kl le duc hung 811772b

Ở Việt Nam có một số công ty sản xuất nước giải khát đang hoạt động như URC Việt Nam company, nestle water,cocacola,pepsi … Nhu cầu về nước giải khát trong sinh hoạt hàng ngày ngày càng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁN CÔNG TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG & BẢO HỘ LAO ĐỘNG

LU ẬN VĂN TỐT NGHIỆP

MÁY NƯỚC GIẢI KHÁT KIRIN ACECOOK

SVTH: LÊ ĐỨC HƯNG MSSV: 811772B

L ỚP: 08MT1N

GVHD: Th.S LÊ VIỆT THẮNG

TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2008

NGÀNH: KHOA H ỌC MÔI TRƯỜNG

Ngày giao nhiệm vụ luận văn:

Ngày hoàn thành luận văn:

TPHCM, Ngày.… Tháng.… năm 2008

Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên )

L ỜI CẢM ƠN

Xã hội ngày càng phát triển, khoa học kỹ thuật ngày càng hiện đại, chất lượng cuôc sống

của con người ngày càng được nâng cao Vì vậy, mỗi người chúng ta phải biết tự rèn luyện và không ngừng nâng cao trình độ kiến thức và đạo đức của mình

Từ thực tiễn cuộc sống đã giúp em nhận thức được vấn đề bảo vệ môi trường là hết sức

cần thiết đối với cuộc sống và mỗi người chúng ta Vì vậy, em đã quyết định học hỏi và nghiên cứu về lĩnh vực này tại Trường Đại học Tôn Đức Thắng, khoa Môi trường và Bảo

hộ lao động với chuyên ngành Khoa học Môi trường

Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô đã và đang giảng dạy ở trường Đại học Tôn Đức Thắng, đặc biệt là các thầy cô ở khoa Môi trường và Bảo hộ lao động đã tận tình chỉ

bảo, truyền đạt những kiến thức, những kinh nghiệm quý báu cho em trong suốt thời gian theo học tại trường, giúp em nhận thức được những điều bổ ích và lý thú trong nghề nghiệp, trong xã hội cũng như trong cuộc sống của mình

Em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Việt Thắng đã tạo điều kiện thuận lợi, tận tình chỉ bảo, hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành tốt luận văn này

Em cũng xin cảm ơn thầy Vũ Phá Hải đã giúp đỡ, cung cấp tài liệu, chỉ dẫn trong suốt quá trình thực tập, giúp em hoàn thành tốt thời gian thực tập và báo cáo thực tập theo yêu cầu

của chương trình học ở trường

M ột lần nữa em xin chân thành cảm ơn!

TP.HCM, ngày ……tháng ……năm 2008

Sinh viên thực hiện

Lê Đức Hưng

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2008 Giáo viên hướng dẫn

DANH M ỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Sản phẩm và công suất của dự án

Bảng 1.2 Nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải lò hơi

Bảng 1.3 Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sản xuất của nhà máy

Bảng 4.1 Tổng hợp tính toán song chắn rác

Bảng 4.2 Tổng hợp tính toán bể thu gom

Bảng 4.3 Tổng hợp tính toán bể điều hòa

Bảng 4.4.Các kích thước điển hình cho bể aerotank xáo trộn hoàn toàn

DANH M ỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Vị trí công ty KIRIN ACECOOK

Hình 1.2 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất

Hình 2.1: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học tự nhiên Hình 4.1 : Sơ đồ lắp đặt song chắn rác

Hình 4.2 : Sơ đồ tấm răng cưa thu nước

Hình 4.3 : Sơ đồ làm việc của bể Aerotank

Hình 4.4: Đĩa thổi khí

M ỤC LỤC

1 Đặt vấn đề 6

2 Mục tiêu luận văn 7

3 Nội dung luận văn 7

4 Phương pháp thực hiện 7

CHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY NƯỚC GIẢI KHÁT KIRIN 1.1 Giới thiệu về ngành nước giải khát 8

1.2 Giới thiệu về công ty KIRIN acecook 8

1.2.1 Vị trí khu vực nhà máy 8

1.2.2 Công suất của nhà máy 9

1.3 Thành phần và tính chất nước thải ngành giải khát 11

1.4 Các vấn đề môi trương của nhà máy 12

1.4.1 Ô nhiễm môi trường không khí 12

1.4.1.1 Bụi từ quá trình trộn nguyên liệu 12

1.4.1.2 Mùi trà trong quá trình lưu trữ, chiết xuất, lọc và khuấy trộn 12

1.4.1.3 Bụi và khí thải từ nồi hơi 13

1.4.1.4 Bụi và khí thải từ máy phát điện dự phòng 13

1.4.1.5 Bụi, khí thải và tiếng ồn từ các phương tiện vận chuyển 13

1.4.1.6 Tiếng ồn và độ rung từ thiết bị và máy móc 13

1.4.1.7 Nhiệt dư 14

1.4.2 Ô nhiễm môi trường nước 14

1.4.2.1 Nước mưa chảy tràn 14

1.4.2.2 Nước thải sinh hoạt 15

1.4.2.3 Nước thải sản xuất 15

1.4.3 Ô nhiễm chất thải rắn 16

1.4.3.1 Chất thải rắn sinh hoạt 16

1.4.3.2 Chất thải rắn sản xuất 16

1.4.3.2.1 Chất thải không nguy hại 16

1.4.3.2.2 Chất thải nguy hại 17

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

2.1 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải giải khát 18

2.1.1 Điều hoà lưu lượng và nồng độ nước thải 18

2.1.2 Phương pháp xử lý cơ học 19

2.1.3 Phương pháp xử lý hoá lý 19

2.1.3.1 Phương pháp hấp phụ 19

2.1.3.2 Phương pháp keo tụ 20

2.1.3.3 Phương pháp trao đổi ion 20

2.1.3.4 Phương pháp tuyển nổi 21

2.1.3.5 Phương pháp thẩm thấu ngược 21

2.1.3.6 Phương pháp trích ly 22

2.1.3.7 Phương pháp lắng bằng chất trợ lắng 22

2.1.4 Các phương pháp hóa học 22

2.1.4.1 Phương pháp trung hoà 22

2.1.4.2 Phương pháp ozon hoá 22

2.1.4.3 Phương pháp Clo hoá 23

2.1.4.4 Phương pháp oxy hoá bằng nhiệt 23

2.1.5 2.1.5.1 Quá trình bùn hoạt tính 24

Các phương pháp xử lý sinh học 23

2.1.5.2 Quá trình vi sinh dính bám 25

2.1.5.2.1 Bể lọc sinh học 25

2.1.5.2.2 Bể lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC) 26

2.1.5.2.3 Bể sinh học theo mẻ SBR 26

2.1.5.3 Xử lý sinh học trong điều kiện kỵ khí 27

2.1.5.3.1 Quá trình kỵ khí tiếp xúc (Anaerobic contact process) 28

2.1.5.3.2 Quá trình lọc kỵ khí (Anaerobic filter process) 28

2.1.5.3.3 Bể UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) 29

2.1.5.3.4 Bể FBR (Fluidized Bed Reactor) 29

2.2 Phân tích đề xuất các phương pháp xử lý 29

2.2.1 Xử lý nước thải bằng công trình xử lý sinh học tự nhiên 30

2.2.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải bằng công trình xử lý sinh học nhân tạo 31

2.3 Thuyết minh quy trình công nghệ 33

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 3.1 Tính toán lưu lượng 35

3.2 Song chắn rác – mương đặt song chắn rác 35

3.2.1 Chức năng 35

3.2.2 Tính toán 35

3.4.3 Bể thu gom 37

3.4.3.1 Nhiệm vụ 37

3.4.3.2 Tính toán 37

3.4.4 Bể điều hòa 38

3.4.4.1 Nhiệm vụ 38

3.4 4.2 Tính toán 38

3.4.5 Bể UASB 42

3.4.5.1 Nhiệm vụ 42

3.4.5.2 Tính toán 42

3.4.6 Bể aerotank 49

3 4.6.1 Nhiệm vụ 49

3 4.6.2 Tính toán 49

3.4.7 Bể lắng II 62

3 4.7.1 Nhiệm vụ 62

3 4.7.2 Tính toán 62

3.4.8 Ngăn trung gian 66

3.4.8.1 Nhiệm vụ 66

3.4.8.2 Tính toán 66

3.4.9 Bể lọc áp lực 67

3.4.9.1 Nhiệm vụ 67

3.4.9.2Tính toán 68

3.4.10.1 Bể tiếp xúc 70

3.4.10.1 Nhiệm vụ 70

3.4.10.2 Tính toán 70

3.4.11 Bể chứa bùn 72

3.4.11.1 Nhiệm vụ 72

3.4.11.2 Tính toán 72

3.4.12 Bể nén bùn 74

3.4.12 1 Nhiệm vụ 74

3.4.12.2 Tính toán 74

3.4.13 Bể thu nước dư 77

3.4.14 Máy ép bùn băng tải 77

3.4.14.1 Nhiệm vụ 77

3.4.14.2 Tính toán 78

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 79

CHƯƠNG 5: QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI 5.1 Giai đoạn khởi động 83

