiều nhất ở công đoạn rửa và ly tâm tách bã.
Nước thải sinh ra từ dây chuyền sản xuất tinh bột sắn có các thông số đặc
trưng như: pH thấp, hàm lượng chất hữu cơ và vô cơ cao, thể hiện qua hàm lượng
chất rắn lơ lửng (SS), các chất dinh dưỡng chứa N, P, các chỉ số về nhu cầu oxy
sinh hoá học (BOD), nhu cầu oxy hoá học (COD) với nồng độ rất cao, vượt nhiều
lần so với tiêu chuẩn môi trường. Nước thải được sinh ra từ các công đoạn sản
xuất chính sau đây:
- Bóc vỏ, mài củ, ép bã: chứa một hàm lượng lớn cyanua, alcaloid, antoxian,
protein, xenluloza, pectin, đường và tinh bột. Đây là nguồn chính gây ô nhiễm nước
thải, có chứa SS, BOD, COD rất cao.



7

- Lắng trích ly: chứa tinh bột, xenluloza, protein thực vật, lignin và cyanua, do

đó có SS, BOD, COD rất cao, pH thấp.
- Rửa máy móc, thiết bị, vệ sinh nhà xưởng: có chứa dầu máy, SS, BOD.
- Nước thải sinh hoạt (nước thải từ nhà bếp, nhà tắm, nhà vệ sinh) chứa các
chất cặn bã, SS, BOD, COD, các chất dinh dưỡng (N, P) và vi sinh vật…
- Nước mưa chảy tràn tại nhà máy cuốn theo các chất cặn bã, rác, bụi.
- Từ số liệu trên cho thấy chất lượng nước thải từ quy trình sản xuất tinh bột
sắn hoàn toàn không đáp ứng được tiêu chuẩn môi trường. Ngoài tính chất axit,
nước thải còn chứa lượng chất rắn, các chất hữu cơ, HCN cần được xử lý.
1.3.1.2 Tác động của các chất ô nhiễm trong nước thải.
- Sự ô nhiễm của các chất hữu cơ dẫn đến suy giảm nồng độ ôxy hòa tan
(DO) nước. Ôxy hòa tan giảm sẽ tác động nghiêm trọng đến hệ thủy sinh, đặc biệt
là hệ vi sinh vật. Khi xảy ra hiện tượng phân hủy yếm khí với hàm lượng BOD quá
cao sẽ gây thối nguồn nước và giết chết hệ thủy sinh, gây ô nhiễm không khí xung
quanh và phát tán trên phạm vi rộng theo chiều gió.
- Tác động của chất rắn lơ lửng (SS).
Chất rắn lơ lửng cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực tới tài nguyên thủy
sinh đồng thời gây mất cảm quan, bồi lắng lòng hồ, sông suối
- Tác động của axít hữu cơ xyanuahydric (HCN):
Axit này gây độc toàn thân cho người. Xyanua ở dạng Iỏng trong dung dịch là
chất linh hoạt, khi vào cơ thể nó kết hợp với enzym trong xitochrom làm ức chế khả
năng cấp ôxy cho hồng cầu. Do đó, các cơ quan của cơ thể bị thiếu ôxy. Nồng độ
HCN thấp có thể gây chóng mặt, miệng đắng, buồn nôn. Nồng độ HCN cao gây
cảm giác bồng bềnh, khó thở, da hồng, co giật, mê man, bất tỉnh, hoa mắt, đồng tử
giãn, đau nhói vùng tim, tim ngừng đập và gây tử vong.



