mô hình xử lý nước thải tại nhà máy sản xuất thực phẩm

Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
Mục lục
1. Nguyên lý xử lý và Các mức độ xử lý nớc thải 2
1.1 Xử lý sơ bộ hay xử lý bậc I 2
1.2 Xử lý cơ bản hay xử lý bậc II 3
1.3 Xử lý bổ sung hay xử lý bậc III 4
2. Nớc thải các nhà máy sản xuất thực phẩm 4
2.1 Đặc tính của nớc thải của các nhà mày sản xuất thực phẩm 4
2.2 Phân tích và lựa chọn các phơng pháp xử lý nớc thải cho các nhà máy sản
xuất thực phẩm 4
Phân tích lựa chọn phơng pháp xử lý 4
Các phơng pháp lý hoá 5
Các phơng pháp sinh học 9
3. Ví dụ mô hinh xử lý nớc thải của nhà máy chế biến sữa 13
3.1 Đặc tính nớc thải các xí nghiệp công nghiệp sản xuất chế biến sữa: 13
3.1.1 Nguồn gốc nớc thải 13
3.1.2 Đánh giá chất lợng nớc thải 13
3.2 Xử lý nớc thải trong xí nghiệp chế biến sữa 17
Danh sách hình vẽ
Hình 1. Sơ đồ nguyên lý và các mức độ xử lý nớc thải
Hình 2 Thiết bị tách dầu mỡ
Hình 3. Hệ thống tuyển nổi bằng không khí hòa tan
Hình 4. Các phơng pháp sinh học làm sách nớc thải
Hình 5 Sở đồ sản xuất và thải trong nhà máy sữa
Hình 6 Sở đồ xử lý nớc thải chung của nhà máy sữa
Danh sách các bảng
Bảng 1. Hoá chất thờng dùng để điểu chỉnh pH nớc thải
Bảng 2. Nớc thải công nghiệp chế biến sữa
Bảng 3 Phân tích các sản phẩm sữa (g/l)
Mô hình xử lý nớc thải tại
nhà máy sản xuất thực phẩm

1
Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
1. Nguyên lý xử lý và Các mức độ xử lý nớc thải
Hình 1. Sơ đồ nguyên lý và các mức độ xử lý nớc thải
1. Thanh hoặc lới chắn 2. Bể lắng cát 3. Bể lắng
4. Xử lý cấp II (hoạt hoá bùn hoặc lọc
sinh học)
5. Bể tầng Bẻ tiếp xúc clo
7. Bể lắng làm đặc bùn 8. Bể phân huỷ bùn kỵ khí 9. Thiết bị tách lọc nớc (lọc khung
bản hoặc lọc băng tải )
10. Bãi phơ bùn
Theo sơ đồ này ngời ta chia hệ thống xử lý nớc thải thành 3 công đoạn:
- Xử lý sơ bộ hay xử lý cấp I hoặc bậc I
- Xử lý cơ bản hay xử lý cấp II hoặc bậc II
- Xử lý bổ sung hày xử lý cấp III hoặc bậc III
1.1 Xử lý sơ bộ hay xử lý bậc I
Công đoạn này đôi khi ngời ta chia thành tiền xử lý và xử lý sơ bô. Nói chung
là công đoạn này loại bỏ phần lớn các tạp chất thô, cứng, vất nổi, nặng (cát, đá, sỏi ),
dầu, mơ, để bảo vệ bơm, đ ờng ống, thiết bị tiếp theo và đa nớc thải xử lý cơ bản có
hiệu quả hơn.
Các trang thiết bị của công đoạn này thờng là: song, lới chắn rác, có thể có
máy nghiềm và cặn vụn rác, lắng cát, bể điều hoàn, bể trung hoàn tuyển nổi và lắng 1.
Bể điều hoà đôi khi có trang bị sục khí, bổ sung clo để khử mùi, khử mầu và làm tăng
cờng oxi hoá
Kết quả thông thờng của công đoạn này là loại đợc hầu hết tạp chất rơm rác,
sợi, vật thô nổi, tạp chất nặng (cát, sỏi), một phần tạp chất ở dạng lơ lửng, chât lợng n-
ớc ra đáp ứng gần loại C. Trờng hợp nớc thải nhiễm bẩn ít, qua công đoạn xử lý sơ bộ
2
Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
đã đạt đợc chỉ tiêu nếu không có các chất độc hại, chỉ tiêu vi sinh vật đạt yêu cầu thì có

