ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế cải tạo hệ thống xử lý nước thải công ty Pepsico Việt Nam - CN Bình Dương
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian gần 2 năm học tập tại trường Đại Học Kỹ Thuật Công
Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh em đã được qúy thầy cô Khoa Môi Trường Và Công
Nghệ Sinh Học trang bị thêm rất nhiều kiến thức quý báu giúp em vững bước hơn trên
con đường đã chọn. Em xin chân thành cám ơn quý thầy cô đã hết lòng giảng dạy
truyền đạt những kiến thức hữu ích trong suốt quá trình học tập cũng như động viên
góp ý giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến cô giáo hướng dẫn Trần Thị Tường
Vân đã tận tình hướng em trong suốt quá trình thực hiện đồ án.
Trong quá trình thực hiện đồ án em cũng được rất nhiều sự động viên giúp đỡ
và tạo mọi điều kiện của các anh chị, bạn bè đồng nghiệp tại Công Ty Pepsico Chi
Nhánh Bình Dương hoàn thành mô hinh thí nghiệm và phần đồ án này.
Cuối cùng xin gởi lời tri ân đến cha me, anh em trong gia đình luôn động viên
giúp đỡ tôi trong quá trình học tập cũng như trong quá trình thực hiện đồ án này, xin
cám ơn đến bạn bè trong lớp 08HMT1 đã cùng tôi chia sẽ kinh nghiệm và kiến thức
trong thời gian qua.
TP. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2010
Sinh Viên:
Nguyễn Đình Ngọc
SVTH: Nguyễn Đình Ngọc - i -
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế cải tạo hệ thống xử lý nước thải công ty Pepsico Việt Nam - CN Bình Dương
MỤC LỤC
Chương 1: MỞ ĐẦU
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1
1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2
1.4 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2
1.4.1 Đối tượng nghiện cứu 2
3.2.2.7 Bể sinh học kỵ khí UASB - B04 20
3.2.2.8 Bể sinh học hiếu khí Aerotank - B06 20
3.2.2.9 Bể lắng 2 (lắng trong) - B07 21
3.2.2.10 Bể khử trùng - B08 21
3.2.2.11 Ngăn chứa bùn 21
3.2.2.12 Bể nén bùn - B09 21
3.2.3 Hiện trạng các thiết bị trong hệ thống 22
Chương 4: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM MÔ
HÌNH BỂ TUYỂN NỔI
4.1 CƠ SỞ NGHIÊN CỨU 25
4.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 25
4.3 BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 25
4.3.1 Tính toán thiết kế mô hình bể tuyển nổi 25
4.3.2 Các thiết bị dùng trong mô hình 27
4.4 TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 27
4.4.1 Nội dung thí nghiệm 27
4.4.2 Địa điểm thực hiện thí nghiệm và lấy mẫu 28
4.4.3 Thực hiện lấy mẫu 28
4.4.4 Tiến hành chạy mô hình thí nghiệm 28
SVTH: Nguyễn Đình Ngọc - iii -
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế cải tạo hệ thống xử lý nước thải công ty Pepsico Việt Nam - CN Bình Dương
4.5 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 29
Chương 5: ĐỀ XUẤT- TÍNH TOÁN PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO HỆ
THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
5.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CẢI TẠO 32
5.1.1 Nguyên nhân hệ thống hoạt động không hiệu quả 32
5.1.2 Dựa vào kết quả thí nghiệm 33
5.2 ĐỀ XUẤT-TÍNH TOÁN PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO 33
5.2.1 Phương án cải tạo 33
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế cải tạo hệ thống xử lý nước thải công ty Pepsico Việt Nam - CN Bình Dương
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Ước tính doanh thu của thực phẩm đóng gói tăng thêm qua các năm 6