8

1.3.2 Khí thải.

- Bã thải rắn, hồ xử lý nước thải yếm khí, sinh khí H
2
S, NH
4
.
- Lò hơi, phương tiện chuyên chở, sinh khí NO
x
, SO
x
, CO, CO
2
, HC.
- Khu vực sấy và đóng bao có nhiều bụi tinh bột sắn.
- Kho bãi chứa nguyên liệu củ sắn tươi có bụi, đất, cát, sắn phế liệu, vi sinh vật.
- Bãi nhập nguyên liệu, than, dây chuyền nạp liệu có bụi đất cát.
- Gầu tải, máy xát trống, máy bóc vỏ, máy sấy tinh bột, máy phát điện, quạt
gió, xe vận tải gây tiếng ồn.
Khí thải của nhà máy sản xuất tinh bột sắn có mùi hôi. Mùi hôi hình thành do
sự phân huỷ của tinh bột sắn và các chất hữu cơ. Các chất này có trong bã thải, lưu
đọng trong thiết bị sản xuất và khu vực nhà xưởng. Nước thải lưu trữ trong hồ bị
phân huỷ yếm khí cũng gây mùi hôi và gây khó chịu đối với công nhân lao động
trực tiếp sản xuất và dân cư lân cận.
1.3.3 Chất thải rắn.
Chất thải rắn sinh ra trong quá trình sản xuất chủ yếu bao gồm:
- Vỏ gỗ và vỏ củ, chiếm khoảng 2- 3 % lượng sắn củ tươi, được loại bỏ ngay
từ khâu bóc vỏ.
- Xơ và bã sắn được thu nhận sau khi đã lọc hết tinh bột. Loại chất thải rắn này
thường chiếm 15 - 20 % lượng sắn tươi, gây ô nhiễm môi trường nếu không được
xử lý kịp thời. Xơ và bã sắn sau khi trích ly được tách nước làm thức ăn gia súc.
- Mủ: lượng mủ khô chiếm khoảng 3,5 - 5 % sắn củ tươi. Mủ được tách ra từ

dịch sữa, gây mùi rất khó chịu do quá trình phân hủy sinh. Mủ được sử dụng làm
thức ăn gia súc.



9

- Bao bì phế thải, bùn lắng sinh ta từ hệ thống xử lý nước thải.
Chất thải rắn có khối lượng rất lớn. Nếu không thu gom và xử lý ngay trong
ngày thì quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ trong chất thải rắn sau 48 giờ sẽ
tạo ra các khí H
2
S, NH
4
… gây mùi hôi thối làm ô nhiễm môi trường.
1.4 Các phương pháp xử lý nước thải tinh bột sắn.`
1.4.1 Phương pháp cơ học.
Phương pháp xử lý cơ học sử dụng nhằm mục đích tách các chất không
hoà tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải. Những công trình xử lý
cơ học bao gồm:
1.4.1.1 Song chắn rác.
Song chắn rác nhằm chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn hay ở dạng
sợi: giấy, rau cỏ, rác … được gọi chung là rác. Rác được chuyển tới máy nghiền để
nghiền nhỏ, sau đó được chuyển tới bể phân huỷ cặn (bể mêtan). Đối với các tạp
chất < 5 mm thường dùng lưới chắn rác. Cấu tạo của thanh chắn rác gồm các thanh
kim loại tiết diện hình chữ nhật, hình tròn hoặc bầu dục… Song chắn rác được chia
làm 2 loại di động hoặc cố định, có thể thu gom rác bằng thủ công hoặc cơ khí.
1.4.1.2 Bể lắng cát.
Bể lắng cát dùng để tách các chất bẩn vô cơ có trọng lượng riêng lớn hơn
nhiều so với trọng lượng riêng của nước như xỉ than, cát … ra khỏi nước thải.

1.4.1.3 Bể lắng.
Bể lắng dùng để tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọng
lượng riêng của nước. Chất lơ lửng nặng hơn sẽ từ từ lắng xuống đáy, còn chất lơ
lửng nhẹ hơn sẽ nổi lên mặt nước hoặc tiếp tục theo dòng nước đến công trình xử lý
tiếp theo. Dùng những thiết bị thu gom và vận chuyển các chất bẩn lắng và nổi (ta
gọi là cặn) tới công trình xử lý cặn .
1.4.1.4 Bể vớt dầu mỡ.
Bể vớt dầu mỡ thường được áp dụng khi xử lý nước thải có chứa dầu mỡ
(nước thải công ngiệp), nhằm tách các tạp chất nhẹ. Đối với nước thải sinh hoạt khi



