xử lý nước thải nhà máy mía dường pdf

Tuy nhiên nước thải của ngành công nghiệp mía đường luôn chứa một lương lớn các chất hữu cơ bao gồm các hợp chất của cacbon, nitơ, phốtpho.. Bã bùn Gia nhiệt lần 3Mía cây Ép mía Gia nhiệ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÌNH DƯƠNG KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Môn học

Đề tài

GVHD:ThS Phan Tuấn Triều

Nhóm sinh viên thực hiện

Nội dung

I M Ở ĐẦ U

II TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP MÍA ĐƯỜNG VÀ HIỆN TRANG Ô NHIỄM CỦA NGÀNH NÀY 2.1 TỔNG QUÁT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

2.2 SƠ LƯỢC HIỆN TRẠNG NGÀNH SẢN XUẤT ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM

2.3 NƯỚC THẢI NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT ĐƯỜNG

2.4 KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC CỦA NƯỚC THẢI NGÀNH CÔNG NGHIỆP ĐƯỜNG

III QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY ĐƯỜNG

3.1 LỰA CHỌN QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ

3.2 MƠ TẢ CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ

IV KẾT LUẬN

Tuy nhiên nước thải của ngành công nghiệp mía đường luôn chứa một lương lớn các chất hữu cơ bao gồm các hợp chất của cacbon, nitơ, phốtpho Các chất này dễ bị phân hủy bởi các vi sinh vật, gây mùi thối làm ô nhiễm nguồn nước tiếp nhận.

I.Mở Đầu(tt)

Phần lớn chất rắn lơ lửng có trong nước thải ngành công nghiệp đường ở dạng vô cơ Khi thải ra môi trường tự nhiên, các chất này có khả năng lắng và tạo thành một lớp dày ở đáy nguồn nước, phá hủy hệ sinh vật làm thức ăn cho cá Lớp bùn lắng này còn chứa các chất hữu cơ có thể làm cạn kiệt oxy trong nước và tạo ra các lọai khí như H2S, CO2, CH4 ngoài ra, trong nước thải còn chứa một lượng đường khá lớn gây ô nhiễm nguồn nước

Chính vì tầm quan trọng của công tác bảo vệ môi trường, đề tài về xử lý nước thải ngành công nghiệp mía đường mang tính thực tế Đề tài sẽ góp phần đưa ra các quy trình xử lý chung cho loại nước thải này, giúp các nhà máy có thể tự xử lý trước khi xả ra cống thóat chung, nhằm thực hiện tốt những quy định về môi trường của nhà nước

II.TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP MÍA ĐƯỜNG VÀ HIỆN TRANG Ô NHIỄM CỦA NGÀNH NÀY

2.1.TỔNG QUÁT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

Thành phần của mía

Thành phần của nước mía

Nước mía có tính axit (pH = 4,9-5,5), đục

và có màu xanh lục

Chất vô cơ : 0,2-0,6%

Hợp chất Nitơ : 0,5-1%

Hóa chất làm trong và tẩy màu

 Vôi CaCO2 :trung hịa acid hữu cơ trong nước mía

 Khí SO2 :trung hòa lượng vôi thừa,Tẩy màu nước mía

 Khí CO2:hấp phụ chất tạo màu

 H3PO4:kết hợp với vôi để làm trong nước mía

 Hóa chất tẩy màu: dùng Na2S2O4

Bã bùn Gia nhiệt lần 3

Mía cây

Ép mía Gia nhiệt lần 1 Sunfit hĩa lần 1 Gia nhiệt lần 2

Bốc hơi Kết tinh Phân ly đường thơ

Lắng Lắng chân

khơng

Nước rữa mía cây

Nước ngâm bã mía

Hơi nước ngưng tụ ©

Hơi nước ngưng tụ © Hơi nước ngưng tụ ©

Hơi nước ngưng tụ ©

Nước chè bùn

Công nghệ sản xuất đường thô

Công nghệ sản xuất đường tinh luyện

Rữa và hịa tan

Làm trong và Làm sạch

Kết tinh và hồn tất

Quy trình cơng nghệ Tinh luyện đường gồm

3 giai đoạn chính

2.2.SƠ LƯỢC HIỆN TRẠNG NGÀNH SẢN XUẤT

ĐƯỜNG

Ở VIỆT NAM

Ngành đường của Việt Nam nhìn chung khá lạc hậu so với thế giới Trước 1954, toàn bộ miền Bắc

không có nhà máy đường nào Sau 1975, ở miền Nam đã phục hồi lại các nhà máy đường Bình

Dương, Phan Rang, Khánh Hội, Biên Hòa Ngoài các nhà máy lớn còn có nhiều cơ sở sản xuất

đường mía thủ công, thô sơ, năng suất thấp ở các vùng trồng mía.Hiện nay, chủ yếu có 3 phương pháp làm trong :bằng vôi, sunfit và cacbonat

