Xử ly nước thải cong nghiệp

Báo cáo môn học Xử lý nước thải công nghiệp

BÀI TẬP NHÓM MÔN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP.............................1
I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY TINH BỘT SẮN F..................................1
II. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN......................................................3
III. NHU CẦU SỬ DỤNG NƯỚC............................................................................5
IV. LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI...............................................................................6
Bảng 1. Tính chất nước thải rửa củ và nước thải công nghệ (giả định)......................6
Bảng 2. Với đặc trưng nước thải sinh hoạt thông thường thì nồng độ các chất ô
nhiễm thường nằm trong khoảng giới hạn như sau (giả định):..............................7
V. PHƯƠNG ÁN THU GOM....................................................................................8
VI. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ.........................................................................................9

BÀI TẬP NHÓM MÔN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN
TINH BỘT SẮN CÔNG SUẤT 100 TẤN/NGÀY.
DANH SÁCH NHÓM 8:
1. Nguyễn Văn Trung
2. La Lim Hùng
3. Hoàng Thành Lưỡng
4. Hồ Văn Cường
5. Phoumixay Sitthiphone
6. Nguyễn Thị Mỹ Linh

I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY TINH BỘT SẮN F
1.1. TÊN DỰ ÁN
Nhà máy chế biến tinh bột sắn công suất 100 tấn/ngày
1.2. CHỦ DỰ ÁN
- Chủ dự án: Công ty Cổ phần Tinh bột sắn A.
-

Địa chỉ liên hệ: Xã Quế Cường, huyện Quế Sơn, tỉnh Quảng Nam.

-

Điện thoại:

-

Giám đốc: Ông Lê Văn

0510.3886945

Fax: 0510.3886946.

1.3. QUY MÔ CÔNG SUẤT
- Công suất sản xuất: 100 tấn tinh bột thành phẩm/ngày.

Nhóm 8

Trang: 1


Báo cáo môn học Xử lý nước thải công nghiệp

Sản phẩm chính là tinh bột sắn; ngoài ra còn có các loại phụ phẩm là bã sắn
sấy khô sử dụng làm thức ăn gia súc; phân hữu cơ khoáng, phân hữu cơ.
Số lượng cán bộ và công nhân: 130 người.
1.4. NHU CẦU SỬ DỤNG NGUYÊN LIỆU
Nguyên liệu sản xuất tinh bột là sắn củ tươi được mua trên địa bàn tỉnh Quảng
Nam và các tỉnh thành lân cận thuộc khu vực miền Trung, Tây Nguyên.

- Lượng sắn tươi sử dụng: 400 tấn/ngày.

Nhóm 8

Trang: 2


Báo cáo môn học Xử lý nước thải công nghiệp

II. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN
2.1. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN
Sắn củ

Phễu nạp liệu
Sàn rung
Bãi chứa
Băng tải nghiêng 1
Lồng tách
rác

Lồng bóc vỏ
Nước rửa
Nước công
nghệ

Máy rửa củ 1, 2
Nước
thải
rửa
củ

Băng tải nghiêng 2

Máy chặt

Dịch
sữa

Máy mài
Mương thoát
Trích ly thô 1

Trích ly thô 2
Dịch
sữa
Trích ly thu hồi

Bể
lắng cát

Hồ sinh học

Bã
Trích ly tinh
Bã

Băng tải

Sàn cong

Mương
Oxy hóa
Bể yếm khí

Bãi chứa bã

Phân ly cao tốc 1

Phân ly cao tốc 2

Nước thải
công nghệ

Ly tâm tách nước
Băng tải bột ẩm

Nhóm 8

Trang: 3


Báo cáo môn học Xử lý nước thải công nghiệp

Không khí
nóng

Sấy khô

Khí thải, bột sót

Làm mát

Rây

Đóng gói

Ghi chú: Đường chỉ dẫn quy trình công nghệ;
Đường cung cấp nguyên liệu, nước, hóa chất đầu vào;
Đường chỉ dẫn dòng chất thải;
Đường chỉ dẫn dòng tuần hoàn.
Hình 1.1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất tinh bột tại nhà máy