10

hàm lượng dầu mỡ không cao thì việc vớt dầu mỡ thực hiện ngay ở bể lắng nhờ
thiết bị gạt chất nổi .
1.4.1.5 Bể lọc.
Bể lọc nhằm tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách
cho nước thải đi qua lớp lọc đặc biệt hoặc qua lớp vật liệu lọc. Bể này được sử dụng
chủ yếu cho một số loại nước thải công nghiệp. Quá trình phân riêng được thực hiện
nhờ vách ngăn xốp, nó cho nước đi qua và giữ pha phân tán lại. Quá trình diễn ra
dưới tác dụng của áp suất cột nước .
1.4.2 Phương pháp hóa lý.
Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý là áp
dụng các quá trình vật lý và hoá học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để
gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học, tạo thành các chất khác dưới
dạng cặn hoặc chất hoà tan nhưng không độc hại hoặc gây ô nhiễm môi trường.
Giai đoạn xử lý hoá lý có thể là giai đoạn xử lý độc lập hoặc xử lý cùng với các
phương pháp cơ học, hoá học, sinh học trong công nghệ xử lý nước thải hoàn chỉnh.
1.4.2.1 Phương pháp keo tụ và đông tụ.

Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn huyền phù nhưng không
thể tách được các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hoà tan vì chúng là những hạt
rắn có kích thước quá nhỏ. Để tách các hạt rắn đó một cách có hiệu quả bằng
phương pháp lắng, cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hỗ giữa
các hạt phân tán liên kết thành tập hợp các hạt, nhằm tăng vận tốc lắng của chúng.
Việc khử các hạt keo rắn bằng lắng trọng lượng đòi hỏi trước hết cần trung hoà điện
tích của chúng, thứ đến là liên kết chúng với nhau.
1.4.2.2 Tuyển nổi.
Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng
rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng. Trong xử lý nước
thải, tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh
học. Có thể khử hoàn toàn các hạt nhỏ hoặc nhẹ, lắng chậm, trong một thời gian
ngắn. Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể thu gom bằng bộ phận vớt bọt.



11

1.4.2.3 Hấp phụ.
Phương pháp hấp phụ được dùng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải
khỏi các chất hữu cơ hoà tan sau khi xử lý sinh học cũng như xử lý cục bộ khi nước
thải có chứa một hàm lượng rất nhỏ các chất đó. Những chất này không phân huỷ
bằng con đường sinh học và thường có độc tính cao. Nếu các chất cần khử bị hấp
phụ tốt và chi phí riêng cho lượng chất hấp phụ không lớn thì việc ứng dụng
phương pháp này là hợp lý hơn cả .
1.4.2.4 Phương pháp trao đổi ion.
Trao đổi ion là một quá trình trong đó các ion trên bề mặt của chất rắn
trao đổi với ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau. Các chất
này gọi là các ionit (chất trao đổi ion), chúng hoàn toàn không tan trong nước.
Phương pháp trao đổi ion thường được ứng dụng để loại ra khỏi nước các kim loại

như: Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, Mn,…,các hợp chất của Asen, photpho, cyanua và các
chất phóng xạ.
1.4.2.5 Các quá trình tách bằng màng.
Màng được định nghĩa là một pha đóng vai trò ngăn cách giữa các pha
khác nhau. Việc ứng dụng màng để tách các chất phụ thuộc vào độ thấm của các
hợp chất đó qua màng. Người ta dùng các kỹ thuật như: điện thẩm tích, thẩm thấu
ngược, siêu lọc và các quá trình tương tự khác.
1.4.2.6 Phương pháp điện hoá.
Mục đích của phương pháp này là xử lý các tạp chất tan và phân tán
trong nước thải, có thể áp dụng trong quá trình oxy hoá dương cực, khử âm cực,
đông tụ điện và điện thẩm tích. Tất cả các quá trình này đều xảy ra trên các điện cực
khi cho dòng điện 1 chiều đi qua nước thải.
Các phương pháp điện hoá giúp thu hồi các sản phẩm có giá trị từ nước thải.
Nhược điểm lớn của phương pháp này là tiêu hao điện năng lớn.
1.4.2.7 Phương pháp trích ly.
Trích ly pha lỏng được ứng dụng để làm sạch nước thải chứa phenol, dầu,
axit hữu cơ, các ion kim loại…



