Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty rau quả Tiền Giang công suất 450m3/ngày.đêm

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty rau quả Tiền Giang công suất 450m3/ngày.đêm

i

Danh mục các kí hiệu, chữ viết tắt Error! Bookmark not defined.

Danh mục các bảng vi

Danh mục các hình viii

MỞ ĐẦU 1

I Lý do chọn đề tài Error! Bookmark not defined. II Mục tiêu đề tài 2

III Phương pháp thực hiện 2

IV Nội dung đề tài 2

V Phạm vi áp dụng của đề tài 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN RAU QUẢ ĐÓNG HỘP VÀ CÔNG TY RAU QUẢ TIỀN GIANG 3

1.1 Tổng quan ngành chế biến rau quả đóng hộp 3

1.1.1 Khái quát ngành chế biến rau quả đóng hộp 3

1.1.2 Giá trị dinh dưỡng của rau quả đóng hộp 4

1.1.3 Phân loại 4

1.1.4 Nguyên liệu 6

1.1.5 Qui trình tổng quát của ngành chế biến rau quả đóng hộp 6

1.1.6 Ô nhiễm của ngành chế biến rau quả 7

1.2 Tổng quan về công ty rau quả Tiền Giang 9

1.2.1 Vị trí 9

1.2.2 Quá trình hình thành 9

1.2.3 Giới thiệu về công ty 9

1.2.4 Công suất 10

1.2.5 Qui mô và cơ cấu tổ chức: 10

1.2.6 Sử dụng nước và nguồn phát sinh chất thải 15

1.2.7 Hiện trạng xử lý nước thải của công ty 15

ii

CÔNG NGHIỆP 17

2.1 Phương pháp xử lý cơ học 17

2.1.1 Song chắn rác 17

2.1.2 Lưới lọc rác tinh 17

2.1.3 Bể lắng cát 18

2.1.4 Bể điều hòa 18

2.1.5 Bể lắng 19

2.1.6 Bể lọc 19

2.2 Phương pháp xử lý hoá lý 20

2.2.1 Đông tụ và keo tụ 20

2.2.2 Trung hòa 21

2.2.3 Oxy hoá khử 22

2.2.4 Điện hóa 22

2.2.5 Tuyển nổi 22

2.2.6 Hấp phụ 23

2.2.7 Trích ly 23

2.2.8 Trao đổi ion 24

2.3 Phương pháp xử lý sinh học 24

2.3.1 Công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên 24

2.3.2 Công trình xử lý sinh học hiếu khí 26

2.3.3 Công trình xử lý sinh học kị khí 31

2.4 Các công nghệ xử lý nước thải từ quá khứ đến tương lai 33

2.5 Công nghệ XLNT của các công ty chế biến rau quả đóng hộp điển hình 34

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN RAU QUẢ 36

3.1 Nguồn phát sinh, thành phần, tính chất nước thải chế biến rau quả 36

3.1.1 Nguồn phát sinh 36

3.1.2 Thành phần, tính chất 36

iii

3.2.1 Mục tiêu công nghệ 37

3.2.2 Cơ sở đề xuất công nghệ 37

3.3 Đề xuất phương án 38

3.3.1 Phương án I 38

3.3.2. Phương án II 40

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 42

Phương án 1: 42

4.1 Song chắn rác 43

4.2 Hố thu 46

4.3 Lưới chắn rác tinh 49

4.4 Bể điều hòa 49

4.5 Bể UASB 54

4.6 Bể Aerotank 63

4.7 Bể lắng sinh học 71

4.8 Bể trung gian 77

4.9 Bồn lọc áp lực 78

4.10. Bể khử trùng 82

4.11. Bể chứa bùn Error! Bookmark not defined. 4.12. Sân phơi bùn 85

Phương án 2: Error! Bookmark not defined. 4.13. Bể SBR 85

4.14. Bể trung gian 98

CHƯƠNG 5: KHÁI TOÁN CÔNG TRÌNH 99

Thuyết minh phần khái toán 99

5.1 Khái toán khối lượng 99

5.2 Khái toán kinh phí xây dựng 99

5.3 Khái toán máy móc, thiết bị 100

5.4 Khái toán chi phí vận hành 103 5.5 Khái toán lượng hóa chất Error! Bookmark not defined.

iv

5.7 Chi phí cho 1m nước thải 104

5.8 So sánh hai phương án 1066

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 108

6.1 Kết luận 108

6.2 Kiến nghị 108

TÀI LIỆU THAM KHẢO 109

v

Aerotank : Bể bùn hoạt tính hiếu khí

BOD : Nhu cầu oxy sinh hóa (Biological Oxygen Demand)

BOD5 : Nhu cầu oxy sinh hóa được xác định trong 5 ngày đầu ở nhiệt độ ủ 20o

C BTCT : Bê tông cốt thép

COD : Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand)

DO : Hàm lượng oxy hòa tan (Dissolved Oxygen)

F/M : Tỷ số thức ăn và vi sinh vật (Food to Microorganism ratio)

L : Tải trọng (Load)

MLSS : Cặn lơ lửng của hỗn hợp bùn hay Rắn huyền phù

(Mix Liquor Suspended Solids)

MLVSS : Các chất rắn lơ lửng dễ bay hơi của hỗn hợp bùn

(Mixed Liquor Volatile Suspended Solids)

QCVN : Quy chuẩn Việt Nam

SBR : Bể phản ứng theo mẻ liên tục (Sequencing Batch Reactor)

SS : Hàm lượng chất rắn lơ lửng (Suspended Solids)

SVI : Chỉ số thể tích bùn (Sludge Volume Index)

UASB : Bể bùn kỵ khí dòng chảy ngược (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) VSS : Tổng hàm lượng các chất lơ lửng dễ bay hơi (Volitile Suspended

Solids)