5.1.1 Bể UASB 83

5.1.2 Bể aeroten 84

5.2 Giai đoạn vận hành 85

5.2.1 Bể UASB 85

ể aeroten 87

5.3 Nguyên nhân và biện pháp khắc phục sự cố trong vận hành 87

Chương 6:KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ

6.1 Kết luận 89

6.2 Kiến nghị 89

CHƯƠNG MỞ ĐẦU

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Đóng góp vào sự cải thiện sạch sẽ và vệ sinh môi trường luôn là mục tiêu hàng đầu

Nếu như những lo âu phát sinh từ những thảm hoạ hoặc những vụ dịch cuối cùng của đầu thế kỷ ( 3 triệu người chết được quy cho bệnh cúm Tây Ban Nha) không phải là

một kỷ niệm xa xôi, thì ngày nay sự sạch sẽ và vệ sinh môi trường là một sỡ hữu của

nền văn minh, một lá chắn hữu hiệu ngăn chặn sự lan tràn bệnh tật và là một yếu tố

của sự thoái mái và hạnh phúc trong đời sống hằng ngày của chúng ta Trong những

thập niên gần đây, ô nhiễm môi trường nói chung và ô nhiễm nước nói riêng đang trở thành mối lo chung của nhân loại Vấn đề ô nhiễm môi trường và bảo vệ sự trong sạch cho các thuỷ vực hiện nay đang là vấn đề cấp bách trong quá trình phát triển xã hội khi

nền kinh tế và khoa học kỹ thuật đang tiến những bước dài Để phát triển bền vững chúng ta cần có những biện pháp kỹ thuật hạn chế, loại bỏ các ô nhiễm do hoạt động

sống và sản xuất thải ra môi trường Một trong những biện pháp tích cực trong công tác bảo vệ môi trường và chống ô nhiễm môi trường nước là tổ chức thoát nước và xử

lý nước thải trước khi xả ra nguồn tiếp nhận

Xã hội ngày càng văn minh, chất lượng cuộc sống ngày càng được nâng cao cùng với nhu cầu tất yếu không thể thiếu của các sản phẩm như nước giải khát Hiện nay trên

thế giới ngành nước giải khát phát triển khá nhanh do nhu cầu sử dụng của người tiêu dùng tương đối lớn Ở Việt Nam có một số công ty sản xuất nước giải khát đang hoạt động như URC Việt Nam company, nestle water,cocacola,pepsi …

Nhu cầu về nước giải khát trong sinh hoạt hàng ngày ngày càng cao, đòi hỏi phải sản

xuất ngày càng nhiều dẫn đến số lượng các nhà máy hoạt động trong ngành công nghiệp nước giải khát tăng nhanh nên vấn đề về nước thải của ngành nước giải khát

cũng cần được quan tâm đúng mức Nước thải ngành giải khát làm bẩn các nguồn nước và sự nhiễm bẩn ngày càng tăng Nước thải của ngành giải khát thường có pH cao, hàm lượng chỉ tiêu COD, BOD… cao Như vậy, nước thải của ngành giải khát

nếu không được xử lý trước khi thải ra nguồn tiếp nhận, sẽ gây ô nhiễm môi trường nước và môi trường không khí nghiêm trọng, ảnh hưởng đến đời sống của các loài thuỷ sinh và chất lượng cuộc sống của con người

Với những lý do nêu trên nên yêu cầu cần có hệ thống xử lý nước thải giải khát trước khi thải ra môi trường

2 M ỤC TIÊU LUẬN VĂN

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty nước giải khát KIRIN ACECOOK theo TCVN nguồn loại A nhằm giảm thiểu tác hại của nó lên môi trường trong điều kiện phù hợp với thực tế của công ty

3 N ỘI DUNG LUẬN VĂN

Thu thập số liệu, tài liệu, đánh giá tổng quan về công nghệ sản xuất, khả năng gây ô nhiễm môi trường và xử lý nước thải trong ngành nước giải khát

Khảo sát, phân tích, thu thập số liệu về công ty KIRIN ACECOOK

Lựa chọn thiết kế công nghệ và thiết bị xử lý nước thải nhằm tiết kiệm kinh phí phù

hợp với điều kiện công ty

Thực hiện các bản vẽ thiết kế

Xây dựng kế hoạch quản lý, vận hành hệ thống xử lý nước thải

4 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

- Điều tra khảo sát

- Tổng hợp, phân tích những tài liệu, số liệu thu thập được

- Nghiên cứu lý thuyết về xử lý nước thải

- So sánh TCVN

- Tính toán các công trình đơn vị

- Tính toán tính kinh tế

CHƯƠNG 1

GI ỚI THIỆU VỀ CÔNG TY NƯỚC GIẢI

KHÁT KIRIN ACECOOK

Hiên nay ngành nước giải khát là một trong các ngành phát triển tương đối nhanh Cùng với sự phát triển của xã hội, nhu cầu sử dụng nước giải khát trong sinh hoạt hàng ngày càng lúc càng tăng Để đáp ứng nhu cầu đó hàng loạt các công ty được thành lập

và các sản phẩm ngày càng cải thiện hơn về chất lượng, giá thành, mẫu mã Ở Việt Nam hiện nay có rất nhiều công ty đang hoạt động trong lĩnh vực sản xuất nước giải khát: cocacola, pepsi, THP group,…với rất nhiều mẫu mã, chủng loại khác nhau như trà xanh, trà sữa, coke, nước sữa dừa, nước hoa quả… Hầu hết các công ty là liên doanh với nước ngoài

1.2 GI ỚI THIỆU VỀ CÔNG TY KIRIN ACECOOK

Công ty TNHH Nước giải khát KIRIN ACECOOK Việt Nam được thành lập dưới hình thức liên doanh ba bên giữa KIRIN BEVERAGE CO., LTD, ACECOOK CO., LTD và Công ty Cổ phần ACECOOK Việt Nam theo giấy chứng nhận đầu tư số

462023000430 cấp ngày 14 tháng 4 năm 2008, hoạt động trong lĩnh vực sản xuất và gia công nước hoa quả đóng chai, đóng hợp và các loại nước giải khát khác Công

suất: trà 3.500.000 thùng/năm, trà sữa 3.500.000 thùng/năm, nước trái cây 1.750.000 thùng/năm

Vị trí tiếp giáp khu đất được mô tả như sau:

 Phía Bắc giáp đường nội bộ NA3;

 Phía Tây giáp Công ty Thiên Nam (hiện đang là đất trống);

 Phía Đông giáp Công ty Gas Sài Gòn;

 Phía Nam giáp công ty Dongbu Hannong Chemical, công ty TNA và công ty I

& Y (hiện đang là đất trống);

Hình 1.1: Vị trí công ty KIRIN ACECOOK

Đây là vị trí rất thuận lợi cho việc triển khai và vận hành dự án do nhiều nguyên nhân khác nhau: thuận tiện giao thông nên thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên vật liệu và

sản phẩm; cơ sở hạ tầng KCN Mỹ Phước 2 được đầu tư tốt

1.2.2 Công su ất của nhà máy

Công suất của nhà máy vào năm hoạt động ổn định là 8.750.000 thùng các loại nước

giải khát trong một năm, cụ thể từng loại như sau:

B ảng 1.1 Sản phẩm và công suất của dự án

Giai đoạn I Giai đoạn II

1 Trà Thùng (24x500ml)/năm 1.400.000 3.500.000

2 Trà sữa Thùng (24x280ml)/năm 1.400.000 3.500.000

3 Nước trái cây Thùng (24x280ml)/năm 700.000 1.750.000

Nguồn: Công ty TNHH Nước giải khát KIRIN ACECOOK Việt Nam

Nhà máy nhằm cung cấp 90% sản phẩm nước giải khát cho thị trường và 10 % cho thị trường ngoài nước

Tổng vốn đầu tư: 34.000.000 USD, tương đương 544 tỷ VND

Vốn điều lệ là 29.000.000 USD, tương đương 464 tỷ VND

Tổng diện tích của dự án: 27.278 m2

Nhu cầu lao động

 Chế độ làm việc:

+ Số ngày làm việc trong năm: 285 ngày/năm;

+ Số ca làm việc trong ngày: 02 ca/ngày;

