1

  Tin tức   Công nghệ môi trường

Xử lý nước thải nhà máy sản xuất tinh bột sắn

Đăng lúc: Chủ nhật - 29/07/2012 23:19 - Người đăng bài viết: Công ty Vtech
Xử lý nước thải nhà máy sản xuất tinh bột sắn

Xử lý nước thải nhà máy sản xuất tinh bột sắn

Tóm tắt nguyên lý làm việc. Nước sạch được đưa vào sản xuất bằng 02 đường: a. Cung cấp cho việc rửa củ mì. 400m3/ 24h b. Cung cấp cho việc sản xuất tinh bột. 2.400m3/ 24h
QUY TRÌNH CONG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI, THU HỒI  BIOGAS.      


   
 
Nguyên lý làm việc được tóm tắt như sau:
  1. Xử lý nước thải rửa củ mì.
Do đặc tính của nguồn nước rửa củ mì ít bị nhiễm các chất độc hại, mà chỉ bị nhiễm bởi đất, cát, cây cỏ và một số vỏ lụa trong khi rửa bị tróc ra. Nguồn nước này sẽ được máng dẫn tới hồ sinh học số 01 để xử lý.
Máng dẫn nước được thiết kế 02 bể lắng cát (Bể lắng cát số 01 và số 02) tại đây đất, cát, rác và các tạp chất lớn sẽ được thu gom lại đem đi xử lý riêng, nước chảy vào  hồ xử lý sinh học số 01 là nước trong. ( Mô tả  tại sơ đồ trên )
            b. Xử lý nguồn nước thải sản xuất.
            Nguồn nước thải từ sản xuất được xử lý trình tự qua các bước sau:
            + Bể Aerotank : Nước sản xuất được dẫn vào bể Aerotank để khử Clo dư lượng
+ Bể lắng : Sử dụng hoá chất để cô đặc lượng COD có trong nước thải, Phần đậm đặc được đẫn qua hồ Acid để lên men metan, phần nước trong  trên mặt hồ được dẫn tới hồ xử lý sinh học số 01 để xử lý.
             + Hồ Acid : Lên men metan.  ( Tác động nhanh quá trình phân huỷ COD và các hợp chất hữu cơ có trong nước thải ) Tạo quá trình sinh khí Biogas thuận lợi.
             + Hầm Biogas : Hầm kị khí phản ứng sinh khí Biogas. Nước thải được lưu lại hầm  50 ngày, Thời gian để quả trình phản ứng sinh khí đạt hiệu quả cao nhất, sau khi đã lấy hết lượng Biogas, nước được dẫn qua hồ sinh hoc số 01 bằng phương pháp chẩy ngược từ đáy hồ ( Áp lực nước từ bề mặt hồ sẽ đẩy nước từ đáy hồ qua hồ xử lý sinh học ). Lượng bùn tồn động tại đáy hồ được định kỳ hút lên đem đi xử lý riêng. ( Một năm hút một lần )
             + Hồ sinh học : Gồm 02 hồ,  bằng phương pháp xử lý sinh học sẽ xử lý triệt để lượng COD còn trong nước, đảm bảo nước đạt tiêu chuẩn loại A trước khi được thải vào môi trường tự nhiên.
Thuyết minh Công nghệ xử lý nước thải thu hồi Biogas.
Lưu lượng & tính chất nước thải:
Lưu lượng nước thải đầu vào:
Lưu lượng nước thải: Q = 2.400 m3/ngày (dự phòng lên Q = 3.200, hệ số k = 1.3).
 Lưu lượng trung bình giờ: Qtb = 100 m3/h.
 Tính chất nước thải đầu vào:
    Thực tế sản xuất ở Nhà Máy, COD dao động phổ rộng: Có ngày sản xuất COD 7,000mg/l, có ngày sản xuất COD 14,000mg/l.
    Thành phần nước thải đầu vào được đưa ra căn cứ vào số liệu thực tế ớ Nhà Máy và tham khảo của các đơn vị có Công nghệ sản xuất tương tự. Các chỉ tiêu nồng độ của nước thải đầu vào được thể hiện ở bảng sau:
 