XLNT : Xử lý nước thải

vi

Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của một số nước quả 4

Bảng 3.1: Thông số nước thải của công ty rau quả Tiền Giang 36

Bảng 4.1: Hiệu quả xử lý của các công trình dự đoán theo lý thuyết 42

Bảng 4.2: Thông số nước thải đầu vào và đầu ra sau khi xử lý 43

Bảng 4.3: Bảng tra thủy lực cống dẫn nước thải 43

Bảng 4.4: Thông số kỹ thuật của mương dẫn và song chắn rác 46

Bảng 4.5: Thông số kỹ thuật của hố thu 47

Bảng 4.6: Thông số đầu vào và ra của nước thải qua lưới chắn rác tinh 49

Bảng 4.7: Thông số đầu vào và ra của bể điều hòa 50

Bảng 4.8: Thông số kỹ thuật của bể điều hòa 50

Bảng 4.9: Thông số đầu vào bể UASB 54

Bảng 4.10a: Bảng các thông số dùng để chọn tải trọng xử lí cho bể UASB 55

Bảng 4.10b: Bảng các thông số dùng để chọn tải trọng xử lí cho bể UASB 55

Bảng 4.11: Thông số đầu vào và ra của bể UASB 55

Bảng 4.12: Bảng tóm tắt kết quả tính toán UASB 62

Bảng 4.13: Công suất hòa tan oxy vào nước của thiết bị tạo bọt khí mịn 62

Bảng 4.14: Thông số kỹ thuật của bể Aerotank 68

Bảng 4.15: Thông số kỹ thuật của bể lắng bùn hoạt tính 77

Bảng 4.16: Thông số kỹ thuật của bể trung gian 77

Bảng 4.17 : Kích thước vật liệu lọc 2 lớp cho xử lý nước thải bậc cao 79

Bảng 4.18: Thông số kỹ thuật của bồn lọc áp lực 82

Bảng 4.19: Thông số kỹ thuật của bể khử trùng 83

Bảng 4.20: Thông số kỹ thuật của sân phơi bùn 85

Bảng 4.21: Thông số kỹ thuật của bể SBR(PA2) 99

Bảng 4.22: Thông số kỹ thuật của bể trung gian (PA2) 99

Bảng 5.1: Khái toán khối lượng hai phương án 99

Bảng 5.2: Khái toán kinh phí xây dựng 99

Bảng 5.3: Khái toán thiết bị hai phương án 100

Bảng 5.4: Khái toán chi phí vận hành hai phương án 103

vii Bảng 5.6: So sánh hai phương án 106

viii

Hình 1.1: Qui trình tổng quát của ngành chế biến rau quả đóng hộp 6

Hình 1.2: Vị trí công ty rau quả Tiền Giang 9

Hình 1.3: Sơ đồ tổ chức công ty rau quả Tiền giang 10

Hình 1.4: Sơ đồ công nghệ sản xuất dứa đóng hộp của công ty rau quả Tiền Giang 12

Hình 1.5: Dứa cắt khoanh đóng hộp, dứa miếng đóng hộp trong nước đường 14

Hình 1.6: Dứa cắt khoanh, miếng, khúc, chẻ đôi… đông lạnh 14

Hình 1.7: Dưa hấu, chôm chôm đông lạnh 15

Hình 1.8: Nước xoài cô đặc, dứa cô đặc, chanh dây cô đặc 15

Hình 2.1: Song chắn thô 17

Hình 2.2: Lưới lọc rác tinh 18

Hình 2.3: Bể lắng cát ngang 18

Hình 2.4: Bể lắng đứng và lắng ly tâm 19

Hình 2.5: Bồn lọc áp lực 20

Hình 2.6: Quá trình tạo bông cặn của các hạt keo 21

Hình 2.7: Bể tuyển nổi kết hợp với cô đặc bùn 23

Hình 2.8: Hồ tùy nghi 25

Hình 2.9: Cánh đống tưới, cánh đồng lọc 26

Hình 2.10: Sơ đồ công nghệ đối với bể Aerotank truyền thống 27

Hình 2.11: Sơ đồ làm việc của bể Aerotank có ngăn tiếp xúc 27

Hình 2.12: Sơ đồ làm việc của bể Aerotank làm thoáng kéo dài 28

Hình 2.13: Sơ đồ làm việc của bể Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh 28

Hình 2.14: Oxytank 29

Hình 2.15: Bể lọc sinh học nhỏ giọt 30

Hình 2.16: Quá trình vận hành của bể SBR 31

Hình 2.17: Bể UASB 33

Hình 2.18: Các công nghệ xử lý nước thải từ quá khứ đến tương lai 33

Hình 2.19: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải công ty nước giải khát Delta 34

Hình 3.1: Sơ đồ công nghệ XLNT công ty rau quả Tiền Giang phương án I 38

ix

Hình 4.1: Tiết diện ngang và hệ số β các loại thanh của song chắn 45

Hình 4.2: Kích thước song chắn rác 45

Hình 4.3: Lưới lọc rác tinh 49

Hình 4.4: Bố trí máy khuấy chìm 53

Hình 4.5 : Bố trí tấm chắn khí và tấm hướng dòng 58

Hình 4.6 : Máng răng cưa cho bể UASB 61

Hình 4.7 : Sơ đồ bố trí đĩa cấp khí trong bể Aerotank 70

Ngành công nghiệp chế biến rau quả sử dụng các loại rau quả tươi mới được thu hoạch làm nguyên liệu đầu vào nhằm chế biến chúng thành các sản phẩm còn nguyên giá trị ban đầu của nó nhưng có chất lượng cao hơn, an toàn vệ sinh hơn, thời gian bảo quản được lâu hơn Hoặc chế biến các loại rau quả thành các sản phẩm khác nhưng vẫn giữ được những tính chất đặc trưng của nó như: nước ép trái cây, các loại bánh kẹo trái cây, các loại sản phẩm sấy khô…

Bên cạnh việc cung cấp các sản phẩm như: nước ép rau quả, đồ hộp, rau củ đông lạnh… Ngành chế biến rau quả cũng thải ra môi trường một lượng lớn chất thải trong quá trình sản xuất Đó là các chất thải rắn và đặc biệt là nước thải Việc

xử lý các chất thải này là cần thiết đối với các cơ sở đang hoạt động

Việc cấp thiết hiện nay là cần xây dựng một hệ thống xử lý nước thải cho Công ty rau quả Tiền Giang để nước thải đầu ra đạt QCVN trước khi thải ra Kênh Xáng góp phần hạn chế ô nhiễm môi trường và phù hợp với nghị định số 117/2009/NĐ - CP về xử lý vi phạm pháp luật trong lĩnh vực bảo vệ môi trường Đó

là lý do em chọn đề tài này

II Mục tiêu đề tài

Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty rau quả Tiền Giang công suất 450 m3/ngày.đêm đạt tiêu chuẩn xả thải loại A (QCVN 24 – 2009, Cột A)

III Phương pháp thực hiện

Thu thập, tổng hợp tài liệu

- Nghiên cứu tài liệu các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp và các hệ thống xử lý nước thải nước ép rau quả hiện hữu

- So sánh đối chiếu và lựa chọn công nghệ xử lý nước thải hiệu quả nhất để xử

lý nước thải chế biến rau quả đạt tiêu chuẩn xả thải loại A - QCVN 24/2009 (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp)

- Thực hiện các bản vẽ chi tiết các công trình đơn vị trong công nghệ

IV Nội dung đề tài

- Tổng quan về ngành chế biến rau quả và công ty rau quả Tiền Giang

- Thành phần, tính chất nước thải rau quả

- Nghiên cứu tổng quan các phương pháp xử lý nước thải chế biến rau quả

- Đề xuất phương án xử lý nước thải rau quả tối ưu

- Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty rau quả Tiền Giang với công suất 450 m3/ngày đêm

