Xử lý nước thải tinh bột mì khô ở bình thuận

Con người là một trong các sinh vật sống trong tự nhiên và là một phần của hệ sinh thái môi trường. Các hoạt động của con người tác động đến môi trường sống ngày càng rõ rệt. Nước thải từ các hoạt động sản xuất, sinh hoạt đang là một trong các nguy cơ làm ô nhiễm và hủy hoạt môi trường sống. Việc hạn chế và ngăn chặn ô nhiễm do nước thải là một trong các yêu cầu quan trọng của ngành công nghệ môi trường. Luận văn này tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế biến tinh bột mì khô Tiến Phát với công suất 2500 m3ngày.đêm. Hệ thống kết hợp công nghệ xử lý nước thải keo tụ tạo bông với kị khí và hiếu khí để xử lý nước thải. Nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn xả vào nguồn loại B theo QCVN 40:2011BTNMT. Từ khóa: Xử lý nước thải, chế biến tinh bột mì, thiết kế, hệ thống xử lý nước thải, kị khí kết hợp hiếu khí…

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên của luận văn tốt nghiệp này em xin gửi lòng biết ơn chân thànhđần quý Thầy, Cô những người đã tận tình truyền dạy những kiến thức, kinhnghiệm quí báu trong suốt thời gian em học tập tại trường

Sự nhiệt tình và hết lòng vì sinh viên của quí Thầy cô trong Khoa MôiTrường cũng như các Thầy cô khác của trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên cùngvới sự động viên và giúp đỡ của bạn bẻ đã giúp em nỗ lực vượt qua những khó khăntrong học tập

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy hướng dẫn của em là Thạc sĩLâm Vĩnh Sơn Chủ nhiệm ngành Môi Trường - Đại học Công nghệ TPHCM(HUTECH) đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệpnày Em xin cảm ơn Thầy

Ngoài ra, em xin cảm ơn gia đình đã tạo những điều kiện thuận lợi nhất trongsuốt những năm dài học tập Đồng thời em cũng xin cảm ơn tất cả những người thânbạn bè đã gắng bó cùng em học tập vui chơi giải trí, cùng giúp đỡ nhau vượt quanhững khó khăn trong quá trình học tập cũng như trong suốt thời gian thực hiệnluận văn này

Tp.Hồ Chí Minh, ngày 30 thàng 6 năm 2014

Sinh viên

Dương Trần Quốc Vương

TÓM TẮT

Con người là một trong các sinh vật sống trong tự nhiên và là một phần của hệ sinhthái môi trường Các hoạt động của con người tác động đến môi trường sống ngày càng rõrệt Nước thải từ các hoạt động sản xuất, sinh hoạt đang là một trong các nguy cơ làm ônhiễm và hủy hoạt môi trường sống Việc hạn chế và ngăn chặn ô nhiễm do nước thải làmột trong các yêu cầu quan trọng của ngành công nghệ môi trường

Luận văn này tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế biến tinhbột mì khô Tiến Phát với công suất 2500 m3/ngày.đêm Hệ thống kết hợp công nghệ xử lýnước thải keo tụ tạo bông với kị khí và hiếu khí để xử lý nước thải Nước thải sau khi xử lýđạt tiêu chuẩn xả vào nguồn loại B theo QCVN 40:2011/BTNMT

Từ khóa: Xử lý nước thải, chế biến tinh bột mì, thiết kế, hệ thống xử lý nước thải, kị khíkết hợp hiếu khí…

Human is one of living in nature and is part of the ecological environment Theiractivities affect the more and deeply Wastewater from industry and domestic wastewaterare the sourses which pollute and destroy habitat Limiting and preventing pollution fromsewage is one of the main requirements of the environmental technology

This paper calculates, design wastewater treatment systems for Tien Phatprocessing wheat starch company to treat 2500 m3/day The system combines theflocculated – coagulation with anaerobic and aerobic technology to treat wastewater.Wastewater after being treated reachs standard B of QCVN 40:2011/BTNMT

Keywords: Wastewater treatment, processing wheat starch, design, wastewater treatmentsystems, anaerobic and aerobic…

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ii

ABSTRACT iii

MỤC LỤC iv

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT viii

DANH MỤC BẢNG ix

DANH MỤC HÌNH xi

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 1

1.3 Nội dung của đề tài 1

1.4 Phương pháp thực hiện 2

CHƯƠNG 2: KHÁI QUÁT VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN TINH BỘT MÌ KHÔ 3

2.1 Giới thiệu chung về khoai mì 3

2.1.1 Nguồn gốc, lịch sử 3

2.1.2 Cấu tạo khoai mì 4

2.1.3 Phân loại 5

2.1.4 Thành phần hóa học 5

2.2 Tổng quan về ngành công nghiệp chế biến tinh bột khoai mì 8

2.2.1 Giới thiệu chung 8

2.2.2 Quy trình công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì ở Việt Nam 9

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN TINH BỘT

MÌ KHÔ Ở BÌNH THUẬN 12

3.1 Giới thiệu sơ lược về nhà máy 12

3.2 Điều kiện kinh tế và xã hội tại khu vực 12

3.2.1 Điều kiện kinh tế 12

3.2.2 Điều kiện xã hội 13

3.3 Hiện trạng môi trường tại khu vực nhà máy 13

3.3.1 Điều kiện về địa lý, địa chất 13

3.3.2 Điều kiện về khí tượng 15

3.3.3 Hiện trạng tài nguyên sinh học 15

3.4 Các hạng mục công trình phụ 16

3.4.1 Hệ thống giao thông, sân bãi 16

3.4.2 Nhà xe 17

3.4.3 Nhà chứa chất thải 17

3.4.4 Hệ thống thông tin liên lạc 17

3.4.5 Hệ thống thoát nước 17

CHƯƠNG 4: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI TỪ NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN TINH BỘT MÌ KHÔ 19

4.1 Một số phương pháp xử lý nước thải hiện nay 19

Phương pháp cơ học 19

4.1.1 Phương pháp hóa lý 21

4.1.2 Phương pháp sinh học 22

4.2 Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải từ ngành công nghiệp chế biến tinh bột mì khô 25

4.2.2 Một số phương án xử lý nước thải được đề xuất 26

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NHÀ MÁY CHỐ BIẾN TINH BỘT MÌ KHÔ Ở BÌNH THUẬN 35

