BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THƯC PHẨM
BÀI BÁO CÁO
MÔN HỌC: NƯỚC TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM XỬ
LÝ NƯỚC THẢI
ĐỀ BÀI: PHÂN TÍCH VÀ TRÌNH BÀY THỰC TRẠNG CHẤT
LƯỢNG NƯỚC THẢI NGÀNH SẢN XUẤT THỰC PHẨM TẠI
VIỆT NAM VÀ THẢO LUẬN HƯỚNG GIẢI QUYẾT TRÊN CƠ
SỞ KHOA HỌC
Lớp : DH07BQ
Sinh viên thực hiện : Nhóm 1
1. Phan Thị Thanh Hằng 131
2. Nguyễn Thị Phụng 81
3. Lâm Thị Phương 91
4. Trần Hoàng Yến Nhi 91
5. Nguyễn Thị Ngọc Trâm 71
6. Trà Ngọc Huyền Trâm 108
7. Hồ Nguyễn Như Xuân 151
8. Nguyễn Ngọc Phượng 146
9. Võ Thị Kim Liên 116
10.Lê Thị Kim Thương 136
11.Dương Thị Mỹ Hạnh 131
12.Đặng Thị Tuyết Nhung 181
Ngày 12 tháng 02 năm 2009
1
I. GIỚI THIỆU:
Trong cuộc sống loài người, môi trường đóng vai trò như một ngôi nhà để bảo vệ
và cung cấp tất cả những nhu cầu thiết yếu của con người. Chính vì vậy nhiệm vụ của
chúng ta là bảo vệ nó. Do đó, mỗi cá nhân nhà sản xuất dù hoạt động ở bất kỳ lĩnh vực
nào: thực phẩm, hóa chất, cơ khí… đều cần trang bị những kiến thức về bảo vệ môi
trường. Nước là một trong những nhân tố quan trọng trong qúa trình sản xuất. Hầu hết
tất cả các nhà máy sau khi sản xuất đèu cho ra một lượng nước thải lớn với mức độ ô
nhiễm nghiêm trọng. Tuy nhiên không phải nhà máy nào cũng tuân theo những qui
định về tiêu chuẩn nước thải. Đó là một trong những ngưyen nhân hiện nay khiến môi
trường nước bị ô nhiễm trầm trọng. Công nghệ thực phẩm là một ngành công nghiệp
đang trên đà phát triển, ngày càng có nhiều cơ sở, nhà máy sản xuất thực phẩm ra đời.
Đây là một dấu hiệu đáng mừng nhưng cũng đưa ra nhiều thách thức nhất cho các nhà
quản lý về vấn đề xử lý nước thải. Một số phương pháp xử lý nước thải cho ngành sản
xuất bia là nội dung trọng tâm của bài báo cáo này. Mục tiêu là tìm hiểu tính chất,
thực trạng của nước thải trong sản xuất bia nhằm đưa ra các phương pháp cũng như
các quy trình xử lý nước thải hiện đại đang được ứng dụng hiện nay. Bài báo cáo này
mang lại cho chúng ta một số kiến thức lý thuyết cần thiết và những ứng dụng trong
thực tế về xử lý nước thải. Qua đó, chúng ta xác định qúa trình sản xuất phải đi đôi với
bảo vệ môi trường làm cho công nghệ thực phẩm vừa là ngành mang lại nguồn dinh
dưỡng cho con người vừa là người bạn thân thiện với môi trường sinh thái.
Dưới đây là sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bia:
2
Hình 1: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bia
( />3
Dựa vào sơ đồ quy trình công nghệ trên mà chúng ta có những phương pháp xử lý
nước thải trong công nghệ sản xuất bia thích hợp.
II. THẢO LUẬN CÁ NHÂN:
II.1. DƯƠNG THỊ MỸ HẠNH:
Nước là tài sản chung của nhân loại, là nguồn gốc của sự sống, là môi trường
trong đó diễn ra các quá trình sống. Nước đóng vai trò quyết định trong việc đảm bảo
cuôc sống của con người. Con người sử dụng nước phục vụ cho nhiều mục đích khác
nhau như giao thông vận tải, tưới tiêu trong nông nghiệp, làm thuỷ điện, cung cấp
nước cho sinh hoạt, làm nguyên liệu cho các tác nhân trao đổi nhiệt trong công nghiệp
hoặc sử dụng làm các phương tiện sinh hoạt, giải trí…Trong công nghiệp, nhiều
nguyên liệu có thể thay thế được cho nhau, riêng nước chưa có gì thay thế được. Do
tác động của nhiều yếu tố đã ảnh hưởng đến chất lượng của nó. Trong 10 năm trở lại
đây, ngành Đồ uống nước ta phát triển nhanh chóng, đặc biệt là công nghiệp sản xuất
bia có tốc độ tăng trưởng từ 15 - 20% năm, ước tính tiêu thụ bình quân đạt 18 lít trên
đầu người. Song song với sự gia tăng về nguồn thải, đặc biệt là nước thải trong quá
trình sản xuất bia.
II.1.1. ĐẶC TÍNH NƯỚC THẢI TRONG CÔNG NGHIỆP SẢN
XUẤT BIA
Trong sản xuất bia, do đặc thù về công nghệ nên lượng nước tiêu hao cao và
lượng nước thải cũng lớn. Nước sử dụng cho sản xuất thường từ 4 - 11hl/hl bia, nhu
cầu tiêu thụ của mõi công đoạn là khác nhau, thông thường 2/3 lượng nước dung trong
qui trình công nghệ và 1/3 lượng nước còn lại sử dụng cho khâu vệ sinh thiết bị.
Đặc tính nước thải của các nhà máy bia là giàu các hợp chất hữu cơ như tinh bột,
xenluloza, các loại đường, axit, các hợp chất photpho, nitơ…Các chất này sẽ được oxi
hoá bởi vi sinh vật, tạo ra sản phẩm cuối là CO
2
, H
2
O, NH
3
và sảo phảm trung gian là
rượu, aldehit, axit…Đây là nguồn gây ô nhiễm cao nếu thải trực tiếp ra môi trường
Lưu lượng và đặc tính dòng nước thải trong công nghệ sản xuất bia còn biến đổi theo
qui mô, sản lượng và mùa sản xuất. Tại Việt Nam, để sản xuất 1000 lít bia, sẽ thải ra
khoảng 2kg chất rắn lơ lửng, 10kg BOD5, pH dao động trong khoảng 5,8 - 8. Cá biệt,
tại một số địa phương, hàm lượng chất ô nhiễm ở mức cao: BOD5 1700-2700mg/l;
COD 3500-4000mg/l, SS 250-350mg/l, PO43-20-40mg/lNH
3
12-15mg/l. Ngoài ra,
4
trong bã bia còn chứa một lượng lớn chất hữu cơ, khi lẫn vào nước thải sẽ gây ra ô
nhiễm ở nức độ cao. Vì vậy các loại nước thải này cần phải được xử lý trước khi xả ra
nguồn nước tiếp nhận không chỉ nâng cao chất lượng sản xuất kinh doanh của các
công ty phải luôn coi trọng công tác vệ sinh môi trường. Nhất là hệ thống xử lý nước
thải. Tuy nhiên vẫn không thể đáp ứng được yêu cầu và tiêu chuẩn qui định. Trước
thực trạng nước thải trong sản xuất ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ công nhân và đời
sống nhân dân khu vực chung quanh ta cần có các biện pháp sau:
II.1.2. BIỆN PHÁP XỬ LÝ:
Có nhiều phương pháp ứng dụng xử lý nước thải rượu, bia như: sử dụng màng
lọc, phương pháp hoá học, phương pháp sinh học…Trong các phương pháp trên, thì
phương pháp xử lý bằng sinh học cho hiệu quả tối ưu và được sử dụng rộng rãi nhất.
Phương pháp này dựa trên cơ sở sử dụng hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ các
chất hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước thải. Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và
một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Trong quá trình phát
triển, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên
sinh khối chúng được tăng lên. Qúa trình phân huỷ các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi
là quá trình oxi hoá sinh hoá.
Qúa trình xử lý nước thải có thể chia làm 2 quá trình chính là phân huỷ kị khí và
hiếu khí
• Qúa trình phân huỷ kị khí :là quá trình phân huỷ các chất hữu cơ dưới tác
dụng của vi sinh vật kị khí trong điều kiện không có oxi. Phương trình cơ bản của quá
trình phân huỷ kị khí:
Sau khi qua bể kị khí thì còn khoảng 10 - 20% các chất hữu cơ chưa bị phân huỷ và
tiép tục được phân huỷ tiếp, bởi hệ hiếu khí. Hệ thống hai máy thổi khí và phân tán khí
5
được sử dụng để cung cấp oxi cho quá trình xử lý hiếu khí. Lượng oxi đưa vào phụ
thuộc vào lương oxi hoà tan trong nước (DO)
• Qúa trình phân huỷ hiếu khí :thực chât đây là quá trình phân huỷ các chat
hữu cơ dưới tác dụng các vi sinh vật hiếu khí khi có sự tham gia của oxi. Phương trình
cơ bản của quá trình phân huỷ hiếu khí là:
Mỗi phương pháp xử lý đều có các ưu và nhược điểm khác nhau. Đối với các
phương pháp xử lý kị khí yêu cầu ích diện tích, có khả năng tạo ra năng lượng dưới
dạng khí sinh học biogá, khả năng tạu bùn chỉ bằng 10% so với hệ thống xử lý hiéu
khí,chi phí vận hành thấp. Tuy nhiên, xử lý kị khí không thể khử triệt để 100%, không
xử lý được nitơ và photpho; trong khi đó phương pháp xử lý hiếu khí có khả năng xử
lý triệt để, xử lý được nitơ và photpho, nhưng lại cần thể tích lớn, sinh nhiều bùn, tiêu
tốn nhiều năng lượng cho sục khí và chi phí vận hành cao. Dựa trên tính hiệu quả xử lý
và kinh tế của các phương pháp, đã đưa ra sơ đồ xử lý nước thải với sự kết hợp cả hai
phương pháp xử lý kị khí và hiếu khí
SƠ ĐỒ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
•Bể gom : để tận dụng hết thể tích của bể cân bằng và giảm thiểu hoá chất
sử dụng cho quá trình điều chỉnh pH trước khi đưa nước thải vào hệ thỗngử lý kị
6
khí, hệ thống xử lý đã chọn phương án dung bể gom thu nước thải từ nhà máy
về sau đó dung bơm bơm lên bể cân bằng, bể khuấy
•Bể cân bằng : để trung hoà cân băng nước thải trước khi nước đi vào hệ
thống xử lý kị khí. Để lắng cặn và rác trong dòng nước thải trước khi đi vào xử
lý
•Bể khuấy : để điều chỉnh độ pH của nước thải trước khi đưa vào hệ
thống xử lý kị khí. Tại đây, nước hải được điều chỉnh sao cho pH nằm trong
khoảng 6,8 - 7,2
•Bể kị khí : là bể có tác dụng chủ yếu để phân huỷ các chất hữu cơ có
trong nước thải. Hiệu sử lý có thể đạt đến 80 - 90%
•Bể hiếu khí : là bể dung để phân huỷ phần còn lại các chất hữu cơ có
trong nươc thải sau khi đã phân huỷ kị khí. Thường nước thải sau khi đi qua bể
phân huỷ kị khí thì các chất hữu cơ trong nước thải chỉ có thể bị phân huỷ tối đa
là 90%
•Bể lắng : sau khi phân huỷ hiếu khí thì bùn hoạt tính sinh ra lớn, để tách
bùn ra khỏi nước thải thì một hệ thống lắng là cần thiết. Sau khi lắng tách bùn
hoạt tính, nước thải đạt tiêu chuẩn để thải ra môi trường
THUYẾT MINH SƠ BỘ QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Dòng nước thải từ nhà máy được đưa qua thiết bị lọc rác trước khi thu gom vào
bể gom. Đây là bước loại bỏ tạp vật có lẫn trong nước thải của nhà máy có thể gây ra
sự cố trong quá trình vận hành hệ thống như làm tắc máy bơm, đường ống hoặc kênh
dẫn. Từ bể gom, nước thải được vào bể cân bằng và bể khuấy. Hệ thống bể cân bằng-
bể khuấy có tác dụng điềt hoà lưu lượng và ổn định độ pH dòng nước thải đưa vào hệ