Bảng 3.1. Thông số thiết kế hệ thống xử lý nước thải của công ty 14
Bảng 3.2: Thông số nước thải thực tế công ty thải ra 16
Bảng 3.3: Hiệu xuất xử lý theo thiết kế của công ty 17
Bảng 3.4: Hiệu xuất xử lý thực tế của hệ thống xử lý nước thải tại công ty 18
Bảng 3.5 . Danh mục hiện trạng các thiết bị trong hệ thống 22
Bảng 4.1 Hiệu suất xử lý của các thí nghiệm ngày 03/07/2010 30
Bảng 4.2 Hiệu suất xử lý của các thí nghiệm ngày 04/07/2010 30
Bảng 4.3 Hiệu suất xử lý của các thí nghiệm ngày 05/07/2010 30
Bảng 4.4 Hiệu suất xử lý chung qua các thí nghiệm 31
Bảng 5.1: Hiệu xuất xử lý nước thải ở dòng 1 36
Bảng 5.2. Hiệu suất xử lý nước thải ở dòng 2 37
Bảng 5.3: Hiệu suất xử lý sau khi hòa trộn hai dòng nước thải 38
Bảng 5.4: Các thông số thiết kế lưới chắn rác tinh 47
Bảng 5.5: Tổng hợp tính toán SCR tinh 48
Bảng 5.6: Tính chất nước thải đầu vào và đầu ra của bể UASB 51
Bảng 5.7: Các thông số cơ bản tính toán bể Aerotank kiểu xáo trộn hoàn toàn 53
Bảng 5.8: chi phí xây dựng các công trình 59
Bảng 5.9: chi phí song chắn rác 59
Bảng 5.10: chi phí bể lắng sơ cấp 59
Bảng 5.11: chi phí xây dựng bể tuyển nổi 60
Bảng 5.12: chi phí về công nhân vận hành 60
Bảng 5.13: chi phí về điện năng tiêu thụ 61
Bảng 6.1. Thông số nước thải sau khi xử lý 63
SVTH: Nguyễn Đình Ngọc - vi -
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế cải tạo hệ thống xử lý nước thải công ty Pepsico Việt Nam - CN Bình Dương
đến môi trường xung quanh và đem lại môi trường trong sạch cho công ty.
Vì vậy, với kiến thức tích lũy được học từ phía nhà trường, tác giả thực hiện đồ án
đã đề xuất đưa ra phương án thiết kế cải tạo lại một vài công đoạn trong dây chuyền
công nghệ xử lý nước thải của công ty nhằm giúp cho công ty thực hiện tốt hơn vấn đề
xử lý . Đảm bảo nước thải ra từ quá trình sản xuất của công ty không gây ô nhiễm cho
môi trường xung quanh, đồng thời cũng giúp công ty thực hiện đúng quy định pháp
luật của nhà nước về bảo vệ môi trường.
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
SVTH: Nguyễn Đình Ngọc - 1 -
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế cải tạo hệ thống xử lý nước thải công ty Pepsico Việt Nam - CN Bình Dương
Hệ thống xử lý nước thải cần được cải tạo lại để chất lượng nước thải sau xử lý đạt yêu
cầu xả thải theo TCVN 5945:2005 cột A, không ảnh hưởng đến môi trường xung
quanh và đem lại môi trường trong sạch cho công ty.
1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Thu thập tài liệu tổng quan về nghành sản xuất bánh snack và dữ liệu của nhà máy
Pepsico Việt Nam.
- Tìm hiểu về các phương pháp và công nghệ xử lý nước thải của ngành sản xuất
khoai tây chiên.
- Đánh giá hiệu quả hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy Pepsico Việt Nam Chi
Nhánh Bình Dương.
- Tìm hiểu nguyên nhân hệ thống xử lý nước thải tại công ty hoạt động không hiệu
quả, đề xuất phương án cải tạo lại một vài công trình đơn vị trong hệ thống nhằm
nâng cao hiệu xuất xử lý.
- Thiết lập và vận hành mô hình thí nghiệm nhằm xác định các thông số thiết kế cho
các công trình được đề xuất cải tạo.
- Tính toán thiết kế chi tiết và dự toán kinh tế cho phương án đề xuất
- Thể hiện mặt bằng, mặt cắt công nghệ và các công trình đơn vị đã tính toán trên
các bản vẽ kỹ thuật khổ A
1,
5
, COD, SS, dầu mỡ, Nitơ, Photpho.
- Tính toán thiết kế kỹ thuật và kinh tế cho các công trình cải tạo theo đề xuất.
