Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3/ngày

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày

Chương 1
TỔNG QUAN NGÀNH SẢN XUẤT
TINH BỘT MÌ
1.1 Giới thiệu về cây khoai mì :
Khoai mì (danh pháp khoa học: Manihot esculenta ) là cây lương thực ăn củ
có thể sống lâu năm. Cây cao 2-3 m, lá thuộc loại lá phân thuỳ sâu, có gân lá nổi
rõ ở mặt sau, thuộc loại lá đơn mọc xen kẽ, xếp trên thân theo chiều xoắn ốc.
Cuống lá dài từ 9 đến 20cm có màu xanh, tím hoặc xanh điểm tím, rễ mọc từ
mắt và mơ sẹo cuả hom, lúc đầu mọc ngang sau đó cắm sâu xuống đất. Theo
thời gian chúng phình to ra và tích lũy bột thành củ, giữa thân có lõi trắng và xốp
nên rất yếu, thời gian sinh trưởng 6 đến 12 tháng, có nơi tới 18 tháng, tùy giống,
vụ trồng, địa bàn trồng và mục đích sử dụng.
Dựa theo đặc điểm thực vật của cây (xanh tía, lá 5 cánh, lá 7 cánh).
 Khoai mì đắng (M. Utilissima) có hàm lượng HCN hơn 50 mg/kg củ.
Giống này thường có lá 7 cánh, cây thấp và nhỏ.
 Khoai mì 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.
Tuỳ theo giống, vỏ củ, lõi củ, thịt củ, điều kiện đất đai, chế độ canh tác, thời
gian thu hoạch mà hàm lượng HCN có khác nhau. Tuy nhiên, ngâm, luộc, sơ chế
khô, ủ chua là những phương thức cho phép loại bỏ phần lớn độc tố HCN.
Củ khoai mì thường có dạng hình trụ, vuốt hai đầu, kích thước củ tuỳ thuộc
vào điều kiện của đất và điều kiện trồng, dài 300 – 400 mm, đường kính từ 210cm. Có cấu tạo gồm 4 phần chính: lớp vỏ gỗ (chiếm khoảng 0,5 – 5% trọng
lượng củ), lớp vỏ cùi (chiếm khoảng 5 – 20% trọng lượng củ), phần thịt củ(thành
phần chủ yếu trong củ, bao gồm các tế bào nhu mô thành mỏng với thành phần
chủ yếu là cellulose, pentosan), phần lõi.
Thành phần các chất trong củ khoai mì dao dộng trong khoảng khá lớn tùy
thuộc loại giống, loại đất, điều kiện phát triển của cây và thời gian thu hoạch.
Thành phần hóa học trung bình của củ khoai mì được trình bày trong bảng sau:

SVTH: Đồng Trong Đạt
MSSV:90604090

1

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày

Bảng 1.1: Thành phần hoá học trong củ khoai mì
Thành phần
Tỷ trọng (%trọng lượng)
Nước
70,25
Tinh bột
21,45
Chất đạm
1,12
Chất béo
5,13
Chất xơ
5,13
Độc tố (CN )
0,001 – 0,04
(Nguồn: Đoàn Dụ và các cộng sự, 1983)
Đường trong củ khoai mì chủ yếu: glucose và một ít maltosec,
sacharose.Khoai mì càng già thì hàm lượng đường càng giảm. Chất đạm trong
khoai mì có hàm lượng rất thấp ít ảnh hưởng đến công nghệ sản xuất. Khoai mì
càng già thì hàm lượng đường càng giảm. Vì lượng nước trong khoai mì cao,

nên việc bảo quản rất khó khăn, vì vậy cần có chế độ bảo vệ củ hợp lý .
Ngoài thành phần dinh dưỡng, trong khoai mì còn có độc tố, tanin, sắc tố
và cả hệ enzyme phức tạp.Độc tố trong khoai mì là CN-, nhưng khi chưa đào thì
nhóm này ở dạng glucozite gọi là phaseolutanin (C10H17O6N). Dưới tác dụng của
enzyme hay môi trường axit thì chất này tạo thành glucose, acetone, và axit
cyanhydric.
Hiện tại, khoai mì được trồng trên 100 nước của vùng nhiệt đới, cận nhiệt
đới và là nguồn thực phẩm của hơn 500 triệu người(theo CIAT, 1993). Đó là
thực phẩm dễ ăn, dễ chế biến, khả năng bảo quản cũng tương đối ổn định nếu
được chế biến thành bột hay những thành phẩm sơ chế khác như khoai mì lát,
miếng khoai mì…
Với nhu cầu của cơng nghệ, khoai mì là nguồn nguyên liệu trong các
ngành kỹ nghệ nhẹ, ngành làm giấy, ngành làm đường dùng hóa chất hay men
thực vật để chuyển hố tinh bột khoai mì thành đường mạch nha hay gluco.
1.2 Tổng quan ngành sản xuất tinh bột mì Việt Nam :
Năm 2006 sản lượng khoai mì trên thế giới 211,26 triệu tấn củ tươi, nhưng
đến năm 2007 sản lượng đã tăng lên 226,34 triệu tấn. Khoai mì được trồng
nhiều nhất ở Châu Phi với 11,82 triệu ha (chiếm 57% diện tích khoai mì trên thế
giới ), tiếp theo là Châu Á (25%), châu Mỹ Latinh (18%).Phần lớn củ khoai mì
được dùng làm thức ăn cho người và gia súc, chỉ một phần nhỏ sử dụng trong
công nghiệp chế biến .