thống kị khí. Điều hoà lưu lượng được thực hiện nhờ có hệ thống bơm từ bể cân bằng
sang bể khuấy. Ổn định pH được thực hiện bằng hệ thống bổ sung xút và axit và các
mô tơ khuấy. Sau khi được ổn định độ pH, nước thải được bơm sang bể kị khí UASB
(xử lý kị khí bằng phương pháp dòng chảy ngược). Qúa trình xử lý tại bể kị khí có thể
làm sạch được tới 80 - 90% các chất gây ô nhiễm. Tại bể kị khí phần lớn các chất hữu
cơ được phân huỷ. Sau khi qua bể kị khí thì còn khoảng 10 - 20% cácchất hữu cơ chưa
bị phân huỷ và tiếp tục được phân huỷ tiếp bởi hệ hiếu khí. Hệ thống hai máy thổi khí
và các hệ thống phân tán khí được sử dụng để cung cấp khí oxi cho quá trình xử lý
7
hiếu khí. Lượng oxi đua vào trong quá trình hiếu khí phụ thuộc vào lượng oxi hoà tan
trong nước (DO). Tại bể lắng bùn, hoạt tính sẽ được lắng xuống đáy bể nhờ tác dụng
của trong lực. Phần nước trong sẽ chảy tràn sang bể lắng. Một phần bùn được đưa
quay trở lại bể hiếu khí đầu tiên để bảo đảm lượng vi sinh cần thiết cho quá trình xử lý
hiếu khí. Phần bùn dư tách ra được đưa về hệ thống xử lý bùn. Bể lắng có thể tích thiết
kế đủ lớn để nước được lưu trong đó vài giờ đtr thời gian cho quá trình lắng. Trước khi
vào bể lắng, nước được bổ sung polymer để tạo kết bong, tăng khả năng lắng. Nước
sau bể lắng sẽ thoát ra ao sinh học, kết thúc chu trình công nghệ
II.1.3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC
THẢI TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI:
Phương pháp xử lý thiếu khí ít được quan tâm do thời gian xử lý kéo dài, chỉ
thích hợp vowis những nơi có diện tích ao hồ rộng. Phương pháp xử lý hiếu khí ược áp
dụng nhiều hơn, chủ yếu là hiếu khí tăng cường (aeroten), có ưu điểm là hiệu xuất xử
lý cao,thời gian xử lý ngắn. Nhưng phương pháp xử lý hiếu khí tăng cường có nhược
điểm là: kinh phí xử lý cao do phải dung điện cho các máy bơm và máy thổi khí,
không có khả năng xử lý nước thải bị ô nhiễm cao, và tạo ra lượng bùn thải khá lớn,
tính ổn định của hệ thống thường không cao. Phương pháp xử lý kị khí được áp dụng
khá rộng rãi, chủ yếu là phương pháp UASB và UASB cải tiến, có ưu điểm vựot trội
so với phương pháp xử lý hiếu khí tăng cường là chi phí thấp, có khả năng xử lý nước
thải có mức độ ô nhiễm cao, tạo ít bùn thải. Đây là một trong những ví dụ cho thấy
một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu sất chất lượng nước thải trong hệ thống xử lý nước
thải theo phương pháp đệm bùn kị khí dòng chảy ngược có chất mang (UASB) cải tiến
II.1.4. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
1. Đối tượng : dung nước thải thu gom được từ xưởng sản
xuất bia-viện công nghệ thực phẩm. Bể chứa thải có dung tích 70m3, xây
ngầm dưới đất
2. Phương pháp nghiên cứu : xác định COD bằng phương
pháp K
2
Cr
2
O
7
(ISO 8245:1987(E)); BOD5 thông qua DO(ISO 8245:1987(E));
TS bằng phương pháp sấy đến trọng lượng không đổi; SS bằng phương pháp
lọc qua giấy lọc và sấy khô đến trọng lượng không đổi; pH bằng máy đo pH
Hanna
8
II.1.5. Kết quả và bàn luận
II.1.5.1. Đánh giá mức độ ô nhiễm nước thải sản xuất bia
Để tiến hành khảo sát mức độ ô nhiễm của nước thải sản xuất bia tại xưởng thực
nghiệm và chuyển giao công nghệ -viện công nghệ thực phẩm. Các mẫu được lấy tại
thời điểm khác nhau trong năm. Kết quả nghiên cứu cho thấy mức độ ô nhiễm của
nước thải sản xuất bia rất đặc trưng cho sản phẩm thời vụ. Ở thời điểm tháng 2, mức
độ ô nhiễm thấp nhất trong năm, điều này phù hợp với thực tế sản xuất, vì có thời gian
nghỉ tết nguyên đán và nghỉ bảo dưởng hệ thống, đồng thời tại thời điểm này, thời gian
lưu thuỷ lực cũng cao hơn, vi sinh vật kị khí axit hoạt động làm pH giảm xuống.Thời
điểm tháng 6 đến tháng 8, thời tiết mùa hè oi bức, nhu cầu tiêu thụ bia hơi tăng, dây
chuyền sản xuất bia hoạt động với công suất cao nhất trong năm , nước thải hầu như
không lưu trong bể chứa mà được xử lý ngay. Đây cũng là thời điểm nước thải có độ ô
nhiễm cao nhất trong năm
II.1.5.2. Ảnh hưởng của độ pH đến quá trình xử lý nứoc thải:
Trong xử lý kị khí, giá trị pH của môi trường ảnh hưởng rất lớn đến quá trình
hoạt động, sinh sản và phát triển của vi sinh vật. Đối với từng nhóm, từng loài vi sinh
vật, có một khoảng pH tối ưu. Trong xử lý kị khí sinh mêtan thì có 2 nhóm thực hiện:
nhóm vi sinh vật thực hiện quá trình axit hoá làm cho giá trị pH môi trường giảm
đi.Khi độ pH xuống thấp thì quá trình axit hoá chậm lại; nhóm thứ 2 thực hiện quá
trình mêtan hoá phát triển tốt ở giá trị pH gần trung tính hoặc trung tính. Kết quả là pH
là một trong những yếu tố quan trọng để quyết định đến những quá trình xử lý nước
thải với pH=7, hiệu suất xử lý đạt giá trị cao nhất (88,3%). Hiệu suất xử lý thấp nhất
khi pH=6 (63,8%).Ở pH kiềm tính, vi sinh vật ít chịu ảnh hưởng hơn so với pH axit. Ở
giá trị pH axit, VSV hoạt động kém hiệu quả hơn do các VSV sinh axit bị ức chế mạnh
hơn trong môi trường axit so với trong môi trường kiềm và ở giá trị kiềm nhẹ, nhóm vi
khuẩn sinh mêtan cũng ít bị ảnh hưởng hơn so với ở giá trị pH axit
II.1.5.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình sử lý nước thải:
Xử lý nước thải trong điều kiện kị khí do quần thể VSV hoạt động, mỗi chủng
nhóm VSV sẽ sinh trưởng và phát triển ở miền nhiệt độ thích hợp. Nhiệt độ tối ưu cho
quần thể VSV sinh mêtan là khoảng 35 - 55
