BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM
KHOA MÔI TRƯỜNG
ĐỒ ÁN
XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG TY
TNHH THỰC PHẨM HỒNG THÁI
CÔNG SUẤT 150 m
3
/ngđ
SVTH : NGUYỄN THỊ QUÝ
GVHD : TS.NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
TP. HCM,12/ 2013
MỤC LỤC
Lời cảm ơn i
Nhận xét của Giáo Viên Hướng Dẫn ii
Nhận xét của Giáo Viên Phản Diện iii
Mục lục 1
CHƯƠNG 1 : CHƯƠNG MỞ ĐẦU 5
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 5
1.2 MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI 5
1.3 NỘI DUNG THỰC HIỆN 5
1.4 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 6
CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN THỰC PHẨM VÀ CÁC
PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỰC PHẨM 7
2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN THỰC PHẨM Ở VIỆT
NAM 7
2.1.1 Giới thiệu chung 7
2.1.2 Công nghệ chế biến của ngành chế biến thực phẩm 8
2.2 NGUỒN GỐC PHÁT SINH CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG NGÀNH
4.1 SONG CHẮN RÁC 29
4.1.1 Nhiệm vụ 29
4.1.2 Tính toán 29
4.2 BỂ THU GOM 33
4.2.1 Nhiệm vụ 33
4.2.2 Tính toán 33
4.3 BỂ LẮNG CÁT 35
4.3.1 Nhiệm vụ 35
4.3.2 Tính toán 35
4.4 BỂ TÁCH DẦU 37
4.4.1 Nhiệm vụ 37
4.4.2 Tính toán 37
4.5 BỂ ĐIỀU HÒA 39
4.5.1 Nhiệm vụ 39
4.5.2 Tính toán 39
4.6 BỂ SINH HỌC TIẾP XÚC HIẾU KHÍ 43
4.6.1 Nhiệm vụ 43
4.6.2 Tính toán 43
4.7 BỂ LẮNG 51
4.7.1 Nhiệm vụ 51
4.7.2 Tính toán 51
4.8 BỂ KHỬ TRÙNG 54
4.8.1 Nhiệm vụ 54
4.8.2 Tính toán 54
4.9 BỂ NÉN BÙN 55
4.9.1 Nhiệm vụ 55
4.9.2 Tính toán 55
4.10 MÁY ÉP BÙN BĂNG TẢI 58
4.10.1 Nhiệm vụ 58
4.10.2 Tính toán 58
cũng ngày càng phát triển và đem lại nhiều lợi ích về mặt kinh tế như tạo ra các sản
phẩm phục vụ trong và ngoài nước, giải quyết công ăn việc làm cho người lao động.
Tuy nhiên với sự phát triển và ngày càng đổi mới của nghành công nghiệp đã
dẫn đến việc khai thác nguồn tài nguyên thiên nhiên một cách mạnh mẽ làm cho chúng
trở nên cạn kiệt. Các chất thải từ nghành công nghiệp sinh ra ngày càng nhiều, làm cho
môi trường thiên nhiên bị tác động mạnh, mất đi khả năng tự làm sạch của chúng.
Hòa cùng xu thế phát triển của đất nước, nghành chế biến lương thực, thưc
phẩm tạo ra các sản phẩm có giá trị phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng trong nước cũng
như xuất khẩu. Tuy nhiên, nghành này cũng tạo ra một lượng lớn chất thải rắn, khí,
nước thải…là một trong những nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường chung của đất
nước. Cùng với nghành chế biến lương thực, thực phẩm thì nghành chế biến các sản
phẩm từ các loại khoai củ, đậu, gạo, nếp…cũng trong tình trạng đó.
Vấn đề ô nhiễm nguồn nước do nghành chế biến các sản phẩm từ các loại rau
củ, đậu, gạo, nếp….thải trực tiếp ra môi trường đang là mối quan tâm hàng đầu của các
nhà quản lý môi trường. Nước bị nhiễm bẩn sẽ ảnh hưởng đến con người và sự sống
của các loài thủy sinh cũng như các loài động vật sống gần đó. Vì vậy, việc nguyên
cứu xử lý nước thải nghành chế biến thực phẩm cũng như các nghành công nghiệp
khác là một yêu cầu cấp thiết đặt ra không chỉ đối với những nhà làm công tác bảo vệ
môi trường mà còn cho tất cả mọi người chúng ta.
1.2. MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI
Thiết kế công nghệ hệ thống xử lý nước thải cho công ty TNHH Thực Phẩm
Hồng Thái trong điều kiện phù hợp với thực tế của công ty.