5.1 Thành phần và tính chất nước thải 35

5.2 Tính toán theo phương án 1 37

5.2.1 Song chắn rác 38

5.2.2 Bể lắng cát 43

5.2.3 Hố thu gom 45

5.2.4 Bể điều hòa 48

5.2.5 Bể trung hòa 53

5.2.6 Bể phản ứng 57

5.2.7 Bể keo tụ - tạo bông 60

5.2.8 Bể lắng I 63

5.2.9 Bể UASB 66

5.2.10 Bể lọc sinh học 74

5.2.11 Bể lắng II 79

5.2.12 Hồ sinh học 84

5.2.13 Bể chứa bùn 87

5.3 Tính toán phương án 2 89

5.3.1 Song chắn rác 91

5.3.2 Bể thu gom 95

5.3.3 Bể lắng I 98

5.3.4 Bể acid hóa 100

5.3.5 Bể trung hòa 102

5.3.6 Bể UASB 105

5.3.7 Bể Aerotank 114

5.3.8 Bể lắng II 122

5.3.9 Bể khử trùng 125

5.3.10 Bể chứa bùn 128

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN CHI PHÍ 130

6.1 Tính toán theo phương án 1 130

6.1.1 Chi phí xây dựng 130

6.1.2 Chi phí thiết bị 130

6.1.3 Chi phí khác 132

6.1.4 Chi phí vận hành 133

6.2 Tính toán theo phương án 2 136

6.2.1 Chi phí xây dựng 136

6.2.2 Chi phí thiết bị 136

6.2.3 Chi phí khác 138

6.2.4 Chi phí vận hành 139

6.3 Lựa chọn phương án xử lý 141

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

BOD (Biochemical Oxygen Demand): Nhu cầu ôxy sinh hóa

BTNMT: Bộ tài nguyên môi trường

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

DNTN: Doanh nghiệp tư nhân

QCVN: Quy chuẩn Việt Nam

DANH MỤC BẢNG

Hình 2.1 Khoai mì (củ sắn) 4

Bảng 5.1 Một số thành phần, tính chất của nước thải từ sản xuất tinh bột sắn 35

Bảng 5.2 Các thông số thiết kế song chắn rác 42

Bảng 5.3 Các thông số thiết kế cho bể lắng cát ngang 45

Bảng 5.4 Thông số thiết kế bể thu gom 47

Bảng 5.5 Các dạng xáo trộn trong bể điều hòa 49

Bảng 5.6 Các thông số cho thiết bị khuếch tán khí 49

Bảng 5.7 Tốc độ khí đặc trưng trong ống dẫn 50

Bảng 5.8 Các thông số thiết kế bể điều hòa 53

Bảng 5.9 Thông số thiết kế bể trung hòa 56

Bảng 5.10 Các thông số thiết kế bể phản ứng 59

Bảng 5.11 Các thông số thiết kế bể tạo bông 63

Bảng 5.12 Các thông số thiết kế bể lắng I 66

Bảng 5.13 Các thông số thiết kế bể UASB 74

Bảng 5.14 Các thông số thiết kế bể lọc sinh học 79

Bảng 5.15 Các thông số thiết kế bể lắng II 84

Bảng 5.16 Các thông số thiết kế hồ sinh học 87

Bảng 5.17 Các thông số thiết kế bể chứa bùn 88

Bảng 5.18 Các thông số thiết kế song chắn rác 95

Bảng 5.19 Thông số thiết kế bể thu gom 97

Bảng 5.20 Các thông số thiết kế bể lắng I 100

Bảng 5.22 Thông số thiết kế bể trung hòa 105

Bảng 5.23 Các thông số thiết kế bể UASB 113

Bảng 5.24 Thông số thiết kế bể Aerotank 121

Bảng 5.25 Các thông số bể lắng II 125

Bảng 5.26 Các thông số thiết kế bể khử trùng: 128

Bảng 5.27 Các thông số thiết kế bể chứa bùn 129

Bảng 6.1 Bảng thông số thiết kế xây dựng của các công trình đơn vị 130

Bảng 6.2 Bảng thông số thiết bị của các công trình đơn vị 130

Bảng 6.3 Bảng dự toán các chí phí khác 132

Bảng 6.4: Bảng tính lượng điện năng tiêu thụ 133

Bảng 6.5 Bảng tính toán chi phí hóa chất cho một ngày 135

Bảng 6.6 Bảng tính toán chi phí nhân công cho một tháng 135

Bảng 6.7 Bảng thông số thiết kế xây dựng của các công trình đơn vị 136

Bảng 6.8 Bảng thông số thiết bị của các công trình đơn vị 136

Bảng 6.9 Bảng dự toán các chí phí khác 138

Bảng 6.10 Bảng tính lượng điện năng tiêu thụ 139

Bảng 6.11 Bảng tính toán chi phí hóa chất cho một ngày 140

Bảng 6.12 Bảng tính toán chi phí nhân công cho một tháng 141

DANH MỤC HÌNH

Hình 4.1: Sơ đồ công nghệ trạm xử lý nước thải theo phương án 1 27

Hình 4.2 Sơ đồ công nghệ trạm xử lý nước thải theo phương án 2 31

Hình 4.3 Sơ đồ công nghệ trạm xử lý nước thải theo phương án 3 33

Hình 5.1 Sơ đồ công nghệ trạm xử lý nước thải 37

Hình 5.2 Song chắn rác 39

Hình 5.3 Bể lắng cát ngang 45

Hình 5.4 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải theo phương án 2 90

Hình 5.5 Song chắn rác 91

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Cùng với sự phát triển kinh tế xã hội là sự ô nhiễm môi trường ngày càng giatăng Sự ô nhiễm môi trường không chỉ ảnh hưởng đến điều kiện sinh hoạt, sứckhoẻ của người dân mà còn ảnh hưởng đến các hoạt động sản xuất khác như trồngtrọt, chăn nuôi, làm phá vỡ cân bằng sinh thái, cảnh quan đô thị

Hiện nay, tại tỉnh Bình Thuận có các nhà máy đang hoạt động và góp phầngây ô nhiễm phải kể đến nhà máy Chế Biến Tinh Bột Mì

Phần lớn nước thải sản xuất tinh bột được xả thẳng xuống hệ thống kênhrạch Hoặc các khu đất trống tự thấm nước, ao hồ Song trong nhiều năm gần đây do

sự phát triển của nhà máy, nước thải tinh bột khoai mì với lưu lượng lớn và hàmlượng chất hữu cơ quá cao khi chảy vào kênh rạch đã phân huỷ bốc mùi, còn nướcthải chuyển màu đỏ hồng do phản ứng chuyển hoá của CN Nước thải này ngấmvào nguồn nước ngầm đã làm cho nguồn nước ngầm, nước mặt ở đây bị ô nhiễm.Nước ứa động trong các ao tù gây mùi khó chịu

Đứng trước thực trạng ô nhiễm của nhà máy Để tạo ra sự cân bằng sinh thái,môi rường sống trong sạch trước tiên phải kể đến môi trường tự nhiên mà trong đómôi trường nước và không khí đóng vai trò quan trọng nhất Việc tìm ra công nghệ

xử lý nước thải phù hợp có ý nghĩa hết sức thiết thực nhằm cải thiện điều kiện môitrường sống, khắc phục hiện trạng ô nhiễm

Luận văn mong muốn sẽ đưa ra được công nghệ xử lý thiết thực nhất để xử

lý triệt để nhất lượng nước thải và giảm thiểu ô nhiễm môi trường của nhà máy

1.2 Mục tiêu của đề tài

Thiết kế trạm xử lý nước thải nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Giảm thiểu ônhiễm đối với môi trường tạo cảnh quan và ấn tượng tốt cho môi trường nhà máy

1.3 Nội dung của đề tài

• Xác định nguồn gây ô nhiễm trong nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì

• Lựa chọn công nghệ phù hợp.

• Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy

• Tính toán kinh tế cho trạm xử lý

1.4 Phương pháp thực hiện

Khảo sát xung quanh khu vực nghiên cứu: nhà máy chế biến tinh bột mì BìnhThuận

Thu thập số liệu, tài liệu về các phương pháp xử lý nước thải chế biến tinh bột mì.Tìm hiểu về thành phần, tính chất của nước thải chế biến tinh bột mì

Tham vấn ý kiến của giáo viên hướng dẫn và các chuyên gia trong ngành môitrường và xử lý nước thải, những người có trách nhiệm xây dựng và vận hành hệthống

Phân tích các thông số đầu vào của nước thải chế biến tinh bột mì

CHƯƠNG 2: KHÁI QUÁT VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN

TINH BỘT MÌ KHÔ 2.1 Giới thiệu chung về khoai mì

2.1.1 Nguồn gốc, lịch sử

Cây khoai mì (sắn) có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới của châu Mỹ La tinh(Crantz, 1976) và được trồng cách đây khoảng 5.000 năm (CIAT, 1993) Trung tâmphát sinh cây khoai mì được giả thiết tại vùng đông bắc của nước Brasil thuộc lưuvực sông Amazon, nơi có nhiều chủng loại khoai mì trồng và hoang dại (DeCandolle 1886; Rogers, 1965) Trung tâm phân hóa phụ có thể tại Mexico và vùngven biển phía bắc của Nam Mỹ Bằng chứng về nguồn gốc khoai mì trồng là những

di tích khảo cổ ở Venezuela niên đại 2.700 năm trước Công nguyên, di vật thể hiện

củ khoai mì ở cùng ven biển Peru khoảng 2000 năm trước Công nguyên, những lònướng bánh khoai mì trong phức hệ Malabo ở phía Bắc Colombia niên đại khoảng1.200 năm trước Công nguyên, những hạt tinh bột trong phân hóa thạch được pháthiện tại Mexico có tuổi từ năm 900 đến năm 200 trước Công nguyên (Rogers 1963,1965)