SVTH: Đồng Trong Đạt
MSSV:90604090

2

GVHD: Phan Xuân Thạnh

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày

Hằng năm,Việt Nam sản xuất 2 triệu tấn củ tươi, đứng thứ 11 thế giới về sản
lượng khoai mì, thứ 3 trên thế giới về xuất khẩu tinh bột mì, chỉ sau Thái Lan và
Indonexia.Trong chiến lược tồn cầu, cây khoai mì đang được xem là cây lương
thực dễ trồng ở những vùng đất khơ cằn, là loại cây cơng nghiệp có khả năng
cạnh trạnh với nhiều loại cây trồng khác .Ở nước ta cây khoai mì đang nhanh
chóng chuyển đổi từ cây lương thực truyền thống sang cây cơng nghiệp.Cây
khoai mì là nguồn thu nhập quan trọng của các hộ nông dân nghèo do khoai mì
dễ trồng, ít kén đất, đầu tư ít vốn, phù hợp sinh thái và điều kiện kinh tế nông
thộn.
Sự hội nhập mở rộng thị trường, tạo cơ hội chế biến tinh bột, tinh bột biến
tính bằng EnZim, sản xuất khoai mì lát, dạng viên để xuất khẩu, thức ăn gia súc
hoặc làm nguyên liệu một số ngành công nghiệp khác. Góp phần phát triển kinh
tế đất nước.Tinh bột mì đã trở thành một trong bảy mặt hàng xuất khẩu có triển
vọng được chính phủ và các địa phương quan tâm .
Việt Nam hiện sản xuất mỗi năm khoảng 800.000 – 1.200.000 tấn tinh bột
sắn, trong đó trên 70% xuất khẩu và gần 30% tiêu thụ trong nướ c.Theo thống kê,
năm 2009, sắn là mặt hàng có khối lượng và kim ngạch xuất khẩu tăng đột biến.
Bảy tháng đầu năm, cả nước xuất khẩu được 2,66 triệu tấn sắn lát khô và tinh
bột sắn, kim ngạch đạt 406 triệu USD, tăng 4,4 lần về sản lượng, 2,8 lần về kim
ngạch so với cùng kỳ năm trước. Với kết quả trên, Bộ Công thương đã xếp sắn
vào mặt hàng xuất khẩu chủ lực năm 2009.
Ở Việt Nam, khoai mì được trồng từ Bắc chí Nam, và phần lớn là ở miền núi
trung du. Một số tỉnh thành có diện tích trồng khoai mì lớn như: Sơn La, Thanh
Hố, Nghệ An, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Kon Tum, Bà Rịa – Vũng
Tàu…
Thơng thường, nơng dân thường trồng khoai mì chính vụ vào khoảng từ
tháng 2 đến tháng 4.Và ở mỗi vùng miền, thời gian thu hoạch khác nhau tùy
thuộc điều kiện khí hậu từng vùng.

 Ở khu vực phía Bắc, khoai mì vào tháng 3 là thuận lợi nhất, vì thời gian
này có mưa xn ẩm, rất thích hợp cho cây sinh trưởng, hình thành và
phát triển củ.
 Vùng Bắc Trung Bộ, việc trồng khoai mi tốt nhất bắt đầu vào tháng 1. Vì
nếu trồng sớm sẽ gặp mưa lớn làm thối cây, cịn trồng muộn, khoai mì
cịn non, gặp trời rét khô dẫn đến sinh trưởng kém.

SVTH: Đồng Trong Đạt
MSSV:90604090

3

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày

 Vùng Nam Trung Bộ, khoai mì trồng trong thời gian từ tháng 1 đến
tháng 3 là tốt nhất, trong lúc này điều kiện nhiệt độ tương đối cao và
thường có mưa nên đủ ẩm.
 Đối với vùng Tây Nguyên, Đông Nam Bộ, khoai mì tháng 4 hay tháng 5,
vì khoảng thời gian nay điều kiện nhiệt độ cao ổn định và có mưa đều.
Đối với đồng bằng sông Cửu Long, chủ độngvề nguồn nước, nên trồng
nay từ đầu năm, để thu hoạch trước mùa lũ.
Ngành sản xuất tinh bột mì ở nước ta có thể phân thành 3 qui mơ :
 Qui mơ nhỏ ( qui mơ hộ gia đình ): Cơng việc sản xuất cịn sử dụng dụng
cụ thủ cơng thơ sơ. Kỹ thuật sản xuất đơn giản và gián đoạn , nên chất
lượng tinh bột không cao và năng suất thấp .
 Qui mô vừa: điểm khác biệt của các nhà máy này so với qui mơ nhỏ là có
thể nâng năng suất lên cao hơn, và có thể cải tiến qui trình, cơng nghệ sản

xuất .Máy móc hiện đại hơn, năng suất cao hơn, sử dụng ít nhân cơng,
nhưng tốn nhiều nước và nhiên liệu .
 Qui mô lớn: Cả nước có trên 60 nhà máy chế biến tinh bột sắn ở qui mô
lớn, công suất 50 - 200 tấn / ngày.Tổng công suất của các nhà máy chế
biến sắn qui mơ cơng nghiệp đã và đang xây dựng có khả năng chế biến
được 40% sản lượng sắn cả nước..
Một số dây chuyền sản xuất tinh bột mì :

SVTH: Đồng Trong Đạt
MSSV:90604090

4

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày

Sơ đờ sản x́t tinh bợt khoai mì ở nhà máy Phước Long-tỉnh Bình Phước

SVTH: Đồng Trong Đạt
MSSV:90604090

5

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày

Tinh bột ướt

Quậy, pha loãng

Tẩy chua, tẩy trắng

Tách tạp chất

Quậy

Ly tâm

Sấy khô

Làm nguội

Đóng gói

Sơ đồ công nghệ chế biến tinh bột khoai mì kiểu Thái Lan

SVTH: Đồng Trong Đạt
MSSV:90604090

6

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày

Chương 2
TỔNG QUAN NƯỚC THẢI
VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
2.1 Nguồn gốc phát sinh :
Ơ nhiễm bởi nước thải tinh bột mì đang là vấn đề nan giải cần tìm ra hướng
khắc phục.Tuỳ theo công nghệ sản xuất mà lượng nước thải sinh ra nhiều hay ít.
Ở Việt Nam quy trình sản xuất sử dụng 10 – 20 m3/tấn sản phẩm, 95 % lượng
nước thải được thải ra ngoài mang theo 1 phần tinh bột không thu hồi.
Nước thải phát sinh chủ yếu từ các công đoạn :
 Trong công đoạn rửa, nước được sử dụng cho việc rửa củ mì trước khi lột
vỏ để loại bỏ các chất bẩn bám trên bề mặt trước khi đưa vào nghiền. Nếu
rửa không đầy đủ, bùn bám trên củ sẽ làm cho tinh bột có màu rất xấu.
 Trong công đoạn ly tâm và sàng loại xơ, nước được sử dụng nhằm mục
đích rửa và tách tinh bột từ bột xơ củ mì.
 Nước sử dụng trong quá trình nghiền củ , nhưng với khối lượng không
đáng kể.
 Nước thải được sinh ra chủ yếu từ nước rửa củ và tách tinh bột .Thành
phần nước thải khoai mì chứa hàm lượng hữu cơ cao, độ đục cao, bốc
mùi chua nồng.Hàm lượng cặn lơ lửng cúng khá cao, do xác mì mịn, khó
lắng bị cuốn theo khi xả nước thải từ bể ngâm .Đặc biệt trong nước thải
có chứa HCN- là một acid có tình chất độc hại. Đây là chất hố học trong
khoai mì gây nên trang thái say, ngộ độc khi ăn phải quá nhiều. Trong
nước thải HCN- là yếu tố cản trở hoạt động của vi sinh trong các cơng
trình sinh học .