+ Số giờ làm việc trong một ca: 8 giờ/ca làm việc

 Nhu cầu lao động:251 người

Trong đó, nhân viên người nước ngoài: 1 người;

CÔNG NGH Ệ SẢN XUẤT NGÀNH NƯỚC GIẢI KHÁT

Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất như sau: Hình 1.2

Thuy ết minh quy trình sản xuất:

Nguyên liệu chính cho quá trình sản xuất là trà dạng bột, trà nguyên tươi, đường, sữa

bột, nước và các phụ liệu khác Đầu tiên, lá trà nguyên tươi sẽ qua chiết suất và lọc Sau đó, trà cùng các thành phần khác hòa trộn trong bể trộn Hỗn hợp pha trộn sẽ được làm đồng nhất và tiệt trùng trước tiến hành đóng chai và nắp Chai PET được thực hiện theo quy trình riêng gồm hai công đoạn: ép phun tạo phôi định hình và thổi tạo chai

Nắp chai sẽ được mua từ các công ty trong nước Sau đó, tiến hành đóng chai, đóng

nắp Sau đó, tiến hành in hạn sử dụng của sản phầm Cuối cùng sản phẩm được dán nhãn, đóng thùng, lưu kho chờ xuất hàng

Hình 1.2 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất

1.3 THÀNH PH ẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI NGÀNH GIẢI KHÁT

Nước thải công nghiệp nước giải khát gồm 3 loại chính: nước thải sinh hoạt, nước thải

sản xuất và nước thải vệ sinh công nghiệp Đặc điểm nước thải sản xuất là bị ô nhiễm

bởi các chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, các chất dinh dưỡng và vi sinh vật gây bệnh Các

Mùi Tiếng ồn Nước thải

Lọc

In (HSD)

Khí thải Tiếng ồn, nhiệt Nước thải

Thổi chai PET

Nắp chai (mua)

Nhãn, thùng

(mua)

chất ô nhiễm này khi thải ra ngoài môi trường gây ô nhiễm lan toả tới môi trường đất, nước, không khí ảnh hưởng tới, kinh tế, cảnh quan và sức khoẻ con người

Nước thải giải khát có hàm lượng COD dao động trong khoảng 1200 ÷ 3200 mg/l, hàm lượng BOD5 cũng khá lớn từ 800 ÷ 1840 mg/l, nồng độ chất rắn lơ lửng từ 100÷

250 mg/l, hàm lượng Nitơ (1.5 ÷ 5 mg/l) và Phôtpho (2.5 ÷ 10 mg/l), tổng vi khuẩn

1.4.1 Ô NHI ỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ

Trong quá trình sản xuất của công ty nguồn phát sinh ô nhiễm không khí chủ yếu từ:

 Bụi phát sinh trong quá trình trộn nguyên liệu

 Mùi trà trong quá trình lưu trữ, chiết xuất, lọc và khuấy trộn

 Bụi và khí thải từ hoạt động của nồi hơi

 Bụi và khí thải từ hoạt động của máy phát điện dự phòng

1.4.1.1 B ụi từ quá trình trộn nguyên liệu

Quá trình chuẩn bị và phối trộn nguyên liệu (đ ường, sữa bột, trà bột, ) có khả năng phát sinh bụi Bụi này có thành phần chủ yếu là các chất hữu cơ, không độc hại nhưng

có khả năng ảnh hưởng đến chất lượng an toàn vệ sinh thực phẩm Do đó, để đảm bảo

vệ sinh an toàn thực phẩm, công ty sẽ đầu tư dây chuyền sản xuất khép kín với công nghệ hiện đại nên bụi phát sinh từ công đoạn này không đáng kể

1.4.1.2 Mùi trà trong quá trình l ưu trữ, chiết xuất, lọc và khuấy trộn

Do hoạt động sản xuất của dự án là sản xuất đồ uống đóng hộp từ nguồn nguyên liệu trà (trà bột và trà tươi nguyên) nên có khả năng phát sinh mùi từ quá trình lưu trữ, chiết xuất và khuyấ trộn Tuy các hợp chất gây mùi không chứa thành phần độc hại nhưng nếu thời gian tiếp xúc nhiều và nồng độ tiếp xúc cao có thể làm thay đổi cảm giác mùi và làm cho khứu giác của người công nhân (Ảnh hưởng của nhiệt độ với cảm giác mùi trong phạm vi từ 5-37o

C không thật rõ nét lắm nhưng nói chung là khi nhiệt

độ tăng thì cảm giác mùi cũng tăng – [ Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải Trần Ngọc

Chấn] Một số công nhân khá nhạy cảm với mùi này cũng có kh ả năng bị ức chế thần kinh, gây cảm giác khó chịu, mệt mõi, đau đầu, chóng mặt

1.4.1.3 B ụi và khí thải từ nồi hơi

Việc đốt các than cung cấp nhiệt cho lò hơi thường tạo ra các chất ô nhiễm như bụi,

SO2, SO3, NOx

Nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải tính được như trong Bảng 3.7

, CO, HC do thành phần hoá chất có trong than kết hợp với ôxy trong quá trình cháy tạo nên.với nồng độ và tải lượng rất cao

B ảng 3.7 Nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải lò hơi

Chất ô nhiễm Đơn vị Kết quả (CTCVN 5939– 2005 ột B, Kp=1; Kv=1)

1.4.1.4 B ụi và khí thải từ máy phát điện dự phòng

và CO đạt so với Tiêu chuẩn

Việt Nam Do đó, nhà máy sẽ đầu tư hệ thống xử lý khí thải lò hơi nhằm giảm thiểu tác động do khí thải đến môi trường và sức khỏe cộng đồng Biện pháp giảm thiểu được trình bày trong chương 4

Máy phát điện dự phòng được trang bị để sử dụng cho hoạt động của văn phòng trong trường hợp cúp điện Hoạt động của máy phát điện sẽ gây phát sinh bụi, khí thải và

tiếng ồn

1.4.1.5 B ụi, khí thải và tiếng ồn từ các phương tiện vận chuyển

Việc vận chuyển công nhân, nguyên vật liệu và hàng hóa sẽ làm phát sinh khí thải bao

gồm: bụi, SOx, NOx, CO, THC… gây ảnh hường đến môi trường xung quanh Tải lượng các chất ô nhiễm có trong khí thải phụ thuộc vào số lượng xe lưu thông, chất lượng nhiên liệu sử dụng và tình trạng kỹ thuật của phương tiện giao thông

1.4.1.6 Ti ếng ồn và độ rung từ thiết bị và máy móc

Nếu không có các biện pháp khống chế hữu hiệu thì tiếng ồn và độ rung sẽ gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người lao động, làm giảm khả năng tập trung, gia tăng sự

mất năng lượng do các yếu tố vật lý, làm chậm phản ứng tâm sinh lý và phản xạ của công nhân cũng như tạo ra các vết chai và nứt nẻ trên da Hậu quả là người lao động

rất dễ bị tai nạn lao động do mệt mỏi, thiếu tập trung

Nguồn phát sinh tiếng ồn và độ rung trong nhà máy chủ yếu từ quá trình hoạt động của các thiết bị máy móc như: máy trộn, máy đóng gói, máy lọc, máy thổi chai… Ngoài ra,

tiếng ồn còn phát sinh từ hoạt động của hệ thống quạt thông gió và do hoạt động của máy xử lý nước thải Mức ồn tối đa cách nguồn 1m của các thiết bị khoảng 80 dBA và

thời gian tiếp xúc tối đa với các nguồn trên trong ngày không quá 8 giờ So sánh với Tiêu chuẩn Vệ sinh Lao động của Bộ Y tế cho thấy: tiếng ồn tại khu vực sản xuất của nhà máy nằm trong giới hạn cho phép của tiêu chuẩn

Ngoài ra tiếng ồn còn phát sinh từ các phương tiện vận chuyển nguyên vật liệu và sản

phẩm ra vào nhà máy Các phương tiện vận chuyển trong khu vực nhà máy có thể phát sinh độ ồn lên đến 80-95 dBA (theo kết quả quan trắc tiếng ồn tại một số tuyến đường trong KCN trên địa bàn tỉnh Bình Dương)

1.4.1.7 Nhi ệt dư

Quá trình hoạt động của Dự án, đặc biệt ở các khu vực có gia nhiệt như nồi sấy, nồi hơi, lò hơi… thường tạo ra nhiệt cao Tổng các nhiệt lượng này tỏa vào không gian nhà xưởng rất lớn làm nhiệt độ bên trong nhà xưởng tăng cao, ảnh hưởng đến sức khỏe

và năng suất lao động của công nhân Nhiệt độ cao gây nên biến đổi về sinh lý cơ thể như đổ mồ hôi kèm theo mất một số loại muối khoáng như các ion K Na, Ca, I, Fe và

một số chất dinh dưỡng khác Đồng thời làm cho cơ tim phải làm việc nhiều, hoạt động của các cơ quan tăng, gây chứng say nóng, co giật và nặng hơn là choáng