2.2. THUYẾT MINH SƠ ĐỒ
- Công đoạn 1: Nạp liệu - bóc vỏ - rửa sạch
Nguyên liệu thu gom từ các nơi vận chuyển về nhà máy không quá 3 ngày tính
từ thời điểm thu hoạch. Sắn củ được đưa vào phễu nạp nguyên liệu có hệ
thống sàn rung để tách đất đá, cát sỏi và tạp chất khác; sau đó được băng
chuyền nghiêng 1 chuyển đến bộ phận lồng bóc vỏ để tách bỏ các tạp chất lần
cuối trước khi chuyển đến công đoạn cắt thái.
- Công đoạn 2: Thái nhỏ và mài
Củ sắn sau khi rửa sạch bằng vòi nước công nghệ được gạt vào băng tải
nghiêng 2 đi vào máy chặt củ, chặt xong nguyên liệu tự rơi vào 4 máy mài, tại
đây nước sạch được bơm vào và khuấy trộn tạo thành hỗn hợp bã - bột - nước
trước khi đi vào công đoạn 3.
- Công đoạn 3: Tách chiết xuất sữa bột và bã - phân ly cao tốc
+ Tách chiết xuất sữa bột và bã
Hỗn hợp bã - bột - nước sau khi mài được trộn đều và bơm vào hệ
thống thiết bị chiết tách gồm các bước sau:
+ Thiết bị tách chiết sơ bộ giai đoạn đầu nhằm tách bã và dịch sữa.
+ Bã sắn sau khi được tách ra ở giai đoạn đầu xong được hòa trộn với nước

và được bơm vào hệ thống chiết tách giai đoạn 2 để thu hồi thêm phần tinh
Nhóm 8

Trang: 4


Báo cáo môn học Xử lý nước thải công nghiệp

bột còn sót lại trong bã. Bã sau khi chiết tách được băng tải chuyển bã ra
ngoài đến khu vực chứa bã sắn.
+ Dịch sữa thu hồi từ các công đoạn chiết tách trên chuyển đến các bồn nhỏ
được hòa trộn với nước sau đó được bơm đến thiết bị chiết tách tinh để
loại bỏ các cặn bã nhỏ và thu hồi tinh bột đồng nhất.
Trong quá trình chiết tách và trích ly tinh bột, có bổ sung một lượng dung dịch
SO2 để tẩy trắng bột (dung dịch được cấp từ tháp SO2).
+ Trích ly
Dung dịch sữa bột trước khi bơm vào thiết bị trích ly thô số 1 được đưa qua
công đoạn tách cặn. Hỗn hợp cặn bã tại đây được đưa vào thiết bị trích ly thô
số 2, trích ly thu hồi để tách riêng phần bã thải và phần dịch sữa còn sót lại.
Riêng phần dịch sữa tại công đoạn trích ly thô số 1 tiếp tục đưa qua thiết bị
trích ly tinh và bộ phận sàn cong để tách tiếp phần bã mịn còn sót trong dịch
sữa. Sau đó dịch sữa được đưa vào phân ly bằng máy ly tâm cao tốc để tách
bớt lượng nước chứa nhựa mủ và cô đặc nồng độ tinh bột trong dịch sữa đạt
độ Be từ 17-20. Nước thải sau khi tách ra khỏi hỗn dịch từ công đoạn phân ly,
một phần được đưa trở lại để sử dụng tại công đoạn máy rửa củ 1 và 2, phần
nước còn lại (3/4 khối lượng) được đưa vào hệ thống xử lý nước thải chung
của Công ty.
- Công đoạn 4: Ly tâm tách nước
Dịch sữa sau khi tách nước được chuyển vào công đoạn ly tâm tách nước để
thu hồi bột ướt có hàm lượng ẩm từ 32-38 %.

- Công đoạn 5: Sấy tinh bột và đóng gói
Tinh bột ướt được chuyển đến thiết bị làm tơi để đưa vào thiết bị cung cấp
trước khi qua thiết bị ống sấy nhanh bằng khí nóng. Khí nóng được cấp từ hệ
thống khí xoáy nóng, bột sau khi sấy khô tập trung tại các xyclon nóng và nhờ
băng vít tải chuyển đế hệ thống làm mát bằng quạt hút (bằng không khí tự
nhiên sau khi được lọc sạch) và thu gom tại các xyclon làm nguội. Cuối cùng
chuyển đến sàn rây và đóng gói theo yêu cầu.

III. NHU CẦU SỬ DỤNG NƯỚC
3.1. NGUỒN CUNG CẤP NƯỚC
- Nước cấp sản xuất và nước phun chống bụi, tưới cây hiện được khai thác từ
sông G, nước sau khai thác được xử lý rồi đưa vào sử dụng.
-

Nước cấp sinh hoạt hiện được khai thác từ các giếng khoan tại chỗ.