SVTH: Đồng Trong Đạt
MSSV:90604090

7

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày

Bảng thành phần tính chất nước thải tinh bột mì
Chỉ tiêu
[Nguồn :
Giải pháp
xử lý nước
thải tinh bột
mì cho làng
nghề Hồi
Hảo, Bình
Định
–
Khoa Mơi
TrườngTrường Đại
Học Bách
Khoa
Tp.HCM].

Đơn vị

kết quả

pH

4,2-5,1

COD

mg/l

2.500 – 17.000

BOD5

mg/l

2.120 – 14.750

SS

mg/l

120-3000

N-NH3

mg/l

136-300

N-NO2

mg/l

0-0,2

N-NO3

mg/l

0,5-0,8

N tổng

mg/l

250 – 450

P tổng

mg/l

4-70

CN-

mg/l

2-75

SO42-

mg/l

52-65

2.2 Các tác động:
2.2.1 Độ pH
Độ pH của nước thải quá thấp sẽ làm mất khả năng tự làm sạch của nguồn
nước tiếp nhận do các loại vi sinh vật có tự nhiên trong nước bị kìm hãm phát
triển. Ngoài ra, khi nước thải có tính axít sẽ có tính ăn mòn, làm mất cân bằng
trao đổi chất tế bào, ức chế sự phát triển bình thường của quá trình sống.
2.2.2 Hàm lượng chất hữu cơ
Nước thải chế biến tinh bột có hàm lượng chất hữu cơ cao, khi xả vào nguồn
nước sẽ làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước do vi sinh vật sử dụng
ôxy hòa tan để phân hủy các chất hữu cơ. Nồng độ oxy hòa tan dưới 50% bão
hòa có khả năng gây ảnh hưởng tới sự phát triển của tôm, cá. Oxy hòa tan giảm
không chỉ gây suy thoái tài nguyên thủy sản mà còn làm giảm khả năng tự làm
sạch của nguồn nước, dẫn đến giảm chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và công
nghiệp.
2.2.3 Hàm lượng chất lơ lửng
Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục hoặc có màu, không những làm mất
vẻ mỹ quan mà quan trọng nó hạn chế độ sâu tầng nước được ánh sáng chiếu
xuống, gây ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo, rong rêu... giảm quá trình
trao đổi oxy và truyền sáng, dẫn nước đến tình trạng kị khí. Mặt khác một phần
SVTH: Đồng Trong Đạt
MSSV:90604090

8

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày

cặn lắng x́ng đáy gây bồi lắng lòng sông, cản trở sự lưu thông nước và tàu bè

đồng thời thực hiện quá trình phân hủy kỵ khí giải phóng ra mùi hôi thối gây ô
nhiễm cho khu vực xung quanh.
2.3 Các phương pháp xử lý:
Nước thải ngành sản xuất tinh bột mì có hàm lượng chất hữu cơ rất cao , tỉ lệ
BOD5/COD lên đến trên 70%, nên định hướng xử lý sinh học là hợp lý.Tuy
nhiên, để nâng cao hiệu quả xử lý người ta thường kết hợp với các biện pháp cơ
học và hoá lý ..Việc lựa chọn phương pháp cũng như biện pháp, cơng trình cụ
thể áp dụng trong dây chuyền cơng nghệ xử lý nước thải cịn phải phụ thuộc đặc
điểm tính chất nước thải, mức độ làm sạch, chi phí đầu tư cơng nghệ, chi phí vận
hành, diện tích mặt bằng để xây dựng .
2.3.1 Các phương pháp cơ học và lý học :
a.Song chắn rác : là công trình xử lý sơ bộ nước thải để chuẩn bị cho các
cơng trình xử lý tiếp theo.Mục tiêu của song chắn rác: giữ lại xác bã khoai mì, lá
cây…Song chắn rác thường đặt trước bảo vệ bơm, van, đường ống, cánh khuấy
để trách trường hợp bị ngặt, bít đường ống …Song chắn rác được đặt dưới 1
góc 1200 so với hướng dịng chảy, rác được lấy thủ cơng hay thiết bị cào cơ khí .
b.Bể điều hịa : thường đặt sau bể lắng cát .Mục tiêu: khắc phục những vấn
đề vận hành do sự dao động của lưu lượng, nâng cao hiệu suất của các q trình
phía sau , giảm kích thước và chi phí của những xử lý phía sau .Bể điều hồ
được tiến hành sục khí hay khuấy trộn cơ khí để ngăn q trình lắng của hạt rắn
vá các chất có khả năng phân huỷ sinh học .
c.Bể lắng: dựa trên nguyên tắc tách cặn bằng trọng lực .Mục tiêu : khử SS
trong nước thải hay bông cặn trong quá trịnh keo tụ tạo bông , bông bùn hoạt
tính .
Các loại bể lắng :
 Bể lắng ngang: nước chảy theo phương ngang từ đầu đến cuối bể
 Bể lắng đứng: hình trụ trịn hoặc hình vng có đáy hình nón, chop,nước
chảy từ dưới lên theo phương thẳng đứng , cặn lắng xuống đáy bể .
 Bể lắng li tâm : bề mặt hình trịn, nước chảy từ tâm ra thành bể, hạt cặn
lắng xuống dưới .

Hiệu quả xử lý của các phương pháp xử lý cơ học : các cơng trình xử lý cơ
học có thể loại bỏ 60% tạp chất khơng hồ tan, giảm BOD 30%.
SVTH: Đồng Trong Đạt
MSSV:90604090