thể đổ thẳng vào nguồn, phun lên các cánh đồng tới, cho tái sử dụng (chỉ cần khử
khuẩn qua bằng clo hoá)
1.2 Xử lý cơ bản hay xử lý bậc II
Xử lý cơ bản chủ yếu là ứng dụng các quá trình sinh học (đôi khi là quá trình
hoá học hoặc cơ học hoặc kết hợp). Công đoạn này là phân huỷ sinh học hiếu khí các
chất hữu cơ, chuyển các chất hữu cơ dễ phân huỷ thành các chất vô cơ và chuyển các
chất hữu cơ ổn định thành công cặn dễ loại bỏ ra khỏi nớc.
Các công trình và thiết bị trong công đoạn này thờng chia ra thành các nhóm:
- Bể hiếu khí với bùn hoạt tính
- Lọc sinh học hoặc cánh đồng lọc
- Địa quay sinh học
- Mơng (kênh) oxi hoá
- Ao hồ hiếu khí
- Lắng 2
Trong nhiều trờng hợp công đoạn này chỉ gồm có 1 trong các loại hình công
trình hoặc thiết bị trên hợp với lắng 2.
Ngời ta có thể dùng các loại hình trang thiết bị kỵ khí đóng vai trò xử lý cơ bản
cho công đoạn này bao gồm:
- Bể phân huỷ kỵ khí
- Lên men metan
- Hồ kị khí
- Hồ tuỷ nghi
- Lọc kỵ khí
-
Hoặc kết hợp kỵ khí trớc kết hợp với hiếu khí sau đối với nớc thải nhiễm bẩn
nặng
Nớc thải qua lắng II có thể đạt loại B hoặc loại A. Nếu trờng hợp không đạt
yêu cầu nớc ra cần phải xử lý theo hai cách
- Cho quay lại để pha loãng với nớc thải đẩu vào Aeroten
- Cho tiếp tục xử lý bổ sung và có thể là xử li bâc III

3
Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
1.3 Xử lý bổ sung hay xử lý bậc III
Thông thờng công đoạn này chỉ cần khử khuẩn để đảm bảo nớc trớc khi đổ v
ào các thuỷ vực không cò các vi sinh vật gây bênh; khử mầu, khử mùi và giảm nhu cầu
oxi sinh học cho nguồn tiếp nhận.
Các phơng pháp khử khuẩn thờng đợc dùng là: clo hoà nớc, ozon, tia cực tím.
Phơng pháp khử khuẩn bằng clo dạng khí, dạng lỏng, các hipoclorit là hay đợc dùng
hơn cả.
Ngoài ra, công đoạn này còn có thể tiếp tục nâng cao chất lợng nớc đã xử lý tái
sử dụng và để xả và nguồn tiếp nhân có yêu cầu cao. Do đó các thiết bị ở đây cần
trang bị:
- Vi lọc hoặc lọc cát, lọc qua màng để lọc trong nớc
- Kết tủa hoá học và đông tụ
- Hấp phụ qua than hoạt tính để khử hết các loại kim loại năng, chất hữu cơ,
các chất màu, mùi .
- Trao đổi ion, thẩm thấu ngợc, điện thẩm tích để ổn định chất l ợng nớc
2. Nớc thải các nhà máy sản xuất thực phẩm
2.1 Đặc tính của nớc thải của các nhà mày sản xuất thực phẩm
Nớc thải của các nhà máy sản xuất thực phẩm có những đặc tính chung sau:
- Hàm lợng các bon hu cơ cao đồng nghĩa với nhu cầu ôxy sinh hoá (BOD)
cao.
- Hàm lợng nitơ tổng (NT) và tổng phốt pho (TP) cao là sản phẩm phân huỷ từ
các prôtêin
- Nớc thải có tính kiềm (pH>7)
- Thờng không có chất độc ức chế hoàn toàn hệ sinh vật trong nớc
2.2 Phân tích và lựa chọn các phơng pháp xử lý nớc thải cho các nhà máy sản
xuất thực phẩm
Phân tích lựa chọn phơng pháp xử lý
Dựa trên những đặc tính nớc thải của các nhà máy sản xuất thực phẩm ở phấn