3.2. NHU CẦU SỬ DỤNG
Các đối tượng sử dụng nước tại nhà máy gồm:
- Nước cấp sản xuất:
Qsx1 = 15 m3/tấn sản phẩm × 100 tấn/ngày.đ = 1.500 m3/ng.đ.
Nước cung cấp cho bóc vỏ, rửa củ, loại bỏ tạp chất, bùn đất: trung bình 446
m3/ngày đêm.
Nhóm 8

Trang: 5


Báo cáo môn học Xử lý nước thải công nghiệp

Nước cung cấp cho quá trình trích ly, phân ly trong phối trộn: trung bình 996

m3/ngày đêm.
- Nước tưới cây, phun chống bụi...: 8 m3/ng.đ.
- Nước cấp sinh hoạt:
Qsh1 = 100 lít/người.ng.đ × 130 người = 13 m3/ng.đ

IV. LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI
4.1 LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI
- Nước thải sản xuất:
-

Qsx1 = 15 m3/tấn sản phẩm x 100 tấn/ngày.đ = 1.500 m3/ng.đ
Nước thải sinh hoạt:

-

Qsh1 = 100 lít/người.ng.đ x 130 người x 0.8 = 10.5 m3/ng.đ.
Tổng lượng nước thải trong nhà máy:

Q = Qsx+Qsh = 1500 +10.5 = 1510.5 m3/ngđ. Chọn Q = 1520 m3/ngđ
Lưu lượng ngày đêm: = 1520 m3/ngđ.
Lưu lượng trung bình: 64 m3/h = 18 L/s.
4.2. CHẾ ĐỘ THẢI
Hoạt động sản xuất của nhà máy trong năm cụ thể:
- Thời gian sản xuất: 265 ngày/năm.
- Mỗi ngày làm việc 3 ca, mỗi ca làm 8 giờ.
4.3. TÍNH CHẤT, THÀNH PHẦN NƯỚC THẢI
4.3.1. Đặc điểm nước thải
- Nước thải nhà máy tinh bột sắn nguồn 2 khác nhau: nước thải sản xuất và
nước thải sinh hoạt.
+ Nước thải sản xuất bao gồm: nước rửa củ sắn, nước công nghệ trong công

đoạn ly tâm, sàng lọc tách tinh bột…
+

Nước thải sinh hoạt: phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt ăn uống, vệ
sinh của công nhân, nhân viên nhà máy.

-

Nước thải nhà máy tinh bột sắn là có hàm lượng chất ô nhiễm lớn. Chứa
nhiều hợp chất hữu cơ cao như tinh bột, protein, xenluloza, pectin, đường.

-

Nước thải sinh ra từ dây chuyền sản xuất tinh bột sắn có các thông số đặc
trưng: 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.

-

Tính chất, thành phần: chi tiết tại bảng 1.
Bảng 1. Tính chất nước thải rửa củ và nước thải công nghệ (giả định)

Nhóm 8

Trang: 6

Báo cáo môn học Xử lý nước thải công nghiệp

STT Thông số ô nhiễm

Nước thải rửa

Nước thải công

củ

nghệ

(Q=446m3/24h)

(Q=996m3/24h)

6-7

5-6

Đơn vị

1

pH

-

2

TSS (mg/l)

mg/l

2000 – 3500

1000 – 2000

3

COD (mg/l)

mg/l

3000 – 5000

12500 – 16500

4

BOD5 (mg/l)

mg/l

1400 - 2500

6000 – 10000

5

Tổng Nito (mg/l)

mg/l

40 - 50

180 – 230

6

Tổng Photpho (mg/l)

mg/l

10 - 20

40 - 60

7

CN- (mg/l)

mg/l

20 - 25

15 - 20

8

Coliform

MPN/100ml

7.106

9.106

Các thông số còn lại trong nước thải nhà máy sản xuất tinh bột sắn đều thỏa mãn
theo QCVN 40:2011/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công
nghiệp.
4.3.2. Lưu lượng và thành phần nước thải
Lưu lượng nước thải sinh hoạt:
- Nguồn phát sinh nước thải từ đầu ra của bể tự hoại.
-

Nước thải phát sinh từ nhà ăn, vệ sinh,.....