Tuy nhiên, Dự án sẽ áp dụng các biện pháp đảm bảo điều kiện vi khí hậu trong các phân xưởng và khu vực Dự án phù hợp cho người lao động nên tác động này được

giảm thiều đáng kể Các biện pháp giảm thiểu được trình bày trong chương 4

1.4.2 Ô NHI ỄM MÔI TRƯỜNG NƯỚC

1.4.2.1 Nước mưa chảy tràn

Nước mưa chảy tràn có thể cuốn trôi các chất ô nhiễm trên mặt đất nơi chúng chảy qua, gây ô nhiễm môi trường nước mặt, tác động xấu đến hệ thủy sinh Tác động của

nước mưa chảy tràn trên khu vực dự án sẽ được giảm thiểu đáng kể do các nguyên nhân sau:

 Khoảng 18% diện tích dự án là diện tích cây xanh;

 Xác xuất xảy ra ngày mưa lớn nhất rất thấp;

 Chất thải rắn và dầu mỡ thải sẽ được công ty quản lý tốt

1.4.2 2 Nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt phát sinh do hoạt động hàng ngày của công nhân viên làm việc trong nhà máy Các khu vực phát sinh nước thải bao gồm: khu vực căn tin – nhà ăn, khu vực nhà vệ sinh

Nước thải sinh hoạt này chứa các thành phần chủ yếu là chất rắn lơ lửng (SS) chất hữu

cơ, dinh dưỡng (N, P) và vi sinh vật Do hàm lượng các chất ô nhiễm có trong nước

thải sinh hoạt sau bể tự hoại cao hơn rất nhiều so với Tiêu chuẩn cho phép nên nước

thải này không được thải trực tiếp thải ra hệ thống thoát nước chung của khu vực mà

phải xử lý đạt tiêu chuẩn trước khi xả thải

1.4 2.3 Nước thải sản xuất

Do quy mô sản xuất khá lớn 8.750.000 thùng/năm và yêu cầu về vệ sinh an toàn thực

phẩm cao nên lượng nước thải sản xuất phát sinh khá lớn, chủ yếu từ quá trình vệ sinh công nghiệp (bể chứa, ống dẫn, máy móc, thiết bị, nhà xưởng ) Số liệu phân tích nước thải đầu vào tại nhà máy sản xuất như sau:

B ảng 3.14 Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sản xuất của nhà máy

TT Đơn vị Thông số Nồng độ TCVN 5945-2005-A (Kq = 1, Kf = 0,9)

Min Trung bình Max

Nước thải bị ô nhiễm hữu cơ là chủ yếu Nếu không được xử lý hiệu quả thì nước thải này sẽ là nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng cho nguồn nước tiếp nhận - Sông Thị Tính

Do vậy nước thải sản xuất cần được xử lý trước khi thải vào môi trường

1.4.3 Ô NHI ỄM CHẤT THẢI RẮN

1.4.3.1 Ch ất thải rắn sinh hoạt

Tổng số lao động phục vụ cho nhà máy là 250 người Giả sử toàn bộ số lao động này đi làm việc cùng một ngày thì lượng chất thải rắn sinh hoạt ph át sinh tối đa khoảng 75 kg/ngày (với hệ số phát thải bình quân là 0,3 kg/người/ngày)

Do chất thải sinh hoạt chỉ phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt bình thường của công nhân trong ca làm việc (như ăn sáng, ăn trưa…) nên thành phần chất thải rắn sinh

hoạt phát sinh chủ yếu như sau:

 Các hợp chất có nguồn gốc hữu cơ như thực phẩm, rau quả, thức ăn dư thừa…;

 Các hợp chất có nguồn gốc giấy từ các loại bao gói đựng đồ ăn, thức uống…;

 Các hợp chất hữu cơ không có khả năng phân hủy sinh học như nhựa, plastic, PVC…;

 Các chất vô cơ như thủy tinh, kim loại…

1.4.3.2 Ch ất thải rắn sản xuất

1.4.3.2.1 Ch ất thải không nguy hại

Thành phần và khối lượng chất thải rắn sản xuất phát sinh trong giai đoạn hoạt động

của nhà máy như sau:

 Bã trà: phát sinh từ quá t rình chiết suất và lọc, do tính chất của sản xuất là chỉ trích lọc lấy nước do đó việc thải chất rắn khoảng 98% nguyên liệu trà đầu vào; khối lượng trung bình trong năm hoạt động ổn định ước tính khoảng 640 kg/ngày;

 Chất thải nhựa: bao gồm phôi PET, chai PET không đạt chất lượng, nắp chai, bao bì đóng gói, nhãn… Khối lượng phát sinh trung bình trong năm hoạt động ổn định vào khoảng 50 kg/ngày

 Chất thải giấy, thùng cacton: khối lượng ước tính vào khoảng 125 kg/ngày

 Tro từ quá trình đốt than: khoảng 15% lượng than sử dụng cho quá trình đốt, tương ứng khoảng 2.200 kg/ngày

1.4.3.2.2 Ch ất thải nguy hại

Chất thải nguy hại phát sinh từ nhà máy trong giai đoạn hoạt động hoàn chỉnh chủ yếu

là dầu mỡ thải:

+ Nguồn phát sinh: quá trình bảo dưỡng máy móc, thiết bị

+ Khối lượng ước tính: từ 50 l/tháng tùy vào đơn đặt hàng và lượng tàu sử dụng

dịch vụ sửa chữa

Ngoài ra, chất thải nguy hại phát sinh từ hoạt động của dự án còn có các vật dụng chứa

dầu mỡ thải và giẻ lau dính dầu mỡ với khối lượng nhỏ Chất thải nguy hại phát sinh

từ dự án phát sinh từ các hoạt động của Dự án nếu không được kiểm soát sẽ gây tác động đến chất lượng môi trường đất, nước bề mặt và nước ngầm ở khu vực tập kết các

loại chất thải này

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ

2.1 T ỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP X Ử LÝ NƯỚC THẢI GIẢI KHÁT

 Cơ sở lý thuyết xử lý nước thải

Các phương pháp xử lý nước thải mỹ phẩm cũng tương tự như các phương pháp xử lý nước thải các loại công nghiệp khác Các biện pháp tổng quát có thể áp dụng được trong công nghệ xử lý nước thải của ngành giải khát

- Điều hoà về lưu lượng và nồng độ của nước thải

- Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học

- Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá học

- Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

- Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý

2.1.1 ĐIỀU HOÀ LƯU LƯỢNG VÀ NỒNG ĐỘ NƯỚC THẢI

Tuỳ thuộc vào dây chuyền công nghệ sản xuất, nguyên liệu và sản phẩm, mà lưu lượng

và thành phần tính chất nước thải của từng xí nghiệp công nghiệp sẽ khác nhau, nhình chung thường dao động không đều trong một ngày đêm Sự dao động về lưu lượng và

nồng độ nước thải sẽ dẫn đến những hậu quả tai hại về chế độ công tác của mạng lưới

và các công trình xử lý, đồng thời gây tốn kém nhiều về xây dựng và quản lý Vì khi lưu lượng dao động thì cần thiết phải xây dựng mạng lưới bên ngoài với tiết diện và lưu lượng ống hoặc kênh lớn hơn vì phải ứng với lưu lượng giờ lớn nhất Ngoài ra điều

kiện công tác về mặt thuỷ lực sẽ kém đi Nếu lưu lượng chảy đến trạm bơm thay đổi thì dung tích bể chứa, công suất máy bơm, tiết diện ống đẩy cũng phải lớn hơn

Khi lưu lượng và nồng độ thay đổi thì kích thước các công trình (bể lắng, trung hoà, các công trình xử lý sinh học…) cũng phải lớn hơn, chế độ làm việc của chúng mất ổn định Nếu nồng độ các chất bẩn chảy vào công trình xử lý sinh học đột ngột tăng lên

nhất là các chất độc hại đối với vi sinh vật thì có thể làm cho công trình hoàn toàn mất tác dụng Ngoài ra các công trình xử lý hoá học cũng sẽ làm việc kém đi khi lưu lượng

và nồng độ thay đổi, hoặc muốn làm việc tốt hơn thì thường xuyên phải thay đổi nồng

độ hoá chất cho vào Điều này đặc biệt khó khăn trong việc tự động hoá quá trình hoạt động của trạm xử lý

