Xưe lý nước thải trong công nghiệp sữa, đường, bột và đồ hộp rau quả

CÁC XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT CHẾ BIẾN SỮA Nguồn gốc nước thải: ` —'Tiệt trùng và đóng hộp: hao tổn, mất mát sữa, nước rửa loãng với pH biến đổi.. Xử lí nước thải chung của nhà má

Chương XVI

XỬ LÍ NƯỚC THAI TRONG CÔNG NGHIỆP

SỮA, ĐƯỜNG, BỘT VÀ ĐỒ HỘP RAU QUẢ

16.1 CÁC XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT CHẾ BIẾN SỮA

Nguồn gốc nước thải: `

—'Tiệt trùng và đóng hộp: hao tổn, mất mát sữa, nước rửa loãng với pH biến đổi

— Các nhà máy bơ sữa va casein: dịch khử protein — loại dịch rất giàu lactozơ

— Các xưởng sản xuất phomat: phomat — sữa thường giàu lactoz, protein, nghèo mỡ ._ Nhìn chung lượng chất bẩn ô nhiễm tùy thuộc vào mức thu hồi các chất đó-(tổn hao ít

Bảng 16.1 - NƯỚC THÁI CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN SỮA

Phân xưởng Dung tich nước (tít BOD Chất lơ lửng

Sữa nước và sữa chua _ - ` 1—25 _ 120 — 300 50 Sữa bột và sữa phomat - 1—3 ~ 80 — 300 30

+ Tỉ lệ COD/BODs trong sữa là 14, trong dịch huyết thanh là 1,9;

+ Lượng thải theo tổng nitơ Kjeldahl thay đổi trong khoảng 1 đến 20 g trong 100 lít sữa; + BOD, trong nuéc thải nói chung trong khoảng 700 — 1600 mg/i

+ Giá trị pH sau khi đồng nhất hóa trong khoảng 7,5 — 8,8

308

Bang 16.2 -PHAN TÍCH CÁC SAN PHAM SWA (G/L)

Sữa kem hoàn toàn

Thanh phần : / Ba De Váng sữa | Sữa chua ‘ Sữa bơ

Ghi cha (1) FOG — chất béo, mỡ;

(2) SNM — chất tan chứa nitơ va protein

Hinh16.1 Sản xuất va thai trong nhà máy sữa

` UF: Siêu lọc; LSD: Huyét thanh ngọt;

LSA Huyét thanh chua; R: Xử lí trên nhựa trao đổi ion

1 Váng sữa; 2 Sữa chuẩn; 3 Say khô; 4 Váng sữa; 5 Axít hóa; 6 Làm đông tụ;

7 Kết bông 8 Nhựa RH; 9 Đông tụ; 10 Đánh kem; 11 Dung dịch chứa lactozơ; 12 Tạo phomát sơ bộ;

13 Casein và casenat; 14 Huyết thanh từ xướng casêin; 15 Sữa bột; 16a Đường lactozơ của phomát;

16b Phomát; 17 Bơ; 18 Loại bỏ axit; 19, Rửa; 20 Nước thải đặc; 21 Nước thai loãng;

22 Đưa tới hệ thống làm sạch chung; 23: Thẩm thấu ngược và hóa hơi; 24 Chất lọc;

25 Chất ngưng tụ; 26 Trung hòa, lọc sinh học; 27 Tuần hoàn

309

e Xử lí nước thải trong xí nghiệp chế biến sữa

Quy trình xử lí nước thải trong xí nghiệp sữa có thể thực hiện theo sơ đồ sau (hình

16.2) Trong sơ đồ có phần ( ) nghĩa là có thể hoặc không bắt buộc, nếu như

nước thải không ô nhiễm nặng

Phân bón xin Bùn dư thừa Ban

Hình 16.2 Xử lí nước thải chung của nhà máy sữa

Quá trình xử lí gồm các giai đoạn sau:

— Xử lí sơ bộ: sau khi loại bổ cát, tiến hành loai, bd mỡ bằng tuyển nổi, Điều này rất quan trọng khi sữa được tách bơ và váng sữa

~ Xử tí chung: Bể đồng nhất hóa có thể đáp ứng cho từ 1 — 3 trạm xử lí làm việc đồng

4hời và cho phép tự điều chỉnh pH

~— Xử lí sinh học: Có thể xử lí kị khí (metan hóa hoặc lọc kị khí) trước khi xử lí hiếu khí

— Xử lí sinh học bằng bùn hoạt tính

Ở đây có thể xẩy ra 2 khả năng:

Trước đây nước đã qua hoặc chưa qua xử lí kị khí

Nếu nước chưa qua xử lí kị khí thì bể aeroten chịu tải nặng hơn Nói chung, xử lí bằng bùn hoạt tính hiếu khí kéơ dài là thích hợp với quy trình công nghệ này

310

16.2 CÔNG NGHIỆP ĐƯỜNG, BỘT XỬ LÍ NƯỚC THÁI CỦA NHÀ MÁY ĐƯỜNG

16.2.1 Công nghiệp đường, bột gồm các nhà máy sản xuất đường, chế biến tỉnh bột và sản xuất đường glucozơ (hoặc đường nha — xiro glucozơ) từ tỉnh bột:

Trong công nghiệp đường có hai loại xí nghiệp dùng nguyên liệu khác nhau là mía và

- công nghiệp vi sinh khác,

Nước thải trong quá trình sản xuất đường chứa nhiểu hidratcacbon mà trước hết là, đường sacarozơ, lượng vôi cao làm cho pH có khi tới 11,5 Trong bùn lắng có bụi muội vỏ mía, vỏ củ cải đường, nhiều lignin, các mảnh vụn thân mía hoặc củ cải đường cùng với đất Nhiều nhà máy đường ở nước ta hiện nay dùng bùn đất này làm phân bón vi sinh Vấn để này còn phải xem xét vì vai trò vi sinh ở đây quả là chưa rõ ràng trong quá trình chế biến phân, vai trò vi sinh phân hủy các chất hữu cơ hay là cố định đạm hoặc chỉ có tạp khuẩn Các xí nghiệp tỉnh bột và sản xuất đường glucozơ thường dùng nguyên liệu là sắn củ để chế biến thành tỉnh bột, rồi thủy phân tỉnh bột thănh đường glucozơ bằng axit sunfuric hoặc axit clohidric Nước thải của các xí nghiệp này thường rất giàu đường, tỉnh bột, CaSOx (nếu ding H,SO, thay phan va trung hoa bang CaCO 3) hoặc NaCl (nếu đùng HCI thủy phân và trung hòa bằng Na;CO¿ hoặc xút) Nước thải trong khâu chế biến bột thường cớ một lượng nhỏ xianua — chất có độc tính từ vỏ củ sắn

Xử lí nước thai của các nhà máy đường, bột nói chung nên chọn quy trình công nghệ hai giai đoạn như các quy trình khác: giai đoạn xử lí sơ bộ hay là tiền xử lí, có lại bỏ rắc

vụn thô, đưa vào bể điều hòa điều chỉnh pH và lắng sơ bộ (có thể chọ bể này làm việc ki khi); giai doan hai 1a xi Ii sinh hoc (két hgp ca hiéu khi, ki khi va thiéu khi)

16.2.2 Xir li nước thải của nhà máy đường `

Dưới đây là một quy trình công nghệ xử lí nước thải ở nhà máy sản xuất đường từ củ cải Sudzucker AG (CHLB Đức), sử dụng tới 11000 tấn nguyên liệu trong một vụ thu hoạch, có

250 — 300 công nhân Lưu lượng nước thải xí nghiệp chính vụ 110 ~ 160 m>/h, còn các mùa khác là 50 hoặc ít hơn

Nước thải cần xử lí ở đây là nước rửa và nước thải trong quá trình.sản xuất có các chỉ số như trong bảng 16.3

311

Bảng 16.3 CÁC CHÍ SỐ THÀNH PHAN TRONG NUGC THAI CUA

NHÀ MAY DUONG CU CAI ,

Cé&e chi sé (mg/l) Nước rửa 'Nước thai trong sản xuất N—amin ˆ Khoảng 20 Khoảng 20

N — hitu co Khoang 50 Khoảng 40

Sulfat Khoảng 50 Khoảng 40

Clorit .Khoảng 250 - Khoảng 2000

Nước thải của các nhà máy đường có độ pH cao (11) sé thuận lợi cho kết tủa CaCOa khi

xử lí metan héa BOD, trong nước thải có thể tới 1 — 4 g Oz/1 Nước thải có thể có nhiều vần, có các hợp chất của lignin — một loạt hợp chất hữu cơ khó bị phân hủy

Quá trình xử lí nước thải có sơ đồ tổng thể như sau (hình 16.3)

sey ES

312

2 Láng cát có thể dùng loại bể kiểu tiếp tuyến hay xoáy

3, Tuyển nối và kết bông với chất đa điện li amoni và vôi

4 Lắng trong (lắng 1) Nếu nước ra từ 4 có nồng độ các chất hữu cơ cao

và nhiều chất rắn lơ lửng sẽ đưa vào xử lí kị khí: 5a Bể lên men metan ANALIFT

3b Lọc kị khí với kĩ thuật màng vi khuẩn ANAFIZ — ANAFLUX ,

6 Bể aeroten với kĩ thuật bùn hoạt tính

Nếu điểu kiện diện tích mặt bằng cho phép, tất cả nước thải của nhà máy đường có thể

đưa vào hệ thống hồ sinh học: hồ chứa, hồ kị khí, hồ hiếu khí làm thoáng và hồ xử lí bậc ba

®© Xử lí sơ bộ: Loại bỏ tạp chất thô, điều chỉnh pH về tới 6,5, giữ ở bể lắng 6h Bùn lấy -

ra cho đi phơi khô làm phân bón Phần nước trên sau khi lắng có COD khoảng 3000 — 4000

mg/1, chú ý là trong đó hàm lượng canxi cao (trên 1g/l) Bề cân bằng, điều hòa và lắng này

giữ ở điều kiện kị khí, được xem nhự là giai đoạn tién lên men metan ở giai đoạn sau

- Xử lí sinh học tiếp theo gồm quá trình kị khí vš hiếu khí:

e Xử lí kị khí: hình 16.4 Sơ đồ xử lí kị khí nước thải — lên men nietan trong đó có | bình chứa khí; phân phối khí (khí metan)

Hinh 164 Xử lí nước thải bằng phương pháp lên men kị khí ở nhà máy Sudzucker AG:

1 Nước vào; 2, Thiết bị trao đổi nhiệt; 3 Nồi phản ứng sinh metan (nồi lên men);

4 Bộ phận giải phóng khí, 5 Bể lắng lọc; 6, 13 Thu hồi bùn ngược dòng; 7 — Nước điều nhiệt ra;

8,9 Nước nóng; 10 Bình chứa khí; †1 Thiết bị phân phối khí; 12 Đường khí;

13 Thu và hồi lưu bùn; 14 Đường dẫn bùn thừa; 15 Nước ra sau xử lí

® Nồi lên men kị khí dựa trên các thông số thiết kế như sau:

Tỉ lệ bần hồi lưu 50 — 100%

Nồi lên men chịu áp suất 24 —- 40 atm

Nhiệt độ lên men _37°C

Lượng khí sản sinh (80% CHy) = 03 m°/kg coD Khí được tạo ra được chuyển sang thùng đựng trung gian chịu được 30 atm, có khuấy trộn Một lượng khí được quay lại nồi lên men bằng máy nén khí qua đường ống dẫn xuống tấn đáy nổi để trộn đều bùn với nước Khí thừa được tập trung vào bình chứa có dung tích

150 m” sau đó phân phối khí đến nơi sử dụng

Bể lắng và lọc bùn có các thông số thiết kế như sau:

— Lưu lượng dòng chảy mặt 0,2 m°/mˆ.h

e Xử lí hiếu khí: Tiếp theo xử lí kị khí là xử lí hiếu khí

Nước ra khỏi hệ kị khí được qua lọc bùn, phần nước trong cho chảy vào hai bể xử lí hiếu khí theo có dung tích là 20.000 và 100.000 m” Bể thứ nhất được sục khí kết hợp với 2 máy khuấy (công suất mỗi máy là 30 kW) Thời gian lưu nước là 2 ngày

Bể thứ hai chia làm ba phần: hai phần cho nước xử lí có sục khí và khuấy trộn với máy

có công suất 30 kW, một phần còn lại được bổ sung nước làm mát thiết bị vào để cùng được

xử lí

Sau khi xử lí bằng lên men kị khí, COD của nước thải còn 300 mg/l, BOD, — 50 mg/l

và nồng độ canxi khoảng 400 mg/1 Như vậy hiệu suất phân hủy COD khoảng 95% và mỗi

Xử lí hiếu khí tiếp theo COD còn lại 200 mg/l va BOD; — 25 mg/l

Khi CO, trong nồi lên men kết hợp với Ca?” tạo thành CaCOa Hàm lượng khí metan của biogas có thể tăng lên tới 95% và tiosunfat bị loại bỏ hoàn toàn Mô hình công nghệ xử

- lí nước thải này là một thành công lớn, định hướng giải quyết vấn để nước thải và thu khí metan là vai trò chính trong việc xử lí nước thải của ngành công nghiệp này `

314

16.3 CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN KHOAI SẮN, TINH BỘT

Khoai tây chứa 12 — 20% tỉnh bột, 70 — 80% nước và nhiều loại protein Vì vậy lượng thải BOD; khá cao trong sản xuất tỉnh bột, trong khi đó việc xử lí sơ bộ bằng cách rửa khoai thì lại dẫn đến lượng ô nhiễm vô cơ, :

Nguồn gốc ô nhiễm liên quan tới các phân xưởng sau:

— Phân xưởng chung: rửa và vận chuyển củ (đất, mâu thực vật), bóc vỏ bằng soda và hơi nóng (nồng độ đậm đặc của bột thu hồi, tinh bột và protein)

-_— Đặc thù: sản xuất khoai rán kiểu Pháp, khoai nướng giòn (có nhiều mỡ), tẩy mau

Bảng 16.4 ĐẶC TÍNH NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN KHOAI TÂY |

Phân xưởng hoặc công đoạn TH _— BOD; (kg/tấn)

— Rửa, nghiên, mài 2 — 6 (nước đồ) Bột tuần hoàn |, 20— 602

Nước thải có tính ax

công nghệ ướt để chiết tỉnh bột, ch

hữu cơ bay hơi Ngoài ra, các chất bẩ

it đo lên men lactic hoặc bị sunfit hóa (pH =

ất bắn 6 nhiễm từ khâu bay hơi nước và tạo ra các axit

n tan giầu protein có thé tạo ra từ phân xưởng glucozơ „

.4 — 5) Khi dùng

16.5 NƯỚC THÁI TỪ CÁC XÍ NGHIỆP THỰC PHAM KHAC (bang 16 6)

NUGC THAI CAC Xi NGHIỆP THỰC PHAM KHAC

Rita bor 0,6(pH = 1 — 2) 2,5 g/l POS

Dầu margarin 0,1 (30°C) 0,2 —0,5 Đóng hộp rau quả Rửa bóc vỏ 15—30 8 — 38

` Rửa và vận chuyển 0,4=1,2% — | 2-3(200 — 600 kg SS)

Nhà máy Nước ép 0,2 (NH i )

F- bia đường Dịch ngưng dư thừa 0,1 (muối)

Rửa hộp 4—10 `14—25

: Nhà máy đường Bộp Ngưng tụ hơi — dư 0,15 — 1,5 14—-25

Lắng cặn nho 2-3 60 — 200

Rượu Q) Rugu nho — vang 0,6 — 1,2

25 —35

Đóng can nước nho 0,8 — 1,6 25 — 40

Ghi chú: 1) Giá trị tính trên 100 lít.,

ˆ2) Giá trị tính trên 100 lít rượu

3) Với hệ tuần hoàn

316

16.6 CÔNG NGHIỆP ĐỔ HỘP RAU QUẢ

Công nghiệp đồ hộp là công nghiệp theo vụ Nước thải thường tách thành nước rửa tương đối ắt bị đô nhiễm và nước sản xuất đặc và nóng (nước làm trắng có BODs đạt tới 25.000 mg/l và nước làm sạch vỏ bằng hơi) Trước khi đồng nhất hóa, cần có lọc ray để giữ lại các vụn thực vật Xử lắ tách biệt nước sản xuất là điều mong muốn vì chúng chủ yếu chứa ô nhiễm gluxắt, phân hủy nhanh bằng vị khuẩn kị khắ với một hàm lượng nhỏ nitơ Thiết bị tiêu bùn ANALIFT phù hợp ở nồng độ cao của nước thải chứa huyền phù Tập hợp

nước thải có thể trực tiếp xử lắ bằng vắ khuẩn hiếu khắ hoặc có thể xử lắ bằng vi khuẩn kị

Quy trình công nghệ xử lắ nước thải công nghiệp đồ hộp rau qua được trình bẩy bằng sơ

đồ nguyên lắ minh họa trên hình 16.5

Hình 16.5 Sơ đỗ xử 1ắ nước thải công nghiệp đề hộp rau quả

317

PHỤ LỤC

Khôi phục các nguồn CO;

đo kết quả hoạt động của con người

Vòng tuần hoàn Phospho trong tự nhiên

319

321.

Phụ lục 2: CHẤT LƯỢNG NƯỚC ĐỐI VỚI NUÔI TRỒNG THỦY sAN

1 — Gia tri gidi han cho phép của các thông số và nồng độ các chất ö nhiễm trong nước

biển ven bờ (theo TCVN 5943 ~ 1995) :

2 Tiêu chuẩn chất lượng nước nuôi thủy sản

Đối với nuôi thủy sản nước mặn, lợ, cũng theo tiêu chuẩn trên nhưng thay chỉ tiêu độ

cứng bằng độ muối với giá trị như sau :

3 Những vấn đề cần làm frong công tác quản lí chất lượng nước nuôi thủy sản

— Xây dựng ao phải thuận tiện nguồn nước sạch, nền đất không bị thẩm lậu và không bị ảnh hưởng của đất chua hoặc đất phèn Cân thiết phải có hệ thống xử lí nguồn nước cấp chơ

ao (lắng lọc cơ học, lọc sinh học, hoặc xử lí bằng hóa chất và thuốc thích hợp để loại trừ

~ Bón vôi để diệt tạp, khử trùng trong tẩy dọn ao, cải tạo đáy ao tốt trước mỗi chu kỳ nuôi Bón vôi bổ sung trong quá trình nuôi nhằm điều chỉnh hệ đệm pH, tăng độ cứng và kích thích hấp thụ chuyển hóa dinh dưỡng của sinh vật trong ao

— Bón phân hữu cơ và phân vô cơ hợp lí để tăng đỉnh dưỡng cho ao, gây mâu thức ăn tự nhiên cho ao Tránh bón phân hoặc cho ăn quá dư thừa

— Theo dõi động thái học của ao, để biết được chiều hướng biến đổi của các chỉ tiêu môi trường, chủ động ngăn ngừa sự biến đổi xấu Đặc biệt mỗi khi có ảnh hưởäg xấu của thời tiết (mưa, bão, áp thấp nhiệt đới, nắng hạn kéo dài ), hoặc các tác động của hoạt động

xã hội xung quanh (nước thải nông nghiệp, nước thải công nghiệp )

— Áp dụng các biện pháp làm thoáng khí và luân chuyển nước trong ao, để chống phân tầng hoặc tích đọng độc hại cục bộ trong ao Cần thiết phải thay nước sạch với mức độ phù

~ Kiểm soát tảo phù du không để phát triển quá mức đến “nở hoa”

~— Xử lí nước thải sau khi sử dụng ra khỏi ao để tránh gây ô nhiễm cho khu vực xung

323