tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế biến sữa nutifood công suất 400m3 ngày đêm

Đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà máy chế biến sữa Nutifood công suất 400 m 3 /ngày.đêm” được em chọn thực hiện, đầu tiên là để hoàn thành đồ án tốt nghiệp của

iv

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1

1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 1

1.3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1

1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2

1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY SỮA NUTIFOOD 3

1.1 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG 3

1.2 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN 3

1.2.1 Lịch sử thương hiệu: 3

1.2.2 Những thành tích nổi bật 7

1.3 CÁC SẢN PHẨM CỦA CÔNG TY 7

1.4 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SẢN PHẨM VÀ PHÁT THẢI: 8

1.4.1 Quy trình công nghệ và phát thải: 8

1.4.2 Thuyết minh quy trình 9

1.5 CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG TẠI CÔNG TY 11

1.5.1 Hiện trạng môi trường 11

1.5.2 Công tác bảo vệ, quản lý vấn đề vệ sinh tại công ty 11

1.5.3 Tác động môi trường: 13

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT CÁC PHƯƠNG PHÁP CƠ BẢN XỬ LÝ NƯỚC THẢI 16

2.1GIỚI THIỆU CHUNG NƯỚC THẢI NGÀNH CHẾ BIẾN SỮA 16

2.1.1 Nguồn gốc phát sinh nước thải 16

2.1.2 Thành phần, tính chất của nước thải ngành chế biến sữa 16

2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NGÀNH CHẾ BIẾN SỮA 2.2.1 Phương pháp cơ học 17

a.Song chắn rác 18

b.Thiết bị nghiền rác 18

c.Bể lắng cát 19

d.Bể điều hòa 19

e.Bể lắng 20

v

2.2.2 Phương pháp xử lý hóa lý 23

a.Bể keo tụ, tạo bông 23

b.Bể tuyển nổi 24

2.2.3 Phương pháp hóa học 25

2.2.4 Phương pháp sinh học 26

a.Xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên 26

b.Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo 28

2.2.5 Phương pháp khử trùng 35

a.Clo hóa sơ bộ 35

b.Khử trùng nước bằng Clo và các hợp chất của nó 35

2.2.6 Phương pháp xử lý cặn 36

2.3 HIỆU SUẤT XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP 37

2.4 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH CHẾ BIẾN SỮA 38

CHƯƠNG 3 ĐỀ XUẤT, PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ40 3.1 THÀNH PHẦN NƯỚC THẢI 40

3.2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 41

3.2.1 Phương án 1 42

3.2.2 Phương án 2 47

3.2.3 So sánh và lựa chọn phương án 51

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 52

4.1 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 52

4.1.1 Tính toán các lưu lượng thiết kế: 52

4.1.2 Giỏ chắn rác 52

4.1.3 Hố thu gom 53

4.1.4 Bể điều hòa 55

4.1.5 Bể tuyển nổi khí hòa tan: 59

4.1.6 Bể kỵ khí UASB 65

4.1.7 Bể aerotank: 76

4.1.8 Bể lắng đứng đợt 2: 88

4.1.9 Bể khử trùng: 92

vi

4.1.12 Máy ép bùn băng tải: 99

4.2 BỐ TRÍ ĐƯỜNG ỐNG CÔNG NGHỆ: 101

4.3 BỐ TRÍ MẶT BẰNG: 101

CHƯƠNG 5 TÍNH KINH TẾ 102

5.1 CHI PHÍ ĐẦU TƯ: 102

5.1.1 Dự toán chi phí xây dựng……… 102

5.1.2 Dự toán chi phí phần thiết bị 104

5.2 CHI PHÍ XỬ LÝ……… 107

5.2.1 Chi phí xây dựng……… 107

5.2.2 Chi phí vận hành 108

5.2.3Chi phí xử lý 1m3 nước thải 110

CHƯƠNG 6 QUẢN LÝ – VẬN HÀNH – SỰ CỐ VÀ CÁC BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 111

6.1 GIAI ĐOẠN ĐƯA CÔNG TRÌNH VÀO HOẠT ĐỘNG 111

6.2 CÔNG TÁC KIỂM TRA, ĐO ĐẠC HẰNG NGÀY 113

6.3 MỘT SỐ SỰ CỐ VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 115

6.4 TỔ CHỨC QUẢN LÝ, KỸ THUẬT AN TOÀN VÀ BẢO TRÌ 116

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 118

TÀI LIỆU THAM KHẢO 121

vii

Bảng 2 1 Hiệu suất xử lý của các phương pháp xử lý nước thải khác nhau .37

Bảng 3 1 Đặc trưng nước thải Nhà sữa Nutifood 47

Bảng 3 2 Bảng hiệu suất xử lý của từng công trình đơn vị phương án 1 45

Bảng 3 3 Hiệu suất xử lý của các công trình đơn vị phương án 2 50

Bảng 3 4 So sánh hai phương án xử lý 51

Bảng 4 1 Thông số thiết kế hầm tiếp nhận 54

Bảng 4 2 Các dạng khuấy trộn ở bể điều hòa 56

Bảng 4 3 Thông số thiết kế bể điều hòa 59

Bảng 4 4 Các thông số tính toán 60

Bảng 4 5 Độ hòa tan của khí 61

Bảng 4 6 Thông số thiết kế bể tuyển nổi 64

Bảng 4 7 Thông số thiết kế bể UASB 75

Bảng 4 8 Thông số thiết kế bể aerotank 87

Bảng 4 9 Thông số thiết kế bể lắng 2 92

Bảng 4 10 Thông số thiết kể bể khử trùng 94

Bảng 4 11 Thông số thiết kể bể chứa bùn 96

Bảng 4 12 Thông số thiết kế bể nén bùn 99

Bảng 4 13 Catalogue của thiết bị máy ép lọc băng tải 100

Bảng 5 1: Dự toán chi phí xây dựng 102

Bảng 5 2: Dự toán chi phí phần thiết bị 104

Bảng 5 3 Chi phí điện năngcho các thiết bị 108

viii

Hình 2 1: Song chắn rác 18

Hình 2 2: Bể điều hòa 20

Hình 2 3: Bể lắng đứng 21

Hình 2 4: Bể lắng ngang 21

Hình 2 5: Bể lắng ly tâm 22

Hình 2 6: Bể tách dầu mỡ 23

Hình 2 7: Bể keo tụ tạo bông 24

Hình 2 8: Bể tuyển nổi 25

Hình 2 9: Bể Aerotank 30

Hình 2 10: Mương Oxy hóa 31

Hình 2 11: Công nghệ SBR 31

Hình 2 12: Bể lọc sinh học nhỏ giọt 33

Hình 2 13: Bể lọc sinh học tiếp xúc tay quay 33

Hình 2 14: Công nghệ xử lý nước thải Nhà máy chế biến sữa TH True Milk Nghệ An 38

Hình 2 15 Công nghệ xử lý nước thải Nhà máy chế biến sữa Vinamilk Thủ Đức 39

Hình 3 1 Sơ đồ công nghệ 1 42

Hình 3 2 Sơ đồ công nghệ 2 47

Hình 4 1: Sơ đồ cấu tạo bể UASB 66

Hình 4 2 Tấm hướng dòng trong UASB 69

Hình 4 3: Sơ đồ làm việc của hệ thống bể Aerotank 78

HVNCLC Hàng Việt Nam chất lượng

cao

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

MỞ ĐẦU

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Trong nhiều năm qua nhu cầu sử dụng sữa và các sản phẩm từ sữa ngày càng tăng, ngành công nghiệp chế biến sữa từ đó mà cũng ngày càng phát triển

Tuy nhiên, bên cạnh những sản phẩm dinh dưỡng cần thiết cho cuộc sống con người, công nghiệp chế biến sữa cũng tạo ra nhiều chất thải làm ô nhiễm môi trường tự nhiên Nhiều nhà máy chưa chú trọng đầu tư hệ thống xử lý nước thải của mình, đã gây ra ô nhiễm môi trường trầm trọng cho những khu vực xung quanh Việc thúc đẩy đầu tư, lựa chọn và áp dụng những kỹ thuật xử lý nước thải phù hợp nhằm thường xuyên hạn chế và loại trừ các tác động xấu đến môi trường xung quanh, thật cần thiết Nutifood là một trong những công ty sản xuất sữa hàng đầu của nước ta Để giữ vững và củng cố hình ảnh của Công ty trên thị trường trong xu thế hiện nay, việc đầu

tư một hệ thống xử lý nước thải là một yêu cầu cấp thiết nhằm góp phần bảo vệ môi trường xung quanh và nâng cao hình ảnh thân thiện với môi trường cho sản phẩm của Công ty

Đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà máy chế biến sữa Nutifood công suất 400 m 3 /ngày.đêm” được em chọn thực hiện, đầu tiên là để hoàn

thành đồ án tốt nghiệp của mình, sau là để thử nghiệm tính toán thiết kế một hệ thống

xử lý nước thải phù hợp với điều kiện sản xuất và những tồn tại về xử lý nguồn thải ra

từ Công ty trong bối cảnh hiện nay

1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

• Thu thập tài liệu, giới thiệu Công ty sữa Nutifood

• Tìm hiểu thành phần, tính chất và đặc trưng của nước thải ngành chế biến sữa và các phương pháp xử lý nước thải ngành chế biến sữa, tìm hiểu một số công nghệ

xử lý nước thải điển hình của ngành nước thải chế biến sữa hiện nay

• Thu thập một số thông tin về tình hình sản xuất, công nghệ sản xuất của Nhà máy chế biến sữa Nutifood