Cây khoai mì được người Bồ Đào Nha đưa đến Congo của châu Phi vào thế

kỷ 16 Tài liệu nói tới khoai mì ở vùng này là của Barre và Thevet viết năm 1558 Ởchâu Á, khoai mì được du nhập vào Ấn Độ khoảng thế kỷ 17 (P.G Rajendran et al,1995) và Sri Lanka đầu thế kỷ 18 (W.M.S.M Bandara và M Sikurajapathy, 1992).Sau đó, khoai mì được trồng ở Trung Quốc, Myanma và các nước châu Á khác ởcuối thế kỷ 18, đầu thế kỷ 19 (Fang Baiping 1992 U Thun Than 1992) Cây khoai

mì được du nhập vào Việt Nam khoảng giữa thế kỷ 18, (Phạm Văn Biên, HoàngKim, 1991) Hiện chưa có tài liệu chắc chắn về nơi trồng và năm trồng đầu tiên

2.1.2 Cấu tạo khoai mì

Dày hơn vỏ gỗ, chiếm khoảng 8 – 20% trọng lượng củ Gồm các tế bào đượccấu tạo bởi cellulose và tinh bột (5 - 8%) Giữa các lớp vỏ là mạng lưới ống dẫnnhựa củ, trong mủ có chứa nhiều tanin, enzyme và các sắc tố

• Thịt khoai mì (ruột củ)

Là thành phần chiếm chủ yếu của củ, bao gồm các tế bào có cấu tạo từcellulose và pentozan, bên trong là các hạt tinh bột và nguyên sinh chất hàm lượng

tinh bột ruột củ phân bố không đều Kích thược hạt tinh bột khoảng 15 – 80mm.Khoai mì càng để già thì càng có nhiều xơ.

Thường nằm ở trung tâm dọc theo thân củ, nối từ thân đến đuôi củ

Lõi chiếm từ 0,3 – 1% khối lượng củ Thành phần cấu tạo chủ yếu là cellulose vàhemicellulose

2.1.3 Phân loại

Có nhiều cách phân loại khoai mì khác nhau, nhưng chủ yếu được phân ralàm 2 loại: khoai mì đắng và khoai mì ngọt Việc phân loại này phụ thuộc vào thànhphần Cyanohydrin có trong củ mì

Hàm lượng HCN hơn 50mg/kg củ Khoai mì đắng có thành phần tinh bộtcao, sử dụng phổ biến làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp chế biến thựcphẩm, công nghiệp hoá dược, công nghiệp giấy và nhiều ngành công nghiệp khác

Hàm lượng HCN nhỏ hơn 50mg/kg củ Khoai mì ngọt chủ yếu được làmthực phẩm tươi vì vị ngọt và dễ tạo thành bột nhão, dễ nghiền nát hay đánh nhuyễn

Trong củ, hàm lượng các axid amin không được cân đối, thừa arginin nhưnglại thiếu acid amin chứa lưu huỳnh.

Cũng như phần lớn các loại hạt và củ, thành phần chình của củ mì là tinh bột.Ngoài ra, trong khoai mì còn có các chất: đạm, muối khoáng, lipit, xơ và một sốvitamin B1, B2

Là thành phần quan trọng của củ mì, nó quyết định giá trị sử dụng củachúng Hạt tinh bột hình trống, đường kính khoảng 35 micromet

Tinh bột gồm 2 thành phần: amylose (15 – 25%), amylopectin (75 – 85%)

Tỉ lệ Amylopectin : Amylose trong tinh bột khoai mì cao (80:20) nên gel tinh bột có

độ nhớt, độ kết dính cao và khả năng gel bị thoái hóa thấp

Hàm lượng tinh bột tập trung nhiều nhất ở phần sát vỏ bao, càng đi sâu vàolớp thịt sát lõi lượng tinh bột lại ít đi

Tinh bột có dạng hình cầu, hình trứng hoặc hình mũ, có một số hạt trũng, cómàu rất trắng Nên trong quá trình sản xuất nên loại bỏ vỏ để không tạo màu tối chotinh bột

Tinh bột khoai mì có kích thước từ 5 đến 40µm với những hạt lớn 25 35µm, hạt nhỏ 5 - 15µm và nhiều hình dạnh, chủ yếu là hình tròn, bề mặt nhẵn, mộtbên mặt có chổ lõm hình nón và một núm nhỏ ở giữa Dưới ánh sáng phân cực, cácliên kết ngang với mật độ từ trung bình tới dày đặc có thể thấy rõ Các nghiên cứusiêu cấu trúc bằng tia X cho thấy tinh bột khoai mì có cấu trúc tinh thể dạng A vàhỗn hợp A, B

-Khi hạt tinh bột khoai mì bị vỡ, có thể quan sát được các rãnh tạo cấu trúcxốp của hạt Các rãnh vô định hình kéo dài từ bề mặt tới tâm của hạt tạo thành các

lỗ xốp Chính các lỗ xốp này giúp nước thâm nhập vào giúp trương nở tinh bột, phá

vỡ các liên kết hydro giữa các phân tử trong cấu trúc tinh thể, tạo điều kiện cho tácdụng phân hủy của enzyme Tinh bột khoai mì có cấu trúc hạt tương đối xốp, liên

Tinh bột khoai mì có hàm lượng amylopectin và phân tử lượng trung bìnhtương đối cao, 215.00g/mol so với 30.500, 130.000, 224.500 và 276.000 tương ứng

ở amylose của bắp, tinh bột lúa mì, tinh bột khoai tây và tinh bột sáp Hàm lượngamylose nằm trong khoảng 8 - 28%, nhưng nói chung đa số các giống khoai mì có

tỷ lệ amylose 16 - 18% Tinh bột khoai mì có những tính chất tương tự các loại tinhbột chứa nhiều amylosepectin như độ nhớt cao, xu hướng thoái hóa thấp và độ bềngel cao Hàm lượng amylosepectin và amylose trong tinh bột khoai mì liên quan tới

độ dính của củ nấu chính và nhiều tính chất trong các ứng dụng công nghiệp

Nhiệt độ hồ hóa tinh bột khoai mì trong khoảng 58.5 - 700C so với 56 - 660C

ở khoai tây và 62 - 720C ở tinh bột bắp Việc tạo ra các dẫn xuất của tinh bột nhờliên kết ngang hay việc thêm các chất có hoạt tính bề mặt có thể thay đổi nhiệt độ

hồ hóa Nhiệt độ hồ hóa cũng ảnh hưởng đến chất lượng nấu của tinh bột, nhiệt độ

hồ hóa thấp thường làm chất lượng nấu thấp do tinh bột dễ bị phá vỡ

Độ nhớt là tính chất quan trọng giúp tinh bột có nhiều ứng dụng trong côngnghiệp thực phẩm và các ngành công nghiệp vải, giấy Tinh bột khoai mì có độ nhớtrất cao Độ nhớt cao thể hiện ở lực liên kết yếu giữa các phân tử tinh bột trong cấutrúc hạt Xử lý hóa học, vật lý (gia nhiệt, xữ lý bằng áp suất hơi, thêm các chất hóahọc, thay đổi pH của môi trường) cũng như sự có mặt của các chất như protein, chấtbéo, chất có hoạt tính bề mặt đều có ảnh hưởng đến tinh bột khoai mì

Độ nở và độ hòa tan của tinh bột cũng là tính chất quan trọng và cũng rất khác nhaugiữa các dạng tinh bột Tính chất này của tinh bột khoai mì phụ thuộc rất nhiều vàogiống khoai mì, điều kiện môi trường sống, thời điểm thu hoạch nhưng lại khôngliên quan đến kích thước hạt hay trọng lượng phân tử tinh bột

Cấu trúc gel của tinh bột khoai mì có độ bền cao hơn so với nhiều loại ngủ cốc khácnên được ứng dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm, đặc biệt với những sảnphẩm phải bảo quản trong thời gian dài

Đường trong khoai mì chủ yếu là glucose và một ít maltose, saccarose Khoai mìcàng già thì hàm lượng đường càng giảm Trong chế biến, đường hoà tan trongnước được thải ra trong nước dịch.

