Công nghệ xử lý nước thải mía đường - Môi Trường Hợp Nhất

2219 Lượt xem - Update nội dung: 23-05-2023 10:03

Đã kiểm duyệt nội dung

Xử lý nước thải mía đường trong việc sản xuất đường từ mía là một vấn đề quan trọng cần được chú ý. Việc xử lý này đòi hỏi phải áp dụng công nghệ, kỹ thuật hiện đại để đạt hiệu quả tốt nhất. Dưới đây là bài viết về công nghệ xử lý nước thải mía đường từ nhà máy, mời bạn cùng Môi Trường Hợp Nhất tìm hiểu ngay nội dung dưới đây nhé.

Công nghệ xử lý nước thải mía đường

1. Nguồn gốc phát sinh nước thải nhà máy mía đường

Có 3 nguồn phát sinh nước thải từ nhà máy mía đường bao gồm:

Nước thải sinh hoạt: từ nhà bảo vệ, khu nhà vệ sinh công nhân, từ khu nhà bếp tập thể.
Nước thải sản xuất: từ phân xưởng sản xuất.
Nước mưa.

Như vậy: nguồn gốc phát sinh nước thải mía đường cũng tương tự như các ngành sản xuất khác.

2. Phương pháp xử lý nước thải mía đường

Dưới đây là Phương pháp xử lý nước thải mía đường, được chia ra làm 3 phần dựa theo nguồn gốc phát sinh.

2.1. Công trình thu gom và thoát nước mưa

- Nước mưa được thu gom theo phương thức tự chảy tràn theo độ dốc bề mặt về hố gom. Hố gom có kết cấu bằng bê tông cốt thép được đặt tại khu vực cơ khí và khu vực nhà sản xuất cồn.

- Nuớc mưa chảy qua hố thu được dẫn theo mương thoát nước mưa có kết cấu bằng bê tông cốt thép, được đặt âm dưới đất chạy dọc theo bờ tường của nhà máy. Nước mưa thoát theo phương thức tự chảy.

2.2. Xử lý nước thải sinh hoạt

Để xử lý nước thải sinh hoạt, phương án ở đây là sử dụng hầm tự hoại 3 ngăn.

- Nước thải sinh hoạt từ nhà bảo vệ và nhà văn phòng được thu gom, xử lý qua bể tự hoại 3 ngăn. Sau đó thấm rút xuống đất.

- Nước thải từ khu nhà vệ sinh cho công nhân và nước thải nhà ăn được thu gom vào bể tự hoại 03 ngăn. Kết cấu đáy và thành hồ các ngăn được xây bằng bê tông. Sau đó, nước thải này được tiếp tục xử lý bằng Hệ thống xử lý nước thải tập trung.

2.3. Công nghệ xử lý nước thải mía đường (xử lý tập trung)

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ lấy ví dụ minh họa về hệ thống xử lý nước thải mía đường công suất 400m3/ngày. Công nghệ xử lý được trình bày như sau:

Tìm hiểu thêm: Phương pháp xử lý nước thải công nghiệp

3. Thuyết minh công nghệ xử lý nước thải mía đường

Nước thải sản xuất của nhà máy sẽ theo hệ thống thoát nước được dẫn ra trạm xử lý nước thải. Trước khi vào hầm bơm, nước thải được dẫn qua song chắn rác thô để tách các loại rác thô có kích thước lớn hơn 20mm nhằm bảo vệ các thiết bị cơ khí trong hệ thống xử lý.

- Hầm bơm được thiết kế đảm bảo thu gom toàn bộ lượng nước thải phát sinh của nhà máy.

- Tách rác tinh Nước thải từ hầm bơm sẽ được bơm qua tách rác tinh để loại bỏ rác có kích thước lớn hơn 2mm trước khi chảy xuống bể lắng cặn. Vật liệu bằng inox, công suất 40m3/h.

- Bể lắng cặn này có nhiệm vụ loại bỏ cặn có trong nước thải trước khi qua các công trình xử lý tiếp theo. Nước thải sau bể lắng cặn tiếp tục tự chảy sang bể điều hòa.

- Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa về lưu lượng và nồng độ chất hữu cơ trong nước thải nhằm tránh gây hiện tượng quá tải cho các công trình xử lý phía sau. Nhờ năng lượng cánh khuấy trong bể điều hòa làm nước thải được xáo trộn đều và tránh sự lắng cặn trong bể, tránh hiện tượng phân hủy kỵ khí tạo mùi hôi. Tại đây NaOH được châm vào để điều chỉnh pH của nước thải về khoảng 7 - 7.5 nhằm đảm bảo điều kiện tối ưu cho vi sinh vật kị khí phát triển tốt. Nước thải sau khi được trung hòa pH sẽ được bơm lên bể kị khí UASB bằng bơm nhúng chìm.

- Bể kị khí UASB: thực hiện phân hủy các hợp chất hữu cơ trong điều kiện kị khí thành các dạng khí sinh học và các sản phẩm hữu cơ khác. Đây là một trong những công trình xử lý kị khí được ứng dụng rộng rãi nhất trên thế giới do 2 đặc điểm chính:

* Cả ba quá trình: phân hủy–lắng–tách khí được lắp đặt trong cùng một công trình.

Tạo thành các loại bùn hạt có mật độ vi sinh rất cao và tốc độ lắng vượt xa so với bùn hoạt tính hiếu khí dạng lơ lửng.

Quá trình kị khí xảy ra quá 3 giai đoạn:

Quy trình kỵ khí

Giai đoạn 1: Thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử.
Giai đoạn 2: Axít hóa
Giai đoạn 3: Methane hóa. Giai đoạn này chuyển từ sản phẩm đã methane hóa thành khí (CH4 và CO2) bằng nhiều loại vi khuẩn kỵ khí nghiêm ngặt.

+ Các phương trình phản ứng:

CH3COOH --> CH4 + CO2

2C2H5OH + CO2 --> CH4 + 2CH3COOH

CO2 + 4H2 --> CH4 + 2H2O

+ Các protein có khả năng phân hủy bị thủy phân:

NH3 + HOH --> NH4- + OH-

Khi OH- sinh ra sẽ phản ứng với CO2 tạo thành ion bicacbonat.

Nước đầu ra UASB sẽ được dẫn sang bể sinh học hiếu khí.

- Bể sinh học hiếu khí Aerotank là nơi diễn ra quá trình phân huỷ hợp chất hữu cơ và quá trình Nitrat hoá trong điều kiện cấp khí nhân tạo.

Quá trình phân hủy hợp chất hữu cơ

Trong bể sinh học các vi sinh vật (VSV) hiếu khí sử dụng oxi được cung cấp chuyển hóa các chất hữu cơ hòa tan trong nước thải một phần thành vi sinh vật mới, một phần thành khí CO2 và NH3 bằng phương trình phản ứng sau:

VSV + C5H7NO2 (chất hữu cơ) + 5O2 --> 5CO2 + 2H2O + NH3 + VSV mới

Quá trình nitrate hóa

Quá trình Nitrate hóa là quá trình oxy hóa các hợp chất chứa Nitơ, đầu tiên là Ammonia thành Nitrite sau đó oxy hóa Nitrite thành Nitrate. Quá trình Nitrate hóa ammonia diễn ra theo 2 bước liên quan đến 2 loại vi sinh vật tự dưỡng Nitrosomonas và Nitrobacter.

- Bước 1: Ammonium được chuyển thành nitrite được thực hiện bởi Nitrosomonas:

NH4+ + 1.5 O2 --> NO2- + 2 H+ + H2O

- Bước 2: Nitrite được chuyển thành nitrate được thực hiện bởi loài Nitrobacter:

NO2- + 0.5 O2-->NO3-

Hỗn hợp bùn hoạt tính và nước thải gọi là dung dịch xáo trộn (mixed liquor), hỗn hợp này chảy sang bể lắng bùn sinh học nhằm tiến hành quá trình tách nước và bùn.

- Bể lắng lắng bùn sinh học có nhiệm vụ phân tách hỗn hợp nước và bùn (bùn hoạt tính). Phần nước trong được dẫn sang bể keo tụ + tạo bông. Phần bùn sau khi lắng dưới đáy bể lắng 2 có hàm lượng MLSS = 8000 - 12000 mg/L được chia làm hai dòng: dòng 1 tuần hoàn về đầu bể Aerotank để duy trì nồng độ MLSS trong bể Aerotank, dòng 2 được dẫn qua bể nén bùn.

- Cụm bể keo tụ tạo bông: mục đích của quá trình keo tụ là làm giảm độ đục, khử màu, và cặn lơ lửng. Nước thải sau khi được châm hóa chất PAC và trung hòa pH sẽ chảy qua bể tạo bông. Tại bể tạo bông, hóa chất trợ keo tụ kích thích quá trình hình thành các bông cặn lớn hơn được châm vào hòa trộn với nước thải để đảm bảo sự vận hành hiệu quả của bể lắng phía sau.

- Bể lắng bùn hóa lý: quá trình keo tụ sẽ làm phát sinh và gia tăng liên tục lượng bùn. Do đó, bể lắng hóa lý được thiết kế để tách bùn phía sau. Bể lắng bùn được thiết kế đặc biệt tạo môi trường tĩnh cho bông bùn lắng xuống đáy bể và được gom vào tâm nhờ hệ thống gom bùn lắp đặt dưới đáy bể. Bùn sau khi lắng được đưa về bể chứa bùn hoá lý. Phần nước trong sau lắng được thu lại bằng hệ máng thu nước răng cưa được bố trí trên bề mặt bể và được dẫn sang bể khử trùng trước khi thải ra nguồn tiếp nhận.

- Bể khử trùng: nước thải phải được khử trùng và hóa chất thường dùng để khử trùng là Clo. Khi cho Clo vào nước, chất tiệt trùng sẽ khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vật và gây phản ứng với men bên trong của tế bào, làm phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến vi sinh vật bị tiêu diệt. Nước thải sau khi qua bể khử trùng đạt quy chuẩn cột A, QCVN 40:2011/BTNMT và xả vào kênh Bắc.

- Xử lý bùn

+ Quá trình xử lý sinh học sẽ làm gia tăng liên tục lượng bùn vi sinh trong bể sinh học. Đồng thời lượng bùn ban đầu sau thời gian sinh trưởng phát triển sẽ giảm khả năng xử lý chất ô nhiễm trong nước thải và chết đi. Lượng bùn này còn gọi là bùn dư và được đưa về bể nén bùn.

+ Ngoài lượng bùn vi sinh phát sinh trong quá trình xử lý sinh học, quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp keo tụ cũng phát sinh một lượng bùn đáng kể (còn gọi là bùn hóa lý). Lượng bùn này cũng được thu gom và đưa về bể nén bùn.

+ Tại bể nén bùn, sau một thời gian nén cố định để gia tăng nồng độ và cô đặc, bùn sẽ được đưa về sân phơi bùn để tiến hành tách nước làm giảm độ ẩm và thể tích của bùn để thuận tiện cho quá trình xử lý bùn. Bùn khô sau khi phơi được thu gom – vận chuyển đi xử lý đúng nơi quy định

* Đặc điểm của hệ thống thu gom và xử lý nước thải của nhà máy:

Nước thải sản xuất phát sinh được thu gom vào bể tiếp nhận, lắng cặn sau đó chảy qua bể điều hòa. Từ bể điều hòa nước thải được bơm lên hệ thống xử lý 400 m3/ngày để xử lý, nước sau xử lý đạt cột A, QCVN 40:2011/BTNMT-Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải Công nghiệp sau đó thoát ra kênh.

4. Yêu cầu về quy chuẩn áp dụng đối với nước thải mía đường sau xử lý

Nước thải sau xử lý đạt Cột A, QCVN 40:2011/BTNMT

STT	THÔNG SỐ	ĐƠN VỊ	Cột A, QCVN 40:2011/ BTNMT (Kq=0,9;Kf=1,1)
01	pH	-	6 - 9
02	BOD5 (20oC)	mg/L	29,7
03	COD	mg/L	74,25
04	Chất rắn lơ lửng	mg/L	49,5
05	Amoni (tính theo N)	mg/L	4,95
06	Tổng Nitơ (tính theo N)	mg/L	19,8
07	Tổng photpho (tính theo P)	mg/L	3,96
08	Tổng dầu mỡ khoáng	mg/L	5
09	Coliform	MPN/ 100mL	2.970

Bảng kết quả phân tích nước thải trước và sau xử lý

Biện pháp bảo vệ môi trường đối với nguồn nước công trình thủy lợi khi có hoạt động xả nước thải vào công trình thủy lợi:

Dự án có hoạt động xả nước thải vào công trình thủy lợi. Nguồn nước công trình thủy lợi này là kênh, có mục đích dùng cho tưới tiêu và sinh hoạt. Do đó, Công ty thực hiện xây dựng công trình xử lý nước thải tại Dự án đảm bảo chất lượng nước thải sau xử lý khi xả vào nguồn tiếp nhận phải đảm bảo đạt cột A2, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt – QCVN 08:2008/BTNMT.

5. Tổng kết

Vừa rồi Công ty Môi Trường Hợp Nhất đã trình bày nội dung cơ bản về công nghệ xử lý nước thải mía đường từ nhà máy. Hy vọng với những thông tin vừa rồi sẽ là nguồn tư liệu hữu ích để các bạn làm tư liệu tham khảo dùng cho công việc hoặc học tập.

Chúng tôi là Công ty môi trường cung cấp các dịch vụ về môi trường cho doanh nghiệp bao gồm: Xử lý nước thải, nước cấp, khí thải; các loại hồ sơ môi trường; dịch vụ làm giấy phép môi trường...

Quý doanh nghiệp có nhu cầu tư vấn môi trường hãy liên hệ Hợp Nhất qua email: congthongtin@moitruonghopnhat.com hoặc hotline 0938.857.768 (Call/SMS/Zalo) để được hỗ trợ nhanh chóng.