• Nghiên cứu lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp cho Nhà máy chế biến sữa Nutifood

• Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải đã đề xuất cho Nhà máy chế biến sữa Nutifood, công suất 400m3/ngày.đêm

• Dự trù kinh phí thực hiện cho việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải Nhà máy

chế biến sữa Nutifood

• Thực hiện các bản vẽ kỹ thuật cho các công trình đơn vị trong hệ thống

• Hướng dẫn vận hành và đưa ra một số biện pháp khắc phục sự cố cho hệ thống

xử lý

1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

• Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu về công nghệ sản xuất, thành phần và tính chất nước thải và một số công nghệ đang được áp dụng hiện nay

• Tổng hợp và nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến nước thải Nhà máy chế biến sữa Nutifood

• Phương pháp so sánh: So sánh ưu khuyết điểm của các công nghệ xử lý để đưa ra giải pháp xử lý có hiệu quả hơn

• Phương pháp trao đổi ý kiến: Trong quá trình thực hiện đề tài đã tham khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn và các anh chị trong ngành về các vấn đề có liên quan

• Phương pháp tính toán: Sử dụng các công thức để tính toán các công trình đơn vị của hệ thống xử lý nước thải, chi phí xây dựng và vận hành hệ thống theo quy định hiện hành

• Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm Autocad để vẽ các công trình xử lý nước

thải đã tính toán

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY SỮA NUTIFOOD

1.1 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG [11]

1.2 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN

1.2.1 Lịch sử thương hiệu: [11]

Năm 1989: Trạm Nghiên Cứu Dược Liệu chuyển thành Trung Tâm Dinh Dưỡng

TP.HCM, Tổ hợp Đồng Tâm trở thành Cơ sở Thực phẩm Đồng Tâm, nơi ứng dụng các đề tài nghiên cứu của các chuyên gia dinh dưỡng để sản xuất các sản phẩm phòng chống suy dinh dưỡng trẻ em và nuôi ăn bệnh nhân năng trong bệnh viện Sản phẩm tiêu biểu trong thời kỳ này là Enalaz – thực phẩm nuôi ăn qua ống thông dạ dầy đầu tiên tại Việt Nam, góp phần hỗ trợ điều trị bệnh nhân nặng tại bệnh viện khắp cả nước với giá thành chỉ bằng 1/10 sản phẩm ngoại nhập

29-03-2000: Xuất phát từ thành công của các nghiên cứu và ứng dụng lâm sàng

của Trung tâm Dinh dưỡng Tp HCM, Công ty Cổ phần Thực phẩm Dinh dưỡng Đồng Tâm (tên ban đầu của NutiFood) đã được thành lập

Tên đầy đủ CÔNG TY CỔ PHẦN THỰC PHẨM DINH DƯỠNG

Trụ sở công ty 281-283 Hoàng Diệu, P.6, Q.4, TP HCM

Điện thoại, Fax (08)38.267.999 - Fax: (08)39.435.949

Website, Email Website: www.nutifood.com.vn

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

Năm 2001: Sản phẩm của Công ty CP Thực phẩm Dinh Dưỡng Đồng Tâm đã

được người tiêu dùng VN bình chọn vào Top 5 Hàng VN chất lượng cao và liên tục các năm về sau

Năm 2002, cuộc đi bộ từ thiện đầu tiên tại VN "Vì phụ nữ nghèo và bệnh tật" tổ

chức thành công tại TP HCM với hơn 4.000 người tham dự đã đạt kỷ lục VN

Năm 2003, cuộc đi bộ từ thiện “Đồng hành chống hiểm họa tiểu đường” trong

khuôn khổ cao trào truyền thông “Đồng lòng chống hiểm họa tiểu đường” của Sở Y tế

TP Hồ Chí Minh, góp Quỹ từ thiện “Hỗ trợ dinh dưỡng bệnh nhân nghèo” huy động thành công hơn 20.000 quần chúng tham gia

Đêm giao thừa năm 2004, kết hợp cùng TW Hội Thanh niên VN, hơn 7.000 bánh

tét Tết đã được các văn nghệ sĩ, người nổi tiếng tổ chức thi gói và tặng quà tận tay người lao động nghèo trên đường phố, các mái ấm tình thương của người khuyết tật

Năm 2005, cầu truyền hình trực tiếp "Vì tương lai Việt" cùng lúc tại 3 thành phố

lớn: Hà Nội, TP HCM, Đà Nẵng, đánh dấu sự phát triển mạnh mẽ của NutiFood với các hoạt động vươn ra cộng đồng vì thế hệ trẻ em Việt Nam, qua đó huy động hơn 3,1

tỷ đồng đóng góp vào Quỹ bảo trợ trẻ em nghèo VN

Công ty NutiFood tham gia sáng lập và điều hành Quỹ “Hỗ trợ dinh dưỡng bệnh nhân nghèo Tp HCM”, qua đó cung cấp thực phẩm dinh dưỡng miễn phí đến hơn 10.000 bệnh nhân nghèo thương tâm tại các bệnh viện trên toàn quốc

Trong những năm gần đây, NutiFood luôn là nhà tài trợ chính cho nhiều hoạt động

xã hội, các cao trào truyền thông, các Hội nghị chuyên đề về sức khỏe của Ngành Y tế Việt Nam và TP Hồ Chí Minh như: “chương trình uống Vitamin A toàn Thành Phố HCM; ”Ngày uống sữa Thế giới”; ”Ngày hội trẻ thơ”; ”Ngày hội dinh dưỡng và vận động hợp lý phòng chống đái tháo đường”; “Nhịp cầu Y tế”;“Câu lạc bộ bệnh nhân tiểu đường”; “Hỗ trợ hoạt động truyền thông sức khỏe cho công nhân trong các khu chế xuất”,… tạo nên một hình ảnh chuyên gia dinh dưỡng thân thiện với các hoạt động cộng đồng thiết thực

NutiFood cũng là một thành viên tích cực trong cuộc vận động “Người Việt Nam

ưu tiên dùng hàng Việt Nam”, tham gia tích cực các đợt “Bán hàng về nông thôn”,

tham gia “Chương trình bình ổn thị trường”

Để có được các sản phẩm chất lượng cao tương đương hàng ngoại nhập, NutiFood

đã đầu tư xây dựng nhà máy sản xuất tại khu CN Mỹ Phước, Bình Dương, với hệ thống dây chuyền thiết bị hiện đại theo công nghệ Đức, Thụy Điển bảo đảm chất lượng sản phẩm, môi trường an toàn vệ sinh thực phẩm Các nguồn nước, khí, nhiệt độ môi trường, chất thải,v.v… đều được kiểm soát chặt chẽ và lưu lại hồ sơ để quản lý.…,

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

quy trình sản xuất khép kín từ chọn lọc kiểm tra nguyên liệu đầu vào cho đến khi vận chuyển đến nhà phân phối sản phẩm, với hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn GMP, HCCP, ISO 22.000 và dưới sự giám sát chất lượng của tổ chức ABS-QE Hoa

Kỳ Chính vì vậy, NutiFood luôn “đứng ngoài cuộc” các khủng hoảng về chất lượng sữa xảy ra trong những năm qua như “sữa nhiễm melamin”, “sữa nhiễm khuẩn Clostridium Botulinum” mà nhiều doanh nghiệp kể cả công ty đa quốc gia phải điêu đứng

Năm 2006, Nhà Máy NutiFood Bình Dương mở rộng (sữa bột + sữa nước) được

chứng nhận đạt tiêu chuẩn GMP thực phẩm, tiêu chuẩn HACCP và liên tục các năm về sau

Năm 2008, NutiFood đã rở thành Công ty Cổ phần đại chúng và IPO thành công

trên thị trường chứng khoán

Năm 2010, ký kết hợp tác với Tổ chức ABS-QE Hoa Kỳ nhằm xây dựng và giám

sát Hệ thống Quản lý Chất lượng và gia hạn liên tục cho đến nay

Tham gia Chương trình Bình ổn Thị trường của TP HCM – Chương trình Hàng Việt

về nông thôn

Năm 2011, tổ chức nhiều sự kiện lớn về sức khỏe cộng đồng thể hiện vai trò

“Chuyên Gia Dinh Dưỡng” như Ngày Hội Sức Khỏe Tuổi Thơ” tại Công viên Lê Văn Tám TP.HCM thu hút hơn 35.000 lượt trẻ em – Ngày Hội “Dinh dưỡng hợp lý và vận động trong phòng ngừa đái tháo đường” thu hút truyền thông và hơn 2.000 lượt người tham gia

Năm 2012, đổi tên Công ty CP Thực phẩm dinh dưỡng Đồng Tâm thành Công ty

CP Thực phẩm Dinh dưỡng NutiFood và thay đổi hệ thống nhận diện thương hiệu, bao

bì sản phẩm

Được UBND TP.HCM xét chọn là Doanh Nhân Saigon Tiêu Biểu và đón nhận Bằng khen, Kỷ niệm chương từ UNESCO vì những đóng góp cho sức khỏe Thiếu niên – Nhi đồng

Năm 2013, đưa nhà máy thứ 2 của NutiFood tại Khu CN Phố Nối - Hưng Yên đi

vào hoạt động

Ký kết hợp đồng tài trợ dinh dưỡng toàn diện cho Học Viện Hoàng Anh Gia Lai- Arsenal – JMG, tài trợ dinh dưỡng cho đội bóng U 19 Việt Nam thi đấu quốc tế Lần đầu tiên có chuyên gia dinh dưỡng NutiFood và đầu bếp đồng hành cùng các cầu thủ U