- Khái toán kinh phí đầu tư xây dựng công trình cho hệ thống xử lý

- Thiết kế bản vẽ các công trình đơn vị

V Phạm vi áp dụng của đề tài

Áp dụng cho một trường hợp cụ thể, đó là Công ty rau quả Tiền Giang Ngoài ra đề tài còn có thể áp dụng để xử lý nước thải cho các công ty chế biến rau quả đóng hộp khác trên cả nước với qui mô và tính chất tương tự

Trang 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN RAU QUẢ ĐÓNG

HỘP VÀ CÔNG TY RAU QUẢ TIỀN GIANG 1.1 Tổng quan ngành chế biến rau quả đóng hộp

1.1.1 Khái quát ngành chế biến rau quả đóng hộp

Rau quả là thức ăn thiết yếu của con người Rau quả cung cấp nhiều vitamin

và muối khoáng Gluxit của rau quả chủ yếu là các thành phần dinh dưỡng dễ tiêu hóa Hàm lượng chất đạm trong rau quả tuy ít nhưng có vai trò quan trọng, trong đó

có những axít béo không thể thay thế được Rau quả còn cung cấp cho cơ thể nhiều chất xơ, có tác dụng giải các độc tố phát sinh trong quá trình tiêu hoá thức ăn và có tác dụng chống táo bón Do vậy, trong chế độ dinh dưỡng của con người, rau quả không thể thiếu và ngày càng quan trọng Tại các nước phát triển, tỉ trọng rau quả ngày càng tăng trong khẩu phần ăn hằng ngày

Nước ta có điều kiện tự nhiên thuận lợi để trồng các loại rau quả có nguồn gốc địa lý khác nhau: nhiệt đới, cận nhiệt đới và ôn đới

Bên cạnh đó sản xuất và chế biến rau quả đem lại hiệu quả kinh tế cao; tạo công ăn việc làm và tăng thu nhập cho các hộ nông dân, góp phần chuyển đổi cơ cấu cây trồng trong nông nghiệp

Những năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam tăng trưởng khá nhanh, đời sống nhân dân được cải thiện, nhu cầu tiêu thụ rau quả tăng lên, việc xuất khẩu rau quả tươi và rau quả chế biến ngày càng tăng Với thị trường tiêu thụ lớn không những cung cấp sản phẩm cho 80 triệu dân trong nước nước mà còn xuất khẩu ra thị trường quốc tế

Từ đầu thập kỷ 90, diện tích rau, quả của Việt Nam phát triển nhanh chóng

và ngày càng có tính chuyên canh cao Tính đến năm 2004, tổng diện tích trồng rau, đậu trên cả nước đạt trên 600 nghìn ha, gấp hơn 3 lần so với năm 1991 Đồng bằng sông Hồng là vùng sản xuất lớn nhất, chiếm khoảng 29% sản lượng rau toàn quốc Điều này là do đất đai ở vùng Đồng bằng sông Hồng tốt hơn, khí hậu mát hơn và gần thị trường Hà Nội Đồng Bằng sông Cửu Long là vùng trồng rau lớn thứ 2 của

cả nước, chiếm 23% sản lượng rau của cả nước Đà Lạt, thuộc Tây Nguyên, cũng là vùng chuyên canh sản xuất rau cho xuất khẩu và cho nhu cầu tiêu thụ thành thị, nhất

là thị trường thành phố Hồ Chí Minh và cho cả thị trường xuất khẩu

Bên cạnh rau, diện tích cây ăn quả cũng tăng nhanh trong thời gian gần đây Theo Viện kinh tế nông nghiệp, diện tích cây ăn quả đạt trên 550 nghìn ha Trong

đó, Đồng Bằng sông Cửu Long là vùng cây ăn quả quan trọng nhất của Việt Nam chiếm trên 30% diện tích cây ăn quả của cả nước

1.1.2 Giá trị dinh dưỡng của rau quả đóng hộp

Rau quả có các chất có giá trị dinh dưỡng cao nhất như đường, acid hữu cơ, vitamin đều tập trung ở dịch quả Nhờ có đầy đủ và cân đối các chất ấy nên nước quả có hương vị rất thơm ngon

Đồ hộp nước quả chủ yếu dùng để uống, ngoài ra còn dùng để chế biến xirô quả, rượu mùi, nước giải khát, mứt đông

Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của một số nước quả Loại Nước(%) Prôtid(%) Lypid(%) Glucid(%) Cellulose(%) Acid HC(%)

1.1.3.1 Các loại đồ hộp chế biến từ rau

- Đồ hộp rau tự nhiên: Loại đồ hộp này chế biến từ rau tươi, không qua các quá trình chế biến sơ bộ bằng nhiệt Nên sản phẩm vẫn còn giữ được tính chất gần giống như nguyên liệu ban đầu Trước khi sử dụng loại đồ hộp này thường phải chế biến hay nấu lại

- Đồ hộp rau nấu thành món: Rau được chế biến cùng với thịt, cá, dầu, đường, muối, cà chua cô đặc và gia vị khác, đem rán hay hấp Loại đồ hộp này dùng

để ăn ngay không cần nấu lại

- Đồ hộp rau ngâm giấm: Chế biến từ rau với giấm đường, muối, gia vị khác Loại đồ hộp này dùng trực tiếp trong bữa ăn

1.1.3.2 Các loại đồ hộp chế biến từ quả

- Đồ hộp quả nước đường: Loại đồ hộp này được chế biến từ các loại quả, qua các quá trình xử lý sơ bộ, rồi ngâm trong dung dịch nước đường, loại đồ hộp này còn giữ được tính chất đặc trưng của nguyên liệu

* Mứt nhuyễn: Chế biến từ quả nghiền mịn, sản phẩm đặc, nhuyễn

* Mứt miếng đông: Chế biến từ miếng quả, sản phẩm là 1 khối đông có lẫn miếng quả

* Mứt rim: Chế biến từ nguyên quả nấu với đường, sản phẩm dạng nguyên quả, ở dạng sirô đặc

* Mứt khô: Chế biến từ nguyên quả hoặc cắt miếng sản phẩm dạng khô, đường ở dạng kết tinh

1.1.4 Nguyên liệu

Nguồn nguyên liệu của ngành chế biến rau quả rất đa dạng về chủng loại, tuỳ vào từng mùa mà có những loại rau quả đặc trưng nên có lúc thì nguồn nguyên liệu rất dồi dào, cũng có lúc lại khan hiếm, do vậy phải biết điều tiết sản xuất, chế biến sao cho hợp lý nhằm khai thác, tận dụng tối đa công suất của nhà máy, tránh tình trạng thừa hoặc thiếu nguyên liệu

Nguyên liệu của ngành chế biến rau quả:

Vải, nhãn, chôm chôm, dứa, chuối, xoài…,

Cà chua, cải, cà rốt, măng…

1.1.5 Qui trình tổng quát của ngành chế biến rau quả đóng hộp

Cho sản phẩm vào bao bì

Bài khí - Ghép kín

Thành phẩm Lựa chọn, phân loại, rửa

Chế biến sơ bộ bằng nhiệt

Trang 7

Thuyết minh qui trình chế biến rau quả đóng hộp

Nguyên liệu sau khi thu mua được lựa chọn nhằm loại bỏ các thành phần nguyên liệu không đủ qui cách để chế biến như bị sâu, bệnh thối hỏng, không đủ kích thước và hình dáng, màu sắc không thích hợp

Phân loại nguyên liệu thành các phần có tính chất giống nhau, có cùng kích thước, hình dáng, màu sắc, trọng lượng để có chế độ xử lý thích hợp cho từng loại

và giúp thành phẩm có phẩm chất được đồng đều

Lựa chọn được tiến hành ngay sau khi thu nhận, khi đưa vào nơi chế biến: Rửa, vận chuyển, cắt gọt, cho sản phẩm vào bao bì

Việc phân loại, lựa chọn thường tiến hành bằng phương pháp thủ công Nhưng với phương pháp thủ công sẽ tốn nhiều công sức, và do giờ giấc làm việc liên tục, hoạt động căng thẳng, nên công nhân chóng mệt mỏi, thường ảnh hưởng không tốt đến chất lượng phân loại Do đó người ta có thể cơ khí hóa việc lựa chọn phân loại, dựa trên sự khác nhau về màu sắc, kích thước và khối lượng riêng của nguyên liệu

Sau công đoạn lựa chọn, phân loại nguyên liệu đến công đoạn chế biến sơ bộ bằng cơ học: Các nguyên liệu được rửa sạch bùn đất cát bẩn, sau đó được bóc vỏ bằng máy hoặc bằng thủ công, sau khi bóc vỏ tới công đoạn làm nhỏ nguyên liệu, quá trình này gồm: cắt, xay, nghiền, đồng hóa nguyên liệu

Trong công đoạn chế biến cơ học còn có công đoạn phân chia nguyên liệu như: chà, ép, lọc, lắng, ly tâm nhằm 2 mục đích:

- Loại bỏ phần nguyên liệu có giá trị dinh dưỡng thấp hoặc không ăn được gọi là bã, cặn

- Làm cho nguyên liệu đồng nhất về trạng thái và thành phần để chế biến được thuận lợi và nâng cao chất lượng thành phẩm

Tiếp theo là công đoạn chế biến nguyên liệu sơ bộ bằng nhiệt: chần (trụng), hấp, đun nóng, cô đặc…Tùy theo loại sản phẩm mà chọn quá trình xử lý thích hợp

Sau khi xứ lý bằng nhiệt thì tới công đoạn cho sản phẩm vào bao bì Có 2 nhóm:

- Bao bì gián tiếp: để đựng các đồ hộp thành phẩm, tạo thành các kiện hàng, thường là những thùng gỗ kín hay nan thưa hay thùng carton

- Bao bì trực tiếp: tiếp xúc với thực phẩm, cùng với thực phẩm tạo thành một đơn vị sản phẩm hàng hóa hoàn chỉnh và thống nhất, thường được gọi là bao bì

đồ hộp Trong nhóm này, căn cứ theo vật liệu bao bì, lại chia làm các loại : bao bì kim loại, bao bì thủy tinh, bao bì bằng chất trùng hợp, bao bì giấy nhiều lớp v.v

Trong lúc cho sản phẩm vào bao bì thì sẽ có mặt không khí trong bao bì, công đoạn tiếp theo là bài khí: đuổi bớt không khí trong bao bì trước khi ghép kín Mục đích bài khí là để: giảm áp suất bên trong đồ hộp khi thanh trùng, hạn chế sự oxy hóa các chất dinh dưỡng của thực phẩm, hạn chế sự phát triển của các vi khuẩn hiếu khí còn tồn tại trong đồ hộp, tạo độ chân không trong đồ hộp khi đã làm nguội

Bài khí xong đến công đoạn ghép kín: Quá trình ghép kín nắp vào bao bì để ngăn cách hẳn sản phẩm thực phẩm với môi trường không khí và vi sinh vật ở bên ngoài, là một quá trình quan trọng, có ảnh hưởng tới thời gian bảo quản lâu dài các thực phẩm đó Nắp hộp phải được ghép thật kín, chắc chắn

Sản phẩm sau khi được ghép kín thì được thanh trùng: Thanh trùng sản phẩm quyết định tới khả năng bảo quản và chất lượng của thực phẩm Đây là biện pháp cất giữ thực phẩm theo nguyên lý tiêu diệt mầm mống gây hư hỏng thực phẩm bằng nhiều phương pháp khác nhau: dùng dòng điện cao tần, tia ion hóa, siêu âm, lọc thanh trùng và tác dụng của nhiệt độ

Các loại đồ hộp sau khi thanh trùng làm nguội, được chuyển đến kho thành phẩm để bảo ôn Trong thời gian bảo ôn, các thành phần trong đồ hộp được tiếp tục

ổn định về mặt phẩm chất và có thể phát hiện được các đồ hộp hỏng Thời gian ổn định đồ hộp tối thiểu 15 ngày Đồ hộp không được xuất xưởng trước thời gian này

Sau thời gian bảo ôn đồ hộp trước khi xuất kho phải đem dán nhãn, rồi đóng thùng Các đồ hộp đó mới đạt đủ tiêu chuẩn sử dụng

1.1.6 Ô nhiễm của ngành chế biến rau quả

Nguồn ô nhiễm chất thải rắn từ hoạt động chế biến rau quả:

- Các chất thải từ khâu phân loại, chặt hoa, cuống, tách vỏ, lấy ruột, đục lõi, làm nhỏ… nguyên liệu

- Nước thải từ khâu rửa nguyên liệu sơ bộ, rửa nguyên liệu sau khi sơ chế, rửa máy móc sau khi làm việc

Công ty rau quả Tiền Giang

Hình 1.2 Vị trí công ty rau quả Tiền Giang

Phía Đông, Bắc giáp khu dân cư

Phía Nam giáp quốc lộ 1A

Phía Tây giáp Kênh Xáng

1.2.2 Quá trình hình thành

 Thành lập vào năm 1977, tiền thân là xí nghiệp Rau quả đông lạnh

 Năm 1986 xí nghiệp sát nhập với nông trường Tân Lập mang tên mới

là xí nghiệp Liên Hiệp Xuất Khẩu Rau quả

 Đến năm 1999 đổi tên thành công ty Rau quả Tiền Giang

 Tháng 3/2006 đổi tên thành công ty Cổ phần Rau quả Tiền Giang và chuyển từ hình thức sở hữu nhà nước sang công ty cổ phần