Công nghệ được thuyết minh cụ thể như sau:
    Nước thải sau chế biến tinh bột được dẫn theo ống dẫn nước thải vào Bể Aerotank.
- Bể Aerotank:
+ Thiết kế kỹ thuật:
Diện tích : 8m x 8m                  = 64m2.
Thể tích  :( 8m x 8m ) x 1,5 m  = 96m 3.
Đáy bể đổ bêtông, tường xây gạch dầy 20cm, xử dụng vật liệu chống thấm trong xây dựng, tại đáy bể bố trí các đường ống nhựa PP  có khoan lỗ để dẫn khí. Đây là bể hiếu khí không làm mái che.
+ Công năng:
 Giảm Clor dư lượng từ  50mg/l xuống còn : 0, 475mg/l ( Thấp hơn 1mg/l)
 Giảm một phần các chỉ số ô nhiễm.
 Tác động làm nhanh quá trình keo tụ COD , BOD.
+ Cơ chế hoạt động:
Nước thải sản xuất có hàm lượng Clor là 50mg/l. Đây là hàm lượng Clor cao sẽ phân huỷ COD, BOD và các hợp chất hữu cơ có trong nước thải, ảnh hưởng tới quá trình lên men metan, cần phải giảm hàm lượng Clor xuống mức thấp nhất ( 01 mg/l ).
Trong bể Aerotank, diễn ra quá trình tiếp xúc giữa không khí tự nhiên từ môi trường và máy thổi khí vào trong nước thải làm cho hàm lượng Clor dư theo không khí ra khỏi nước thải.
Xử lý bằng công nghệ bể Aerotank hiệu quả xử lý Clor đạt 95%, sau xử hàm lượng Clor còn trong nước thải là  : 0, 475mg/l ( Thấp hơn 1mg/l ), đồng thời vơi giảm Clor các chỉ số ô nhiễm khác cũng được xử lý một phần. Nước thải sau Bể Aerotank chảy xuống Bể lắng kỹ thuật.
Lượng Clor được  giải phóng khỏi nước thải ( 49mg/l ) tác động với lượng COD cũng được giải phóng, hai chất này tác dụng với nhau sẽ tự dung hoà chỉ còn một lượng rất ít COD thoát nào môi trường.
Lý giải : Clor  có đặc tính là khử mùi.
                 COD là chất có mùi.
 Hiệu quả xử lý qua Bể Aerotank như sau:
 
TT Chỉ tiêu Đơn vị Hiệu quả % Kết quả TCVN5945:2005
(Cột A)
1 pH - - - 6 – 9
2 COD mg/l 30 7,700 50
3 BOD5 mg/l 30 4,877.6 30
4 TSS mg/l 0 2,830.92 50
6 Cl dư mg/l 95 0, 475 1
7 Tổng Photpho mg/l 20 37.04 4
8 Tổng Nitơ mg/l 25 192.075 15
 