o
C, dưới 10
o
C, các chủng này hoạt động rất
kém. Thí nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình xử lý được thực hiện trên hệ
9
thống xử lý nước thải 25m
3
/ngày đêm. Viêc điều chỉnh chính xác nhiệt độ là rất khó
khăn.Vì vậy đề tài đã nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ theo 2 khoảng nhiệt độ đặc
trưng cho 2 mùa: mùa hè và mùa đông. Kết quả cho thấy: mùa hè với nhiệt độ cao các
VSV hoạt động mạnh hơn do đó quá trình xử lý cũng tốt hơn. Về mùa đông, nhiệt độ
giảm xuống thấp, các VSV bị ức chế hoạt động do đó hiệu suất xử lý thấp (78,3%)
hơn nhiều so với mùa hè (92,8%). Như vậy trong hệ thống xử lý nước thải công suất
lớn, có thể tận dụng khí mêtan để gia nhiệt dòng nước thải đầu vào, làm tăng nhiệt độ
môi trường vào mùa đông, hiệu quả xử lý của hệ thống cũng tốt hơn, trong khoảng
nhiệt độ 40 - 55
o
C, hiệu quả xử lý sẽ cao hơn rất nhiều so với nhiệt độ thườn
II.1.5.4. Ảnh hưởng của tải trọng chất hữu cơ đến quá trình xử lý nước thải :
Nghiên cứu ảnh hưởng của tải trọng chất hữu cơ đến quá trình xử lý nước thải có
ý nghĩa rất quan trọng nhằm xác định được khả năng xử lý của hệ thống. Kết quả: khi
hàm lượng chất hữu cơ tăng cao thì hiệu suất xử lý cũng tăng theo. Đối với nước thải
có độ ô nhiễm COD khoảng 7000-5000mg/l thì hiệu suất xử lý đạt gần 90%, và hiệu
suất xử lý giảm dần khi COD đầu vào giảm dần
II.1.5.5. Ảnh hưởng của thời gian lưu thuỷ lực đến quá trình xử lý nước thải
Thời gian lưu thuỷ lực là một trong những yếu tố quan trọng quýêt định tớihiệu
suất xử lý của hệ thống. Nếu thời gian lưu thuỷ lực ngắn, hiệu suất xử lý sẽ thấp và
ngược lại. Tuy nhiên nếu kéo dài thời gian xử lý thì chi phí đầu tư ban đầu của hệ
thống sẽ lớn. Kết quả cho thấy thơig gian xử lý cang lâu thì hiệu suất xử lý càng cao
II.1.5.6. Ảnh hưởng của Cloramin B và nước Jave đến quá trình xử lý nước
thải
Trong ngành chế biến thực phẩm nói chung và ngành sản xuất bia nói
riêng,thường phải sử dụng một số chất sát trùng để vô trùng các dụng cụ, nhằm đảm
bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Trong sản xuất bia, thường dung NaOH , Cloramin B
và nước Javen để tẩy trùng. Đối với các hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp
sinh học, các chất sát trùng có ảnh hưởng không tốt đến hoạt động của VSV và do đó
làm giảm hiệu suất xử lý. Kết quả của quá trình nghiên cứu cho thấy nồng độ
Cloramin B tỉ lệ thuận với hiệu suất xử lý. Nồng độ Cloramin B từ, 01 - 0,02mg/l cho
hiệu quả xử lý thấp, nhưng có thể chấp nhận được. Khi nồng độ tăng lên ỳư 0,03
-0,04mg/l thì hiệu suất giảm đi nhiều. Khi nồng độ Cloramin B tăng lên đến 0,05mg/l
10
thì hiệu suất không giảm mà còn tăng nhẹ các chỉ tiêu. Điều đó có thể giải thích là do
khi nồng độ Cloramin B trong nước thải đạt 0,05mg/l thì các VSV trong hệ thống xử
lý nước thải bị ức chế hoàn toàn, thối rữa tạo thành dạng keo trong nước làm cho COD
và SS tăng lên. Như vậy không ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý của hệ thống thì nồng
độ Cloramin B không nên vượt quá 0,02mg/l. Javen có tính sát trùng rất mạnh, mạnh
hơn khoảng 10 lần so với Cloramin B. Do đó để không ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý
nước thải cần phải loại bỏ Javen ra khỏi hệ thống. Trong trường hợp không loại bỏ
được hết thì nồng độ tối đa cho phép là 0,001mg/l
II.1.6. KẾT QUẢ:
Nước thải của ngành sản xuất bia gây ô nhễm môi trường nghiêm trọng, cần phải
được xử lý trước khi thải ra môi trường.Có thể xử lý loại nước thải này bằng phương
pháp sinh học, đặc biệt là phương pháp kị khí. Trong hệ thống UASB cải tiến(có chất
mang), điều kiện tốt nhất cho hệ thống là độ pH=7, nhiệt độ từ 35-45
o
C, thời gian lưu
6 giờ, mức độ ô nhiễm càng cao thì hiệu suất xử lý càng cao, với
COD=7200mg/l;BOD5=4500mg/l; TS=6000mg/l; SS=3170mg/l thì hiệu suất có thể
đạt 90%. Các chất sát trùng có ảnh hưởng mạnh tới hiệu suất xử lý của hệ thống, đặc
biệt là Javen.
II.2. PHAN THỊ THANH HẰNG:
Hiện nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, môi trường sống của con
người ngày càng bị đe doạ nghiêm trọng. Các chất thải từ các nhà may, xí nghiệp…đã
phá vỡ tầng ozon, làm ô nhiễm nguồn nước , làm mất cân bằng sinh thái trên trái đất.
Đặc biệt là nguồn nước và không khí ngày càng ô nhiễm, trong khi nhu cầu về nguồn
nước sạch cho cuộc sống cùa con người ngày càng tăng lên. Vì vậy việc xử lí nguồn
nước thải đang là vấn đề cấp bách. Và nguồn nước thải trong ngành sản xuất thực
phẩm ở nước ta cũng đang cần được xử lí kịp thời.
Thực trạng nước thải ngành sản xuất thực phẩm:
Hiện nay nước thải ngành sản xuất thực phẩm đang là vấn đề đáng quan tâm.
Lượng nước thải ngành sản xuất thải ra ngày một nhiều, nhưng việc xử lí nguồn nước
thải ra vẫn chưa được giải quyết tốt, và lượng nước thải đó đã làm ô nhiễm môi trường
nước, môi trường sinh thai và sinh hoạt của con người. Điển hình là trong công nghệ
sản xuất bia:
11
*Công ty Cổ phần bia Hà Nội - Quảng Bình (Tổng Công ty Bia - Rượu - Nước
giải khát Hà Nội) trước đây là Công ty bia rượu Quảng Bình đi vào sản xuất từ năm
1992, được xây dựng trên địa bàn tiểu khu 13, phường Bắc Lý, thành phố Đồng Hới,
tỉnh Quảng Bình với tổng diện tích là 22.000m
2
. Lưu lượng nước thải của nhà máy là
6.300m
3
/tháng được xả vào hồ chứa ngay trước mặt công ty, bên đường quốc lộ 1A.