1.2.3 Giới thiệu về công ty

Tên: Công ty rau quả Tiền Giang

Tên giao dịch quốc tế: VEGETIGI (Tien Giang Vegetables and Fruits Joint - Stock Company)

Trụ sở chính: Km 1977, quốc lộ 1A, xã Long Định, huyện Châu Thành, tỉnh Tiền Giang

Công ty được thành lập từ năm 1977 và sau hơn 30 năm hoạt động công ty trở thành một trong những doanh nghiệp chuyên sản xuất và chế biến rau quả hàng đầu tại Việt Nam

Hiện nay công ty đang sở hữu một nguồn lực tiềm năng dồi dào với đội ngũ cán bộ công nhân viên trẻ, nhiệt tình, trình độ và đoàn kết, cùng với thiết bị máy mọc tiên tiến như: dây chuyền nước quả cô đặc của Cộng hòa Liên Bang Đức, nhà máy đông lạnh IQF của Anh và nhiều máy móc thiết bị tự động và bán tự động

Đặc biệt hơn nữa là có vùng nguyên liệu chuyên canh cây dứa 3500 hecta do công ty tự đầu tư và thu hoạch Vị thế và sản phẩm của công ty ngày càng được biết đến qua chất lượng và sự đa dạng về chủng loại

1.2.4 Công suất

 Xưởng chế biến nước quả cô đặc: với thiết bị hiện đại nhập từ Đức công suất

5000 tấn/năm

 Xưởng đồ hộp: công suất 8000 tấn/năm

 Xưởng đông lạnh rau quả: công suất 2000 tấn/năm

1.2.5 Qui mô và cơ cấu tổ chức

Hình 1.3 Sơ đồ tổ chức công ty rau quả Tiền giang

Phòng

kế toán tài vụ

Phòng

tổ chức hành chánh

Phòng

kỹ thuật

Nhà máy chế biến

Đồ hộp

Đông lạnh

Cô đặc

Việc lựa chọn dứa đưa vào chế biến phải tươi, không dập úng, không sâu bệnh, đạt độ chín theo yêu cầu Khi thu mua dứa tại nông trường không nên thu nhận dứa quá chín mà chọn dứa còn xanh nhưng phải có 1 đến 2 mắt ngã vàng

Không thu mua các loại dứa không rõ nguồn gốc, bị sâu bệnh, dính tạp chất

và dầu nhớt trong quá trình thu hoạch và vận chuyển Đặc biệt không mua dứa chín hoàn toàn vì trong quá trình vận chuyển dứa về công ty sẽ bị dập dẫn đến hao hụt trong sản xuất

Các loại quả khác chế biến theo mùa vụ: chôm chôm, chanh dây, măng cụt…

Bảo ôn

Làm nguội 39 –

40 o C Thanh trùng

Trang 13

Thuyết minh qui trình công nghệ

Dứa được thu về từ nông trường Tân Lập 1, 2 và các tỉnh lân cận như Kiên Giang, Long An… được vận chuyển về công ty bằng ghe hoặc xe tải Tại đây dứa được phân loại theo kích thước và màu sắc Việc phân loại dứa là rất cần thiết vì nó thuận lợi trong quá trình lưu kho và sản xuất được dễ dàng hơn

Sau đó tiến hành cân nguyên liệu: Xác định được khối lượng dứa để đưa vào sản xuất, từ khối lượng ban đầu đưa vào sản xuất mà dự trù khối lượng thành phẩm

và mức độ hao hụt sau khi chế biến

Sau khi cân nếu dứa đạt yêu cầu về độ chin và độ brix (độ ngọt) thì được mang đi chế biến, nếu dứa còn xanh thì ủ khoảng 1 đêm

Dứa mang đi chế biến được máy chặt hoa, cuống để thuận tiện cho quá trình đục lõi; loại bỏ phần không ăn được, hư, thối

Chặt hoa, cuống xong tới công đoạn rửa lần 1 để rửa các bụi bẩn, bùn đất, tạp chất bám vào trái dứa

Rửa xong tới công đoạn đục lõi: lõi có giá trị dinh dưỡng thấp và việc đục lõi làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm

Đục lõi xong thì tới khâu gọt vỏ nhằm loại bỏ phần vỏ xanh của quả Thông thường công đoạn này được tiến hành qua 2 lần gọt vỏ:

- Gọt sơ bộ: gọt 1 lớp mỏng vỏ xanh bên ngoài đồng thời loại bỏ phần hư thối để không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

- Gọt lần 2: dùng máy gọt bán tự động nhằm loại bỏ tối đa phần vỏ xanh bên ngoài đồng thời tạo quả dứa có hình dáng tròn đều, đúng kích cỡ yêu cầu

Công đoạn chích mắt : Mắt dứa có màu đen là phần không có giá trị dinh dưỡng sẽ làm ảnh hưởng nhiều đến giá trị cảm quan sản phẩm nên cần loại bỏ đi

Sau khi chích mắt xong cần kiểm tra cẩn thận và cân rồi chuyển đến bàn cắt khoanh, cắt miếng

Dứa sau khi cắt khoanh được phân loại theo màu sắc: vàng đậm, hơi ngà Phân loại giúp thuận tiện cho quá trình xếp hộp

Dứa sau khi cắt khoanh xong được đem rửa bằng nước sạch để loại bỏ bụi bẩn

Rửa xong tiến hành chần nhằm: tiêu diệt một phần vi sinh vật giảm thể tích nguyên liệu, thuận tiện cho quá trình xếp hộp

Tùy theo cỡ hộp mà ta có cách xếp khác nhau, có thể xếp theo phương ngang hay chiều dọc, còn số khoanh trong hộp tùy theo yêu cầu khách hàng và tùy theo cỡ hộp Công đoạn này được thực hiện bằng phương pháp thủ công

Xếp nguyên liệu xong tới khâu rót nước đường:

Nước đường sau khi nấu đến nhiệt độ và độ brix (độ ngọt) theo yêu cầu thì tiến hành rót ngay vào hộp, thường rót nóng ở nhiệt độ 85 - 90oC để bài khí

Dứa sau khi rót nước đường xong thì được đem đi ghép nắp ngay để ngăn cản vi sinh vật xâm nhập vào sản phẩm

Sau đó là thanh trùng sản phẩm: Thanh trùng nhằm mục đích tiêu diệt vi sinh vật để kéo dài thời gian bảo quản

Thanh trùng xong ta tiến hành bảo ôn để phát hiện những hộp hư hỏng để kịp thời loại bỏ, đồng thời bảo ôn còn có tác dụng làm cho phần nước đường thấm đều vào khoanh dứa

Công đoạn cuối cùng là dán nhãn và xếp vào thùng giấy carton xuất khẩu ra thị trường