Việc điều hoà lưu lượng và nồng độ nước thải còn có ý nghĩa quan trọng đặc biệt đối

với các quá trình sinh học: việc làm ổn định nồng độ nước thải sẽ giúp cho giảm nhẹ kích thước công trình xử lý, đơn giản hoá công nghệ xử lý và tăng cao hệ quả xử lý

2.1.2 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CƠ HỌC

Phương pháp xử lý cơ học thường áp dụng ở giai đoạn đầu của quá trình xử lý, dùng

để loại các tạp chất không tan, cả vô cơ lẫn hữu cơ có chứa trong nước

Tùy theo đặc điểm của các loại cặn có trong nước thải, các quá trình và các công trình đơn vị sau đây có thể được áp dụng: Song chắn rác, lưới chắn rác, bể lắng, xiclon thuỷ

lực, lọc cát và ly tâm Trong đó quan trọng nhất là hai quá trình

Phương pháp hấp phụ

Phương pháp hấp phụ là phương pháp phổ biến nhất để tách các chất ra khỏi nước thải Các chất này có tính lưỡng cực, có thể tách chúng bằng các vật liệu kị nước cũng như các vật liệu háo nước

Các chất hấp phụ được dùng là than hoạt tính, chất hấp phụ hữu cơ tự nhiên và vô cơ,

một số phế thải công nghiệp, hyđroxyt của kim loại hoá trị cao

Hiệu quả của phương pháp được đảm bảo bằng sự lựa chọn đúng đắn các chất hấp phụ

và phương pháp hoàn nguyên nó, cũng như việc tạo nên điều kiện tối ưu để tiến hành quá trình

2.1.3.1 Phương pháp keo tụ

Keo tụ được hiểu là quá trình hình các tập hợp lớn từ các hạt huyền phù có kích thước

nhỏ, bằng cách đưa vào nước một hay vài loại hoá chất thích hợp Trong thực tiễn công nghệ người ta thường dùng muối nhôm (Al 3+), muối sắt ( Fe 2+, Fe3+

Để phản ứng diễn ra hoá học diễn ra hoàn toàn và tiết kiệm, phải khuấy trộn đều hoá

chất với nước thải Thời gian lưu nước tối ưu trong bể trộn khoảng 1-5phút, tiếp đó

thời gian cần thiết để nước thải tiếp xúc với hoá chất cho tới khi bắt đầu lắng trong khoảng 20-60phút Trong thời gian này hoá chất có tác dụng và sẽ diễn ra quá trình keo tụ và tạo bông

), polyaluminium chloride ( PAC) cùng một số chất trợ keo tụ nhằm mục đích tăng tốc

độ lắng, giảm lượng chất keo tụ, giảm thời gian keo tụ: oxit silic hoạt tính, polyme, bentonit, canxi cacbonat Khi xảy ra thuỷ phân các muối này trong điều kiện tối ưu sẽ

tạo nên bông xốp hydroxyt nhôm hay sắt có bề mặt riêng lớn Các bông hydroxyt này

sẽ hấp phụ các chất có phân tử lớn hay mixen lên bề mặt của chúng

Phương pháp keo tụ tạo bông đạt hiệu suất cao khi lựa chọn chất keo tụ thích hợp Để quá trình keo tụ đạt hiệu suất cao và kinh tế cần chú ý:

- pH tối ưu

- Liều lượng chất keo tụ tối ưu đối với loại nước thải cụ thể

- Thời gian khuấy trộn cần thiết

2.1.3.2

- Gradien vận tốc của cánh khuấy

Phương pháp trao đổi ion

Phương pháp trao đổi

Khi tách bằng trao đổi ion là quá trình phức tạp, hiệu quả trao đổi phụ thuộc vào nồng

độ chất, pH của môi trường, tính chất của các ionit, yêu cầu nước đầu ra Nước thải

giải khát với nồng độ cao, khi tạo nên sự kết hợp các chất dung lượng của ionit giảm

ion là phương pháp thu hổi các cation và anion bằng các chất trao đổi ion (ionit) bằng cách các ion trên bề mặt các chất rắn trao đổi với ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau Các chất trao đổi ion là các chất rắn trong thiên nhiên hoặc vật liệu nhựa nhân tạo Chúng khô ng hoà tan trong nước và dung môi hữu cơ, cấu trúc của chất trao đổi ion có phân tử các gốc acid hay bazơ có

thể thay thế được mà không làm thay đổi tính chất vật lý của chúng và cũng không làm

biết mất hoặc hoà tan

và các mixen không thể đi vào trong hạt nhựa và các ionit nhanh chóng bị bít kín và

cần phải hoàn nguyên

2.1.3.3 Phương pháp tuyển nổi

Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất phân tán không tan,

tự lắng kém ra khỏi pha lỏng Trong một số trường hợp, quá trình này được dùng để tách các chất hoà tan Quá trình như vậy được gọi là quá trình tách bọt hay làm đặc bọt Trong xử lý nước thải, về nguyên tắc, tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất

lơ lửng và làm đặc bùn sinh học Ưu điểm cơ bản của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ hoặc nhẹ, lắng chậm, trong một

thời gian ngắn Khi các hạt nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận

vớt bọt

Hiệu quả của quá trình tuyển nổi phụ thuộc vào số lượng và kích thước bọt khí

Tác nhân thông dụng nhất trong các phương pháp tuyển nổi xử lý nước thải là không khí Không khí được cấp vào nước và tạo bọt theo các phương thức sau:

- Sục không khí vào nước ở áp suất cao, sau đó giảm áp- gọi là tuyển nổi bằng không khí hoà tan

- Sục khí ở áp suất khí quyển gọi là tuyển nổi bằng không khí

- Bão hoà không

2.1.3.4

khí ở áp suất khí quyển sau đó thoát khí ra khỏi nước ở áp suất chân không gọi là tuyển nổi chân không

Phương pháp thẩm thấu ngược

Để làm sạch nước thải chứa CHĐBM người ta dùng màng bán thấm để lọc nước thải dưới áp suất cao Phổ biến nhất là dùng màng Acetat Cenlulose Các CHĐBM anion được giữ bằng màng bán thấm kém hơn CHĐBM cation và không ion Lượng anion bị

giữ lại là 60-80%, còn của CHĐBM cation và không ion là khoảng 90%

Quá trình này chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, loại CHĐBM có trong nước thải, pH, chênh lệch áp suất, tính thấm ướt và tính chọn lọc của màng Để làm sạch nước thải

bằng phương pháp này ít dùng vì thiết kế phức tạp, giá màng bán thấm khá cao, thời gian sử dụng ngắn vì chúng bị vi sinh vật phá huỷ

2.1.3.5 Phương pháp trích ly

Ứng dụng của phương pháp trích ly để tách CHĐBM từ nước thải bằng cách đưa vào

chất thải một dung môi thích hợp và khuấy đều CHĐBM sẽ hoà tan vào dung môi theo quy luật phân bố và nồng độ CHĐBM trong nước thải sẽ giảm đi

2.1.3.6

Sau đó hoàn nguyên dung môi, thu được CHĐBM nồng độ cao, dung môi đem tái sử

dụng Phương pháp này ít sử dụng do công nghệ phức tạp, giá thành cao

Phương pháp lắng bằng chất trợ lắng

Để làm sạch nước thải có chứa CHĐBM người ta có thể dùng phương pháp lắng bằng

chất trợ lắng như: Bột vôi, tuy nhiên phương pháp này tạo cặn khó hoàn nguyên

Phương pháp này có giá thành cao vì lượng chất trợ lắng cần dùng lơn và tạo ra nhiều bùn

2.1.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP HOÁ HỌC

Phương pháp hoá học là m sạch nước thải bao gồm trung hoà, oxi hóa-khử Tất cả các phương pháp này thường dùng đến các tác nhân hoá học và thường là đắt tiền

Cơ sở của phương pháp hoá học là các phản ứng hoá học diễn ra giữa các chất ô nhiễm

và chất thêm vào, những phản ứng diễn ra có thể là phản ứng oxy hóa khử hay phản ứng trung hoà tạo chất kết tủa hoặc những phản ứng phân huỷ sinh chất độc hại.Tuy nhiên ứng dụng để xử lý nước thải có chứa CHĐBM ta có thể dụng phương pháp trung hoà, oxy hoá bằng ozon, clo, điện hoá