19 Việt Nam đi thi đấu quốc tế cho đến hết năm 2014, tạo sự quan tâm của dư luận

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

Năm 2014, tổ chức giải U19 quốc tế - Cup NutiFood lần 1 tại TP HCM gồm U19

Nhật Bản – U19 AS Roma, U19 Tottenham Hotspur và U19 VN, gây một cơn sốt bóng đá chưa từng thấy của người hâm mộ cả nước

Tài trợ chính Giải U19 Đông Nam Á mở rộng - Cup NutiFood lần 2 tại Hà Nội, gây một hiệu ứng tốt khi U 19 Việt Nam thi đấu hay, đẹp, mang lại một không khí cuồng nhiệt cho người hâm mộ cả nước

Ký kết với Tập Đoàn Hoàng Anh Gia Lai trong Dự án Chăn Nuôi 120.000 bò sữa Khởi công xây dựng Nhà máy NutiFood Cao Nguyên tại Khu CN Trà Đa TP Pleiku

có công suất chế biến 500 triệu lít sữa/năm

Năm 2015, khởi công xây dựng Nhà Máy NutiFood Việt Nam tại Cụm Công

Nghiệp Kiện Khê, Hà Nam với công suất chế biến 200 triệu lít sữa tươi và 31.000 tấn sữa bột, là Nhà Máy có quy mô lớn nhất Miền Bắc

Ký kết hợp đồng thành lập Học viện bóng đá Nutifood - Hoàng Anh Gia Lai - Arsenal JMG, bắt đầu tuyển sinh khóa 1 từ tháng 6/2015 tại các tỉnh thành cả nước

29-6-2015: Công bố kết quả nghiên cứu thị trường của Tổ chức Nielson: GrowPLUS+ của NutiFood là sản phẩm bán chạy số 1 tại Việt Nam trong phân khúc sữa dành cho

trẻ suy dinh dưỡng thấp còi

Với slogan “Giải pháp dinh dưỡng của chuyên gia”, được coi là kim chỉ nam

cho định hướng hoạt động của mình, NutiFood đầu tư mạnh mẽ vào nghiên cứu phát triển sản phẩm dinh dưỡng chuyên biệt Với sự hợp tác của các chuyên gia dinh dưỡng trong và ngoài nước, NutiFood là công ty đầu tiên trong nước đưa ra thị trường các loại sữa đặc trị dành cho người bệnh có thể nuôi ăn qua ống thông dạ dày với giá chỉ hơn phân nửa so với sản phẩm nhập ngoại; sản phẩm đặc trị cho người bệnh tiểu đường, cho trẻ biếng ăn, cho người béo phì; các dòng sản phẩm theo vòng đời từ trẻ sơ sinh, đến các lứa tuổi cần phát triển trí não, phát triển chiều cao, cho bà mẹ mang thai

và cho con bú, cho đến người già cần bổ sung canxi…Gần đây, nghiên cứu thành công Grow PLUS + là sản phẩm duy nhất trên thị trường dành cho trẻ suy dinh dưỡng thấp còi, được người tiêu dùng nhiệt tình ủng hộ

Trong các chương trình quảng bá trên truyền hình gần đây, mẫu quảng cáo của NutiFood tạo ra nhiều cảm xúc sâu lắng do đề cập dịu dàng về tình mẫu tử trong câu chuyện kể về vị bác sĩ dinh dưỡng là sáng lập viên của NutiFood Bằng hình ảnh chiếc máy xay sinh tố giúp cứu sống hàng ngàn bệnh nhi trong giai đoạn đất nước khó khăn,

NutiFood đã thuyết phục người tiêu dùng đồng cảm với một công ty “được xây dựng bằng tình thương vô tận cho các em nhỏ” và có niềm tin vào đội ngũ chuyên gia dinh

dưỡng của công ty dù 100% là Việt Nam, với một thông điệp hết sức nhân văn tới

1.2.2 Những thành tích nổi bật [11]

• Sự nỗ lực vì cộng đồng, sự đổi mới, đa dạng về san phẩm, và đặc biệt la sự đảm bảo về chất lượng đã liên tục mang lại cho Nutifood những thành tích, những giải thưởng nổi bật:

• Top 100 thương hiệu Sao Vàng Đất Việt do các cơ quan ban ngành, đoàn thể

TW & Hội Doanh Nghiệp trẻ VN kết hợp với công ty Kiểm toán Quốc tế tổ chức bình chọn, xét tuyển

• Bằng khen của Bộ y tế về thành tích & những đóng góp cho ngành dinh dưỡng

• Bằng khen của Bộ trưởng, Chủ nhiệm UB chăm sóc & bảo vệ bà mẹ, trẻ em

VN về thành tích & những đóng góp cho công tác chăm sóc bà mẹ & trẻ em

• Bằng khen của Liên đoàn Lao động các cấp TW & TP HCM & quận Tân bình nhiều năm liền vể thành tích chăm sóc người lao động

• Giải thường “Thương hiệu mạnh VN” do Thời báo KTVN và Bộ Thương mại

• Nhóm bột dinh dưỡng dành cho trẻ ăn dặm

• Nhóm sữa bột dinh dưỡng

• Nhóm sản phẩm dinh dưỡng cao năng lượng

• Nhóm sản phẩm dinh dưỡng hỗ trợ điều trị

• Nhóm sản phẩm sữa uống tiệt trùng (UHT)

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

Sữa bột, đường, vitamin, phụ gia

Chuẩn bị nguyên liệu

Trữ lạnhLàm lạnhPhối hươngPhối trộn

Hoàn thiện

Nước thải, Ồn, Mùi

Nước thải, Ồn, Mùi

Nước thải, ồn, CTR

Nước thải

1.4 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SẢN PHẨM VÀ PHÁT THẢI:

1.4.1 Quy trình công nghệ và phát thải: [11]

Hình 1 1 Quy trình công nghệ sản xuất

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

1.4.2 Thuyết minh quy trình[11]

a) Chuẩn bị nguyên liệu

Mục đích: chuẩn bị, hòa tan hoàn toàn các nguyên liệu để quá trình phối trộn được thực hiện dễ dàng

Phương pháp thực hiện:

❖ Cân vi lượng và nguyên liệu lẻ (Vitamin, hương liệu, màu, đường, bột sữa, chất

ổn định)

❖ Cân nguyên liệu chẵn

❖ Kiểm tra tình trạng thiết bị trước khi sản xuất:

❖ Hâm AMF: AMF được nhập về, chứa trong thùng kín, bị đông ở nhiệt độ thường nên trước khi phối trộn, các thùng AMF được đưa vào buồng hâm gia nhiệt cho AMF chảy ra, dễ dàng hút được AMF ra khỏi phuy vào bồn phối trộn

❖ Chuẩn bị dung dịch màu

c) Phối hương

Mục đích: Tạo hương thơm đặc trưng cho từng sản phẩm, làm tăng giá trị cảm quan

và đa dạng hóa sản phẩm như ca cao, hương vani, hương dâu

• Ức chế phát triển của vi sinh vật

• Tiêu diệt một phần vi sinh vật không chịu được nhiệt độ thấp

Mục đích: Hoàn thiện và chuẩn bị cho quá trình tiệt trùng

• Cải thiện sản phẩm, làm cho sữa được đồng nhất

• Làm hiện tượng lắng, tách lớp, tách béo, tăng độ ổn định trong thời gian bảo quản

• Tăng hiệu quả truyền nhiệt cho quá trình nâng nhiệt và tiệt trùng

• Các sản phẩm sữa sau khi đồng hóa được cơ thể hấp thu dễ dàng

g) Tiệt trùng UHT

Mục đích: Quá trình tiệt trùng nhằm tiêu diệt toàn bộ các hệ vi sinh vật có mặt trong sữa, đồng thời góp phần loại bỏ những hợp chất gây mùi khó chịu còn sót lại trong sữa Nhờ vậy thời gian bảo quản sản phẩm được kéo dài, chất lượng của sản phẩm

Mục đích: Bảo quản và hoàn thiện

• Bảo quản sản phẩm sữa

• Phân chia sản phẩm tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình vận chuyển và phân phối sản phẩm

• Làm giảm tối thiểu lượng oxy hòa tan, giảm sự nhiễm khuẩn từ môi trường vào

• Làm tăng giá trị cảm quan, tạo vẻ mỹ quan cho sản phẩm

j) Hoàn thiện

• In hạn sữ dụng: Hộp sữa sau khi rót ghép mí được chạy qua dây chuyền đóng gói đến thiết bị in HSD Thiết bị in phun ngày sản xuất và HSD lên phần đầu hộp sữa tránh lỗ cắm ống hút

• Dán ống hút: Ống hút được tiệt trùng và đóng kín trong màng nhựa mỏng, trong

và kín trước khi được dán vào hộp, 1 ống hút cho mỗi hộp

• Đóng màng co: mục đích tạo điều kiện thuận lợi qua trình vận chuyển và phân phối Các hộp được tạo thành lốc 4 hộp Màng co là màng PVC trong suốt

• Vô thùng: Công nhân nhân đứng cuối dây chuyền xếp từng lốc sữa vào thùng rồi xếp thùng lên pallet, vận chuyển đến kho lưu trữ

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

1.5 CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG TẠI CÔNG TY

1.5.1 Hiện trạng môi trường

• Công ty được xây dựng nơi cao ráo, thông thoáng, dễ thoát nước, xa khu dân cư

và các công trình công cộng khác Có đường ô tô ra vào rộng rãi, xung quanh khuôn viên trồng nhiều cây xanh