Trang 15

Hình 1.7 Dưa hấu, chôm chôm đông lạnh

Sản phẩm nước ép cô đặc

Hình 1.8 Nước xoài cô đặc, dứa cô đặc, chanh dây cô đặc

2.2.6 Sử dụng nước và nguồn phát sinh chất thải

2.2.6.1 Quá trình sản xuất

Nhu cầu dùng nước của công ty rất lớn, công ty đã tự khoan 2 giếng để cấp nước cho việc sản xuất với lưu lượng 90m3/h

Nước thải chủ yếu phát sinh từ quá trình rửa nguyện liệu:

Rửa lần 1: rửa sơ bộ các bụi bẩn, tạp chất, vi sinh vật bám trên vỏ bề ngoài của nguyên liệu

Rửa lần 2: rửa nguyên liệu sao khi đã qua sơ chế: gọt vỏ, đục lõi, chích mắt… trước khi xếp vào hộp

Rửa máy móc: nước thải phát sinh khi rửa máy móc cuối ca làm việc

2.2.6.2 Sinh hoạt của công nhân viên

Những công nhân ở xa được bố trí sống ở nhà tập thể, 40 hộ, nước thải sinh hoạt được thu gom xử lý chung với nước thải sản xuất

2.2.7 Hiện trạng xử lý nước thải của công ty

Trước đây nước thải sau sản xuất của công ty được xả xuống cống sau đó dẫn ra kênh Xáng

Hiện tại công ty đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải với công suất 450

m3/ ngày.đêm để xử lý nước thải gồm:

 Nước thải trong quá trình sản xuất

 Nước thải sinh hoạt của công nhân viên

Trang 17

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC

THẢI CÔNG NGHIỆP 2.1 Phương pháp xử lý cơ học

Xử lý cơ học (hay còn gọi là xử lý bậc I) nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất không tan (rác, cát nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nước thải; điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải

Các công trình xử lý cơ học xử lý nước thải thông dụng:

2.1.1 Song chắn rác

Song chắn rác thường đặt trước hệ thống xử lý nước thải hoặc có thể đặt tại các miệng xả trong phân xưởng sản xuất nhằm giữ lại các tạp chất có kích thước lớn như: nhánh cây, gỗ, lá, giấy, nilông, vải vụn và các loại rác khác, đồng thời bảo vệ các công trình bơm, tránh ách tắc đường ống, mương dẫn

Hình 2.1 Song chắn thô

Dựa vào khoảng cách các thanh, song chắn được chia thành 2 loại:

- Song chắn thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 ÷100mm

- Song chắn mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 ÷25mm

2.1.2 Lưới lọc rác tinh

Lưới lọc dùng để khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ, thu hồi các thành phần quý không tan hoặc khi cần phải loại bỏ rác có kích thước nhỏ Kích thước mắt lưới từ 0,5÷1,0mm

Hình 2.2 Lưới lọc rác tinh

2.1.3 Bể lắng cát

Bể lắng cát đặt sau song chắn, lưới chắn và đặt trước bể điều hòa, trước bể lắng đợt I Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thô nặng như cát, sỏi, mảnh vỡ thủy tinh, kim loại, tro tán, thanh vụn, vỏ trứng… để bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ bị mài mòn, giảm cặn nặng ở các công đoạn xử lý tiếp theo Bể lắng cát gồm 3 loại:

Bể điều hòa được dùng để duy trì dòng thải và nồng độ vào công trình xử lý

ổn định, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lưu lượng

Trang 19

của nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý sinh học Bể điều

hòa có thể được phân loại như sau:

- Bể điều hòa lưu lượng

- Bể điều hòa nồng độ

- Bể điều hòa cả lưu lượng và nồng độ

2.1.5 Bể lắng

Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nước thải theo nguyên

tắc trọng lực Các bể lắng có thể bố trí nối tiếp nhau Quá trình lắng tốt có thể loại

bỏ đến 90 ÷ 95% lượng cặn có trong nước thải Vì vậy đây là quá trình quan trọng

trong xử lý nước thải, thường bố trí xử lý ban đầu hay sau khi xử lý sinh học Để có

thể tăng cường quá trình lắng ta có thể thêm vào chất đông tụ sinh học

Bể lắng được chia làm 3 loại:

- Bể lắng ngang (có hoặc không có vách nghiêng):

- Bể lắng đứng: mặt bằng là hình tròn hoặc hình vuông Trong bể lắng hình

tròn nước chuyển động theo phương bán kính (radian)

- Bể lắng li tâm: mặt bằng là hình tròn Nước thải được dẫn vào bể theo chiều

từ tâm ra thành bể rồi thu vào máng tập trung rồi dẫn ra ngoài

Hình 2.4 Bể lắng đứng và lắng ly tâm

2.1.6 Bể lọc

Công trình này dùng để tách các phần tử lơ lửng, phân tán có trong nước thải

với kích thước tương đối nhỏ sau bể lắng bằng cách cho nước thải đi qua các vật

liệu lọc như cát, thạch anh, than cốc, than bùn, than gỗ, sỏi nghiền nhỏ… Bể lọc

thường làm việc với hai chế độ lọc và rửa lọc Quá trình lọc chỉ áp dụng cho các

công nghệ xử lý nước thải tái sử dụng và cần thu hồi một số thành phần quí hiếm có trong nước thải Các loại bể lọc được phân loại như sau:

và vô cơ hòa tan, có một số ưu điểm như:

Loại được các hợp chất hữu cơ không bị oxi hóa sinh học

- Không cần theo dõi các hoạt động của vi sinh vật

- Có thể thu hồi các chất khác nhau

- Hiệu quả xử lý cao và ổn định hơn

đó làm giảm được lượng chất đông tụ, tăng hiệu quả xử lý Hiện tượng đông tụ xảy

ra không chỉ do tiếp xúc trực tiếp mà còn do tương tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ bị hấp phụ theo các hạt lơ lửng Khi hòa tan vào nước thải, chất keo tụ

có thể ở trạng thái ion hoặc không ion, từ đó ta có chất keo tụ ion hoặc không ion

Hình 2.6 Quá trình tạo bông cặn của các hạt keo

2.2.2 Trung hòa

Nước thải của một số ngành công nghiệp, nhất là công nghiệp hóa chất, do các quá trình công nghệ có thể có chứa các acid hoặc bazơ, có khả năng gây ăn mòn vật liệu, phá vỡ các quá trình sinh hóa của các công trình xử lý sinh học, đồng thời gây các tác hại khác, do đó cần thực hiện quá trình rung hòa nước thải

Các phương pháp trung hòa bao gồm:

- Trung hòa lẫn nhau giữa nước thải chứa acid và nước thải chứa kiềm

- Trung hòa dịch thải có tính acid, dùng các loại chất kiềm như: NaOH, KOH, NaCO3, NH4OH, hoac lọc qua các vật liệu trung hòa như CaCO3, dolomit,…