9

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày

d.Bể acid: CN trong nước thải tinh bột mì là yếu tố chính gây cản trở sư họat
đông vủa các vi sinh vật trong các phương pháp xử lý sinh học., tại đây sẽ diễn
ra q trình acid hố các chất hữu cơ hồ tan, hợp chất cyanua thành các acid
hữu cơ .
e.Bể trung hồ : Nước thải chứa các acid vơ cơ hoặc kiềm cần được trung
hoà đưa về pH = 6,5- 8,5 trước khi đưa vào xử lý sinh học .Có thể trung hoà
bằng cách : trộn chung nước thải acid và nước thải kiềm,châm hoá chất, lọc
nước acid qua vật liệu lọc có tác dụng trung hồ .Viêc lựa chọn phương pháp
trung hồ là phụ thuộc vào thể tích và nồng độ nước thải , khả năng có sẵn và giá
thành của hố chất .
f.Bể keo tụ tạo bơng : sử dụng tác nhân keo tụ, để tạo bông cặn nhằm xử lý
hàm lượng SS .Các bông cặn lớn sẽ lắng xuống ở bể lắng.Việc lựa chọn hoá
chất keo tụ phải tính đến mặt kinh tế, và khơng gây ơ nhiễm thứ cấp .
2.3.2 Các phương pháp xử lý sinh học :
Mục đích : Chuyển hố ( oxy hố) các chất hoà tan và những chất dễ phân
huỷ sinh học thành những sản phẩm cuối cùng có thể chấp nhận được. Hấp thụ
và kết tụ cặn lơ lửng, chất keo không lắng thành bơng sinh học hay màng sinh
học, chuyển hố /khử chất dinh dưỡng ( như nitơ, photpho) và trong một số

trường hợp, khử những hợp chất và những thành phần hữu cơ dạng vết .
Phương pháp sinh học có thể thực hiện trong điều kiện hiếu khí ( có oxy) và
trong điều kiện ky khí (khơng có oxy) . Phương pháp xử lý sinh học có thể ứng
dụng để làm sạch hoàn toàn các hợp chất hữu cơ hoà tan hoặc phân tán nhỏ .Do
vậy, phương pháp này thường ứng dụng sau khi loại bỏ các tạp chất thô ra khỏi
nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao .
a.Bể Aerotank: Đòi hỏi chế độ dòng chảy nút, khi đó chiều dài bể rất lớn so
với chiều rộng. Nước thải vào có thể phân bố nhiều điểm theo chiều dài, bùn
hoạt tính tuần hoàn đưa vào đầu bể. Ở chế độ dòng chảy nút, bông bùn có đặc
tính tốt hơn, dễ lắng. Tốc độ sục khí giảm dần theo chiều dài bể. Quá trình phân
hủy nội bào xảy ra ở cuối bể. Tải trọng thích hợp vào khoảng 0,3 – 0,6
kgBOD5/m3.ngày với hàm lượng MLSS 1.500 – 3.000 mg/l, thời gian lưu nước
từ 4–8 giờ, tỷ số F/M = 0,2 – 0,4; thời gian lưu bùn từ 5 – 15 ngày.
b.Bể phản ứng theo mẻ SBR: Đây là loại công nghệ mới đang được sử dụng
ở nhiều nước trên thế giới vì hiệu quả xử lý Nitơ, Phospho rất cao nhờ vào các
qui trình hiếu khí, thiếu khí, yếm khí.
SVTH: Đồng Trong Đạt
MSSV:90604090

10

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày

Hoạt đợng của bể gồm 5 pha:
 Pha làm đầy (fill): đưa nước thải vào bể, có thể vận hành theo 3 chế độ:
làm đầy_tĩnh, làm đầy_khuấy trộn và làm đầy_sục khí.
 Pha phản ứng (react): ngừng đưa nước thải vào bể, tiến hành sục khí đều

diện tích bể. Thời gian làm thoáng phụ thuộc vào chất lượng nước thải và
yêu cầu mức độ xử lý.
 Pha ổn định (settle): các thiết bị sục khí ngừng hoạt động, quá trình lắng
diễn ra trong môi trường tĩnh hoàn toàn. Thời gian lắng thường nhỏ hơn
2h.
 Pha tháo nước trong (decant): nước đã lắng trong ở phần trên của bể
được tháo ra nguồn tiếp nhận bằng ống khoan lỗ hoặc máng thu nước trên
phao nổi.
 Pha chờ (idle): thời gian chờ để nạp mẻ mới. Pha này có thể bỏ qua.
Ưu điểm: hiệu quả khử Nitơ, Phospho cao; tiết kiệm diện tích đất xây dựng vì
không cần xây dựng bể điều hòa, bể lắng I và lắng II; có thể kiểm soát hoạt động
và thay đổi thời gian giữa các pha nhờ bộ điều khiển PLC; pha lắng được thực
hiện trong điều kiện tĩnh hoàn toàn nên hiệu quả lắng tốt.
Khuyết điểm: chi phí của hệ thống cao, người vận hành phải có kỹ năng tốt,
đạt được hiệu quả xử lý cao khi lưu lượng nhỏ hơn 500m3/ngày đêm.
c.Mương oxy hóa: 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 3 m/s để xáo
trộn bùn hoạt tính và tránh cặn lắng. Mương oxy hóa có thể kết hợp xử lý nitơ.
METCALF and EDDY (1991) đề nghị tải trọng thiết kế 0,1 – 0,25 kg
BOD5/m3.ngày, thời gian lưu nước 8–16 giờ, hàm lượng MLSS khoảng 3.000 –
6.000 mg/l, thời gian lưu bùn từ 10 – 30 ngày là thích hợp.
d.Bể lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC): Bể lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC
– Rotating Biological Contactors) được áp dụng đầu tiên ở CHLB Đức năm
1960 và hiện nay đã được sử dụng rộng rãi để xử lý BOD và Nitrat hóa. RBC
bao gồm các đĩa tròn polystyren hoặc polyvinyl chloride đặt gần sát nhau. Đĩa
nhúng chìm khoảng 40% trong nước thải và quay ở tốc độ chậm. Khi đĩa quay,
màng sinh khối trên đĩa tiếp xúc với chất hữu cơ có trong nước thải và sau đó
tiếp xúc với ôxy. Đĩa quay tạo điều kiện chuyển hóa ôxy và luôn giữ sinh khối
trong điều kiện hiếu khí. Đồng thời đĩa quay còn tạo nên lực cắt loại bỏ các
màng vi sinh không còn khả năng bám dính và giữ chúng ở dạng lơ lửng để đưa

qua bể lắng đợt II.