Hàm lượng của thành phần protein có trong củ rất thấp nên cũng ít ảnh hưởng đếnquy trình công nghệ Tỉ lệ khoảng: 1 - 1,2% Từ ngoài vào trong hàm lượng đạmtăng lên một ít

• Nước

Lượng ẩm trong củ khoai mì tươi rất cao, chiếm khoảng 70% khối lượng toàn củ.Lượng ẩm cao khiến cho việc bảo quản củ tươi rất khó khăn Vì vậy ta phải đề rachế độ bảo vệ củ hợp lý tuỳ từng điều kiện cụ thể

Ngoài những chất dinh dưỡng trên, trong khoai mì còn có độc tố Chất độc có trongcây khoai mì ngày nay đã được nghiên cứu và xác định tương đối rõ Đó chính làHCN Trong củ khoai mì, HCN tồn tại dưới dạng phazeolunatin gồm hai glucozitLinamarin và Lotaustralin

2.2 Tổng quan về ngành công nghiệp chế biến tinh bột khoai mì

2.2.1 Giới thiệu chung

Tinh bột khoai mì là thực phẩm cho hơn 500 triệu người trên thế giới (theo Jackson

1990) Tinh bột khoai mì cung cấp 37% calories trong thực phẩm châu phi, 11% ở

Mỹ latinh và 60% ở các nước châu Á (Lancaster er al, 1982).

Tinh bột khoai mì được các nước trên thế giới sản xuất nhiều để tiêu thụ và xuấtkhẩu Brazil sản xuất khoảng 25 triệu tấn/năm Nigeria, Indonesia và Thái Lan cũngsản xuất một lượng lớn để xuất khẩu (CAIJ, 1993) Châu Phi sản xuất khoảng 85,2triệu tấn năm 1997, Châu Á 48,6 triệu tấn và 32,4 triệu tấn do Mỹ Latinh vàCaribbean sản xuất (FAO, 1998)

Ở Việt Nam, do không có đủ điều kiện để xây dựng các nhà máy chế biến nênngành công nghiệp sản xuất tinh bột mì trong nước bị hạn chế Các cơ sở sản xuấtphân bố theo quy mô hình hộ gia đình, sản xuất trung bình và sản xuất lớn.

2.2.2 Quy trình công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì ở Việt Nam

THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

Khoai mì tươi được vận chuyển từ cánh đồng về nhà máy bằng các phươngtiện: xe tải, máy kéo,…Tại khâu thu mua bố trí cân xe và cân mẫu nhắm xác địnhtrọng lượng khoai mì cùng hảm lượng tinh bột làm cơ sở để định giá thành muabán

Xe vận chuyển sau khi cân sẽ tập kết tại bãi chứa nguyên liệu, sau đó khoai

mì sẽ được xe xúc đưa vào phiễu nạp nguyên liệu Phía dưới phiễu nạp có bố trí bàngắn có tác dụng đưa củ từ phiễu rơi xuống băng tải nâng, băng tải nâng có nhiệm vụchuyển khoai mì lên trống quay hình trụ, dọc theo băng tải có bố trí công nhân theodõi và loại bỏ những củ bị thối, rễ cây to không thể qua sàn được cùng các tạp chấtnhư: đất, cát, vỏ gỗ,…rơi xuống và thoát ra ngoài qua các khe trên tầng trống bố trídọc theo chiều dài của trống quay (đây chính là công đoạn rửa khô)

Tới cuối trống quay củ mì sẽ thoát ra ngoài nhờ cánh hướng dòng được bố trítheo chu vi thoát và rơi xuống máng rửa củ, máng này được chia làm ba ngăn, haingăn chứa nước để củ mì có thể ngâm hoàn toàn trong nước, còn ngăn cuối đượcđục lỗ để thoát nước ra ngoài (ngăn làm ráo củ) Đây là công đoạn rửa ướt và bóc

vỏ cùi được thực hiện nhờ một trục quay bố trí dọc theo chiều dài của máng, trên đó

có gắng nhiều cánh khuấy có tác dùng vừa trộn củ trong máng vừa bóc vỏ cùi (vỏthịt) nhờ sự ma sát rồi chuyển vào máy cắt khúc

Máy cắt khúc thuộc loại máy nghiền dao, sau khi qua công đoạn tách vỏ cùi

và rửa, củ mì được chuyển tới 2 máy cắt khúc có tác dụng băm nhỏ củ mì làm đầuvào cho công đoạn nghiền

Công đoạn nghiền gồm 4 máy nghiền trục có kết cấu gồm 2 trục nghiền hìnhtrụ bề mặt dạng răng cưa quay với tốc độ cao và một trục nạp liệu, nhờ trục nạp liệu

mà nguyên liệu được chảy vào trục nghiền chảy theo lớp có độ dài ổn định đem lại

sợ ổn định và chất lượng cao cho sự hoạt động của máy nghiền cùng sản phẩm đầu

ra Máy nghiền có tác dụng phá vỡ sợ liên kết của các tế bào chứa tinh bột, cho sảnphẩm đầu ra là hỗn hợp bột – bã lỏng có kích thước hạt rất nhỏ Kế tiếp hỗn hợpnày được thu gom vào thùng chứa rồi pha loãng bằng nước thu được từ công đoạn

ép bã rồi bơm tới công đoạn ly tâm tách bã

Công đoạn ly tâm tách bã gồm 25 máy bố trí thành 5 hàng mỗi hàng có 5máy Đây là loại máy ly tâm theo dạng lượt, vận hành theo nguyên tắc kết hợp vừarửa vừa trượt Nhờ lực ly tâm mà các tạp chất nặng như xơ, vỏ sẽ trượt theo bề mặtống quay phân loại hình nón và đi ra ngoài phía đáy lớn, đống thời bột sẽ được rửathoát ra ngoài qua lớp lọc Sau công đoạn ly tâm tách bã sản phầm thu được dưới 2dạng: dạng xác và dạng tinh bột mì thô

Dạng xác sau đó được đem tải tới máy ép để tách bớt nước ra sau đó chuyểnqua công đoạn sấy (tận dụng khí biogas sinh ra từ các hầm biogas trong quá trình xử

lý nước thải) rồi lưu kho bán cho các đơn vị sản xuất thức ăn gia súc Nước sau khi

ép được tuần hoàn trở lại công đoạn nghiền để tiết kiệm nước và tận thu tinh bộtcòn sót lại trong dịch sau khi tách

Dạng sữa bột thô tập kết dùng trong thùng chứa sẽ được bơm thông qua bộlọc quay và cyclone tách tới máy ly tâm tách dịch cao tốc, ở đó dịch (mủ acid HCN)

sẽ được tách ra khỏi hỗn hợp Dịch sau khi tách sẽ được thải ra bể lắng để lắng bớtphần tinh bột còn sót lại trong nước để giảm tải cho hệ thống sử lý nước thải đốngthời tận thu lượng bột còn trong dịch bán cho các đơn vị sản xuất thức ăn gia súc

Phần sữa bột được tiếp tục chuyển qua máy ly tâm tách nước tốc độ cao, nhờvận tốc lớn nước được tách ra khỏi tinh bột và được tần hoàn lại công đoạn nghiền,phần tinh bột nằm lại trên mặt lưới lọc có độ ẩm 50% – 55% sẽ được dao gạt xuốngbăng tải Băng tải có nhiệm vụ thu tinh bột từ máy ly tâm về hệ thống băng tải lớnhơn Bột mì sau khi qua công đoạn ly tâm vắt tách nước có độn ẩm 50% - 55% sẽđược chuyển qua tháp sấy, tác nhân sấy là không khí nóng từ quá trình đốt khí gassinh ra trong hệ thống biogas Sau khi tách khỏi tháp sấy, phần bột khô được đưa tới

rây để kiểm tra lại độ đồng nhất và độ mịn trước khi cân, đóng bao, bảo quản vàtiêu thụ.