- Đối với dịch thải có tính kiềm thì trung hòa bởi acid hoặc khí acid

Để lựa chọn tác chất thực hiện phản ứng trung hòa, cần dựa vào các yếu tố:

- Loại acid hay bazơ có trong nước thải và nồng độ của chúng

- Độ hòa tan của các muối được hình thành do kết quả phản ứng hóa học

2.2.3 Oxy hoá khử

Đa số các chất vô cơ không thể xử lý bằng phương pháp sinh hóa được, trừ các trường hợp các kim loại nặng như: Cu, Zn, Pb, Co, Fe, Mn, Cr,…bị hấp phụ vào bùn hoạt tính Nhiều kim loại như : Hg, As,…là những chất độc, có khả năng gây hại đến sinh vật nên được xử lý bằng phương pháp oxy hóa khử Có thể dùng các tác nhân oxy hóa như Cl2, H2O2, O2 không khí, O3 hoặc pirozulite (MnO2) Dưới tác dụng oxy hóa, các chất ô nhiểm độc hại sẽ chuyển hóa thành những chất ít độc hại hơn và được loại ra khỏi nước thải

2.2.4 Điện hóa

Cơ sở của sự điện phân gồm hai quá trình: oxy hóa ở anod và khử ở catod Xử

lý bằng phương pháp điện hóa rất thuận lợi đối với những loại nước thải có lưu lượng nhỏ và ô nhiễm chủ yếu do các chất hữu cơ và vô cơ đậm đặc

Ưu điểm :

- Không cần pha loãng sơ bộ nước thải

- Không cần tăng thành phần muối của chúng

- Có thể tận dụng lại các sản phẩm quý chứa trong nước thải

Hình 2.7 Bể tuyển nổi kết hợp với cô đặc bùn

2.2.7 Trích ly

Phương pháp tách chất bẩn hữu cơ hòa tan chứa trong nước bằng cách trộn lẫn với dung môi, trong đó, chất hữu cơ hòa tan vào dung môi tốt hơn vào nước

2.2.8 Trao đổi ion

Các chất cấu thành pha rắn, mà trên đó xảy ra sự trao đổi ion, gọi là ionit Các ionit có thể có nguồn gốc nhân tạo hay tự nhiên, là hữu cơ hay vô cơ và có thể được tái sinh để sử dụng liên tục Được sử dụng để loại các ion kim loại trong nước thải

2.3 Phương pháp xử lý sinh học

Thực chất của phương pháp sinh học để xử lý nước thải là sử dụng khả năng sống và hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải Chúng chuyển hóa các chất hữu cơ hòa tan và những chất dễ phân hủy sinh học thành những sản phẩm cuối cùng như : CO2, H2O,NH4, Chúng sử dụng một số hợp chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng nhằm duy trì quá trình, đồng thời xây dựng tế bào mới

Công trình xử lý sinh học thường được đặt sau khi nước thải đã được xử lý sơ

bộ qua các quá trình xử lý cơ học, hóa học, hóa lý

2.3.1 Công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên

2.3.1.1 Ao hồ sinh học (ao hồ ổn định nước thải)

Đây là phương pháp xử lý đơn giản nhất và đã được áp dụng từ xưa Phương pháp này cũng không yêu cầu kỹ thuật cao, vốn đầu tư ít, chí phí hoạt động rẻ tiền, quản lý đơn giản và hiệu quả cũng khá cao.Quy trình được tóm tắt như sau:

Nước thải loại bỏ rác, cát sỏi,  Các ao hồ ổn định Nước đã xử lý

 Hồ hiếu khí

Ao nông 0,3 - 0,5m có quá trình oxi hoá các chất bẩn hữu cơ chủ yếu nhờ các

vi sinh vật Gồm 2 loại: hồ làm thoáng tự nhiên và hồ làm thoáng nhân tạo

 Hồ kị khí

Ao kị khí là loại ao sâu, ít hoặc không có điều kiện hiếu khí Các vi sinh vật kị khí hoạt động sống không cần oxy của không khí Chúng sử dụng oxi từ các hợp chất như nitrat, sulfat để oxi hoá các chất hữu cơ, các loại rượu và khí CH4,

H2S,CO2,… và nước Chiều sâu hồ khá lơn khoảng 2 - 6m

 Hồ tùy nghi

Là sự kết hợp hai quá trình song song: phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ hoà tan có đều ở trong nước và phân hủy kị khí (chủ yếu là CH4) cặn lắng ở vùng đáy

2.3.1.2 Phương pháp xử lý qua đất

Thực chất của quá trình xử lý là: khi lọc nước thải qua đất các chất rắn lơ lửng

và keo sẽ bị giữ lại ở lớp trên cùng Những chất này tạo ra một màng gồm rất nhiều

vi sinh vật bao bọc trên bề mặt các hạt đất, màng này sẽ hấp phụ các chất hữu cơ hòa tan trong nước thải Những vi sinh vật sẽ xử dụng ôxy của không khí qua các khe đất và chuyển hóa các chất hữu cơ thành các hợp chất khoáng

- Cánh đồng tưới

- Cánh đồng lọc

Hình 2.9 Cánh đống tưới, cánh đồng lọc

2.3.2 Công trình xử lý sinh học hiếu khí

Xử lý sinh học trong điều kiện hiếu khí có thể kể đến hai quá trình cơ bản : – Quá trình xử lý sinh trưởng lơ lửng

– Quá trình xử lý sinh trưởng bám dính

Các công trình tương thích của quá trình xử lý sinh học hiếu như: bể Aerotank bùn hoạt tính (vi sinh vật lơ lửng), bể thổi khí sinh học tiếp xúc (vi sinh vật dính bám),

bể lọc sinh học, tháp lọc sinh học, bể sinh học tiếp xúc quay…

2.3.2.1 Bể phản ứng sinh học hiếu khí – Aerotank

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 không độc hại cho môi trường

Một số loại bể aerotank thường dùng trong xử lý nước thải:

Hình 2.10 Sơ đồ cơng nghệ đối với bể Aerotank truyền thống

 Bể Aerotank tải trọng cao:

Hoạt động của bể aerotank tải trọng cao tương tự như bể cĩ dịng chảy nút, chịu được tải trọng chất bẩn cao và cho hiệu suất làm sạch cũng cao, sử dụng ít năng lượng, lượng bùn sinh ra thấp

Nước thải đi vào cĩ độ nhiễm bẩn cao, thường là BOD>500mg/l tải trọng bùn hoạt tính là 400 – 1000mg BOD/g bùn (khơng tro) trong một ngày đêm

 Bể Aerotank cĩ hệ thống cấp khí giảm dần theo chiều dịng chảy (bể

cĩ dịng chảy nút)

Nồng độ chất hữu cơ vào bể Aerotank được giảm dần từ đầu đến cuối bể do đĩ nhu cầu cung cấp ơxy cũng tỉ lệ thuận với nồng độ các chất hữu cơ Ưu điểm :