• Công ty có sàn nhà bằng phằng, lát gạch, xung quanh có cửa mở ra phía ngoài, cửa ra vào không khóa, có đủ lối thoát hiểm và ánh sáng tự nhiên Đối với ngành sữa cần đảm bảo vệ sinh nghiêm ngặt nên xung quanh các cửa sổ có lắp khung lưới chắn bụi

• Tường nhà chắc chắn, lắp trần chống nóng, nhà hai mái thông thoáng Mái lợp bằng vật liệu cách nhiệt, những nơi ồn ào được xây dựng cách xa với khu vực khác

• Có đủ nước sinh hoạt, các công trình vệ sinh, phòng thay đồ, thiết bị bảo hộ lao động, có hệ thống ngắt điện tự động trong tòan bộ công ty

• Có hệ thống thoát nước, mặt bằng luôn khô ráo

• Khu bồn phối trộn, bồn buffer, bồn vô trùng và UHT: khi phát hiện có sữa rơi vãi công nhân vận hành sẽ dùng vòi nước rửa sạch ngay Sau mỗi ca công nhân vận hành làm sạch khu vực này, rửa sạch rãnh thoát nước

• Khu CIP: khi có phát hiện trào bọt công nhân dùng nước làm sạch ngay

Vệ sinh tuần:

• Vào ngày cuối tuần tổng vệ sinh toàn xưởng bằng Topax66 nồng độ 2%

• Rửa sạch rãnh thoát nước, nhặt bỏ các loại rác trong rãnh thoát nước

• Rửa sạch bồn rửa tay tại lối đi vào khu chế biến tại khu bồn

• Khu chế biến

• Cửa tự động đóng mở, tường phòng hương liệu khô, không có bụi

• Dụng cụ sử dụng để cân, múc phân mẻ không có bụi, khô ráo trước khi sử dụng

• Nhiệt độ, độ ẩm phòng hương liệu đảm bảo

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

• Tình trạng nguyên liệu: các nguyên liệu sử dụng dở dang phải được bao gói kín

và có dấu hiệu nhận biết

• Các dụng cụ đo đều phải có kí hiệu chuẩn (đúng hạn định)

• Phòng thay đồ: quần áo BHLĐ treo đúng vị trí so với bảng treo qui định

• Bình xịt cồn, nước rửa tay, giấy lau tay có đầy đủ

• Lối vào khu chế biến khô, sạch

• Tường, nền khu bồn Recombine, Buffer, thiết bị UHT, bồn Alsafe phải khô, thoáng

• Rãnh thoát nước không đọng nước và không có rác ở họng thoát

• Các nắp bồn Recombine, Almix, phải kín (trừ khi lấy mẫu kiểm tra hoặc vệ sinh), mục đích là tránh côn trùng hay bụi bẩn

• Hệ thống đường ống phải kín (trừ khi lấy mẫu hoặc kiểm tra vệ sinh)

• Tường nền khu Alcip không động nước, không bụi

• Các dụng cụ trong khu chế biến không bụi bẩn, khô sạch

• Rác trong quá trình sản xuất được thu gom và định kì chuyển ra khu vực sản xuất

• Khu đóng gói sữa nước

• Bình xịt cồn, nước rửa tay, giấy lau tay có đầy đủ

• Lối vào phòng đóng gói khô, sạch

• Phòng thay đồ: quần áo BHLĐ treo đúng vị trí so với bảng qui định

• Dép đi trong phòng rót khô, không bụi bẩn (dép trắng, sạch)

• Cửa đi vào các phòng tự động đóng mở

• Tường, nền phòng để giấy khô, không bụi

• Nhiệt độ, độ ẩm phòng để giấy phải đảm bảo: t0 ≤280C, W ≤ 60%

• Có nhiệt kế, ẩm kế sẵn sàng treo ở đúng nơi vị trí (cho kết quả chính xác)

• Cửa kiếng được sáng (lau chùi)

• Tường khô, không bụi

• Rãnh thoát nước trong phòng rót không đọng nước và không có rác trong họng thoát

• Các dụng cụ sử dụng trong phòng rót phải được vệ sinh trước và sau khi sử dụng

• Rác trong quá trình sản xuất được thu gom

• Phòng để hóa chất ngăn nắp (mỗi hóa chất có ngăn, đặt đúng qui định)

b Vệ sinh hệ thống thiết bị:

Chương trình CIP (clean – in- place) là quá trình rửa sạch hệ thống đường ống thiết

bị bằng nước hóa chất mà không cần phải tháo lắp thiết bị

+ Rửa sạch bằng HNO3 được tuần hoàn trong hệ thống nhằm loại bỏ các chất cặn

có nguồn gốc từ các chất khoáng, chất béo, nồng độ 1-1.5%, nhiệt độ 700C + Rửa sạch bằng NaOH: NaOH được tuần hoàn trong hệ thống nhằm loại bỏ các chất bẩn có nguồn gốc từ protein (đạm), nồng độ 1,5-2,0%, nhiệt độ 800C

+ Rửa sạch NaOH bằng nước: Loại bỏ hoàn toàn NaOH trong thiết bị

+ Làm sạch cuối cùng bằng hơi

1.5.3 Tác động môi trường:

a Phát thải vào nước:

Nước thải từ nhà máy sữa chứa chất hữu cơ và cặn bã của các chất tẩy rửa với nồng độ và thành phần dao động tùy thuộc vào quy mô nhà máy và trọng tâm nhà máy Ở những nơi sản xuất nhiều sản phẩm khác nhau, việc chuyển từ sản xuất một sản phẩm này sang một sản phẩm khác cũng có ý nghĩa là nguy cơ về lượng các chất tiêu thụ oxy và nước thải lớn hơn ở những nơi chỉ sản xuất ít chủng loại sản phẩm Tinh chế bằng tách chiết cũng làm tăng lượng cặn ở thiết bị tách Các thiết bị tách thường tự làm sạch và không gây ra cặn rắn Cặn này được trôi khỏi thiết bị tách vào

hệ thống nước thải vào những chu kỳ hoạt động nhất định và vào lúc xả nước trước khi rửa Loại cặn nhỏ này chứa 95% nước và tỷ lệ tiêu thụ oxy hóa sinh dự tính là 30kg BOD5/m3 Cứ 1m3 sữa tọa ra khoảng 1.3l cặn

Việc sản xuất các chất béo thực phẩm có thể làm tăng hàm lượng chất béo trong nước thải Lượng nước thừa bỏ đi và cặn phomat được đổ vào nước thải là kết quả của khâu sản xuất phomat

Nước thải từ các nhà máy sữa phù hợp với các nhà máy xử lý nước thải địa phương Tuy nhiên, nếu lượng nước thải này quá lớn có thể gây vấn đề quá tải, ảnh hưởng của vấn đề này đối với việc xử lý nước thải là sự hình thành một số lượng lớn các vi khuẩn Các cặn sẽ khó lắng Trong vòng 24h, lưu lượng dòng chảy và lượng chất gây ô nhiễm dao động rất nhiều, pH nước thải cũng dao động nhiều như một hậu quả của việc thải ra các dung dịch tẩy tửa acid hoặc kiềm trong các giai đoạn khác nhau của chu kì sản xuất

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

Các nhà máy có thiết bị hiện đại tạo ra lượng nước thải nhất định Các nhà máy sản xuất phomat, chất béo thực phẩm và các sản phẩm khác thường sử dụng nhiều nước hơn, khoảng 2-3m3/tần sữa, hàm lượng BOD5 tăng tới 1-5kg BOD5/tấn sữa

Theo báo cáo, lượng chất béo trong nước hải đạt mức 45-230g chất béo/m3 Nhưng sự khác nhau về lượng nước tiêu thụ và mức độ ô nhiễm, nhìn chung là do điều kiện cụ thể của từng nơi như trang thiết bị, trọng tâm sản xuất… Do đó, cần có sự đánh gía riêng cho từng trường hợp cụ thể

Giá trị bình thường của nước thải từ các nhà máy sữa

Lượng nước thải 1-3m3/tấn sữa

Tổng Nito vào khoảng 15-250g/m3

Các sản phẩm từ sữa, bơ, phomat, nước đọng lại trong sữa chua là nguồn chính thải ra BOD trong nước thải Sự tạo thành tương đương trong thành phần là 1kg chất béo của sữa = 3kg COD, 1kg Lactose = 1.13kg COD, và 1kg protein = 1.36kg COD

b Phát thải vào không khí

Sự phát thải chất đặc biệt vào không khí chủ yếu liên quan đến khâu phun sấy sữa, nước thừa và hoạt động của thiết bị đun trung tâm

Không khí từ tháp phun sấy không được chứa quá 100mg bột/m3 gas khô Các khí thải

có mùi thường không phát sinh, trừ trường hợp làm khô các loại sản phẩm thơm khác nhau

Các chất làm lạnh có thể bay ra trong trường hợp có rò rỉ hoặc có sự cố xảy ra Các chất làm lạnh thường dùng là CFC và ammoniac

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

Nước thừa: Một lượng lớn nước thừa được tạo ra là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất phomat (8-9l/kg phomat) Nước thừa chứa hàm lượng chất khô khoảng 6.4% Hàm lượng BOD5 khoảng 44000 g/m3

Lượng nước thừa đổ vào nước thải có thể không vượt quá 3% tổng lượng nước thừa Tuy nhiên, nên cố gắng để lượng này không qua 1%, đặc biệt với những nhà máy mới hoạt động hoặc mới sửa chữa

Cặn từ thiết bị tách: Phát sinh khi tinh chế sữa bằng phương pháp tách

Dung dịch đậm đặc: Khi bốc hơi sữa hoặc nước thừa sẽ thu được một dịch đậm đặc Lượng dịch này phụ thuộc vào hàm lượng chất khô cần đạt khi bốc hơi

