Tài liệu Xử lý nước thải làng nghề chế biến lương thực bằng phương pháp lọc sinh học ngập nước pptx

Xử lý nước thải làng nghề chế biến lương thực bằng phương pháp lọc sinh học ngập
nước
Module by: Hà Minh Ngọc
Summary: Wastewater of food production in the Craft Villages is rich organic matter
which is easily biodegradable (proportion BOD5/COD is about from 0.6 to 0.7). The
experimental results showed that: By the submerged Biofilter Method, within 24h, the
wastewater of food production can be treated and meet the Vietnam Standard (TCVN 5945
- 1995) for water surface type B in terms COD, SS, NH4 - N...
XỬ LÝ NƯỚC THẢI LÀNG NGHỀ CHẾ BIẾN LƯƠNG THỰC BẰNG PHƯƠNG
PHÁP LỌC SINH HỌC NGẬP NƯỚC
Nguyễn Đình Bảng, Hà Minh Ngọc, Nguyễn Văn Nội
Phòng Thí nghiệm Hóa Môi trường, Khoa Hoá học,
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội
SUMMARY
Wastewater of food production in the Craft Villages is rich organic matter which is easily
biodegradable (proportion BOD5/COD is about from 0.6 to 0.7). The experimental results
showed that: By the submerged Biofilter Method, within 24h, the wastewater of food
production can be treated and meet the Vietnam Standard (TCVN 5945 - 1995) for water
surface type B in terms COD, SS, NH4 - N...
Mở đầu
Các làng nghề thủ công truyền thống là nét đặt trưng của nhiều vùng nông thôn Việt Nam.
Trong những năm qua, cùng với sự phát triển của kinh tế, xã hội, nhiều ngành nghề thủ
công truyền thống đã được khôi phục và phát triển khá mạnh. Tuy nhiên sự phát triển của
các làng nghề còn mang tính chất tự phát, tùy tiện, quy mô sản xuất nhỏ bé, trang thiết bị
còn lạc hậu. Tất cả những mặt hạn chế trên không chỉ ảnh hưởng đến sự phát triển của các
làng nghề mà còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng môi trường làng nghề và sức
khỏe cộng đồng.
Một trong các loại hình làng nghề phổ biến nhất ở nông thôn Việt Nam là làng nghề chế
biến lương thực (làm bún, miến, bánh đa, chế biến tinh bột). Sự ô nhiễm môi trường nước
tại các làng nghề này đang ở mức báo động, gây nhiều bức xúc cho xã hội. Các chỉ tiêu cơ
bản của nước thải như COD. BOD, TSS... đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép nhiều lần.

Nhằm góp phần vào việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước tại các làng nghề chế biến
lương thực, chúng tôi tập trung nghiên cứu đề xuất các biện pháp công nghệ xử lý nước
thải làng nghề chế biến lương thực. Trong công trình này chúng tôi tiến hành nghiên cứu
xử lý nước thải làng nghề chế biến lương thực bằng phương pháp lọc sinh học ngập nước.
Thực nghiệm
Đối tượng nghiên cứu
- Nước thải được lấy để nghiên cứu là nước thải làng nghề chế biến lương thực của xã
Minh Khai, huyện Hoài Đức, tỉnh Hà Tây (xã được công nhận là “Làng nghề chế biến
nông sản” năm 2001, có 700 hộ trong tổng số 1.200 hộ dân tham gia sản xuất chế biến
lương thực). Với các nghề chính là làm bún, phở khô, làm miến dong, sản xuất và tinh chế
tinh bột sắn.
- Đặc điểm của nước thải làng nghề chế biến lương thực là thường chứa các tạp chất hữu
cơ ở dạng hòa tan hoặc lơ lửng, trong đó chủ yếu là các hợp chất hydrat cácbon như tinh
bột, đường, các loại axit hữu cơ (lactic)... có khả năng phân hủy sinh học. Tỷ số
BOD/COD trong khoảng từ 0,5 đến 0,7 nên chúng thích hợp với phương pháp xử lý sinh
học [1, 2, 3, 4].
Thiết kế thí nghiệm
Hình 1
Sơ đồ hệ thống xử lý bằng phương pháp lọc sinh học ngập nước
Nước thải của quá trình sản xuất bún, miến hoặc tinh chế tinh bột sắn được lắng gạn sơ bộ
ở bể lắng (1) trước khi đưa vào bể chứa (2) sau đó nước thải được bơm vào cột lọc kị khí
(3) theo chiều từ dưới lên với lưu lượng dòng được khống chế nhờ máy bơm (9) và ống
chia dòng (8). Ở đây nước thải sẽ từ từ dâng lên ngập lớp vật liệu lọc (5) và tiếp xúc với
lớp vật liệu lọc mang vi sinh vật kị khí, các tạp chất hữu cơ có trong nước thải sẽ bị phân
hủy, phần bùn cặn được lắng xuống đáy cột và có thể lấy ra qua van (10) khi cần thiết;
phần nước thải trong tiếp tục chảy tự nhiên qua cột lọc hiếu khí (6) từ phía dưới lên theo
nguyên tắc bình thông nhau. Ở đây nước thải được trộn với dòng không khí thổi cùng
chiều từ dưới lên bởi máy thổi khí (11) qua dàn phân phối khí (7). Khi đó quá trình phân
hủy sinh học hiếu khí các tạp chất hữu cơ xảy ra, phần bùn được lắng xuống đáy cột; phần
nước thải lại được lắng cặn một lần nữa nhờ máng lắng cặn (4) trước khi chảy ra khỏi cột

