§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Lêi c¶m ¬n
Sau mét thêi gian nghiªn cøu luËn v¨n tèt nghiÖp, t«i ®· cã ®iÒu kiªn t×m hiÓu thùc
tÕ ngμnh s¶n xuÊt cån, ®−îc vËn dông nh÷ng kiÕn thøc ®· häc ¸p dông thùc tÕ cho s¶n
xuÊt cña doanh nghiÖp. MÆc dï cßn gÆp nhiÒu khã kh¨n nh−ng nhê sù ®éng viªn gióp ®ì
t©n t×nh cña c¸c thÇy c« h−ìng dÉn t«i ®· hoμn thμnh nhiÖm vô nghiªn cøu.
T«i xin ch©n thμnh c¶m ¬n c¸c thÇy c« gi¸o khoa CNSH & MT tr−êng §H Ph−¬ng
§«ng ®· gióp ®ì t«i trong suèt qu¸ tr×nh häc tËp vμ lμm luËn v¨n nμy.
§Æc biÖt t«i xin göi lêi c¶m ¬n ch©n thμnh tíi c« gi¸o h−ìng dÉn TS. Phïng Lan
H−¬ng ®ång c¶m ¬n KS. NguyÔn §¾c Kiªn ®· trùc tiÕp h−ìng dÉn tËn t×nh vμ t¹o mäi ®iÒu
kiÖn thuËn lîi ®Ó t«i cã thÓ hoμn thμnh ®å ¸n tèt nghiÖp nμy.
T«i mong r»ng trong thêi gian tíi t«i vÉn nhËn ®−îc sù gióp ®ì quý b¸u cña c¸c
thÇy c« gi¸o ®Ó t«i cã c¬ héi hoμn thiÖn h¬n vÒ mÆt tri thøc còng nh− chuyªn ngμnh cña
m×nh.
Hμ Néi, th¸ng 5 n¨m 2009
Sinh viªn
SV: §inh ThÞ Mai
1
505303036
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Më ®Çu
Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, do sù ®Çu t− c«ng nghÖ vµ thiÕt bÞ hiÖn ®¹i, c¸c
nhµ m¸y s¶n xuÊt cån, r−îu ®· kh«ng ngõng n©ng cao chÊt l−îng s¶n phÈm
nh−ng vÊn ®Ò lµm ph¸t sinh l−îng chÊt th¶i lín, lµm « nhiÔm m«i tr−êng vÉn
®ang lµ mét vÊn ®Ò cÊp thiÕt nh−ng thùc sù vÉn ch−a ®−îc quan t©m ®óng møc
trong qu¸ tr×nh quy ho¹ch vµ thiÕt kÕ ban ®Çu ë nhiÒu nhµ m¸y, khiÕn cho c¸c
nhµ m¸y s¶n xuÊt cån r−îu ph¶i ®èi mÆt víi t×nh tr¹ng « nhiÔm m«i tr−êng
nghiªm träng.
So víi nhiÒu ngµnh c«ng nghiÖp chÕ biÕn thùc phÈm kh¸c, s¶n xuÊt cån
r−îu lµ ngµnh cã t¶i l−îng « nhiÔm rÊt cao, ®Æc biÖt lµ « nhiÔm do n−íc th¶i tõ qu¸
tr×nh s¶n xuÊt cån r−îu. N−íc th¶i cña ngµnh s¶n xuÊt cån r−îu lu«n chøa mét
l−îng lín c¸c chÊt h÷u c¬ bao gåm c¸c hîp chÊt cña C, P, N, c¸c chÊt nµy dÔ bÞ
ph©n hñy bëi c¸c vi sinh vËt g©y mïi h«i thèi lµm « nhiÔm nguån n−íc tiÕp nhËn.
ChÝnh v× tÇm quan träng cña c«ng t¸c b¶o vÖ m«i tr−êng, viÖc nghiªn cøu
xö lý mét c¸ch cã hiÖu qu¶ lo¹i n−íc th¶i nµy lµ vÊn ®Ò cÊp thiÕt mang tÝnh thùc
tÕ ®−îc nhiÒu ®¬n vÞ nghiªn cøu. XuÊt ph¸t tõ ®ã t«i ®· lùa chän chuyªn ®Ò tèt
nghiÖp víi ®Ò tµi: “TÝnh to¸n vµ thiÕt kÕ hÖ thèng xö lý n−íc th¶i cña nhµ m¸y
s¶n xuÊt cån r−îu ®i tõ nguyªn liÖu tinh bét c«ng suÊt 20 triÖu lÝt/n¨m”.
SV: §inh ThÞ Mai
2
505303036
§å ¸n tèt nghiÖp
SV: §inh ThÞ Mai
Khoa CNSH&MT
3
505303036
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Ch−¬ng I
tæng quan vÒ ngμnh s¶n xuÊt cån vμ c¸c chÊt
« nhiÔm trong n−íc th¶i s¶n xuÊt cån
1.1.Tæng quan vÒ ngµnh s¶n xuÊt cån
1.1.1. T×nh h×nh s¶n xuÊt vµ tiªu thô cån trªn thÕ giíi
Cån r−îu ®−îc coi lµ mét s¶n phÈm quen thuéc vµ xuÊt hiÖn rÊt sím trong
®êi sèng con ng−êi t¹i nhiÒu quèc gia trªn thÕ giíi. HÇu hÕt c¸c n−íc trªn thÕ
giíi ®Òu dïng cån ®Ó pha chÕ r−îu vµ cho c¸c nhu cÇu kh¸c nhau nh−: y tÕ,
nhiªn liÖu vµ nguyªn liÖu cho c¸c ngµnh c«ng nghiÖp kh¸c.
ë vïng nhiÖt ®íi Trung Mü (Mü, Canada) vµ nhiÒu vïng ë Ch©u ¸ lµ n¬i
trång nhiÒu lo¹i ng« cã n¨ng suÊt cao th× ng−êi ta sö dông ng« cho s¶n xuÊt cån.
trong khi ®ã mét sè n−íc Ch©u ¢u cã khÝ hËu vµ thæ nh−ìng thuËn lîi cho viÖc
trång khoai t©y, cñ c¶i ®−êng th× khoai t©y vµ rØ ®−êng cñ c¶i lµ nguån nguyªn
liÖu cho s¶n xuÊt cån, ë phÇn lín c¸c n−íc Ch©u ¸ mét l−îng cån kh«ng nhá
®−îc s¶n xuÊt tõ c¸c n«ng s¶n giµu tinh bét nh− g¹o, ng«, khoai, s¾n... ë c¸c
n−íc nhiÖt ®íi cã khÝ hËu vµ thæ nh−ìng phï hîp víi c©y mÝa cån cßn ®−îc s¶n
xuÊt tõ ®−êng mÝa vµ rØ ®−êng mÝa. Tïy tõng nguyªn liÖu kh¸c nhau mµ møc ®é
s¶n xuÊt cån còng kh¸c nhau.
1.1.2. T×nh h×nh s¶n xuÊt vµ tiªu thô cån t¹i ViÖt Nam
HiÖn nay, ë n−íc ta cã mét sè doanh nghiÖp cã c«ng suÊt s¶n xuÊt cån,
r−îu lín nhÊt n−íc: ®ã lµ c«ng ty R−îu Hµ Néi cã c«ng suÊt thiÕt kÕ 10 triÖu
lÝt/n¨m vµ nhµ m¸y r−îu B×nh T©y cã c«ng suÊt thiÕt kÕ 20 triÖu lÝt/n¨m vµ nhµ
m¸y r−îu §ång Xu©n - Phó Thä, song thùc tÕ hiÖn nay chØ cßn hai nhµ m¸y s¶n
xuÊt cån tõ tinh bét ®¹t tiªu chuÈn thùc phÈm lµ nhµ m¸y r−îu Hµ Néi vµ nhµ
m¸y r−îu §ång Xu©n, s¶n l−îng cån tõ tinh bét tõ c¸c c¬ së nµy hiÖn kho¶ng 6 8 triÖu lÝt/n¨m Trong ®ã nhµ m¸y r−îu Hµ Néi kho¶ng 5 triÖu lÝt/n¨m, nhµ m¸y
r−îu B×nh T©y 4 triÖu lÝt/n¨m, nhµ m¸y r−îu §ång Xu©n 2,5 triÖu lÝt/n¨m. Bªn
SV: §inh ThÞ Mai
4
505303036
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
c¹nh c¸c nhµ m¸y lín, mét sè nhµ m¸y c«ng suÊt nhá còng ®−îc x©y dùng ë
nhiÒu tØnh thµnh nh»m ®¸p øng nhu cÇu tiªu thô trong c¶ n−íc.
Ngoµi ra c¶ n−íc cßn 26 doanh nghiÖp quèc doanh ®Þa ph−¬ng víi c«ng
suÊt thiÕt kÕ kho¶ng 25,8 triÖu lÝt/n¨m. Trong 26 doanh nghiÖp nµy chØ cã ba
doanh nghiÖp cã c«ng suÊt 1,8 triÖu lÝt/n¨m trë lªn ®ã lµ: C«ng ty R−îu NGK
Th¨ng Long, C«ng ty R−îu §ång Xu©n, C«ng ty §−êng R−îu ViÖt Tr×
S¶n xuÊt cån tõ tinh bét theo h−íng c«ng nghiÖp còng lµ h−íng ®i míi
trong ngµnh c«ng nghiÖp r−îu cån. Trong t×nh h×nh mµ n−íc ta cã nguån l−¬ng
thùc dåi dµo, tõ mét n−íc nhËp khÈu l−¬ng thùc mµ nay ta ®· trë thµnh n−íc
xuÊt khÈu l−¬ng thùc. Nh»m ®¸p øng nhu cÇu ®å ¨n vµ phôc vô cho c«ng nghiÖp
giao th«ng vµ c¸c ngµnh kh¸c. Tõ ®ã thóc ®Èy vµ t¹o ®iÒu kiÖn ph¸t triÓn cho
ngµnh n«ng nghiÖp trång trät.
Nãi chung cån cña n−íc ta cã chÊt l−îng thÊp, hÇu hÕt ch−a ®¹t TCVN 71. HiÖn t¹i chØ cã mét sè c¬ së s¶n xuÊt cån ®¹t lo¹i I theo TCVN -71, ngoµi ra
c¸c c¬ së s¶n xuÊt cån kh¸c chØ s¶n xuÊt ®−îc cån lo¹i II hoÆc thÊp h¬n. ë n−íc
ta, ngoµi tinh bét, cån cßn ®−îc s¶n xuÊt tõ rØ ®−êng. RØ ®−êng lµ s¶n phÈm phô
khi s¶n xuÊt ®−êng, th−êng chiÕm 3,2 - 3,8% l−îng ®−êng thµnh phÈm. C¶ n−íc
hiÖn nay cã trªn 40 nhµ m¸y s¶n xuÊt ®−êng, s¶n l−îng kho¶ng 1 triÖu tÊn/n¨m,
mçi n¨m thu ®−îc 320.000 - 380.000 tÊn rØ ®−êng.
1.2. C«ng nghÖ s¶n xuÊt cån ®i tõ nguyªn liÖu chøa tinh bét
.2.2.
SV: §inh ThÞ Mai
S¬
®å
5
c«ng
nghÖ
505303036
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
1.2.3. ThuyÕt minh s¬ ®å c«ng nghÖ
* NghiÒn nguyªn liÖu: gåm cã 2 c«ng ®o¹n lµ nghiÒn bét (nghiÒn nguyªn
liÖu vµ hßa bét).
- NghiÒn nguyªn liÖu:
Lµ qu¸ tr×nh nh»m ph¸ vì cÊu tróc mµng tÕ bµo thùc vËt, t¹o ®iÒu kiÖn gi¶i
phãng c¸c h¹t tinh bét khái c¸c m«. HiÖn nay ë n−íc ta th−êng dïng c¸c lo¹i
m¸y nghiÒn bóa, khi nÊu ë ¸p suÊt th−êng th× nghiÒn cµng mÞn cµng tèt.
Do nÊu ë nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt th−êng nªn ®ßi hái bét ph¶i ®−îc nghiÒn
mÞn, nÕu bét kh«ng mÞn sÏ ¶nh h−ëng tíi qu¸ tr×nh s¶n xuÊt lµm gi¶m hiÖu suÊt
thu håi hµm l−îng tinh bét sãt cao.
- Hßa bét:
Nh»m môc ®Ých hßa tan bét trong n−íc gióp cho qu¸ tr×nh nÊu ®−îc
nhanh, kh«ng bÞ vãn côc, vãn hßn. ChuyÓn dÞch khi nÊu xuèng ®−êng hãa kh«ng
bÞ t¾c v× c¸c phÕ liÖu ®−îc l¾ng xuèng ®¸y khi hßa bét nh− s¹n, cÆn bÈn…
* Lªn men:
Lªn men lµ qu¸ tr×nh chuyÓn hãa ®−êng thµnh r−îu vµ khÝ CO2 cïng nhiÒu
s¶n phÈm trung gian kh¸c. Muèn cho qu¸ tr×nh lªn men tèt hiÖu qu¶ cao ph¶i
dïng chñng men tèt, n¨ng lùc lªn men cao.
* Ch−ng cÊt vµ tinh chÕ cån:
Ch−ng cÊt lµ qu¸ tr×nh t¸ch riªng c¸c cÊu tö dùa vµo ®é bay h¬i kh¸c nhau
cña c¸c cÊu tö trong hçn hîp. Qu¸ tr×nh ch−ng cÊt ®−îc thùc hiÖn bëi hÖ thèng
c¸c th¸p, sè l−îng c¸c th¸p tïy theo c«ng nghÖ mµ cã thÓ thay ®æi kh¸c nhau.
Nh−ng th«ng th−êng bao gåm ba th¸p lµ: th¸p ch−ng th«, th¸p t¸ch aldehyt vµ
th¸p tinh chÕ. DÊm chÝn ®−îc gia nhiÖt lªn tíi 500C tr−íc khi ®i vµo th¸p ch−ng
kh«. S¶n phÈm ®Ønh cña th¸p ch−ng kh« lµ cån th« vµ c¸c chÊt dÔ bay h¬i sÏ
®−îc t¸ch ra nhê thiÕt bÞ ng−ng tô. PhÇn ng−ng tô ®−îc chuyÓn vµo th¸p aldehyt
sau ®ã chuyÓn sang th¸p tinh chÕ ®Ó thu håi cån s¹ch tinh khiÕt (95% - 96,5%).
1.3. C¸c chÊt « nhiÔm trong n−íc th¶i cån
Tïy vµo môc ®Ých sö dông vµ tïy tõng c«ng ®o¹n s¶n xuÊt cån r−îu, n−íc
th¶i cña nhµ m¸y ®−îc chia thµnh c¸c lo¹i nh−:
SV: §inh ThÞ Mai
6
505303036
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Trong sè c¸c lo¹i n−íc th¶i trªn, dÞch hÌm ®¸y th¸p ch−ng th« lµ nguån
g©y « nhiÔm chñ yÕu. N−íc th¶i cã nhiÖt ®é cao, pH thÊp, ch−a t¸ch nÊm mem,
cã mµu tr¾ng ®ôc do cßn nhiÒu tinh bét trong ®ã. Trong n−íc th¶i vÉn cßn kh¸
cao dÞch hÌm lµm « nhiÔm nhiÖt vµ dÔ ¨n mßn c¸c c«ng tr×nh tho¸t n−íc g©y h¹i
tíi c¸c loµi thñy sinh t¹i nguån tiÕp nhËn. Tïy theo nguyªn liÖu vµ c«ng nghÖ s¶n
xuÊt mµ dÞch hÌm cã ®é « nhiÔm kh¸c nhau. Hµm l−îng COD kho¶ng 20.000 25.000mg/lÝt cã trong dung dÞch hÌm s¶n xuÊt cån tõ tinh bét v−ît qu¸ tiªu
chuÈn cho phÐp hµng tr¨m lÇn.
§Æc tr−ng cña n−íc th¶i s¶n xuÊt cån tõ tinh bét lµ cã gi¸ trÞ pH thÊp, dao
®éng tõ 3 - 4, COD kh¸ cao tõ 20.000 - 25.000 mg/l do trong n−íc th¶i cã nhiÒu
nÊm men vµ b· tinh bét. Tû lÖ BOD5/COD dao ®éng trong kho¶ng 0,23% 0,66%, ®©y lµ ®iÒu kiÖn tèt ®Ó ph©n hñy sinh häc n−íc th¶i. Hµm l−îng tæng N
vµ tæng P ®Òu rÊt cao so víi tiªu chuÈn cho phÐp, v−ît hµng tr¨m lÇn.
1.4. ¶nh h−ëng cña c¸c chÊt g©y « nhiÔm trong n−íc th¶i s¶n xuÊt cån ®Õn
nguån tiÕp nhËn
Muèi trung tÝnh lµm t¨ng hµm l−îng tæng r¾n. L−îng th¶i lín g©y t¸c h¹i
®èi víi ®êi sèng thñy sinh do lµm t¨ng ¸p suÊt thÈm thÊu, ¶nh h−ëng ®Õn qu¸
tr×nh trao ®æi cña tÕ bµo.
Hå tinh bét biÕn tÝnh lµm t¨ng BOD, COD cña nguån n−íc, g©y t¸c h¹i
®èi víi ®êi sèng thñy sinh do lµm gi¶m oxy hßa tan trong nguån n−íc.
Hµm l−îng « nhiÔm c¸c chÊt h÷u c¬ cao sÏ lµm gi¶m oxy hßa tan trong
n−íc ¶nh h−ëng tíi sù sèng cña c¸c loµi thñy sinh.
SV: §inh ThÞ Mai
7
505303036
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Ch−¬ng II
C¬ së lý thuyÕt cña quy tr×nh xö lý n−íc th¶i
2.1. C¬ së lý thuyÕt cña quy tr×nh xö lý n−íc th¶i
2.1.3. Quy tr×nh chung xö lý n−íc th¶i
• Giai ®o¹n tiÒn xö lý: B»ng ph−¬ng ph¸p c¬ häc, hãa häc vµ hãa lý ®Ó
lo¹i bá c¸c laäi r¸c th¶i, chÊt r¾n l¬ löng (SS)... ra khái nguån n−íc. Ngoµi ra,
cßn cã chøc n¨ng lµm æn ®Þnh chÊt l−îng n−íc th¶i nh−: ®iÒu chØnh PH, l−u
l−îng vµ c¸c chÊt g©y bÈn cã trong nguån th¶i.
• Giai ®o¹n xö lý hoµn thiÖn: Giai ®o¹n xö lý nµy nh»m môc ®Ých lµm æn
®Þnh chÊt l−îng n−íc, khö trïng cho nguån n−íc tr−íc khi x¶ ra m«i tr−êng. Giai
®o¹n nµy th−êng dïng ph−¬ng ph¸p hãa häc ®Ó xö lý. KÕt thóc qu¸ tr×nh xö lý,
n−íc ®Çu ra ®¶m b¶o yªu cÇu chÊt l−îng x¶ th¶i mµ kh«ng lµm ¶nh h−ëng tíi
m«i tr−êng.
2.2. Mét sè ph−¬ng ph¸p xö lý n−íc th¶i
C¸c lo¹i n−íc th¶i ®Òu chøa c¸c lo¹i t¹p chÊt g©y nhiÔm bÈn cã tÝnh chÊt
rÊt kh¸c nhau: tõ c¸c lo¹i chÊt r¾n kh«ng tan, ®Õn c¸c lo¹i chÊt khã tan vµ c¸c
hîp chÊt tan trong n−íc. Xö lý n−íc th¶i lµ lo¹i bá c¸c t¹p chÊt ®ã, lµm s¹ch l¹i
n−íc vµ cã thÓ ®−a n−íc ®æ vµo nguån hoÆc ®−a t¸i sö dông. §Ó ®¹t ®−îc nh÷ng
môc ®Ých ®ã chóng ta th−êng dùa vµo ®Æc ®iÓm cña tõng lo¹i t¹p chÊt ®Ó lùa
chän ph−¬ng ph¸p xö lý thÝch hîp.
Nguyªn t¾c chung:
Th−êng ®−îc ¸p dông ë giai ®o¹n ®Çu cña quy tr×nh xö lý, qu¸ tr×nh ®−îc xem
nh− b−íc ®Öm ®Ó lo¹i bá c¸c t¹p chÊt v« c¬ vµ h÷u c¬ kh«ng tan hiÖn diÖn trong n−íc
nh»m ®¶m b¶o tÝnh an toµn cho c¸c thiÕt bÞ vµ c¸c qu¸ tr×nh xö lý tiÕp theo.
N−íc th¶i s¶n xuÊt cån r−îu cã thµnh phÇn hÕt søc phøc t¹p. Trong n−íc
th¶i kh«ng chØ chøa c¸c thµnh phÇn hãa häc hßa tan, c¸c loµi vi sinh vËt mµ cßn
chøa c¸c chÊt kh«ng hßa tan. C¸c chÊt kh«ng hßa tan cã thÓ cã kÝch th−íc nhá vµ
cã thÓ cã kÝch th−íc lín. Ng−êi ta dùa vµo kÝch th−íc vµ tû träng cña chóng ®Ó
SV: §inh ThÞ Mai
8
505303036
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
lo¹i chóng ra khái m«i tr−êng n−íc, tr−íc khi ¸p dông c¸c ph−¬ng ph¸p hãa lý
hoÆc c¸c ph−¬ng ph¸p sinh häc.
Tïy theo kÝch th−íc vµ tÝnh chÊt ®Æc tr−ng cña tõng lo¹i vËt chÊt mµ ng−êi
ta ®−a ra nh÷ng ph−¬ng ph¸p thÝch hîp ®Ó lo¹i chóng ra khái m«i tr−êng n−íc.
Nh÷ng ph−¬ng ph¸p lo¹i c¸c chÊt r¾n cã kÝch th−íc lín vµ tû träng lín trong
n−íc gäi chung lµ ph−¬ng ph¸p c¬ häc.
Ph−¬ng ph¸p xö lý c¬ häc cã thÓ lo¹i bá 60% c¸c t¹p chÊt kh«ng hßa tan
cã trong n−íc th¶i vµ gi¶m 20% BOD. C¸c c«ng tr×nh xö lý c¬ häc bao gåm:
• T¸ch chÊt kh«ng hßa tan, nh÷ng vËt chÊt cã kÝch th−íc lín nh− nh¸nh
c©y, gç, nhùa, l¸ c©y, giÎ r¸ch, dÇu mì … ra khái n−íc th¶i.
• Lo¹i bá cÆn nÆng nh− sái, thñy tinh, c¸t…
• §iÒu hßa l−u l−îng vµ nång ®é c¸c chÊt « nhiÔm trong n−íc th¶i.
• N©ng cao chÊt l−îng vµ hiÖu qu¶ cña c¸c b−íc xö lý tiÕp theo.
Song ch¾n r¸c nh»m ch¾n gi÷ c¸c cÆn bÈn cã kÝch th−íc lín hay ë d¹ng
sîi: giÊy, rau cá, r¸c… ®−îc gäi chung lµ r¸c. R¸c ®−îc chuyÓn tíi m¸y nghiÒn
®Ó nghiÒn nhá sau ®ã ®−îc chuyÓn tíi bÓ ph©n hñy cÆn (bÓ mªtan). §èi víi c¸c
t¹p chÊt < 5 mm th−êng dïng l−íi ch¾n r¸c. CÊu t¹o cña thanh ch¾n r¸c gåm c¸c
thanh kim lo¹i tiÕt diÖn h×nh ch÷ nhËt, h×nh bÇu dôc hoÆc h×nh trßn… Song ch¾n
r¸c ®−¬c chia thµnh 2 lo¹i di ®éng hoÆc cè ®Þnh, cã thÓ thu gom r¸c b»ng thñ
c«ng hay c¬ khÝ. Song ch¾n r¸c ®−îc ®Æt nghiªng mét gãc 60 - 900 theo h−íng
dßng ch¶y.
Sau ch¾n r¸c ®Ó cã thÓ lo¹i ®−îc c¸c t¹p chÈt r¾n cã kÝch cì nhá h¬n, mÞn
h¬n ta cã thÓ ®Æt thªm l−íi läc. C¸c vËt th¶i gi÷ l¹i trªn mÆt l−íi läc, ph¶i cµo lÊy
ra khái lµm t¾c dßng ch¶y. Tr−íc ch¾n r¸c cã khi cßn ®Æt thªm m¸y nghiÒn ®Ó
nghiÒn nhá c¸c t¹p chÊt.
BÕ l¾ng c¸t dïng ®Ó t¸ch c¸c chÊt bÈn v« c¬ cã träng l−îng riªng lín h¬n
nhiÒu so víi träng l−îng riªng cña n−íc nh− xØ than, c¸t ... ra khái n−íc th¶i.
Th«ng th−êng cÆn l¾ng cã ®−êng kÝnh kho¶ng 0,25 mm (t−¬ng ®−¬ng ®é lín
thñy lùc lµ 24,5) chiÕm 60% tæng sè c¸c h¹t cÆn cã trong n−íc th¶i.
SV: §inh ThÞ Mai
9
505303036
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
BÓ l¾ng lµm nhiÖm vô t¸ch c¸c chÊt l¬ löng cßn l¹i trong n−íc th¶i (sau
khi qua bÓ l¾ng c¸t) cã tû träng lín h¬n hoÆc nhá h¬n tû träng cña n−íc d−íi
d¹ng l¾ng xuèng ®¸y bÓ hoÆc næi lªn trªn mÆt n−íc. Th«ng th−êng bÓ l¾ng
th−êng cã 3 lo¹i chñ yÕu:
• BÓ l¾ng ®øng: lµ lo¹i bÓ l¾ng n−íc chuyÓn ®éng theo ph−¬ng th¼ng ®øng.
• BÓ l¾ng ngang: lµ lo¹i bÓ l¾ng n−íc chuyÓn ®éng ph−¬ng ngang.
• BÓ l¾ng ly t©m: lµ lo¹i bÓ l¾ng n−íc chuyÓn ®éng tõ t©m ra xung quanh.
Ngoµi ra cßn mét sè d¹ng bÓ l¾ng kh¸c nh− bÓ l¾ng nghiªng, bÓ l¾ng ®−îc
thiÕt kÕ nh»m t¨ng c−êng hiÖu qu¶ l¾ng.
Läc ®−îc dïng trong xö lý n−íc th¶i ®Ó t¸ch c¸c t¹p chÊt ph©n t¸n nhá
khái n−íc mµ bÓ l¾ng kh«ng l¾ng ®−îc. Trong c¸c lo¹i phin läc th−êng cã lo¹i
phin läc dïng vËt liÖu läc d¹ng tÊm vµ c¸c lo¹i h¹t. VËt liÖu läc d¹ng tÊm cã thÓ
lµm b»ng l−íi thÐp kh«ng gØ, nh«m, niken, ®ång thau... vµ c¸c lo¹i v¶i kh¸c nhau
(thñy tinh, ami¨ng, b«ng len, s¬i tæng hîp). TÊm läc cÇn cã trë lùc nhá, ®ñ bÒn
vµ dÎo c¬ häc, kh«ng bÞ tr−¬ng në vµ bÞ ph¸ hñy ë ®iÒu kiÖn läc.
VËt liÖu läc d¹ng h¹t lµ c¸t th¹ch anh, than gÇy, than cèc, sái, ®¸ nghiÒn,
thËm chÝ c¶ than n©u, than bïn hay than gç...
Trong xö lý n−íc th¶i th−êng dïng lo¹i thiÕt bÞ läc:
Ngoµi ra cßn dïng lo¹i läc Ðp khung b¶n, läc quay ch©n kh«ng, c¸c m¸y
vi läc hiÖn ®¹i. §Æc biÖt lµ ®· c¶i tiÕn c¸c thiÕt bÞ läc d−íi ®©y thuÇn tóy lµ läc
c¬ häc thµnh läc sinh häc, trong ®ã mµng sinh häc ®−îc ph¸t huy nhiÒu h¬n.
Trong qu¸ tr×nh xö lý n−íc th¶i cÇn ph¶i ®iÒu hßa l−u l−îng dßng ch¶y.
Trong qu¸ tr×nh nµy thùc chÊt lµ thiÕt lËp hÖ thèng ®iÒu hßa l−u l−îng vµ nång ®é
chÊt « nhiÔm trong n−íc th¶i nh»m t¹o ®iÒu kiÖn tèt nhÊt cho c¸c c«ng tr×nh phÝa
sau ho¹t ®éng æn ®Þnh. BÓ ®iÒu hßa dßng ch¶y cã thÓ bè trÝ trªn dßng ch¶y hay
bè trÝ ngoµi dßng ch¶y.
2.2.1.7. Qu¸ tr×nh tuyÓn næi
TuyÓn næi lµ qu¸ tr×nh t¸ch c¸c chÊt ë d¹ng r¾n hoÆc d¹ng láng, ph©n t¸n
kh«ng tan trong n−íc th¶i cã khèi l−îng riªng nhá, tû träng nhá h¬n n−íc kh«ng
thÓ l¾ng b»ng träng lùc hoÆc l¾ng rÊt chËm… Ph−¬ng ph¸p tuyÓn næi ®−îc thùc
SV: §inh ThÞ Mai
10
505303036
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
hiÖn b»ng c¸ch trén lÉn c¸c h¹t khÝ nhá vµ mÞn vµo n−íc th¶i, khi ®ã c¸c h¹t khÝ
sÏ kÕt hîp dÝnh víi c¸c h¹t cña n−íc th¶i vµ kÐo theo nh÷ng h¹t vËt chÊt nµy theo
bät khÝ næi lªn bÒ mÆt. Khi ®ã ta cã thÓ dÔ dµng lo¹i chóng ra khái hÖ thèng
b»ng thiÕt bÞ vít bät.
C¸c ph−¬ng ph¸p xö lý n−íc th¶i gåm cã: trung hßa, oxy hãa khö, ng−êi
ta sö dông c¸c ph−¬ng ph¸p hãa häc ®Ó khö c¸c chÊt hßa tan vµ trong c¸c hÖ
thèng n−íc khÐp kÝn. ®«i khi ph−¬ng ph¸p nµy ®−îc sö dông ®Ó xö lý s¬ bé
tr−íc khi xö lý sinh häc hay sau c«ng ®o¹n nµy nh− lµ mét ph−¬ng ph¸p xö lý
n−ícc th¶i lÇn cuèi ®Ó th¶i vµo nguån.
C¸c ph−¬ng ph¸p xö lý hãa häc nµy ®Òu cã s¶n phÈm lµ bïn bÈn nªn
kh«ng ®−îc th¶i ra s«ng ngßi, hå… Lo¹i bïn bÈn cÇn ®−îc lµm kh« trong kh«ng
khÝ, nÕu kh«ng sö dông lµm ph©n bãn cÇn ph¶i ®−îc ®−a ra b·i r¸c, hoÆc ®Ó san
nÒn, lÊp chç tròng.
ViÖc lùa chän ph−¬ng ph¸p trung hßa lµ phô thuéc vµo thÓ tÝch vµ nång ®é
cña n−íc th¶i, chÕ ®é cña n−íc th¶i, kh¶ n¨ng s½n cã vµ gi¸ thµnh cña t¸c nh©n
hãa häc. L−îng bïn cÆn trong qu¸ tr×nh trung hßa phô thuéc vµo nång ®é vµ
thµnh phÇn cña n−íc th¶i còng nh− l−îng t¸c nh©n sö dông cho qu¸ tr×nh.
Trung hßa b»ng c¸ch trén lÉn chÊt th¶i: Ph−¬ng ph¸p nµy ®−îc sö dông
khi n−íc th¶i cña nhµ m¸y lµ axit cßn cã nhµ m¸y l©n cËn gÇn ®ã cã n−íc th¶i
kiÒm, c¶ hai lo¹i n−íc th¶i nµy ®Òu kh«ng chøa c¸c cÊu tö g©y « nhiÔm kh¸c.
Trung hßa b»ng c¸ch cho thªm c¸c t¸c nh©n hãa häc: nÕu n−íc th¶i chøa
qu¸ nhiÒu axit hay kiÒm tíi møc ®é kh«ng thÓ trung hßa b»ng c¸ch trén lÉn
chóng víi nhau th× ph¶i cho thªm hãa chÊt. Ph−¬ng ph¸p nµy th−êng ®Ó trung
hßa axit, viÖc lùa chän hãa chÊt ph¶i c¨n cø vµo ®Æc tÝnh cña n−íc th¶i, nång ®é
cña n−íc th¶i vµ xem muèi t¹o thµnh khi trung hßa ë d¹ng hßa tan hay l¾ng cÆn.
N−íc th¶i axit ®−îc ph©n lo¹i thµnh c¸c lo¹i sau:
• N−íc chøa axit yÕu (H2CO3, CH3COOH).
• N−íc chøa axit m¹nh (HCl, HNO3).
• N−íc chøa axit sunfuaric (H2SO4) vµ axit sunfuaro (H2SO3).
SV: §inh ThÞ Mai
11
505303036
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
§Ó trung hßa c¸c axit v« c¬ cã thÓ dïng bÊt cø lo¹i kiÒm nµo cã chøa
hydroxit (OH-) trong dung dÞch. Hãa chÊt rÎ nhÊt lµ Ca(OH)2 ( ë d¹ng nh·o hay
v«i s÷a).
§Ó trung hßa c¸c axit h÷u c¬ th−êng dïng v«i t«i (dung dÞch 5 - 10%).
Cho thªm n−íc ammoniac sÏ t¹o ®iÒu kiÖn cho qu¸ tr×nh sinh hãa sau ®ã diÔn ra
tèt, gi¶m ®−îc l−îng cÆn.
Trung hßa n−íc th¶i kiÒm ng−êi ta sö dông c¸c axit kh¸c nhau hoÆc khÝ
mang tÝnh axit. Thæi khÝ th¶i vaß n−íc th¶i chøa kiÒm lµ biÖn ph¸p kh¸ kinh tÕ
®Ó trung hßa khÝ tõ èng khãi chøa kho¶ng 14% CO2, khÝ CO2 tan trong n−íc t¹o
thµnh H2CO3 (axit cacbonic yÕu). Axit nµy sÏ ph¶n øng víi n−íc th¶i chøa kiÒm
®Ó trung hßa kiÒm d−.
CO2 (khÝ th¶i) +
H2O
=
H2CO3
H2CO3+ Na2CO3 (xót trong n−íc th¶i) = Na2CO3 (trong x«®a) + 2H2O
H2CO3 + Na2CO3 =
2NaHCO3
+
H2O
Cã thÓ dïng khÝ th¶i chøa SO2, NO2, N2O3… Dïng c¸c khÝ nµy cho phÐp
trung hßa n−íc th¶i vµ t¨ng hiÖu suÊt lµm s¹ch chÝnh khÝ th¶i. Nh−ng cacbonat
t¹o thµnh cã nhiÒu øng dông h¬n so víi sunfat vµ clorua vµ c¸c ion CO32- kh«ng
¨n mßn vµ ®éc h¹i b»ng SO42- vµ Cl-.
2.2.2.2. Ph−¬ng ph¸p oxi hãa khö
§Ó lµm s¹ch n−íc th¶i cã thÓ dïng c¸c chÊt oxy hãa nh− Clo ë d¹ng khÝ vµ
hãa láng, dioxyt clo, clorat canxi, hypoclorit canxi vµ natri, pemanganat kali,
bicromat kali, oxy kh«ng khÝ, ozon…
Trong qu¸ tr×nh oxy hãa, c¸c chÊt ®éc h¹i trong n−íc th¶i ®−îc chuyÓn
thµnh c¸c chÊt ®éc h¬n vµ t¸ch ra khái n−íc th¶i. Qu¸ tr×nh nµy tiªu tèn mét
l−îng lín t¸c nh©n hãa häc, do ®ã qu¸ tr×nh oxy hãa häc chØ ®−îc dïng trong
nh÷ng tr−êng hîp khi t¹p chÊt g©y nhiÔm bÈn trong n−íc th¶i kh«ng thÓ t¸ch
b»ng nh÷ng ph−¬ng ph¸p kh¸c.
Oxy hãa b»ng Clo
SV: §inh ThÞ Mai
12
505303036
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Clo vµ c¸c chÊt cã chøa clo ho¹t tÝnh lµ chÊt oxy hãa th«ng dông nhÊt.
Ng−êi ta sö dông chóng ®Ó t¸ch H2S, hydrosunfit, c¸c hîp chÊt chøa metylsunfit,
phenol, xyanua ra khái n−íc th¶i.
Khi clo t¸c dông víi n−íc th¶i x¶y ra ph¶n øng:
Cl2 +
H2O = HOCl +
HOCl
=
H+
+
HCl
OCl-
Tæng clo, HOCl vµ OCl- ®−îc gäi lµ Clo tù do hay Clo ho¹t tÝnh
C¸c nguån cung cÊp Clo ho¹t tÝnh cßn cã c¶ clorat canxi (CaOCl2),
hypoclorit, clorat, dioxyt clo, clorat canxi ®−îc nh©n theo ph¶n øng:
Ca(OH)2 + Cl2
=
CaOCl2 +
H2O
L−îng clo ho¹t tÝnh cÇn thiÕt cho mét ®¬n vÞ thÓ tÝch n−íc th¶i lµ: 10 g/m3
®èi víi n−íc th¶i sau xö lý c¬ häc, 5 g/m3 sau xö lý sinh häc hoµn toµn.
Ph−¬ng ph¸p Ozon hãa
Ozon t¸c ®éng m¹nh mÏ víi c¸c chÊt kho¸ng vµ chÊt h÷u c¬, oxy hãa
b»ng ozon cho phÐp ®ång thêi khö mµu, khö mïi, tiÖt trïng cña n−íc. Sau qu¸
tr×nh ozon hãa sè l−îng vi khuÈn bÞ tiªu diÖt ®Õn h¬n 99%, ozon cßn oxy hãa c¸c
hîp chÊt Nito, Photpho...
2.2.3. Xö lý n−íc th¶i b»ng ph−¬ng ph¸p hãa lý
B¶n chÊt cña qu¸ tr×nh xö lý n−íc th¶i b»ng ph−¬ng ph¸p hãa lý lµ ¸p
dông c¸c qu¸ tr×nh vËt lý vµ hãa häc dÓ ®−a vµo n−íc th¶i chÊt ph¶n øng nµo ®ã
®Ó g©y t¸c ®éng víi c¸c t¹p chÊt bÈn, biÕn ®æi hãa häc, t¹o thµnh c¸c chÊt kh¸c
d−íi d¹ng cÆn hoÆc chÊt hßa tan nh−ng kh«ng ®éc h¹i hoÆc g©y « nhiÔm m«i
tr−êng. Giai ®o¹n xö lý hãa lý cã thÓ lµ giai ®o¹n xö lý ®éc lËp hoÆc xö lý cïng
víi c¸c ph−¬ng ph¸p c¬ häc, hãa häc, sinh häc, trong c«ng nghÖ xö lý n−íc th¶i
hoµn chØnh.
2.2.4. Xö lý n−íc th¶i b»ng ph−¬ng ph¸p sinh häc
2.2.4.1. Nguyªn t¾c chung
Qu¸ tr×nh xö lý n−íc th¶i b»ng ph−¬ng ph¸p sinh häc lµ qu¸ tr×nh nh»m
ph©n hñy c¸c vËt chÊt h÷u c¬ ë d¹ng hßa tan, d¹ng keo vµ d¹ng ph©n t¸n nhá
trong n−íc th¶i nhê vµo sù ho¹t ®éng cña c¸c vi sinh vËt. Qu¸ tr×nh nµy x¶y ra
SV: §inh ThÞ Mai
13
505303036
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
trong ®iÒu kiÖn hiÕu khÝ hoÆc kÞ khÝ t−¬ng øng víi hai tªn gäi th«ng dông lµ: qu¸
tr×nh xö lý sinh häc hiÕu khÝ vµ qu¸ tr×nh xö lý sinh häc kþ khÝ (yÕm khÝ).
Qu¸ tr×nh dinh d−ìng vµ h« hÊp cña vi sinh vËt thùc chÊt lµ qu¸ tr×nh
chuyÓn hãa, hãa sinh c¸c chÊt g©y « nhiÔm trong n−íc th¶i nhê ®ã n−íc th¶i
®−îc lµm s¹ch.
Ph−¬ng ph¸p nµy th−êng ®−îc sö dông ®Ó lµm s¹ch n−íc th¶i sinh ho¹t
còng nh− n−íc th¶i s¶n xuÊt khái nhiÒu chÊt h÷u c¬ hßa tan vµ mét sè chÊt v« c¬
nh− H2S, c¸c sunfit, ammoniac, nit¬...
C¸c chÊt h÷u c¬ hßa tan, c¸c chÊt keo tô vµ c¸c chÊt ph©n t¸n nhá trong
n−íc th¶i di chuyÓn hay khuyÕch t¸n vµo bªn trong tÕ bµo vi sinh vËt. D−íi t¸c
dông cña c¸c enzim, c¸c chÊt h÷u c¬ sÏ ®−îc chuyÓn hãa.
Cã 3 giai ®o¹n cña ph−¬ng ph¸p sinh häc:
• Giai ®o¹n 1: Giai ®o¹n khuýÕch t¸n, di chuyÓn chÊt h÷u c¬ tõ n−íc th¶i
tíi bÒ mÆt c¸c tÕ bµo vi sinh vËt. Tèc ®é nµy do quy luËt khuyÕch t¸n vµ tr¹ng
th¸i thñy ®éng cña m«i tr−êng quyÕt ®Þnh.
• Giai ®o¹n 2: Giai ®o¹n chuyÓn c¸c chÊt h÷u c¬ ®ã qua mµng thÊm b»ng
khuyÕch t¸n do sù chªnh lÖch nång ®é bªn trong vµ bªn ngoµi tÕ bµo.
• Giai ®o¹n 3: Qu¸ tr×nh chuyÓn hãa c¸c chÊt trong tÕ bµo vi sinh vËt
thµnh n¨ng l−îng vµ tæng hîp tÕ bµo míi. Giai ®o¹n nµy ®ãng vai trß quan träng
nhÊt, quyÕt ®Þnh møc ®é vµ hiÖu qu¶ xö lý n−íc th¶i.
2.2.4.2. C¸c ph−¬ng ph¸p lµm s¹ch sinh häc
Ng−êi ta cã thÓ ph©n lo¹i c¸c ph−¬ng ph¸p sinh häc dùa trªn c¸c c¬ së
kh¸c nhau, nh−ng cã thÓ chia lµm hai lo¹i chÝnh:
• Ph−¬ng ph¸p xö lý sinh häc kþ khÝ
• Ph−¬ng ph¸p xö lý sinh häc hiÕu khÝ
2.2.4.2.1. Qu¸ tr×nh xö lý sinh häc kþ khÝ:
Th−êng ®−îc øng dông ®Ó xö lý s¬ bé c¸c lo¹i n−íc th¶i cã hµm l−îng
BOD5 cao (>1000 mg/l), lµm gi¶m t¶i träng h÷u c¬ vµ t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho
c¸c qu¸ tr×nh xö lý hiÕu khÝ diÔn ra hiÖu qu¶. Xö lý sinh häc kþ khÝ cßn ®−îc ¸p
SV: §inh ThÞ Mai
14
505303036
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
dông ®Ó xö lý c¸c lo¹i bïn, cÆn (cÆn t−¬i tõ bÓ l¾ng ®ît mét, bïn ho¹t tÝnh sau
khi nÐn... ) trong tr¹m xö lý n−íc th¶i ®« thÞ vµ mét sè ngµnh c«ng nghiÖp.
Ph−¬ng ph¸p nµy cã −u ®iÓm lµ l−îng bïn sinh ra Ýt, tiªu tèn Ýt n¨ng l−îng
(kh«ng cÇn sôc khÝ) vµ t¹o ®iÒu kiÖn khÝ Metan cã gi¸ trÞ n¨ng l−îng.
2.2.4.2.2. Qu¸ tr×nh xö lý sinh häc hiÕu khÝ:
®−îc øng dông cã hiÖu qu¶ cao ®èi víi n−íc th¶i cã hµm l−îng BOD5
thÊp nh− n−íc th¶i sinh ho¹t sau khi xö lý c¬ häc vµ n−íc th¶i cña c¸c ngµnh
c«ng nghiÖp bÞ « nhiÔm h÷u c¬ ë møc ®é thÊp (BOD5 < 1000 mg/l). Tïy theo
c¸ch cung cÊp oxy mµ qu¸ tr×nh xö lý sinh häc hiÕu khÝ ®−îc chia lµm hai lo¹i:
Xö lý sinh häc hiÕu khÝ trong ®iÒu kiÖn tù nhiªn (oxy ®−îc cung cÊp tõ
kh«ng khÝ tù nhiªn do quang hîp tõ t¶o vµ thùc vËt n−íc) víi c¸c c«ng tr×nh
t−¬ng øng nh−: c¸nh ®ång t−íi, c¸nh ®ång läc, hå sinh häc, ®Êt ngËp n−íc…
Xö lý sinh häc hiÕu khÝ trong ®iÒu kiÖn nh©n t¹o (oxy ®−îc cung cÊp bëi
c¸c thiÕt bÞ sôc khÝ c−ìng bøc, thiÕt bÞ khuÊy trén c¬ giíi...) víi c¸c qu¸ tr×nh vµ
c«ng tr×nh t−¬ng øng nh− sau:
• Qu¸ tr×nh vi sinh vËt l¬ löng (qu¸ tr×nh bïn ho¹t tÝnh):
9 BÓ bïn ho¹t tÝnh thæi khÝ (Arotank).
9 M−¬ng oxy hãa.
9 Hå sinh häc.
• Qu¸ tr×nh vi sinh vËt dÝnh b¸m (qu¸ tr×nh mµng vi sinh vËt):
9 BÓ läc sinh häc nhá giät (Biophin).
9 BÓ läc sinh häc cao t¶i.
9 Th¸p läc sinh häc.
9 BÓ läc sinh häc tiÕp xóc d¹ng ®Üa quay (RBC).
• Qu¸ tr×nh vi sinh vËt kÕt hîp: bÓ sinh häc hiÕu khÝ tiÕp xóc (cã cÊu t¹o
vµ nguyªn lý ho¹t ®éng gièng nh− bÓ Arotank nh−ng bªn trong bÓ cã trang bÞ
thªm c¸c vËt liÖu tiÕp xóc ®Ó lµm gi¸ thÓ cho c¸c vi sinh vËt dÝnh b¸m).
SV: §inh ThÞ Mai
15
505303036
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
ch−¬ng III
S¬ ®å c«ng nghÖ hÖ thèng xö lý n−íc th¶i
s¶n xuÊt cån ®i tõ nguyªn liÖu tinh bét víi
c«ng suÊt 20 triÖu lÝt/n¨m
3.1 C«ng nghÖ chung cña quy tr×nh s¶n xuÊt cån ®i tõ nguyªn liÖu tinh bét
víi c«ng suÊt 20 triÖu lÝt/n¨m
Trong nguyªn liÖu g¹o cã kho¶ng 70% hµm l−îng tinh bét. Muèn s¶n xuÊt
1lÝt cån cÇn 2,5 kg g¹o. VËy víi 20 triÖu lÝt cån sÏ cÇn 50.000.000 kg g¹o.
Mçi n¨m, nhµ m¸y s¶n xuÊt cån cã thêi gian vËn hµnh kho¶ng 300 ngµy.
L−îng g¹o mçi ngµy nhµ m¸y cÇn dïng lµ:
Khèi l−îng riªng cña tinh bét lµ 1.300 m3. Víi 167.000 kg bét sÏ cã:
167.000
= 128 m3/ngµy ®ªm
1300
L−îng dÞch bét trong qu¸ tr×nh nÊu khi bét ®−îc ®em hßa trén víi n−íc
víi tû lÖ 1: 4,5 lµ:
128 × 5,5 = 704 m3/ngµy ®ªm
Qua qu¸ tr×nh ®−êng hãa vµ lªn mem cã bæ sung ezym vµ urª..., 704m3
dÞch bét ®−îc chuyÓn hãa thµnh 704m3 hçn hîp gåm: 10% cån 960, 90% n−íc vµ
b· ®−îc gäi lµ giÊm chÝn.
T¹i th¸p ch−ng th«: 704m3 giÊm chÝn ®−îc thu håi 10% cån 960 trªn ®Ønh
th¸p, d−íi ®¸y th¸p sÏ th¶i ra 90% b· th¶i (n−íc vµ chÊt th¶i r¾n).
L−îng cån 960 ®−îc thu håi trªn ®Ønh th¸p th« lµ:
704 × 10
=70,4 m3/ngµy ®ªm
100
L−îng n−íc b· th¶i ra d−íi ®¸y th¸p ch−ng th« lµ:
704 - 70,4 = 633,6 m3/ngµy ®ªm
SV: §inh ThÞ Mai
16
505303036
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
T¹i th¸p Aldehyt: 70,4 m3 cån 960 tõ ®Ønh th¸p ch−ng th« ®−îc pha thªm
280 m3 n−íc thµnh cån 250 chuyÓn vµo th¸p Aldehyt. Trªn ®Ønh th¸p thu håi
®−îc 70,4 m3 cån 960, d−íi ®¸y th¸p th¶i ra 280 m3 (90%) c¸c t¹p chÊt nh−
aldehyt, este...
T¹i th¸p tinh chÕ: 70,4 m3 cån 960 tõ ®Ønh th¸p Aldehyt ®−îc pha thªm
280 m3 n−íc thµnh cån 250 chuyÓn vµo th¸p tinh chÕ. L−îng cån nµy ®−îc ch−ng
cÊt lªn ®Ønh th¸p ®i ra ngoµi. S¶n phÈm thu ®−îc lµ cån thùc phÈm 960 chøa Ýt t¹p
chÊt., d−íi ®¸y th¸p th¶i ra n−íc th¶i ®−îc tuÇn hoµn sö dông l¹i.
3.3. TÝnh chÊt vµ c¸c nguån th¶i tõ nhµ m¸y s¶n xuÊt cån ®i tõ nguyªn liÖu
chøa tinh bét víi c«ng suÊt 20 triÖu lÝt/n¨m
N−íc th¶i tõ s¶n xuÊt cån ®−îc chia lµm 3 nguån chÝnh:
• N−íc th¶i tõ ®¸y th¸p ch−ng th« (633,6 m3/ngµy ®ªm): gåm b· r−îu vµ
n−íc th¶i gäi lµ dÞch hÌm, trong b· th¶i cã kho¶ng 25% chÊt th¶i r¾n, cã
c¸c th«ng sè nh− sau:
N−íc th¶i tõ ®¸y th¸p ch−ng th« cã hµm l−îng TSS, COD, BOD, vµ nhiÖt
®é rÊt cao nªn tr−íc khi ®−a vµo xö lý sinh häc cÇn xö lý lo¹i n−íc th¶i nµy b»ng
ph−¬ng ph¸p läc ®Ó lµm gi¶m hµm l−îng TSS, vµ hµm l−îng COD, BOD, nhiÖt
®é còng gi¶m theo. Sµng läc ®−îc sö dông cho lo¹i n−íc th¶i nµy lµ −u viÖt nhÊt
®Ó tËn dông b· th¶i lµm thøc ¨n gia sóc. Do b· th¶i cña lo¹i n−íc th¶i nµy rÊt nhá
vµ mÞn nªn cÇn chän thiÕt bÞ läc ch©n kh«ng thïng quay ®Ó läc cÆn b· nhá mµ
sµng läc kh«ng läc ®−îc. Do pH cña lo¹i n−íc th¶i nµy thÊp nªn tr−íc khi ®−a
vµo xö lý sinh häc cÇn ®−a qua bÓ ®iÒu hßa vµ æn ®Þnh pH.
• N−íc th¶i tõ ®¸y th¸p Aldehyt vµ th¸p tinh chÕ (280 m3/ngµy ®ªm): chñ
yÕu lµ aldehyt, este, dÇu fusel..., cã c¸c th«ng sè nh− sau:
• N−íc th¶i vÖ sinh thiÕt bÞ (80 m3/ngµy ®ªm): Trong c¸c c«ng ®o¹n: hßa
trén vµ ng©m tr−¬ng në, nÊu nguyªn liÖu, ®−êng hãa, lªn mem, th¶i ra chñ
yÕu lµ n−íc vÖ sinh thiÕt bÞ víi lu− l−îng rÊt lín. Lo¹i n−íc nµy chøa
nhiÒu cÆn c¬ häc, tinh bét, chÊt h÷u c¬...
Tæng l−îng n−íc th¶i cña nhµ m¸y s¶n xuÊt cån ®i tõ nguyªn liÖu tinh bét
víi c«ng suÊt 20 triÖu lÝt/n¨m lµ:
633,6 + 280 + 80 = 993,6 m3/ngµy ®ªm
SV: §inh ThÞ Mai
17
505303036
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Chän l−u l−îng n−íc th¶i lµ 1000 m3/ngµy ®ªm.
3.4. D©y chuyÒn c«ng nghÖ xö lý n−íc th¶i s¶n xuÊt cån
Chó thÝch:
ChÊt láng
KhÝ
Bïn
3.5. ThuyÕt minh quy tr×nh c«ng nghÖ
N−íc th¶i tõ ®¸y th¸p ch−ng th« qua sµng läc, n−íc vµ c¸c h¹t cã thÓ läc
®−îc sÏ ®−îc gi÷ l¹i ë ®©y. N−íc th¶i ®−îc ®−a qua thiÕt bÞ läc ch©n kh«ng thïng
quay, b· th¶i tõ sµng läc vµ thiÕt bÞ läc ch©n kh«ng thïng quay sÏ ®−îc tËn dông
lµm thøc ¨n ch¨n nu«i gia sóc.
N−íc th¶i tõ ®¸y th¸p ch−ng th«, ®¸y th¸p Aldehyt vµ n−íc th¶i vÖ sinh
thiÕt bÞ, dông cô sÏ ®−îc thu gom l¹i ®−a ®Õn bÓ ®iÒu hßa, t¹i ®©y n−íc th¶i
®−îc æn ®Þnh vÒ l−u l−îng vµ nång ®é, ®iÒu chØnh pH vÒ trung tÝnh. N−íc th¶i
sau khi ®−îc ®iÒu hßa vµ æn ®Þnh pH xong ®−îc b¬m sang bÓ l¾ng I, hµm l−îng
TSS gi¶m ®i ®¸ng kÓ vµ cÆn bïn ®−îc ®−a vµo bÓ nÐn bïn. N−íc th¶i tiÕp tôc
®−îc ®−a qua bÓ UASB, t¹i ®©y hµm l−îng BOD vµ COD gi¶m xuèng mét c¸ch
nhanh chãng. KhÝ tho¸t ra ®−îc tËn dông ®Ó cung cÊp n¨ng l−îng cho qu¸ tr×nh
s¶n xuÊt,. N−íc th¶i tõ bÓ UASB sÏ ®−îc b¬m ®Õn bÓ Arotank, hµm l−îng COD
vµ BOD còng gi¶m xuèng, n−íc th¶i tiÕp tôc qua bÓ l¾ng II, l−îng bïn d− sÏ
®−îc gi÷ l¹i, mét phÇn bïn sÏ ®−îc tuÇn hoµn vÒ bÓ Aerotank, mét phÇn ®ua qua
bÓ nÐn bïn råi ®Õn m¸y Ðp bïn, bïn sau khi ®uîc xö lý sÏ ®−îc sö dông lµm
ph©n bãn. N−íc th¶i sau khi qua bÓ l¾ng II sÏ ®−îc ®−a ®Õn bÓ tiÕp xóc, t¹i ®©y
n−íc ®−îc khö trïng b»ng clo vµ th¶i ra nguån tiÕp.
¦u ®iÓm
• HiÖu qu¶ xö lý cao, n−íc sau khi xö lý cã thÓ th¶i trùc tiÕp ra ngoµi m«i tr−êng.
• Cã thÓ thu håi n¨ng l−îng ë bÓ UASB ®Ó cung cÊp cho qu¸ tr×nh s¶n xuÊt.
• Bïn ®−îc xö lý ®Ó lµm ph©n bãn.
Nh−îc ®iÓm
SV: §inh ThÞ Mai
18
505303036
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
• Cã nhiÒu c«ng tr×nh ®¬n vÞ, do ®ã chi phÝ ®Çu t− cao.
• ChiÕm mét diÖn tÝch kh¸ lín.
SV: §inh ThÞ Mai
19
505303036
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Ch−¬ng IV
TÝnh to¸n hÖ thèng xö lý n−íc th¶I nhμ m¸y
s¶n xuÊt cån ®I tõ nguyªn liÖu tinh bét c«ng suÊt
20 triÖu lÝt/n¨m
4.1. TÝnh to¸n sµng läc
Sµng läc dïng ®Ó t¸ch b· th¶i ra khái n−íc th¶i tr−íc khi ®−a vµo c¸c
c«ng tr×nh xö lý phÝa sau. Sµng läc cã thÓ ®Æt cè ®Þnh hoÆc di ®éng.
C¸c th«ng sè ®Çu vµo:
NhiÖt ®é: 1050C
pH
: 3,5
COD
: 30.000 mg/l
BOD
: 10.000 mg/l
TSS
: 1.000 mg/l
C¸c th«ng sè ®Çu ra:
NhiÖt ®é : 800C
pH
:4
COD
: 12.000 mg/l (E = 60%)
BOD
: 4.000 mg/l (E = 60%)
TSS
: 300 mg/l (E = 70%)
Chän sµng läc cè ®Þnh bµng l−íi d¹ng lâm cã kÝch th−íc m¾t l−íi
d = 0,15 mm t−¬ng øng víi t¶i träng LA = 500 (l/ phót.m2).
L−u l−îng cña n−íc th¶i tõ ®¸y th¸p th« trung b×nh ngµy ®ªm lµ:
Q = 633,6 m3/ ngµy ®ªm.
Chän Q = 640 m3/ ngµy ®ªm.
L−u l−îng trung b×nh giê lµ :
Qh =
640
= 26,67 (m3/h)
24
DiÖn tÝch bÒ mÆt sµng läc:
SV: §inh ThÞ Mai
20
505303036
- Xem thêm -