12

Phương pháp này được ứng dụng khi nồng độ chất thải lớn hơn 3 - 4 g/l,
vì khi đó giá trị chất thu hồi mới bù đắp chi phí cho quá trình trích ly.
1.4.3 Phương pháp hóa học.
Các phương pháp hoá học dùng trong xử lý nước thải gồm có: trung hoà,
oxy hoá và khử. Tất cả các phương pháp này đều dùng các tác nhân hoá học nên là
phương pháp đắt tiền. Người ta sử dụng các phương pháp hoá học để khử các chất
hoà tan và trong các hệ thống cấp nước khép kín. Đôi khi các phương pháp này
được dùng để xử lý sơ bộ trước xử lý sinh học hay sau công đoạn này như là một

phương pháp xử lý nước thải lần cuối để thải vào nguồn.
1.4.3.1 Phương pháp trung hoà.
Nước thải chứa các axit vô cơ hoặc kiềm cần được trung hoà đưa pH về
khoảng 6,5 - 8,5 trước khi thải vào nguồn nước hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý
tiếp theo.
Trung hoà nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách khác nhau:
 Trộn lẫn nước thải axit với nước thải kiềm.
 Bổ sung các tác nhân hoá học.
 Lọc nước axit qua vật liệu có tác dụng trung hoà.
 Hấp thụ khí axit bằng nước kiềm hoặc hấp thụ amoniac bằng nước axit.
1.4.3.2 Phương pháp oxy hoá khử .
Mục đích của phương pháp này là chuyển các chất ô nhiễm độc hại trong
nước thải thành các chất ít độc hơn và được loại ra khỏi nước thải. Quá trình này
tiêu tốn một lượng lớn các tác nhân hoá học, do đó quá trình oxy hoá hoá học chỉ
được dùng trong những trường hợp khi các tạp chất gây ô nhiễm bẩn trong nước
thải không thể tách bằng những phương pháp khác. Thường sử dụng các chất oxy
hoá như: Clo khí và lỏng, nước Javen NaOCl, Kalipermanganat KMnO
4
,
Hypocloric Canxi Ca(ClO)
2
, H
2
O
2
, Ozon …
1.4.3.3 Khử trùng nước thải.
Sau khi xử lý sinh học, phần lớn các vi khuẩn trong nước thải bị tiêu diệt.
Khi xử lý trong các công trình sinh học nhân tạo số lượng vi khuẩn giảm xuống còn