- Bể lắng.
+ Thiết kế kỹ thuật :
 Diện tích : 5m x 20m  = 100m2.
  Thể tích : ( 5m x 20m ) x 4,5m  = 450m3.
  Đáy hồ, thành hồ đổ bê tông  cốt thép dầy 20cm.
  Đáy hồ chia làm 02 ngăn được thết kế có độ nghiêng, tai vị trí thấp nhất của mặt nghiêng lắp đặt các ống nhựa PP dẫn  nước thải qua hồ Acid ( COD, bùn keo tụ ). Đây là bể hiếu khí không làm mái che.
 + Công năng:
Keo tụ COD  nâng chỉ số COD đầu ra lên gấp 4,2 lần cụ thể :
COD đầu vào 7.700 mg/l, đầu ra 33.000mg/l.
Qua xử lý tại Bể Lắng  nước được chia làm 02 nguồn :
   * Nước thải đã được keo tụ  là 800m3 chẩy qua hồ Acid. COD :33.000mg/l.
   * Lượng nước trong trên mặt hồ  là 1600m3  được dẫn tới hồ xử lý sinh học số 01 để xử lý. COD : 100mg/l.
Áp dụng công nghệ keo tụ COD giảm được lượng nước vào hồ Acid và  hầm Biogas. Như thế  sẽ tăng thêm thời gian cho nước thải lưu lại trong hầm Biogas, hiệu quả sinh khí Biogas cao hơn.
+ Cơ chế hoạt động:
Trên đường mương dẫn nước thải từ bể Aerotank đến bể lắng, gia thêm 03 loại hóa chất nhằm tạo phản ứng keo tụ tạo bông, làm cho hàm lượng các chất ô nhiễm có trong nước thải kết tủa tạo thành bùn, nâng nồng độ ô nhiễm của chúng từ : 7,700 mg/l lên thành 33,000 mg/l.(Hàm lượng COD được nâng lên 4,2 lần)
Tên hoá chất được xử dụng:
    a. PAC ( Al2 (OH)n Cl 6 – n ) m .    n : 1 – 5.     m : ≤ 10 .
    b. NaOH.
    c. Aniolie – polyaeylemic.
Đây là loại hoá chất được dùng  trong việc xử lý nước sinh hoạt và được  Bộ Y Tế Việt Nam cho phép sử dụng.
Trong bể lắng, hỗn hợp bùn nước chuyển động hướng xuống dưới đáy bể lắng nhờ vách hướng dòng. Trong quá trình di chuyển xuống dưới đáy bể, các bông bùn có trọng lượng lớn hơn trọng lượng của nước lắng xuống dưới đáy bể lắng, nhờ vào tỉ trọng của cặn bùn lớn hơn tỉ trọng của nước, phần nước trong di chuyển lên trên mặt bể lắng, tràn vào máng thu, chảy sang hồ sinh học số 01. Còn bùn lắng được chảy sang hồ axit.
Hiệu quả xử lý qua Bể Lắng ( Nhánh dẫn qua hồ sinh học )
 
TT Chỉ tiêu Đơn vị Hiệu quả % Kết quả TCVN5945:2005
(Cột A)
1 pH - - 7.3 6 – 9
2 COD mg/l 98 150 50
3 BOD5 mg/l 98 37.55 30
4 TSS mg/l 93 68.16 50
6 Cl dư mg/l 0 0, 475 1
7 Tổng Photpho mg/l 97.7 0.85 4
8 Tổng Nitơ mg/l 78.7 40.91 15
         