Vì trong nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao nên bốc mùi hôi gây ô nhiễm môi
trường, ảnh hưởng nặng nề đến đời sống của hàng chục hộ dân thuộc xã Lộc Ninh và
tiểu khu 13, tiểu khu 14 phường Bắc Lý, TP.Đồng Hới xung quanh khu vực nhà máy
bia. Ông Nguyễn Dinh Dưỡng, thôn Lộc Đại, xã Lộc Ninh, TP.Đồng Hới (bên cạnh
nhà máy bia) cho biết: “Tình trạng ô nhiễm này đã kéo dài nhiều năm, mùi hôi từ hồ
chứa nước thải của nhà máy bia bốc lên thật kinh khủng. Chúng tôi chịu lâu thành
quen còn người qua đường thì bịt mũi và chạy thật nhanh. Trước đây có khi nước thải
tràn hồ chảy cả vào nhiều nhà dân bên cạnh. Khi trời mưa, mùi hôi bốc lên cả vùng
không chịu nổi”
vietnamnet.vn/xahoi/2007/04/686891/ - 22k - Similar pages
* Nhà máy bia Sài Gòn 31 năm gây ô nhiễm: Công ty được đã duy trì sản xuất
từ năm 1977. Từ đó đến nay, nhà máy vẫn chưa có hệ thống xử lý nước thải và khí
thải. Toàn bộ nước thải và khí thải được thải trực tiếp ra cống thoát nước thải của khu
dân cư. Còn kết quả phân tích nước thải phát sinh từ xưởng lên men (lấy tại hố ga gần
cổng số 2) có COD và BOD5 vượt tiêu chuẩn khoảng 3 lần, SS vượt gần 1 lần. Cá biệt
chất coliforms vượt tiêu chuẩn cho phép lên đến 18.600 lần. Tại xưởng nấu, nước thải
phát sinh có nồng độ COD và BOD5 vượt tiêu chuẩn lên đến hơn 9 lần, coliforms vượt
hơn 8 lần và SS là hơn 3 lần. Riêng về khí thải, theo kết quả phân tích chất lượng
không khí ngày 4-9-2008 do Phòng thí nghiệm công nghệ môi trường, Viện Môi
trường và Tài nguyên thực hiện, khí thải của Nhà máy Bia Sài Gòn cũng không đạt
tiêu chuẩn khí thải công nghiệp đối với bụi và các chất vô cơ. Khí thải phát sinh từ lò
hơi số 1 có SO
2
: 2.035 mg/m³ cao hơn tiêu chuẩn cho phép là 1.500mg/m³; bụi: 418
mg/m³ (tiêu chuẩn 400 mg/m³). Còn tại lò hơi số 4 thì lượng SO2: 2.322 mg/m³ và bụi:
402 mg/m³.
((www.baovietnam.vn/xa-hoi/105069/18/Nha-may-Bia-Sai-Gon-31-nam-gay-o-
12
Để hiểu rõ hơn về chất lượng nước thải và phương pháp xử lí nước thải của ngành sản
xuất bia thì ta đi vào tìm hiểu qui trình sản xúât bia
13
II.2.1.Giới thiệu chung về công nghệ sản xuất bia:
a. Thành phần bia:
Gồm có 80-90% nước; 1,5-7% cồn; 3-10% chất hòa tan; 0,3-0,4%CO2. Chất hòa tan
chủ yếu là hydratcacbon (dextrin, malltoza, glucoza ), các protein và sản phẩm thủy
phân của nó (albuloza, pepton, các acid amin).
b Nguyên liệu chính:
Đại mạch; nguyên liệu thay thế như gạo , lúa mì, ngô, ;hoa Houblon; men và
nước.Nước: là nguyên liệu sản xuất bia, có vai trò quan trọng và có ảnh hưởng lớn đến
chất lượng của bia đặc biệt là hương vị. Nước dùng trong sản xuất bia là nước mềm,
không chứa Fe, và nước phải được khử trùng trước khi đưa vào nấu , đường hóa.
II.2. 2. Quy trình sản xuất bia:
Hình 2: Sơ đồ quy trình sản xuất bia.
14
15
* Các thông s ố kỹ thuật của malt dùng sản xuất bia
Các chỉ tiêu kỹ thuật Giá trị phải đạt được
Màu sắc Malt vàng phải có màu vàng rơm ,sáng. Malt đen phải
có màu hơi sẫm hơn,kích thước và hình dạng phải gần
giống như hạt đại mạch không biến dạng màu vỏ sáng
Mùi Malt phải có mùi đặc trưng (giống như mùi rạ tươi)
không có mùi mốc,chua ,úng hoặc xuất hiên mùi lạ…
Vị Nhai thử có vị ngọt nhẹ, không có vị đắng khó chịu
Độ tinh khiết Không lẫn tạp chất sạn,rơm rác,tạp chất lạ. Nếu có thì
mức độ cho phép phải nhỏ hon 1%
Độ cứng Hạt cần phải xốp,dòn, không chai cứng
Độ thủy tinh Hạt xốp, không cá độ thủy tinh lớp ngoài hay tâm hạt
Khả năng nảy mầm không còn nảy mầm trong điều kiện vô trùng,nếu co
1thi mức độ cho phép nhỏ hơn 5%
Độ ẩm Nhỏ hơn 5%, vì nếu độ ẩm quá lớn thì xảy ra không
mịn và dính vào rulo làm hư máy móc thiết bị
Chỉ tiêu qua màng rây 90% trên sàng có sẵn kích thước lỗ 2,5mm, 99% trên
sàng có kích thước lỗ 2,2mm
Trọng lượng hạt Xấp xỉ từ (40-45)g/1000 hạt
Dung trọng Từ ( 500-530)g/lít
Hoạt lực của malt Từ (280-350) độ Windish Kolbach
Độ hòa tan Khoảng (76-78)%
Tỉ lệ nghiền mịn /thô Khoảng 2,5
Thời gian đường hóa Khoảng từ (10-20) phút ở điều kiện 70*C
Thành phần hóa học tính theo % chất khô
Tinh bột 58
Saccaroza 5
Đường khử 4
Celluloza 6
Đạm chung 10
Đạm hòa tan Từ 3-4
Chất béo 2,5
Chất khoáng 2,5
* Các chỉ tiêu hóa lý của nước dùng trong công nghệ sản xuất bia
Các chỉ tiêu hóa lý Khoảng cho phép
Màu sắc Sạch,trong,sáng, có ít chất nữu cơ,nitrat, nitric, không
16
có amoniac
Mùi Không chúc chất gây mùi như sunfuahydro, khí Clo,
amoniac và phải tinh khiết, không màu
Vị Tuyệt đối không có vị lạ, nhất là vị mặn hàm lượng
NaCl có trong nước cho phép 80-100mg/lit
Độ Ph Cho phép nằm trong khoảng 6,8-7,3
Độ cứng chung (độ cứng
vĩnh cửu+ đô cứng tạm
thời)
Độ cứng chung cho phép khoảng 8-12 độ (<4,2 mili,
đương lượngcua3 các muối tạo ra độ cứng)
Hàm lượng Fe Cho phép <0,3mg/lít
NH3 và muối NO2-1;
NO3-1
Không có
Hàm lượng chất khô Đó là hàm lượng các chất cặn còn lại sau khi đun bốc
hơi cạn hết nước và sấy khô ở 105*C đến khối lượng
không đổi. Nước uống bình thường hàm lượng chất
khô khoảng 1000mg/lít. Nước sử dụng cho sản xuất
bia cho phép thải<600mg/lít.