trên ta thấy nớc thải này phù hợp với các phơng pháp xử lý sinh học. Vì thế trong xử lý
nớc thải của các nhà mày chế biến thực phẩm thờng chọn phơng pháp xử lý sịnh kết
hợp với các phơng pháp hoá lý xử lý nớc thải của các nhà máy chế biến thực phẩm.
Xử lý nớc thải bằng phơng pháp sinh học dựa trên hoạt động của vi sinh vật,
chủ yếu là vi khuẩn dị dỡng hoại sinh, có trong nớc thải. Quá trình hoạt động của
4
Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
chúng cho kết quả là các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn đợc khoáng hoá và trở thành
những chất vô cơ, các chất khí đơn giản và nớc. Do vậy điều đầu tiên và vô cùng quan
trọng là nớc thải phải là mội trờng sống của quẩn thể vi sinh vật phân huỷ các chất hữu
cơ có trong nớc thải. Muốn đảm bảo điểu kiện này nớc thải phải:
- Không có chất độc làm chết hay ức chế hoàn toàn hệ vi sinh vật trong nớc
thải. Trong số các chất độc phải chú ý đến hàm lợng các kim loai nặng. Theo
mức độ độc hại của các kim loại, xếp theo th tự:
Sb>Ag>Cu>Hg>Cp>=Ni>=Pb>=Cr
3+
>V>Cd>Zn>Fe
Muối của các kim loại này ảnh hởng nhiều tới đời sống của vi sinh vật, nếu quá
nồng độ cho phép, các vi sinh vật không thể sinh trởng đợc và có thể bị chết. Nh vậy,
không thể tiến hành xử lý sinh học đợc. Nồng độ muối của chúng thấp hơn giới hạn sẽ
làm giảm tốc độ làm sạch nớc. Trong trờng hợp nớc thải chứa nhiều hợp chất độc thì
tính toán dựa vào chất có mức độ độc nhất.
- Chất hữu cơ có trong nớc thải phải là cơ chất dinh dỡng nguồn cacbon và
năng lợng cho vi sinh vật. Các hợp chất hidratcacbon, protein, lipit hoà tan
thờng là cơ chất dinh dỡng rất tốt cho vi sinh vật.
- Nớc thải đa vào xử lý sinh học có 2 thông số đặc trng là COD và BOD. Tỷ số
của 2 thông số này phải là COD/BOD<=2 hoặc BOD/COD>=0,5 mới có thể
đa vào xử lý sinh học (hiếu khí). Nừu COD lớn hơn BOD nhiều lần, trong đó
gồm có xenlulozơ, hemixenlulozơ, protein, tinh bột cha ta thì phải xử lý sinh
học kị khí.

Bên cạnh các chất dễ bị phân huỷ nhu hidratcacbon, protein, còn rất nhiều
chất chỉ bị oxi hoá một phần hoặc thậm chí hầu nh hoàn toàn không bị phân
huỷ. Các chất hữu cơ tự nhiên có lignin là khó bị phân huỷ, kitin hầu nh
không bị phân huỷ, sừng móng, tóc cũng vậy. Các chất hữu cơ tổng hợp từ
hidrocacbon, alcol, aldehyt, este có chất bị phân huỷ chậm, có chất hầu
nh không bị phân huỷ. Vi vây khi COD cao gấp nhiều lần BOD tức là các
chất khó hoặc không bị phân huỷ bởi sinh vật cao lên sử dụng phơng pháp
xử lý sinh học hiếu khí là không có hiệu quả cao.
Các phơng pháp lý hoá
Một số phơng pháp lý hóa thờng đợc sử dụng trong xử lý nớc thải của các nhà
mày sản xuất thực phẩm là: lắng cát, Tách dầu mỡ, trung hòa, tuyển nổi
Lắng cát
Phơng pháp này dựa trên nguyên lý trọng lực, dòng nớc thải đợc cho chảy qua
bẫy cát. Bộy cát là một loại bể, hồ, giếng cho nớc thải chảy vào theo nhiều cách
5
Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
khác nhau: theo tiếp tuyến, theo dòng ngang, theo dòng từ trên xuống và tỏ ra chung
quanh Nớc qua bể nắng cát (qua bẫy) dới tác dụng của trọng lực, cát nặng sẽ lắng
xuống đáy và kéo theo một phần chất đông tụ.
Các lắng ở bẫy cát thờng ít chất hữu cơ. Sau khi lấy ra khỏi bể lắng cát, sỏi đợc
loại bỏ
Các loại bể lắng cát thông dụng là bể lắng ngang. Thờng thiết kế hai ngăn: một
ngăn cho nớc đi qua, một ngăn cào cát sỏi lắng. Hai ngăn ngày làm việc luôn phiên.
Tách dầu mỡ
Nớc thải của một số xí nghiệp ăn uống và chế biến bơ sữa, cá lò mổ, xí nghiệp
ép dầu Thờng có lấn dầu mỡ. Các chất này thờng nhẹ hơn nớc và nổi lên trên mặt n-
ớc. Nớc thải sau khi xử lý không có lẫn dầu mỡ mới đợc phép chảy vào các thuỷ vực.
Hơn nữa, nớc thải có lẫn dầu mỡ khi vào xử lý sinh học sẽ làm bít các lỗ hổng ở vật
liệu lọc, ở phin lọc và còn làm hỏng cấu trúc bùn hoạt tính trong aeroten
Ngoài cách làm các đơn giản bằng các tấm sợi quét trên mặt nớc, ngời ta chế