2.1.4.1 P hương pháp trung hoà

Nước thải công nghiệp có thể có độ kiềm hoặc độ acid rất cao Trước khi tiến hành quá trình keo tụ hay xử lý sinh học nước thải công nghiệp phải trải qua giai đoạn trung hoà Nước thải mỹ phẩm chứa CHĐBM có pH thay đổi tuỳ theo loại sản phẩm: nước

thải pH = 8-11, nước thải dầu gội pH = 6-8… Do đó vấn đề trung hoà đối với nước

thải mỹ phẩm là hết sức cần thiết, tuỳ vào từng quá trình xử lý mà nước thải giải khát

cần thiết phải trung hoà đến pH có giá trị bằng bao nhiêu

2.1.4.2 Phương pháp ozon hoá

Phương pháp ozon hoá là phương pháp xử lý nước thải có chứa chất bẩn hữu cơ dạng hoà tan và keo bằng ozon Đặc tính của ozon là có khả năng oxi hoá rất cao, dễ dàng nhường oxi cho nguyên tử hoạt tính cho các tạp chất hữu cơ

Ozon có thể oxi hoá CHĐBM anion các dạng khác nhau trong khoảng nồng độ khá lớn

từ 5-200mg/l và giảm nồng độ của CHĐBM nhanh, chỉ trong 5-10phút Lượng CHĐBM bị phân huỷ là 20-80% tuỳ thuộc vào cấu trúc hoá học và nồng độ ban đầu

của nó Khi tiếp tục ozon hoá tốc độ quá trình chậm dần và tăng tiêu hao ozon Sản

phẩm ozon hoá có độc tính cao

2.1.4.3 Phương pháp Clo hoá

Cũng có thể oxi hoá CHĐBM bằng clo nhưng thực tế không sử dụng vì tiêu hao clo

lớn và clo không oxi hoá được nhiều CHĐBM, sản phẩm clo hoá cũng có độc tính cao Phưong pháp oxi hoá bằng dòng điện ( Phương pháp điện hoá)

Thực chất của phương pháp này là phá huỷ các tạp chất độc hại trong nước thải hoặc trong dung dịch bằng cách oxi hoá các điện cực anod

Để oxi hoá bằng dòng điện làm sạch CHĐBM được thực hiện bằng điện cực có kết

cấu khác nhau như sắt, kẽm, nhôm… Khi đó trên các điện cực xảy ra quá trình oxi hoá

và khử đồng thời Hiệu quả làm sạch phụ thuộc vào nồng độ của CHĐBM, pH, thời gian khử và cường độ dòng điện Phương pháp này không được áp dụng trong thực tế

vì thiết bị phức tạp, tiêu hao năng lượng lớn

2.1.4.4 Phương pháp oxy hoá bằng nhiệt

Qúa trình oxi hoá CHĐBM bằng nhiệt được thực hiện ở 2700

C và áp suất cao nhờ oxi

của không khí Phương pháp này đòi hỏi có thiết bị chuyên dùng và chi phí cho việc làm nóng

2.1.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SINH HỌC

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học dựa trên cơ sở sử dụng hoạt động sống

của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước thải Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ cùng một số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng và

tạo năng lượng Trong quá trình dinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây

dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên sinh khối của chúng được tăng lên Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hoá sinh hoá

Những công trình xử lý sinh hoá được phân làm 2 loại:

Công trình xử lý sinh học trong đó quá trình xử lý được thực hiện trong điều kiện tự nhiên bao gồm: cánh đồng tưới, bãi lọc, hồ sinh học Quá trình xử lý diễn ra chậm, dựa

chủ yếu vào nguồn oxy và vi sinh sẵn có trong đất và nước

Những công trình xử lý sinh học trong đó quá trình xử lý được thực hiện trong điều

kiện nhân tạo bao gồm: Bể lọc sinh học ( Biofirm), Bể làm thoáng sinh học, Bể UASB… Do các quá trình sinh hoá diễn ra trong điều kiện nhân tạo nên xảy ra nhanh hơn với cường độ mạnh hơn

Tuỳ thuộc vào tải lượng ô nhiễm của nước thải mà có thể ứng dụng một trong các quá trình xử lý sau:

- Quá trình vi sinh dính bám

- Quá trình của vi sinh vật sinh trưởng lơ lửng

Các công trình tiêu biểu của dạng vi sinh vật sinh trưởng gắn kết là các thiết bị lọc màng sinh học như: bể lọc sinh học, trống quay…

Các công trình tiêu biểu của dạng vi sinh vật sinh trưởng lơ lửng là : Bể Aerotank, Bể UASB

Trong quá trình trên được phân làm hai dạng: Vi sinh vật sinh trưởng trong môi trường

hiếu khí và kị khí hay còn gọi là phương pháp hiếu khí và phương pháp kị khí

- Phương pháp hiếu khí: là phương pháp xử lý nước thải sử dụng các nhóm vi sinh vật

hiếu khí, là quá trình phân huỷ các chất bẩn hữu cơ, vô cơ trong nước thải khi có sự cung cấp đầy đủ oxy cho hoạt động sống của vi sinh vật hiếu khí

2.1.5.1 Quá trình bùn ho ạt tính

- Phương pháp kị khí: là phương pháp xử lý nước thải sử dụng vi sinh vật yếm khí, là quá trình phân huỷ các chất bẩn hữu cơ và vô cơ trong nước khi không có sự tham gia

của oxy không khí

Quy trình xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính được thực hiện ở nước Anh từ năm 1914,

và đã được duy trì và phát triển đến ngày nay với phạm vi áp dụng rộng rãi để xử lý nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp

Quá trình xử lý nước thải sử dụng bùn hoạt tính dựa vào hoạt động sống của vi sinh

vật hiếu khí Trong bể Aerotank, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân đế cho

vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính Bùn hoạt tính là các bông cặn có mầu nâu sẫm chứa các chất hữu cơ hấp thụ từ nước

thải và là nơi cư trú để phát triển của vô số vi khuẩn và vi sinh vật sống khác Các vi sinh vật đồng hoá các chất hữu cơ có trong nước thải thành các chất dinh dưỡng cung

cấp cho sự sống Trong quá trình phát triển vi sinh vật sử dụng các chất để sinh sản và

giải phóng năng lượng, nên sinh khối của chúng tăng lên nhanh Như vậy các chất hữu

cơ có trong nước thải được chuyển hoá thành các chất vô cơ như H2O, CO2

Quá trình sinh học có thể diễn tả tóm tắt như sau :

không độc

hại cho môi trường

Chất hữu cơ + vi sinh vật + ôxy ⇒ NH3 + H2

hay có thể viết :

O + năng lượng + tế bào mới

Chất thải + bùn hoạt tính + không khí ⇒ Sản phẩm cuối + bùn hoạt tính dư

2.1.5.2 Quá trình vi sinh dính bám

Phần lớn vi khuẩn có khả năng sinh sống và phát triển trên bề mặt vật rắn, khi có đủ

độ ẩm và thức ăn là các hợp chất hữu cơ, muối khoáng và ôxy Chúng dính bám vào bề

mặt vật rắn bằng chất Gelatin do chính vi khuẩn tiết ra và chúng có thể dễ dàng di chuyển trong lớp Gelatin dính bám này Đầu tiên vi khuẩn cư trú hình thành tập trung

ở một khu vực, sau đó màng vi sinh không ngừng phát triển, phủ kín toàn bộ bề mặt

vật rắn bằng một lớp tế bào Chất dinh dưỡng (hợp chất hữu cơ, muối khoáng) và ôxy

có trong nước thải cần xử lý khuếch tán qua màng biofilm vào tận lớp xenlulô

Sau một thời gian, sự phân lớp hoàn thành: lớp ngoài cùng là lớp hiếu khí, được ôxy khuếch tán xâm nhập, lớp giữa là lớp tùy nghi, lớp trong là lớp yếm khí không có ôxy

Bề dày của các lớp này phụ thuộc vào loại vật liệu đỡ (vật liệu lọc) Bề dày lớp hoạt tính hiếu khí thường khoảng 300 ÷ 400 µm

B ể lọc sinh học

Là công trình được thiết kế nhằm mục đích phân hủy các vật chất hữu cơ có trong nước thải nhờ quá trình ôxy hóa diễn ra trên bề mặt vật liệu tiếp xúc Trong bể thường

chứa đầy vật liệu tiếp xúc, là giá thể cho vi sinh vật sống bám

Bể lọc sinh học thường được phân chia thành hai dạng: bể lọc sinh học nhỏ giọt và bể

lọc sinh học cao tải Tháp lọc sinh học cũng có thể được xem như là một bể lọc sinh

học nhưng có chiều cao khá lớn

Bể lọc sinh học nhỏ giọt thường dùng để xử lý sinh học hoàn toàn nước thải, giá trị BOD của nước thải sau khi làm sạch đạt tới 10 ÷ 15mg/l với lưu lượng nước thải không quá 1000 m3