Hàm lượng các kim loại
nặng
Tuyệt đối không có
17
* Tiêu chuẩn của hoa houblon dùng để nấu bia:
Các tiêu chuẩn Hàm lượng(% tính theo chất khô)
Hàm ẩm 12,5
Chất xơ 13,3
Các chất chứa Nitơ 17,5
Ester 0,4
Các chất đắng gồm gumulon,lupulon 18,3
Tannin(polyphenol) 3,2
Các chất trích ly không chúa Nitơ 27,5
Tinh dầu 0,3-0,7
Trong công nghệ sản xuất bia, nước được dùng vào các mục đích:
-Làm nguyên liệu pha trộn theo tỉ lệ nhất định để nghiền ướt malt và gạo và bổ sung
tiếp trong quá trình nấu – đường hóa.
-Sản xuất hơi nước dùng cho quá trình nấu – đường hóa, nấu hoa, thanh trùng.
-Một lượng nước lớn dùng trong quá trình rửa chai, lon, thiết bị máy móc và sàn thao.
Ph ươ ng pháp xử lí n ư ớc:
* MÔ HÌNH XỬ LÝ KỴ KHÍ TỐC ĐỘ CAO VÀ ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
NCS. TÔN THẤT LÃNG
Trường Cán Bộ Khí Tượng Thuỷ Văn TP. HCM
II.2.2.1. Tổng quan về xử lý kỵ khí.
Xử lý nước thải bằng phương pháp kỵ khí (anaerobic) tuy chỉ mới xuất hiện vào nửa
cuối của thế kỷ 21 nhưng đã trở thành một công nghệ có nhiều ưu điểm hơn công nghệ
xử lý sinh học hiếu khí (aerobic). Ở nhiều nước, nó đã trở thành một hệ thống xử lý
được áp dụng rộng rãi. So với hệ thống xử lý hiếu khí, nó có nhiều ưu điểm như sau:
Hệ thống xử lý kỵ khí tiêu thụ rất ít năng lượng trong quá trình vận hành. Trong
trường hợp nước thải được xử lý ở nhiệt độ từ 25-35
o
C thì năng lượng yêu cầu trong
khoảng từ 0.05-0.1 kWh/m
3
nước thải (0.18-0.36 MJ/m
3
) (Lettinga và ctv., 1998). Đó
là năng lượng cung cấp cho máy bơm để bơm nước thải từ công trình đơn vị này đến
công trình đơn vị khác hoặc để bơm tuần hoàn nước thải.
18
Hệ thống xử lý kỵ khí là một hệ thống sản sinh ra năng lượng, vì trong quá trình
phân hủy kỵ khí những hợp chất hữu cơ bị phân hủy sẽ chuyển thành khí methane.
Mức độ sinh khí methane phụ thuộc vào tốc độ phân hủy COD đầu vào.
Sự hình thành bùn trong quá trình xử lý kỵ khí thì thấp hơn nhiều bùn được tạo
ra trong quá trình hiếu khí, dẫn đến việc giảm chi phí xử lý bùn thải. Lượng bùn thải
trong quá trình xử lý kỵ khí còn được giảm thấp nếu giảm nồng độ phốtphát trong
nước thải. Lượng bùn kỵ khí này dễ ổn định hơn và quá trình khử nước thực hiện cũng
dễ hơn so với bùn hiếu khí.
Yêu cầu về dinh dưỡng (N, P) của hệ thống xử lý kỵ khí thấp hơn hệ thống xử
lý hiếu khí do sự tăng trưởng và sinh sản của vi sinh vật kỵ khí thấp hơn vi sinh vật
hiếu khí.
Có khả năng chịu được tải trọng cao: những hệ thống kỵ khí hiện nay có thể xử
lý với hiệu suất từ 85-90% COD với tải trọng hữu cơ đầu vào khoảng 30g
COD/L/ngày ở 30
o
C và 50g COD/L/ngày ở nhiệt độ 40
o
C với nước thải với nồng độ
chất hữu cơ trung bình. Đối với những nước thải có thành phần phức tạp khác (không
tan, khó phân huỷ sinh học, có độc tính v.v.), tải trọng hữu cơ có thể giảm hơn nhưng
vẫn cao hơn nhiều so với hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí.
Một ưu điểm khác của hệ thống kị khí là bùn kỵ khí có thể bảo quản trong một
thời gian dài (hơn 1 năm) mà không cần nuôi dưỡng bằng dưỡng chất. Hoạt tính của
bùn vẫn giữ nguyên khi bùn được giữ ở nhiệt độ nhỏ hơn 15
o
C. Do đó, có thể sử dụng
lượng bùn dư của hệ thống này làm nhân cho hệ thống khác và giảm thời gian vận
hành hệ thống.
Vốn đầu tư để xây dựng hệ thống xử lý kỵ khí không nhiều, diện tích sử dụng
cho hệ thống nhỏ, và thời gian sử dụng dài hơn hệ thống hiếu khí là những ưu điểm
nổi bậc của hệ thống kỵ khí.
Bên cạnh những ưu điểm, hệ thống xử lý kỵ khí còn một số khuyết điểm như sau:
Vi khuẩn tạo khí mêtan có độ nhạy cao với một số chất hóa học nhất định, ví dụ
những chất hydrocarbon có nguồn gốc halogen, một số hợp chất hữu cơ có Nitơ, CN
-
và ion tự do của kim loại nặng. Trong một số trường hợp những chất này biểu thị độc
tính, hoặc làm cản trở sự sinh trưởng, phát triển của những vi khuẩn tạo khí mêtan.