Đối với sản xuất sữa bột, lượng dịch này khoảng 4-8 m3/tấn sữa bột Đối với nước thừa khi cô đặc cũng thu được 4-8m3/tấn cô đặc Lượng chất gây ô nhiễm nằm trong khoảng 4-40 g BOD5/m3

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT

CÁC PHƯƠNG PHÁP CƠ BẢN XỬ LÝ NƯỚC THẢI

2.1 GIỚI THIỆU CHUNG NƯỚC THẢI NGÀNH CHẾ BIẾN SỮA

2.1.1 Nguồn gốc phát sinh nước thải

Như đã trình bày trong quy trình sản xuất và phát thải, nước thải của nhà máy chế biến sữa nói chung là sự pha loãng của sữa và các sản phẩm từ sữa do sự rơi vãi từ các công đoạn chế biến, hoặc do sự rò rỉ được phép của thiết bị công nghệ, cùng với các hóa chất tẩy rửa, dầu mỡ dùng để vệ sinh thiết bị cũng như các dụng cụ lưu trữ, Dựa vào quy trình công nghệ sản xuất sữa, nước thải chung của nhà máy chế biến sữa bao gồm:

Nước thải sản xuất:

+ Nước rửa các bồn chứa và can ở các trạm tiếp nhận

+ Nước súc rửa các sản phẩm dư bên trong hoặc trên bề mặt của tất cả các đường ống, bơm, bồn chứa, thiết bị công nghiệp, máy đóng gói,

+ Nước rửa thiết bị, rửa sàn cuối mỗi chu kỳ hoạt động

+ Sữa rò rỉ từ các thiết bị, hoặc do làm rơi vãi nguyên liệu và sản phẩm

+ Một số chất lỏng khác như sữa tươi, sữa chua kém chất lượng, bị hư hỏng do quá trình bảo quản và vận chuyển cũng được thải chung vào hệ thống thoát nước

+ Nước thải từ nồi hơi, từ máy làm lạnh

+ Dầu mỡ rò rỉ từ các thiết bị và động cơ

Nước thải sinh hoạt: phát sinh từ hoạt động sinh hoạt của công nhân, nhân viên làm việc tại nhà máy

2.1.2 Thành phần, tính chất của nước thải ngành chế biến sữa

Nếu loại trừ nước thải sinh hoạt, thành phần gây ô nhiễm chính trong quá trình sản xuất sữa là sữa và các sản phẩm từ sữa (chiếm 90% tải lượng hữu cơ BOD) Vì vậy, các chỉ số cần quan tâm đối với nước thải sản xuất là BOD, COD, SS và chất béo Sữa tươi nguyên chất có giá trị BOD cao (khoảng 100.000 mg/l), cho nên những dung dịch sữa pha loãng cũng có ảnh hưởng ô nhiễm rõ rệt Những thành phần chính tham gia vào BOD của nước thải chế biến sữa là lactose, bơ sữa, protein và acid lactic

Bản chất của chất thải sinh ra bởi các quá trình khác nhau của nhà máy chế biến sữa nói chung hoàn toàn giống nhau, đều phản ánh sự ảnh hưởng lấn át của sữa Tuy

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

nhiên các quá trình khác nhau làm ảnh hưởng đến thành phần chi tiết Vì vậy, thành phần và lưu lượng nước thải của mỗi nhà máy tùy thuộc vào các quá trình thực hiện, điều kiện và công nghệ sản xuất Muốn xác định chính xác thành phần nước thải của mỗi nhà máy, chúng ta phải tiến hành khảo sát thực tế

Nhìn chung, nước thải chế biến sữa ban đầu là trung tính hoặc hơi kiềm, nhưng có khuynh hướng trở nên acid hoàn toàn một cách nhanh chóng do sự thiếu hụt của oxy tạo điều kiện lên men của lactose thành acid lactic, khi đó pH giảm và có khả năng gây

ra sự kết tủa casein

Nước thải chế biến sữa thường có hàm lượng chất hữu cơ hòa tan cao, ít chất lơ lửng Vì vậy, chúng là nguồn thức ăn cho vi khuẩn và các vi sinh vật, gây nên sự thiếu hụt oxy nghiêm trọng do được vi khuẩn và các vi sinh vật tiêu thụ với tốc độ rất nhanh Ngoài ra sữa cũng chứa cả Nitơ và Photpho, là thức ăn tốt cho thực vật có thể dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước

Khả năng gây ô nhiễm của nước thải ngành chế biến sữa ở Việt Nam: Do thiếu nguồn nguyên liệu tại chỗ nên các nhà máy chế biến sữa ở nước ta chủ yếu xuất phát với nguồn nguyên liệu là dạng sữa thành phẩm nhập ngoại, không sản xuất các loại sản phẩm có nước thải ô nhiễm cao như: phô-mát, bơ, dịch sữa… Vì vậy hàm lượng COD, BOD5 trong nước thải chế biến sữa ở nước ta nói chung tương đối thấp, lưu lượng và thành phần nước thải ít thay đổi

Tuy nhiên do trang thiết bị công nghệ, trình độ sản xuất còn kém nên mức độ tiêu hao nguyên liệu cao làm gia tăng ô nhiễm bởi các sản phẩm hỏng hoặc thất thoát nguyên liệu trong quá trình sản xuất

Bên cạnh đó, các nhà máy chế biến sữa thường nằm gần hoặc trong khu vực dân

cư, chưa có hệ thống xử lý nước thải sản xuất do đó nước thải sản xuất chưa qua xử lý được trộn lẫn với nước thải sinh hoạt trước khi đi vào hệ thống cống thoát chung Điều này gây ô nhiễm môi trường cho các khu vực xung quanh

2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NGÀNH CHẾ BIẾN SỮA 2.2.1 Phương pháp cơ học [4]

Những phương pháp loại các chất rắn có kích thước và tỷ trọng lớn trong nước thải được gọi chung là phương pháp cơ học

Xử lý cơ học là khâu sơ bộ chuẩn bị cho xử lý sinh học tiếp theo Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học thường thực hiện trong các công trình và thiết bị như song chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ… Đây là các thiết bị công trình xử lý sơ bộ tại chỗ tách các chất phân tán thô nhằm đảm bảo cho hệ thống thoát nước hoặc các công trình xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

Để tách các hạt lơ lửng ra khỏi nước thải, người ta thường dùng các quá trình thủy cơ (gián đoạn hoặc liên tục): lọc qua song chắn hoặc lưới, lắng dưới tác dụng của lực trọng trường hoặc lực ly tâm và lọc Việc lưa chọn phương pháp xử lý tùy thuộc vào kích thước hạt, tính chất hóa lý, nồng độ lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ làm sạch cần thiết

Nếu kết hợp làm thoáng sơ bộ thì phương pháp xử lý cơ học có thể tăng hiệu quả xử lý

Một số công trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học bao gồm:

a Song chắn rác: [4]

Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon, vỏ cây và các tạp chất có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị

xử lý nước thải ở phía sau hoạt động ổn định

Các song chắn được làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào của kênh dẫn, nghiêng một góc 60 – 70% Thanh song chắn có thể có tiết diện tròn, vuông hoặc hỗn hợp Thanh song chắn có tiết diện tròn có trở lực nhỏ nhất nhưng nhanh bị tắc bởi các vật bị giữ lại Do đó thông dụng hơn cả là thanh có tiết diện hỗn hợp, cạnh vuông góc ở phía sau

và cạnh tròn ở phía trước hướng đối diện với dòng chảy Dựa vào khoảng cách giữa các thanh, người ta chia song chắn thành 2 loại: song chắn thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 – 100 mm và song chắn mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 – 25

mm Để tính kích thước song chắn, dựa vào tốc độ nước thải chảy qua khe giữa các

thanh, thường lấy bằng 0,8 – 1 m/s

Thiết bị chắn rác bố trí tại các máng dẫn nước thải trước trạm bơm nước thải

và trước các công trình xử lý nước thải

b Thiết bị nghiền rác [5]

Là thiết bị có nhiệm vụ cắt và nghiền vụn rác thành các hạt nhỏ lơ lửng trong nước thải để không làm tắc ống, không gây hại cho bơm Trong thực tế cho thấy việc sử

Hình 2 1: Song chắn rác

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

dụng thiết bị nghiền rác thay cho thiết bị chắn rác đã gây nhiều khó khăn cho các công đoạn xử lý tiếp theo do lượng cặn tăng lên sẽ làm tắc nghẽn hệ thống phân phối khí và các thiết bị làm thoáng trong các bể (đĩa, lỗ phân phối khí và dính bám vào các tua

bin) Do vậy cần phải cân nhắc trước khi sử dụng

c Bể lắng cát [5]

Bể lắng cát đặt sau song chắn, lưới chắn và đặt trước bể điều hòa, trước bể lắng đợt 1 Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thô, nặng như cát, sỏi, mảnh vỡ thủy tinh, mảnh kim loại, tro tán, thanh vụn, vải vụn… 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 các loại sau:

➢ Bể lắng ngang: có dòng nước chuyển động thẳng dọc theo chiều dài của bể Bể

có tiết diện hình chữ nhật, thường có hố thu đặt ở đầu bể

➢ Bể lắng cát đứng: Dòng nước chảy từ dưới lên theo chân bể Nước được dẫn theo

ống tiếp tuyến với phần hình trụ vào bể Chế độ dòng chảy khá phức tạp, nước trong bể chuyển động vòng, vừa xoắn theo trục, vừa tịnh tiến đi lên, trong khi đó các hạt cát dồn về trung tâm và rơi xuống đáy