 
 - Hồ Acid.
 + Thiết kế kỹ thuật.
            Diện tích               :    29m x 32                =  928m2.
             Thể tích               :   (29m x 32) x 3,3m  = 3.062m3.
             Đáy hồ, thành hồ đổ bê tông, bờ hồ được trải đá  làm đường đi, bao quanh hồ trồng cây xanh.
             + Công năng:
             Là hồ trung gian giữa bể lắng và hầm Biogas, công năng của hồ là lên men metan. Tác động nhanh quá trình phân huỷ COD và các hợp chất hữu cơ có trong nước thải,  tạo quá trình sinh khí Biogas thuận lợi.
            + Cơ chế hoạt động:  
Tiếp nhận cặn bùn  ( COD keo tụ  ) có nồng độ ô nhiễm 33,000 mg/l từ bể Aerotank  chảy vào, cặn bùn được lưu giữ tại hồ là 3 ngày. (Thể tích hồ : 3.062m3 /  800m3 chảy vào hồ mỗi ngày )
Tại hồ Acid các chất ô nhiễm sẽ chuyển hoá thành axit nhờ vào các vi sinh vật, cả vi sinh vật kị khí và vi sinh vật tuỳ nghi. Chúng chuyển hoá các sản phẩm của pha phân huỷ  thành các axit hữu cơ bậc thấp, cùng các chất hữu cơ khác như axit hữu cơ, axit béo, rượu, các axit amin, glyxerin, H2S, CO2, H2. tạo điều kiện tốt nhất cho quá trình lên men metan diễn ra trong Hồ Biogas.
- Hầm phản ứng sinh khí Biogas.
+ Thiết kế kỹ thuật.
Diện tích        : 70m x 81m           = 5.670m2
Thể tích          :  (70m x 81m  x 7  = 39.960m3.
Thành hồ và đáy hồ được đầm nén theo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật ( k = 94 ) được lót bạt HDPE,  không thấm nước có độ dầy 0,5mm, tuổi thọ của bạt từ 10 đến 15 năm ( Nước sản xuất, Thái Lan có bảng chất lượng đính kèm ). Đáy và thành hồ lót bạt HDPE  hoàn toàn đảm bảo nước không bị thấm vào lòng  đất.
Bao quanh phía trên thành hồ ( Cách mặt thành 1,5m ) được đổ bê tông cốt thép 20cm x 20cm để neo giữ bạt phủ mặt hồ, sau đó được lấp đất lên cho bằng mặt thành  hồ.
Mặt hồ phủ bạt HDPE không thấm nước có độ dầy 1mm, tuổi thọ của bạt từ 10 đến 15 năm ( Nước sản xuất, Thái Lan có bảng chất lượng đính kèm ).
Hầm được thiết kế có hệ thống thoát nước ngược để dẫn nước qua hồ sinh học số 01 và đường ống đốt bỏ lượng Biogas dự ra hoặc những ngày ngưng sản xuất không cân tới lượng Biogas.
Bao quanh hồ là hệ thống mương thoát nước mưa.
+ Công năng :
Là hầm trung tâm có chức năng lưu giữ nguồn nước thải, tạo phản ứng sinh khí Biogas.
Thể tích hầm là 39.690m3, tại hầm sẽ lưu giữ lượng nước thải thời gian là 50 ngày ( mỗi ngày tiếp nhận 800m3 ) đây là thời gian lý tưởng để quá trình phản ứng sinh khi Biogas diễn ra hoàn toàn.
Khi đã vượt quá mức cho phép (39.960m3 ) trong điều kiện bình thường, lượng nước dư trong hồ  được dẫn qua hồ sinh học số 01 bằng hệ thống cống ngược, nếu lượng COD vượt quá 100mg/l, nước vẫn được giữ lại trong hầm để giảm COD xuống còn 100mg/l mới đưa qua hồ sinh học số 01.
Cống thoát nước được thiết kế có cửa chặn để chủ động điều tiết nguồn nước tại hầm Biogas.
Tại hầm được thiết kế 63 hệ thống cánh quạt quay đảo nước  đươc gọi là hệ thống kích hoạt, nhiệm vụ của  hệ thống là cung cấp lượng Oxy và quay đảo để kích hoạt quá trình phản ứng sinh khí Biogas đạt hiệu qủa cao nhất.
Lượng bùn tồn động tại đáy hồ đượnc định kỳ một năm hút lên một lần  đem đi xử lý riêng.
+ Cơ chế hoạt động:
            Lượng nước thải đầu vào  : 800m3 / 24h. Được lưu giữ tại hầm 50 ngày sau đó được thải ra hồ sin học số 01 ( Sau 50 ngày lượng nước vào = lượng nước ra )
            COD đầu vào hầm Biogas : 33.000mg/l.  Đầu ra hồ sinh học số 01 : 100mg/l.