Công nghiệp sản xuất mía đường ở Việt Nam là ngành gây ô nhiễm khá lớn do công nghệ lạc hậu,

thiết bị rò rỉ nhiều lại không có bất cứ thiết bị xử lý nào

2.3 NƯỚC THẢI NGÀNH CÔNG NGHIỆP

SẢN XUẤT ĐƯỜNG

Do đặc điểm của công nghệ sản xuất đường, ngoài các bã lắng, bã bùn, bã lọc được

tách riêng, nước thải được phân thành các nhóm sau:

 Nước thải từ khu ép mía

 Nước thải rửa lọc, làm mát, rửa thiết bị và rửa sàn

 Nước thải khu lò hơi

 Đặc trưng của nước thải nhà máy đường

Đặc trưng của nước thải nhà máy đường

Đặc trưng lớn nhất của nước thải nhà máy đường là có giá trị BOD cao và dao động nhiều

Bảng BOD trong nước thải ngành công nghiệp đường

Các loại nước thải NM đường thô(mg/L) NM tinh chế đường (mg/L)

Nước rửa mía cây 20-30

Nước ngưng tụ 30-40 4-21

Nước bùn lọc 2.900-11.000 730

Chất thải than - 750-1.200

Nước rửa xe các loại - 15.000-18.000

Dựa vào đặc tính của nước thải, và yêu cầu mức độ xử lý đặt ra : nước thải phải đạt tiêu chuẩn xả thải loại B(TCVN 5945-1995) trong đó quy định giới hạn xả thải của các chất như sau:

stt Ch tiêu ỉ Đơ n v ị Giá trị Tiêu chu n(lo i B) ẩ ạ

2.4 KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC

CỦA NƯỚC THẢI NGÀNH CÔNG NGHIỆP ĐƯỜNG

Hiện nay, phần lớn các nhà máy đường và nhiều tổ hợp sản xuất tư nhân chưa có hệ thống xử lý nước thải Với lưu lượng lớn, hàm lượng chất hữu cơ và chất dinh dưỡng cao, nước thải nhà máy đường đã và đang làm ô nhiễm các nguồn tiếp nhận.Đường có trong nước thải chủ yếu là đường sucroza và các loại đường khử như glocose và fructoze, trong đó:

Fructoze, C6H12O6 tan trong nước

Sucroze, C12H22O11 là sản phẩm thủy phân của Fructose và Glucose, tan trong nước

III QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY ĐƯỜNG

Theo các tài liệu nghiên cứu, chất lượng và lưu lượng nước thải tổng hợp của nhà máy đường thay đổi nhiều trong ngày Trong đó chất ô nhiễm hữu cơ đóng vai trò chủ yếu Do thành phần nước thải của nhiều công đọan trong nhà máy đường rất khác nhau nên dây chuyền công nghệ xử lý được đề nghị trong các tài liệu tham khảo là

Hầm tiếp nhận

Bể lắng cát Bể điều

hòa

Bể lắng 1Bể UASB

Bể aeroten

Bể nén bùn

Bể lắng 2

Bể khử trùng

Sân phơi cát

Ép bùn thành bánh

Nước thải sản xuất

+Nước xử lý khí thải

Khí nén Ngu n ti p nh n ồ ế ậ

chlorine

Hĩa chất ổn định ph

Khí nén Song chắn rác

Phương án 1

Bể lọc

Bể chứa nước sạch

Bể clo hóa

Hồ lắng bùn

Thải bỏ hợp

vệ sinh Đường di của nước

Đường đi của bùn

Song chắn

rác

clo

clo Phèn nhôm

Hầm bơm Bể điều hòa Bể lắng 1 Bể UASB

Bể biofin Bể lắng 2

Bể tiếp xúc

Bể nén bùn Sân phơi bùn Làm phân bĩn

Châm clo Nguồn thải

Khí nén

Song chắn rác

Nước thải sản xuất

+ nước xử lý khí thải

bùn

Phương án 2

3.1 Lựa chọn quy trình công nghệ

Một cách tổng quát, thì cả 2 phương án trên đều là những mô hình xử lý nước thải đang được áp dụng rộng rãi tại Việt Nam Hai phương án đều có thể vận hành dễ dàng trong điều kiện nước ta Trong phương án 1 vịêc xây dựng sân phơi bùn dòi hỏi phải cần diện tích lớn hơn là đầu tư máy nén bùn

Diện tích xây dựng của aerotank cũng tương đối nhỏ hơn diện tích xây dựng biofil của phương án 1

Vì vậy, nếu xét về phương diện mặt bằng cần thiết để xây dựng hệ thống xử lý nước thải thì phương án 2 khả thi hơn so với phương án 1

3.2 Mô tả các công trình đơn vị:

Song chắn rác

Để tách bã mía trong nước thải người ta dùng song chắn rác

Ưu điểm:

Đơn giản, rẻ tiền, dễ lắp đặt.

