đề tài xử lý nước thải nhà máy đường

1.2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÍA ĐƯỜNG:Ép mía Gia nhieät laàn 1 sunfithoa Gia nhiệt lần 2 Hơi nước Vôi Vôi Xử lý sơ bộ mía Hơi nước ngưng tụ Nước ngâm bã mía Mía Nước rửa mía cây

GVHD: Hồ Thị Nguyệt Thu NHÓM 10: Vũ Công Trình, Lê Bá Tuấn, Ngô Thị Thanh Viễn, Nguyễn Thị Thùy Trang, Phạm Thị Thùy Vân, Vũ Thị Kim loan, Trương Ngọc Phương, Nguyễn Thị Thanh Thúy, Phạm Thị Kiều

GVHD: Hồ Thị Nguyệt Thu NHÓM 10: Vũ Công Trình, Lê Bá Tuấn, Ngô Thị Thanh Viễn, Nguyễn Thị Thùy Trang, Phạm Thị Thùy Vân, Vũ Thị Kim loan, Trương Ngọc Phương, Nguyễn Thị Thanh Thúy, Phạm Thị Kiều

1.1 Tổng quan nghành mía đường:

Đường là một nguyên liệu không thể thiếu trong

cuộc sống và trong nghành chế biến công nghệ thựcphẩm Tổng tiêu thụ đường 2001 là 129 triệu tấn,

Năm 2010 là 938.208 triệu tấn (

TP Hồ Chí Minh, hiệp hội Mía Đường Việt Nam

đã tổ chức hội nghị toàn thể các hội viên nhằm

đánh giá tình hình sản xuất và tiêu thụ mía đường niên vụ 2009-2010 ).

1.1 Tổng quan nghành mía đường:

Đường là một nguyên liệu không thể thiếu trong

cuộc sống và trong nghành chế biến công nghệ thựcphẩm Tổng tiêu thụ đường 2001 là 129 triệu tấn,

Năm 2010 là 938.208 triệu tấn ( ngày 26/3/2010 tại

Năm 2010 là 938.208 triệu tấn ( ngày 26/3/2010 tại

TP Hồ Chí Minh, hiệp hội Mía Đường Việt Nam

đã tổ chức hội nghị toàn thể các hội viên nhằm

đánh giá tình hình sản xuất và tiêu thụ mía đường

Thế kỷ 19 nghành công nghệ đường mới được cơ khí hóa và nhiều thiết bị được phát minh ( 1820 máy ép khung bảng ra đời, 1892 máy ép 3 trục được dùng ở

Mỹ, 1878 máy sấy thùng quay xuất hiện….)

Về tình hình sản xuất đường ở nước ta: có 26 nhà máy sản xuất đường Trong đó sản xuất với công suất lớn nhất là nhà máy: Thanh Hóa

Ngệ An – Anh với công suất 6000 tấn mía/ ngày

(trích trong bộ nông nghiệp phát triển nông thôn báo cáo tổng kết mía đường vụ 2000

8/2001).Mặc dù trong thời gian gần đây nghành

đường gặp nhiều khó khăn nhưng đường vẫn là một ngành quan trọng trong khu vực và cả nước.

Thế kỷ 19 nghành công nghệ đường mới được cơ khí hóa và nhiều thiết bị được phát minh ( 1820 máy ép

ra đời, 1892 máy ép 3 trục được dùng ở

Mỹ, 1878 máy sấy thùng quay xuất hiện….)

Về tình hình sản xuất đường ở nước ta: có 26 nhà máy sản xuất đường Trong đó sản xuất với công suất lớn nhất là nhà máy: Thanh Hóa – Đài Loan, Lam Sơn,

Anh với công suất 6000 tấn mía/ ngày (trích trong bộ nông nghiệp phát triển nông thôn báo cáo tổng kết mía đường vụ 2000 – 2001, Hà Nội

8/2001).Mặc dù trong thời gian gần đây nghành

đường gặp nhiều khó khăn nhưng đường vẫn là một ngành quan trọng trong khu vực và cả nước.

- Công nghiệp mía đường ở Việt Nam gây ô

nhiễm khá lớn do công ghệ lạc hậu, thiết bị rò rỉ.Trong các chất thải có khói lò hơi, bùn lọc, nướcthải, khí thoát ra từ các phản ứng sunfit hóa và

cacbonnat hóa Riêng bã mía dùng làm nhiên

liệu hoặc để sản xuất giấy bìa, mật rỉ lên men đểchế biến cồn

Công nghiệp mía đường ở Việt Nam gây ô

nhiễm khá lớn do công ghệ lạc hậu, thiết bị rò rỉ.Trong các chất thải có khói lò hơi, bùn lọc, nướcthải, khí thoát ra từ các phản ứng sunfit hóa và

cacbonnat hóa Riêng bã mía dùng làm nhiên

liệu hoặc để sản xuất giấy bìa, mật rỉ lên men để

1.2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÍA ĐƯỜNG:

Ép mía

Gia nhieät laàn

1 sunfithoa Gia nhiệt lần 2 Hơi nước Vôi

Vôi

Xử lý sơ bộ mía Hơi nước ngưng tụ

Nước ngâm bã mía

Mía Nước rửa mía cây

Gia nhiệt lần 2 Lắng Gia nhiệt lần 3 Bốc hơi Syrup Hơi nước Hơi nước ngưng tụ (C)

Cát A Mật trắng

Hơi nước Hơi nước ngưng tụ(C)

Nhóm A Nhóm B Nhóm C

Mật nâu Cát B Mật B Hơi nước Hơi nước ngưng tụ(C)

1.2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÍA ĐƯỜNG:

Xả nước rửa (A)

Hơi nước nhưng

tụ và rò rỉ (B)

Nước sau khi lọc

H3PO4Hơi nước bọt ván, bã mía

Bã bùn

Lọc chân không

Cát C Mật cuối(mật rỉ)

Hơi nước Hơi nước ngưng tụ (C)

Hơi nước Hơi nước ngưng tụ(C)

Nhóm A Nhóm B Nhóm C Hơi nước Hơi nước ngưng tụ(C)

Phương pháp sinh học:

Dựa trên nguyên tắc hoạt động của vi sinh vật

phân hủy của các chất hữu cơ nhiễm bẩn trong

nước Gồm hai phương pháp:

+ Phương pháp hiếu khí: hoạt động dựa trên

nguyên tắc do các vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện có oxy hòa tan Phương

pháp thường hay sử dụng: phương pháp bùn họat tính.

Dựa trên nguyên tắc hoạt động của vi sinh vật

phân hủy của các chất hữu cơ nhiễm bẩn trong

nước Gồm hai phương pháp:

+ Phương pháp hiếu khí: hoạt động dựa trên

nguyên tắc do các vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện có oxy hòa tan Phương

pháp thường hay sử dụng: phương pháp bùn họat

+ Phương pháp kỵ khí:

5% Các hợp chất hữu cơ phức tạp

Các hợp chất hữu cơ đơn giản

Các axit béo mạch dài

ACID HÓA THUỶ PHÂN

Các axit béo mạch dài

Các hợp chất hữu cơ đơn giản

Các axit béo mạch dài

Phần III : NGUỒN GỐC, THÀNH PHẦN

VÀ TÍNH CHẤT CỦA NHÀ MÁY SẢN XUẤT

ĐƯỜNG

3.1 Nguồn gốc nước thải sản xuất mía đường:

Lượng nước thải sản xuất đường thô rất lớn bao

gồm nước rửa mía cây, nươc xả đáy lò hơi, nước

làm mát, nước rửa sàn và thiết bị, nước bã bùn lọc

và dung dịch đường rơi vải trong sản xuất…

+Nước thải từ khu mía ép: Nước thải dùng để ngâm

ép đường trong mía và làm mát ổ trục cho máy

Nước này có BOD cao và chứa dầu mỡ

NGUỒN GỐC, THÀNH PHẦN

VÀ TÍNH CHẤT CỦA NHÀ MÁY SẢN XUẤT

3.1 Nguồn gốc nước thải sản xuất mía đường:

Lượng nước thải sản xuất đường thô rất lớn bao

gồm nước rửa mía cây, nươc xả đáy lò hơi, nước

làm mát, nước rửa sàn và thiết bị, nước bã bùn lọc

và dung dịch đường rơi vải trong sản xuất…

+Nước thải từ khu mía ép: Nước thải dùng để ngâm

ép đường trong mía và làm mát ổ trục cho máy

Nước này có BOD cao và chứa dầu mỡ

+ Nước thải rửa lọc, làm mát, rửa thiết bị và rửa sàn:

nước thải này có lưu lượng nhỏ nhưng BOD và chất

lơ lửng cao

+ Nước thải khu lò hơi: Được thải định kỳ chất rắn lơ

lửng cao giá trị BOD thấp, nước thải mang tính

kiềm

Ngoài bã bùn được dùng để sản xuất phân hữu cơ,

nước thải từ các công đoạn trong nhà máy được phânthành các nhóm sau:

+ Nước thải rửa lọc, làm mát, rửa thiết bị và rửa sàn:

nước thải này có lưu lượng nhỏ nhưng BOD và chất

+ Nước thải khu lò hơi: Được thải định kỳ chất rắn lơ

lửng cao giá trị BOD thấp, nước thải mang tính

Ngoài bã bùn được dùng để sản xuất phân hữu cơ,

nước thải từ các công đoạn trong nhà máy được phân

+ Nhóm A: Nước thải có độ nhiễm bẩn không cao,

chủ yếu là nhiều chất lơ lửng ở dạng vô cơ nên chỉcần lọc sơ bộ qua song chắn rác và lắng để loại bỏchất lơ lửng

+ Nhóm B: Nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao do

có đường thất thoát và có dầu mỡ cần được tách

riêng để xử lý

+ Nhóm C: Nước ngưng tụ lò hơi, không bị nhiễm

bẩn nên dùng để pha loãng với nước thải A và B đãqua xử lý và thải ra nguồn tiếp nhận

: Nước thải có độ nhiễm bẩn không cao,chủ yếu là nhiều chất lơ lửng ở dạng vô cơ nên chỉcần lọc sơ bộ qua song chắn rác và lắng để loại bỏ

: Nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao do

có đường thất thoát và có dầu mỡ cần được tách

: Nước ngưng tụ lò hơi, không bị nhiễmbẩn nên dùng để pha loãng với nước thải A và B đãqua xử lý và thải ra nguồn tiếp nhận

* Vậy đặc trưng của nhà máy đường là có giá trị

BOD cao và giao động nhiều

Bảng BOD5 trong nước thải ngành công nghiệp

đường ( tìm trong ebook )

Các loại nước thải NM đường thô ( Nước rửa mía cây 20-30

Nước rửa mía cây 20-30

Nước thải than Nước rửa các loại

* Vậy đặc trưng của nhà máy đường là có giá trị

BOD cao và giao động nhiều

Bảng BOD5 trong nước thải ngành công nghiệp

đường ( tìm trong ebook )

NM đường thô (

mg/l )

NM đường tinh

(mg/l ) 30

2.900-11.000 730

750-1.200 15.000-18.000

3.2 Thành phần và tính chất nước thải sản xuất

mía đường:

Nước thải nghành công nghiệp đường thuộc loạinước thải ô nhiễm nặng hàm lượng chất hữu cơ rấtcao, cặn lơ lửng và nhiệt độ cao, pH thấp

Ngoài ra còn có các chất màu anion và caction doviệc xả rửa liên tục các cột tẩy màu resin và các

chất không đường dạng hữu cơ, dạng vô cơ

3.2 Thành phần và tính chất nước thải sản xuất

Nước thải nghành công nghiệp đường thuộc loạinước thải ô nhiễm nặng hàm lượng chất hữu cơ rấtcao, cặn lơ lửng và nhiệt độ cao, pH thấp

Ngoài ra còn có các chất màu anion và caction doviệc xả rửa liên tục các cột tẩy màu resin và các

chất không đường dạng hữu cơ, dạng vô cơ

Đường có trong nước là đường sucroza và đường

khử Fructoza, glucoza, sucroza tan trong nước

chúng làm cạn kiệt oxy trong nước làm cho vi sinh vật trong nước hạn chế hoạt động.

Trong quá trình công nghệ sản xuất đường ở nhiệt

phân thành hợp chất có màu rất bền Ở nhiệt độ cao

dạng bột chảy hoặc tan vào nước có màu nâu sẫm, vịđắng

Quá trình phân hủy các chất này rất lâu và khó phânhủy Ngoài ra nước thải nhà máy đường có nhiệt độ

cao và làm ức chế hoạt động vi sinh vật trong nước

Đường có trong nước là đường sucroza và đường

chúng làm cạn kiệt oxy trong nước làm cho vi sinh vật trong nước hạn chế hoạt động.

Trong quá trình công nghệ sản xuất đường ở nhiệt

C các đường glucose fructose bị thủyphân thành hợp chất có màu rất bền Ở nhiệt độ cao

dạng bột chảy hoặc tan vào nước có màu nâu sẫm, vị

Quá trình phân hủy các chất này rất lâu và khó phânhủy Ngoài ra nước thải nhà máy đường có nhiệt độ

cao và làm ức chế hoạt động vi sinh vật trong nước

Phần I V QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC

THẢI NHÀ MÁY ĐƯỜNG

3.1 Lựa chọn quy trình công nghệ:

kiện sản xuất nhà máy, và tính kinh tế nên có thể

chọn một trong hai biện pháp xử lý sau:

Phương pháp thứ nhất là sử dụng dây chuyền xử lýnước thải sử dụng bể arotank, ta chú ý đến lưu

lượng bùn và lưu lượng khí

Phương pháp thứ hai là sử dung dây chuyền xử lý

sử dụng biofil, ta chú ý đến khả năng lớp vật liệulọc

Đối với nhà máy đường thì chọn phương pháp thứnhất ( phương pháp xử lý sinh học )

QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY ĐƯỜNG

3.1 Lựa chọn quy trình công nghệ: ta dựa váo điều

kiện sản xuất nhà máy, và tính kinh tế nên có thể

chọn một trong hai biện pháp xử lý sau:

Phương pháp thứ nhất là sử dụng dây chuyền xử lýnước thải sử dụng bể arotank, ta chú ý đến lưu

lượng bùn và lưu lượng khí

Phương pháp thứ hai là sử dung dây chuyền xử lý

sử dụng biofil, ta chú ý đến khả năng lớp vật liệuĐối với nhà máy đường thì chọn phương pháp thứnhất ( phương pháp xử lý sinh học )

BỂ KEO TỤ TẠO BÔNG

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

SÂN PHƠI BÙN

KHỬ TRÙNG LỌC ÁP LỰC

BỂ LẮNG HÓA LÝ

BỂ TRUNG GIAN 2

GHI CHÚ:

ĐƯỜNG KHÍ ĐƯỜNG BÙN TUẦN HOÀN ĐƯỜNG NƯỚC

3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ:

- Nước thải sản xuất được dẫn theo đường thoát nướcriêng ra hệ thống xử lý nước thải Dòng thải sau khiqua song chắn rác ở đầu mỗi cống lọc các chất lơ

lửng có kích thước lớn: ni lon, xác bả…

Sau đó chất thải dược bơm lên bể tách dầu nhằm

loại bỏ các chất nổi bề mặt rồi nước thải tự chảy

vào bể điều hòa có sục khí giúp nước thải ổn định

lưu lượng và đồng nhất về nồng độ

Tiếp theo nước thải được bơm vào bể vi sinh kỵ khí,

để loại bỏ các chất hữu cơ bằng những vi sinh vật

kỵ khí và vi sinh vật tùy nghi

3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ:

Nước thải sản xuất được dẫn theo đường thoát nướcriêng ra hệ thống xử lý nước thải Dòng thải sau khiqua song chắn rác ở đầu mỗi cống lọc các chất lơ

lửng có kích thước lớn: ni lon, xác bả…

Sau đó chất thải dược bơm lên bể tách dầu nhằm

loại bỏ các chất nổi bề mặt rồi nước thải tự chảy

vào bể điều hòa có sục khí giúp nước thải ổn định

lưu lượng và đồng nhất về nồng độ

Tiếp theo nước thải được bơm vào bể vi sinh kỵ khí,

để loại bỏ các chất hữu cơ bằng những vi sinh vật

kỵ khí và vi sinh vật tùy nghi

Song chắn rác (NM đường Hiệp Hòa )

Bể điều hòa

Sự chuyển hóa sinh học thể hiện qua phản ứng sau:

HCHC + VSV kỵ khí + H2O= Sinh khối mới + CH

CO2 + NH3

Nước thải ra khỏi bể kỵ khí sẽ đươc tự chảy về bể

Aerotank Tại đây xảy ra quá trình sinh học hiếu khíđược duy trì nhờ không khí cấp từ máy thổi khí Tại

đây bùn hoạt tính sẽ phân hủy các chất hữu cơ còn lạitrong nước thải thành các chất vô cơ ở dạng đơn

giảng: CO2, H2O…

Chất hữu cơ + VSV hiếu khí = H

mới

Sự chuyển hóa sinh học thể hiện qua phản ứng sau:

O= Sinh khối mới + CH4 +

Nước thải ra khỏi bể kỵ khí sẽ đươc tự chảy về bể

Aerotank Tại đây xảy ra quá trình sinh học hiếu khíđược duy trì nhờ không khí cấp từ máy thổi khí Tại

đây bùn hoạt tính sẽ phân hủy các chất hữu cơ còn lạitrong nước thải thành các chất vô cơ ở dạng đơn

Chất hữu cơ + VSV hiếu khí = H2O + CO2 + Sinh khối

Hồ sinh học ( NM đường Hiệp Hòa ) ( NM đường Hiệp Hòa )

Từ bể aerotank thổi khí nước thải được dẫn sang

bể lắng sinh học Tại đây phân hủy các chất hữu

cơ còn lại dựa vào hệ vi sinh tùy nghi, và xảy ra quá trình tách nước thải và bùn hoạt tính qua sự lắng Bùn hoạt tính lắng xuống đáy, loại bỏ hoàn toàn bông bùn sinh học Rồi nước chảy tràng vào

bể chứa trung gian 1.

Từ bể aerotank thổi khí nước thải được dẫn sang

bể lắng sinh học Tại đây phân hủy các chất hữu

cơ còn lại dựa vào hệ vi sinh tùy nghi, và xảy ra quá trình tách nước thải và bùn hoạt tính qua sự lắng Bùn hoạt tính lắng xuống đáy, loại bỏ hoàn toàn bông bùn sinh học Rồi nước chảy tràng vào

Từ đây nước thải được bơm lên bể phản ứng

và hình thành lên những bông cặn nhờ châm các hóa chất trợ keo tụ NaOH, Polymer,

PAC Đảm bảo chất thải sau khi xử lý quá

trình này phải đạt chuẩn TCVN 5945 cột B, QCVN 11:2008/BTNMT

Từ đây nước thải được bơm lên bể phản ứng

và hình thành lên những bông cặn nhờ châm các hóa chất trợ keo tụ NaOH, Polymer,

PAC Đảm bảo chất thải sau khi xử lý quá

trình này phải đạt chuẩn TCVN 5945 cột B, QCVN 11:2008/BTNMT

Bể lắng hóa lý để lắng bông cặn nhằm đạt hiệuquả lắng tối ưu và ổn định lượng nước Sau đónước thải được chảy vào bể trung gian 2.

Tại đây nước thải được bơm qua bình lọc áp lực

Và nước sau khi lọc được đã loại bỏ cặn khônglắng được ở bể lắng sinh học và khử màu của

nước thải Sau đó nước trong chảy về bể khử

trùng

Bể lắng hóa lý để lắng bông cặn nhằm đạt hiệuquả lắng tối ưu và ổn định lượng nước Sau đónước thải được chảy vào bể trung gian 2

Tại đây nước thải được bơm qua bình lọc áp lực

Và nước sau khi lọc được đã loại bỏ cặn khônglắng được ở bể lắng sinh học và khử màu của

nước thải Sau đó nước trong chảy về bể khử

Nước thải sau khi khử trùng đạt tiêu chuẩn:

TCVN:5945 cột B, QCVN 24:2008/BTNMT

cột B Rồi thải ra môi trường.

Còn bùn sinh học một phần được hồi lưu lại bể Aerotank và phần còn lại được bơm vào sân

cột B Rồi thải ra môi trường.

Còn bùn sinh học một phần được hồi lưu lại bể Aerotank và phần còn lại được bơm vào sân

Tại bể khử trùng nước thải được loại bỏ hoàn toàn vi sinh vật gây bệnh nhờ các hóa chất khử

TCVN/TC 147 “ chất lượng nước ” biên soạn, tổng cục tiêu chuẩn đo

lường chất lượng đề nghị, bộ khoa học và công nghệ ban hành

TCVN/TC 147 “ chất lượng nước ” biên soạn, tổng cục tiêu chuẩn đo

lường chất lượng đề nghị, bộ khoa học và công nghệ ban hành

Không khó chịu