➢ Bể lắng cát tiếp tuyến: là loại bể có thiết diện hình tròn, nước thải được dẫn vào

bể theo chiều từ tâm ra thành bể và được thu vào máng tập trung rồi dẫn ra ngoài

➢ Bể lắng cát làm thoáng: để tránh lượng chất hữu cơ lẫn trong cát và tăng hiệu

quả xử lý, người ta lắp vào bể lắng cát thông thường một dàn thiết bị phun khí Dàn này được đặt sát thành bên trong bể tạo thành một dòng xoắn ốc quét đáy

bể với một vận tốc đủ để tránh hiện tượng lắng các chất hữu cơ, chỉ có cát và các phẩn tử nặng có thể lắng

d Bể điều hòa [5]

Bể điều hòa là đơn vị khắc phục các vấn đề sinh ra do sự biến động về lưu lượng

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

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

Có 2 loại bể điều hòa:

• Điều hòa lưu lượng

• Điều hòa lưu lượng và chất lượng

Các phương án bố trí bể điều hòa có thể là bể điều hòa trên dòng thải hay ngoài dòng thải xử lý Phương án điều hòa trên dòng thải có thể làm giảm đáng kể dao động thành phần nước thải đi vào công trình phía sau, còn phương án điều hòa lưu lượng ngoài dòng thải chỉ giảm được một phần nhỏ đó Vị trí tốt nhất để điều hòa cần được xác định cụ thể cho từng hệ thống xử lý, phụ thuộc vào loại xử lý, đặc tính của hệ

Dựa vào chứa năng và vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: [5]

• Bể lắng đợt 1: Được đặt trước công trình xử lý sinh học, dùng để tách các chất rắn lơ lửng không hòa tan

• Bể lắng đợt 2: Được đặt sau công trình xử lý sinh học dùng để lắng các cặn vi

sinh, bùn trong nước trước khi thải ra nguồn tiếp nhận

Dựa vào cấu tạo bể lắng được chia thành các dạng bể lắng như:

+ Nước sau khi lắng trong tràn qua máng thu đặt xung quanh thành bể và đi ra ngoài theo ống dẫn nước ra đến công trình xử lý tiếp theo

Ưu điểm: thiết kế gọn, diện tích đất xây dựng không nhiều, thuận tiện trong xả bùn

hoặc tuần hoàn bùn

Nhược điểm: hiệu quả xử lý không cao bằng bể lắng ngang, chi phí xây dựng tốn kém,

hiệu suất xử lý không cao

Hình 2 2: Bể điều hòa

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

Phạm vi ứng dụng: sử dụng bể có công suất > 3000 m3/ngày.đêm đối với trường hợp xử lý nước có dùng phèn và áp dụng với bất kỳ công suất nào cho các trạm xử lý không dùng phèn

❖ Bể lắng ly tâm:

Bể lắng ly tâm có dạng hình tròn, đường kính có thể từ 5m trở lên, thường được sử dụng với công suất lớn hơn hoặc bằng 30.000m3/ngày đêm

Nguyên lý hoạt động:

+ Bể lắng ly tâm là loại bể lắng trung gian giữa bể lắng ngang và bể lắng đứng Nước

từ vùng lắng chuyển động từ trong ra ngoài và từ dưới lên

+ Nước cần xử lý vào ống trung tâm rồi vào giữa ngăn phân phối, rồi được phân phối vào vùng lắng Trong vùng lắng nước chuyển động chậm dần từ tâm bể ra

f Lọc [5]

Lọc được dùng để tách các chất phân tán có kích thước nhỏ khỏi nước thải, mà các bể lắng không thể loại chúng Người ta tiến hành quá trình lọc nhờ các vật liệu

lọc, vách ngăn xốp, cho phép chất lỏng đi qua và giữ các tạp chất lại

Vật liệu lọc thường được sử dụng nhiều nhất là cát thạch anh, than cốc hoặc sỏi, thâm chí cả than nâu, than bùn hoặc than gỗ Việc lựa chọn vật liệu lọc tùy thuộc vào loại nước thải và điều kiện địa phương

Có nhiều dạng lọc: lọc chân không, lọc áp lực, lọc chậm, lọc nhanh, lọc chảy ngược, lọc chảy xuôi…

Hình 2 5: Bể lắng ly tâm

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

g Bể tách dầu mỡ [5]

Bể tác dầu mỡ: Dùng để tách và thu các loại mỡ động thực vật, các loại dầu… có

trong nước thải Bể tách mỡ thường được bố trí trong các bếp ăn của khách sạn, trường học, bệnh viện… xây bằng gạch, bể tông cốt thép, thép, nhựa composite… và bố trí bên trong nhà, gần các thiết bị thoát nước hoặc ngoài sân gần khu vực bếp ăn để tách dầu mỡ trước khi xả vào hệ thống thoát nước bên ngoài cùng với các loại nước thải khác.

2.2.2 Phương pháp xử lý hóa lý

Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý là áp dụng các quá trình vật lý và hóa học để loại bớt các chất ô nhiễm mà không thể dùng quá trình lắng ra khỏi nước thải

a Bể keo tụ, tạo bông [5]

Mục tiêu: Giảm độ đục, khử màu, khử các chất ô nhiễm hòa tan (kim loại nặng)

cặn lơ lửng và vi sinh vật kích thước nhỏ (10-7-10-8 cm) Các loại chất này tồn tại ở dạng phân tán và không thể loại bỏ bằng quá trình lắng vì tốn rất nhiều thời gian Để tăng hiệu quả lắng, giảm bớt thời gian lắng của chúng thì thêm vào nước thải một số hóa chất như phèn nhôm, phèn sắt, polymer… Các chất này có tác dụng kết dính các chất khuếch tán trong dung dịch thành các hạt có kích cỡ và tỷ trọng lớn hơn, nên sẽ

lắng nhanh hơn

Các chất keo tụ dùng là phèn nhôm: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)3Cl, KAl(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O; phèn sắt: Fe2(SO4)3.2H2O, FeSO4.7H2O, FeCl3 hay chất keo tụ không phân ly, dạng cao phân tử có nguồn gốc thiên nhiên hay

tổng hợp

Hình 2 6: Bể tách dầu mỡ

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

Phương pháp keo tụ có thể làm trong nước và khử màu nước thải vì sau khi tạo bông cặn, các bông cặn lớn lắng xuống thì những bông cặn này có thể kéo theo các chất phân tán không tan gây ra màu Theo nghiên cứu của CIBA GELGY Service Limited (1993) thì phèn nhôm và phèn sắt có thể loại bỏ 40% COD và 80% Crom tổng cộng từ 0,6mg/l xuống còn 0,1mg/l Nghiên cứu Turkman (1991) cho thấy với liều lượng phèn sắt 500mg/l hiệu quả khử độ đục là 98,3%

Hình 2.7

b Bể tuyển nổi [5]

Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất rắn không tan hoặc tan hoặc lỏng có tỉ trọng nhỏ hơn làm nền Nếu sự khác nhau về tỉ trọng đủ để tách, gọi là tuyển nổi tự nhiên

Trong xử lý nước thải, về nguyên tắc, tuyển nổi thường được sử dùng để khử các chất lơ lửng và nén bùn cặn

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

Ưu điểm của phương pháp này so với lắng là có thể khử hoàn toàn các hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm trong thời gian ngắn Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể được

thu bằng bộ phân vớt bọt

Có các loại tuyển nổi như:

+ Tuyển nổi phân tán không khí bằng thiết bị cơ học;

+ Tuyển nổi phân tán không khí bằng máy bơm khí nén (qua các vòi phun, qua các tấm xốp);

Hình 2 7: Bể keo tụ tạo bông

Phương pháp xử lý hóa học có thể bao gồm: phương pháp trung hòa nước thải chứa axit hay kiềm, phương pháp oxy hóa khử, phương pháp điện hóa, phương pháp sinh học…

a Phương pháp trung hòa [5]

Nước thải sản xuất của nhiều ngành công nghiệp có thể chứa axit hoặc kiềm Để ngăn ngừa hiện tượng xâm thực và để tránh cho quá trình sinh hóa ở các công trình làm sạch và nguồn nước không bị phá hoại, ta cần phải trung hòa nước thải Trung hòa còn nhằm mục đích loại một số kim loại nặng ra khỏi nước thải Mặt khác muốn nước thải được xử lý tốt bằng phương pháp sinh học phải tiến hành trung hòa và điều chỉnh

pH về 6,6 - 7,6

Trong quá trình trung hòa một lượng bùn cặn được tạo thành Lượng bùn này phụ thuộc vào nồng độ và thành phần của nước thải cũng như loại và các tác nhân sử dụng cho quá trình trung hòa

Một số hóa chất thường dùng để trung hòa như: CaCO3, CaO, MgE, Mg(OH)2, CaO0,6MgO0,4, (Ca(OH)2)0,6(Mg(OH)2)0,4, NaOH, Na2CO3, H2SO4, HCl, HNO3… Ngoài ra, có thể tận dụng nước thải có tính acid trung hòa nước thải có tính kiềm hoặc ngược lại

Hình 2 8: Bể tuyển nổi

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

Quá trình sinh học tạo ra CO2, CO2 có thể phản ứng với các chất có tính axit hoặc tính kiềm vì thế giúp trung hòa và tăng khả năng đệm của nước thải

Trung hòa nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách:

• Trộn lẫn nước thải có chứa axit với nước thải chứa kiềm với nhau;

• Bổ sung thêm tác nhân hóa học;

• Lọc nước qua vật kiệu lọc có tác nhân trung hòa;

• Hấp phụ khí chứa axit bằng nước thải chứa kiềm hoặc hấp phụ amoniac bằng nước axit …

2.2.4 Phương pháp sinh học [5]

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là dựa vào khả năng sống và hoạt động của vi sinh vật có khả năng phân hóa những hợp chất hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng.Trong quá trình dinh dưỡng chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên sinh khối của chúng được tăng lên Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật được gọi là quá trình oxy hóa

sinh hóa

Có hai loại công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học:

+ Xử lý trong điều kiện tự nhiên;

+ Xử lý trong điều kiện nhân tạo

a Xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên [5]

• Ưu điểm:

+ Đảm bảo hiệu suất xử lý cao và ổn định;

+ Chi phí đầu tư xây dựng thấp;

+ Chi phí vận hành và bảo dưỡng thấp;

+ Yêu cầu kỹ năng vận hành không cao so với các công nghệ thông thường khác; + Tuổi thọ dài hơn so với tuổi thọ các công nghệ xử lý có sử dụng các thiết bị điện – cơ khí;

+ Ít phụ thuộc các yếu tố như công tác xây dựng, các thiết bị điện, cơ khí;

+ Công nghệ/quá trình xử lý đơn giản, hiệu quả xử lý ổn định và lâu dài;

+ Nhu cầu bảo dưỡng và vận hành ít;

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

• Nhược điểm:

+ Yêu cầu vệ sinh định kỳ bùn lắng;

+ Giá thành xây dựng có thể tăng đáng kể;

+ Ảnh hưởng bởi các điều kiện thời tiết;

+ Các vấn đề về mùi;

+ Có thể mất khả năng xử lý do sự quá tải về chất rắn hoặc ammonia

❖ Cánh đồng tưới công cộng và bãi lọc: [5]

Đó là khu đất được chuẩn bị riêng biệt để sử dụng đồng thời cho hai mục đích xử

lý nước thải và gieo trồng Xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên diễn ra dưới tác dụng của hệ thực vật dưới đất, mặt trời, không khí và dưới ảnh hưởng của thực vật Trong cánh đồng tưới có vi khuẩn, men, nấm, rêu tảo, động vật nguyên sinh và động vật không xương sống Nước thải chủ yếu là vi khuẩn Trong lớp đất tích cực xuất hiện sự tương tác phức tạp của vi sinh vật có bậc cạnh tranh

Số lượng vi sinh vật trong đất cánh đồng tưới phụ thuộc vào thời tiết trong năm Vào mùa đông, số lượng vi sinh vật nhỏ hơn nhiều so với mùa hè Nếu trên các cánh đồng không gieo, trồng cây nông nghiệp và chúng chỉ được dùng để gieo trồng cây có hạt và cây ăn tươi, cỏ, rau cũng như để trồng cây lớn và cây nhỏ

Nguyên tắc hoạt động: Việc xử lý nước thải bằng cánh đồng tưới, cánh đồng lọc

dựa trên khả năng giữ các cặn nước ở trên mặt đất, nước thấm qua đất như đi qua màng lọc, nhờ có oxy trong lỗ hổng và mao quản của lớp đất mặt, các vi sinh vật hiếu khí hoặt động phân hủy các chất hữu cơ nhiễm bẩn Càng sâu xuống đất, lượng oxy càng ít và quá trình oxy hóa các chất hữu cơ giảm xuống dần Cuối cùng đến độ sâu ở

đó chỉ xảy ra quá trình khử nitrat Đã xác định được quá trình oxy hóa nước thải chỉ xảy ra ở lớp đất mặt sâu 1,5m Vì vậy các cánh đồng tưới và bãi lọc thường được xây dựng ở những nơi có mực nước nguồn thấp hơn 1,5m so với mặt đất

Nguyên tắc xây dựng: Cánh đồng tưới và bãi lọc là những mảnh đất được san

phẳng hoặc tạo dốc không đáng kể và được ngăn cách tạo thành ô bằng các bờ đất Nước thải phân bố vào các ô bằng hệ thống mạng lưới phân phối gồm: mương chính, máng phân phối và hệ thống tưới trong các ô Nếu khu đất chỉ dùng xử lý nước thải,

hoặc chứa nước thải khi cần thiết gọi là bãi lọc

Các cánh đồng tưới có ưu điểm so với aerotank:

• Giảm chi phí đầu tư và vận hành

• Không thải nước ra ngoài phạm vi diện tích tưới

• Bảo đảm được mùa cây nông nghiệp lớn và bền

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

❖ Hồ sinh học: [5]

Cấu tạo: Hồ sinh học là nơi có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo, còn gọi là hồ oxy

hóa, hồ ổn định nước thải… Trong hồ sinh học diễn ra quá trình oxy hoá sinh hoá các chất hữu cơ nhờ các loại vi khuẩn, tảo và các loại thủy sinh vật khác

Nguyên tắc hoạt động: Vi sinh vật sử dụng oxy sinh ra từ rêu tảo trong quá trình

quang hợp cũng như oxy hóa từ không khí để oxy hóa các chất hữu cơ, rong tảo lại tiêu thụ CO2, photphat và nitrat amon sinh ra từ sự phân hủy, oxy hoá các chất hữu cơ bởi vi sinh vật Để hồ hoạt động bình thường cần phải giữ pH và nhiệt độ tối ưu hóa Nhiệt độ không được thấp hơn 60C Theo quá trình sinh hóa, người ta chia hồ sinh học

ra các loại: hồ hiếu khí, hồ kỵ khí, hồ tùy nghi

Hồ kỵ khí: Dùng để lắng và phân hủy cặn bằng phương pháp sinh hóa tự nhiên dựa

trên cơ sở sống và hoạt động của các vi sinh vật kỵ khí, loại hồ này thường được sử dụng để xử lý nước thải có độ nhiễm bẩn lớn

Hồ tùy nghi: Trong loại hồ này thường xảy ra hai quá trình song song: quá trình

oxy hóa hiếu khí và quá trình oxy hóa kỵ khí Nguồn oxy cung cấp cho quá trình oxy chủ yếu là oxy do khí trời khuếch tán qua mặt nước và oxy do sự quang hợp của rong tảo, quá trình này chỉ đạt hiệu quả ở lớp nước phía trên, độ sâu khoảng 1m Quá trình phân hủy kỵ khí lớp bùn ở đáy hồ phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ Chiều sâu của hồ

có ảnh hưởng lớn đến sự xáo trộn tới các quá trình oxy hóa và phân hủy của hồ Chiều sâu của hồ tùy nghi thường lấy trong khoảng 0,9 – 1,5m

Hồ hiếu khí: Quá trình oxy hóa các chất hữu cơ nhờ các vi sinh vật hiếu khí Người

ra phân loại hồ này thành hai nhóm: hồ làm thoáng tự nhiên và hồ làm thoáng nhân tạo Hồ làm thoáng tự nhiên để đảm bảo ánh sáng có thể xuyên qua, chiều sâu hồ khoảng 30 - 40cm Thời gian lưu nước trong hồ khoảng 3 -12 ngày Hồ hiếu khí làm thoáng nhân tạo hoặc bằng máy khuấy cơ học Chiều sâu của hồ khoảng 2 – 4,5m

b Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo [5]

Quá trình xử lý hiếu khí:

❖ Quá trình hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng lơ lửng:

Trong quá trình bùn hoạt tính, quá trình phân hủy chất hữu cơ xảy ra khi nước thải tiếp xúc với bùn trong điều kiện sục khí liên tục

Việc sục khí nhằm đảm bảo các yêu cầu:

• Cung cấp đủ lượng oxy một cách liên tục và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ

lửng

• Xáo trộn đều vi sinh vật và chất hữu cơ trong nước thải và chúng sử dụng chất

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

hữu cơ như nguồn thức ăn

• Khi vi sinh vật phát triển và được xáo trộn bởi không khí chúng sẽ kết thành khối với nhau tạo thành bùn hoạt tính – bông bùn sinh học

• Hỗn hợp bùn hoạt tính và nước thải sau khi ra khỏi bể aerotank được đưa đến bể lắng đợt 2 và được lắng giữ tại đây

• Phần lớn bùn hoạt tính (>50%) được tuần hoàn trở lại bể aerotank (gọi là bùn tuần hoàn) để duy trì mật độ vi sinh vật đáp ứng khả năng phân hủy chất hữu cơ tốt

• Phần lớn bùn hoạt tính còn lại trong bể lắng (bùn hoạt tính dư) được đưa đến bể nén bùn để giảm độ ẩm và sau đó xử lý chúng bằng các phương pháp thích hợp

❖ Một số dạng bể ứng dụng quá trình bùn hoạt tính lơ lửng như sau:

Bể aerotank:

Nguyên lý hoạt động: Nước thải được bơm vào bể aerotank Trong bể bùn hoạt

tính hiếu khí với sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng, quá trình phân hủy xảy ra khi nước thải tiếp xúc với bùn trong điều kiện sục khí liên tục Việc sục khí nhằm cung cấp đủ lượng oxy một cách liên tục và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng Trong môi trường nước, khi quá trình oxy hóa sinh học xảy ra thì các vi sinh vật sử dụng oxy hòa tan để oxy hóa các hợp chất hóa học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ Tiếp theo diễn ra quá trình khử nitơ và nitrat hóa Hợp chất hữu cơ chứa nitơ NH4+, sinh khối tế bào vi sinh vật, tế bào sống và tế bào chết theo bùn ra ngoài Do quá trình thủy phân bởi enzyme của vi khuẩn và quá trình đồng hóa khử nito tạo ra các khí NO2, O2 chúng sẽ thoát vào không khí Để các quá trình trong aerotank diễn ra thuận lợi thì phải tiến hành khuấy trộn hoàn toàn để nén sục oxy tinh khiết