tạo ra các thiết bị tách dầu, mỡ đặt trớc dây chuyền công nghê xử lý nớc thải (hình 2)
Hình 2 Thiết bị tách dầu mỡ
6
Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
a. Loại nằm ngang
1. Thân thiết bị 2. Bộ phận hút cặn bằng thuỷ lực 3. Lớp dầu, mỡ
4. Ông thu gom dầu,
mỡ
5. Vắch ngăn dầu, mỡ 6. Răng cào trên băng
tải
7. Hồ chứa cặn
b. Thiết bị tách dầu, mỡ lớp mỏng
1. Cửa dẫn nớc thải sạch ra ống gom dầu, mỡ Vách ngăn
4. Tấm chất dẻo xốp nổi Lớp dầu ống dẫn nớc thải vào
7. Bộ phận lắng làm từ các tấm gợn
sóng
Bùm cặn
Trung hoà
Nớc thải thờng có giá trị pH khác nhau. Muốn nớc thải đợc xử lý tốt bằng ph-
ơng pháp sinh học phải tiến hành trung hoà và điều chỉnh pH về vùng 6,6 -7,6
Trung hoà bằng cách dùng các dung dịch axit hoặc muốn axit, các dung dịch
kiềm hoặc oxit kiềm để trung hoà dung dịch nớc thải.
Các hoá chất thờng dùng vào mục đích này đợc giới thiệu ở bảng 2.2.3.1
Bảng 1. Hoá chất thờng dùng để điểu chỉnh pH nớc thải
Tên hoá chất Công thức hoá học Lợng chất cần thiết tính bằng
mg/l để trung hoà 1mg/l axit
hoặc kiềm tính theo CaCO
3
(mg/l)
Canxi cacbonat CaCO

3
1
Canxi oxit CaO 0,56
Canxi hidroxit Ca(OH)
2
0,74
Magiê oxit MgO 0,403
Magiê hidroxit Mg(OH)
2
0,583
Vôi sống dolomit [CaO
0,6
MgO
0,4
] 0,497
Vôi tôi dolomit [(Ca(OH)
2
)
0,6
(Mg(OH)
2
)
0,4
] 0,677
Xút (natri hidroxit) NaOH 0,799
Soda (natri cacbonat) Na
2
CO
3
1,059

Axit sulfuric H
2
SO
4
0,98
7
Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
Axit clohydric HCl 0,72
Axit nitric HNO
3
0,63
Tuyển nổi
Phơng pháp tuyển nổi dựa trên nguyên tắc: các phần tử phân tán trong nớc có
khả năng tự lắng kém, nhng có khả năng kết dính vào các bọt khí nổi lên trên bề mặt n-
ớc. Sau đó ngời ta tách các bọt khí cùng các phân tử dính ra khỏi nớc. Thực chất đây là
quán trình tách bọt hoặc làm đặc bọt. Trong một số trờng hợp, quá trình này cũng đợc
dùng để tách các chất hoà tan nh các chất hoạt động bề mặt.
Phơng pháp tuyển nổi đợc dùng rộng rãi trong luyện kim, thu hồi khoáng sản
quý và cũng đợc dùng trong lĩnh vực xủ lý nớc thải.
Quá trình này đợc thực hiện nhờ thổi không khí thành bọt nhỏ vào trong nớc
thải. Các bọt khí dính các hạt lơ lửng lắng kém và nổi lên mặt nớc. Khi nổi lên các bọt
khí tập hợp thành bông hạt đủ lớn, rồi tạo thành một lớp bọt chứa nhiều các hạt bẩn.
Tuyển nổi bọt nhằm tách các chất lơ lửng không tan và một số chất keo hoặc
hoà tan ra khỏi pha lỏng. Ký thuật này có thể dùng cho xử lý nớc thải đô thị và nhiều
lĩnh vực công nghiệp chế biến dầu béo, thuộc da, dệt, chế biến thịt
Tuyển nổi có thể đặt ở giai đoạn xử lý sơ bộ (bậc I) trớc khi xử lý cơ bản (bậc
II) Bể tuyển nổi có thể thay thế cho bể lắng, trong dây chuyền nó đứng trớc hoặc
sau bể lắng đồng thời cũng có thể ở giai đoạn xử lý bổ xung (hay triệt đê - cấp III) sau
xử lý cơ bản.
Có hai hình thức tuyển nổi với:

1. Sục khí ở áp suất khí quyển gọi là tuyển nổi bằng không khí
2. Bão hoà không khí ở áp suất khí quyển sau đó thoát khí ra khỏi nớc ở áp
suất chân không gọi là tuyển nổi chân không
8
Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
Hình 3. Hệ thống tuyển nổi bằng không khí hòa tan
Các phơng pháp sinh học
Cho đến nay ngời ta đã xác minh đợc rằng, các vi sinh vật có thể phân huỷ đợc
tất cả các chất hữu cơ có trong thiên nhiên và nhiều chất hữu cơ tổng hợp nhân tạo.
Mức độ phân huỷ và thời gian phân huỷ phụ thuộc trớc hết vào cấu tạo các chất hữu cơ,
độ hoà tan trong nớc và hàng loạt các yếu tố ảnh hởng khác.
9
Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
Vi sinh vật có trong nớc thải sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số chất
khoáng làm nguồn dinh dỡng và tạo ra năng lợng. Quá trình dinh dỡng làm cho chúng
sinh sản, phát triển tăng số lợng té bào (tăng sinh khối), đồng thời làm sạch (có thể là
gần hoàn toàn) các chất hữu cơ hoà tan hoặc các hạt keo phân tán nhỏ. Do vậy, trong
xử lý sinh học, ngời ta phải loại bỏ các tạp chất phân tán thô ra khỏi nớc thải trong giai
đoạn xử lý sơ bộ. Đối với các tạp chất vôi cơ có trong nớc thải thì phơng pháp xử lý
sinh học có thể khử các chất sulfit, muối amon, nitrat các chất cha bị ôxy hoá hoàn
toàn Sản phẩm của các quá trình phân huỷ này là khí CO2, nớc, khí N2, ion sulfat
Hình 4. Các phơng pháp sinh học làm sách nớc thải
Một số phơng pháp sinh học sau đây thờng đợc dùng để xử lý nớc thải của các
nhà máy chế biến thực phẩn.
Phơng pháp hiếu khí (Aerobic)
Là phơng pháp sử dụng các nhóm vi sinh vật hiếu khí để xử lý các chất gây
nhiễm bẩn trong nớc thải. Để đảm bảo hoạt động của chúng cần cung cấp oxy liên tục
cho chung và duy trì ở nhiệt độ khoảng 20-400C
Phơng pháp Bùn hoạt tính (Activated Sludge)
Trong nớc thải, sau một thời gian làm quen, các tế bào vi khuẩn bắt đầu tăng

trởng, sinh sản và phát triển. Nớc thải bao giờ cũng có các hạt chất rắn lơ lửng khó
lắng. Các tế bào vi khuẩn sẽ dính vào các hạt lơ lửng này và phát triển thành các hạt
10
Các phơng pháp sinh học xử lý nớc
thải
Hiếu khí
(aerobic)
Thiếu khí
(anoxic)
Kị khí
(Anaerobic)
Bùn hoạt
tính
Địa quay
sinh học
Màng
lọc sinh
học
Ao, hồ ổn
định nớc
thải
Bể kỵ
khí
Bể lọc
kỵ khí
UASB
Khử
nitrat
Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
bông cặn có hoạt tính phân huỷ các chất hữu cơ nhiễm bẩn nớc thể hiện bằng BOD.