13

5%, trong hồ sinh vật hoặc cánh đồng lọc còn 1-2%. Nhưng để tiêu diệt toàn bộ vi
khuẩn gây bệnh, nước thải cần phải khử trùng Chlor hoá, Ozon hoá, điện phân, tia
cực tím.
1.4.4 Phương pháp sinh học.
Phương pháp xử lí sinh học là sử dụng khả năng sống, hoạt động của vi
sinh vật để phân huỷ các chất bẩn hữu cơ có trong nước thải. Các vi sinh vật sử
dụng các hợp chất hữu cơ và một số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng
lượng. Trong quá trình dinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế
bào, sinh trưởng và sinh sản vì thế sinh khối của chúng được tăng lên. Quá trình
phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa. Phương
pháp xử lý sinh học có thể thực hiện trong điều kiện hiếu khí (với sự có mặt của
oxy) hoặc trong điều kiện kỵ khí (không có oxy).
Phương pháp này thường được áp dụng sau khi loại bỏ các loại tạp chất
thô ra khỏi nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao.
1.4.4.1 Xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên.
* Hồ sinh vật.
Hồ sinh vật là các ao hồ có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo, còn gọi là hồ
oxy hoá, hồ ổn định nước thải… xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học.
Theo bản chất quá trình sinh hoá, người ta chia hồ sinh vật ra các loại hồ
hiếu khí, hồ sinh vật tuỳ tiện (Faculative) và hồ sinh vật yếm khí.
* Hồ sinh vật hiếu khí.
Quá trình xử lý nước thải xảy ra trong điều kiện đầy đủ oxy, oxy được cung
cấp qua mặt thoáng và nhờ quang hợp của tảo hoặc hồ được làm thoáng cưỡng bức
nhờ các hệ thống thiết bị cấp khí. Độ sâu của hồ sinh vật hiếu khí từ 0,5-1,5m.
* Hồ sinh vật tuỳ tiện.
Có độ sâu từ 1,5 – 2,5m, trong hồ sinh vật tùy tiện, theo chiều sâu lớp nước

có thể diễn ra hai quá trình: oxy hoá hiếu khí và lên men yếm khí các chất bẩn hữu
cơ. Trong hồ sinh vật tuỳ tiện vi khuẩn và tảo có quan hệ tương hỗ đóng vai trò cơ
bản đối với sự chuyển hoá các chất .



14

* Hồ sinh vật yếm khí.
Có độ sâu trên 3m, với sự tham gia của hàng trăm chủng loại vi khuẩn kỵ khí
bắt buộc và không bắt buộc. Các vi sinh vật này tiến hành hàng chục phản ứng hoá
sinh học để phân huỷ và biến đổi các hợp chất hữu cơ phức tạp thành những chất
đơn giản, dễ xử lý. Hiệu suất giảm BOD trong hồ có thể lên đến 70%. Tuy nhiên
nước thải sau khi ra khỏi hồ vẫn có BOD cao nên loại hồ này chỉ chủ yếu áp dụng
cho xử lý nước thải công nghiệp rất đậm đặc và dùng trong tổ hợp hồ nhiều bậc.
* Cánh đồng tưới - Cánh đồng lọc.
Cánh đồng tưới là những khoảng đất canh tác, có thể tiếp nhận và xử lý nước
thải. Xử lý trong điều kiện này diễn ra dưới tác dụng của vi sinh vật, ánh sáng mặt
trời, không khí và dưới ảnh hưởng của các hoạt động sống thực vật, chất thải bị hấp
thụ và giữ lại trong đất, sau đó các loại vi khuẩn có sẵn trong đất sẽ phân huỷ chúng
thành các chất đơn giản để cây trồng hấp thụ. Nước thải sau khi ngấm vào đất, một
phần được cây trồng sử dụng, phần còn lại chảy vào nguồn tiếp nhận.
1.4.4.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo.
Xử lý sinh học trong điều kiện hiếu khí.
- Bể hiếu khí bùn hoạt tính – Bể aerotank.
Là bể chứa hỗn hợp nước thải và bùn hoạt tính, khí được cấp liên tục vào bể
để trộn đều và giữ cho bùn ở trạng thái lơ lửng trong nước thải và cấp đủ oxy cho vi
sinh vật oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải. Khi ở trong bể, các chất lơ
lửng đóng vai trò là các hạt nhân để cho các vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển
dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính. Vi khuẩn và các vi sinh vật sống

dùng chất nền (BOD) và chất dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn để chuyển hoá chúng
thành các chất trơ không hoà tan và thành các tế bào mới .
- Mương oxy hóa.
Đây là loại công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hoàn toàn
Là mương dẫn dạng vòng có sục khí để tạo dòng chảy trong mương và vận
tốc dòng chảy thường được thiết kế lớn hơn 3m/s để xáo trộn bùn hoạt tính và tránh
cặn lắng. Những năm gần đây, mương oxy hóa được sử dụng đẻ xử lý nước thải với