Nguyên lý cấu tạo: Bể có hình chữ nhật, hình tròn, hình khối trụ Tại Việt Nam

thông dụng là hình chữ nhật Bể có cấu tạo đơn giản là một khối hình chữ nhật, bên trong được bố trí hệ thống phân phối khí nhằm tăng cường lượng oxy hòa tan Bể aerotank có chiều cao từ 2,5m trở lên nhằm mục đích khi sục khí vào thì lượng không khí kịp hòa tan vào trong nước, nếu chiều cao thấp thì không khí sẽ thóat hết không có oxy hòa tan Trừ 1 số loại có thể phân phối khí dưới dạng nano hay ion

Ưu điểm:

• Hiệu suất xử lý BOD lên đến 90% ;

• Loại bỏ được Nitơ trong nước thải;

• Vận hành đơn giản, an toàn;

• Thích hợp với nhiều loại nước thải;

• Thuận lợi khi nâng cấp công suất đến 20% mà không phải gia tăng thể tích bể

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

Nhược điểm

• Thể tích công trình lớn và chiếm nhiều mặt bằng hơn;

• Chi phí xây dựng công trình và đầu tư thiết bị lớn hơn;

• Chi phí vận hành đặc biệt chi phí cho năng lượng sục khí tương đối cao, không

có khả năng thu hồi năng lượng;

• Không chịu được những thay đổi đột ngột về tải trọng hữu cơ

Các yếu tố ảnh hưởng:

• Lượng oxy hoà tan trong nước;

• Thành phần dinh dưỡng đối với vi sinh vật;

• Nồng độ chất bẩn hữu cơ trong nước thải;

• Các chất độc tính trong nước thải;

• pH, nhiệt độ và nồng độ chất lơ lửng của nước thải

Yêu cầu: Nước thải được đưa vào hệ thống cần có hàm lượng SS không vượt quá 150

mg/l, hàm lượng sản phẩm dầu mỡ không quá 25mg/l, pH = 6,5 – 8,5, nhiệt t = (6 -

370C)

Phạm vi áp dụng: Ứng dụng cho hầu hết các loại nước thải có ô nhiễm hữu cơ: trường

học, khu dân cư, bệnh viện, thủy sản…

Mương oxy hóa[5]

Là dạng aerotank cải tiến, khuấy trộn hoàn toàn, xáo trộn đều bùn hoạt tính Vận tốc trong mương lớn: hơn 3m/s để tránh lắng cặn Mương oxy hóa có thể kết hợp để

xử lý nitơ Mương oxy hóa có các dạng: tròn, elip, lục giác… Đáy và bờ được làm bằng bê tông hay đất gia cố Được làm thoáng bằng cách sục khí hay thiết bị cơ học

Ưu điểm:

Hình 2 9: Bể Aerotank

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

• Hiệu quả xử lý BOD, nito, photpho cao;

• Quản lí vận hành đơn giản;

• Ít bị ảnh hưởng lớn bởi sự dao động lớn về chất lượng và lưu lượng

Nhược điểm:

• Đòi hỏi diện tích xây dựng lớn;

• Thời gian lưu nước dài;

• Lượng oxy cung cấp cho mương lớn

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

❖ Quá trình xử lý hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám

Quá trình sinh học bám dính là quá trình trong đó màng sinh học hình thành trên các giá thể đồng hóa và oxy hóa các chất ô nhiễm trong nước thải

Trong quá trình sinh trưởng bám dính, vi sinh vật bám dính trên các giá thể trơ sẽ chuyển hóa và khử hợp chất hữu cơ hoặc chất dinh dưỡng

Quá trình sinh trưởng bám dính có thể hoạt động như quá trình hiếu khí hay kỵ khí Giá thể cố định có thể đặt ngập trong nước hoặc không đặt ngập

Màng sinh học gồm có những vi sinh vật, cặn/hạt, và polymer ngoại bào bám dính và bao phủ bề mặt giá thể Độ dày màng sinh học bằng 100µm đến 10mm

Trong thực tế lớp màng sinh học rất phức tạp, cấu trúc không đồng đều Nồng độ vi sinh vật của màng sinh học có thể khoảng từ 40 – 100g/l

Không có sự phát triển đồng đều của màng sinh học trong lớp giá thể vật liệu, bởi vì chúng sẽ bị bong ra khỏi giá thể theo định kỳ Quá trình tăng trưởng hiếu khí bám dính được sử dụng để khử chất hữu cơ và thực hiện quá trình nitrat hóa

❖ Một số dạng bể xử lý hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng bám dính:

Bể lọc sinh học nhỏ giọt

Nước thải được phân phối đều khắp diện tích bề mặt bể, màng nhầy vi sinh vật tăng trưởng trên bề mặt vật liệu lọc (giá thể) Màng nhầy là quần thể vi sinh vật chủ yếu vi khuẩn dị dưỡng hiếu khí oxy hóa chất hữu cơ khi nước thải đi qua

Khi màng vi sinh phát triển dày lớp màng vi sinh bên trong thiếu oxy và chất dinh dưỡng làm giảm tốc độ oxy hóa dẫn đến tế bào bị chết, mất khả năng bám dính, màng

vi sinh tróc ra khỏi vật liệu lắng ở lại bể lắng 2

Vật liệu giá thể: sỏi, đá, plastic, xỉ than, nhựa tổng hợp bố trí cố định không đặt ngập chiếm khoảng 90 – 95% thể tích bể

+ Thuận lợi: tiêu thụ năng lượng thấp chi phí quản lý và vận hành thấp

+ Bất lợi: đòi hỏi diện tích rộng, có mùi hôi

+ Bể lọc sinh học nhỏ giọt được phân làm nhiều loại: lọc nhỏ giọt tải trọng thấp,

lọc nhỏ giọt tải trọng trung bình và cao tải, lọc sinh học thô

SVTH: Nguyễn Nhật Linh

Bể lọc sinh học tiếp xúc quay

Đĩa sinh học quay gồm hàng loạt đĩa tròn, phẳng, bằng polystryrenne hoặc polyvinyclorua (PVC) đường kính 3-5m lắp trên một trục nằm ngang

Các đĩa được đặt ngập trong nước một phần và quay chậm Trong quá trình vận hành, vi sinh vật sinh trưởng, phát triển trên bề mặt đĩa hình thành một lớp màng mỏng bám trên bề mặt đĩa Khi đĩa quay, lớp màng sinh học sẽ tiếp xúc với chất hữu cơ trong nước thải và với khí quyển để hấp thụ oxy Đĩa quay sẽ ảnh hưởng đến sự vận chuyển oxy và đảm bảo cho vi sinh vật tồn tại

Hình 2 12: Bể lọc sinh học nhỏ giọt

Hình 2 13: Bể lọc sinh học tiếp xúc tay quay

xa so với bùn hoạt tính hiếu khí dạng lơ lửng

+ Bể UASB gồm dòng nước thải chảy ngược lên đi xuyên qua tầng bùn mật độ cao với hoạt tính của vi sinh vật cao

+ Nồng độ bùn thay đổi dọc theo chiều cao của bể

+ Quá trình biến đổi chất hữu cơ xảy ra trong vùng phân hủy

+ Nước thải và bùn được xáo trộn đều với nhau nhờ dòng vào các bọt khí

+ Nước thải đi vào ở đáy và đi ra qua vùng lắng và máng thu nước phía trên

+ Bộ phận tách khí đặt ở dưới vùng lắng để đảm bảo điều kiện lắng tốt nhất cho bông bùn

+ Bông bùn (1 – 5 mm) sau khi tách khí rơi trở lại vùng phân hủy (đệm bùn và tầng bùn dãn nở)

+ Thời gian lưu bùn hay tuổi bùn (SRT): > 30 ngày

Ưu điểm nổi bật của bể UASB:

+ Xử lý các loại nước thải có nồng độ ô nhiễm hữu cơ rất cao, COD = 15.000mg/l; + Hiệu suất xử lý COD có thể đến 80%;

+ Yêu cầu về dinh dưỡng (N, P) của hệ thống của công nghệ sinh học kỵ khí thấp hơn hệ thống xử lý hiếu khí do sự tăng trưởng và sinh sản của vi sinh vật kỵ khí thấp hơn vi sinh vật hiếu khí;

+ Có thể thu hồi nguồn khí sinh học sinh ra từ hệ thống;

+ Hệ thống xử lý kỵ khí tiêu thụ rất ít năng lượng trong quá trình vận hành

Nhược điểm xử dụng bể UASB:

+ Cần diện tích và không gian lớn để xử lý chất thải;

+ Quá trình tạo bùn hạt tốn nhiều thời gian và khó kiểm soát

Bể phản ứng yếm khí tiếp xúc:

Quá trình phân hủy xảy ra trong bể kín với bùn tuần hoàn Hỗn hợp bùn và nước thải trong bể được khuấy trộn hoàn toàn, sau khi phân hủy hỗn hợp đưa sang bể lắng hoặc bể tuyển nổi để tách riêng bùn và nước Bùn tuần hoàn trở lại bể kỵ khí, lượng bùn dư thải bỏ thường rất ít do tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật khá chậm

Bể lọc kỵ khí:

Bể lọc kỵ khí là một bể chứa vật liệu tiếp xúc để xử lý chất hữu cơ chứa cacbon