-

Thành phần đặc trưng của nước thải sinh hoạt tại nhà máy các chỉ tiêu: BOD 5,
COD, TSS, chất dinh dưỡng (N, P), váng nổi và Coliform…

-

Tính chất, thành phần: chi tiết tại bảng 2

Bảng 2. Với đặc trưng nước thải sinh hoạt thông thường thì nồng độ các
chất ô nhiễm thường nằm trong khoảng giới hạn như sau (giả định):
TT

1

Nhóm 8

Thông số

pH

Đơn vị

-

Nồng độ ô nhiễm

5-9

Trang: 7


Báo cáo môn học Xử lý nước thải công nghiệp

2

BOD5 (200C)

Mg/l

300-350

3

TSS

Mg/l

250-300

4

Amoni ( Tính theo N )

Mg/l

30-50

5

Nitrat ( NO3)( Tính theo N )

Mg/l

80

6

Colifom

MPN/100ml

9.200.000

Mục tiêu xử lý: Chất lượng nước đầu ra xác định theo tiêu chuẩn xả vào nguồn
nước đạt loại B theo Quy Chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật
Quốc gia về xử lý nước thải sinh hoạt.

V. PHƯƠNG ÁN THU GOM
5.1. NƯỚC THẢI SẢN XUẤT, SINH HOẠT
Nước thải sinh hoạt

Nước thải công nghệ

Hệ thống xử lý

Nguồn tiếp nhận

Nước thải rửa củ
5.2. NƯỚC MƯA CHẢY TRÀN
Nước mưa chảy tràn qua mặt bằng nhà máy cũng được thu gom và xử lý như thời
gian trước đây; nước được tách rác, lắng cát sơ bộ tại các hố ga sau đó đổ vào
mương thoát nước của khu vực rồi chảy ra sông Ly Ly.
Nhà máy thường xuyên quản lý, kiểm soát mức độ nhiễm bẩn tại các hố ga, định
kỳ nạo vét đất, cát, cặn lắng đọng.
Mạng lưới đường ống thoát nước mưa: Nước mưa được thu gom bằng hệ thống
cống và thoát ra sông, hồ trong khu vực theo nguyên tắc tự chảy. Cống ngầm
thoát nước mưa là cống bê tông cốt thép, cống hộp.
5.3. NGUỒN TIẾP NHẬN NƯỚC THẢI
Nước thải sản xuất sau xử lý được thải ra mương tiêu của khu vực nhà máy,
mương tiêu này sau đó chảy về sông E. Nước thải sau khi xử lý đạt loại B theo
QCVN 40:2011/BTNMT, phục vụ cho mục đích tưới tiêu. Như vậy nước thải sau

khi xử lý sẽ được xả vào sông E phục vụ cho mục đích tưới tiêu phải đảm bảo
các yêu cầu sau:

Nhóm 8

Trang: 8


Báo cáo môn học Xử lý nước thải công nghiệp

* pH = 5,5 – 9.
* CSS 81mg/l.
* CLBOD5 40,5 mg/l; CLCOD 121,5 mg/l.

VI. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ
6.1. LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
a.
Cơ sở lựa chọn
Việc lựa chọn phương pháp xử lý nước thải dựa vào:
- Công suất của hệ thống xử lí;

b.

-

Thành phần và đặc tính của nước thải;

-

Mức độ cần thiết xử lí nước thải;

-

Tiêu chuẩn xả nước thải vào nguồn tiếp nhận tương ứng;

-

Điều kiện mặt bằng và đặc điểm địa chất thủy văn khu vực xây dựng trạm xử
lí nước thải;

-

Các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật khác.

Lựa chọn phương pháp xử lý
Các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp: Để xử lý nước thải công nghiệp
ta dùng phương pháp hóa học, phương pháp cơ học, phương pháp sinh học.
Phương pháp hóa học và hóa lý:
Phương pháp này được dùng để thu hồi các chất quí, khử các chất độc hoặc các
chất ảnh hưởng xấu đối với giai đoạn làm sạch sinh hóa sau này.
- Phương pháp xử lý cơ học:
Phương pháp này thường phục vụ cho giai đoạn xử lý sơ bộ, ít khi là giai đoạn
kết thúc quá trình xử lý nước thải sản xuất. Phương pháp này dùng để loại tạp
chất không tan (còn gọi là tạp chất cơ học) trong nước.
- Phương pháp sinh học:

Phương pháp sinh hóa dùng để loại các chất phân tán nhỏ, keo và hòa tan hữu cơ
khỏi nước thải. Phương pháp này dựa vào khả năng sống của vi sinh vật. Chúng
sử dụng chất hữu cơ có trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng như cacbon,
nitơ,...