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN

TINH BỘT MÌ KHÔ Ở BÌNH THUẬN3.1 Giới thiệu sơ lược về nhà máy

Tên dự án: Nhà máy chế biến tinh bột mì khô

Tên doanh nghiệp: DNTN Tiến Phát

Tổng vốn đầu tư: 50 tỷ đồng

Số lượng lao động: 120 người (lao động trực tiếp 90 người, lao động gián tiếp 30người)

Mục tiêu: Chế biến tinh bột mì khô

Quy mô: 36000 tấn sản phẩm/năm (hoạt động 10 tháng), tương đương 120 tấn sảnphẩm/ngày

3.2 Điều kiện kinh tế và xã hội tại khu vực

3.2.1 Điều kiện kinh tế

Theo báo cáo tình hình thực hiện phát triển kinh tế - xã hội, quốc phòng – an ninhnăm 2012 và phương hướng nhiệm vụ năm 2013 của UBND xã Tân Lập, kết quảtrình bày như sau:

- Nông nghiệp: Trồng trọt được chú trọng phát triển, hầu như đều đạt 100% kếhoạch Cây lương thực, cây công nghiệp, cây lâu năm… đều được bà con đầu tưchăm sóc và thu hoạch

- Chăn nuôi: Ngành chăn nuôi có xu hướng giảm trong năm 2012, do diện tích

- Lâm nghiệp: Công tác quản lý lâm nghiệp được chú trọng, ngay từ đầu nămUBND xã đã xây dụng kế hoạch chố phá rừng và phương án phòng cháy, chữa cháyrừng, phấn đáu từng bước xã hội hóa công tác bảo về và phát triển rừng.

- Tiểu thủ công nghiệp: Ngành tiểu thủ công nghiệp sản xuất ổn định, xuấthiện nhiều cơ sở sản xuất gạch theo công nghệ mới Thực hiện việc chuyển đổi vềquy trình chuyển đổi lò gạch thủ công sang lò gạch Hoffman và chấm dứt hoạt độngsản xuất gạch, ngói bằng lò nung thủ công

- Xây dựng cơ bản: Giao thông nông thôn và thủy lợi: đã được chú trọng hơn

- Tài chính ngân hàng: đã được phân chia kịp thời cho các đơn vị hành chính

để đảm bảo công tác được kịp thời, đúng đắn

3.2.2 Điều kiện xã hội

Công tác thông tin tuyên truyền được đẩy mạnh, tập trung tuyên truyền các chủtrường, đường lối, chính sách của Đảng và Nhà nước Hoạt động văn hóa văn nghệ

- thể dục thể thao được duy trì và phát huy

Công tác thương binh xã hội luôn được quan tâm, chi trả kịp thời phụ cấp và chế độchính sách cho các đối tượng hàng tháng tại địa phương

Thực hiện tốt các chương trình y tế Quốc Gia, duy trì thường xuyên công tác khám

và chữa bệnh, ngăn ngừa các dịch bệnh phát sinh, đáp ứng nhu cầu khám và chữabệnh cho nhân dân

Công tác dân số - kế hoạch hóa gia đình vẫn được duy trì ổn định, triển khai đến tậnđịa bàn dân cư

Công tác giáo dục cũng được quan tâm đúng mức, trường học đã chuẩn bị các điềukiện cần thiết việc học tập, tay nghề giáo viên cũng được nâng cao

3.3 Hiện trạng môi trường tại khu vực nhà máy

3.3.1 Điều kiện về địa lý, địa chất

Địa hình

Khu quy hoạch có địa hình vùng đồng bằng phù sa ven sông, địa hình tương đốithấp, thấp dần theo hướng Tây Bắc – Đông Nam, cao độ thấp nhất là +2 (m), caonhất là +15 (m), cao độ trung bình là +7,5 (m).

Cấu trúc địa chất, thổ nhưỡng

Đất đai ở xã Tân Lập được hình thành từ 2 nhóm địa chất chính:

- Nhóm đất đai được hình thành từ trầm tích sông biển do bồi tụ phù sa củabiển bao gồm các loại đất cát và đất măn Phân bố địa hình từ thấp trũng đến địahình cao, độ dốc dao động từ 0 – 80, phân bố chủ yếu ở dân cư và vùng sản xuấtnông – lâm nghiệp Tầng đất dày trên 100 cm, kết cấu rời rạc, thành phần cơ giới làcát thô và cát mịn, khả năng giữ nước và giữ phân kém Phản ứng của đất từ chuavừa , ít chua đến không chua, các chất dinh dường từ nghèo đến rất nghèo

- Nhóm đất đai được hình thành do phong hóa từ Đá mẹ Macma Acid thuộcnhóm đất tầng mỏng, đất xói mòn trơ sỏi đá nên trong đất có chứa nhiều sỏi sạnthạch anh, đá lẫn và đá lộ đầu, thành phần cơ giới từ cát pha đến thịt nhẹ, kết cấu rờirạc đến cục nhỏ, mức độ khoáng hóa cao, khả năng giữ nước và giữ phân kém, đâtchua, các chất nghèo dinh dưỡng

Đặc điểm các loài đất:

- Đất cồn cát trắng vàng: (Hapli – Luvic Arenosols – Arl.h): phân bố thành dảiđồi thấp chạy dọc ven biển xã Đất có màu vàng nhạt, càng xuống sâu màu vàngcàng đậm Tầng đất dày trên 100 cm Thành phần cơ giới là cát thô, kết cấu rời rạc,nghèo chất hữu cơ, khả năng giữ nước và giữ phân kém Đất chua vừa (pHKCl: 5 –5,5) Hiện trạng là khu dân cư và đất nông nghiệp

- Đất cồn cát đỏ: (Hapli – Rhodic Arenosols – ARr.h): Là loại đất có diện tíchlớn nhất, phân bố chủ yếu ở gần địa hình cao, độ dốc từ 3 – 80 Đất có màu đỏ chủđạo, tầng đất dày trên 100 cm, thành phần cơ giới là cát mịn, kết cấu rời rạc Hiệntrạng chủ yếu là đất lâm nghiệp và đất đồi núi chưa sử dụng

- Đất phù sa: (Fluvisols): Đất phù sa được hình thành từ sản phẩm trầm tích

lại Tỷ lệ cấp hạt cát mịn 75 – 80%, limon 10 – 15%, sét 5 – 10%, tầng đất dày, màunâu, hàm lượng dinh dưỡng giảm theo chiều sâu.

- Đất phù sa ngòi suối: (Umbrihumi – Dystric Fluvisols – FLd.uh): Phân bốtập trung tại xã Thuận Quý Đất có màu nâu vàng đến nâu đen do tích lũy nhiềumùn, nhất là tầng mặt Đất tới xốp, có lẫn thạch anh, kết cấu cục tảng Thành phần

cơ giới đất trung bình Các chất dinh dưỡng từ trung bình đến khá Hiện trạng là đấtkhu dân cư, ruộng 1 – 2 vụ, trồng màu, trông cây ăn quả và cây lâu năm

- Đất mặn: (Salic Fluvisols – FLs): Phân bố tập trung chủ yếu ở địa hình thấptrũng, thấp ven biển nên chịu ảnh hưởng của biển Đất có thành phần cơ giới nhẹ,chủ yếu là cát mịn, cát thô, kết cấu rời rạc Phản ứng của đất từ trung tính đến ítchua (pHKCl: 5,5 – 6,8), càng xuống sâu đọ pH càng tăng Các chất dinh dưỡng daođộng từ nghèo đến trung bình

- Đất xám phù sa cổ: (Veti – Haplic Acrisols: Ach.ve): Đất chua (pHKCl: 4,9),

độ phì thấp, thành phần cơ giới từ nhẹ đến trung bình, thích hợp với sản xuất hoamàu, cây lương thực

3.3.2 Điều kiện về khí tượng

Khu vực của dự án nằm trên địa bàn xã Tân Lập, huyện Hàm Thuận Nam, tỉnh BìnhThuận, cách huyện Hàm Tân khoảng 20km, nên các số liệu về điều kiện khí tượngđược tham khảo của trạm Hàm Tân Khu vực thực hiện dự án mang đầy đủ đặcđiểm của khí hậu Duyên Hải Nam Trung Bộ Mặt khác, đây là vùng chuyển tiếp tùvùng rừng núi sang vùng trung du, do đó chịu ảnh hưởng cục bộ của các yếu tố địahình chi phối tính chất của khí hậu chung với các yếu tố khí hậu cơ bản gồm có:

- Mùa mưa: từ thàng 5 đến tháng 10

- Mùa khô: từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau

3.3.3 Hiện trạng tài nguyên sinh học

Hiện trạng thảm thực vật và động vật trên cạn

Khu vực dự án chủ yếu là đất nông nghiệp Hiện trạng khu đất này là đát chuyêncanh trồng lúa, thanh long và cây công nghiệp, do đó thảm thực vật ở khu vực này

chủ yếu là cây lương thực (cây lúa) chiếm đa số khoảng 55% tổng số loài thực vậttrên cạn, bên cạnh đó còn có các loại cây ăn trái như cây thanh long (đặc sản củavùng) chiếm 22%; đào, xoài, mãng cầu, vú sữa, mít, đu đủ, chuối , nhãn… chiếmkhoảng 5%; cây lương thực nắng ngày như cây đậu, mè…chiếm 5%; các cây trồngkhác như keo lá tram, bạch đàn, gòn, tre, xà cừ, cỏ bụi hoang dại chiếm 13% tổng

số loài thực vật khác trong khu dự án

Động vật chủ yếu là trâu bò, lợn, gà, vịt, chim, cò… không có động vật quý hiếmcần bảo vệ

Thủy sinh

Gần khu vực dự án có sông Phan, các loài cá nước ngọt điển hình như cá chép, cálọc, cá trê, các thác lác… ngoài ra còn có ếch, nhái và các loài sinh vật phù du, độngthực vật phù du dưới nước

3.4 Các hạng mục công trình phụ

3.4.1 Hệ thống giao thông, sân bãi

Hệ thống giao thông bên ngoài

Vị trí dự án nằm tren quốc lộ 1A nên thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên liệusản xuất và sản phẩm tiêu thụ

Hệ thống giao thông bên trong sân bãi

Hệ thống đường nội bộ trong khu vực xây dựng dự án đều xây dựng chịu được áplực vận chuyển vật liệu và thành phẩm ra vào khu sản xuất, bề rộng đường 5m, 7m,9m tùy đoạn

Sân bãi dùng là chỗ đậu cho xe tãi chờ vận chuyển nguyên vật liệu và thành phẩm.Tổng diện tích đường nội bộ và sân bãi là 13.359,6 m2

Cây xanh

Trồng cây xanh giúp không khí trong lành, tạo cảnh quan đẹp và hạn chế ô nhiễmphát tán Diện tích cây xanh 16.690,8 m2 chiềm 20% tổng diện tích

3.4.4 Hệ thống thông tin liên lạc

Sử dụng cơ sở hạ tầng (mạng lưới viễn thông) của xã Tân Lập, huyện Hàm ThuậnNam

3.4.5 Hệ thống thoát nước

Hệ thống thoát nước củ dự án được xây dựng tách riêng với hệ thống thoát nướcmưa và thu gom nước thải

Hệ thống thoát nước mưa

Thoát nước mưa trên mái: lắp đặt các ống xối PVC D400, D600 nối từ máng xuống

hệ thống cống trên mặt đất

Thoát nước mưa chảy tràn trên mặt đất: là hệ thống cống bê tông cốt thép rộng400mm, 600mm, 800mm chạy vòng quanh các nhà xưởng, hạng mục xây dựng vàđường nội bộ, khoảng 20m có 1 hố ga Hệ thống mương thoát nước có độ dốc i =0,003 thu gom nước mưa chảy tràn trên mặt đất và nước mưa trên mái từ các ốngxối và thoát ra hệ thống thoát nước mưa của khu vực (sông Phan)

Hệ thống thoát nước thải

Nước thải từ bồn rửa, nhà tắm, được nhập chung với nước thải từ nhà vệ sinh đãđược xữ lý sơ bộ tại bể tự hoại 3 ngăn sẽ thao mạng lưới ống nhựa PVC D114, độ

dốc i = 0,02 tập trung vào hố ga thu gom nước thải của dự án Sau đó, nước thảisinh hoạt sẽ được dẫn đến hệ thống xử lý nước thải tập trung của nhà máy để xử lý.

CHƯƠNG 4: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI TỪ NGÀNH

CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN TINH BỘT MÌ KHÔ4.1 Một số phương pháp xử lý nước thải hiện nay

Theo quy định môi trường, nước thải sản xuất buột phải xử lý đạt tiêu chuẩncho phép tái sử dụng họăc thải ra môi trường Hiện nay, để xử lý nước đạt tiêuchuẩn cho phép, đặt biệt là nước thải có nồng ô nhiễm cao, công nghệ xử lý thướngkết hợp nhiều phương pháp như : phương pháp cơ học, hóa lý, sinh học … và việclựa chọn các phương pháp xử lý phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Đặc tính của nước thải

- Chi phí xử lý và đầu tư ban đầu

- Loại bỏ cặn nặng như sỏi, cát, mảnh kim loại, thủy tinh…

- Điều hoà lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải

- Xử lý cơ học là giai đoạn chuẩn bị và tạo điều kiện thuận lợi cho các quátrình xử lý hoá lý và sinh học

 Song chắn rác

Nước thải dẫn vào hệ thống xử lý nước trước hết phải qua song chắn rác Tạiđây, các thành phần rác có kích thước lớn như: vải vụn, vỏ đồ hộp, lá cây, baonilông, đá cuội,… được giữ lại Nhờ đó tránh làm tắt bơm, đường ống hoặc kênh

dẫn Đây là bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc thuận lợicho cả hệ thống xử lý nước thải.

Song chắn rác thường được làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào kênh dẫn Tùy theokích thước khe hở, song chắn rác được phân thành loại thô, trung bình và mịn Songchắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 – 100 mm và song chắn rác mịn

có khoảng cách giữa các thanh từ 10 – 25 mm Rác có thể lấy bằng phương phápthủ công hoặc thiết bị cào rác cơ khí

 Bể lắng

Bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có sẵn trong nước thải, cặnhình thành trong quá trình keo tụ tạo bông (bể lắng đợt 1) hoặc cặn sinh ra trongquá trình xử lý sinh học (bể lắng đợt 2) Theo chiều dòng chảy, bể lắng được phânthành: bể lắng ngang và bể lắng đứng

 Bể lọc

Lọc được ứng dụng để tách các tạp chất có kích thước nhỏ khi không thể loạiđược bằng phương pháp lắng Quá trình lọc ít khi sử dụng trong xử lý nước thải,thường chỉ sử dụng trong trường hợp nước sau xử lý đòi hỏi có chất lượng cao.Vật liệu lọc được sử dụng thường là cát thạch anh, than cốc, hoặc sỏi, thậm chí cảthan nâu, than bùn hoặc than gỗ Việc lựa chọn vật liệu lọc tùy thuộc vào loại nướcthải và điều kiện địa phương Có nhiều dạng lọc: lọc chân không, lọc áp lực, lọcchậm, lọc nhanh, lọc chảy ngược, lọc chảy xuôi…

 Bể điều hòa

Là đơn vị dùng để khắc phục các vấn đề sinh ra do sự biến động về lưu lượng

và tải lượng dòng vào, đảm bảo hiệu quả của các công trình xử lý sau, đảm bảo đầu

ra sau xử lý, giảm chi phí và kích thước của các thiết bị sau này

Có 2 loại bể điều hòa:

- Bể điều hòa lưu lượng

- Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng

Các phương án bố trí bể điều hòa có thể là bể điều hòa trên dòng thải hayngoài dòng thải xử lý Phương án điều hòa trên dòng thải có thể làm giảm đáng kểdao động thành phần nước thải đi vào các công đoạn phía sau, còn phương án điềuhòa ngoài dòng thải chỉ giảm được một phần nhỏ sự dao động đó Vị trí tốt nhất để

bố trí bể điều hòa cần được xác định cụ thể cho từng hệ thống xử lý, và phụ thuộcvào loại xử lý, đặc tính của hệ thống thu gom cũng như đặc tính của nước thải