Các hạt bông này nếu đợc thổi khí và khuấy đảo sẽ lơ lửng ở trong nớc, và dần đợc lớn
dần lên do hấp phụ nhiêu hạt chất rắn lơ lửng nhỏ, tế bào vi sinh vật, nguyên sinh động
vật và các chất độ. Nhng hạt bông này khi ngng thổi khí hoặc các chất hữu cơ làm cơ
chất dinh dỡng cho vi sinh vật trong nớc cạn kiệt chũng sẽ lắng xuống đáy bể hoặc hồ
thành bùn. Bùn này đợc gọi là bùn hoạt tính
Bùn hoạt tính là tập hợp các vi sinh vật khác nhau, chủ yếu là vi khuẩn, kết lại
thành dạng hạt bông với trung tâm là các hạt chất rắn lơ lửng ở trong nớc. Các bông
này có mầu vàng nâu dễ lắng có kích thớc từ 3 đến 150à. Những bông này gồm các vi
sinh vật sống và cặn rắn (khoảng 30-40% thành phần cầu tạo thành bông, nếu hiếu khí
bằng thổi khí và khuấy đảo đầy đủ trong thời gian ngắn thì con số này khoảng 30%,
thời gian dài khoảng 35% và kéo dài vài ngày có thế tới 40%. Những vi sinh vật ở đấy
chủ yếu là vi khuẩn, ngoài ra còn có nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn, động vật nguyên
sinh, dòi, giun
Các hạt keo dính trong khối nhầy của bùn hoạt tính hấp thụ các chất lơ lửng, vi
khuẩn, các chất màu, mùi trong nớc thải. Do vậy hạt bùn sẽ lớn dần và tổng lợng bùn
cũng tăng dần lên, rồi từ từ lắng xuống đáy. Kết quả là nớc sáng màu, giảm lợng ô
nhiễm, các chất huyền phù lắng xuống cùng với bùn và nớc đợc làm sạch.
Bùn hoạt tính lắng xuống là bùn già, hoạt tính giảm. Nếu đợc hoạt hoá (trong
môi trờng thích hợp có sục khí đầy đủ) sẽ sinh trởng trở lại và hoạt tính sẽ đợc phục
hồi.
Ao hồ sinh học hày còn gọi là ao hồ ổn định nớc thải
Xử lý nớc thải trong các ao hồ ổn định là phơng pháp xử lý đơn giản nhất và đ-
ợc áp dụng từ xa xa. Phơng pháp này không yêu cầu kỹ thuật cao, vốn đầu t ít, chi phí
hoạt động rẻ tiền, quản lý đơn giản và hiệu quả cũng khá cao.
Quy trình xử lý theo phơng pháp ao hồ sinh học khá đơn giản và đợc tóm tắt
nh sau:
Nớc thải loại bỏ rác, cát sỏi Các ao hồ ổn định Nớc đã xử lý
Cơ sở khoa học của phơng pháp là dựa vào khả năng tự làm sạch của nớc, chủ
yếu là vi sinh vật và các thuỷ sinh khác, các chất nhiễm bẩn bị phân huỷ thành các chất
khí và nớc. Nh vậy, quá trình làm sạch không phải thuần nhất là quá trình hiếu khí, ma

còn có cả quá trình tuỳ tiện và kỵ khí.
Phơng pháp này có một số u điểm nh sau:
11
Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
- Đấy là phơng pháp rẻ nhất, đễ thiết kế và xây dựng, dễ vận hành, không đòi
hỏi cung cấp năng lợng (sử dụng năng lợng mặt trời)
- Có khả năng làm giảm các vi sinh vật gây bệnh nhiễm trong nớc thái xuống
tới mức thấp nhất
- Có khả năng loại đợc các chất hữu cơ, vô cơ tan trong nớc
- Hệ vi sinh vật hoạt động ở đây chịu đựng đợc nồng độ các kim loại nặng t-
ơng đối cao (>30mg/l)
Đồng thời phơng pháp này cũng có những nhợc điểm sau:
- thời gian xử lý dài ngày
- Đòi hỏi mặt bằng rộng
- Trong quá trình xử lý phụ thuộc vào nhiều điều kiện thời tiết tự nhiên, nhiệt
độ thấp của mùa đông sẽ kéo dài thời gian và giảm hiêu quả làm sạch hoặc
gặp ma sẽ làm tràn ao hồ gây ô nhiễm các đối tợng khác
- Các hồ sinh học, đặc biệt là ao hồ kị khí thờng sinh ra các mùi hôi thối khó
chịu làm ảnh hởng đến môi trờng sống xung quanh.
Phơng pháp kỵ khí hay yếm khí (Anaerobic)
Là phơng pháp dùng các vi sinh vật yếm khí (vi sinh vật sống trong điều kiện
không có oxy). Phơng pháp này đợc sử dụng rộng rại trong xử lý nớc thải công nghiệp.
ậ phơng pháp kỵ khí các chất hữu cơ bị phân huỷ trong điều kiện kỵ khí do
một quần thể sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn) hoạt động không cần sự có mặt của oxi
không khí, sản phẩn cuối cùng là hỗn hợp khí CH4, CO2, N2, H2 Trong đó có tới
65% là khí CH4. Vì vậy quá trình này còn đợc gọi là quá trình lên men mêtan và quần
thể vi sinh vật đợc gọi là các vi sinh vật metan.
Các vi sinh vật mêtan sống kị khí hội sinh và là tác nhân phân huỷ các chất hữu
cơ, nh protein, chất béo, hidratcacbon (cả xenlulozơ và hemixenlulozơ ) thành các
sản phẩm có phân tử lợng thấp qua 3 giai đoạn sau:

Các chất hữu cơ > Các hợp chất dễ tan trong nớc > Các axit
(pha phân huỷ) (pha axit)
Hữu cơ, axit béo, rợu > CH
4
, CO
2
, N
2
, H
2

(pha kiềm)
Trong pha axit, các vi sinh vật tạo thành axit gồm cả sinh vật kỵ khí và vi sinh
vật tuỳ tiện. Chúng chuyển hoán các sản phẩm phâm huỷ trung gian thành các axit hữu
12
Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
cơ bậc thấp, cùng các chất hữu cơ khác nh axit hữu cơ, axit béo, rợu, các axit amin,
glyxerin, axeton, H2S, CO2, H2
Trong pha kiềm, các vi sinh vật metan đích thực mới hoạt động. Chúng là
những vi sinh vật kỵ khí cực đoan, chuyển hoá các sản phẩm của pha axit thành CH4
và CO2. Các phản ứng ở pha này chuyển môi trờng từ axit sang kiềm.
Các điều kiện ảnh hởng đến quá trình lên men mêtan:
- Nhiệt độ là yếu tố ảnh hởng trớc tiên đến quá trình. Nhiệt độ tối u của quần
thể vi sinh vật sinh metan từ 35-55
0
C. Dới 10
0
C vi sinh vật sinh metan hầu
nh không hoạt động.
- Nguyên liệu là các loại nớc thải có độ ô nhiễm cao (BOD từ 4000 đến 5000

mg/l), các loại cặn phân, rác Hàm l ợng chất rắn của nguyên liệu cần có là
7-9%. Trong các bể phản ứng sinh metan cần phải khuấy trộn nguyên liệu.
Tác dụng của khuấy trộn là phân bố đều các chất dinh dỡng, toạ điều kiện
chất dinh dỡng tiếp xúc tốt với vi sinh vật, giải phóng các sản phẩm khí ra
khỏi hỗn hợp rắn lỏng.
- Nguồn nitơ tốt nhất cho lên men mêtan là amon cacbonat và amon clorua. Tỉ
số N và C tối u trong môi trờng là 1:12 đến 1:20.
- pH môi trơng: pH tối u của quá trình là 6,4-7,5. Song trong thực tế, ngời ta
có những biện pháp kỹ thuật cho lên men ở pH = 7,5 7,8 vẫn có hiệu quả
- Các kim loại có ảnh hởng rất lớn đến hệ vi sinh vật sinh metal. Ngời ta đã
xác định đợc tính độ của các ion kim loai đến hệ sinh vật này nh sau:
Cr>Cu>Zn>Cd>Ni. Giới hạn nồng độ của kim loại này cho phép là: Cr
690; Cu: 150-500; Pb-900, Ni-73 mg/l
3. Ví dụ mô hinh xử lý nớc thải của nhà máy chế biến sữa
3.1 Đặc tính nớc thải các xí nghiệp công nghiệp sản xuất chế biến sữa:
3.1.1 Nguồn gốc nớc thải
- Trong công đoạn tiệt trùng và đóng hộp: hao tổn, mất mát sữa, nớc rửa loãng
với pH biến đổi
- Tại các nhà máy bơ sữa và casein: dịch khử protein - lọai dịch rất giàu
lactozơ.
- Tại các xởng sản xuất phomat: phomat - sữa thờng giàu lactozơ, protein,
nghèo mỡ
3.1.2 Đánh giá chất lợng nớc thải
Dung tích nớc thải tủy thuộc mức độ tuần hoàn nớc (làm nguội, thu hồi nớc
ngng) và loại sản phẩm sản xuất ra. Nồng độ chất bẩn ô nhiễm cũng tùy thuộc loại sản
phẩm sản xuất ra (bảng 2 và bảng 3).
13
Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
Nhìn chung lợng chất bẩn ô nhiễm tùy thuộc vào mức thu hồi các chất đó (tổn
hao nhất là 7%).

Đặc tính nớc thải:
- Tỷ lệ COD/BOD trong sữa là 1,4, trong dịch huyết thanh là 1,9;
- Lợng thải theo tổng nitơ thay đổi trong khoảng 1 đến 20g trong 100 lít sữa
- BOD
5
trong nớc thải nói chung trong khoảng 700-1600mg/l
- Giá trị pH sau khi đồng nhất hoá trong khoảng 7,5-8,8;
Bảng 2. Nớc thải công nghiệp chế biến sữa
Phân xởng hay
công đoạn
Dung tích nớc
(lít/lít sữa)
BOD (mg/l) Chất lơ lửng
(mg/l)
Sữa nớc và sữa
chua
1-25 120-300 50
Sữa bột và phomat 1-3 80-300 30
Xí nghiệp casein 2-4 400-500 100
Xí nghiệp bơ 2-3 400-900 100
Sản phẩm sữa đa
dạng
3-6 300-750 120
Bảng 3 Phân tích các sản phẩm sữa (g/l)
Thành phần
Sữa kem hoàn toàn
Váng sữa Sữa chua Sữa bơ
Bò Dê
BOD
5