Bể lọc sinh học cao tải có những đặc điểm: tải trọng nước tới 10 ÷ 30m

/ngđ

3/m2ngđ tức là

ấp 10 ÷ 30 lần ở bể lọc nhỏ giọt

Tháp lọc sinh học: những tháp lọc sinh học có thể xử dụng ở các trạm xử lý với lưu lượng dưới 50000m3

B ể lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC)

/ngđ, với điều kiện địa hình thuận lợi và nồng độ nước thải sau khi làm sạch BOD là 20÷25mg/l

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 h ữu 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 Khác với quần thể vi sinh vật ở bùn hoạt tính, thành phần loài và và số lượng các loài

là tương đối ổn định Vi sinh vật trong màng bám trên đĩa quay gồm các vi khuẩn kị khí tùy tiện như: Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacteri um, … các vi sinh vật hiếu khí như: Bacillus (thường thì có ở lớp trên của màng) Khi lượng không khí cung cấp không đủ thì vi sinh vật tạo thành màng mỏng gồm các chủng vi sinh vật yếm khí như: Desulfovibrio và một số vi khuẩu sunfua, trong điều kiện yếm khí vi sinh vật thường

tạo mùi khó chịu Nấm và vi sinh vật hiếu khí phát triển ở màng trên, và cùng tham gia vào việc phân hủy các chất hữu cơ Sự đóng góp nấm chỉ quan trọng trong trường hợp

pH nước thải thấp, hoặc các loại nước thải công nghiệp đặc biệt, vì nấm không thể

cạnh tranh với các loại vi khuẩn về thức ăn trong điều kiện bình thường

B ể sinh học theo mẻ SBR

Thực chất của bể sinh học hoạt động theo mẻ (SBR - Sequence Batch Reactor) là một

dạng của bể Aerotank Khi xây dựng bể SBR nước thải chỉ cần đi qua song chắn, bể

lắng cát và tách dầu mỡ nếu cần, rồi nạp thẳng vào bể Bể Aerotank làm việc theo mẻ liên tục có ưu điểm là khử được các hợp chất chứa nitơ, photpho khi vận hành đúng các quy trình hiếu khí, thiếu khí và yếm khí

Bể sinh học làm việc theo từng mẻ kế tiếp được thực hiện theo 5 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Đưa nước thải vào bể Nước thải đã qua song chắn rác và bể lắng cát, tách

dầu mỡ, tự chảy hoặc bơm vào bể đến mức định trước

Giai đoạn 2: Tạo phản ứng sinh hóa giữa nước thải và bùn hoạt tính bằng sục khí hay làm thoáng bề mặt để cấp ôxy vào nước và khuấy trộn đều hỗn hợp Thời gian làm thoáng phụ thuộc vào chất lượng nước thải, yêu cầu về mức độ xử lý

Giai đoạn 3: Lắng trong nước Quá trình diễn ra trong môi trường tĩnh, hiệu quả thủy

lực của bể đạt 100% Thời gian lắng trong và cô đặc bùn thường kết thúc sớm hơn 2

giờ

Giai đoạn 4: Tháo nước đã được lắng trong ở phần trên của bể ra nguồn tiếp nhận Giai đoạn 5

X ử lý sinh học trong điều kiện kỵ khí

: Chờ đợi để nạp mẻ mới, thời gian chờ đợi phụ thuộc vào thời gian vận hành 4 quy trình trên và vào số lượng bể, thứ tự nạp nước nguồn vào bể Ở những công ty có dòng chảy đều có thể bố trí lịch hoạt động để rút thời gian xuống còn bằng

oC Trong trường hợp nhiệt độ nhỏ hơn 30o

Ưu điểm nổi bật của quá trình xử lý kỵ khí là lượng bùn sản sinh ra rất thấp, vì thế chi phí cho việc xử lý bùn thấp hơn nhiều so với các quá trình xử lý hiếu khí

C

có thể cung cấp thêm nhiệt độ để đạt được nhiệt độ tối ưu cho hoạt động của vi sinh

vật lên men kị khí Tuy nhiên khí mêtan sinh ra từ bình phản ứng có thể được sử dụng

để cung cấp nhiệt

Trong quá trình lên men kỵ khí, thường có 4 nhóm vi sinh vật phân hủy vật chất hữu

cơ nối tiếp nhau:

 Các vi sinh vật thủy phân (Hydrolyti c) phân hủy các chất hữu cơ dạng polyme như các polysaccharide và protein thành các monomer Kết quả của sự “bẻ gãy” mạch cacbon này chưa làm giảm COD

 Các monomer được chuyển hóa thành các axit béo (VFA) với một lượng nhỏ

a Quá trình k ỵ khí tiếp xúc (Anaerobic contact process)

Quá trình này cung cấp phân ly và hoàn lưu các vi sinh vật giống, do đó cho phép vận hành quá trình ở thời gian lưu từ 6 ÷ 12 giờ

Cần có một thiết bị khử khí (Degasifier) để giảm thiểu tải trọng chất rắn ở bước phân

ly

Để xử lý ở mức độ cao, thời gian lưu chất rắn được xác định là 10 ngày ở nhiệt độ

32oC, nếu nhiệt độ giảm đi 11o

b Quá trình l ọc kỵ khí (Anaerobic filter process)

C, thời gian lưu đòi hỏi phải tăng gấp đôi

Lọc kỵ khí gắn với sự tăng trưởng các vi sinh vật kỵ khí trên các giá thể Bể lọc có thể được vận hành ở chế độ dòng chảy ngược hoặc xuôi

Giá thể lọc trong quá trình lưu giữ bùn hoạt tính trên nó cũng có khả năng phân ly các

chất rắn và khí sản sinh ra trong quá trình tiêu hóa

c B ể UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket)

Nước thải được đưa trực tiếp vào phía dưới đáy bể và được phân phối đồng đều, sau

đó chảy ngược lên xuyên qua lớp bùn sinh học dạng hạt nhỏ (bông bùn) và các chất hữ

cơ bị phân hủy

Các bọt khí mêtan và NH3, H2

Thường cho thêm vào bể 150 mg/l Ca

S nổi lên trên và được thu bằng các chụp thu khí để dẫn

ra khỏi bể Nước thải tiếp theo đó chuyển đến vùng lắng của bể và tại đó sẽ diễn ra sự phân tách 2 pha lỏng và rắn Nước thải tiếp tục đi ra khỏi bể, còn bùn hoạt tính thì hoàn lưu lại vùng lớp bông bùn Sự tạo thành bùn hạt và du y trì được nó là vô cùng quan trọng khi vận hành UASB

2+ để đẩy mạnh sự tạo thành hạt bùn và 5 ÷ 10 mg/l Fe2+

d B ể FBR (Fluidized Bed Reactor)

để giảm bớt sự tạo thành các sợi bùn nhỏ Để duy trì lớp bông bùn ở trạng thái lơ lửng, tốc độ dòng chảy thường lấy khoảng 0,6 ÷ 0,9 m/h Sự ổn định chất thải

diễn ra đồng thời với việc chuyển dịch chất thải xuyên ra lớp bùn

Nước thải được bơm vào bể từ dưới lên xuyên qua lớp cát mà ở đó các vi sinh vật phát triển Nồng độ sinh khối có thể vượt quá 30000 mg/l

Nước thải ra khỏi bể được hoàn lưu một phần để hòa trộn với nước thải đầu vào Lưu lượng nước thải hòa trộn tùy thuộc vào nòng độ chất ô nhiễm của nước thải và vận tốc

lọc

Hiệu quả khử chất hữu cơ có thể đạt 80% ở tải trọng 4 kg COD/m3

2.2 PHÂN TÍCH ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ

ngàyđêm đối với nước thải tương đối loãng

Đặc điểm nước thải của ngành nước giải khát nói chung và của công ty TNHH KIRIN ACECOOK nói riêng là có sự ô nhiễm hữu cơ cao với các chỉ tiêu đặc trưng cho s ự ô nhiễm hữu cơ như COD, BOD khá cao và các chỉ tiêu nước thải khác của công ty đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép xả vào môi trường Với tỉ lệ BOD : COD là 0,6 công nghệ phù hợp để xử lý nước thải cho công ty là công nghệ xử lý sinh học Để loại bỏ các chất hữu cơ có trong nước thải có thể áp dụng nhiều công trình xử lý sinh học khác nhau Do đặc điểm nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải khá cao nên phải sử dụng

kết hợp xử lý sinh học với sự tham gia của vi khuẩn kỵ khí và vi khuẩn hiếu khí Xử lý sinh học bao gồm xử lý sinh học tự nhiên và sinh học nhân tạo

2.2.1 X ử lý nước thải bằng cơng trình xử lý sinh học tự nhiên

Phương án xử lý nước thải bằng phương pháp tự nhiên cĩ rất nhiều ưu điểm so với các cơng trình nhân tạo như:

Tiêu tốn rất ít năng lượng trong quá trình vận hành

Cơng nghệ đơn giản

Vận hành và quản lý đơn giản, khơng yêu cầu trình độ kỹ thuật cao

Kinh phí thấp trong quá trình xây dựng cũng như trong thời gian hoạt động

Thiết bị và xây dựng đơn giản

Nhược điểm lớn nhất của các cơng trình xử lý nước thải bằng phương pháp tự nhiên là

diện tích đất sử dụng rất lớn nên thường được xây dựng ở những vùng mà đất đai khơng cĩ giá trị (hoặc cĩ giá trị rất thấp) về nơng nghiệp và kinh tế Chính vì vậy nĩ khơng phù hợp với thực tế, khơng thể thực hiện

SONG CHA É N RA Ù C

HỐ THU GOM

HỒ K Ỵ K HÍ

HỒ HI Ế U K HÍ NƯỚ C THA Û I

HỒ HOA Ø N THI Ệ N BỂ ĐI Ề U HÒ A

NGUỒ N TI Ế P NHA Ä N

Hình 4.1: Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học tự nhiên

3 2.2 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải bằng cơng trình xử lý sinh học nhân tạo

Do đặc điểm nước thải cĩ nồng độ chất hữu cơ tương đối cao nên áp dụng cơng trình

xử lý sinh học kỵ khí kết hợp với hiếu khí cĩ lợi hơn cả về kinh tế lẫn hiệu quả xử lý

Trong các phương án xử lý việc lựa chọn dựa theo tiêu chí như: giá thành công trình,

vận hành và bảo dưỡng công trình, chi phí xử lý Với điều kiện thực tế của công ty có

thể áp dụng một trong hai công nghệ sau:

Ngăn

trung gian

Cả 2 phương án trên gần như giống nhau chỉ có khác ở phần xử lý kị khí, hiếu khí đó

là sử dụng bể lọc kị khí với bể UASB, bể lọc sinh học hiếu khí với bể aeroten Do bể UASB, aeroten xây dựng đơn giản, dễ vận hành nên ta chọn phương án 1 làm phương

án tính toán

Bể thu gom

Bể điều hoà

Song chắn rác Nước thải

Bể lọc áp lực nước dư Bể thu

Nước tuần hoàn

Nước dư

Thải bỏ

Bể nén bùn

Máy ép bùn Ngăn

trung gian

2.3 Thuy ết minh quy trình công nghệ

Nước thải sản xuất của nhà máy với lưu lượng Qsx = 350 m3

/ngày theo mạng lưới thoát nước riêng được dẫn vào hầm tiếp nhận Trước khi đến hầm tiếp nhận, nước thải

chảy qua mương dẫn có đặt song chắn rác thô (khoảng cách giữa các song chắn 20mm) Song chắn rác có nhiệm vụ loại bỏ các cặn có kích thước lớn nhằm tránh gây

15-hư hại bơm hoặc làm tắt nghẽn các công trình phía sau Rác sau khi lấy ra được thu gom cho vào bao tập trung lại xử lý Sau khi ra khỏi hầm tiếp nhận, nước thải được bơm vào bể điều hòa Bể điều hòa có tác dụng điều hòa lưu lượng và nồng độ nước

thải , tránh hiện tượng quá tải vào các giờ cao điểm, do đó giúp hệ thống xử lý làm

việc ổn định đồng thời giảm kích thước các công trình đơn vị tiếp sau Trong bể điều hòa có bố trí hệ thống khí khuấy trộn Tác dụng của hệ thống này là xáo trộn nước thải đồng thời cung cấp oxy nhằm giảm một phần BOD Do tính chất nước thải nước giải khát có hàm lượng BOD, COD cao nên công nghệ xử lý sinh học được lựa chọn là xử

lý sinh học kỵ khí, sau đó tiến hành xử lý sinh học hiếu khí Nước thải sau điều hòa được bơm vào bể xử lý sinh học kỵ khí UASB bằng hệ thống 2 bơm chìm hoạt động luân phiên Bể kị khí UASB có nhiệm vụ làm giảm đáng kể hàm lượng chất hữu cơ và các chất hoạt động bề mặt có trong nước thải Trong bể UASB sẽ diễn ra 2 quá trình:

lắng nước thải qua tầng cặn lơ lửng và lên men kỵ khí Quá trình tách các chất lơ lửng trong nước diễn ra theo nguyên lý lắng, nước thải được dẫn vào phía dưới, phân phối đều và chuyển động lên trên Khi qua tầng cặn lơ lửng ngoài chất không tan được giữ

lại một số chất hữu cơ hòa tan bị phân hủy dưới sự tham gia của các vi sinh vật kỵ khí

Bể sinh học kỵ khí tiếp tục xử lý hiệu quả các loại nước thải có nồng độ nhiễm bẩn

hữu cơ cao Trong quá trình lên men kỵ khí, các khí được sinh ra như CH4, H2S, CO2,

NH3 được thu gom bằng chụp hút và được trung hòa bằng xút Nước thải sau xử lý kỵ khí được dẫn sang bể sinh học hiếu khí để xử lý tiếp Hiệu quả xử lý của bể UASB trong khoảng 50 – 80% Nước thải từ máng thu của bể UASB tự chảy thuỷ lực vào bể bùn hoạt tính Aerotank Tại bể sinh học hiếu khí Aerotank hàm lượng BOD còn lại sẽ được xử lý tiếp với sự tham gia của vi sinh vật hiếu khí, các chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan chuyển hóa thành bông bùn sinh học – quần thể vi sinh vật hiếu khí – có

khả năng lắng dưới tác dụng của trọng lực Nước thải chảy liên tục vào bể sinh học trong đó khí được đưa vào cùng xáo trộn với bùn hoạt tính, cung cấp oxy cho vi sinh phân hủy chất hữu cơ Trong điều kiện này, vi sinh sinh trưởng tăng sinh khối và các bông bùn hoạt tính dạng lơ lững trong nước Bể có dạng chữ nhật, hàm lượng bùn và nhu cầu oxy đồng nhất trong toàn bộ thể tích bể Ưu điểm của bể là khả năng chịu quá

tải tốt Tải trọng thiết kế khoảng 0.8-1.0 kg BOD5/m3.ngày với hàm lượng bùn trong

bể 2.500 - 4.000 mg/L, tỉ số F/M 0.2 -0.6 (theo METCALF and EDDY, 1991) Nước

thải sau bể Aerotank chảy vào bể lắng 2 qua ống trung tâm nhằm tách hổn hợp nước

và bùn hoạt tính Nồng độ cặn trong nước đi từ bể Aerotank sang bể lắng 2 thường lớn hơn 1000 mg/l Với nồng độ này các bông cặn tiếp xúc với nhau tạo thành các đám bông cặn và lắng xuống đáy bể trong quá trình xử lý Tốc độ lắng của các đám bông

cặn phụ thuộc vào nồng độ và tính chất của cặn Bùn cặn sau lắng được hút ra từ đáy

bể có nồng độ cao sẽ được tuần hoàn một phần (75%) về bể Aerotank nhằm duy trì hàm lượng sinh khối đủ cho quá trình chuyển hóa chất hữu cơ của các vi sinh vật

Phần bùn dư còn lại được dẫn về bể phân hủy bùn để thực hiện quá trình phân hủy và nén bùn Bùn sau khi nén được đưa vô máy ép bùn để thực hiện quá trình tách nước

khỏi bùn Nước từ máy ép bùn được đưa về hầm tiếp nhận Bánh bùn sau khi ép được định kỳ đem đi thải bỏ Sau khi ra khỏi bể lắng nước thải sẽ chảy qua bể trung gian Từ

bể trung gian nước sẽ được bơm sang bể lọc áp lực Lọc áp lực lọc lại nước một lần

nữa trước khi đưa nước sang bể tiếp xúc khử trùng Nước được bơm vào bể khử trùng

để loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh có trong nước thải Bể khử trùng được xây dựng có các vách ngăn dạng zic – zac nhằm thay đổi hướng dòng chảy, tăng cường khả năng xáo trộn và tiếp xúc giữa hoá chất khử trùng với nước thải Hóa chất được sử dụng trong quá trình khử trùng thông thường là chlorine Chlorine l chất oxy hóa mạnh sẽ oxy hóa các tế bào vi sinh gây bệnh và giết chết chúng Thơì gian tiếp xúc để loại bỏ vi sinh khoảng 20 – 45 phút Nước thải sau khi qua hệ thống khử trùng đảm bảo đạt tiêu chuẩn đầu ra TCVN 5945-1995 (loại A)