- Giảm được lượng khơng khí cấp vào tức giảm cơng suất của máy thổi khí

- Khơng cĩ hiện tượng làm thống quá mức làm ngăn cản sự sinh trưởng của

vi khuẩn khử các hợp chất chứa Nitơ

- Cĩ thể áp dụng ở tải trọng cao (F/M cao), chất lượng nước ra tốt hơn

 Bể Aerotank cĩ ngăn tiếp xúc với bùn hoạt tính đã ổn định (Contact Stabilitation)

Tuần hoàn bùn

Bể Aerotank Ngăn tái sinh bùn hoạt tính Ngăn tiếp xúc

Bể lắng

đợt 1

Nước thải

Xả bùn tươi

nguồn tiếp nhận

Bể lắng đợt 2

Xả bùn hoạt tính thừa

Xả ra

Hình 2.11 Sơ đồ làm việc của bể Aerotank cĩ ngăn tiếp xúc

Ưu điểm của dạng bể này là bể Aerotank cĩ dung tích nhỏ, chịu được sự dao động của lưu lượng và chất lượng nước thải, cĩ thể ứng dụng cho nước thải cĩ hàm lượng keo cao

 Bể thơng khí kéo dài

Khi nước thải cĩ tỉ số F/M (tỉ lệ giữa BOD5 và bùn hoạt tính - mgBOD5/mg bùn hoạt tính) thấp, tải trọng thấp, thời gian thơng khí thường là 20 - 30h

Tuần hoàn bùn hoạt tính

Bể Aerotank làm thoáng kéo dài

20 -30 giờ lưu nươc trong bể Nước thải

Lưới chắn rác

Bể lắng đợt 2

Xả ra nguồn tiếp nhận

Định kỳ xả bùn hoạt tính thừa

Hình 2.12 Sơ đồ làm việc của bể Aerotank làm thống kéo dài

- Bể Aerotank khuấy trộn hồn chỉnh :

Xả bùn tươi

Bể lắng

Xả ra Máy khuấy bề mặt

Hình 2.13 Sơ đồ làm việc của bể Aerotank khuấy trộn hồn chỉnh

Ưu điểm: pha lỗng ngay tức khắc nồng độ của các chất ơ nhiễm trong tồn thể tích bể, khơng xảy ra hiện tượng quá tải cục bộ ở bất cứ phần nào của bể, áp dụng thích hợp cho loại nước thải cĩ chỉ số thể tích bùn cao, cặn khĩ lắng

 Oxytank

Dựa trên nguyên lý làm việc của aerotank khuấy đảo hồn chỉnh người ta thay khơng khí nén bằng cách sục khí oxy tinh khiết

Trang 29

Hình 2.14 Oxytank

Ưu điểm:

- Hiệu suất cao nên tăng được tải trọng BOD

- Giảm thời gian sục khí

- Lắng bùn dễ dàng

- Giảm bùn đáng kể trong quátrình xử lý

2.3.2.2 Mương oxy hóa

Mương ôxy hóa là dạng cải tiến của bể Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh có dạng vòng hình chữ O làm việc trong chế độ làm thoáng kéo dài với dung dịch bùn hoạt tính lơ lửng trong nước thải chuyển động tuần hoàn liên tục trong mương

2.3.2.3 Lọc sinh học – Biofilter

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 chứa đầy vật liệu tiếp xúc, là giá thể cho vi sinh vật sống bám Có 2 dạng:

- Bể lọc sinh học nhỏ giọt: là bể lọc sinh học có vật liệu lọc không ngập trong nước Giá trị BOD của nước thải sau khi làm sạch đạt tới 10 ÷ 15(mg/l) với lưu lượng nước thải không quá 1000 (m3/ngđ)

- Bể lọc sinh học cao tải: lớp vật liệu lọc được đặt ngập trong nước Tải trọng nước tới10 ÷ 30(m3

/m2ngđ) tức là gấp 10 ÷ 30 lần ở bể lọc nhỏ giọt

Tháp lọc sinh học cũng có thể được xem như là một bể lọc sinh học nhưng có chiều cao khá lớn

Hình 2.15 Bể lọc sinh học nhỏ giọt

2.3.2.4 Đĩa quay sinh học RBC (Rotating biological contactors)

RBC gồm một loại đĩa tròn xếp liền nhau bằng polystyren hay PVC Những đĩa này được nhúng chìm trong nước thải và quay từ từ Trong khi vận hành, sinh vật tăng trưởng sẽ dính bám vào bề mặt đĩa và hình thành một lớp màng nhày trên toàn bộ bề mặt ướt của đĩa

Đĩa quay làm cho sinh khối luôn tiếp xúc với chất hữu cơ trong nước thải và với không khí để hấp thụ oxy, đồng thời tạo sự trao đổi oxy và duy trì sinh khối trong điều kiện hiếu khí

2.3.2.5 Bể sinh học theo mẻ SBR (Sequence Batch Reactor)

SBR 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 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 SBR hoạt động theo 5 pha:

– Pha làm đầy (fill): thời gian bơm nước vào kéo dài từ 1- 3 giờ

Dòng nước thải được đưa vào bể trong suốt thời gian diễn ra pha làm đầy Trong bể phản ứng hoạt động theo mẻ nối tiếp nhau, tuỳ theo mục tiêu xử lý, hàm lượng BOD đầu vào, quá trình làm đầy có thể thay đổi linh hoạt: làm đầy – tĩnh, làm đầy – hòa trộn, làm đầy – sục khí

Trang 31

 Pha phản ứng, thổi khí (React): 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, thường khoảng 2 giờ Trong pha phản ứng, quá trình nitrat hóa có thể thực hiện, chuyển Nitơ từ dạng N-NH3 sang N-NO22- và nhanh chóng chuyển sang dạng N-NO3-

 Pha lắng (settle): 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

 Pha rút nước (draw): khoảng 0.5 giờ

 Pha chờ : 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

Xả bùn dư là một giai đoạn quan trọng không thuộc 5 giai đoạn cơ bản trên, nhưng nó cũng ảnh hưởng lớn đến năng suất của hệ Lượng và tần suất xả bùn được xác định bởi năng sất yêu cầu, cũng giống như hệ hoạt động liên tục thông thường Trong hệ hoạt động gián đoạn, việc xả bùn thường được thực hiện ở giai đoạn lắng hoặc giai đoạn tháo nước trong Đặc điểm duy nhất là ở bể SBR không cần tuần hoàn bùn hoạt tính Hai quá trình làm thoáng và lắng đều diễn ra ở ngay trong một

bể, cho nên không có sự mất mát bùn hoạt tính ở giai đoạn phản ứng và không phải tuần hoàn bùn hoạt tính từ bể lắng để giữ nồng độ

Làm đầy Thổi khí Lắng Rút nước Rút bùn