Giữ lại tất cả các tạp vật lớn.

Nhược điểm:

Không xử lý, chỉ giữ lại tạm thời các tạp vật lớn

Làm tăng trở lực hệ thống theo thời gian.

Phải xử lý rác thứ cấp

Hố thu gom

Thu gom nước thải từ các dây chuyền sản xuất và nước thải sinh hoạt của nhà máy Giúp cho hệ thống

xử lý nước hoạt động ổn định và hiệu qua

Bể lắng cát

Loại bỏ cát và những mảnh vụn vô cơ khó phân hủy trong nước thải Cát sau đó được đem qua sân

phơi cát

Bể điều hòa (điều hòa lưu lượng và chất lượng)

Đặt sau bể lắng cát và trước bể lắng 1

Do lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải của nhà máy đường tùy thuộc vào dây chuyền sản xuất nên thường dao động nhiều trong một ngày đêm Để ổn định chế độ dòng chảy cũng như chất lượng nước đầu vào cho các công trình xử lý phía sau, cần thiết phải có một bể điều hòa lưu lượng và nồng độ

Trong bể phải có hệ thống thiết bị khuấy trộn để đảm bảo hòa tan và san đều nồng độ các chất bẩn trong tòan thể tích

Bể lắng 1

Loại bỏ 1 phần SS và chất hữu cơ tạo điều kiện thuận lợi cho việc xử lý sinh học ở công trình sau

Bể UASB

UASB là bể xử lý sinh học kị khí dòng chảy ngược qua lớp bùn Xử lý bằng phương pháp kị khí là phương pháp được ứng dụng để xử lý các loại chất thải có hàm lượng hữu cơ tương đối cao, khả năng phân hủy sinh học tốt, nhu cầu năng lượng thấp và sản sinh năng lượng mới

Nồng độ bùn nuôi cấy ban đầu cho bể UASB tối thiểu là 10Kg VSS/ m3 Lượng bùn cho vào bể không nên nhiều hơn 60% thể tích bể

Khi COD nhỏ hơn 100 mg/L, xử lý nước thải bằng UASB không thích hợp Khi COD lớn hơn 50.000 mg/L, cần pha loãng nước thải hoặc tuần hoàn nước đầu ra

Bể UASB (tt)

UASB không thích hợp đối với nước thải có hàm lượng SS lớn

UASB không thích hợp với nước thải có hàm lượng amonia lớn hơn 2.000 mg/L hoặc nước thải có hàm lượng sunphate vượt quá 500 mg/L ( tỉ số COD/SO42- < = 5)

Dựa vào các yếu tố trên có thể khẳng định sử dụng UASB cho công nghệ sử lý nước thải mía đường là hợp lý

Bể lắng II

Đặt sau aerotank , nhiệm vụ làm trong nước ở phần trên để xả ra nguồn tiếp nhận , cô đặc bùn hoạt

tính đến nồng độ nhất định ở phần dưới của bể để tuần hoàn lại aerotank

Bể nén bùn

Thu gom cặn chưa ổn định từ bể lắng 1, bể lắng 2 và cặn đã ổn định từ aerotank nhằm làm giảm bớt

độ ẩm

IV KẾT LUẬN

Nước thải mía đường có tính chất đặc trưng là nồng độ chất hữu cơ rất cao vì vậy trong công nghệ xử lý đòi hỏi hệ thống phải có bể phân huỷ chất hữu cơ BểUASB và bể Aerotank có khả năng phân huỷ chất hữu cơ với hiệu suất cao và xử lý được đến tiêu chuẩn cho phép nên được quan tâm đến trước tiên trong hệ thống xử lý đã chọn

Ngành mía đường góp phần làm tăng trưởng nền kinh tế Tuy nhiên nước thải của ngành này nếu không được xử lý triệt để sẽ gây ô nhiễm môi trường do đó cần phải xây dựng hệ thống xử lý nước thải sao cho khi thải ra đạt tiêu chuẩn; không làm ảnh hưởng đến khả năng tự làm sạch của môi trường xung quanh

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] TS Trịnh Xuân Lai, Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, Nhà xuất bản Xây dựng Hà

Nội, 2000

[2] TS Lâm Minh Triết - Nguyễn Thanh Hùng - Nguyễn Phước Dân, Xử lý nước thải đô thị và công

nghiệp - tính toán thiết kế công trình, CEFINEA – Viện Môi trường và Tài nguyên, 2002.

[3] Joseph F Malina, Design of Anaerobic Process for the Treatment of Induatual and municipal

[4] PGS.TS Lương Đức Phẩm, Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học, Nhà xuất bản Giáo

Dục, 2002