19
Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu gần đây cho thấy rằng những vi khuẩn kỵ khí có thể thích
nghi một số chất hóa học và có thể phân hủy chúng.
Giai đoạn khởi động của hệ thống kỵ khí thường mất nhiều thời gian (6-12
tuần) bởi vì sự tăng trưởng chậm của vi khuẩn kỵ khí.
Khi xử lý nước thải có hợp chất chứa sunfur, quá trình xử lý kỵ khí thường tạo
thành khí H
2
S với mùi hôi khó chịu. Lượng khí này có thể thải ra môi trường cùng
dòng thải với những hệ thống xử lý kị khí có thiết kế chưa đạt. Đối với những hệ thống
xử lý kỵ khí hoàn chỉnh, luôn kèm theo hệ thống thu hồi khí sinh học, và xử lý khí H
2
S
trong dòng thải.
Bản chất hóa học và vi sinh học của qúa trình phân hủy kỵ khí rất phức tạp. Do
đó, còn thiếu những chuyên gia có khả năng thiết kế và vận hành hệ thống một cách có
hiệu quả nên có nhiều hệ thống đã xây dựng nhưng hiệu suất xử lý thấp.
Hầu hết tất cả các dạng nước thải công nghiệp, với nồng độ chất độc hại không quá
cao, thì hệ thống xử lý kỵ khí đều có thể sử dụng để xử lý. Những nghiên cứu gần đây
cho thấy rằng hệ thống kỵ khí có thể hoạt động tốt trong điều kiện nước thải có nồng
độ rất thấp (COD < 100 mg/L), ngay ở cả những nhiệt độ rất thấp (psychrophilic)
(<4
o
C) hay ở điều kiện nhiệt độ cao (thermophilic), với nhiều loại nước thải khác nhau
như nước thải giấy, nước thải dệt nhuộm, nước thải cao su v.v…
Hệ thống còn có hiệu suất xử lý cao đối với nước thải sinh hoạt và nước thải từ các
cống rãnh, với nhiều nhà máy hoàn chỉnh đã được lắp đặt tại vùng nhiệt đới, á nhiệt
đới và ở vùng vỉ độ trung bình (Ấn Độ, Trung Quốc, Colômbia, Brazin v.v… ).
Hệ thống xử lý kỵ khí còn được áp dụng để xử lý bùn (ví dụ như bùn cống rãnh và
phân thú vật): quá trình phân hủy kỵ khí đã áp dụng để ổn định bùn cống rãnh, phân
thú vật và sản sinh năng lượng.
II.2.2.2. Hệ thống xử lý kỵ khí tốc độ cao
Khác với hệ thống xử lý hiếu khí, trong hệ thống xử lý kỵ khí tải trọng tối đa
cho phép không tuỳ thuộc vào khả năng cung cấp khí của hệ thống mà phụ thuộc vào
các yếu tố sau đây:
Khả năng lưu giữ lượng bùn hoạt tính trong hệ thống khi hệ thống vận hành.
Nếu hệ thống có khả năng giữ được lượng bùn càng nhiều thì hệ thống có thể chịu
20
được tải trọng càng lớn. Vì thế cần thiết phải hình thành các hạt bùn có khả năng lắng
cao, khó bị trôi ra ngoài hệ thống.
Đủ thời gian tiếp xúc giữa bùn và nước thải;
Tốc độ các phản ứng cao và các cơ chất có khả năng đi vào sâu trong bùn nơi
có mật độ vi sinh cao;
Bùn hoạt tính có đủ thời gian thích nghi với các đặc tính của loại nước thải mà
nó xử lý;
Môi trường thích hợp để vi sinh vật trong hệ thống có khả năng phát triển tốt.
Từ khi hình hành, hệ thống xử lý kỵ khí đã có nhiều dạng khác nhau như lọc kỵ khí
với dòng nước thải đi từ dưới lên (Upflow Anaerobic Filter-UAF), hệ thống màng lọc
cố định với dòng từ trên xuống (Dowflow Stationary Fixed Film- DSFF), hệ thống xử
lý kỵ khí với dòng hướng lên qua một lớp bùn (Upflow Anaerobic Sludge Bed-
UASB), hệ thống sử dụng lớp bùn động (Anaerobic Fluidized Bed- AFB) v.v…. Tuy
có nhiều ưu điểm, nhưng những hệ thống xử lý kỵ khí này vẫn liên tục cải tiến để giảm
thời gian lưu nước trong hệ thống và gia tăng tốc độ xử lý. Vào năm 1983, hệ thống
xử lý tốc độ cao với lớp bùn hạt mở rộng (Expanded Granular Sludge Bed- EGSB)
được hình thành bởi giáo sư Lettinga và các cộng sự của ông. Lý do để hệ thống xử lý
kỵ khí tốc độ cao được nghiên cứu và áp dụng trong thực tế là:
Giảm được vốn đầu tư khi xây dựng hệ thống: với tốc độ xử lý cao sẽ làm giảm kích
thước của công trình khi phải xử lý một lưu lượng thải nhất định;
Giảm diện tích để xây dựng của hệ thống, phù hợp với những nhà máy có mặt bằng
nhỏ;
Hệ thống có độ ổn định cao ngay cả với những điều kiện hoạt động không thuận lợi.
Mô hình phòng thí nghiệm của hệ thống xử lý kỵ khí tốc độ cao được minh họa trong
Hình 1. Trong mô hình ta thấy, dòng nước thải đi vào hệ thống theo chiều từ dưới lên,
qua một lớp bùn hạt mở rộng, chứa những vi sinh vật kỵ khí để phân huỷ chất hữu cơ
chứa trong bùn thải. Với việc bơm trở lại một phần dòng ra (11), làm tốc độ dòng lên
của hệ thống có thể đạt trên 6 m/h, cao hơn nhiều so với tốc độ dòng lên từ 0.5 đến 1.5
m/h thường được áp dụng cho hệ thống UASB. Sự thay đổi này đem lại sự tiếp xúc
tốt hơn giữa nước thải và quần thể vi sinh vật chứa trong lớp bùn hạt và làm các chất
hữu cơ có thể thấm sâu vào lớp bùn hạt mà không cần sự xáo trộn cơ học. Do tốc độ
21
dòng lên cao có thể làm gia tăng sự rửa trôi bùn từ hệ thống. Sự rửa trôi bùn có thể
ngăn ngừa bằng chụp thu khí đặt ở đầu của hệ thống. Chụp thu khí hoạt động như một
thiết bị phân tách 3 pha: rắn, lỏng, và khí. Đây là một phần quan trọng của hệ thống
EGSB. Nó giúp cho hệ thống thu hồi được khí sinh học tạo ra trong quá trình phân huỷ
chất hữu cơ, ngăn ngừa bùn hạt trào ra ngoài hệ thống và giảm chất rắn lơ lửng trong
dòng ra sau xử lý.