1.6 Ý NGHĨA ĐỀ TÀI
Đề tài sẽ đánh giá được hiệu suất xử lý thực tế của hệ thống xử lý nước thải từ
đó đưa ra biện pháp cải tạo nâng cao hiệu quả xử lý nước thải. Sau khi cải tạo hệ
thống thì chất lượng nước thải thải ra ngoài đạt tiêu chuẩn TCVN 5945:2005 cột A,
giúp công ty thực hiện tốt quy định của nhà nước về bảo vệ môi trường, nâng cao
danh tiếng của công ty trên thương trường về hệ thống sản xuất sản phẩm “sạch -
xanh”.
SVTH: Nguyễn Đình Ngọc - 3 -
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế cải tạo hệ thống xử lý nước thải công ty Pepsico Việt Nam - CN Bình Dương
Chương 2
TỔNG QUAN TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BÁNH
SNACK - CÔNG TY PEPSICO VIỆT NAM - CN BÌNH DƯƠNG
2.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT BÁNH SNACK (KHOAI TÂY
CHIÊN)
- Ở Việt Nam, ngành chế biến khoai tây mới xuất hiện chưa được 10 năm,
nhưng đang phát triển rất mạnh mẽ.
- Tiêu dùng khoai tây đang chuyển từ thị trường tiêu thụ tươi sang các sản
phẩm chế biến có giá trị gia tăng như khoai tây rán chẳng hạn. Sản phẩm chế
biến từ khoai tây đã khá đa dạng như khoai tây rán giòn, khoai tây chiên và
tinh bột. Sản phẩm khoai tây chiên kiểu Pháp và khoai tây rán giòn đã trở nên
quen thuộc với người Việt Nam, với các thương hiệu: PoCa, Zon Zon, Snack,
Bim Bim, Wavy
- Chế biến khoai tây là ngành công nghiệp còn mới mẻ ở Việt Nam, hầu hết
các doanh nghiệp chỉ mới tham gia vào lĩnh vực này từ 1 đến 7 năm gần đây.
Ngành chế biến khoai tây ở Việt Nam tuy khởi đầu muộn, nhưng lại có tốc độ
2.2 TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BÁNH SNACK CÔNG TY
PEPSICO VIỆT NAM - CN BÌNH DƯƠNG
2.2.1 Vị trí địa lý:
- Số 3-4-5, lô CN2, đường số 2, Khu Công Nghiệp Sóng Thần 3, huyện Tân
Uyên, tỉnh Bình Dương
- Diện tích đất sử dụng: 41000 m
2
2.2.2 Ngành nghề sản xuất kinh doanh
Sản xuất chế biến thực phẩm đóng gói
2.2.3 Sản phẩm và quy mô sản xuất tại nhà máy
SVTH: Nguyễn Đình Ngọc - 5 -
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế cải tạo hệ thống xử lý nước thải công ty Pepsico Việt Nam - CN Bình Dương
Bảng 2.1: Ước tính doanh thu của thực phẩm đóng gói tăng thêm qua các năm
Thực phẩm đóng gói 2008 2009 2011 2015 2016 2019
Công suất (tấn/năm) 9700 9700 15840 20740 22850 23450
Sản lượng (tấn/năm) 4500 8700 10752 17650 19125 22728
Hiệu suất 46% 90% 68% 85% 84% 97%
- Chất lượng sản phẩm:
+ Nhà máy luôn đặt chất lượng sản phẩm lên hàng đầu do danh tiếng của
công ty cũng như do những yêu cầu khắt khe về bảo đảm an toàn vệ sinh
thực phẩm theo tiêu chuẩn HACCP. Việc kiểm tra chất lượng sản phẩm
được tiến hành trong suốt quá trình sản xuất, từ khâu nguyên vật liệu đến
thành phẩm.
+ Tất cả các sản phẩm của nhà máy đều có đăng ký chất lượng sản phẩm với
Nhà nước. Nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm, về phía công ty đã xây
dựng hệ thống quản lí đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm theo tiêu chuẩn
HACCP.
+ Có đội ngủ cán bộ lãnh đạo, cán bộ nghiên cứu, công nhân kỹ thuật có tay
Mùi
Dầu, nước
rửa thiết bị
Nước
Nước
Nước
Gia vị
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế cải tạo hệ thống xử lý nước thải công ty Pepsico Việt Nam - CN Bình Dương
- Nguyên liệu đầu vào cho quy trình sản xuất bánh snack từ khoai tây là khoai
tây củ và gia vị. Quy trình sản xuất bánh bao gồm các công đoạn sau:
- Khoai tây củ được nhập về theo định kỳ 2 lần/tuần. Để đảm bảo không hư
hỏng trước khi đưa vào chế biến thì khoai tây được trữ trong kho mát.
- Rửa và lột khoai tây: Khoai tây củ mua về sẽ bị dính rất nhiều đất cát do đó
sẽ được máy cấp khoai tây đưa vào dây chuyền rửa theo từng mẻ. Dưới áp lực
phun của nước khoai tây sẽ được rửa sạch đất cát và chuyển tiếp qua máy
đánh lột vỏ sạch.
- Cắt lát khoai tây: Khoai tây sau khi được lột sạch vỏ qua máy cắt lát để tránh
bị ảnh hưởng do nhựa khoai tây làm đen lát khoai tây nước sẽ được phun liên
tục làm sạch lát cắt rồi để ráo nước trước khi cho qua công đoạn tiếp theo.
- Chiên và tẩm gia vị: khoai tây lát sau khi chạy qua hệ thống băng tải có gắn
các vòi khí nén để làm ráo nước được cho vào máy chiên. Dầu sử dụng để
chiên là dầu Palm Olein (Chiên tới thời gian 2,5 đến 3,05 phút và nhiệt độ
175
o
C đã được định sẵn) sau khi chiên xong chuyển qua công đoạn tẩm gia vị
(được thực hiện do máy phun đều gia vị và thùng xoay xáo trộn).
- Đóng gói và lưu kho: mục đích cách li bánh với môi trường không khí bên
ngoài, đảm bảo được bảo quản và vận chuyển. Bánh thành phẩm được
chuyển qua hệ thống phân phối tự động vào các máy đóng gói và đóng gói
Máy sấy và
làm nguội
Máy chiên
Máy tẩm gia vị
Máy đóng gói
bao bì
Máy đóng gói
thùng carton
và lưu kho
Nhiệt
Khí thải có
hơi dầu
Nước thải chứa
nhiều dầu mỡ
Mùi
Bụi +
Nước
thải
Nước
Nước
Dầu, nước rửa
thiết bị chiên
Nước
Hình 2.2: Quy trình sản xuất bánh Snack từ bột
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế cải tạo hệ thống xử lý nước thải công ty Pepsico Việt Nam - CN Bình Dương
công đoạn sau: nguyên liệu sẽ được cân theo định lượng và cho vào máy trộn
đánh đều sau đó chuyển qua công đoạn tạo hình sản phẩm. Sản phẩm sau khi
được tạo hình sẽ được sấy nhằm tách nước khỏi bánh sau đó qua công đoạn
chiên tiếp theo sẽ chuyển qua máy tẩm gia vị, cuối cùng là cân định lượng
gỗ. Trong xử lý nước thải thường dùng thiết bị lọc chậm, lọc nhanh, lọc kín,
lọc hở. Ngoài ra còn dùng các loại ép khung bản, lọc quay chân không các
máy vi lọc hiện đại. Đặc biệt là cải tiến các thiết bị lọc trước đây thuần túy là
lọc cơ học thành lọc sinh học, trong đó vai trò của màng sinh học được phát
huy nhiều hơn.
- Tuyển nổi: nguyên tắc tuyển nổi dựa trên các phần tử phân tán trong nước có
khả năng tự lắng kém nhưng có khả năng dính vào các bọt khí nổi lên trên bề
mặt nước. Sau đó người ta tách các bọt khí cùng các phần tử dính ra khỏi mặt
nước, thực chất đây là quá trình tách bọt hay làm đặc bọt. Trong một số
trường hợp quá trình này cũng được dùng để tách các chất hòa tan như chất
hoạt động bề mặt. Quá trình tuyển nổi được thực hiện nhờ thổi không khí vào
trong nước thải, các bọt khí dính các hạt lơ lửng và nổi lên trên mặt nước.
2.3.2 Phương pháp sinh học
- Phương pháp hiếu khí:là phương pháp sử dụng các vi sinh vật hiếu khí. Để
đảm bảo hoạt động sống của chúng oxy cần cung cấp liên tục, nhiệt độ
thường duy trì ở khoảng 20-40
0
C và các thông số khác phải đảm bảo trong
khoảng thích hợp.
- Các phương pháp hiếu khí thường sử dụng là:
+ Phương pháp bùn hoạt tính (Activated Sluge).
+ Phương pháp phân hủy sinh học đệm cố định (Fĩxed bed bioreactor).
+ Phương pháp màng lọc sinh học (Trickling Filter).
+ Phương pháp ao ổn định (ao hiếu khí, ao tùy nghi).
- Phương pháp yếm khí: là phương pháp sử dụng các vi sinh vật yếm khí.
- Các phương pháp kị khí thường áp dụng là:
+ Kị khí kiểu tiếp xúc (Anaerobic contactor).
+ Bể phản ứng kị khí có đệm dãn (Fluidzed bed).
+ Kỵ khí kiểu đệm bùn dòng chảy ngược (Up flow Anaerobic Sludge Blanket:
UASB).
- Nước sau khi xử lý phải đạt tiêu chuẩn TCVN 5945:2005 Cột A
Bảng 3.1. Thông số thiết kế hệ thống xử lý nước thải của công ty
SVTH: Nguyễn Đình Ngọc - 14 -
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế cải tạo hệ thống xử lý nước thải công ty Pepsico Việt Nam - CN Bình Dương
STT Thông số Đơn vị
Thông số
nước thải đầu
vào
Nước thải đầu ra
đạt TCVN 5945-
2005 loại A
1 pH 6-6,3 6-9
2 COD mg/l 3750-4000 ≤ 50
3 BOD mg/l 2500-2600 ≤ 30
4 TSS mg/l 850-1000 ≤ 50
5 N mg/l 163 ≤ 15
6 P mg/l 34 ≤ 4
7 Dầu mỡ mg/l <30 ≤ 10
8 Nhiệt độ mg/l 25-95
0
C ≤ 40
0
C
3.2 HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
SVTH: Nguyễn Đình Ngọc - 15 -
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế cải tạo hệ thống xử lý nước thải công ty Pepsico Việt Nam - CN Bình Dương
3.2.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lí nước thải tại công ty:
Thực tế lưu lượng nước thải dầu mỡ sinh ra là khoảng 15m
LẮNG BÙN
KHỬ TRÙNG MÁY ÉP BÙNChlorine
Thổi khí
Điều chỉnh pH
Trộn
Nước nén bùn
Bùn dư
Tuầ
n
hoà
n
bùn
Nguyên liệu đầu
vào (các loại
bột)
(163 m
3
/ngđ)
(627 m
3
/ngđ)
BỂ NÉN BÙN
NaOH, HCL
Hình 3.1: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải tai công ty
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế cải tạo hệ thống xử lý nước thải công ty Pepsico Việt Nam - CN Bình Dương
3.2.2 Tính chất nước thải thực tế
- Lưu lượng thực tế nước thải nhà máy thải ra là: 350-450 m
3
/ngàyđêm
BOD 2600 BOD 1560 60
pH 6-6,3 pH 6,8-7,2
Dầu mỡ < 30 Dầu mỡ <10 66
COD 2400
Bể xử lý sinh học
yếm khí UASB
(B04)
COD 528 78
BOD 1560 BOD 343 78
COD 528 Bể xử lý sinh học
hiếu khí Aerotank
B06)
Bể lắng (B05)
COD 42 92
BOD 343 BOD 27,5 92
- Hiệu xuất xử lý thực tế
Bảng 3.4: Hiệu xuất xử lý thực tế của hệ thống xử lý nước thải tại công ty
Thông số
vào
Công trình đơn vị
Thông số
ra
Hiệu suất xử
lý
Đặc tính mg/l Đặc tính mg/l %
COD 1500 Tách rác thô COD 986 34
SVTH: Nguyễn Đình Ngọc - 18 -
Copyright: Tài liệu đại học ©