SVTH: Đồng Trong Đạt
MSSV:90604090

11

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày

e.Bể lọc ngược qua tầng bùn kị khí UASB: Bể UASB không sử dụng vật
liệu dính bám mà sử dụng lớp cặn (có chứa rất nhiều VSV kị khí) luôn luôn tồn
tại lơ lửng trong dung dịch lên men nhờ hệ thống nước thải chảy từ dưới lên. Sau
một thời gian hoạt động, trong hệ thống hình thành 3 lớp; phần bùn đặc ở đáy hệ
thống, một lớp thảm bùn ở giữa hệ thống gồm những hạt bùn kết bông và phần
chứa biogas ở trên cùng. Nước thải được nạp vào từ dưới đáy hệ thống, đi xuyên
qua lớp bùn đặc và thảm bùn rồi đi lên trên và ra ngoài. Khi tiếp xúc với những
hạt bùn kết bông ở thảm bùn, vi khuẩn sẽ xử lý chất hữu cơ và chất rắn sẽ được
giữ lại. Các hạt bùn sẽ lắng xuống thảm bùn và định kì được xả ra ngoài.
Ưu điểm: hiệu quả xử lý cao, thời gian lưu nước trong bể ngắn, thu được khí
CH4 phục vụ cho nhu cầu về năng lượng, cấu tạo bể đơn giản, dễ vận hành, năng
lượng phục vụ vận hành bể ít.
Khuyết điểm: khó kiểm soát trạng thái và kích thước hạt bùn, các hạt bùn
thường không ổn định và rất dễ bị phá vỡ khi có sự thay đổi môi trường.
f.Bể lọc kị khí:Là loại bể kín, phía trong chứa vật liệu lọc đóng vai trò như
giá thể của VSV dính bám. Nhờ đó, VSV sẽ bám vào và không bị rửa trôi theo
dòng chảy.Vật liệu lọc của bể lọc kị khí là các loại cuội, sỏi, than đá, xỉ, ống
nhựa, tấm nhựa hình dạng khác nhau. Kích thước và chủng loại vật liệu lọc,

được xác định dựa vào công suất của công trình, hiệu quả khử COD, tổn thất áp
lực nước cho phép, điều kiện nguyên vật liệu tại chỗ. Nước thải có thể được
cung cấp từ trên xuống hoặc từ dưới lên. Bể lọc kị khí có khả năng khử được
70÷90% BOD. Nước thải trước khi vào bể lọc cần được lắng sơ bộ.
Ưu điểm: khả năng khử BOD cao, thời gian lọc ngắn, VSV dễ thích nghi với
nước thải, vận hành đơn giản, ít tốn năng lượng, thể tích của hệ thống xử lý nhỏ.
Khuyết điểm: thường hay bị tắc nghẽn, giá thành của vật liệu lọc khá cao,
hàm lượng cặn lơ lửng ra khỏi bể lớn, thời gian đưa công trình vào hoạt đợng
dài.

Chương 3
ĐỀ XUẤT CƠNG NGHỆ XỬ LÝ
3.1 Thơng số đầu vào và yêu cầu xử lý :
Lưu lượng nước thải : Q = 1000m3/ngày
3.1.1 Các thông số đầu vào:
Thông số
SVTH: Đồng Trong Đạt
MSSV:90604090

Đơn vị

Giá trị
12

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày

pH

BOD5
COD
SS
Tổng Nito
Tổng photpho
CN-

5,6
3800
5225
1425
60
10
25

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

3.1.2 u cầu : nước thải sau xử lý đạt loại B ( QCVN 24-2008/BTNMT)
Thông số
pH
BOD5
COD
SS
N
P

CN-

Đơn vị

Giá trị
5,5-9
50
100
100
30
6
0,1

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

3.2 Các cơ sở lựa chọn cơng trình xử lý:
3.2.1 Cơ sở lựa chọn bể Acid hóa để xử lý CN :
CN- là độc đối với sinh vật, nếu nồng độ CN trong nước thải cao sẽ ảnh
hưởng tiêu cực tới hiệu quả xử lý của các công trình xử lý sinh học do đó trước
khi đi vào công trình xử lý, nước thải phải được khử CN.
Trong điều kiện tự nhiên, CN cũng có thể tự phân hủy nhưng không triệt để
và đòi hỏi khoảng thời gian phân hủy khá dài (sau 5–7 ngày khoảng 30% CN bị
phân hủy).Tại bể acid hóa hàm lượng CN được khử nhanh hơn tự nhiên rất
nhiều, phần lớn các hợp chất hữu cơ khó phân hủy trong nước thải tinh bột mì
tồn tại dưới dạng đường, tinh bột, protein, lipid, limarin…bị thủy phân thành các

hợp chất đơn giản, HCN, các acid béo, các hợp chất acetate…CN - trong nước
thải tồn tại dưới dạng linamarin .
Trong điều kiện tự nhiên, linamarin dưới tác dụng của enzim sẽ chuyển hoá
theo cơ chế:
CN- + ½ O2 + enzyme  CNOCNO- + H2O  NH3 + CO2
Hoặc:
HCN + 2H2O  NH4COOH
SVTH: Đồng Trong Đạt
MSSV:90604090

13

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày

Tại bể acid hố , trong điều kiện kị khí sẽ xảy ra :
CN + H2S  HSCN + H+
HSCN + 2H2O  NH3 + H2S + CO2
Nhìn chung phản ứng CN đều giải phóng NH3
3.2.2 Cơ sở lựa chọn phương pháp xử lý kị khí :
Nước thải khoai mì có nồng độ chất hữu cơ dễ phân huỷ cao ,nên công đoạn
xử lý kị khí là cần thiết .
Nguyên lý của phương pháp: Quá trình phân hủy kỵ khí là quá trình phân hủy
sinh học các chất hữu cơ có trong nước thải trong điều kiện không có oxy để tạo
ra sản phẩm cuối cùng là khí CH4 và CO2 (trường hợp nước thải không chứa
NO3- và SO42-).
Ưu điểm của xử lý kị khí : Cấu tạo thiết bị đơn gian, hiệu quả xử lý chất hữu
cơ cao.Lượng bùn sinh ra ít , độ ổn định cao.Có khả năng sản xuất năng lượng

Khuyết điểm : Thời gian khởi động dài để tăng lượng tế bào vi sinh vật cần
thiết cho thiết bị xử lý.Tạo khí H2S có mùi hơi khó chịu. Khơng đủ khả năng tạo
độ kiềm khi nước thải được pha loãng hoặc chứa thành phần chất hữu cơ chủ
yếu là carbonhydrat.

Bảng so sánh giữa UASB và các phương pháp xử lý kị khí khác
Phương
pháp

Thuận lợi

Bất lợi

Hồ kị khí

Vốn đầu tư ít

Cần có một diện tích rất lớn.
Gây mùi thối rất khó chịu.

Chi phí hoạt động rẻ, hầu như
khơng địi hỏi quản lý thường Khơng thu hời được khí sinh
xun, bảo trì, vận hành đơn giản học sinh ra.
.
SVTH: Đồng Trong Đạt
MSSV:90604090

14

GVHD: Phan Xuân Thạnh

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày

Hiệu quả khá cao
Lọc kị khí

Khơng phù hợp với loại nước
thải có hàm lượng SS cao.
Có thể hoạt động gián đoạn, chịu Dễ bị bít kín
biên động về nhiệt độ và tải
lượng ô nhiễm
Vận hành tương đối đơn giản

Phân hủy kỵ Thích hợp nước thải có hàm
khí xáo trộn lượng SS cao.
hoàn toàn
Đảm bảo tính chất nước thải (vật
chất, pH, nhiệt độ) đồng đều
trong thiết bị.

Tải trọng thấp.
Thể tích thiết bị lớn để đạt
SRT cần thiết.
Sự xáo trộn trở nên khó khi
hàm lượng SS quá lớn

Vốn đầu tư và chi phí vận hành
thấp.
Thiết bị đơn giản, chiếm ít diện

tích.
Phù hợp cho các loại nước thải có
hàm lượng COD từ thấp đến cao.
Có thể đạt được tải trọng rất cao

Không phù hợp với loại nước
thải có hàm lượng SS cao.
Nhạy cảm với những cơ chất
độc .
khả năng sinh mùi và khí gây
ăn mịn cao.

UASB

Những năm gần đây UASB được ứng dụng rộng rãi hơn các công nghệ khác
do nguyên lý quá trình được xem là thuận tiện và đơn giản nhất, những hạn chế
trong quá trình vận hành UASB có thể dễ dàng khắc phục bằng các phương pháp
xử lý sơ bộ. Tính kinh tế cũng là một ưu điểm của UASB.
Mặt khác UASB được quan tâm hơn cả là vì đối với nước thải khoai mì:
 Giai đoạn acid hóa không chỉ chuyển hóa các protein, glucose,…thành
acid mà còn có tác dụng khử CN. Khi thời gian lưu ở bể acid ngắn không
khử triệt để CN thì CN- sẽ tiếp tục được xử lý tại bể UASB.
 UASB có khả năng xử lý nước thải hữu cơ với tải trọng cao, nhưng ít tốn
năng lượng. Hiệu quả xử lý cao từ 60 – 90% theo COD.
 Thiết bị đơn giản, chiếm ít diện tích.
 Có khả năng giữ bùn lâu dài và ít thay đổi hoạt tính khi không hoạt động.
Hàm lượng cặn lơ lửng trong thành phần nước thải khoai mì chủ yếu là các
chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học nên không ảnh hưởng đến UASB.
3.2.3 Cơ sở chọn phương pháp sinh học hiếu khí :
Sau xử lý kị khí, nước thải được tiếp tục xử lý sinh học hiếu khí. Trong xử lý

hiếu khí có rất nhiều công trình khác nhau, tuỳ vao qui mô :
SVTH: Đồng Trong Đạt
MSSV:90604090

15

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày

 Điều kiện tự nhiên, khí tượng, thủy văn .
 Chi phí đầu tư, xây dựng, vận hành, bảo trì thấp.
Ở đây , chọn cơng trình Aeroten , vì so với những cơng nghệ khác thì :
Ưu điểm: đạt được mức đợ xử lý triệt để, thời gian khởi động ngắn, ít tạo mùi
hôi, có tính ổn định cao trong quá trình xử lý.
Khuyết điểm: tốn nhiều năng lượng.

3.3 Đề xuất công nghệ công nghệ xử lý :

SVTH: Đồng Trong Đạt
MSSV:90604090

16

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày

Thuyết minh qui trình công nghệ:
SVTH: Đồng Trong Đạt
MSSV:90604090

17

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày

Nước thải từ các công đoạn sản xuất đuợc đưa qua song chắn rác, để loại bỏ
các tạp chất thô có kích thước lớn: vỏ củ, cát, sạn… Lượng rác này thường
xuyên được lấy đi bằng thủ công. Sau đó rác được tập trung lại và được xe gom
rác đưa đến bãi rác để xử lý. Qua song chắn rác nước thải chảy vào hố thu gom,
ở hố thu gom cịn có thêm nhiệm vụ gom nước từ các cơng trình khác: sân phơi
bùn, bể nén bùn. Sử dụng bơm chìm bơm nước từ hố thu gom tới bể điều hoà, tại
đây giúp ổn định lưu lượng và nồng độ các chất trước khi được dẫn đến các
cơng trình phía sau.
Nước từ bể điều hoà được bơm qua bể acid. Tại bể acid có nhiệm vụ khử CN-,
sử dụng NaOH; chuyển hóa các mạch vơ cơ phức tạp thành đơn giản..Sau đó,
nước thải được đưa đến bể keo tụ tạo bông, tại đây sẽ sử dụng phèn nhôm bổ
sung thêm chất trợ keo tụ PVC.Sau khi hỗn hợp được hoà trộn và phản ứng tạo
thành bơng hình thành ở bể tạo bơng, nước thải có chứa cặn được đưa tới bể lắng
tách cặn.Cặn lắng được chuyển đến bể nén bùn.Từ bể lắng cặn, nước thải được
bơm với một lưu lượng cố định vào bể phản ứng kỵ khí UASB. Giá trị pH thuận
lợi cho hoạt động của bể UASB là 6,7-7,5.Bể UASB với hiệu suất xử lý khoảng
70-80%, tại đây các vi sinh vật kị khí sẽ phân huỷ các chất hữu cơ trong nước
thải tạo thành các chất vô cơ ở dạng đơn giản và khí Biogas. Một phần CN- tiếp
tục bị phân huỷ ở đây.

Nước thải từ UASB tiếp tục được bơm qua bể Aerotank, có sục khí, các vi
sinh vật hiếu khí (bùn hoạt tính) sẽ phân hủy các chất hữu cơ còn lại trong nước
thải thành các chất vô cơ ở dạng đơn giản như: CO2, H2O…Hiệu quả xử lý BOD
của bể Aerotank đạt khoảng 90-95%. Từ bể Aerotank, nước thải được dẫn qua
bể lắng II, bùn hoạt tính sẽ lắng dưới đáy, nước thải bên trên sẽ bơm qua hồ hồn
thịên . Bùn hoạt tính ở bể lắng 2 sẽ được lấy: một phần đưa tới bể lắng bùn, một
phần được tuần hoàn trở lại bể Aerotank nhằm mục đích duy trì hàm lượng vi
sinh vật trong bể.Ở hồ hoàn thiện hợp chất hữu cơ sẽ được phân huỷ triệt để nhờ
quá trình tự làm sạch của hồ, oxy cung cấp cho quá trình oxy hoá chủ yếu do sự
khếch tán không khí qua mặt nước và quá trình quang hợp của tảo, rêu…Thời
gian lưu nước trong hồ là 3 ngày. Hồ hoàn thiện có thể kết hợp xử lý nước thải
với ni cá. Nước từ hồ hồn thiện được đưa ra nguồn tiếp nhận .
Bùn tại bể nén bùn, sau khi được tách bớt 1 phần nước sẽ đưa đến sân phơi
bùn, bùn sau khi phơi có thể được dùng sản xuất phân, hoặc đem chôn lấp. Nước
từ bể nén bùn, cùng với nước tại sân phơi bùn theo đường ống được đưa về bể
điều hoà tiếp tục xử lý .

Chương 4
SVTH: Đồng Trong Đạt
MSSV:90604090

18

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày

TÍNH TỐN THIẾT KẾ
Lưu lượng tính tốn : Q = 1000m3/ngày đêm

1000
= 41,67 m3 / h
24
1000
= 0,0116m3 / s = 11,6 l/s
Lưu lượng trung bình giây Q =
24 x3600

Lưu lượng trung bình giờ : Q =

Lưu lượng giờ lớn nhất : Qmax = Qtb× Kcb
Với Kcb tra theo:TCXD 51-1984
Lưu lượng nước
thải trung binh
5
15
30
50
100 200
l/s
Hệ số khơng
điều hồ Ko
3
2,5 2
1,8 1,6 1,4

500

600

800

125
0

1,3
5

1,2
5

1,2

1,15

 Tính được Ko = 2,67
⇒ Lưu lượng giờ lớn nhất:
Qmax = Qtb × K 0 = 41,67 × 2,67 = 111,3m 3 / h = 0,0309m 3 / s

Bs

Bk

h

4.1 Song chắn rác:

L1

L3

L2

Số khe hở song chắn rác :
SVTH: Đồng Trong Đạt
MSSV:90604090

19

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày
n=

Qmax
×K
v ×l × h

Trong đó :
n : số khe hở
Qmax :lưu lượng lớn nhất của nước thải; Qmax = 0,0309m3/s
v : tốc độ chuyển động của nước thải trước song chắn rác ứng với lưu
lượng lớn nhất, từ 0,6 ÷ 1,0 m/s. Chọn Vmax = 0,9 m/s.
l:khoảng cách giữa các khe hở , từ 15 ÷ 25 mm, chọn l = 16 mm
h : chiều sâu mực nước qua song chắn (m) thường lấy bằng chiều sâu
mực nước trong mương dẫn. Chọn h = 0,1m.
K : hệ số tính đến độ thu hẹp của dòng chảy khi sử dụng công cụ cào rác
cơ giới, K = 1,05.
n=

Qmax
0,0309
×K =
×1,05 = 21,458 (khe)
v ×l × h
0,9 × 0,016 × 0,1

Chọn n = 22 (khe)
Chiều rộng của song chắn :
Bs = s × ( n −1) + (l × n)

Trong đó:
S: là bề rợng thanh đan hình chữ nhật; chọn S = 8mm
(n-1) : số thanh đan của song chắn rác
BS = s × (n −1) + (l × n) = 0,008 × ( 22 −1) + (0,016 × 22) = 0,52m

Chọn Bs = 0,5 m.
Kiểm tra lại tốc độ dòng chảy ở phần mở rộng trước song chắn ứng với
lưu lượng nước thải Qmax=0,0309(m3/s). Vận tốc này không được nhỏ hơn 0,4
m/s.
Vktra =

Q max
0,0309
=
= 0,618 (m/s)
Bs × h 0,5 x 0,1

Tổn thất áp lực qua song chắn rác

hs =

2
ξ x Vmax
x K1
2 ×g

Trong đó:
SVTH: Đồng Trong Đạt
MSSV:90604090

20

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày

Vmax = 0,9 m/s
K1 : hệ số tính đến sự tăng tổn thất vướng mắc rác ở song chắn,
K1 = 2 ÷ 3, chọn K1 = 3.
g : gia tốc trọng trường g = 9,81(m/s2)
ξ : hệ số sức cản cục bộ của song chắn được xác định theo công thức
4

S 
ξ = β 
l 

3

4

 0,008  3
o
sinα = 2,42 × 
 sin60 = 0,83
0,016 


β : hệ số phụ thuộc tiết diện ngang của thanh song chắn . Chọn thanh tiết
diện hình chữ nhật, β = 2,42
α : góc nghiêng song chắn rác so với hướng dòng chảy , α = 60o
⇒ Tổn thất áp lực qua song chắn rác
hs =

0,83 x 0,9 2
x3
2 x 9,81
= 0,103 (mH2O)

Chiều dài đoạn kênh mở rộng trước song chắn:
L1 =

Bs - B k
0,5 − 0,3
=
2tgφ
2 x tg20 o = 0,275 (m)

Trong đó:
Bs : Chiều rộng của song chắn, Bs = 0,5 m.
φ : góc mở rộng của buồng đặt song chắn rác. Chọn φ =20o

Bk : chiều rộng của mương dẫn nước thải vào. Chọn Bk = 0,3 m
Chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn:
L2 = 0,5 × L1 = 0,5 × 0,275 = 0,14 (m)
Chiều dài xây dựng mương đặt song chắn rác:
L = L1 + L2 + L3 = 0,275 + 0,14 + 1 = 1,415 (m)
L3 : chiều dài phần mương đặt song chắn rác, L3 = 1m .

SVTH: Đồng Trong Đạt
MSSV:90604090

21

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày

Các thơng sớ xây dựng mương đặt song chắn rác:
STT
STT
1
2
3
4
5
6

7

Tên thông số

Đơn vị Số liệu thiết kế

Bề rộng khe
Số khe hở
Chiều rộng mương dẫn nước vào
Chiều rộng song chắn
Chiều dài đoạn kênh trước song chắn
Chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn
Chiều dài mương đặt song chắn

mm
khe
m
m
m
m
m

16
22
0,3
0,5
0,275
0,14
1,0

Hiệu quả xử lý : hàm lượng SS, BOD5 sau khi qua song chắn rác giảm 6% và
5%
Hàm lượng SS cịn lại : SS = 1425 × (1-0,06) = 1339,5( mg/l)
Hàm lượng BOD5 còn lại : BOD5 = 3800 × (1-0,05) = 3610 (mg/l)
Hàm lượng COD cịn lại : COD = 5225 × (1-0,05) = 4964(mg/l)
4.2 Hố thu gom :
Thời gian lưu nước <2h.Chọn thời gian lưu là t =15 phút .
Thể tích hố thu nước :
1
V = Qmax × t = 111,3 × ( ) = 28m 3
4

Chọn chiều cao làm việc : H = 2,5 m
Chiều dài bể : L = 4m , chiều rộng B = 3m
Chiều cao bảo vệ h = 0,5m
Các thông số xây dựng hố thu gom:
STT
STT
1
2
3
4

Tên thông số

Đơn vị

Số liệu thiết kế

Chiều cao

Chiều dài
Chiều Rộng
Thời gian lưu

m
m
m
h

3
4
3
0.25

4.3 Bể điều hoà :
Bể điều hịa có tác dụng điều hịa lưu lượng và nồng độ ô nhiễm của nước
thải. Để thiết kế bể điều hòa, ta cần bảng biến thiên lưu lượng nước thải theo
từng giờ trong ngày, lưu lượng giờ lớn nhất, lưu lượng giờ nhỏ nhất, lưu lượng
SVTH: Đồng Trong Đạt
MSSV:90604090

22

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày

giờ trung bình.Tuy nhiên vì khơng có số liệu trên nên ta tạm chấp nhận tính theo
lưu lượng giờ lớn nhất .