hiếu khí.
Nước thải sau khi đi qua cả 2 cột lọc kị khí và hiếu khí sẽ được lấy ra nhờ van (13) để
kiểm tra các chỉ tiêu cơ bản. Nếu chưa đạt các chỉ tiêu cho phép của nước thải công nghiệp
theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 5945 - 1995) thì lại cho chảy tuần hoàn trở lại qua 2 cột
lọc kị khí và hiếu khí như trên cho đến khi đạt tiêu chuẩn cho phép về nước thải công
nghiệp.
Kết quả và thảo luận
Kết quả xử lý nước thải của sản xuất bún
Nước thải của sản xuất bún ban đầu có các giá trị cơ bản như sau:
COD = 3076,3 mg/l; BOD5 = 2154,2 mg/l (tỷ lệ 0,7)≈BOD5/COD
[NH4+] = 29,89 mg/l; [NO2-] = 0,56 mg/l, pH = 4,91; độ đục = 243 NTU.
Sau khi trung hòa và pha loãng gấp đôi để có pH = 7.05 và thể tích là 58 lít; nước thải được
xử lý qua hệ thống lọc sinh học kị khí và hiếu khí (như phần 2.2) với tốc độ 12 lít/h.
Kết quả thu được như sau:
Bảng 1 - Kết quả xử lý nước thải sản xuất bún bằng phương pháp lọc sinh học
Thời gian pH Độ đục (NTU) COD (mg/L) NH4+ (mg/L) NO2- (mg/L)
0 7.05 131 1357.5 15.42 0.36
4 7.84 40.2 795.4 9.36 0.57
8 8.1 28.9 207.5 7.67 0.41
10 8.25 20.5 181.5 5.23 0.32
24 8.24 4.50 31.8 1.11 0.08
28 8.07 2.70 26.2 0.36 0.05
Và các đồ thị sau:
Hình 2
Sự thay đổi COD, độ đục theo thời gian xử lý
Hình 3
Sự thay đổi pH, NH4+, NO2-, theo thời gian xử lý
Kết quả thu được ta thấy: Đối với nước thải sản xuất bún có các chỉ tiêu ban đầu COD
=1357,5 mg/l, [NH4+] = 15,42 mg/l, độ đục = 131 NTU ở pH = 7,05 được xử lý qua hệ
thống lọc sinh học kị khí và hiếm khí sau thời gian 24 giờ, các chỉ tiêu cơ bản của nước

thải sau xử lý đều đạt thấp hơn tiêu chuẩn Việt Nam về nước thải công nghiệp cho phép
chảy vào nguồn nước công cộng. Cụ thể sau 24 giờ xử lý: COD = 26,2 mg/l, [NH4+] =
0,36 mg/l, [NO2-] = 0,05 mg/l; độ đục = 2,70 NTU; pH = 8,07.
Kết quả xử lý nước thải sản xuất miến dong
Nước thải sản xuất miến ban đầu có các giá trị cơ bản sau:
COD = 840 mg/l, BOD5 = 580 mg/l (tỷ số BOD5/COD = 0,69);
[NH4+] = 13,51 mg/l; [NO2-] = 0,35 mg/l, độ đục = 99,5 NTU, pH = 4,01.
Sau khi trung hòa và pha loãng gấp đôi để có thể tích 58 lít và pH = 8,05; nước thải được
xử lý qua hệ thống lọc sinh học kị khí và hiếu khí (như phần 2.2) với tốc độ 12lít/h.
Kết quả thu được như sau:
Bảng 2 - Kết quả xử lý nước thải sản xuất miến bằng phương pháp lọc sinh học
Thời gian pH Độ đục (NTU) COD (mg/L) NH4+ (mg/L) NO2- (mg/L)
0 8.05 45.2 438.8 6.75 0.19
4 8.17 20.1 205.6 4.46 0.21
8 8.21 14.3 178.5 3.62 0.2
10 8.23 9.71 97,3 1.87 0.11
24 8.17 7.62 86.7 0.72 0.09
28 8.19 6.43 74.5 0.46 0.06
Và các đồ thị sau:
Hình 4
Sự thay đổi COD, độ đục theo thời gian xử lý
Hình 5
Sự thay đổi pH, NH4+, NO2- theo thời gian xử lý
Kết quả thu được ta thấy: Đối với nước thải sản xuất miến có các chỉ tiêu ban đầu: COD =
438,8 mg/l, [NH4+] = 6,75 mg/l; [NO2-] = 0,19 mg/l, độ đục = 45.2 NTU, pH = 8,05 được
xử lý qua hệ thống lọc sinh học kị khí và hiếu khí sau thời gian 10 giờ các chỉ tiêu cơ bản
của nước thải sau xử lý đều đạt các tiêu chuẩn Việt Nam về nước thải công nghiệp (TCVN
5945 - 1995). Cụ thể là: COD = 97,3 mg/l, [NH4+] = 1,87 mg/l; [NO2-] = 0,11 mg/l, độ
đục = 9,71 NTU, pH = 8,23.
Kết quả xử lý nước thải tinh chế tinh bột sắn

Nước thải tinh chế tinh bột ban đầu có các giá trị cơ bản sau:
COD = 4768,5 mg/l, BOD5 = 3190 mg/l (tỷ số BOD5/COD = 0,76)
[NH4+] = 37,69 mg/l; [NO2-] = 0,61 mg/l, độ đục = 480 NTU, pH = 3,54.
Sau khi trung hòa và pha loãng gấp đôi để có thể tích 58 lít và pH = 7; nước thải được xử
lý qua hệ thống lọc sinh học kị khí và hiếu khí (như phần 2.2.) với tốc độ chảy 12 lít/h.
Kết quả thu được như sau: