HỆ THỐNG XỬ LÍ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY MÍA

NỘI DUNG BÁO CÁO1. Tổng quan về các loại nước thải trong sản xuất míađường2. Các phương pháp xử lí nước thải mía đường3. Công nghệ xử lý nước thải của công ty TNHH MK Sugar Việt Nam4. Quy trình xử lý nước thải nhà máy sản xuất đường củ cải Sudzucker AG ( Cộng hòa Liên Bang Đức)5. Mở rộng:Video về hệ thống xử lý nước thải KCN Tiên SơnBắc Ninh

Đề tài:hệ thống xử lí nước thải nhà máy mía

GVHD:TS.LÊ THANH HÀ

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC.

NHÓM SV THỰC HIỆN: 1.LÊ THỊ HUYỀN - 20131815.

2.NGUYỄN THỊ MAI – 20132497.

3.NGUYỄN THỊ LIỄU DUNG – 20130578.

4.NGUYỄN THỊ THƯƠNG – 20133905.

5.ĐÀM THỊ PHƯỢNG – 20134730.

Công nghệ xử lý nước thải của công ty TNHH MK Sugar Việt Nam

Các phương pháp xử lí nước thải mía đường

Tổng quan về các loại nước thải trong sản xuất mía đường

Quy trình xử lý nước thải nhà máy sản xuất đường củ cải

Sudzucker AG ( Cộng hòa Liên Bang Đức)

5

Mở rộng:Video về hệ thống xử lý nước thải

KCN Tiên Sơn-Bắc Ninh

PHẦN 1:Tổng quan về các loại nước thải trong sx mía đường

1 Tổng quan về ngành sản xuất mía đường

Việt Nam là một quốc gia có truyền thống sản xuất đường mía từ lâu đời Cùng với sự phát triển của ngành đường trên thế giới, ngành công nghiệp sản xuất đường ở nước ta cũng phát triển mạnh

Ngành công nghiệp Mía đường Việt Nam thực sự bắt đầu hình thành tại miền Nam Việt Nam từ đầu thế kỷ thứ XX, tập trung nhiều ở miền Trung và miền Tây Nam Bộ Tính đến năm 2012, Việt Nam có khoảng 50 nhà máy đường với tổng công suất thiết kế 127.600 tấn mía/ngày (TMN), sản xuất được hơn 1,45 triệu tấn đường/năm

1 Tổng quan về ngành sản xuất mía đường

Việt Nam là một quốc gia có truyền thống sản xuất đường mía từ lâu đời Cùng với sự phát triển của ngành đường trên thế giới, ngành công nghiệp sản xuất đường ở nước ta cũng phát triển mạnh

Ngành công nghiệp Mía đường Việt Nam thực sự bắt đầu hình thành tại miền Nam Việt Nam từ đầu thế kỷ thứ XX, tập trung nhiều ở miền Trung và miền Tây Nam Bộ Tính đến năm 2012, Việt Nam có khoảng 50 nhà máy đường với tổng công suất thiết kế 127.600 tấn mía/ngày (TMN), sản xuất được hơn 1,45 triệu tấn đường/năm

Diễn biến về sản xuất và tiêu thụ đường trên thế giới và ở Việt Nam

 Trên thế giới:

 Ở Việt Nam :

Tình hình sản xuất và tiêu thụ đường ở Việt Nam trong những năm gần đây.

(ĐVT: triệu tấn).

PHẦN 1:Tổng quan về các loại nước thải trong sx mía đường

Hơi nước

Hơi nước

2.Quy trình sản xuất mía đường

Nguồn nước thải từ hoạt động sản xuất mía đường

Nước thải chủ yếu từ:

- Nước thải từ ép mía: nước dùng để ngâm ép đường trong mía và làm mát các ổ trục máy ép, thường có hàm lượng BOD cao và

có chứa dầu mỡ

 Nước thải rửa lọc, làm mát, rửa thiết bị và rửa sàn,…thường có BOD thấp, nhưng hàm lượng chất lơ lửng cao, nhiễm bẩn

một số hữu cơ bay hơi từ nước đường đun sôi,…

 Nước thải khu lò hơi: được xả định kỳ, chất rắn lơ lửng cao, giá trị BOD thấp, nước thải mang tính kiềm.

 Nước sinh hoạt của công nhân viên công ty và nước mưa chảy tràn,…

Phân loại nước thải nhà máy mía đường

 Nước thải loại 1 :

Là nước thải từ các cột ngưng tụ, tạo chân không của các thiết bị (bốc hơi,nấu đường…).

Đây là loại nước thải bị ô nhiễm nhẹ, thường có BOD thấp(20-25 mg/l), SS=30-35mg/l, COD=80-90mg/l, lưu lượng nước thải từ 0,97-1,2 m3/tấn.

 Nước thải loại 2:

Là nước thải từ các nguồn nước làm nguội máy, thiết bị trong dây chuyền sx của nhà máy

Theo nguồn nhiễm bẩn nước thải loại 2 gồm: nước làm nguội dầu(nhiễm bẩn dầu nhớt), nước làm nguội đường(nhiễm bẩn đường) do không tránh khỏi được rò rỉ, giá trị BOD dao động 200-400mg/l, lưu lượng < 0,25 m3/tấn.

 Nước thải loại 3:

Gồm tất cả các loại nước còn lại như nước rửa vệ sinh, nước xả đáy nồi hơi, nước rò rỉ đường ống…nước thải này có độ ô nhiễm cao, BOD=1200-1700mg/l, COD=thông thường khoảng 2200mg/l, pH<5,0, SS=780-900mg/l, ngoài ra còn có dầu mỡ,màu ,mùi.

Lưu lượng 0,99-1,3 m3/tấn

Bảng BOD5 trong xử lí nước thải ngành CN đường

Các loại nước thải Đường thô (mg/l) Đường tinh (mg/l)

Nguồn: Đồ án thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy mía đường của

SV Lê Trương Quỳnh Anh,GVHD Lê Ngọc Thư

Đặc trưng nước thải mía đường

 Nước thải ngành công nghiệp mía đường luôn chứa một lượng lớn các chất hữu cơ bao gồm các hợp chất của cacbon,nitơ,

photpho; các chất này dễ bị phân hủy bởi vi sinh vật và làm thối nguồn nước tiếp nhận

 Phần lớn chất rắn lơ lửng của ngành công nghiệp này 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 loại khí như H2S, CO2, CH4 Ngoài ra, trong nước thải còn chứa một lượng đường khá lớn gây ô nhiễm nguồn nước

Đặc trưng nước thải mía đường

 Một số loại vsv sử dụng các loại đường saccaroza, glucoza, fructoza…để phát triển sinh khối và thải ra CO2,H2O.

Bảng thông số ô nhiễm nước thải của

nhà máy đường

PHẦN 2.Các phương pháp xử lí nước thải

1 Phương pháp xử lý cơ học

1.1 Song chắn rác

Mục đích: Tách cặn, chất rắn, phân ra khỏi hỗn hợp chất thải bằng cách thu gom, phân riêng.

•Để tách bã mía ra khỏi nước thải

• Hiệu suất của quá trình phụ thuộc vào yếu tố:

 Đặc tính cơ học của song: kích thước mắt sàn, khoảng cách giữa các

thanh chắn…

 Tính chất của nước thải: Nồng độ chất rắn

1.2 Bể lắng

• Dùng để tách các chất lơ lửng có trọng lượng lớn hơn trọng lượng

riêng của nước

• Chất lơ lửng nặng hơn sẽ lắng xuống đáy, chất nhẹ hơn sẽ nổi lên

trên mặt nước hoặc tiếp tục theo dòng nước

1.3 Bể điều hòa

•Mục đích : Ổn định chế độ dòng chảy và chất lượng nước đầu vào

cho các công trình xử lí phía sau

• Dung tích bể được chọn theo thời gian điều hòa, nồng độ nước thải, yêu cầumức độ điều hòa nồng độ nước thải

•Trong bể phải có thiết bị khuấy trộn để đảm bảo hòa tan và san đều nồng độ các chất

2 Phương pháp xử lý hóa lý

2.1 Phương pháp keo tụ

• Keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các chất cao phân tử vào nước

• Chất keo tụ có thể là hợp chất tự nhiên và tổng hợp chất keo tự nhiên là tinh bột, ete, xenlulose, dextrin

2.2 Phương pháp tuyển nổi

•Phương pháp được sử dụng để tách các tạp chất phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng

• Quá trình được thực hiện bằng cách sục khí vào trong pha lỏng

Nước thải mía đường còn chứa nhiều chất hữu cơ, vô cơ dạng hạt có kích thước nhỏ khó tách ra bằng phương pháp cơ học

• Diễn ra quá trình oxy hóa các chất hữu cơ nhờ các loài vi khuẩn

tương tự quá trình làm sạch nguồn nước mặt.

Xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo:

Bể lọc sinh học: Là công trình nhân tạo, trong đó nước thải

được lọc qua vật liệu rắn có bao bọc một lớp màng vi sinh vật

Gồm:

 Bể lọc sinh học nhỏ giọt.

 Bể lọc sinh học cao tải

Bể aerotank : Nuôi cấy các vi sinh vật

trong bùn hoạt tính để oxy hóa các chất hữu cơ trong điều kiện nhân tạo.

3.2 Phương pháp xử lí kị khí

Sử dụng bể UASB

4 Phương pháp hóa học

Phương pháp trung hòa

•Đưa môi trường nước thải có dạng axit, kiềm về trung tính pH=6,5-7,5

•Phương pháp được thực hiện bằng cách: bổ sung thêm tác nhân hóa học, lọc qua lớp vật liệu…

III Một số hệ thống xử lí nước thải

1 Sử dụng bể kỵ khí UASB

Nước thải vào

PHẦN 3: CÔNG TY TNHH MK SUGAR VIỆT NAM

- Công ty TNHH MK Sugar Việt Nam đã được UBND tỉnh Bình Thuận cấp phép đầu tư xây dựng và hoạt động từ năm 2006

Kết quả phân tích nước thải đầu vào của công ty như sau :

( TEST ITEM)

Đơn vị tính ( UNIT)

Kết quả thử nghiệm ( TEST RESULT )

Tiêu chuẩn nước thải sau xử lý QCVN14:2008 /BTNMT

 So sánh phân tích mẫu nước thải trước xử lý của Công ty TNHH MK Sugar Việt Nam với QCVN 24:2009/BTNMT, cột A , cho thấy :+ pH thấp dưới mức cho phép

+ COD vượt tiêu chuẩn 63,9 lần

+ BOD vượt tiêu chuẩn 57.7 lần

+ Chất rắn lơ lửng vượt tiêu chuẩn 5.6 lần

+ Tổng N vượt tiêu chuẩn 0.5 lần

+ Coliform vượt tiêu chuẩn 2.5 lần

Nhận xét: Đặc tính nước thải sản xuất mía đường có hàm lượng chất rắn lơ lửng nhiều, nồng độ chất hữu cơ tương đối cao, ngoài ra còn chứa một lượng đường khá lớn, nên công nghệ xử lý sẽ được kết hợp xử lý sinh học kỵ khí + hiếu khí

Hệ thống xử lý nước thải của nhà máy có

2 phương án (1 & 2)

Nước thải

Hố thu gom Song chắn rác

Lựa chọn công nghệ xử lý hiếu khí :

Bể lọc sinh học

Lựa chọn công nghệ xử lý hiếu khí :

Bể lọc sinh học

Có nhiều ưu điểm hơn so với xử lý bằng bể aerotank

• Tiêu tốn ít năng lượng, tốn ít diện tích hơn

• Hiệu quả xử lý COD, BOD,SS cao hơn Aerotank

• Dễ vận hành và kiểm soát do chế độ thủy lực ổn định Do bề mặt riêng vật liệu đệm rất lớn nên sinh khối VSV lớn,khả năng chịu sốc của VSV cao hơn nhiều so với bể Aerotank

• Lượng bùn sinh ra ít nên không cần chế độ hoàn lưu bùn

Hiệu suất và các chỉ số sau khi qua các giai đoạn :

Giai đoạn COD(mg/l)

 Bể lọc sinh học và bể Aerotank đều có khả năng xử lý tương đương nhau, nhưng bể lọc sinh học tốn ít diện tích hơn, hiệu quả xử lý

cũng tốt hơn, nên đây là lựa chọn phù hợp cho các nhà máy có quy mô diện tích nhỏ và vừa

 Nước thải tại Công ty MK Sugar Việt Nam chủ yếu là nước thải trong quá trình sản xuất, nên hàm lượng chất hưu cơ và dinh dưỡng

cao,nên việc lựa chọn công nghệ xử lý kỵ khí phân hủy kỵ khí (UASB ) kết hợp với xử lý hiếu khí (bể lọc sinh học) là phương án tối ưu Đảm bảo nguồn nước thải sau khi xử lý đạt QCVN24-2009/BTNMT Cột A và được phép xả thải ra sông cái

 Công nghệ này cũng tương đối đơn giản về mặt xây dựng vận hành, phù hợp về kinh tế và có thể giúp doanh nghiệp dễ dàng nghiên

cứu phát triển , nâng cấp và mở rộng với quy mô hoạt động lớn hơn trong tương lai

PHẦN 4.Quy trình xử lý nước thải nhà máy sản xuất đường từ củ cải Sudzucker AG

( Cộng hòa Liên Bang Đức)

 Trong m i v thu ho ch,nhà máy s d ng 11.000 t n nguyên li u;l u l ỗ ụ ạ ử ụ ấ ệ ư ượ ng n ướ c th i xí nghi p chính v 110-160 m3/h ả ệ ụ

 Các mùa v khác là 50 m3/h ho c ít h n ụ ặ ơ .

Nước cần xử lý ở đây là nước rửa và nước thải trong quá trình sản xuất có các chỉ

Axit aceticAxit propionicAxit butiricAxit valericAxit lactic

Kho ng 20ảKho ng 50ảKho ng 50ảKho ng 250ả0,144002300890860_3300

Kho ng 20ảKho ng 40ảKho ng 40ảKho ng 2000ảKho ng 1ả200087061087085029,4

Một số đặc trưng của nước thải

Quá trình xử lý nước thải có sơ đồ tổng thể như sau

2.L ng cát có th dùng lo i b ki u ti p tuy n hay xoáy ắ ể ạ ể ể ế ế

3.Tuy n n i và k t bông v i ch t a i n ly amoni và vôi ể ổ ế ớ ấ đ đ ệ

6

 N u i u ki n di n tích m t b ng cho phép,t t c n ế đ ề ệ ệ ặ ằ ấ ả ướ c th i c a nhà ả ủ

máy đườ ng có th ể đư a vào h th ng h sinh h c:h ch a,h k khí,h ệ ố ồ ọ ồ ứ ồ ị ồ

hi u khí làm thoáng và h sinh h c b c ba ế ồ ọ ậ

 X lý s b ử ơ ộ:Lo i b t p ch t thô, i u ch nh pH v 6,5;gi b l ng 6h ạ ỏ ạ ấ đ ề ỉ ề ữ ể ắ

Ph n n ầ ướ c trên sau khi l ng có COD kho ng 3000-4000 mg/l;trong ắ ả

Xử lý kị khí nước thải lên men metan trong đó có bình chứa khí,phân phối khí

Nồi lên men kị khí dựa trên một số các thông số

T i COD c a nả ủ ước 11kg/m3.ngày

T l bùn h i l uỉ ệ ồ ư 50-100%

N i lên men ch u áp su tồ ị ấ 24-40 atmNhi t ệ độ lên men 37 độ C

Lượng khí s n sinh (80% CH4)ả 0,3 m3/kg COD

COD của nước thải còn 300 mg/l

BOD5 của nước thải còn khoảng 50mg/l

Nồng độ Canxi khoảng 400mg/l

Như vậy hiệu suất phân hủy COD khoảng 95%;và mỗi ngày tích tụ 9-10 tấn CaCO3 tổng số

Xử lý hiếu khí

 Sau quá trình x lý hi u khí COD còn l i 200mg/l và BOD5 còn kho ng 25mg/l. ử ế ạ ả

 Khí CO2 trong n i lên men k t h p v i Ca2+ t o thành CaCO3 ồ ế ợ ớ ạ

 Hàm l ượ ng khí metan c a biogas có th t ng lên t i 95% và thiosunfat b lo i b hoàn toàn. ủ ể ă ớ ị ạ ỏ

Mô hình công ngh x lý n ệ ử ướ c th i c a NM ả ủ đườ ng c c i này là m t thành công l n, nh h ủ ả ộ ớ đị ướ ng gi i quy t ả ế

v n ấ đề ướ n c th i và thu khí metan là vai trò chính trong vi c x lý n ả ệ ử ướ c th i ngành công nghi p này ả ệ

Phần 5: Mở rộng về hệ thống xử lý nước thải

KCN Tiên Sơn-Bắc Ninh

Nhà máy xử lí nước thải cho 1 số công ty như: Vinasoy, Acecook

Một số chỉ số của nhà máy:

Đầu ra nước thải theo Tiêu chuẩn xả thải: Quy chuẩn QCVN 24:2009/BTNMT cột A

Công suất xử lý cả nhà máy 4000 m3/ ngày đêm

Chỉ số COD đầu vào Không ổn định, khoảng 1000mg/l

Chỉ số TSS đầu vào Khoảng 200-300 mg/l

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Bài giảng Kỹ thuật xử lý chất thải trong công nghệ thực phẩm;TS.Lê Thanh Hà

2. Công nghệ xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học – PGS.TS Lương Đức Phẩm