Các chất hữu cơ hoà tan sau khi chuyển hoá thành các chất hữu cơ bậc thấp, cùng các chất hữu cơ khác như axit hữu cơ, axit béo, rượu, các axit amin, glyxerin, H2S, CO2, H2 chảy xuống hồ Biogas. Trong hồ Biogas với điều kiện về nhiệt độ, nguyên liệu (các chất ô nhiễm có nồng độ cao, đã phân huỷ thành các sản phẩm trung gian) và đặc biệt là sự hoạt động của nhóm vi sinh vật kị khí.  Chuyển hoá các sản phẩm của pha axit diễn ra trong Hồ Axit thành CH4 (65 – 70%) và CO2 (25 – 30%). Đồng thời ở pha nay chuyển pH của môi trường sang kiềm.
Khí sinh học sinh ra được máy hút khí hút liên tục về đầu đốt. Trên đường dẫn khí này có cho khí đi qua bể lắng, nhằm mục đích tách nước ra khỏi khí. Lợi dụng tính chất ngưng tụ của hơi nước khi thay đổi nhiệt độ đột ngột. Khí Biogas sinh ra có nhiệt độ trung bình khoảng 35 – 55 0C, đặt ống dẫn qua bể lắng, với nhiệt độ trung bình của nước là từ 20 – 25 0C, sự chênh lệch nhiệt độ này làm cho hơi nước có trong hỗn hợp khí ngưng tụ lại thành giọt, bám trên bề mặt thành ống dẫn khí, rồi được giữ lại trong thiết bị tách nước. Qua thiết bị tách nước này, hơi nước có trong hỗn hợp khí này giảm được khoảng 30 – 40 %. 
Đầu đốt và lò đôt  là thiết bị do Cộng Hòa Liên Bang Đức chế tạo có hiệu suất đốt cao đạt 99,5%.
Hồ sinh học:
Đặc tính địa chất khu vực nhà máy:
Từ mặt đất tới độ sâu 8m là đất sét có pha sỏi cứng. Từ 8m  tới 20,4 m là đá.   ( Số liệu khảo sát địa kỹ thuật:Trung tâm nghiên cứu công nghệ và thiết bị công nghiệp Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM )
Do đặc tính kỹ thuật của nền đất nên các hồ sinh học được thiết kế như sau :
+ Hồ sinh học số 01.
+ Thiết kế kỹ thuật.
Diện tích :     60m  x 80m  = 4.800m2.
Thể tích  :    ( 60m  x 80m  ) x 6m  = 24.000m3.
Thành hồ, đáy hồ  là đất sét được đầm kỹ đảm bảo nước không thấm vào lòng đất.
Hồ được thiết kế có hệ thống cống tràn dẫn nước qua hồ sinh học số 02.
+ Công năng.
Tại hồ tiếp nhận 03 nguồn nước :
 * Nước thải rửa củ               400m3/24h                 :COD  200mg/l.
 * Nước thải từ bể  lắng                    1.600m3/24h             :COD 100mg/l.
 * Nước thải từ hầm Biogas 800m3/24h                 :COD 100mg/l.
  (hầm Biogas chất thải đầu vào 800m3/24h, nước thải đầu ra 500m3/24h lượng nước bị mất đi 300m3/24h, là do quá trình chuyển hóa chất thải thành khí Biogas, lượng hơi nước theo Biogas và bùn keo tụ tại đáy hầm)
 Tổng hợp 03 nguồn nước thải là : 2.500m3/24h.   COD 150mg/l. Hồ có công năng là trung hoà 03 nguồn nước trên để xử lý.
Nước được lưu lại tại hồ  là 9,5 ngày ( Thể tích hồ : 24.000m3/ 2.500m3 tiếp nhận hàng ngày ). Trong hồ Sinh được thả các loại rau, bèo, Lục Bình để hấp thụ COD và các chất các chất gây ô nhiễm.
+ Cơ chế hoạt động:
Trong hồ tồn tại 03 loại vi sinh vật, Hiếu khí; Kỵ khí; Thiếu khí. Tại hồ được chia làm 03 khu vực để xử lý:
Khu vực 01 : Khu vực bề mặt, nơi tốn tại các loại vi khuẩn và tảo công sinh.
Khu vực 02 : Khu vực đáy, tích luỹ cặn bã và cặn này bị phân huỷ kỵ khí.
Khu vực 03 : Khu vực trung gian, các chất hữu cơ trong nước phải chịu sự phân huỷ của vi khuẩn. Tronh hầm thường hính thành hai khu vực cách nhiệt, tầng ở phía trên do tiếp súc với không khí và mặt trời nên có nhiệt độ cao hơn.
   Trong thời gian nước thải được lưu lại, hàm lượng các chất ô nhiễm sẽ bị phân huỷ bới quá trình tiếp súc với môi trường không khí và v các loại rau, bèo, lục bình hấp thụ (01). Các quá trình trao đổi chất diễn ra trong hồ, quá trình hoạt động của vi sinh vật và thủy sinh vật có trong nước (03). Phần cặn bã chìm ở đáy hồ sẽ được hấp thụ và tự phân huỷ.
Sau xử lý nước  chảy tự nhiên sang Hồ Sinh Học số 2 bằng máng dẫn.
Hiệu quả xử lý  Hồ sinh học số 1.
 