 Bể tuyển nổi

Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng hạtrắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng Trong một sốtrường hợp quá trình này cũng được dùng để tách các chất hòa tan như các chất hoạtđộng bề mặt Quá trình như vậy được gọi là quá trình tách hay làm đặc bọt

Trong xử lý nước thải về nguyên tắc tuyển nổi thường được sử dụng để khửcác chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học

Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thường là khôngkhí) vào trong pha lỏng Các khí đó kết dính với các hạt và khi lực nổi tập hợp cácbóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo các hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đó chúng tậphợp lại với nhau thành các lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏngban đầu

4.1.1 Phương pháp hóa lý

 Keo tụ - tạo bông

Các hạt cặn có kích thước nhỏ hơn 10-4 mm thường không thể tự lắng được màluôn tồn tại ở trạng thái lơ lửng Muốn loại bỏ các hạt cặn lơ lửng phải dùng biệnpháp xử lý cơ học kết hợp với biện pháp hóa học, tức là cho vào nước cần xử lý cácchất phản ứng để tạo ra các hạt keo có khả năng kết dính lại với nhau và dính kếtcác hạt cặn lơ lửng trong nước, tạo thành các bông cặn lớn hơn có trọng lượng đáng

kể Do đó, các bông cặn mới tạo thành dễ dàng lắng xuống ở bể lắng Để thực hiệnquá trình keo tụ, người ta cho vào trong nước các chất keo tụ thích hợp như : phènnhôm Al2(SO4)3, phèn sắt loại FeSO4, Fe2(SO4)3 hoặc loại FeCl3 Các loại phèn nàyđược đưa vào nước dưới dạng dung dịch hòa tan

 Trung hòa

Nước thải chứa các acid vô cơ hoặc kiềm cần được trung hòa đưa pH về khoảng6,5 đến 8,5 trước khi thải vào nguồn nước hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiếptheo

Mục đích của trung hòa là để tránh hiện tượng xâm thực, tránh cho các quá trìnhsinh hóa ở các công trình làm sạch và nguồn nước không bị phá hoại Ngoài ra,trung hòa còn nhằm để tách một số ion kim loại nặng ra khỏi nước thải

Trung hòa nước thải có thể được thực hiện nhiều cách khác nhau:

− Trộn lẫn nước thải acid với nước thải kiềm

− Bổ sung các tác nhân hóa học

− Lọc nước acid qua vật liệu có tác dụng trung hòa

Hấp thu khí acid bằng nước kiềm hoặc hấp thụ ammoniac bằng nước acid

 Khử trùng

Khử trùng là một khâu quan trọng cuối cùng trong hệ thống xử lý nước sinhhoạt Sau quá trình xử lý cơ học, nhất là nước sau khi qua bể lọc, phần lớn các visinh vật đã bị giữ lại Song để tiêu diệt hoàn toàn các vi trùng gây bệnh, cần phảitiến hành khử trùng nước

Khử trùng nước thải là nhằm mục đích phá hủ, tiêu diệt các loại vi khẩun gâybệnh nguy hiểm hoặc chưa được hoặc không thể khử bỏ trong quá trình xử lý nướcthải

Nước thải sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học còn chứa khoảng 105 – 106 vikhuẩn/ml Hầu hết các loại vi khuẩn có trong nước thải không phải là vi trùng gâybệnh nhưng không loại trừ khả năng có vi khuẩn gây bệnh Khi xả ra nguồn nướccấp, hồ bơi, thì sẽ lan truyền bệnh rất lớn Vì vậy cần phải tuyệt trùng nước thảitrước khi xả ra ngoài

4.1.2 Phương pháp sinh học

Phương pháp lọc sinh học là phương pháp dựa trên quá trình hoạt động của

sinh học là các vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn) hiếu khí, kỵ khí, tùy nghi Các vikhuẩn hiếu khí được taộ trung ở màng lớp ngoài của màng sinh học Ở đây chúngphát triển và gắn với giá mang là các vật liệu lọc (được gọi là màng sinh trưởng gắnkết hay sinh trưởng bám dính).

Phương pháp này sử dụng khả năng sống, hoạt động của vi sinh vật để phânhủy những chất bẩn hữu cơ trong nước thải Các sinh vật sử dụng các chất khoáng

và hữu cơ để làm dinh dưỡng và tạo năng lượng Trong quá trình dinh dưỡng chúngnhận được các chất làm vật liệu để xây dựng tế bào, sinh trưởng sinh sản nên sinhkhối tăng lên

Quá trình sau là quá trình khoáng hóa chất hữu cơ còn lại thành chất vô cơ(sunfit, muối amon, nitrat…), các chất khí đơn giản (CO2, N2,…) và nước Quátrình này được gọi là quá trình oxy hóa

Căn cứ vào hoạt động của vi sinh vật có thể chia phương pháp sinh học thành

Các phương pháp xử lý hiếu khí thường hay sử dụng: Phương pháp bùn hoạt

tính: Dựa trên quá trình sinh trưởng lơ lững của vi sinh vật Và phương pháp lọcsinh học: Dựa trên quá trình sinh trưởng bám dính của vi sinh vật

Phương pháp bùn hoạt tính

Bùn hoạt tính là tập hợp những vi sinh vật khác nhau, chủ yếu là vi khuẩn,kết lại thành các bông với trung tâm là các hạt chất rắn lơ lững trong nước (cặn lắngchiếm khoảng 30 – 40% thành phần cấu tạo bông, nếu hiếu khí bằng thổi khí vàkhuấy đảo đầy đủ trong thời gian ngắn thì con số này kgoảng 30%, thời gian dàikhoảng 35%, kéo dài tới vài ngày có thể tới 40%) Các bông này có màu vàng nâu

dễ lắng có kích thước từ 3 - 100µm Bùn hoạt tính có khả năng hấp phụ (trên bềmặt bùn) và oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải với sự có mặt của oxy

Quá trình xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính bao gồm các bước

 Giai đoạn khuếch tán và chuyển chất từ dịch thể (nước thải) tới bề mặtcác tế bào vi sinh vật

 Hấp phụ: khuếch tán và hấp phụ các chất bẩn từ bề mặt ngoài các tếbào qua màng bán thấm

 Quá trình chuyển hóa các chất đã được khuếch tán và hấp phụ ở trong

tế bào vi sinh vật sinh ra năng lượng và tổng hợp các chất mới của tếbào

Các công trình bùn hoạt tính

 Trong điều kiện tự nhiên

− Cánh đồng lọc

− Hồ hiếu khí

 Trong điều kiện nhân tạo:

− Bể hiếu khí với bùn hoạt tính

− Mương oxy hóa

Các công trình lọc sinh học:

 Trong điều kiện tự nhiên:

− Cánh đồng tưới

 Trong các công trình nhân tạo:

− Bể lọc sinh học nhỏ giọt

− Bể lọc sinh học cao tải

− Đĩa quay sinh học (RBC)

 Phương pháp kỵ khí

Quá trình này do một quần thể vi sinh vật (chủ yeếu là vi khuẩn) hoạt độngkhông cần sự có mặt của oxy không khí, sản phẩm cuối cùng sinh ra là một hỗn hợpkhí có CH4, CO2, N2, H2,… trong đó có tới 60% là CH4 Vì vậy quá trình này cònđược gọi là lên men Metan và quần thể vi sinh vật được gọi là các vi sinh vậtMetan

Quá trình lên men Metan gồm 3 giai đoạn:

- Pha phân hủy: Chuyển các chất hữu cơ thành hợp chất dễ tan trong nước

- Pha chuyển hóa axit: các vi sinh vật tạo thành axit gồm cả vi sinh vật kỵ khí

và vi sinh vật tùy nghi Chúng chuyển hóa các sản phẩm phân hủy trung gianthành các axít hữu cơ bậc thấp, cùng các chất hữu cơ khác như axit hữu cơ,axit béo, rượu, axit amin, glyxerin, H2S, CO2, H2