Nhìn chung khi chọn các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp phải căn cứ
vào đặc điểm về khối lượng, chất lượng của chúng và các điều kiện khác tại địa
phương. Trong mọi trường hợp phải chọn phương pháp xử lý và sử dụng nước
thải một cách hiệu quả nhất, kinh tế nhất về xây dựng và quản lý.
6.2. LẬP PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ
a. Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải tinh bột sắn

Nhóm 8

Trang: 9


Báo cáo môn học Xử lý nước thải công nghiệp

Nước thải sinh
hoạt

Nước thải sản
xuất

Bể tự hoại

Song chắn rác

Kênh dẫn nước công
nghệ
Bể điều
hòa
NaOH/ H2SO
Hóa chất

Hóa chất

Kênh dẫn nước rửa củ
Bể lắng cát

Bể trung
hòa

Bể phản
ứng
Bể keo tụ tạo bông
Lắng 1

Thu khí mê
tan

Bể kỵ khí (công nghệ Cigas)

Lọc khí

Mương Oxy hóa

Lò đốt

Hồ sinh học

Hóa chất khử
trùng

Nhóm 8

Hút bùn

Làm phân hữu
cơ vi sinh

Mương tiêu
nước

Trang: 10


Báo cáo môn học Xử lý nước thải công nghiệp

b.Thuyết minh dây chuyền công nghệ
- Nước thải công nghệ, nước thải rửa củ và nước thải sinh hoạt được thu gom
qua 3 hệ thống cống thoát nước riêng biệt.
-

Nước thải sau khi qua bể tự hoại đưa vào bể điều hòa. Nước rửa củ đi qua
song chắn rác nhằm loại bỏ các loại rác. Rồi nước thải sau khi qua bể lắng cát
để loại bỏ các chất thải có kích khối lượng lớn ra khỏi nước thải. Bể lắng cát
giữ lại phần lớn các hạt cát có kích thước lớn hơn 0,2mm rồi được đưa vào bể
điều hòa cùng với nước thải công nghệ đi vào bể điều hoà nhằm điều hoà lưu
lượng trước khi vào bể trung hòa. Ở bể trung hòa nước thải được trung hoà
bằng NaOH hoặc H2SO4 để đảm bảo pH của nước thải nằm trong khoảng 6,5
÷ 8,5 nhằm tạo điều kiện cho hiệu quả xử lý của các công trình sinh học tiếp
theo là tốt nhất.

-

Nước thải được dẫn qua 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. 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 thải và bông cặn ở bể keo tụ sẽ tạo thành
bông tự chảy sang bể lắng. Nước thải được đưa qua bể lắng, Bể lắng có chức
năng loại bỏ các chất lắng được 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 sẽ được bơm qua bể chứa bùn.

-

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. Nước thải khi chuyển động trong mương Oxy hóa, hỗn hợp nước
thải và bùn hoạt tính trải qua hai quá trình thiếu khí và hiếu khí (nhờ thiết bị
khuấy trộn bề mặt), nhờ đó hệ vi sinh (bùn hoạt tính) thực hiện quá trình phân
huỷ chất hữu cơ và chất dinh dưỡng (N, P) có trong nước thải. Các thiết bị
khuấy trộn nhằm tránh hiện tượng bùn lắng xuống đáy, đồng thời đảm bảo tạo
dòng chảy ổn định, cung cấp đủ lượng Oxy cần thiết cho quá trình sinh học
hiếu khí xảy ra. Sau đó nước thải được đưa vào hồ sinh học để tăng khả năng
tự làm sạch và thêm vào hóa chất khử trùng trước khi theo mương tiêu nước

Nhóm 8

Trang: 11


Báo cáo môn học Xử lý nước thải công nghiệp

ra nguồn tiếp nhận. Nước thải sau xử lý được khử trùng và đạt
QCVN14:2008/BTNMT – Cột B.
Khí biogas sinh ra từ quá trình phân hủy kị khí có thành phần chính là khí metan.
Vì thế, khí biogas được thu hồi làm nhiên liệu cho quá trình sản xuất (sấy bột).
Bùn từ mương oxy hóa và bể lắng 1 được làm phân bón hữu cơ.

Nhóm 8

Trang: 12