TT Chỉ tiêu Đơn vị Hiệu quả % Kết quả TCVN5945:2005
(Cột A)
1 pH - - 7.3 6 – 9
2 COD mg/l 50 75 50
3 BOD5 mg/l 50 38 30
4 TSS mg/l 50 49 50
6 Cl dư mg/l 0 0, 475 1
7 Tổng Photpho mg/l 30 0.59 4
8 Tổng Nitơ mg/l 60 16,36 15
 
+ Hồ sinh học số 02.
+ Thiết kế kỹ thuật.
Diện tích :     50m  x 60m  = 3.000m2.
Thể tích  :    ( 50m  x 60m  ) x 6m  = 18.000m3.
Thành hồ, đáy hồ  là đất sét được đầm kỹ đảm bảo nước không thấm vào lòng đất.
Hồ được thiết kế có hệ thống máng dẫn nước thải vào môi trường tự nhiên,  tại máng được lắp đặt 02 thiết bị là máy lọc nước và máy thổi khí.
+ Công năng.
 Hồ tiếp nhận  nguồn nước từ hồ sinh học số 01 : Lượng nước 2.500m3. COD 75mg/l, xử lý để đạt tiêu chuẩn cho phép.
 Nước tại hồ được lưu lại 7 ngày để xử lý ( Thể tích hồ : 18.000m3/ 2.500m3 tiếp nhận hàng ngày ). Trong Hồ Sinh Học số 02  được thả các loại rau, bèo, lục bình để hấp thụ COD và các chất các chất gây ô nhiễm,
+ Cơ chế hạot động:
  Cơ chế hoạt động tại hồ số hai diễn ra tương tự như hồ sinh học số 01.
Nước thải trong hồ sinh học số 2 sau thời gian lưu,  chảy tự nhiên sang hố ga tổng có gắn thiết  bị quấy đảo nước nước sau đó mới  tràn ra môi trường.
 
Hiệu  qua xử lý tại hố sinh học số 02 trước khi thải ra môi trường.
 
TT Chỉ tiêu Đơn vị Hiệu quả % Kết quả TCVN5945:2005
(Cột A)
1 pH - - 7.3 6 – 9
2 COD mg/l 50 38.5 50
3 BOD5 mg/l 50 24.38 30
4 TSS mg/l 50 49.54 50
6 Cl dư mg/l 0 0, 475 1
7 Tổng Photpho mg/l 30 0.41 4
8 Tổng Nitơ mg/l 40 14.72 15
 
cơ chế sinh khí biogas
Sự tạo thành khí sinh học là một quá trình lên men phức tạp xãy ra qua nhiều phản ứng, cuối cùng tạo ra khí CH4 và CO2 và một số chất khác. Quá trình này được thực hiện theo nguyên tắc phân hủy kỵ khí, dưới tác dụng của vi sinh vật yếm khí để phân hủy những chất hữu cơ ở dạng phức tạp chuyển thành dạng đơn giản là chất khí và các chất khác.
Sự phân hủy kỵ khí diễn ra qua nhiều giai đoạn tạo ra hàng ngàn sản phẩm trung gian nhờ hoạt động của các chủng loại vi sinh vật đa dạng. Đó là sự phân hủy protein, tinh bột, lipid để tạo thành acid amin, glycerin, acid béo, acid béo bay hơi, methylamin, cùng các chất độc hại như tomain (độc tố thịt thối), sản phẩm bốc mùi như indole, scatole. Ngoài ra còn có các liên kết cao phân tử mà nó không phân hủy được bởi vi khuẩn yếm khí như lignin, cellulose.
 
Tiến trình tổng quát như sau:
điều kiện phản ứng :
 
vi sinh vật
To = 35oC
pH = 7

(C6H10 O)n + n H2O  H2O   ............>           3n CO2 + 3n CH4 + 4.5 cal
(C6H10 O)n + n H2O        vi sinh vật      3n CO2 + 3n CH4 + 4.5 cal  
 
Một phần CO2 đã bị giữ lại trong một số sản phẩm quá trình lên men bằng cách kết hợp với những ion K+, Ca2+, NH3+, Na+. Do đó hỗn hợp khí sinh ra có từ 60 - 70% CH4 và khoảng 30 - 40% CO2.
 
Công thức lý tưởng để sinh khí Métal như sau:     0.35(CODđầu vào- CODđầu ra)Q


Tác giả bài viết: Hoàng Dương
Nguồn tin: Sưu tầm
Đánh giá bài viết
Tổng số điểm của bài viết là: 19 trong 4 đánh giá
Click để đánh giá bài viết

Những tin cũ hơn

 

Tin Tức

Sản phẩm VIP