1.3. NỘI DUNG THỰC HIỆN
• Khảo sát hiện trạng môi trường nhà máy
• Thu thập và xử lý số liệu đầu vào
• Đề xuất công nghệ xử lý nước thải của nhà máy
• Tính toán các công trình đơn vị
• Khái toán giá thành xây dựng, giá thành xử lý.
1.4. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
Trên cơ sở thu thập thông tin, sưu tầm, điều tra, khảo sát, nghiên cứu và đề xuất
càng cao, Việt Nam hiện là một thị trường hấp dẫn cho các nhà sản xuất thực phẩm.
2.1.2. Công nghệ sản xuất của nghành chế biến thực phẩm.
Quy trình sản xuất khoai, củ, quả sấy
Nước sạch
Nước thải
Củ mì
Đất + vỏ mì
Thành phẩm
Nghiền
Lược đất
Rửa củ
Băm
SấyLy tâm vắt
Lọc
Tách mủ
Đóng bao
Lược rác
Hồ lắng
Hình 2.1. Quy trình sản xuất khoai, củ, quả sấy
Quy trình sản xuất bột mì
Tái hấp
Định hình
Cán
Nghiền(xay)
Trộn
Loại bỏ nước
Hấp
Ngâm
Gạo
Thành phẩm
rửa thiết bị.
Ngoài ra, nước còn được sử dụng trong quá trình nghiền củ mì nhưng với khối
lượng không đáng kể.
2.2.3. Khí thải
Tùy thuộc vào từng loại nguyên liệu, nhiên liệu, công nghệ sản xuất được sử
dụng, quy mô sản xuất, các loại thiết bị được sử dụng, các nguồn ô nhiễm không khí
có thể là:
• Khí thải từ nguồn đốt lưu huỳnh ( trong công đoạn tẩy trắng bột khoai mì), thành phần
chủ yếu là SO
2
và lưu huỳnh không bị oxy hóa hết.
• Khí thải từ quá trình đốt dầu DO cung cấp nhiên liệu cho hoạt động của lò hơi để cung
cấp nhiệt cho quá trình sản xuất và hoạt động của máy phát điện. Khí thải phát sinh
chủ yếu chứa SO
2
, SO
x
, CO, aldehyde, các hydrocacbon và khói bụi… Riêng khí thải
phát sinh từ hoạt động của máy phát điện là không đáng kể, do máy phát điện chỉ hoạt
động khi có sự cố cúp điện xảy ra.
• Mùi hôi thối sinh ra trong quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp ao sinh học,
hoặc từ sự phân hủy các chất thải rắn không được thu kịp thời, hoặc từ sự lên men
chất hữu cơ có trong nước thải.
• Ô nhiễm bụi và tiếng ồn gây ra trong quá trình sản xuất.
Ngoài ra, việc vận chuyển môt khối lượng lớn nguyên liệu để sản xuất và thành
phẩm của nhà máy bằng các phương tiện vận tải cũng sẽ phát sinh một lượng khí thải
tương đối lớn.
2.3.TÁC ĐỘNG DO NƯỚC THẢI CỦA NGHÀNH CHẾ BIẾN THỰC
PHẨM ĐẾN MÔI TRƯỜNG SINH THÁI.
a. Độ pH thấp
cầu nồng độ Amonia không vượt quá 1mg/l.
e. Vi sinh vật
Các vi sinh vật đặc biệt vi khuẩn gây bệnh và trứng giun sán trong nguồn nước
là nguồn ô nhiễm đặc biệt. Con người trực tiếp sử dụng nguồn nước nhiễm bẩn hay
qua các nhân tố lây bệnh sẽ truyền dẫn các bệnh dịch cho người như bệnh lỵ, thương
hàn, bại liệt, nhiễm khuẩn đường tiết niệu, tiêu chảy cấp tính.
2.4. CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NGHÀNH CHẾ BIẾN
THỰC PHẨM
Các phương pháp xử lý nước thải chế biến thực phẩm cũng tương tự như các
phương pháp xử lý nước thải các loại công nghiệp khác. Các biện pháp tổng quát có
thể áp dụng được trong công nghệ xử lý nước thải của nghành chế biến thực phẩm :.
• Điều hòa về lưu lượng và nồng độ của nước thải.
• Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học
• Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học
• Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý
• Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học
2.4.1. Điều hòa lưu lượng và nồng độ của nước thải
Tùy thuộc vào dây chuyền công nghệ sản xuất, nguyên liệu và sản phẩm, mà
lưu lượng và thành phần tính chất nước thải của từng xí nghiệp công nghiệp sẽ khác
nhau, nhìn chung thường dao động không đều trong một ngày đêm. Sự dao động về
lưu lượng và nồng độ nước thải sẽ dẫn đến những hậu quả tai hại về chế độ công tác
của mạng lưới và các công trình xử lý, đồng thời gây tốn kém nhiều về xây dựng và
quản lý. Vì khi lưu lượng dao động thì cần thiết phải xây dựng mạng lưới bên ngoài
với tiết diện và lưu lượng ống hoặc kênh lớn hơn vì phản ứng với lưu lượng giờ lớn
nhất. Ngoài ra điều kiện công tác về mặt thủy lực sẽ kém đi. Nếu lưu lượng chảy đến
trạm bơm thay đổi thì dung tích bể chứa, công suất, máy bơm, tiết diện ống đẩy cũng
phải lớn hơn.
Khi lưu lượng và nồng độ thay đổi thì kích thước các công trình (bể lắng, trung
hòa, các công trình xử lý sinh học…) cũng phải lớn hơn, chế độ làm việc của chúng
mất ổn định. Nếu nồng độ các chất bẩn chảy vào công trình xử lý sinh học đột ngột
ứng dụng quy trình hóa lý. Đặc biệt khi tỷ lệ COD/BOD > 2 và có nhiều chất hoạt tính
bề mặt thì không thể áp dụng ngay phương pháp xử lý hóa học mà phải dùng biện
pháp hóa lý trước. Cơ sở của phương pháp này là dựa vào các quá trình vật lý và các
phản ứng hóa học. Người ta cho vào nước cac loại muối sắt, nhôm để thực hiện các
quá trình vật lý và các phản ứng keo tụ hay kết cặn. Lượng cặn tạo thành sẽ được tách
ra trong bể lắng đợt 1. Những phương pháp hóa lý thường áp dụng để xử lý nước thải
thực phẩm là: keo tụ, tuyển nổi,…
Quá trình keo tụ: là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các chất cao phân
tử vào nước bằng cách tiếp xúc trực tiếp và do sự tương tác lẫn nhau giữa các phân tử
chất keo tụ bị hấp phụ trên các hạt lơ lửng.
• Sự keo tụ được tiến hành nhằm thúc đẩy quá trình tạo bông Hydroxit nhôm và sắt để
tăng vận tốc lắng.
• Tuyển nổi là phương pháp áp dụng tương đối rộng rãi nhằm loại bỏ các chất lơ lửng
mịn, dầu mỡ ra khỏi nước và cũng là phương pháp xử lý rất quan trọng đối với nước
thải chế biến thực phẩm.
Bản chất của quá trình tuyển nổi ngược lại với quá trình lắng và được áp dụng
trong trường hợp quá trình lắng xảy ra rất chậm và rất khó thực hiện. Các chất lơ lửng
và dầu mỡ sẽ được nổi lên trên bề mặt nước thải dưới tác dụng nâng của bọt
khí(thường là không khí) vào pha lỏng, các bọt khí đó đủ lớn sẽ kéo theo các hạt cùng
nổi lên bề mặt, sau đó chúng tập hợp với nhau thành lớp bọt chứa hàm lượng cao hơn
trong chất lỏng ban đầu.
Trong xử lý nước thải người ta phân biệt các phương pháp tuyển nổi như sau:
− Tuyển nổi phân tán không khí bằng thiết bị cơ học.
− Tuyển nổi phân tán không khí bằng máy bơm khí nén (qua các vòi phun, qua các tấm
xốp).
− Tuyển nổi với tách không khí từ nước (tuyển nổi chân không, tuyển nổi không áp,
tuyển nổi có áp hoặc bơm hỗn hợp khí nước).
− Tuyển nổi điện, tuyển nổi sinh học và hóa học.
2.4.4. Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học
Phương pháp hóa học để khử các chất hòa tan và trong các hệ thống cấp nước
nhóm chính như sau:
Phương pháp hiếu khí
Chất hữu cơ + O2 H2O + CO2 + NH3 + …
Phương pháp kỵ khí
Phương pháp thiếu khí
a. Phương pháp hiếu khí
Phương pháp hiếu khí dựa trên nguyên tắc là các vi sinh vật hiếu khí phân hủy
các chất hữu cơ trong điều kiện có oxy.
Các phương pháp xử lý hiếu khí thường hay sử dụng : phương pháp bùn hoạt
tính : dựa trên quá trình sinh trưởng lơ lững của vi sinh vật và phương pháp lọc sinh
học : dựa trên quá trình sinh trưởng bám dính của vi sinh vật.