90-120 50-73 34-55 60-70
Ca 1,25 1,3 1,2 1,2
K 1,5 2,0
P 0,95 0,9 0,9 0,8 0,95
Cl 1,1 1,3 1 1
Chất lơ lửng 130 114 60-45
FOG
(1)
39 33 0,8 0,5-2 3
14
Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
SNM
(2)
33 29 35 7,9 30
Lactozơ 47 43 50 47-50 44
Axit lactic 2-6 1
Tro (g/kg) 8-9 8 5-7
Ghi chú: (1) - chất béo, mỡ
(2) - Chất tan cha nitơ và protein
15
3
UF 6 7 8 9 10
11 12 13 14 16a 16b15 17
18 UF 20
RH
+
+ ROH
hoặc RH
+
5

1
2
4
LSA
19
LSA
21
22
23
24
26
25
24
22
Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
Hình 5 Sở đồ sản xuất và thải trong nhà máy sữa
UF: siêu lọc LSD: huyết thanh ngọt
LSA: huyết thanh chua R:Xử lý nhựa trao đổi ion
1. Váng sữa 2. Sữa chuẩn 3. Sấy khô
4. váng sữa 5. Axit hóa 6. Làm đông tụ
7. Kết bông 8. Nhựa RH 9. Đông tụ
10.Đánh kem 11.Dung dịch chứa
lactozơ
12.Tạo nhóm phomát
sơ bộ
13.Casein and Casenat 14. Huyết thanh từ x-
ởng casêin
15.Sữa bột
16.a Đờng lactozơ của
phomát

16b. Phomát 17.Bơ
18.Loại bỏ axit 19. Rửa 20.Nớc thải đặc
21.nớc thải loãng 22.Đa tới hệ thống 23.Thẩm thấu ngợc và
16
Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
làm sạch chung hóa hơi
24.Chất lọc 25. Chất ngng tụ 26.Trung hòa, lọc sinh
học
27.Tuần hoàn
3.2 Xử lý nớc thải trong xí nghiệp chế biến sữa.
Quy trình xử lý nớc thải trong xí nghiệp sữa có thể thực hiện theo hình sau:
Hình 6 Sở đồ xử lý nớc thải chung của nhà máy sữa
Quá trình xử lý gồm các giai đoạn sau:
- Xử lý sơ bộ: Sau khi loại bỏ cát, tiến hành loại bỏ mỡ bằng tuyển nôi. Điều
này rất quan trọng khi sữa đợc tách bơ và váng sữa.
- Xử lý chung: Bể đồng nhất hóa có thể áp đáp ứng cho từ 1-3 trạm xử lý làm
việc đồng thời và cho phép tự điều chỉnh pH.
- Xử lý sinh học: Có thể xử lý kị khí (metan hóa hoặc lọc kị khí) trớc khi xử lý
hiếu khí bằng bùn hoạt tính
Metan hóa nêu nh trong nớc thải có tới 1-2% sữa (dùng loại bể vật liệu
lơ lửng giả lỏng ANAFIZ).
Lọc kị khí qua lớp vật liệu có màng vi khuẩn tạo thành. Quy trình này
chấp nhận loại nớc thải và phân hủy nhanh lactozơ. Trong khi thực hiện
nên cho dòng thủy lực quay lại với một lu lợng tối thiểu. Tủy theo loại
vật liệu sử dụng tải của lọc từ 2-5kg BOD
5
/m
3
.ngày và có thể loại bỏ chỉ
tiêu ngày từ 50 đến 70%.

17
Lọai bỏ
mỡ
Đồng nhất
hóa
Trung hòa
Mêtan hóa
Lớp vi
khuẩn
Bùn hoạt
tính
Xử lý bùn
Nớc thải
vào
Phân bón
Bùn d
thừa
Nớc đã xử lý
Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
- Xử lý sinh học bằng bùng hoạt tính
ở đây có thể xẩy ra 2 khả năng:
- Trớc đây nớc đã qua hoặc cha qua xử lý kị khí
- Nếu nớc cha qua xử lý kị khí thì bể aeroten chịu tại nặng hơn. Nói chung, xử
lý bằng bùn hoạt tính hiếu khí kéo dài là thích hợp với quy trình công nghệ
này.
18