II.2.2. 3. Ứng dụng của hệ thống xử lý kỵ khí tốc độ cao trong xử lý nước thải
Hệ thống xử lý kỵ khí EGSB có thể được sử dụng để xử lý nước thải có nồng độ ô
nhiễm hữu cơ thấp (COD < 1000mg/L), và nhiệt độ nước thải thấp ( từ 8- 12
o
C) với
hiệu suất xử lý khá cao (>90%). Kết quả xử lý của hệ thống EGSB với nước thải chứa
acid béo bay hơi (Volatile Fatty Acid- VFA), đường, nước thải bia, mạch nha ở các
điều kiện hoạt động khác nhau được trình bày trong Bảng 1.
22
Bảng 1: Kết quả xử lý nước thải của mô hình EGSB ở điều kiện nhiệt độ thấp
Cơ chất Thể tích
mô hình
xử lý (L)
Nồng độ
COD đầu
vào (g/L)
Tải trọng hữu cơ
(kgCOD/m
3
/ngày)
Nhiệt độ
(
o
C)
Thời gian
lưu (giờ)
Hiệu suất
xử lý COD
(%)
VFA 1 * 4 0.5-0.8 10-12 10-12 1.6-2.5 90
VFA 2 * 4 0.5-0.9 5-12 4-8 2-4 90
VFA 2 * 4 0.5-0.9 5 3 4 80
Sucrose+VF
A
2 * 4 0.5- 1.1 5-7 8 4 90
Bia 1 * 225 0.5- 0.8 12 20 1.5 80-85
Mạch nha 1 * 225 0.3-1.4 4-8 16 2.4 56
Mạch nha 1 * 225 0.3-1.4 9-15 20 1.5-2.4 66-72
Mạch nha 2 * 70 0.2-1.8 3-6 6 4.9 47
Mạch nha 2 * 70 0.2-1.8 3-12 10-15 3.5 67-78
Nguồn: Salih, R. (1998)
Bảng 2 cho thấy hệ thống EGSB có khả năng xử lý nhiều cơ chất khác nhau như acid
béo bay hơi, đường, bia, mạch nha với thời gian lưu nước từ 1.5-4.9giờ, hiệu suất xử
lý khá cao khi xử lý cơ chất VFA (90%).
Hệ thống EGSB còn được sử dụng để xử lý nước thải chứa ethanol ở nồng độ thấp.
Điều kiện vận hành và hiệu suất xử lý của mô hình được trình bày trong Bảng 2.
23
Bảng 2. Điều kiện vận hành và hiệu suất xử lý của hệ thống EGSB với nước thải chứa
ethanol ở nhiệt độ t = 30
o
C
Thời
gian
(ngày)
Thể tích
mô hình
xử lý
(L)
Nồng độ
COD đầu
vào (g/L)
Tải trọng hữu cơ
(kgCOD/m
3
/ngày)
Thời gian
lưu nước
(giờ)
Tải trọng bùn (g
COD/gVSS.ngày)
Hiệu suất
xử lý
COD (%)
0-18 2.5 641 8.1 1.9 0.81 92
19-26 2.5 613 14.7 1.0 1.47 76
27-43 2.5 675 32.4 0.5 3.24 73
44-67 2.5 196 4.7 1.0 0.47 97
68-76 2.5 154 7.4 0.5 0.74 89
Nguồn: Lourdinha, F. (1994)
Dựa vào Bảng 3, ta nhận thấy rằng với nồng độ nước thải đầu vào khá thấp (154- 641
mg COD/L), thời gian lưu nước ngắn (0.5-1.9 giờ), thì hiệu suất xử lý của mô hình đạt
trị số khá cao (89-97%) ứng với tải trọng hữu cơ ở mức trung bình (4,7-8,1
kgCOD/m
3
.day). Ở những tải trọng hữu cơ cao hơn thì hiệu suất xử lý giảm đi rõ rệt
(chỉ còn từ 73-76%).
Mô hình EGSB còn có nhiều hứa hẹn trong xử lý nước thải dệt nhuộm (Lãng,
2001). Với thời gian lưu khá ngắn, tải trọng hữu cơ khá cao nhưng hiệu suất xử lý
COD và thuốc nhuộm khá cao và ổn định (85-95%) (Bảng 3).
24
B ảng 3 . Khả năng xử lý của mô hình EGSB với nước thải dệt nhuộm ở nhiệt độ 30
o
C,
mô hình 4,3L.
Thời gian Thuốc
nhuộm
Thời gian
lưu
Tải trọng hữu cơ Hiệu suất (%)
(ngày) (mg/L) (giờ) (kg CODm
-
3
.ngày
-1
)
COD CH
4
-COD Thuốc
nhuộm
0-6 10 1.2 15.0-20.0 >95 75 90-95
7-28 20-25 1.2 15.0-20.0 >95 70-75 85-90
29-52 20-25 1.6 13,0-15.0 >95 75-80 88-90
53-63 40-60 1.6 14.0-15.0 >95 70-80 86-88
64-72 * 60-100 1.6 15,0-20,0 >95 60-70 90-95
(*) Bắt đầu thêm S
2-
II.2.2.4. Kết luận
Việc giảm giá thành của xử lý nước thải mà vẫn đảm bảo chất lượng xử lý là một mục
tiêu thúc đẩy các nhà công nghệ môi trường tìm kiếm những công nghệ mới. Ngày
nay, việc áp dụng các công nghệ sinh học trong xử nước thải đã có nhiều triển vọng,
đặc biệt xử lý kỵ khí có nhiều ưu điểm vượt trội so với xử lý hiếu khí. Xử lý kỵ khí tốc
độ cao là một công nghệ mới, đã áp dụng thành công với qui mô trong phòng thí
nghiệm tại nước ta, với các loại nước thải và nhiệt độ khác nhau. Nó làm tăng tải
lượng xử lý của hệ thống, giảm diện tích mặt bằng để xây dựng và giảm chi phí xây
dựng, vận hành hệ thống. Để áp dụng vào thực tế, cần tiến hành những mô hình với
qui mô pilot, tiến đến xây dựng những hệ thống xử lý qui mô nhỏ, trên cơ sở đó, rút ra
những kinh nghiệm thiết kế, xây dựng, và vận hành hệ thống, để biến hệ thống xử lý
này thành hiện thực tại nước ta.
www.dostbinhdinh.org.vn/HNKH7/T_luan52.htm - 119k - Similar pages
25