- Pha kiềm: Các vi sinh vật Metan đích thực mới hoạt động Chúng là những

vi sinh vật kỵ lhí cực đoan, chuyển hóa các sản phẩm của pha axit thành CH4

và CO2 Các phản ứng của pha này chuyển pH của môi trường sang kiềm

4.2 Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải từ ngành công nghiệp chế biến tinh bột

mì khô

4.2.1 Phân tích lựa chọn công nghệ

Việc lựa chọn phương án xử lý nước thải luôn phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải

- Quy chuẩn thải ra nguồn

- Diện tích xây dựng cho phép và khả năng đầu tư

- Điều kiện tự nhiên, xã hội tại khu vực đặt công trình xử lý

- Tính khả thi của công trình khi xây dựng cũng như khi hoạt động

Nước thải sinh ra từ dây chuyền sản xuất tinh bột mì có các thông số đặctrưng như: pH thấp, hàm lược chất hữu cơ cao, thể hiện qua chất rắn lơ lửng (SS),nhu cầu oxy sinh học (BOD), nhu cầu oxy hóa học (COD), các chất dinh dưỡngchứa N, P, độ màu, với nồng độ rất cao Nước thải được sinh ra từ các công đoạnsản xuất chính sau đây:

- Nước thải phát sinh từ công đoạn rửa ướt (rửa của mì, bóc vỏ); có chứa đấtbùn, cát, mảnh vỏ, phần rễ, chủ yếu ô nhiễm bởi các thành phần các, đấttách ra từ cũ và HCN do phân hủy phazeolunatin trong vỏ củ nhờ xúc tác củaenzyme xyanoza

- Nước thải trong quá trình nghiền củ, ép bã chứa một hàm lượng lớn nhơ tinhbột, protein, xunluloza, pectin, đường, alcaloid, antoxian và các khoáng chấttách ra trong quá trình nghiền, ly tâm tách bã và ép bã Đây là nguồn chínhgây ra ô nhiễm, nước thải có chứa SS, BOD5, COD cao

- Nước thải từ công đoạn lắng dịch: chứa tinh bột, xenlulolza, protein thực vật,lignin và cyanua, do đó SS, BOD5, COD cao, pH thấp

Rửa máy móc, thiết bị, vệ sinh nhà xưởng: chứa dầu máy, SS, COD

4.2.2 Một số phương án xử lý nước thải được đề xuất

 Phương án 1

Hình 4.1: Sơ đồ công nghệ trạm xử lý nước thải theo phương án 1

Bể keo tụ tạo bông

Song chắn rácNước thải

THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Bể lắng cát: Có nhiệm vụ loại bỏ cát, mảng kim loại,… trong nguyên liệu,

trong nước thải vệ sinh nhà xưởng Nước thải từ các khu vực sản xuất theo mạnglưới thoát nước riêng chảy vào bể lắng cát của trạm xử lý Tại đây, để bảo vệ thiết

bị và hệ thống đường ống công nghệ phía sau, song chắn rác thô được lắp đặt trước

bể lắng cát để loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn ra khỏi nước thải Bể lắng cátgiữ lại phần lớn các hạt cát có kích thước lớn hơn 0,2mm bao gồm những hạt cát rời

và một phần cát dính trong lớp vỏ gỗ, tránh ảnh hưởng đến máy bơm và thiết bị ởcác công trình sau Trong nước thải chế biến tinh bột sắn thường có hàm lượng cátđáng kể, vì vậy trong công nghệ xử lý cần thiết phải có bể lắng cát Nước thải saukhi qua bể lắng cát sẽ tự chảy vào hầm tiếp nhận

Nước thải trước khi đến bể điều hòa sẽ qua lưới chắn rác tinh Lưới chắn ráctinh có nhiệm vụ loại bỏ các sơ sợi sắn, lớp váng bọt nổi và rác có kích thước nhỏhơn 10mm

Bể điều hòa: sự dao động nồng độ và lưu lượng nước thải sẽ ảnh hưởng đến

chế độ công tác của mạng lưới và các công trình xử lý, đặc biệt quan trọng với cáccông trình hóa lý, sinh học với việc làm ổn dịnh nồng độ nước thải sẽ giúp giảm nhẹkích thước công trình xử lý hóa lý, đơn giản hóa công nghệ xử lý và tăng hiệu quả

xử lý nước thải ở các công trình xử lý Tại bể điều hoà nhờ quá trình khuấy trộn vàcấp khí giúp ổn định lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm như: BOD5, COD, pH,

CN-…tại đây nước thải được bơm sang bể phản ứng

Bể trung hòa: Nước thải ở công nghệ chế biến tinh bột sắn đều có pH thấp,

ở các công đoạn do quá trình lên men axit tinh bột Do đó, trước khi tiến hành xử lýsinh học (yêu cầu pH từ 6.5 – 8.5) hay quá trình hóa lý thường yêu cầu pH trungtính cần tiến hành trung hòa để tạo điều kiện thích hợp cho vi sinh phát triển tốt

Bể phản ứng: hóa chất keo tụ được châm vào bể với liều lượng nhất định và

được kiểm soát chặt chẽ bằng bơm định lượng hóa chất Dưới tác dụng của hệ thốngcánh khuấy với tốc độ lớn được lắp đặt trong bể, hóa chất keo tụ được hòa trộn

nhanh và đều vào trong nước thải, hình thành các bông cặn nhỏ li ti khắp diện tíchbể.

Bể keo tụ tạo bông: Hỗn hợp nước thải này tự chảy qua bể keo tụ tạo bông.

Dưới tác dụng của chất trợ keo tụ và hệ thống motor cánh khuấy với tốc độ chậm,các bông cặn li ti sẽ chuyển động, va chạm, dính kết và hình thành nên những bôngcặn có kích thước và khối lượng lớn gấp nhiều lần các bông cặn ban đầu, tạo điềukiện thuận lợi cho quá trình lắng ở bể lắng Hỗn hợp nước và bông cặn ở bể keo tụtạo bông tự chảy sang bể lắng

Bể lắng 1: Bể lắng có chức năng loại bỏ các chất lắng được mà các chất này

có thể gây ra hiện tượng bùn lắng trong nguồn tiếp nhận, tách dầu mỡ và các chấtnổi khác, giảm tải trọng hữu cơ cho các công trình xử lý phía sau Phần bùn trongnước thải được giữ lại ở đáy bể lắng Lượng bùn này được bơm qua bể chứa bùn

Bể UASB: Phần nước sau khi tách bùn được bơm bể phản ứng kỵ khí

UASB, bên cạnh việc phân huỷ phần lớn các chất hữu cơ thì CN- cũng được phânhuỷ đáng kể tại đây, nhằm giảm đến mức thấp nhất nồng độ CN- trước khi dẫn vào

bể lọc sinh học Bể UASB thường được áp dụng xử lý nước thải có hàm lượng chấthữu cơ cao như nước thải ngành tinh bột sắn Nước thải được nạp từ phía đáy bể, điqua lớp bùn hạt, quá trình xử lý xảy ra khi các chất hữu cơ tiếp xúc với bùn hạt Đặctính quan trọng nhất của bùn từ bể UASB là vận tốc lắng của bùn khá cao, nhờ đó

có thể vận hành thiết bị kỵ khí với vận tốc ngược dòng từ dưới lên cao Khi vậnhành ở giai đoạn đầu tải trọng chất hữu cơ không được quá cao vì vi sinh vật acidhóa sẽ tạo acid béo dễ bay hơi với vận tốc nhanh hơn rất nhiều lần so với tốc củacác acid này thành acetate dưới tác dụng của vi khuẩn acetate làm giảm pH môitrường, ức chế vi khuẩn methane hóa Tải trọng hữu cơ có thể tăng dần khi vi khuẩnthích nghi Vì vậy, với hệ thống UASB tải trọng chất hữu cơ có thể đạt cao tronggiai đoạn hoạt động ổn định Bùn từ bể lắng 1 và bùn dư từ bể UASB sẽ được dẫnđến sân phơi bùn, nhằm giảm độ ẩm và khối lượng bùn để dễ dàng vận chuyển rabãi thải

Bể lọc sinh học kết hợp bể lắng II: Màng sinh học hiếu khí là một hệ VSV

tuỳ tiện, ở ngoài cùng của màng là lớp vi khuẩn hiếu khí, lớp sâu bên trong màng là