(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao cho nhà máy sản xuất thực phẩm ACECOOK Việt Nam

Tácgiảluậnvăn

BùiTiến Đạt

LỜI CÁMƠN

Sauquátrìnhhọctập,nghiêncứudướisựhướngdẫntậntìnhcủaPGS.TSĐoànThuHà,đượcsựủnghộđộngviêncủagiađình,bạnbè,đồngnghiệp,cùngvớisựnỗlựcphấnđấucủabảnthân,tácgiảđãh

oànthànhluậnvănthạcsĩchuyênngànhKỹthuậtcơsởhạtầngđúng thời hạn và nhiệm vụ với đề tài“Nghiên

Tác giả cũng xin trân trọng cảm ơn các cơ quan, đơn vị đã nhiệt tình giúp đỡ tácgiảtrongquátrìnhđiềutrathuthậptàiliệuchoLuậnvănnày

Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè và đồng nghiệpđãđộngviên,giúpđỡtácgiảtrongsuốtquátrìnhhọctậpvàhoànthànhLuậnvăn

Xinchânthànhcảmơn./.

HàNội,ngày……tháng….năm2017

Tácgiả

BùiTiếnĐạt

LỜICAM ĐOAN i

LỜICÁM ƠN ii

MỤCLỤC iii

DANHMỤCHÌNHẢNH v

DANHMỤCBẢNGBIỂU vi

DANHMỤCCÁCTỪVIẾTTẮTVÀGIẢITHÍCHTHUẬTNGỮ vii

CHƯƠNGMỞĐẦU 1

1 TínhcấpthiếtcủaĐềtài 1

2 Mụctiêunghiêncứu 2

3 Đốitượngvàphạmvinghiêncứu 2

4 Nộidungnghiêncứu 2

5 Cáchtiếpcậnvàphươngphápnghiêncứu 3

CHƯƠNG1:TỔNGQUAN 4

1.1.Tổngquanvềnướcthảicóhàmlượngchấthữucơcao 4

1.1.1 Nguồngốc,thànhphầnvàsốlượngnướcthải 4

1.1.2 Cáctínhchấtcủanướcthải 5

1.1.3 Đặctrưngcủanướcthảicóhàmlượngchấthữucơcao 10

1.1.4 Hiệntrạngônhiễmnướcthảigiàuchấthữucơ 12

1.1.5 Mộts ố c ô n g t r ì n h n g h i ê n c ứ u v ề x ử l ý n ư ớ c t h ả i c ó h à m l ư ợ n g c h ấ t h ữ u c ơ cao… 14

1.2 TìnhhìnhchungcủathếgiớivàViệtNamvềxử lýnướcthảihiệnnay 15

1.2.1 Trênthếgiới 15

1.2.2 TạiViệtNam 15

1.3 TổngquanvềCôngtyAcecookViệtNamvàtìnhhìnhxửlýnướcthảicủaCôngty 17

1.3.1 Lịchsử hìnhthànhpháttriển 17

1.3.2 Loạihìnhvàquymôsảnxuất 18

1.3.3 NướcthảivàtìnhhìnhxửlýnướcthảitạicácnhàmáythuộcAcecookhiệnnay .18

1.4 Kếtluận 20

CHƯƠNG2CƠSỞKHOAHỌCCÔNGNGHỆXỬLÝNƯỚCTHẢIVÀĐỀXUẤTCÔNGNGHỆXỬ LÝNƯỚCTHẢICÓHÀMLƯỢNGCHẤTHỮUCƠCAO 21

2.1 Cơsởlýthuyếtcácphươngpháp, côngnghệxử lýnướcthải phổbiếnhiệnnay.21 2.1.1 Phươngpháp xửlýcơhọc 21

2.1.2 Phươngpháp xửlýhóalý 22

2.1.3 Phươngphápxửlýhóahọc 24

2.1.4 Phươngpháp xửlýsinhhọc 25

2.2 Cơchếchuyểnhóasinhhọccácchấtbẩnhữucơtrongnướcthải 30

2.2.1 Cơchếchuyểnhóasinhhọccácchấtbẩnhữucơvàcácchấtdinhdưỡngtrongcôngt

rìnhXLNT 30

2.2.2 Cơ chếXLNTbằngphươngphápsinhhọctrongđiềukiệnhiếukhí 32

2.2.3 Cơchếxử lýnướcthảibằngphươngphápsinhhọctrongđiềukiệnyếmkhí 35

2.3 Phântích,đềxuấtcôngnghệxửlýnướcthảicóhàmlượngchấthữucơcaocho CôngtyAcecookViệtNam 38

2.3.1 Tiêuchílựachọncôngnghệ 38

2.3.2 Phântíchcơsởlýthuyếtmộtsố côngnghệxử lý 39

2.3.3 ĐềxuấtlựachọncôngnghệXLNTcóhàmlượngchấthữucơcaochoCôngty AcecookViệtNam 51

2.4 Kếtluận 54

CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚCTHẢI CÓ HÀM LƯỢNG CHẤT HỮU CƠ CAO CHO NHÀ MÁY ACECOOK VIỆTNAM–CHINHÁNHHƯNGYÊN 55

3.1 Giới thiệuvề Nhà máyAcecookViệt Nam– ChinhánhHưng Yên 55

3.1.1 Sảnphẩmvàcôngnghệsảnxuất 56

3.1.2 Nướcthảivàtìnhhìnhxử lýnướcthảicủaNhàmáyAcecookHưngYên5 8 3.2 Nghiêncứu,tínhtoánthiếtkếhệthốngxửlýnướcthảichoNhàmáyAecookViệt Nam–ChinhánhHưngYên 62

3.2.1 Yêu cầuchung 62

3.2.2 Chất lượngnướcthảiđầuvàovàyêu cầuchấtlượngnướcthảiđầura 62

3.2.3 Côngsuấttrạmxử lý 63

3.2.4 Thuyếtminhdâychuyềncôngnghệxửlý 64

3.2.5 Tínhtoán,thiếtkếmộtsốhạngmụccôngtrìnhchính 70

3.2.6 Đánhgiákinhtế-kỹthuật 80

3.3 Kếtluận 84

KẾTLUẬN&KIẾNNGHỊ 85

Kếtluận 85

Kiếnnghị 86

TÀILIỆUTHAM KHẢO 87

Hình1.1.Cácloạichấtrắntrongnướcthải 6

Hình1.2.Mốiquanhệgiữacácđạilượngđặctrưngchochấthữucơtrongnước 8

Hình2.1.SơđồtổnghợphệthốngcáccôngtrìnhXLNTbằngphươngphápcơ học2 2 Hình2.3.S ơđồtổ ng hợphệthốngcáccôngtrìnhXLNTbằ ng phươngpháphoáhọ c 24 Hình2.4.SơđồdâychuyềncôngnghệXLNTtheophươngphápsinhhọctrongđiề ukiệntựnhiên 26

Hình2.5.SơđồdâychuyềncôngnghệXLNTtheophươngphápsinhhọctrongđiềukiệnn hântạo 28

Hình2.6.SơđồcânbằngBODtrongcôngtrìnhXLNTbằngP P sinhhọchiếukhí 31

Hình2.7.SơđồtổngquátquátrìnhchuyểnhoáchấtbẩntrongcôngtrìnhXLNTbằng phươngpháp sinhhọctrongđiềukiệnhiếu khí 33

Hình2.9.Sơđồcôngnghệxửlýnướcthảisửdụngcôngnghệbùnhoạttínhgiánđoạntheo mẻSBR 40

Hình2.10.CácgiaiđoạnhoạtđộngtrongmộtchukỳcủabểSBR 41

Hình2.11.MôphỏnghoạtđộngcủabểSBRđểxửlýCacbon,NitovàPhotpho 42

Hình2.12.MôhìnhhoạtđộngquátrìnhAAOtruyềnthống 44

Hình2.13.Sơđồcôngnghệx ử lýnướcthải AA/O 45

Hình2.14.MặtcắtlớpmàngvisinhvậttrêngiáthểmangK1 48

Hình2.15 Sơđồcôngnghệxử lýnướcthảiAA/O&MBBR 49

Hình3.1.Sơđồquytrìnhcôngnghệsảnxuấtmìănliền 57

Hình3.2.Sơđồquytrìnhcôngnghệsảnxuấtphânxưởngbộtnêm 58

Hình3.3.Sơđồquytrìnhsảnxuấtphânxưởngdầusatế 58

Hình3.4.SơđồcôngnghệXLNTcôngnghệ AAO&MBBR 66

Hình3.5.MặtđứngModulxửlýbậc1–BểlọckỵkhídòngchảyngượcUAFB 72

Bảng1.1.Thànhphầnnướcthảimộtngànhsảnxuấtcôngnghiệp 5

Bảng1.2.Mộtvàiđặctrưngcủanướcthảimộtsốngànhcôngnghiệp 11

Bảng1.3.Hệsốônhiễmnướcthảichomộttấnsảnphẩmmìănliền 13

Bảng1.4.Chấtlượngnướcthảicác nhàmáysảnxuấtAcecookViệtNam 19

Bảng2.1.Cáctiêuchívềcôngnghệxửlýnướcthải 38

Bảng2.2.ĐánhgiálựachọncôngnghệXLNTgiàuchấthữucơ 51

Bảng3.1.TổnghợpnguồngốcvàthànhphầnnướcthảiNhàmáyAcecookChinhánh HưngYên 59

Bảng3.2.KếtquảphântíchchấtlượngnướcthảicủaNhàmáyAcecook(Chinhánh HưngYên) 60

Bảng3.3.KếtquảphântíchchấtlượngnướcthảicủaCôngtyCổphầnAcecook 62

(ChinhánhHưngYên) 62

Bảng3.4.Quychuẩnnướcthảiđầura,mứcAtheoQCVN40:2011/BTNMT 63

Bảng3.5.Chấtlượngnướcthảitrướcvàsaukhiquacôngtrìnhxử lýbậc1 73

Bảng3.6.Kháitoántổngmứcđầutư xâydựngcôngtrình 80

Bảng3.7.Bảngkháitoánchiphívậnhành 84

AAO Anaerobic– Anoxic–Oxic Kỵkhí-Thiếukhí-Hiếukhíkếthợp

DOC Dissolved Organic Carbon Lượngcacbonhữucơ hoàtan

MBBR MovingBedBiofilmReactor CôngnghệMàngvisinhtầngchuyển

độngSBR Sequencing Batch Reator Aerotenhoạtđộnggiánđoạntheomẻ

UAFB UpflowAnaerobicFloatingB l a n k e t Bểlọcngượckỵkhívậtliệunổi

CHƯƠNGMỞĐẦU

1. TínhcấpthiếtcủaĐềtài

Quát rì nh cô ng n g h i ệ p h ó a , h i ệ n đ ạ i h ó a đan gd i ễ n r a m ạ n h m ẽ t r ê n c ả n ư ớ c đ ã v

à đang làm thay đổi hàng ngày nền kinh tế xã hội cũng như mọi mặt của cuộc sống Bêncạnh sự phát triển đó cũng đãgây ra những vấn đề ô nhiễm môi trường nói chung và ônhiễm môi trường nước nóiriêng mà trong đó ô nhiễm chất hữu cơ nguồn nước đangcó chiều hướng gia tăngmạnh mẽ Nguồn nước thải có hàm lượng hữu cơ cao thườngxuất hiện trong nước thảicông nghiệp liên quan chủy ế u t ớ i c h ế b i ế n t h ự c p h ẩ m v à một sốngành khác Đây là ngành công nghiệp sử dụng lượng nước đầu vào lớn nênlượngnước thải từngành côngnghiệpnày cũng rấtcao Tuy thành phầnn ư ớ c t h ả i côngnghiệp chế biến thực phẩm khá giống với nước thải sinh hoạt nhưng thành phầncácchất trong nước thải như: C, N, P… lại cao hơn hẳn Yêu cầu về xử lý nước thảicóhàm lượng hữu cơ cao trong ngành công nghiệp thực phẩm đang hết sức cấp bách, cầnphảigiảiquyếtngay

Là công ty thực phẩm tổng hợp hàng đầu tại Việt Nam với hệ thống 10 nhà máysảnxuất từ Bắc đến Nam, Acecook đóng góp phần quan trọng trong thị trường chếbiếnthực phẩm Việt Nam Bên cạnh những thành quả đạt được, Acecook đang phảiđối mặtvới vấn đề xử lý nước thải trước khi đưa ra môi trường tiếp nhận sao cho hiệu quả vàkinhtế

Xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao đạt yêu cầu xả thải luôn là vấn đề đặtrakhilựachọncôngnghệxửlý.NướcthảisảnxuấttạicáccơsởsảnxuấtcủaAcecookcó cácchỉ tiêu cơ bản chỉ thị ô nhiễm hữu cơ như COD, BOD, N, P, dầu mỡ vượt chỉtiêu chuẩn cho phép xả vào nguồnnhiều lần Cụ thể như BOD vượt 10 - 24 lần, tổngNitovượttừ5-11lần,tổngPhotphovượt3-7lần Docóhàmlượnghữucơcao,cặn

lơ lửng lớn nếu không được xử lý triệt để khi vào nguồn tiếp nhận sẽ bị phân hủyvisinh và giải phóng ra các chất khí như CO2, CH4, H2S gây mùi hôi thối và giảmnồngđộ oxy hoà tan trong nước của nguồn nước tiếp nhận Mặt khác các muối nitơ,phốtpho t ro ng n ư ớ c t hả id ễ gâ y hiệnt ư ợ n g ph úd ư ỡ n g cho cáct hu ỷ vực,l à m hạnch ế việcsửdụngtàinguyênnước.Mặtkhác,cácmuốinito,phốtpho…

trongnướcthảidễ

gâyh iệ nt ư ợ n g p h ú d ư ỡ n g c h o c á c t h ủ y v ự c, l à m h ạ n c h ế v i ệ c s ử d ụ n g t à i n g u y ê nnước.

Xuất phát từ thực tiễn đó, cần có một nghiên cứu về công nghệ phù hợp với điềukiệnViệtN a m đ ể X L N T c ó h à m l ư ợ n g c h ấ t h ữ u c ơ c a o t r o n g n g à n h c ô n g n g h

i ệ p t h ự c phẩmnước ta nói chung và Công ty Acecook nói riêng đã được đặt ra Đây làyêu cầurất cấp thiết góp phần đưa ngành công nghiệp thực phẩm nước ta phát triểnbền vữnggắnvớibảovệmôitrường

2. Mụctiêunghiêncứu

- Xửlýnướcthảicóhàmlượngchấthữucơcao

- Đề xuất được công nghệ xử lý nước thải có hàm lượng hữu cơ cao thích hợp,ápdụngchođốitượngđiểnhìnhlàNhàmáysảnxuấtthựcphẩmAcecookViệtNam(ChinhánhHưngYên)

- Xác định được quy mô, công suất và thiết kế hệ thống xử lý cho NhàmáyAcecookViệtNam,chinhánhHưngYên

-Đánh giá lựa chọn công nghệ xử lý, tính toán hệ thống xử lý nước thải choNhàmáyAcecookViệtNam–ChinhánhHưngYên.

5. Cáchtiếpcậnvàphươngphápnghiêncứu

- Phươngphápkếthừacóchọnlọc:Kếthừacácsốliệu,nghiêncứuđãcóđểđánh

giá,phântích…

- Phươngphápthốngkê,phântíchvàtổnghợptàiliệu:Thuthậpnhữngtàiliệu,sốliệucósẵntừCôngtyCổphầnAcecookViệtNam;NhàmáyAcecookchinhánhHưng Yên, các nghiên cứu tại Việt Namcũng như trên thế giới về nước thải nóichungvànướcthảigiàuhữucơnóiriêng

- Phương pháp so sánh: Phân tích về những ưu, nhược điểm của từng côngnghệxử lý nước hiện nay, từ đó đưa ra công nghệ xử lý phù hợp với điều kiệnđốitượngnghiêncứuđiểnhình

Thông thường nước thải được phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng Đó cũnglàcơ sở cho việc lựa chọn các biện pháp hoặc công nghệ xử lý sau này Có thể phân loạinước thải một cách chung nhấtlà: Nước thảisinh hoạt, nước thải sản xuất, nướcmưavànướcthấmchảyvàohệthốngcống.

Nước thải sinh hoạt:Là nước thải được bỏ đi sau khi sử dụng cho các mục đích

sinhhoạt của con người Một số các hoạt động dịch vụ hoặc công cộng như bệnhviện,trường học, nhà ăn cũng tạo ra các loại nước thải có thành phần và tính chấttương tựnhư nước thải sinh hoạt Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là hàm lượng chấthữu cơlớn (từ 55 ÷ 65% tổng lượng chất bẩn), chứa nhiều vi sinh vật, trong đó có visinh vậtgây bệnh[1] Đồng thời trong nước thải còn có nhiều vi khuẩn phân huỷ chấthữu cơcần thiết cho các quá trình chuyển hoá chất bẩn trong nước Thành phần nướcthải sinhhoạt phụ thuộc vào tiêu chuẩn cấp nước, đặc điểm hệ thống thoát nước, điều kiện trangthiếtbịvệsinh,…

Nước thải công nghiệp:Là nước thải đượcsinh ra trong quát r ì n h s ả n x u ấ t

c ô n g nghiệp từ các công đoạn sản xuất và các hoạt động phục vụ cho sản xuất nhưkhi tiếnhành vệ sinh công nghiệp hay hoạt động sản xuất của người dân.Khác vớinước

thảisinhhoạtcónhữngđặctínhvà chỉtiêuchấtlượngchung,nướcthải côngnghiệpcóđặc tính và chất lượng rất khác nhau tùy thuộc vào từng loại hình công nghiệp, mức độtrang bị công nghệ Đối với nước thải phát sinh từ

côngnghiệpthựcphẩmchếbiến, ngànhcôngnghiệpgiấy,côngnghiệp sảnxuấtbiarượu

6 Chếbiếncaosu BOD,COD,Nito,chất hoạtđồng bềmặt, SS,

là cácchấthoàtanvàdạngkeo

b Màusắc

Đây là một trong những thông số để xác định chất lượng nước màu của nướcthườngđược phân thành 2 dạng: màu thực do các chất hòa tan hoặc dạng hạt keo; màubiểukiếnlàmàucủacácchấtlơlửngtrongnướcsaukhilọcbỏcácchấtkhôngtan

e Nhiệtđộ

Nhiệt độ của nước thải thường cao hơn so với nhiệt độ của nguồn nước sạch banđầu,bởi vì có sự gia nhiệt vào nước từ các đồ dùng trong gia đình và các máy mócthiết

bịcôngnghiệp.Khinhiệtđộcủanướctănglênsẽảnhhưởngđếnkhảnănghoàtanôxy

Cách ợ p chấ th ữu c ơ c ó t h ể t ồ n t ại d ư ớ i dạ ng ho à t a n , keo, k h ô n g hoà t a n, b a y hơihoặc không bay hơi, dễ phân huỷ hoặc khó phân huỷ,… Phần lớn chất hữu cơ trongnước đóng vai trò cơ chất đối với

vi sinh vật Nó tham gia vào quá trình dinh dưỡng vàtạonănglượngchovisinhvật

Người ta thường xácđịnh tổngcác chấthữu cơ Cácthôngs ố t h ư ờ n g đ ư ợ c

c h ọ n l à tổng hàm lượng cacbon hữu cơ (TOC), một phần hoà tan của nó là lượngcacbon hữucơ hoà tan (DOC), lượng chất hữu cơ có thể ôxy hoá hoá học ứng vớithông số nhu cầuôxy hoá học (COD), lượng chất hữu cơ có thể bị ôxy hoá sinh hoá ứng với sự tiêu thụôxy của vi khuẩn(BOD).Giữa đại lượng COD và BOD có mối quan hệ với nhau Tuynhiên tỷ lệ nàythay đổi đối với từng loại nước thải, nước nguồn và cả trong quá trìnhxử lý Mối quan

hệ giữa ThOD, BOD5, COD theo K2Cr2O7 và theo KMnO4đượcthểhiệntạiHình1.2dướiđây:

Hình 1.2 Mối quan hệ giữa các đại lượng đặc trưng cho chất hữu cơ trong

nướcThôngthườngtrongnướcthảisinhhoạtởđiềukiện200Csau5ngàylượngôxytiêuthục h ủ y ế u c h o ô x y h o á s i n h h o á c á c c h ấ t h ữ u c ơ c a c b o n ( B O D5)v à s a u 2 0

n g à y lượngôxytiêuthụchoquátrìnhsinhhoálàổnđịnh(BOD20).Mốiquanhệgiữacác

nhucầuôxytrongnướcthảisinhhoạtcóthểxácđịnhgầnđúngtheotỷlệ:

ThOD:COD(K2Cr2O7):BOD20:COD(KMnO4):BOD5=1:0,95:0,71:0,65:0,48

b Cáchợpchấtvôcơtrongnướcthải

Độ pH: Giá trị pH của nước thải có ý nghĩa quan trọng trong quá trình xử lý, cho

phépta lựa chọn phương pháp thích hợp, hoặc điều chỉnh lượng hóa chất cần thiếttrong quátrìnhxử lýnước

Độ kiềm: Đặc trưng cho khả năng trung hoà axit, thường là độ kiềm

bicacbonat,cacbonat và hydroxit Độ kiềm thực chất là môi trường đệm (để giữ pHtrung tính) củanướcthảitrongsuốtquátrìnhxửlýsinhhoá

Clo:C l o t ồ n t ạ i t r o n g n ư ớ c t h ả i c h ủ y ế u ở d ạ n g C l - N ồ n g đ ộ c l o t r o n g n ư ớ c t h ả i

thườngcaohơntrongnướcnguyênchất

Nitơ: Trong nước thải, các hợp chất chứa nitơ là sản phẩm của quá trình phân huỷ

sinhhọc của protein Nitơ thường tồn tại ở các dạng: N hữu cơ, N-NH3, N-NO2,

N-NO3 Nhữu cơ thường gồm các thành phần tự nhiên như: peptit, protein, urê, axitnucleic vàmột lượng lớn các hợp chất hữu cơ tổng hợp N-NH3là thành phần tự nhiên

có trongnước thải, nó là sản phẩm đầu tiên của quá trình phân huỷ các hợp chất hữu

cơ chứa Nvà quá trình thuỷ phân của urê N-NO2là sản phẩm trung gian của quá trình

hoánitơ,cóthểthâmnhậpvàomôitrườngnướcdoviệc sửdụngcácc h ấ t ứcchếsựăn

mòn dùng trong công nghiệp N-NO3là kết quả của quá trình ôxy hoá amôni Sựhiệndiện của nitơ trong nước thải là cần thiết đểđ á n h g i á h i ệ u q u ả x ử l ý

n ư ớ c t h ả i b ằ n g quátrìnhsinhhọc

Photpho: Cũng giống như Nito, là chất dinh dưỡng cần thiết cho tất cả các tế bào

sốngvà là thành phần tự nhiên của nước thải Tuy nhiên, nếu nồng độ Phốt pho trongnướcthỉa xả ra thủy vực tiếp nhận quá mức cho phép sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng.Phốtpho thường ở dạng photphat vô cơ và bắt nguồn từ chất thải là phân, nước tiểu,ure,phânbóndungtrongnôngnghiệpvàchấttẩyrửatrongsinhhoạt

Lưu huỳnh:Là nguyên tố cần thiết cho quá trình tổng hợp các protein Các ion SO4

2-thường hiện diện trong nước cấp và cả nước thải Sunfat bị biến đổi sinh họcthànhsunfit,sauđócóthểkếthợpvớihydrotạothànhH2S

Các kim loại nặng:Sắt, đồng, chì, kẽm, crom (đặc biệt là crom hóa trị 6),

asen,antimon, nhôm,…thường tồn tại trong nước ở dạng là những chất thuộc nhómđộc hại.Chúng phát sinh từ những nguồn gốc khác nhau, chủ yếu là do các hoạt độngcôngnghiệp và có ảnh hưởng không tốt cho quá trình xử lý nước thải bằng phươngphápsinhhọc

1.1.2.3 Tínhchất sinhhọc

Nói đến tính chất sinh học của nước thải là đề cập đến các loài sinh vật có trongnướcthải, bởi vì chính sự có mặt, vắng mặt hay phát triển quá mức của chúng sẽ chỉ rađượcnguồnnướcđangởtìnhtrạngnhưthếnào.Cácthànhphầnsinhhọcchínhbaogồm:

- Cácđộngvậtnước;

- Cácthựcvậtnước;

- Độngvậtnguyênsinh,vikhuẩn,virut,…

Độ bẩn sinh học của nước thải:Nước thải chứa nhiều vi sinh vật trong đó có nhiều

vitrùng gây bệnh: thương hàn, kiết lỵ, sốt vàng da, bệnh đường ruột, các loại trứnggiunsán Để xác định độ bẩn sinh học của nước thải người ta tiến hành phân tích sựtồn

tạicủa1loạivikhuẩnđặcbiệt(trựckhuẩncoli),mặcdùnókhôngphảilàloạivikhuẩn

gây bệnh điển hình song sự tồn tại của nó chứng tỏ có sự tồn tại của các loại vikhuẩngâybệnhkhác.

Mứcđộnhiễmbẩnsinhhọccủanướcthảixácđịnhbằngcácchỉtiêusauđây:

- Chuẩnsố Co li (c ol i- t i t r e ) : Th ể t í c h n ư ớ c t h ả i ít nh ất ( m l ) c ó 1 c o l i Đ ối vớ inướcthảisinhhoạtchuẩnsốnàylà0,0000001

- Tổngs ố C o l i f o r m : S ố l ư ợ n g v i k h u ẩ n d ạ n g c o l i t r o n g 1 0 0 m l n ư ớ c ( t í n h b ằ n gcáchđếmtrựctiếpsốlượngcolihoặcxácđịnhtheophươngphápMPN)

1.1.3 Nguồngốc,đặctrưngcủanướcthảicóhàm lượngchất hữucơcao

1.1.3.1 Nguồngốcphátsinhnướcthảicóhàmlượngchấthữucơcao

Nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao có nguồn gốc phát sinh từ nhiều nguồnkhácnhau, trong công nghiệp nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao thường xuấthiệntrong nước thải công nghiệp ngành chế biến thực phẩm và một số ngành côngnghiệpkhác (dệt nhuộm, giấy,…) Thành phần nước thải thải ra môi trường tùy thuộcvàonguồnphátsinhrachúngứngvớimỗiloạihìnhcôngnghiệpkhácnhau.Vídụnhư:

Bảng1.2 Mộtvàiđặc trưngcủa nướcthải mộtsốngànhcôngnghiệp

NgànhCN

COD (mg/l)

BOD (mg/l)

SS (mg/l)

1.1.3.2 Đặctínhnướcthảicó hàmlượngchấthữucơcao

Nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao là loại nước thải khó xử lý với các chỉ sốônhiễm điển hình như BOD (nhu cầu oxy sinh hóa) > 300mg/l; COD (nhu cầu oxyhóahọc) > 1.500 mg/l; nồng độ T-N > 85 mg/l, T-P > 20 mg/l cao hơn rất nhiều so vớicácloại nước thải thông thường Do vậy mà mức độ ô nhiễm của nước thải loại này làrấtlớn, ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và sức khỏe người dân nếu không được xửlýtriệtđể

Đặc tính:Hàm lượng chất hữu cơ là yếu tố quan trọng trong nước thải loại này.

Dựavàođặcđiểmdễbịphânhủydovisinhvậtcótrongnướctacóthểphâncácchấthữucơthànhhainhóm:

- Các chất hữu cơ dễ bị phân hủy:Đó là các hợp chất protein,hidratcacbon, chấtbéo

nguồn gốc động vật và thực vật Đây là các chất gây ônhiễm chính có nhiềutrongnước thải sinh hoạt, nước thải từ các xí nghiệp chếbiến thực phẩm.Các hợpchấtnày chủ yếm làm suy giảm oxi hòa tan trong nướcdẫn đến suy thoáitàinguyênthủysảnvàlàmgiảmchấtlượngnướccấpsinhhoạt

- Các chất hữu cơkhóbị phân hủy:Các chấtl o ạ i n à y t h u ộ c c á c c h ấ t

h ữ u c ơ

c ó vòngthơm(hidrocacbuacủa dầukhí), các chấtđavòngngưng t ụ , các hợpchất

clo hữu cơ, phốt phohữu cơ… Trong số các chất này có nhiềuh ợ p c h ấ t

l à c á c chất hữu cơ tổng hợp Hầu hết chúng đều có độc tính đối với con ngườivàsinhvật Chúng tồn lưu lâu dài trong môi trường và trong cơ thể sinh vậtgâyđộc tíchlũy,ảnhhưởngnguyhạiđếncuộcsống

Quá trình phân giải chất hữu cơ trong nước:Chất hữu cơ có trong nước thải được

xảvàotựnhiênnếukhôngquaquátrìnhxử lýsẽxảyraquátrìnhphânhủynhư sau:

- Quá trình phân huỷ chất hữu cơ của vi sinh yếm khí gồm có ba giai đoạn nốitiếpnhau Thuỷ phân (bẻ gãy) các phân tử hữu cơ lớn như polyme, lipit,protein,hydrat carbon thành các phân tử nhỏ như monosacharit, axit amin, chúnglà

nhữngnguyênvậtliệuthíchhợpchoquátrìnhtổnghợptếbàovàtraođổichấtcủaloạivisinhtạoaxitthuộcnhómacidogensởgiaiđoạnthứhai

- Giai đoạn thứ hai là giai đoạn chuyển hoá các sản phẩm đã thuỷ phân thànhaxit(loạivisinhacidogensnhưClotridiumspp,Peptococusanaerobus,Difidobacteriumspp,Desulphovibriospp )

- Giaiđoạntạokhímetanvàcarbondioxitđượcthựchiệnbởinhóm visinhmethanogens (tạo rametan) Loại vi sinh đáng quan tâm nhất là loại sử dụng axitaxetic và hydro, chúng có tốc độ phát triểnchậm vì vậy giai đoạn hình thành khímetan thường là bước chậm nhất Ngoàiaxit axetic, loại vi sinh tạo metan chỉ cókhả năngsử dụngmột sốloạihạn chế các

acetatmethanol,methylamin.Chủng visinhtạometanvàaxitcóchunglợiíchvàtồntại,nươngtựanhautrongthếcânbằngđộng

1.1.4 Hiệntrạng ônhiễmnướcthảigiàuchất hữucơ

Quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đang diễn ra mạnh mẽ trên cả nước đanglàmthay đổi hàng ngày nền kinh tế xã hội cũng như mọi mặt của cuộc sống Đồng thờisựphát triển đó cũng đã gây ra vấn đề ô nhiễm môi trường nói chung, ô nhiễmnguồnnước nói riêng mà trong đó ô nhiễm chất hữu cơ nguồn nước đang có chiềuhướng giatăngmạnhmẽ

Trongđó,riêngngànhchếbiếnthựcphẩmcótácđộnglớntrongvấnđềônhiễmmôi

trường bởi nước thải giàu chất hữu cơ Qua các số liệu thu thập khảo sát cho thấynướcthải sản xuất của các Xí Nghiệp chế biến thực phẩm, sản xuất rượu bia, cơ sở giết mổgia súc… đều vượt tiêu chuẩncho phép xả vào nguồn do các chất hữu cơ và dầu mỡhiện diện trong nước thải quácao Các chỉ tiêu cơ bản chỉ thị ô nhiễm hữu cơ là COD,BOD, SS, N-NO3, N-NH4, N-org, P-PO4, dầu mỡ,…hàm lượng hữu cơ cao, vượt từ12-24lầntiêuchuẩnchophép,dầumỡcaogấp10-30lầntiêuchuẩnchophép.

BOD5(kgBOD/

m3.tấnsp)

COD(kgCOD/m3.tấnsp)

Dầumỡ(kg/m3.tấnsp) SS(kg/

m3.tấnsp)

(Nguồn:TrungtâmcôngnghệmôitrườngCEFINEA)

Nước thải có chỉ số ô nhiễm cao như vậy, song công tác quản lý cũng như về xửlýnước thải đối với các đối tượng này vẫn còn nhiều hạn chế, chưa được đầu tưđúngmức gây hậu quả xấu đối với môi trường Một số nhà máy trực tiếp xả nước thảichưađược xử lý ra hệ thống kênh rạch như trường hợp của Vifon, Sài GònWevong,Vedan,…gây tác động đến môi trường sinh thái cũng như sức khỏe cộngđồng Ví dụđiển hình như năm 2008, nước thải của của công ty Vedan đã trực tiếp xả

ra sông ThịVải.Việc xả chui nước thải không qua xử lý trong một thời gian dài nhằmgiảm chi phícủa Vedan làm hủy hoại hệ sinh thái hàng chục kilomet dọc sông Thị Vải gây hệlụynghiêmtrọng,gần2.700hanuôitrồngthủysảnbịthiệthại

Hiện diện trong các nguồn nước, sự tích tụ các chất hữu cơ khi bị phân hủy vi sinhgiảiphóng ra các chất khíCO2, CH4, H2S gây mùi hôi thối trongm ô i t r ư ờ n g l à m ứ c

c h ế đếnsựpháttriểncủacácloàithuỷsinh,sựpháttriểncủacâytrồng,vậtnuôi.Cụthể,vụ cá bè chết hang loạt trên sông Đồng Nai được nghi vấn là do nước thải của cácđơnvịnhưCôngtygiấyĐồngNai,TânMai,CôngtyVifon–

Acecook,Côngtyđường

Biên Hòa và Công ty sản xuất bột ngọt Ajinomoto Việt Nam gây ra Đều là nhữngđơnvị có phát sinh nước thải chứa hàm lượng chất hữu cơ cao, song qua nhiều đợt kiểm tracủa các cơ quan chức năng tỉnh Đồng Nai thìkhông có đơn vị nào đạt tiêu chuẩn nướcthảiđầuratheoquiđịnh.

Hiện nay, vấn đề ô nhiễm nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao đang diễn ra tạihầukhắp các tỉnh thành trong cả nước Tình trạng ô nhiễm hữu cơ sẽ dẫn đến sự suy giảmđộ hoà tan ôxy trong môitrường nước do vi sinh sử dụng ôxy hoà tan để phân huỷ cácchất hữu cơ có mặt trongnước Ôxy hòa tan giảm sẽ gây tác hại nghiêm trọng đến tàinguyên thuỷ sinh trongnguồnnước.Theo tiêu chuẩnnuôicá củaF A O ( T ổ c h ứ c Lương Thực Nông Thôncủa Liên Hiệp Quốc) thì nồng độ ôxy hòa tan (DO) trongnước phải cao hơn 50%nồng độ bão hoà (tức là phải cao hơn 4mg/l ở nhiệt độ 25OC).Bên cạnh đó, các chấtdinh dưỡng (N,P) với nồng độ cao trong nước thải sản xuất củangành công nghiệp chếbiến thực phẩm còn gây ra hiện tượng phú dưỡng nguồnnước,rongtảopháttriểnlàmsuygiảmchấtlượngnguồnnước.[2]

1.1.5 Một số công trình nghiên cứu về xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơcao

Hiện nay, đã có một số công trình nghiên cứu về xử lý nước thải hữu cơ cao và đãđạtđược một số kết quả nhất định Chẳng hạn như công trình “Nghiên cứu khả năngxử

lýnướcthảicónồngđộchấhữucơcaobằngthiếtbịkỵkhídạngváchngăn”của2tácgiảHuỳnh Trọng Nghĩa và Tôn Nữ Trà Mi (Đại học Đà Nẵng) năm 2008 Nghiên cứuđược thực hiện bằng mô hìnhtrong phòng thí nghiệm, nghiên cứu khả năng xử lýnướcthảirỉrácbãirácKhánhSơnvànướcthảitạihồ ĐầmRong(cóbổsungBOD)củathiết bị kỵ khí dạng vách ngăn Kết quả nồng độ COD sau xử lý so với đầu vào giảm75% (đối với nước rỉ rác) và95% đối với nước thải tại hồ Đầm Rong có bổ sungBOD)

Công trình “Nghiên cứu xử lý nước thải công nghiệp đường bằng công nghệ sinhhọckỵ khí UASB” của các tác giả PGS TS Lều Thọ Bách, Phạm Văn Định (Đại họcXâydựng), ThS Lê Hạnh Chi (Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam) thực hiện năm2013.Nghiên cứu đi sâu vào việc xử lý nước thải sản xuất đường, một loại nước thảicó

hàmlượngchấthữucơcaobằngbểUASB Nghiêncứucóthấy vớitảil ư ợ n g hữucơtừ

0,3-16 g-TOC/L.ngđ bể UASB có khả năng xử lý với hiệu quả từ 80 -90%, lượngkhísinh học sinh ra với sản lượng 1,56 l/g-TOC, lượng bùn phát sinh với tỷ lệ tăngsinhkhối0,094g-VSS/g-TOC.[3]

Một số công trình nghiên cứu khác như công trình “Nghiên cứu ứng dụng kỹthuậtUASB cải tiến xử lý nước thải giàu hữu cơ kết hợp thu hồi năng lượng trongcôngnghiệp rượu bia và chế biến thực phẩm” của nhóm tác giả Phòng Công nghệ xửlýnước, Viện Công nghệ Môi trường thực hiện năm 2007 – 2008,…cũng đạt nhữngkếtquảnhấtđịnhtrongviệcnghiêncứuxử lýnướcthảigiàuchấthữucơ ởnướcta

1.2 Tìnhhìnhchungcủa thếgiớivà ViệtNamvềxửlýnướcthảihiệnnay

1.2.1 Trênthếgiới

Vào giữa thế kỷ XIX các bệnh có liên quan đến nguồn nước hoành hành ở Anhnhưnạn dịch tả ở Luân Đôn Lúc đó con người bắt đầu nhận thức được vai tròcủa cácvisinh vật gây các bệnh có liên quan đến nguồn nước và gia tăng nhu cầu về xử lýnướcthải Vào cuối thế kỷ XIX, ở Anh người ta đã đưa ra mục tiêu của xử lý nướcthải làđưa hàm lượng chấtrắn lơ lửng và hàm lượng BODtrong nướct h ả i x u ố n g

c ò n 3 0 mg/l và 20 mg/l (Sterrit và Lester, 1988) Vào đầu thế kỷ XX, bắt đầu triểnkhai côngnghệxửlýnướcthảihoànchỉnhvàngàycàngcảitiếnhiệnđại,hiệuquảxửlýcao.Cho đến nay, ở Mỹ đã có khoảng trên 15.000 nhà máy xử lý nước thải, 80% trongsốđó là các nhà máy có công suất nhỏ (dưới 4.000 m3/ngày) Các nhà máy này đượcxâydựngđểxửlýnướcthảisinhhoạtvànướcthảicôngnghiệp.Từthậpniên90củathếk

ỷ XX, ở nhiều thành phố lớn của các nước trên thế giới đã xây dựng những nhàmáyxửlýnướcthảihiệnđạicócôngsuấttừvàitrămnghìnđếnhàngtriệum3mỗingày

1.2.2 TạiViệtNam

Ở Việt Nam hiện nay, quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước đang tạonênmột sức ép lớn đối với môi trường trong sự phát triển kinh tế xã hội, tốc độ đô thịhoángày càng gia tăng Tính đến năm 2015, cả nước có 870 đô thị từ loại V đến loạiđặcbiệt với dân số khoảng 35 triệu người, chiếm 38% dân sốcả nước.Cùng vớiđólàkhoảng 256 khu công nghiệp và 20 khu kinh tế đang hoạt động Việc phát triểnmạnhcácđôthị,khucôngnghiệpthúcđẩykinhtếthìtheođólàmộtloạttháchthứcđốivới

Theo báo cáo giám sát của Uỷ ban Khoa học, Công nghệ và Môi trường của Quốchội,tỉ lệ các khu công nghiệp cóhệ thống xử lí nước thảitập trung ở một số địa phươngrấtthấp, có nơi chỉ đạt 15 - 20%, như tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, Vĩnh Phúc Một số khucông nghiệp có xây dựng hệthống xử lí nước thải tập trung nhưng hầu như không vậnhành vì để giảm chi phí Đếnnay, mới có 60 khu công nghiệp đã hoạt động có trạm xửlí nước thải tập trung (chiếm 42% số khu côngnghiệp đã vận hành) và 20 khu côngnghiệp đang xây dựng trạm xử lí nước thải Bình quân mỗi

điểmcôngn g h i ệ p t h ả i r a k h o ả n g 3 0 0 0 0 t ấ n c h ấ t t h ả i r ắ n , l ỏ n g , k h í v à c h ấ t t h

ả i đ ộ c h ạ i khác Dọc lưu vực sông Đồng Nai, có 56 khu công nghiệp, khu chế xuất đang hoạtđộng nhưng chỉ có 21khu có hệ thống xử lý nước thải tập trung, số còn lại đều xả trựctiếp vào nguồn nước,gây tác động xấu đến chất lượng nước của các nguồn tiếpnhận [4] Có nơi, hoạt độngcủa các nhà máy trong khu công nghiệp đã phá vỡ hệthống thuỷ lợi, tạo ra nhữngcánh đồng hạnh á n , n g ậ p ú n g v à ô n h i ễ m n g u ồ n

n ư ớ c tưới,gâytrởngạirấtlớnchosảnxuấtnôngnghiệp

Bên cạnh đó, một số khu được đầu tư hệ thống xử lý nước thải hiện đại nhưng đạthiệuquảchưacaodocôngsuấtcácnhàmáyxửlýnướcthảithườnglớnhơnrấtnhiềusovới lượng nước thải được thu gom Việc xây dựng hệ thống thoát nước và xử lý nướcthải công suất quá lớn gây lãngphí trong đầu tư, ảnh hưởng rõ rệt đến chi phí vận hànhvà bảo dưỡng công trình,… Mặt khác hiệu quả

côngtrìnhvà th iế t b ị l à m việc k h ô n g đ ủ c ô n g s uấ t ( đ ặ c b i ệ t l à các c ô n g t r ì n h x ử l ý

s i n h học).Dotốcđộbaophủkhucôngnghiệpthườngrấtchậm

 Tìnhhình XLNTgiàu chấthữucơtrong ngànhcông nghiệpthựcphẩm:

Hiện nay, ở Việt Nam đã có nhiều công nghệ xử lý tiên tiến trên thế giới đã đượcápdụng cho xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao trong ngành công nghiệpchếbiếnthựcphẩm.Tuynhiên,hầuhếtcáccôngnghệ,thiếtbịxửlýnướcthảiởnướctacóxuất xứ từ nhiều nước như Nhật, Pháp, Ý, Hà Lan, Đan Mạch, Anh, Mỹ… Trongkhi nước ta còn chưa có côngnghiệp sản xuất, chế tạo thiết bị chuyên dụng, bởivậyđâylàtháchthứclớnđốivớinướctatronglĩnhvựcxửlýnướcthải

Việc áp dụng các công nghệ, thiết bị hiện đại nhập khẩu làm chi phí đầu tư banđầucao, dẫn đến việc tăng giá trị sản phẩm sản xuất, khó cạnh trạnh trên thị trường.Bởivậy, đã không ít các doanh nghiệp sản xuất chế biến thực phẩm áp dụng nhữngcôngnghệ cũ, chi phí đầu tư thấp nhưng không đáp ứng được yêu cầu về xử lý nướcthải ranguồn tiếp nhận, gây tác động lớn đến nguồn thủy vực tiếp nhận Trong khi,chế tàixử lý các đối tượng gây ô nhiễm môi trường còn chưa đủ mạnh nên dẫn đếntình trạngnhiều doanh nghiệp không đầu tư đúng mức cho công tác xử lý nước thảinhằm giảmchiphísảnxuấtvàsẵnsàngnộpphạtkhibịcáccơquanchứcnăngxử lý.

1.3 Tổngquanvề Côngty Acecook ViệtNamvàtìnhhìnhxửlýnước thảicủa

Côngty

1.3.1 Lịchsửhìnhthànhpháttriển

Công ty Cổ phần Vina Acecook Việt Nam được thành lập ngày 15/12/1993, trênsựhợp tác liên doanh giữa Công ty kỹ nghệ thực phẩm Việt Nam (VIFON) vàAcecookNhật Bản.Có trụ sởchính tại LôII-3, đường số11,khucôngnghiệpTânB ì n h , phườngTâyThạnh,quậnTânPhú,thànhphốHồChíMinh.Đếnnăm1995,côngtybắt đầu đưa vào sản xuất với sản phẩm đầu tiên là các loại Mì và Phở cao cấp đểphụcvụchothịtrườngphíaNam

Từ 1996 – đến 2000, công ty liên tục thành lập các chi nhánh sản xuất cũng nhưphânphốiđ ể p h ụ c v ụ t h ị t r ư ờ n g V i ệ t N a m v à m ộ t s ố t h ị t r ư ờ n g k h á c n h ư M ỹ , Ú

c … v v Đáng chú ý là năm 2001, chi nhánh Hưng Yên có chức năng sản xuất và kinh doanhđược thành lập, đầu tưthêm 4 dây chuyền mới, nâng tổng số dây chuyền sản xuất lên 7dây chuyền Đến năm 2008, Công

ty TNHH Acecook Việt Nam chính thức được đổitênthànhCôngtycổphầnAcecookViệtNam.[5]

Đến nay, với kinh nghiệm sản xuất hơn 20 năm, Công ty Cổ phần Acecook ViệtNamlà một trong những doanh nghiệp lớn của ngành mì ăn liền Việt Nam Tại thịtrườngnội địa, Công ty có quy mô gồm 10 nhà máy sản xuất từ Bắc vào Nam, hơn

lýphânphốichiếmhơn60%thịphầntrongnước.Với thịtrườngxuấtkhẩu,sảnphẩmcủaAcecookViệtnamhiệnđãcómặttạihơn40nướctrênthếgiới

- Khuvực miền Trung: Nhà máyĐàNẵng;

- Khu vực miền Nam: 06 nhà máy (Nhà máy Bình Dương 1; nhà máy BìnhDương2; nhà máy Tp Hồ Chí Minh 1; nhà máy TP Hồ Chí Minh 2; nhà máyVĩnh Long1vànhàmáyVĩnhLong2)

Sản phẩm chính:Sản phẩm của Acecook được chia thành 3 loại là mì chính phẩm,

thứphẩm và phế phẩm Sản phẩm chính là các loại mì, phở ăn liềnn h ư c á c s ả n

p h ẩ m mang nhãn hiệu Mì Lẩu Thái, Mì Kim Chi, Hoành Thánh, Good Mì – Phở,

Chất lượng nước thải các nhà máy đều mang đặc điểm chung là chứa hàm lượngchấthữu cơ rất cao, hàm lượng Nito, Photpho và dầu mỡ cũng cao hơn so với nướcthải

cácngànhc ô n g n g h i ệ p k h á c T r o n g đ ó , h à m l ư ợ n g B O D5c a o v ư ợ t q u á g i ớ

i h ạ n q u y chuẩn cho phép dao động từ 10 – 24 lần; tổng N từ 5- 11 lần, tổng P dao động từ 3-7lầnvàdầumỡtừ 11–19lần.[6]

Sựsaikhácchủyếuvềthànhphầnchấtlượngnướcthảigiữacácnhàmáylàmộtsố

p thiết bị khác nhau phần nào ảnh hưởng đến thành phần nước thải Nhất là giữanhững nhà máy đã hoạt động lâu vànhững nhà máy mới đưa vào hoạt động Nhữngnhà máy đã hoạt động từ lâu có thảilượng lớn hơn và thành phần nước thải ô nhiễmhơn so với những nhà máy mới đưavào vận hành có cùng công suất do sự lạc hậuvềthiếtbịvàhaomònthiếtbịsaunhiềunămvậnhành

Bảng 1.4 Chất lượng nước thải các nhà máy sản xuất thuộc Công ty

MạnglướicácnhàmáycủaCôngtybaogồm10nhàmáysảnxuấttrảikhắptừBắcđếnNam.Trongđó,mộtsốnhàmáyđãđivàohoạtđộngnhiềunăm vàmộtsốnhàmáymớihoặcđangxâydựng.Hầuhết,cácnhàmáyđềuđượcđầutưxâydựngtrạmxử lý nước thảitập trung có nhiệm vụ xử lý nước thải sinh hoạt của cán bộ côngnhânviênvànướcthảisảnxuấtphátsinhtừhoạtđộngsảnxuất

Tuynhiên,nh iề u t r ạ m x ử l ý đ ư ợ c x â y dựngt ừ l â u n h ư t r ạ m xử l ý tạiN h à m áy chi

nhánh Hưng Yên, Nhà máy chi nhánh Bình Dương 1 và nhà máy chi nhánh thànhphốHồ Chí Minh 1 và một số trạm khác, đến nay hoạt động thường quá tải không đápứngđượcyêu cầuhiệntạicũng như nhu cầuphát triển quy môsản xuất trong tươnglai.Bên cạnh đó, các trạm xử lý này sử dụng công nghệ cũ, dẫn đến việc tăng chi phí xử lýmà hiệu quả xử lý thường không cao, tốn diện tíchxây dựng không còn phù hợp vớiđiềukiệnnhàmáyhiệnnay.

Bên cạnh các trạm hoạt động không hiệu quả, một số trạm như trạm XLNTnhàmáyAcecook tại Vĩnh Long hoạt động tương đối hiệu quả Sử dụng công nghệArerotankhoạt động gián đoạn theo mẻ SBR, tuy nhiên cũng tồn tại một số khuyếtđiểm như khigặp sự số, hoạt động không được hiệu quả, đòi hỏi người vận hành phải

có hiểu biết,trình độ cao để khắc phục, nhà máy lại không có người vận hành thườngxuyên để theodõinênkhókhắcphụckhigặpsựcố

Vớim ụ c t i ê u v à quanđ i ể m pháttriển cô ng n g h i ệ p th eo h ư ớ n g h ội n h ậ p q uốc t ế

v à phát triển bền vững gắn liền với bảo vệ môi trường Ngành sản xuất chế biến thựcphẩm nói chung và Công tyAcecook Việt Nam nói riêng không thể nằm ngoài địnhhướng này, do đó việc nghiêncứu và đề xuất công nghệ xử lý nước thải giàu chấthữucơhiệnnayđanglàvấnđềhếtsứccầnthiết

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI VÀĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÓ HÀM LƯỢNG CHẤTHỮUCƠCAO

2.1 Cơsởlýthuyếtcácphươngpháp,côngnghệxửlýnướcthảiphổbiếnhiện nay

2.1.1 Phươngphápxửlýcơhọc

MụcđíchcủaphươngphápcơhọcđểXLNTlàtáchpharắn(tạpchấtphântánthô)rakhỏinướcthảibằngphươngpháplắngvàlọc:

Lọc tách nước

Lọc nhanh

Lọc cơ họcLắng cặn

LọcLắng trọng lực

Tách pha rắn - lỏng

Ép lọcLọc băng chuyềnLọc chân không

Lọc áp lựcLọc trọng lực

Lắng trọng lực truyền thống kết hợp tách dầu, mỡ

Lắng qua tầng cặn lơ lững

Lọc áoLọc chậm

Lọc màngLắng cát

Chắn rác

Trao đổi ion

Hấp phụXLNT

bằng phương pháp hoá lý

Trao đổi anionTrao đổi cation

Nhôm hoạt tínhTuyển nổi

Than hoạt tínhKeo tụ và đông tụ

Hình 2.1 Sơ đồ tổng hợp hệ thống các công trình XLNT bằng phương pháp

2.1.2.1 Phươngphápkeotụvàđôngtụ

Trongquátrìnhlắngcơhọcchỉtáchđượccáchạtchấtrắnhuyềnphùcókíchthướclớ

n ≥ 10 2 mm, còn các hạt nhỏ hơn ở dạng keo không thể lắng được Ta có thể làmtăng kích cỡ của các hạt nhờ tácdụng tương hỗ giữa các hạt phân tán liên kết vào cáctập hợp hạt để có thể lắng được.Muốn vậy trước tiên ta phải trung hòa điện tích củachúng, thứ đến là liên kết chúngvới nhau Quá trình trung hòa điện tích các hạt đượcgọi là quá trình đông tụ, còn quátrình tạo thành các bông lớn từ các hạt nhở - quá trìnhkeo tụ.Các chất đông tụ thường dùng trong mục đíchnày là các muối nhôm, muối sắthoặchỗnhợpcủachúng

2.1.2.2 Phươngpháphấpphụ

Hấp phụ là phương pháp được dùng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải khỏicácchất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý sinh học cũng như xử lý cục bộ khi trong nướcthảicó chứa hàm lượng rất nhỏ các chất đó Những chất này thường không phân hủyconđườngsinhhọcvàthườngcóđộctínhcao

Phương pháp hấp thụ có tác dụng tốt trong việc xử lý nước thải chứa các chất hữucơcác kim loại nặng và màu Ưu điểm của phương pháp này là có hiệu quả cao, cókhảnăngxửlýnhiềuchấttrongnướcthảivàcóthểthuhồicácchấtnày

2.1.2.3 Phươngpháptuyểnnổi

Phương pháp tuyển nổi dùng để tách các tạp chất (ở dạng rắn hoặc lỏng) phântánkhông tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằngcáchsục các bọt khí nhỏ (thường là không khí) vào trong pha lỏng Các khí đó kết dính vớicác hạt và khi lực nổi của tậphợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo hạt cùng nổilên bề mặt, sau đó chúng tậphợp lại với nhau thành các lớp bọt chứa hàm lượng cáchạtcaohơnchấtlỏngbanđầu

2.1.2.4 Phươngpháp Traođổiion.

Trao đổi ion là quá trình tương tác của dung dịch với pha rắn có tính chất trao đổiionchứa nó bằng các ion khác có trong dung dịch Bằng cách này người ta có thể loạiđimộtsốiontrongdungdịchnước

Ôxy hoá, khử

XLNTbằng phương pháp hoá học

Ôxy hoá UV (quang hoá)

Ôzon hoáĐiện hoá

Làm thoáng (thổi khí)Trung hoà

Ô xy hoá khử hoá học

Phương pháp này được ứng dụng để làm sạch nước hoặc nước thải khỏi các kim

loạinhư: Zn, Cu, Cr, Pb, Ni, Hg, Cd, V, Mn…, cũng như các hợp chất của asen,

phôtpho,xyanua, và các chất phóng xạ, khử muối trong nước cấp, cho phép thu hồi

các chất cógiátrịvàđạtmứcđộlàmsạchcao

2.1.3 Phươngphápxửlýhóahọc

Đó là các quá trình khử trùng nước thải bằng hoá chất (các chất clo, ôzôn), khử

Nitơ,Phốtpho bằng cáchợpchất hoá họchoặc keotụ tiếp tụcn ư ớ c t h ả i t r ư ớ c

k h i s ử d ụ n g lại XLNT bằng phương pháp hoá học thường là khâu cuối cùng của dây chuyền

Nước thải chứa các chất vô cơ hoặc kiềm cần được trung hòa pH về khoảng 6,5 ÷

8,5trước khi thải vào nguồn nước hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiếp theo.Trung

hòanướcthảicóthểthựchiệnbằngnhiềucách:

- Trộnlẫnnước thảiacid vànướcthải kiềm;

- Bổsungcáctácnhânhóahọc;

2.1.4 Phươngphápxửlýsinhhọc

Xửlýnướcthảibằngphươngphápsinhhọclàdựavàokhảnăngsốngvàhoạtđộngcủ

a vi sinh vật có tác dụng phân hóa những chất hữu cơ Do kết quả của quá trình sinhhóa phức tạp mà những chất bẩnhữu cơ được khoáng hóa và trở thành nước, nhữngchất vô cơ và những chất khí đơngiản Nhiệm vụ của công trình kỹ thuật xử lý nướcthải bằng phương pháp sinh học làtạo điều kiện sống tối ưu và hoạt động của các visinh vật hay nói cách khác là đảmbảo điều kiện của các chất hữu cơ phân hủy đượcnhanhchóng

Người ta có thể phân loại các phương pháp sinh học dựa trên các cơ sở khácnhau.Song nhìn chung có thể chia chúng thành hai loại chính: Xử lý hiếu khí và xử lýyếmkhí trên cơ sở có oxy hòa tan và không có oxy hòa tan; có thể xử lý trong điềukiện tựnhiênhaytrongđiềukiệnnhântạo

- Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí:Là phương pháp sử dụng

cácnhóm vi sinh vật hiếu khí Để đảm bảo hoạt động sống của chúng cần cung cấp ôxyliên tục và duy trì nhiệt độ trong khoảng 20 – 400C.Quá trình xử lý được dựa trênsựôxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải nhờ ôxy hoà tan Các công trình xử lýsinhhọc hiếu khí trong điều kiện nhân tạo thường được dựa trên nguyên tắc hoạt độngcủabùn hoạt tính (bể Aeroten trộn, kênh ôxy hoá tuần hoàn) hoặc màng sinh vật (bểlọcsinh học, đĩa lọc sinh học).Xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên thường đượctiếnhànhtrongcáchồ(hồsinhvậtcánhđồngtưới,cánhđồnglọc,bãilọcngậpnước )

Nước thải văo

Bể metanMây nghiền râc

Hồ sinh học

Bể lắngđợt một

Bể lắng câtSong chắn râc

Câc công trìnhXLNT trong đất

Lăm khô bùn bằng PP cơ họcSđn phơi

bùn

Nguồn tiếp nhận

Sđn phơi cât

- Xử lý nước thải bằng phương phâp sinh học kỵ khí:Lă phương phâp sử dụng

câcnhóm vi sinh vật yếm khí.Quâ trình xử lý được dựa trín cơ sở phđn huỷ câc chấthữucơ giữ lại trong công trình nhờ lín men kỵ khí Câc công trình được ứng dụngrộng rêilă câc loại bể tự hoại, giếng thấm, bể lắng hai vỏ (bể lắng Imhoff), bể lắngtrong kếthợpngănlínmen,bểlọcngượcquatầngcặnkỵkhí(UASB)

2.1.4.1 MộtsốcôngtrìnhXLNT bằngphươngphâpsinhhọctrongđiềukiệntự nhiín

Câc công trình XLNT theo phương phâp sinh học trọng điều kiện tự nhiín: Cânhđồngtưới, bêi lọc, hồ sinh học…thường quâ trình xử lý diễn ra chậm Hầu hết câccông trìnhxử lý trong điều kiện tự nhiín đều có nhược điểm lă tốn diện tích xđy dựng, khó xửlýmùivăkhókiểmsoâthệthống

Hình 2.4.Sơ đồ dđy chuyền công nghệ XLNT theo phương phâp sinh học

trongđiềukiệntự nhiín.

MộtsốcôngtrìnhXLNTbằngphươngphâpsinhhọctrongđiềukiệntựnhiín,hiệuquảxửlý,ưu,nhượcđiểmvăphạmviứngdụng:

a CôngtrìnhXLNTtrongđất:

- Cơ chế hoạt động: Khi nước thải được lọc qua đất, câc chất lơ lững, chất keo

sẽđượcgiữlạiởnhữnglớptrín.Nhữngchấtđótạonínlớpmănggồmvôsốvisinhvậtcókhảnănghấpphụvẵxyhoâcâcchấthữucơcótrongnướcthải

- Hiệuquảxửlý:Hiệu suấtXLNTtrong cânhđồng ngậpnướcphụthuộcvăonhiều

- Hiệu quả xử lý: Hồ sinh học tự nhiên có thể đạt hiệu quả xử lý là 80-90% SS, 95%BOD,tới97%N,Pvàphầnrấtlớncácvikhuẩngâybệnh.CụthểlàhồsinhvậthiếukhícaotảidùngkhiBODlớncóthểhiệusuấtxửlýlà80-

Nước thải vào

Các công trình XLNT theo nguyên lý

Bể metan Bể nén bùn Bùn hoạt tính tuần hoàn

Làm khô bùn bằng PP cơ học

Bể lắngđợt hai

Bể tiếp xúcMáng trộn

Máy nghiền rác

Bể lắngđợt một

Bể lắng cátSong chắn rác

Nguồn tiếp nhận

Sân phơibùn

Lọc sinh học Bùn hoạt tính

Sân phơicát

Cấp khícưỡng bức

Hình 2.5 Sơ đồ dây chuyền công nghệ XLNT theo phương pháp sinh

họctrongđiềukiệnnhântạo.

MộtsốcôngtrìnhXLNTbằngphươngphápsinhhọctrongđiềukiệnnhântạo,hiệuquảxửlý,ưu,nhượcđiểmvàphạmviứngdụng:

a CôngtrìnhXLNTbằngphươngpháp bùnhoạttính:

- Cơ chế hoạt động: Khi nước thải đi vào bể thổi khí (bể Aeroten), các bôngbùnhoạt tính được hình thành mà hạt nhân của nó là các phần tử cặn lơ lững Các loạivikhuẩn hiếu khí đến cưt r ú v à p h á t t r i ể n d ầ n t ạ o n ê n c á c b ô n g

b ù n v à t i ế p t ụ c h ấ p t h ụ các chất hữu cơ hoà tan, keo Trong bể Aerotenlượng bùn hoạt tính tăng dần lên vàđược tách ra tại bể lắng đợt hai Một phần bùnhoạt tính được đưa quay lại bể AerotenđểthamgiamộtchutrìnhXLNTmới