• Phương pháp bùn hoạt tính
Bùn hoạt tính là tập hợp những vi sinh vật khác nhau, chủ yếu là vi khuẩn, kết
lại thành các bông với trung tâm là các hạt chất rắn lơ lững trong nước (cặn lắng chiếm
khoảng 30 -40% thành phần cấu tạo bông, nếu hiếu khí bằng thổi khí và khuấy đảo đầy
đủ trong thời gian ngắn thì con số này khoảng 30%, thời gian dài khoảng 35%, kéo dài
khoảng vài ngày có thể tới 40%). Các bông này có màu vàng nâu dễ lắng có kích
thước từ 3 - 100m. Bùn hoạt tính có khả năng hấp phụ (trên bề mặt bùn) và oxy hóa
các chất hữu cơ có trong nước thải với sự có mặt của oxy.
Quá trình xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính bao gồm các bước:
+ Giai đoạn khuếch tán và chuyển chất từ dịch thể (nước thải) tới bề mặt các tế bào vi
sinh vật.
+ Hấp phụ : khuếch tán và hấp phụ các chất bẩn từ bề mặt ngoài các tế bào qua màng
bán thấm.
+ Quá trình chuyển hóa các chất đã được khuếch tán và hấp phụ ở trong tế bào vi sinh
vật sinh ra năng lượng và tổng hợp các chất mới của tế bào.
Các công trình bùn hoạt tính
Trong điều kiện tự nhiên
- Cánh đồng lọc
- Hồ hiếu khí
. Vì vậy quá trình này còn được
gọi là lên men Metan và quần thể vi sinh vật được gọi là các vi sinh vật Metan.
Quá trình lên men Metan gồm 3 giai đoạn:
− Pha phân hủy: chuyển các chất hữu cơ thành hợp chất dễ tan trong nước.
− Pha chuyển hóa axit: các vi sinh vật tạo thành axit gồm cả vi sinh vật kỵ khí và vi sinh
vật tùy nghi. Chúng chuyển hóa các sản phẩm phân hủy trung gian thành các axit hữu
cơ bậc thấp, cùng các chất hữu cơ khác như axit hữu cơ, axit beos, rượu, axit amin,
glyxerin, H
2
S, CO
2
, H
2
.
− Pha kiềm: các vi sinh vật Metan đích thực mới hoạt động. Chúng là những vi sinh vật
kỵ khí cực đoan, chuyển hóa các sản phẩm của pha axit thành CH
4
và CO
2
. Các phản
ứng của pha này chuyển pH của môi trường sang kiềm.
CHƯƠNG 3
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH THỰC PHẨM HỒNG THÁI
3.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY TNHH THỰC PHẨM HỒNG
THÁI
3.1.1. Khái quát chung
- Tên công ty: Công Ty TNHH Thực Phẩm Hồng Thái.
- Tên tiếng Anh: HUNG TAI FOOD CO.,LTD
- Địa điểm công ty: lô C5, KCN Việt Hương, Huyện Thuận An, Tỉnh Bình Dương.
- Điện thoại: 0650. 3718937
Phòng Maketting
Phân Xưởng Sản Xuất
Phòng Kế Toán Tài Vụ
Điều kiện địa hình thuận lợi cho đường thoát nước mưa và làm nền móng trong
quá trình xây dựng. các yếu tố về kỹ thuật môi trường cũng như nước thải được kiểm
soát theo đúng quy chế của KCN.
Tổng dện tích mặt bằng: 2.000m
2
.
3.1.3. Nhu cầu về lao động của công ty
Số lao động trong công ty khoảng 200 người. Trong đó:
− Người Việt Nam : 190 người
− Người nước ngoài : 10 người.
3.2. SƠ ĐỒ TỔ CHỨC
Hình 3.1. Sơ đồ tổ chức
3.3. SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ THUYẾT MINH CÔNG
NGHỆ
Nguyên liệu
Gọt vỏ
Rửa
Phân loại
Chất thải rắn (vỏ củ, mảnh khoai vụn…)
Nước thải
Thành phẩm
Hấp chín hoặc chiên
Tạo hình
Nhào nhuyễn
Đông lạnh
Nêm gia vị
Đóng gói
3.4.2. Nhận xét về thành phần và tính chất nước thải
Nước thải của công ty gồm nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất. Tuy nhiên
nước thải sinh hoạt sau khi qua bể tự hoại được đấu nối trực tiếp vào hệ thống xử lý
nước thải tập trung của KCN. Riêng nước thải sản xuất hàm lượng ô nhiễm vượt so với
giới hạn cho phép. Do đó, nước thải sản xuất phải được xử lý cục bộ tại công ty trước
khi đấu nối vào trạm xử lý nước thải tập trung của KCN.
Nước thải sản xuất chủ yếu sinh ra ở các công đoạn rửa củ, hấp, đông lạnh và
xúc rửa thiết bị. