Tài liệu Khảo sát, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì - ninh thuận

Khaûo saùt, thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy tinh boät mì – Ninh Thuaän CHÖÔNG 1 – MÔÛ ÑAÀU 1.1 ÑAËT VAÁN ÑEÀ Saûn xuaát tinh boät khoai mì laø moät ngaønh thöïc phaåm chính ôû Ñoâng Nam AÙ. Coâng nghieäp cheá bieán tinh boät khoai mì laø moät ngaønh coâng noâng nghieäp laøm theo thôøi vuï, söû duïng khoai mì laøm nguyeân lieäu chính. Tinh boät khoai mì laø moät trong caùc nguoàn coù haøm löôïng tinh boät cao nhaát, cuû khoai mì chöùa ñeán 30% haøm löôïng tinh boät nhöng coù haøm löôïng protein, cacbonhydrate vaø chaát beùo thaáp. Ñoù laø nguoàn thöùc aên cho cuoäc soáng con ngöôøi vaø laø nguoàn nguyeân lieäu cho caùc ngaønh coâng nghieäp cheá bieán thöïc phaåm. Nhaø Maùy Cheá Bieán Tinh Boät Mì cuûa coâng ty TNHH Cheá Bieán Noâng Saûn Ninh Thuaän ôû taïi Km 28, Quoác loä 27, Quaûng Sôn, Ninh Sôn, Ninh Thuaän nhaèm phuïc vuï ñaéc löïc cho vieäc thuùc ñaåy söï phaùt trieån ngaønh noâng saûn, cuõng nhö cheá bieán noâng saûn xuaát khaåu, goùp phaàn ñaåy maïnh söï phaùt trieån noâng nghieäp trong caû nöôùc. Nhaän thöùc raèng thò tröôøng tinh boät ngaøy caøng taêng do nhu caàu söû duïng nguyeân lieäu cho saûn xuaát ngaøy caøng taêng cuûa caùc ngaønh saûn xuaát baùnh keïo, boät ngoït…. Tröôùc tình hình ñoù vieäc ñaàu tö xaây döïng moät Nhaø Maùy Cheá Bieán Tinh Boät Mì laø heát söùc caàn thieát laø ñuùng ñaén. Vieäc ñaàu tö xaây döïng Nhaø Maùy Cheá Bieán Tinh Boät Mì, beân caïnh nhöõng lôïi ích kinh teá, xaõ hoäi maø döï aùn ñem laïi taát seõ naûy sinh nhöõng vaán ñeà veà maët moâi tröôøng, trong ñoù vieäc oâ nhieãm nöôùc thaûi tinh boät mì ñang laø vaán ñeà böùc xuùc caàn ñöôïc giaûi quyeát taïi ñaây, nöôùc thaûi tinh boät mì ñang gaây haïi ñeán tröïc tieáp moâi tröôøng soáng, aûnh höôûng ñeán söùc khoûe cuûa ngöôøi daân soáng xung quanh. Qua khaûo saùt thöïc taïi cho thaáy: • hieåm. Nöôùc thaûi coù muøi chua, hoâi khi thaûi ra tröïc tieáp ngoaøi soâng suoái raát nguy • Nöôùc thaûi chöa ñöôïc xöû lyù thaûi vaøo caùc ñoàng ruoäng giaûm naêng suaát caây troàng, gaây cheát thuûy sinh vaät vaø aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán vieäc nuoâi troàng thuûy saûn. • Ñaëc bieät nhaø maùy Cheá Bieán Tinh Boät Mì naèm gaàn caàu Taân Myõ treân soâng Caùi, ñaây laø nguoàn caáp nöôùc chuû yeáu cho nhaø maùy caáp nöôùc tænh Ninh Thuaän, caáp nöôùc sinh hoaït cho 2/3 Thò Xaõ Phan Rang – Thaùp Chaøm, ñoàng thôøi phuïc vuï cho töôùi tieâu cho gaàn nhö caû tænh Ninh Thuaän. Ñaây laø ñaëc ñieåm cöïc kyø quan troïng, coù tính xung yeáu veà vò trí ñòa lyù cuûa con soâng, neáu noù bò oâ nhieãm, ñoàng nghóa vôùi vieäc nguoàn caáp nöôùc cho Thò Xaõ Phan Rang – Thaùp Chaøm vaø nguoàn töôùi tieâu cho toaøn tænh Ninh Thuaän bò oâ nhieãm nghieâm troïng. Tröôùc thöïc traïng treân, yeâu caàu thöïc tieãn ñaët ra laø caàn phaûi khaûo saùt ñaùnh giaù möùc ñoä oâ nhieãm töø ñoù tieán haønh thieát keá moät heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi ñeå giaûm thieåu oâ nhieãm do nöôùc thaûi ngaønh tinh boät khoai mì gaây ra. 1.2 MUÏC TIEÂU NGHIEÂN CÖÙU • Xaùc ñònh löu löôïng, thaønh phaàn tính chaát nöôùc thaûi saûn xuaát tinh boät mì. • Xaùc ñònh hieäu quaû xöû lyù cuûa quaù trình keo tuï, laéng cuûa nöôùc thaûi tinh boät mì baèng moâ hình Jartest. • Thieát keá chi tieát heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cho coâng ty TNHH Cheá Bieán Noâng Saûn Ninh Thuaän. SVTH: Nguyeãn Taán Vinh 1 Khaûo saùt, thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy tinh boät mì – Ninh Thuaän 1.3 GIÔÙI HAÏN PHAÏM VI NGHIEÂN CÖÙU: • Phaïm vi nghieân cöùu: Nöôùc thaûi nghieân cöùu ñöôïc laáy taïi Nhaø Maùy Cheá Bieán Tinh Boät Mì – Ninh Thuaän. • Moâ hình thí nghieäm thöïc hieän taïi khoa Coâng Ngheä Moâi Tröôøng - ÑH Noâng Laâm, maãu nöôùc thaûi ñöôïc phaân tích taïi Trung Taâm Moâi Tröôøng – Ñaïi Hoïc Noâng Laâm. • Thôøi gian thöïc hieän töø 1/3/2005 ñeán 30/6/2005. CHÖÔNG 2 - TOÅNG QUAN SVTH: Nguyeãn Taán Vinh 2 Khaûo saùt, thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy tinh boät mì – Ninh Thuaän 2.1 TOÅNG QUAN NGAØNH COÂNG NGHIEÄP SAÛN XUAÁT TINH BOÄT MÌ 2.1.1 Giôùi thieäu chung Tinh boät khoai mì laø thöïc phaåm cho hôn 500 trieäu ngöôøi treân theá giôùi (theo Cock, 1985; Jackson & Jackson, 1990). Tinh boät khoai mì cung caáp 37% calories trong thöïc phaåm cuûa chaâu Phi, 11% ôû Myõ Latinh vaø 60% ôû caùc nöôùc chaâu AÙ (Lancaster et al, 1982). Tinh boät khoai mì ñöôïc caùc nöôùc treân theá giôùi saûn xuaát nhieàu ñeå tieâu thuï vaø xuaát khaåu. Brazil saûn xuaát khoaûng 25 trieäu taán/naêm. Nigeria, Indonesia vaø Thaùi Lan cuõng saûn xuaát moät löôïng lôùn duøng ñeå xuaát khaåu (CAJJ, 1993). Chaâu Phi saûn xuaát khoaûng 85,2 trieäu taán naêm 1997, chaâu AÙ 48,6 trieäu taán vaø 32,4 trieäu taán do Myõ Latinh vaø Caribbean saûn xuaát (FAO, 1998). ÔÛ Vieät Nam, do khoâng coù ñieàu kieäân ñeå xaây döïng caùc nhaø maùy cheá bieán neân ngaønh coâng nghieäp saûn xuaát tinh boät khoai mì trong nöôùc bò haïn cheá. Caùc cô sôû saûn xuaát phaân boá theo quy moâ hoä gia ñình, saûn xuaát trung bình laø chuû yeáu vaø nhaø maùy saûn xuaát lôùn thì raát ít. 2.1.2 Quy trình coâng ngheä saûn xuaát tinh boät mì Nguoàn nguyeân lieäu saûn xuaát tinh boät khoai mì coù töø hai loaïi: töø mì töôi vaø töø mì laùt khoâ. Moät soá sô ñoà coâng ngheä saûn xuaát treân theá giôùi vaø ôû Vieät Nam ñöôïc trình baøy ôû caùc hình sau: Nöôùc Khoai mì Saáy khoâ Laéng ly taâm Ñoùng Quaït huùt Nöôùc Röûa Baêm nghieàn EÙp Loïc Quaït huùt Tinh boät Hình 2.1. Quy trình saûn xuaát tinh boät mì taïi Indonesia SVTH: Nguyeãn Taán Vinh 3 Khaûo saùt, thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy tinh boät mì – Ninh Thuaän ÔÛ Vieät Nam, tinh boät mì saûn xuaát theo coâng ngheä chuû yeáu nhö sau: Cuû mì töôi Loät voû, caét khuùc, röûa Nöôùc Maøi, nghieàn Ray saøn Nöôùc Röûa tinh boät, phaân ly, laéng gaïn Baõ Nöôùc Tinh boät öôùt Saáy Tinh boät khoâ Hình 2.2. Sô ñoà coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì töôi ôû Vieät Nam. Haàu heát caùc coâng ngheä saûn xuaát tinh boät mì treân theá giôùi vaø ôû Vieät Nam ñöôïc söû duïng ñeàu thaûi nöôùc thaûi töø hai coâng ñoaïn röûa cuû vaø ly taâm, trích ly, loaïi nöôùc. Trung bình löôïng nöôùc söû duïng khoaûng 4 m3/1 taán nguyeân lieäu vaø 4 taán nguyeân lieäu cho moät taán saûn phaåm. Ñaëc tröng nöôùc thaûi loaïi naøy laø coù haøm löôïng chaát höõu cô cao, coù khaû naêng gaây oâ nhieãm moâi tröôøng treân dieän roäng. Theo soá lieäu phaân tích vaø ñaùnh giaù caùc nhaø maùy, noàng ñoä 2 chæ tieâu ñaëc tröng cuûa nöôùc thaûi loaïi naøy vaøo khoaûng BOD töø 6.000 – 9.000 mg/l, COD töø 8.000 – 13.000 mg/l. Ñaây laø nguoàn oâ nhieãm nöôùc raát nghieâm troïng. 2.2 HIEÄN TRAÏNG NHAØ MAÙY CHEÁ BIEÁN TINH BOÄT MÌ - NINH THUAÄN 2.2.1 Giôùi thieäu chung veà nhaø maùy. 2.2.1.1 Vò trí ñòa lyù Khu vöïc hoaït ñoäng cuûa coâng ty ñaët taïi khu ñaát laâm tröôøng Ninh Sôn – Quaûng Sôn, huyeän Ninh Sôn (phía taây baéc caàu Taân Myõ, soâng Caùi). Ninh Sôn laø moät huyeän mieàân nuùi cuûa tænh Ninh Thuaän, coù ñoä cao trung bình 10m, cao daàn leân tôùi huyeän Baùc AÙi vaø cao nguyeân Laâm Ñoàng. Phía baéc giaùp huyeän Baùc AÙi, phía nam giaùp Ninh Phöôùc, phía taây giaùp huyeän Ñôn Döông tænh Laâm Ñoàng, ñoâng giaùp huyeän Ninh Haûi vaø thò xaõ Phan Rang Thaùp Chaøm. Hieän traïng khu ñaát ñang troàâng khoai mì, caø pheâ vaø moät ít caây aên quaû, coù vaøi hoä daân cö sinh soáng. SVTH: Nguyeãn Taán Vinh 4 Khaûo saùt, thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy tinh boät mì – Ninh Thuaän 2.2.1.2 Ñieàu kieän khí haäu Vò trí xaây döïng Nhaø Maùy Cheá Bieán Tinh Boät Mì, thuoäc xaõ Quaûng Sôn, huyeän Ninh Sôn, tænh Ninh Thuaän, naèm tieáp giaùp vôùi cao nguyeân Laâm Ñoàng thuoäc vuøng khoâng khí mang ñaëc ñieåm khí haäu nhieät ñôùi gioù muøa phaân bieät roõ reät. Muøa möa töø thaùng 5 ñeán thaùng 11, muøa khoâ töø thaùng 12 – 4. Nhö vaäy caùc ñieàu kieän veà khí haäu cuûa coâng ty coù theå tham khaûo cuøng vôùi moät soá thoâng soá khí haäu taïi caùc traïm khí töôïng thuûy vaên Phan Rang vaø traïm Taân Sôn – Ninh Thuaän. • Nhieät ñoä trung bình haøng naêm laø 26,50C. • Löôïng möa trung bình 1000 – 1200 mm. • Ñoä aåm khoâng khí 75 – 78%. • Löôïng boác hôi 1200 – 1350 mm. • Soá giôø naéng 2500 – 2700 giôø. • Höôùng gioù chuû ñaïo: töø thaùng 11 – 4 naêm sau, gioù muøa ñoâng höôùng Ñoâng Baéc laø chuû ñaïo, vôùi ñaëc ñieåm laïnh vaø khoâ. Töø thaùng 5 – 10 laø gioù muøa heø, höôùng gioù chính laø Taây Nam, mang nhieàu hôi aåm deã gaây möa. Töø caùc yeáu toá khí haäu treân cho ta thaáy, Ninh Thuaän laø khu vöïc coù löôïng möa ít, ñaát ñai khoâ caèn, raát thieáu nöôùc vaøo muøa khoâ. 2.2.1.3 Quy moâ, dieän tích nhaø maùy, cô caáu toå chöùc. • Quy moâ nhaø maùy: coâng suaát 50 taán tinh boät mì thaønh phaåm/ngaøy, töông ñöông 12.000 taán tinh boät/naêm. • Dieän tích nhaø maùy: Dieän tích nhaø maùy: 85.000 m2 ( theo coâng vaên chaáp thuaän ñòa ñieåm xaây döïng soá 577/KT ngaøy 25/3/2002 cuûa Chuû tòch UÛy ban nhaân daân tænh). • Cô caáu toå chöùc lao ñoäng: Trong quaù trình hoaït ñoäng cuûa nhaø maùy, lao ñoäng trong coâng ty söû duïng laø 75 ngöôøi trong ñoù: Boä phaän laõnh ñaïo (5 ngöôøi), boä phaän haønh chaùnh vaên phoøng, nhaân vieân (20 ngöôøi), coâng nhaân lao ñoäng phoå thoâng (50 ngöôøi) SVTH: Nguyeãn Taán Vinh 5 BOÄ PHAÄN KHO VAÄN BP BAÛO TRÌ, SÖÛA CHÖÕA BAN BAÛO VEÄ THUÛ QUYÕ BOÄ PHAÄN VAÄT TÖ BOÄ PHAÄN THÒ TRÖÔØNG P. KINH DOANH P.K TOAÙN T.CHÍNH PHAÂN XÖÔÛNG PHOØNG KYÕ THUAÄT PGÑ. SAÛN XUAÁT P. HAØNH CHAÙNH NHAÂN SÖÏ GIAÙM ÑOÁC ÑIEÀU HAØNH HOÄI ÑOÀNG QUAÛN TRÒ SÔ ÑOÀ TOÅ CHÖÙC COÂNG TY PGÑ. KINH DOANH Khaûo saùt, thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy tinh boät mì – Ninh Thuaän 2.2.1.4 Cô sôû haï taàng • Ñieàu kieän giao thoâng: Nhaø Maùy Cheá Bieán Tinh Boät Khoai Mì ñaët taïi Km 28, quoác loä 27, Quaûng Sôn, Ninh Sôn, Ninh Thuaän laø moät vò trí thuaän lôïi cho vieäc vaän chuyeån nguyeân vaät lieäu cuõng nhö saûn phaåm. Naèm trong moät vuøng nguyeân lieäu töông ñoái doài daøo, naèm gaàân soâng Caùi laø tuyeán ñöôøng huyeát maïch cuûa khu vöïc. Quoác loä 27 laø tuyeán ñöôøng raát quan troïng xuyeân suoát töø Phan Rang Thaùp Chaøm ñi leân caùc tænh Taây Nguyeân, ñaây laø ñieàu kieän raát thuaän lôïi ñeå tieáp xuùc vôùi nguoàn nguyeân lieäu doài daøo töø cao nguyeân Laâm Ñoàng. • Ñieàu kieän cung caáp ñieän: Khu vöïc ñaët coâng ty ñaõ coù löôùi ñieän quoác gia doïc theo quoác loä 27 coù theå ñaûm baûo cung caáp ñieän ñaày ñuû cho nhu caàu duøng ñieän cuûa nhaø maùy vôùi moät maùy bieán aùp rieâng coâng suaát khoaûng 1000 KVA. SVTH: Nguyeãn Taán Vinh 6 Khaûo saùt, thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy tinh boät mì – Ninh Thuaän • Ñieàu kieän cung caáp nöôùc vaø thoaùt nöôùc: Nhaø maùy naèm caïnh soâng Caùi laø thöôïng nguoàn cuûa soâng Dinh, ñaûm baûo nhu caàu söû duïng nöôùc cuûa nhaø maùy. Tuy nhieân soâng Caùi cuõng laø nguoàn cung caáp nöôùc sinh hoaït cho thò xaõ Phan Rang, neân ñaây cuõng laø nguoàn nöôùc raát quan troïng, noù coù taàm aûnh höôûng roäâng lôùn trong khu vöïc. Vì vaäy neân nghieân cöùu, choïn löïa coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi thích hôïp ñeå nöôùc thaûi sau khi xöû lyù ñaït loaïi A TCVN 5945 – 1995 hay söû duïng laïi nöôùc thaûi ñeå töôùi tieâu laø moät nghieân cöùu mang yù nghóa thöïc tieãn. • Ñieàu kieän thoâng tin lieân laïc: Nhaø maùy naèm khoâng xa truïc loä chính vaø theá vieäc thoâng tin lieân laïc raát thuaän tieän. 2.2.2 Ñaëc tính nguyeân lieäu. 2.2.2.1 Caáu taïo cuûa khoai mì. Cuû khoai mì coù daïng hình truï, vuoát hai ñaàu. Kích thöôùc cuû tuøy thuoäc vaøo thaønh phaàn dinh döôõng cuûa ñaát vaø ñieàu kieän troàng, daøi 0,1 ÷1 m, ñöôøng kính 2 ÷10 cm. Caáu taïo goàm 4 phaàn chính: lôùp voû goã, voû cuøi, phaàn thòt cuû vaø phaàn loõi. Voû goã: goàm nhöõng teá baøo xeáp sít, thaønh phaàn chuû yeáu laø cellulose vaø hemicellulose, khoâng coù tinh boät, giöõ vai troø baûo veä cuû khoûi taùc ñoäng beân ngoaøi. Voû goã moûng, chieám 0,5 – 5% troïng löôïng cuû. Khi cheá bieán, phaàn voû goã thöôøng keát dính vôùi caùc thaønh phaàn khaùc nhö : ñaát, caùt, saïn, vaø caùc chaát höõu cô khaùc. Voû cuøi: daøy hôn voû goã chieám 5 - 20% troïng löôïng cuû. Goàm caùc teá baøo thaønh daøy, thaønh teá baøo chuû yeáu laø cellulose, beân trong teá baøo laø caùc haït tinh boät, caùc chaát chöùa nitrogen vaø dòch baøo. Trong dòch baøo coù tannin, saéc toá, ñoäc toá, caùc enzyme… voû cuøi coù nhieàu tinh boät (5 – 8%) neân khi cheá bieán neáu taùch ñi thì toån thaát tinh boät trong cuû, neáu khoâng taùch thì nhieàu chaát dòch baøo laøm aûnh höôûng maøu saéc cuûa tinh boät. Thòt cuû khoai mì: laø thaønh phaàn chuû yeáu trong cuû, chieám 70 – 75% troïng löôïng cuû, chöùa 90 – 95% haøm löôïng tinh boät trong cuû, goàm caùc teá baøo nhu moâ thaønh moûng laø chính, thaønh phaàn chuû yeáu laø cellulose, pentosan. Beân trong teá baøo laø caùc haït tinh boät, nguyeân sinh chaát, glucide hoøa tan vaø nhieàu nguyeân toá vi löôïng khaùc. Nhöõng teá baøo xô beân ngoaøi thòt cuû chöùa nhieàu tinh boät, caøng veà phía trong haøm löôïng tinh boät giaûm daàn. Ngoaøi caùc teá baøo nhu moâ coøn coù caùc teá baøo thaønh cöùng khoâng chöùa tinh boät, caáu taïo töø cellulose neân cöùng nhö goã goïi laø sô. Loõi cuû khoai mì: ôû trung taâm doïc suoát cuoáng tôùi chuoâi cuû. ÔÛ cuoáng loõi to nhaát roài nhoû daàn xuoáng chuoâi, chieám 0,3 – 1% troïng löôïng cuû. Thaønh phaàn loõi laø cellulose vaø hemicellulose. 2.2.2.2 Phaân loaïi khoai mì Coù nhieàu caùch phaân loaïi khoai mì khaùc nhau, nhöng chuû yeáu laø ñöôïc phaân ra töø hai loaïi: khoai mì ñaéng vaø khoai mì ngoït. Vieäc phaân loaïi naøy phuï thuoäc vaøo thaønh phaàn cyanohydrin coù trong cuû mì. • Khoai mì ñaéng: haøm löôïng HCN hôn 50 mg/kg cuû. Khoai mì ñaéng coù haøm löôïng tinh boät cao, söû duïng phoå bieán laøm nguyeân lieäu cho caùc ngaønh coâng nghieäp cheá bieán thöïc phaåm, coâng nghieäp giaáy vaø nhieàu ngaønh coâng nghieäp khaùc. SVTH: Nguyeãn Taán Vinh 7 Khaûo saùt, thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy tinh boät mì – Ninh Thuaän • Khoai mì ngoït: haøm löôïng HCN nhoû hôn 50 mg/kg cuû. Khoai mì ngoït chuû yeáu ñöôïc duøng laøm thöïc phaåm töôi vì coù vò ngoït vaø deã taïo thaønh boät nhaõo, deã nghieàn naùt hay ñaùnh nhuyeãn. 2.2.2.3 Thaønh phaàn hoùa hoïc Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa khoai mì thay ñoåi tuøy thuoäc vaøo gioáng troàng, tính chaát, ñoä dinh döôõng cuûa ñaát, ñieàu kieän phaùt trieån cuûa caây vaø thôøi gian thu hoaïch. Baûng 2.1. Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa khoai mì THAØNH PHAÀN Nguoàn theo Ñoaøn Döï, caùc coäng söï, 1983 Nguoàn theo recent process in research and extension,1998 Nöôùc (%) 70,25 63 – 70 Tinh boät(%) 21,45 18 – 30 Chaát ñaïm(%) 1,12 1,25 tro(%) 0,40 0,85 protein(%) 1,11 1,2 Chaát beùo(%) 5,13 0,08 Chaát xô(%) 5,13 CN-(%) 0,001 – 0,004 173ppm Ñoäc toá CN­: Ñoäc toá trong khoai mì toàn taïi döôùi daïng CN­. Tuøy thuoäc vaøo gioáng vaø ñaát troàng maø haøm löôïng ñoäc toá trong khoai mì khoaûng 0,001 – 0,04%. Cyanua laø nguyeân toá gaây ñoäc tính cao ñoái vôùi con ngöôøi vaø thuûy sinh vaät. Cyanua töï do toàn taïi döôùi daïng HCN hay CN­ laø daïng ñoäc tính nhaát trong nöôùc laø HCN. Cyanua ngaên caûn quaù trình chuyeån hoùa caùc ion vaøo da, tuùi maät, thaân, aûnh höôûng ñeán quaù trình phaân hoùa teá baøo trong heä thaàn kinh.. CN­ gaây ñoäc tính cho caù, ñoäng vaät hoang daõ, vaät nuoâi. SVTH: Nguyeãn Taán Vinh 8 Khaûo saùt, thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy tinh boät mì – Ninh Thuaän 2.2.3 Quy trình coâng ngheä saûn xuaát, caùc nguyeân nhieân lieäu söû duïng. 2.2.3.1 Quy trình coâng ngheä saûn xuaát Nöôùc caáp Khoai mì töôi Nöôùc thaûi Nöôùc caáp Nöôùc caáp Röûa sô boä, taùch taïp chaát Song chaén raùc raùc, coâng trình xöû lyù sô boäâ Boùc voû goã, röûa saïch Baêm nhoû Nöôùc caáp Maøi, nghieàn Phôi, maùy neùn Trích ly, chieác suaát Baõ mì Loïc Nöôùc thaûi Traïm xöû lyù nöôùc thaûi Dehydrate hoùa Saáy khoâ Saøng, loïc Ñoùng bao, voâ kho Thaønh phaåm SVTH: Nguyeãn Taán Vinh Khoùi thaûi Heä thoáng xöû lyù khoùi -Xaû ra nguoàn tieáp nhaän -Söû duïng laïi töôùi caây 9 Khaûo saùt, thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy tinh boät mì – Ninh Thuaän Coâng ngheä saûn xuaát cuûa coâng ty ñöôïc moâ taû nhö sau: Quy trình coâng ngheä saûn xuaát ñöôïc aùp duïng theo coâng ngheä cuûa Thaùi Lan, quy trình ñoàng boä khaép kín, kyõ thuaät tieán tieán mang tính töï ñoäng hoùa cao, thöïc hieän trích ly vaø hydrat hoùa söõa boät nhieàu laàn laäp ñi laäp laïi, laøm taêng chaát löôïng tinh boät vaø taêng tæ leä thu hoài saûn phaåm. Thôøi gian töø khi nguyeân lieäu nhaäp vaøo daây chuyeàn maùy moùc ñeán khi saûn phaåm ra khoaûng 1 giôø. Thao taùc söû duïng vaø vaän haønh maùy moùc, thieát bò ñôn giaûn, deã thöïc hieän. Mì töôi tröôùc khi ñöa vaøo saûn xuaát ñöôïc kieåm tra haøm löôïng tinh boät vaø caùc chæ tieâu kyõ thuaät khaùc roài ñöa vaøo pheãu naïp lieäu, taïi ñaây nhöõng cuû mì thoái hoaëc coù kích thöôùc quaù lôùn seõ ñöôïc caét nhoû cho thích hôïp saûn xuaát. Beân döôùi pheãu naïp lieäu laø baêng taûi cao su ñöa mì ñeán thieát bò boùc voû goã ñeå taùch boû ñaát caùt vaø moät phaàn voû goã beân ngoaøi roài ñöa vaøo thieát bò röûa cuû. Nhôø heä thoáng caùnh khuaáy vaø toác ñoä doøng nöôùc röûa maø ñaát caùt, voû goã ñöôïc taùch ra khoûi cuû deã daøng. Sau ñoù cuû mì ñaõ ñöôïc röûa saïch ñöôïc ñöa vaøo thieát bò baêm nhoû nhôø baêng taûi. Vôùi toác ñoä 1400 voøng/phuùt vaø taùc ñoäng cuûa löôõi dao chaët, mì ñöôïc baêm nhoû tröôùc khi ñöa vaøo maùy nghieàn maøi. Khoai mì ñöôïc nghieàn naùt thaønh hoãn hôïp loûng vaø ñöôïc bôm leân thuøng chöùa, vaøo heä thoáng chieát xuaát, vaøo thieát bò laéng loïc ñeå laáy dòch söõa boät vaø taùch baõ rieâng. Baõ ñöôïc ñöa ñi eùp neùn nhôø baêng taûi vaø thieát bò eùp baõ nhaèm taùch bôùt löôïng nöôùc trong baõ, sau ñoù mang ñi phôi khoâ, saáy söû duïng laøm thöùc aên gia suùc, hoaëc phuïc vuï cho caùc nhu caàu khaùc. Dòch söõa boät ñöôïc ñöa qua heä thoáng cyclone caùt ñeå taùch caùt tröôùc khi ñöa vaøo thieát bò phaân ly. Döôùi toác ñoä cao 4500 voøng/phuùt, dòch tinh boät seõ phaân taùch thaønh lôùp nöôùc dòch vaø tinh boät. Nöôùc dòch seõ ñöôïc taùch ra vaø noàng ñoä tinh boät ñöôïc taêng cao, tröôùc khi ra khoûi thieát bò phaân ly cuoái. Söõa boät seõ taùch nöôùc nhôø maùy ly taâm. Taïi ñaây nöôùc seõ ñöôïc taùch ra vaø boät ñöôïc giöõ laïi, sau ñoù chuyeån qua heä thoáng saáy khoâ tröôùc khi qua ray loïc vaø ñoùng bao. Coâng ñoaïn saáy ñöôïc söû duïng heä thoáng saáy khí ñoäng, ñaûm baûo yeâu caàu saáy khoâ boät nhöng khoâng ñeå boät bò hoà voùn cuïc. Khi nhieät ñoä ñaït möùc cho pheùp, tinh boät ñöôïc thoåi vaøo cyclone ñeå laéng vaø laøm nguoäi. Sau ñoù tinh boät ñöôïc chuyeån qua ray loïc vaø ñoùng bao. 2.2.3.2 Nguyeân nhieân lieäu vaø saûn phaåm cuûa nhaø maùy Nguyeân lieäu, phuï lieäu: Nguyeân lieäu chính ñöôïc thu mua ôû ñòa phöông, caùc loaïi phuï lieäu hoùa chaát cuõng ñöôïc thu mua ôû Vieät Nam. Rieâng pheøn chæ söû duïng laøm hoùa chaát laøm trong nöôùc vaøo muøa luõ. Baûng2.2. Teân caùc loaïi nguyeân lieäu, phuï lieäu trong coâng ty. Loaïi nguyeân lieäu, vaät lieäu thoâ Ñònh möùc/ 1 taán saûn phaåm Möùc söû duïng Naêm 1 Naêm 2 Naêm 3 7.872 taán 15.086 taán 31.600 taán Bao bì ñoùng goùi, (kg) 1.100 3.500 7.000 Hoùa chaát caùc loaïi (kg) 700 1.750 3.900 Khoai mì töôi, (taán) 4 taán Nhu caàu nhieân lieäu, ñieän, nöôùc: Nhieân lieäu duøng trong quaù trình saûn xuaát laø daàu ñoát loø DO ñeå caáp nhieät cho thaùp saáy vaø chaïy maùy phaùt ñieän (khi löôùi ñieän quoác gia khoâng cung caáp). Ñieän cung caáp töø löôùi ñieän quoác gia qua bình haï theá cuûa nhaø maùy. Löôïng nöôùc söû duïng cho caùc hoaït ñoäng cuûa coâng ty laáy töø nguoàn nöôùc soâng Caùi chaûy qua khu vöïc nhaø maùy. SVTH: Nguyeãn Taán Vinh 10 Khaûo saùt, thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy tinh boät mì – Ninh Thuaän Baûng2.3. Nhu caàu nhieân lieäu, ñieän, nöôùc. Chuûng loaïi Naêm 1 Naêm 2 Naêm 3 Daàu FO, (lít) 122.244 202.238 300.000 Ñieän, (kw) 355.000 690.000 1.500.000 12 12 12 Nöôùc, (m3/taán saûn phaåm) Saûn phaåm cuûa nhaø maùy Saûn phaåm chính cuûa nhaø maùy laø tinh boät mì, moät loaïi noâng saûn cheá bieán khoâng chæ laø löông thöïc nuoâi soáâng con ngöôøi maø noù coøn ñöôïc söû duïng trong raát nhieàu ngaønh coâng nghieäp khaùc nhö saûn xuaát ñöôøng glucoza, baùnh keïo, keo daùn goã, hoà deät vaûi, phuï gia cho ngaønh döôïc… Saûn phaåm phuï laø baõ mì seõ ñöôïc taän duïng vaø khai thaùc trieät ñeå duøng laøm thöùc aên gia suùc vôùi quy moâ kheùp kín nhaèm taêng thu nhaäp vaø lôïi nhuaän. Saûn phaåm döï kieán saûn xuaát: trong naêm ñaàu saûn xuaát saûn löôïng cuûa nhaø maùy ñaït 10.000 taán, töø naêm thöù hai (2004) saûn löôïng ñaït 12.000 taán. 2.3 TOÅNG QUAN CAÙC COÂNG NGHEÄ XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI THOÂNG THÖÔØNG CUÛA NGAØNH CHEÁ BIEÁN TINH BOÄT MÌ. Xöû lyù baät 1: laø böôùc ban ñaàu chuaån bò cho xöû lyù sinh hoïc, trong quaù trình xöû lyù naøy thöôøng coù caùc quaù trình xöû lyù sau: song chaén raùc hoaëc löôùi chaén raùc, beå laéng caùt, beå ñieàu hoøa, beå trung hoøa, beå thoåi khí sô boä, beå laéng ñôït 1. • Song chaén raùc: thöôøng coù kích thöôùc khe hôû < 15 mm, coù theå giöû laïi caùc taïp chaát thoâ nhö xaùc baõ khoai mì, laù caây… raùc laáy baèng phöông phaùp thuû coâng hoaëc thieát bò caøo raùc cô khí. Thoâng thöôøng song chaén raùc hoaëc löôùi chaén raùc ñöôïc ñaët tröôùc bôm nöôùc thaûi ñeå baûo veä bôm bò ngheït bôûi raùc lôùn, taéc ngheõn oáng daãn buøn, hoaëc dính chaët treân caùc oáng khueách taùn khí trong xöû lyù sinh hoïc. • Beå laéng caùt: coù nhieäm vuï loaïi boû caùt, maûnh kim loaïi… trong nguyeân lieäu, trong nöôùc thaûi veä sinh nhaø xöôûng, caën naøy coù tính chaát deã taùch nöôùc, trô, töông ñoái khoâ, ñoä aåm khoaûng 13 – 65%. Troïng löôïng rieâng khoaûng 1600 kg/m3, neáu caùt khoâng ñöôïc taùch ra khoûi nöôùc thaûi, coù theå gaây aûnh höôûng lôùn ñeán caùc coâng trình phía sau nhö maøi moøn thieát bò, laéng caën trong ñöôøng oáng. Beå laéng caùt thöôøng coù 3 loaïi: (1) laéng caùt ngang, troøn, vuoâng; (2) laéng caùt thoåi khí; (3) beå laéng caùt xoaùy. Trong nöôùc thaûi cheá bieán tinh boät mì, thöôøng coù haøm löôïng caùt ñaùng keå, vì vaäy trong coâng ngheä xöû lyù caàn thieát phaûi coù beå laéng caùt. • Beå gaïn muû: coù nhieäm vuï thu hoài löôïng tinh boät coøn soùt laïi sau coâng ñoaïn ly taâm, löôïng tinh boät naøy thöôøng nheï hôn nöôùc, noåi leân ñöôïc vôùt ñem baùn cho caùc ngaønh khaùc ñeå taùi söû duïng • Beå ñieàu hoøa: tuøy thuoäc vaøo coâng ngheä saûn xuaát, nguyeân lieäu vaø saûn phaåm maø löu löôïng vaø thaønh phaàn tính chaát nöôùc thaûi cuûa töøng xí nghieäp seõ khaùc nhau, nhìn chung laø dao ñoäng khoâng ñeàu trong moät ngaøy ñeâm. Söï dao ñoäng noàng ñoä vaø löu löôïng nöôùc thaûi seõ aûnh höôûng ñeán cheá ñoä coâng taùc cuûa maïng löôùi vaø caùc coâng trình xöû lyù, ñaëc bieät quan troïng vôùi caùc coâng trình hoùa lyù, sinh hoïc vôùi vieäc laøm oån ñònh noàng ñoä nöôùc thaûi seõ giuùp giaûm nheï kích thöôùc coâng trình xöû lyù hoùa lyù, ñôn giaûn hoùa coâng ngheä xöû lyù vaø taêng hieäu quaû xöû lyù nöôùc thaûi ôû caùc coâng trình xöû lyù. SVTH: Nguyeãn Taán Vinh 11 Khaûo saùt, thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy tinh boät mì – Ninh Thuaän • Beå trung hoøa: nöôùc thaûi ôû coâng ngheä cheá bieán tinh boät mì ñeàu coù pH thaáp, ôû caùc coâng ñoaïn do quaù trình leân men axít tinh boät. Do ñoù tröôùc khi tieán haønh xöû lyù sinh hoïc (pH yeâu caàu töø 6.5 – 8.5) hay quaù trình hoùa lyù (thöôøng yeâu caàu pH trung tính) caàn tieán haønh trung hoøa ñeå taïo ñieàu kieän thích hôïp cho vi sinh phaùt trieån toát. Quaù trình trung hoøa ñöôïc thöïc hieän trong caùc beå trung hoøa laøm vieäc lieân tuïc hoaëc giaùn ñoaïn theo töøng meû, vieäâc caáu taïo cuûa beå naøy thöôøng keát hôïp vôùi beå laéng. • Beå laéng ñôït 1: coù chöùc naêng (1) loaïi boû caùc chaát laéng ñöôïc maø caùc chaát naøy coù theå gaây ra hieän töôïng buøn laéng trong nguoàn tieáp nhaän; (2) taùch daàu môõ hoaëc caùc chaát noåi khaùc; (3) giaûm taûi troïng höõu cô cho caùc coâng trình xöû lyù phía sau. Xöû lyù baät 2: laø coâng ñoaïn phaân huûy sinh hoïc, chuyeån caùc chaát höõu cô coù khaû naêng phaân huûy thaønh caùc chaát voâ cô vaø chaát höõu cô oån ñònh keát thaønh boâng caën deã loaïi boû ra khoûi nöôùc thaûi • Hoà hieáu khí: Coù dieän tích roäng, chieàu saâu caïn. Chaát höõu cô trong nöôùc thaûi ñöôïc xöû lyù chuû yeáu nhôø söï coäng sinh cuûa taûo vaø vi khuaån soáng ôû daïng lô löûng. Oxy cung caáp cho vi khuaån nhôø söï khueách taùn töø khoâng khí qua beà maët vaø quaù trình quang hôïp cuûa taûo. Chaát dinh döôõng vaø CO2 sinh ra trong quaù trình phaân huûy chaát höõu cô ñöôïc taûo söû duïng. Hoà hieáu khí coù hai daïng: (1) coù muïc ñích toái öu saûn löôïng taûo, hoà naøy coù chieàu saâu caïn 0,15 – 0,45; (2) toái öu löôïng oxy cung caáp cho vi khuaån, chieàu saâu hoà naøy khoaûng 1,5 m. Ñeå ñaït hieäu quaû toát coù theå cung caáp oxy baèng caùch thoåi khí nhaân taïo. Taûi troïng cuûa hoà khoaûng 250 – 300 kg/ha.ngaøy. Thôøi gian löu nöôùc trong hoà töông ñoái daøi, hieäu quaû laøm saïch khoaûng 80 – 90% BOD, maøu cuûa nöôùc coù theå bieán daàn thaønh maøu xanh cuûa taûo. • Hoà tuøy tieän: Trong hoà tuøy tieän toàn taïi 03 khu vöïc: (1) khu vöïc beà maët, nôi ñoù chuû yeáu vi khuaån vaø taûo soáng coäng sinh; (2) khu vöïc ñaùy, tích luõy caën laéng vaø caën phaân huûy nhôø vi khuaån kî khí; (3) khu vöïc trung gian, chaát höõu cô trong nöôùc thaûi chòu söï phaân huûy cuûa vi khuaån tuøy tieän. Trong hoà thöôøng hình thaønh hai taàng caùch nhieät, taàng nöôùc ôû phía treân coù nhieät ñoä cao hôn taàng döôùi. Taàng treân coù taûo phaùt trieån maïnh thaønh lôùp daøy roài cheát laøm cho nöôùc thieáu O2 hoøa tan aûnh höôûng ñeán vi sinh vaät hieáu khí, coøn caùc sinh vaät tuøy nghi hoaëc kî khí hoaït ñoäng maïnh. Coù theå söû duïng maùy khuaáy ñeå taïo ñieàu kieän hieáu khí treân beà maët khi taûi trong cao. Taûi troïng thích hôïp dao ñoäng trong khoaûng 70 – 140 kg BOD5/ha ngaøy. • Hoà kî khí: Thöôøng ñöôïc aùp duïng cho xöû lyù noàng ñoä chaát höõu cô cao vaø caën lô löûng lôùn, ñoàng thôøi coù theå keát hôïp phaân huûy buøn laéng. Hoà khoâng caàn vai troø quang hôïp cuûa taûo, caùc hoà naøy coù chieàu saâu lôùn, coù theå saâu ñeán 9m. Taûi troïng thieát keá khoaûng 220 – 560 kg BOD5/ha ngaøy. Khaû naêng xöû lyù höõu cô cuûa hoà thöôøng phuï thuoäc vaøo thôøi tieát, muøa heø: 65 – 80%, muøa ñoâng : 45 – 65%. Caáu taïo cuûa hoà thöôøng hai ngaên, ngaên laøm vieäc vaø ngaên döï tröõ khi veùt buøn caën. • Beå UASB: thöôøng ñöôïc aùp duïng xöû lyù nöôùc thaûi coù haøm löôïng chaát höõu cô cao nhö nöôùc thaûi ngaønh tinh boät mì. Nöôùc thaûi ñöôïc naïp töø phía ñaùy beå, ñi qua lôùp buøn haït, quaù trình xöû lyù xaûy ra khi caùc chaát höõu cô tieáp xuùc vôùi buøn haït. Ñaëc tính quan troïng nhaát cuûa buøn töø beå UASB laø vaän toác laéng cuûa buøn khaù cao, nhôø ñoù coù theå vaän haønh thieát bò kî khí vôùi vaän toác ngöôïc doøng töø döôùi leân cao. Khi vaän haønh ôû giai ñoaïn ñaàu taûi troïng chaát höõu cô khoâng ñöôïc quaù cao vì vi sinh vaät acid hoùa seõ taïo acid beùo deõ bay hôi vôùi toác ñoä nhanh hôn raát nhieàu laàn so vôùi toác ñoä cuûa caùc acid naøy thaønh acetate döôùi taùc duïng cuûa vi khuaån acetate SVTH: Nguyeãn Taán Vinh 12 Khaûo saùt, thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy tinh boät mì – Ninh Thuaän laøm giaûm pH moâi tröôøng, öùc cheá vi khuaån methane hoùa. Taûi troïng höõu cô coù theå taêng daàn khi vi khuaån thích nghi. Vì vaäy, vôùi heä thoáng UASB taûi troïng chaát höõu cô coù theå ñaït cao trong giai ñoaïn hoaït ñoäng oån ñònh. • Beå acid hoùa: trong nöôùc thaûi tinh boät thöôøng chöùa moät löôïng cyanua cao, naèm döôùi daïng acid höõu cô hoøa tan, taïi beå acid hoùa naøy seõ dieãn ra quaù trình acid hoùa chaát höõu cô hoøa tan, hôïp chaát cyanua thaønh caùc acid höõu cô, laø chaát neàn cho quaù trình sinh hoïc tieáp theo. • Beå Aeroten: laø moät coâng trình nhaân taïo, trong ñoù ngöôøi ta cung caáp oxy vaø khuaáy troän nöôùc thaûi vôùi buøn hoaït tính. Buøn hoaït tính trong beå toàn taïi döôùi daïng boâng xoáp, taäp hôïp chuû yeáu caùc quaàn theå vi khuaån khoaùng hoùa coù khaû naêng haáp thuï vaø oxy hoùa chaát baån höõu cô nhôø oxy coù trong nöôùc thaûi. Hai thoâng soá cô baûn quan troïng trong beå buøn hoaït tính laø tæ leä BOD5 vaøo treân löôïng sinh vaät (buøn) sinh ra (F/M), thôøi gian löu buøn θt, caùc thoâng soá coøn laïi nhö thôøi gian löu nöôùc, taûi troïng BOD5, hieäu suaát xöû lyù. Trong beå aeroten moät thoâng soá quan troïng nöõa laø chaát dinh döôõng, thoâng thöôøng tæ leä giöõa caùc chæ tieâu laø BOD5 : N : P laø 100 : 5 : 1. Löôïng khí caáp vaøo beå töø 55 – 65 m3/1kg BOD5 caàn khöû. Chæ soá theå tích buøn thöôøng dao ñoäng 50 – 150 mg/l, tuoåi buøn thöôøng 3 – 15 ngaøy, noàng ñoä COD ñaàu vaøo thöôøng nhoû hôn 400 mg/l. Hieäu quaû laøm saïch thöôøng 80 – 95%. SVTH: Nguyeãn Taán Vinh 13 Khaûo saùt, thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy tinh boät mì – Ninh Thuaän CHÖÔNG 3 - NOÄI DUNG VAØ PHÖÔNG PHAÙP NGHIEÂN CÖÙU 3.1 NOÄI DUNG THÖÏC HIEÄN • Tieán haønh khaûo saùt, ñaùnh giaù hieän traïng oâ nhieãm moâi tröôøng nöôùc cuûa nhaø maùy. • Thöïc hieän moâ hình thí nghieäm keo tuï: xaùc ñònh pH, haøm löôïng pheøn nhoâm vaø PAC toái öu. • Thöïc hieän moâ hình thí nghieäm laéng: nhaèm xaùc ñònh thôøi gian laéng toái öu, theå tích caën laéng cuûa quaù trình keo tuï. • Phaân tích vaø löïa choïn thoâng soá thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cho coâng ty TNHH Cheá Bieán Noâng Saûn Ninh Thuaän. 3.2 PHÖÔNG PHAÙP THÖÏC HIEÄN 3.2.1 Phöông phaùp khaûo saùt ñaùnh giaù hieän traïng oâ nhieãm moâi tröôøng nhaø maùy. • Khaûo saùt thöïc ñòa, thu thaäp soá lieäu veà hieän traïng moâi tröôøng cuûa nhaø maùy. • Khaûo saùt, thu thaäp, phaân tích daây chuyeàn coâng ngheä, nguyeân lieäu saûn xuaát cuûa nhaø maùy. • Khaûo saùt, ñaùnh giaù löu löôïng nöôùc thaûi töø daây chuyeàn coâng ngheä saûn xuaát. • Khaûo saùt, thu thaäp maãu, phaân tích thaønh phaàn tính chaát nöôùc thaûi. 3.2.2 Laäp moâ hình thí nghieäm: 3.2.2.1 Thí Nghieäm Keo Tuï. • Muïc ñích thí nghieäm: xaùc ñònh loaïi hoùa chaát, lieàu löôïng söû duïng vaø khoaûng pH toái öu ñeå khöû chaát raén lô löûng, chaát höõu cô (ôû daïng COD). • Moâ hình Jartest: thieát bò goàm 6 caùnh khuaáy quay cuøng toác ñoä. Toác ñoä quay coù theå ñieàu chænh ñöôïc ôû daõy 10 – 120 rpm. Caùnh khuaáy coù daïng turbine goàm 2 baûn phaúng naèm cuøng moät maët phaúng thaúng ñöùng. Caùnh khuaáy ñaët trong 6 beakers dung tích 1 lít chöùa cuøng maãu nöôùc cho moät ñôït thí nghieäm SVTH: Nguyeãn Taán Vinh 14 Khaûo saùt, thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy tinh boät mì – Ninh Thuaän Hình 3.1 Thieát bò jartest 3.2.2.2.Thí Nghieäm Laéng buøn cuûa quaù trình keo tuï. • Muïc ñích thí nghieäm laø xaùc ñònh thôøi gian laéng toái öu vaø theå tích buøn laéng. • Sau khi keát thuùc quaù trình khuaáy chaäm trong moâ hình Jartest, ta baét ñaàu ghi nhaän theå tích buøn vaø thôøi gian laéng toái öu trong beakers. SVTH: Nguyeãn Taán Vinh 15 Khaûo saùt, thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy tinh boät mì – Ninh Thuaän CHÖÔNG 4 - KEÁT QUAÛ VAØ THAÛO LUAÄN 4.1 KEÁT QUAÛ KHAÛO SAÙT THÖÏC ÑÒA 4.1.1 Sô ñoà phaùt thaûi caùc oâ nhieãm theo coâng ngheä saûn xuaát. Khoai mì töôi Nöôùc caáp Nöôùc thaûi, ñaát caùt Röûa sô boä, taùch taïp chaát Boùc voû goã, röûa saïch Baêm nhoû Nöôùc thaûi,voû, ñaát caùt Nöôùc thaûi, vuïn cuû mì Maøi, nghieàn Nöôùc caáp Trích ly, chieác suaát Loïc Nöôùc thaûi Dehydrate hoùa Saáy khoâ Saøng, loïc Ñoùng bao, voâ kho Sô ñoà 4.1. Phaùt thaûi caùc nguoàn oâ nhieãm theo coâng ngheä saûn xuaát • Coâng ñoaïn röûa: ÔÛ coâng ñoaïn naøy nöôùc ñöôïc caáp vaøo ñeå röûa cuû, taùch boû caùc taïp chaát, ñaát caùt, tröôùc khi qua coâng ñoaïn baêm nhoû, nhu caàu söû duïng nöôùc trong coâng ñoaïn naøy 2,5(m3/h) cho moät taán nguyeân lieäu, chaát thaûi ôû coâng ñoaïn naøy chuû yeáu laø nöôùc thaûi chöùa ñaát caùt, voû goã. SVTH: Nguyeãn Taán Vinh 16 Khaûo saùt, thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy tinh boät mì – Ninh Thuaän • Baêm nhoû: ÔÛ coâng ñoaïn naøy, chaát thaûi chuû yeáu laø nöôùc thaûi vaø vuïn cuû mì nhöng khoái löôïng khoâng ñaùng keå. • Ly taâm, loïc: Taïi coâng ñoaïn naøy nöôùc ñöôïc taùch ra, boät giöõ laïi, nguoàn oâ nhieãm chuû yeáu trong coâng ñoaïn naøy laø nöôùc thaûi coù chöùa moät löôïng tinh boät coøn soùt laïi. 4.1. 2. Xaùc ñònh löu löôïng nöôùc thaûi. Löu löôïng ñöôïc xaùc ñònh döïa treân caùc khaâu phaùt sinh nöôùc thaûi. • Khaâu röûa cuû: Quaù trình cheá bieán tinh boät theo daïng meû, neân khoái löôïng nöôùc söû duïng thöôøng ñöôïc tính theo kích thöôùc cuûa beå söû duïng trong quaù trình cheá bieán vaø soá laàn thay nöôùc moãi ngaøy, cuû ñöôïc röûa trong boàn chöùa theå tích nöôùc 9 m3, moät, soá meû thöïc hieän trong ngaøy laø 32, thôøi gian hoaït ñoäng cuûa moät meû laø 15 phuùt. Vaäy löu löôïng nöôùc thaûi phaùt sinh trong khaâu naøy laø 288m3/ngaøy. • Khaâu loïc: trong quaù trình saûn xuaát, löôïng nöôùc caáp vaøo theo khoái löôïng cuû, vaø ñöôïc xaùc ñònh döïa treân ñoàng hoà ño löu löôïng boá trí taïi oáng caáp nöôùc taïo boàn loïc cuûa coâng ty, khoaûng 25 m3/1 taán nguyeân lieäu. Vôùi coâng suaát saûn xuaát 28 taán/ ngaøy. Vaäy löôïng nöôùc thaûi do khaâu naøy laø 28 x 25 = 700m3/ngaøy ⇒ Toång löôïng nöôùc thaûi caàn phaûi xöû lyù trong moät ngaøy: 288 + 700 = 988 m3/ngaøy. Choïn löu löôïng thieát keá cho heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi laø Q = 1000 m3/ngaøy 4.1. 3 Thaønh phaàn tính chaát nöôùc thaûi Baûng 4.1. Tính chaát nöôùc thaûi ngaønh tinh boät mì. Chæ tieâu Beå röûa cuû Loïc Toång hôïp pH 4.7 4.2 4.5 SS 1100 3160 2542 BOD5 1700 5000 4010 COD 3540 6800 5822 Nitô toång 14 35 28.7 Photpho toång 1.3 6.6 5.01 5.8 2.8 3.7 - CN Trong Nhaø Maùy Cheá Bieán Tinh Boät, thaønh phaàn nöôùc thaûi sinh ra chuû yeáu töø beå röûa cuû vaø laéng laø caùc nguoàn oâ nhieãm chính. Treân cô sôû naøy vieäc laáy maãu vaø phaân tích thaønh phaàn nöôùc thaûi ñöôïc thöïc hieän ôû hai coâng ñoaïn rieâng bieät vaø keát hôïp taïi hai coâng ñoaïn naøy. Tính chaát nöôùc thaûi toång hôïp töø hai coâng ñoaïn ñöôïc trình baøy ôû baûng treân cho thaáy nöôùc thaûi mang tính acid vôùi pH = 4,5; SS laø 2542; BOD5 vaø COD laø 4010 vaø 5822mg/l, tæ leä BOD/COD laø 0,69, nöôùc thaûi naøy coù khaû naêng phaân huûy sinh hoïc. Ñaëc bieät vôùi loaïi nöôùc thaûi naøy laø trong khoai mì coù chöùa HCN laø moät acid coù tính ñoäc haïi. Khi ngaâm khoai mì vaøo nöôùc HCN seõ tan vaøo trong nöôùc vaø theo nöôùc thaûi ra ngoaøi. SVTH: Nguyeãn Taán Vinh 17 Khaûo saùt, thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy tinh boät mì – Ninh Thuaän 4.1.4 Hieän traïng xöû lyù nöôùc thaûi cuûa coâng ty Nöôùc thaûi töø coâng ñoaïn loïc Hoà laéng boät Bôm leân töôùi cho ñaát Nöôùc thaûi töø coâng ñoaïn röûa cuû Hoà sinh hoïc 1 Hoà sinh hoïc 7 Hoà sinh hoïc 6 Hoà sinh hoïc 8 Hoà sinh hoïc 3 Hoà sinh hoïc 2 Hoà sinh hoïc 9 Hoà sinh hoïc 5 Hoà sinh hoïc 4 Bôm leân töôùi cho ñaát Nöôùc thaûi töø coâng ñoaïn loïc theo möông thoaùt nöôùc chaûy vaøo hoà laéng boät, ñeå taùch löôïng boät coøn soùt laïi trong nöôùc thaûi, sau ñoù nöôùc thaûi chaûy vaøo hoà sinh hoïc. Taïi caùc hoà sinh hoïc quaù trình xöû lyù laø töï nhieân, ngoaøi ra haøng ngaøy ngöôøi ta coøn cho vaøo theâm cheá phaåm EM ñeå thuùc ñaåy nhanh quaù trình xöû lyù vaø khoáng cheá muøi hoâi. Taïi hoà sinh hoïc cuoái cuøng nöôùc ñöôïc thöôøng xuyeân bôm leân, töôùi leân caùc thaûm coû laân caän vôùi löu löôïng töø 20 – 25 m3/h, nhaèm laøm giaûm tôùi möùc toái ña aùp löïc nöôùc taïi hoà sinh hoïc cuoái cuøng, traùnh ñöôïc aùp löïc nöôùc gaây vôõ bôø bao traøn nöôùc ra soâng Caùi. Nöôùc thaûi töø coâng ñoaïn röûa cuû ñöôïc thaûi tröïc tieáp ra hoà sinh hoïc, taïi caùc hoà sinh hoïc naøy, haøng ngaøy ñöôïc cho cheá phaåm EM vaø cuõng ñöôïc bôm leân, töôùi caùc thaûm coû ñeå traùnh aùp löïc gaây vôõ bôø bao. Baûng .Thaønh phaàn tính chaát nöôùc thaûi ôû hoà cuoái cuøng Stt Thoâng soá 01 Ñôn vò tính Keát quaû hoà cuoái Tieâu chuaån cho pheùp pH 6.5 5.5 – 9.0 02 Muøi Muøi nheï - 03 Chaát raén lô löûng mg/l 180 100 04 Nitrat mg N/l 13 - 05 Phot pho toång mg/l 8.3 6.0 06 BOD5 mg/l 2000 50 07 COD mg/l 3500 100 08 coliforms MPN/100ml 46000 10.000 Heä thoáng xöû lyù treân hoaøn toaøn döïa vaøo khaû naêng töï xöû lyù töï nhieân cuûa hoà, neân nöôùc thaûi ñaàu ra hoaøn toaøn khoâng ñaït tieâu chuaån loaïi B. Ñaëc bieät nhaø maùy Cheá Bieán Tinh Boät Mì naèm gaàn caàu Taân Myõ treân soâng Caùi, ñaây laø nguoàn caáp nöôùc chuû yeáu cho nhaø maùy caáp nöôùc tænh Ninh Thuaän, caáp nöôùc sinh hoaït SVTH: Nguyeãn Taán Vinh 18 Khaûo saùt, thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy tinh boät mì – Ninh Thuaän cho 2/3 Thò Xaõ Phan Rang – Thaùp Chaøm, ñoàng thôøi phuïc vuï cho töôùi tieâu cho gaàn nhö caû tænh Ninh Thuaän. Ñaây laø ñaëc ñieåm cöïc kyø quan troïng, coù tính xung yeáu veà vò trí ñòa lyù cuûa con soâng, neáu noù bò oâ nhieãm, ñoàng nghóa vôùi vieäc nguoàn caáp nöôùc cho Thò Xaõ Phan Rang – Thaùp Chaøm vaø nguoàn töôùi tieâu cho toaøn tænh Ninh Thuaän bò oâ nhieãm nghieâm troïng. 4.2 KEÁT QUAÛ THÍ NGHIEÄM TREÂN MOÂ HÌNH 4.2.1 Thí nghieäm keo tuï. 4.2.1.1 Keát quaû thí nghieäm vôùi pheøn nhoâm. a/ Thí nghieäm xaùc ñònh pH toái öu: Baûng 4.2. Keát quaû thí nghieäm xaùc ñònh pH toái öu. pH Thoâng soá COD Thoâng soá SS COD vaøo COD ra Hieäu quaû(%) SS vaøo SS ra Hieäu quaû(%) 6 4366 3536.8 19 1906 928.4 51.3 6.5 4366 3209.3 26.5 1906 488 74.4 7 4366 3056.5 30 1906 265 86.1 7.5 4366 2951.7 32.4 1906 177 90.7 8 4366 3108.9 28.8 1906 327.9 82.8 8.5 4366 3405.8 22 1906 646.3 66.1 2 y = -6.252x R 2 + 47.769x + 2 = 0.9181 100 Hieäu quaû xöû lyù (%) 80 COD 60 SS Poly. (SS ) 40 Poly. ( COD ) 20 0 6 6.5 7 7.5 8 p H toái öu 8.5 2 y = -2.2035x R 2 + 16.454x + 2 = 0.9177 Hình 4.2. Thí nghieäm xaùc ñònh pH toái öu b/ Thí nghieäm xaùc ñònh pheøn nhoâm toái öu: Baûng 4.3. Keát quaû thí nghieäm xaùc ñònh pheøn nhoâm toái öu. Pheøn Thoâng soá COD Thoâng soá SS COD vaøo COD ra Hieäu quaû(%) SS vaøo SS ra Hieäu quaû(%) 100 4366 3566 18 1906 894.1 53.1 200 4366 3210 26 1906 491.8 74.2 300 4366 3000 31 1906 186.8 90.2 400 4366 3150 27 1906 255.4 88.6 SVTH: Nguyeãn Taán Vinh 19 Khaûo saùt, thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy tinh boät mì – Ninh Thuaän 500 4366 3360 23 1906 373.6 80.4 600 4366 3640 16 1906 796.9 58.2 2 y = -6.8173x + 49.914x + 2 2 R = 0.9292 100 Hieäu quaû xöû lyù (%) 80 COD 60 SS Poly. (SS ) 40 Poly. ( COD ) 20 0 100 200 300 400 500 Haøm löôïng pheøn toái öu 600 2 + 16.448x + 2 y = -2.3962x 2 R = 0.9007 Hình 4.3. Thí nghieäm xaùc ñònh haøm löôïng pheøn nhoâm toái öu öùng vôùi khoaûng pH toái öu Nhaän xeùt : Giaù trò pH toái öu (öùng vôùi COD vaø SS sau keo tuï laø thaáp nhaát) ñoái vôùi nöôùc thaûi tinh boät khoai mì baèng pheøn nhoâm laø 7,5 vaø haøm löôïng pheøn nhoâm toái öu laø 300 mg/l. 4.2.1.2 Keát quaû thí nghieäm vôùi PAC . a/ Thí nghieäm xaùc ñònh pH toái öu: Baûng 4.4. Keát quaû thí nghieäm xaùc ñònh pH toái öu. pH Thoâng soá COD Thoâng soá SS COD vaøo COD ra Hieäu quaû(%) SS vaøo SS ra Hieäu quaû(%) 6 4366 3210 26 1906 747.3 60.8 6.5 4366 2965 32 1906 354.6 81.4 7 4366 2755 36 1906 118.2 93.8 7.5 4366 2896 33 1906 163.9 91.4 8 4366 3058 29 1906 381.2 80 8.5 4366 3360 23 1906 707.3 62.9 y = -6.2251x 2 + 48.032x + 2 R 2 = 0.9019 120 Hieäu quaû xöû lyù (%) 100 COD 80 SS 60 Poly. (SS ) 40 Poly. ( COD ) 20 0 6 6.5 7 7.5 pH toái öu SVTH: Nguyeãn Taán Vinh 8 8.5 y = -2.7243x 2 + 19.807x + 2 R 2 = 0.9256 20