Thơng số dùng thiết kế bể điều hịa
Thơng số

Đơn vị

Giá trị

max
Lưu lượng Qh

m3/h

111,3

Thời gian lưu tdh

h

4÷8

Chiều cao bảo vệ

m

0,3 ÷ 0,5

Thể tích bể điều hịa:

Vdh = Qh

max

× t dh = 111,3m 3 / h × 5h = 556,5m 3

Trong đó
tdh là thời gian lưu nước trong bể điều hòa. Chọn tdh = 5h.
Chọn chiều cao làm việc của bể điều hòa H = 4m.
Diện tích bề mặt bể điều hịa:
Fd =

Vdh 556,5
=
= 140m 2
H
4

Chọn kích thước bể:
Chiều dài L = 14m;
Chiều rộng B = 10m.
Thể tích xây dựng bể điều hịa. Chọn chiều cao bảo vệ là hbv = 0,5m
V xd = L × B × ( H + hbv ) = 14 ×10 × (4 + 0,5) = 630m 3

Chiều cao tổng cộng : Htc = H + hbv = 4+ 0,5 = 4,5 (m)
Lưu lượng bơm bằng lưu lượng trung bình giờ: Qb = QhTB = 41,67m3/h
Cột áp bơm: 8 – 10 m. Chọn H = 8m. Công suất của bơm:
N lt =

Qh

× ρ × g × H 41,67 ×1000 × 9,81 × 8

=
= 1,136kW
1000 ×η
3600 ×1000 × 0,8

TB

Chọn bơm có cơng suất 1,5Kw.Chọn 2 bơm, hoạt động ln phiên.
Cấp khí cho bể điều hoà:
SVTH: Đồng Trong Đạt
MSSV:90604090

23

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày

Bể điều hịa được xáo trộn bằng khí nén, lượng khí cần thiết cấp cho bể điều
hịa:
q khí = R × Vdh = 0,012m 3 / m 3 . phút × 556,5m 3 = 6,678m 3 / phút = 6678 L / phút

Khối lượng khơng khí thực sự cần cung cấp:
M kk = 6,678m 3 / phút × 60 phút / h × 24h / ngày ×1,2kg / m 3 = 11539,6kg / ngày

Trong đó:
R - tốc độ khí nén, lấy bằng 0,012 m3/m3.phút
Chọn thiết bị khuếch tán khí dạng ống plastic xốp cứng bố trí 2 phía theo
chiều dài, có lưu lượng khí r = 250 L/phút.cái. (Lâm Minh Triết (chủ biên), Xử

lý nước thải đơ thị và Cơng nghiệp, Tính tốn thiết kế cơng trình, NXB ĐHQG
TP.HCM, 2004).
Vậy số ống khuếch tán khí cần thiết là:
n=

q khí
6678 L / phút
=
= 27
r
250 L / phút

Tính tốn thơng số đầu ra của bể điều hồ:
Sau bể điều hồ, hàm lượng SS khơng đổi. Hàm lượng BOD5 giảm 20%. Như
vậy hàm lượng BOD5 còn lại là:
BOD 5 = 3610 × (1 − 0,2) = 2888mg / L

Bảng tóm tắt kết quả tính tốn bể điều hịa
Thơng số

Đơn vị

Giá trị

Chiều cao tổng cộng

m

4,5

Chiều cao hữu ích

m

4

Chiều dài

m

14

Chiều rộng

m

10

Thể tích xây dựng

m3

630

Tốc độ khí nén để xáo trộn

m3/m3.phút

0,012

Lượng khí nén cần thiết

m3/phút

6,678

SVTH: Đồng Trong Đạt
MSSV:90604090

24

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày

4.4 Bể Acid:
Khử CN- có trong nước thải sản xuất khoai mì và xử lý một phần nước thải.
Chọn phương pháp lên men acid bằng vi sinh vật của bùn tự hoại và phân bò để
khử CN-. Tại bể acid hóa, COD giảm từ 10 -30% và phần lớn các chất hữu cơ
phức tạp như protein, chất béo, đường… chuyển hóa thành acid. Theo nguyên
cứu Khoa Môi Trường – Trường ĐH Bách Khoa thì khi bể đạt tải trọng cao nhất
chỉ cần 2 ngày là lượng CN ở 25mg/l bị khử hoàn toàn. Bể acid cũng khử một
phần SS, do thời gian lưu khá dài.Chọn thời gian lưu nước t = 2 ngày
Thể tích bể acid:

Va = Q × x t = 1000 × 2 = 2000 ( m3 )
Chọn chiều cao làm việc của bể : H = 5 m, chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 m .
Chiều cao tổng cộng của bể acid là :
Htc = H + hbv = 5 + 5 = 5,5 (m)

Diện tích bể :
F=

Va 2000
=
= 400(m 2 )
H
5

Kích thước bể :
Chiều rộng B = 20 m
Chiều dài L = 20 m
Nước thải được bơm từ bể điều hồ vào bể acid. Chọn vận tớc nước vào bể là
2m/s, đường kính ớng là :
DV =

4 × Qtb
=
v ×Π

4 × 0,0116
= 0,086m = 86mm
2 × 3,14

⇒ Sử dụng ống inox Φ 90

Qua bể Acid COD, BOD giảm 10%, SS giảm 20%
COD còn lại : COD = 4964 x (1-0,1) = 4467,6 (mg/l)
BOD5 còn lại : BOD5 = 3610 x (1-0,1) = 3249 (mg/l)
SS còn lại : SS = 1339,5 x (1-0,2) = 1072 (mg/l)

SVTH: Đồng Trong Đạt
MSSV:90604090

25

GVHD: Phan Xuân Thạnh