Chuyên đề xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn

Xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn
Công nghệ môi trường
1. ĐẶC TRƯNG CỦA NƯỚC THẢI TINH BỘT SẮN
Các thành phần hữu cơ như tinh bột, protein, xenluloza, pectin, đường có trong
nguyên liệu củ sắn tươi là nguyên nhân gây ô nhiễm cao cho các dòng nước thải
của nhà máy sản xuất tinh bột sắn. Nước thải sinh ra từ dây chuyền sản xuất tinh
bột sắn có các thông số đặc trưng: pH thấp, hàm lượng chất hữu cơ và vô cơ cao,
thể hiện qua hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS), TSS rất cao, các chất dinh dưỡng
chứa N, P, các chỉ số về nhu cầu oxy sinh học (BOD5), nhu cầu oxy hoá học
(COD), …với nồng độ rất cao và trong thành phần của vỏ sắn và lõi củ sắn có chứa
Cyanua (CN-) một trong những chất độc hại có khả năng gây ung thư.
Nồng độ ô nhiễm của nước thải thể hiện cụ thể ở bảng sau.
Bảng chất lượng nước thải sản xuất bột sắn


Stt Chỉ Tiêu Đơn vị Giá Trị
QCVN
24:2009, cột B
1 pH - 4,5 – 5,3 5,5 – 9
2 COD Mg/l 10.000 50
3 BOD
5
(20
o
C) Mg/l 8.000 100
4 Cặn lơ lửng (SS) Mg/l 2.300 100
5 Nitơ tổng Mg/l 170 30
6 Phốt pho tổng Mg/l 30 6
7 Cyanua (CN
-
) Mg/l 20 0,1

Tính chất nước thải ngành tinh bột sắn



STT Chỉ tiêu Đơn vị
Bể rửa, bóc vỏ và
băm nhỏ
Sàng, Lọc Tổng hợp
1 pH - 4.9 4.5 4.7
2 SS Mg/l 1300 3300 2300
3 BOD
5
(20
0
C) Mg/l 3500 9500 7000
4 COD Mg/l 6300 11500 8900
5 Nitơ tổng Mg/l 90 250 170
6 Photpho tổng Mg/l 15 45 30
7 CN
-
Mg/l 25 15 20
Trong nhà máy Chế Biến Tinh Bột, thành phần nước thải sinh ra chủ yếu từ bóc
vỏ, rửa củ, băm nhỏ và lắng lọc là các nguồn ô nhiễm chính. Trên cơ sở này việc
lấy mẫu và phân tích thành phần nước thải được thực hiện ở hai công đoạn riêng
biệt và kết hợp hai công đoạn này.
Tính chất nước thải ngành tinh bột mì mang tính chất acid và có khả năng phân
hủy sinh học. Đặc biệt với loại nước thải này là trong khoai mì có chứa HCN là
một acid có tính độc hại. Khi ngâm khoai mì vào trong nước HCN sẽ tan vào trong

nước và theo nước thải ra ngoài.
2. THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Bể lắng cát: Có nhiệm vụ loại bỏ cát, mảng kim loại,… trong nguyên liệu, trong
nước thải vệ sinh nhà xưởng. Nước thải từ các khu vực sản xuất theo mạng lưới
thoát nước riêng chảy vào bể lắng cát của trạm xử lý. Tại đây, để bảo vệ thiết bị và
hệ thống đường ống công nghệ phía sau, song chắn rác thô được lắp đặt trước bể
lắng cát để loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn ra khỏi nước thải. Bể lắng cát giữ
lại phần lớn các hạt cát có kích thước lớn hơn 0,2mm bao gồm những hạt cát rời và
một phần cát dính trong lớp vỏ gỗ, tránh ảnh hưởng đến máy bơm và thiết bị ở các
công trình sau. Trong nước thải chế biến tinh bột sắn thường có hàm lượng cát
đáng kể, vì vậy trong công nghệ xử lý cần thiết phải có bể lắng cát. Nước thải sau
khi qua bể lắng cát sẽ tự chảy vào hầm tiếp nhận.
Nước thải trước khi đến bể điều hòa sẽ qua lưới chắn rác tinh. Lưới chắn rác tinh
có nhiệm vụ loại bỏ các sơ sợi sắn, lớp váng bọt nổi và rác có kích thước nhỏ hơn
10mm.
Bể điều hòa: sự dao động nồng độ và lưu lượng nước thải sẽ ảnh hưởng đến chế
độ công tác của mạng lưới và các công trình xử lý, đặc biệt quan trọng với các
công trình hóa lý, sinh học với việc làm ổn dịnh nồng độ nước thải sẽ giúp giảm
nhẹ kích thước công trình xử lý hóa lý, đơn giản hóa công nghệ xử lý và tăng hiệu
quả xử lý nước thải ở các công trình xử lý. Tại bể điều hoà nhờ quá trình khuấy
trộn và cấp khí giúp ổn định lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm như: BOD5,
COD, pH, CN
-
…tại đây nước thải được bơm sang bể phản ứng.
Bể trung hòa: Nước thải ở công nghệ chế biến tinh bột sắn đều có pH thấp, ở các
công đoạn do quá trình lên men axit tinh bột. Do đó, trước khi tiến hành xử lý sinh
học (yêu cầu pH từ 6.5 – 8.5) hay quá trình hóa lý thường yêu cầu pH trung tính
cần tiến hành trung hòa để tạo điều kiện thích hợp cho vi sinh phát triển tốt.
Bể phản ứng: hóa chất keo tụ được châm vào bể với liều lượng nhất định và được
kiểm soát chặt chẽ bằng bơm định lượng hóa chất. Dưới tác dụng của hệ thống

cánh khuấy với tốc độ lớn được lắp đặt trong bể, hóa chất keo tụ được hòa trộn
nhanh và đều vào trong nước thải, hình thành các bông cặn nhỏ li ti khắp diện tích
bể.
Bể keo tụ tạo bông: Hỗn hợp nước thải này tự chảy qua bể keo tụ tạo bông. Dưới
tác dụng của chất trợ keo tụ và hệ thống motor cánh khuấy với tốc độ chậm, các
bông cặn li ti sẽ chuyển động, va chạm, dính kết và hình thành nên những bông cặn
có kích thước và khối lượng lớn gấp nhiều lần các bông cặn ban đầu, tạo điều kiện
thuận lợi cho quá trình lắng ở bể lắng. Hỗn hợp nước và bông cặn ở bể keo tụ tạo
bông tự chảy sang bể lắng.
Bể lắng 1: Bể lắng có chức năng loại bỏ các chất lắng được mà các chất này có thể
gây ra hiện tượng bùn lắng trong nguồn tiếp nhận, tách dầu mỡ và các chất nổi
khác, giảm tải trọng hữu cơ cho các công trình xử lý phía sau. Phần bùn trong nước
thải được giữ lại ở đáy bể lắng. Lượng bùn này được bơm qua bể chứa bùn.
Bể UASB: Phần nước sau khi tách bùn được bơm bể phản ứng kỵ khí UASB, bên
cạnh việc phân huỷ phần lớn các chất hữu cơ thì CN
-
cũng được phân huỷ đáng kể
tại đây, nhằm giảm đến mức thấp nhất nồng độ CN
-
trước khi dẫn vào bể lọc sinh
học. Bể UASB thường được áp dụng xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ
cao như nước thải ngành tinh bột sắn. Nước thải được nạp từ phía đáy bể, đi qua
lớp bùn hạt, quá trình xử lý xảy ra khi các chất hữu cơ tiếp xúc với bùn hạt. Đặc
tính quan trọng nhất của bùn từ bể UASB là vận tốc lắng của bùn khá cao, nhờ đó
có thể vận hành thiết bị kỵ khí với vận tốc ngược dòng từ dưới lên cao. Khi vận
hành ở giai đoạn đầu tải trọng chất hữu cơ không được quá cao vì vi sinh vật acid
hóa sẽ tạo acid béo dễ bay hơi với vận tốc nhanh hơn rất nhiều lần so với tốc của
các acid này thành acetate dưới tác dụng của vi khuẩn acetate làm giảm pH môi
trường, ức chế vi khuẩn methane hóa. Tải trọng hữu cơ có thể tăng dần khi vi
khuẩn thích nghi. Vì vậy, với hệ thống UASB tải trọng chất hữu cơ có thể đạt cao

trong giai đoạn hoạt động ổn định. Bùn từ bể lắng 1 và bùn dư từ bể UASB sẽ
được dẫn đến sân phơi bùn, nhằm giảm độ ẩm và khối lượng bùn để dễ dàng vận
chuyển ra bãi thải.
Bể lọc sinh học: Màng sinh học hiếu khí là một hệ VSV tuỳ tiện, ở ngoài cùng của
màng là lớp vi khuẩn hiếu khí, lớp sâu bên trong màng là các vi khuẩn kỵ khí.
Phần cuối cùng của màng là các động vật nguyên sinh và một số các vi khuẩn
khác. Vi sinh trong màng sinh học sẽ oxy hoá các chất hữu cơ, sử dụng chúng làm
nguồn dinh dưỡng và năng lượng. Chất hữu cơ được tách ra khỏi nước, còn khối
lượng của màng sinh học tăng lên. Màng vi sinh chết sẽ được cuốn trôi theo nước
ra khỏi bể lọc sinh học. Để duy trì điều kiện hiếu khí hay kỵ khí trong bể phụ thuộc
vào lượng oxy cấp vào. Nhưng thực tế trong bể luôn tồn tại 3 quá trình hiếu, thiếu
và kỵ khí. Do đó hiệu quả khử nitơ và photpho của bể lọc tương đối cao.
Tiếp đó, nước thải sẽ được dẫn đến cụm 5 hồ sinh học, phần CN nitơ, photpho,
BOD5, COD, SS còn lại sẽ được khử tại các hồ sinh học. Nước thải sau khi qua hệ
thống xử lý đạt tiêu chuẩn QCVN 24:2009, loại B sẽ thải ra nguồn tiếp nhận.
3. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI


4. ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CÔNG NGHỆ
a. Ưu điểm:
· Công nghệ đề xuất phù hợp với đặc điểm, tính chất của nguồn nước thải;
· Nồng độ các chất ô nhiễm sau quy trình xử lý đạt quy chuẩn hiện hành;
· Diện tích đất sử dụng tối thiểu.
· Công trình thiết kế dạng modul, dễ mở rộng, nâng công suất xử lý.
b. Nhược điểm:
· Nhân viên vận hành cần được đào tạo về chuyên môn;
· Chất lượng nước thải sau xử lý có thể bị ảnh hưởng nếu một trong những
công trình đơn vị trong trạm không được vận hành đúng các yêu cầu kỹ thuật;
· Bùn sau quá trình xử lý cần được thu gom và xử lý định kỳ.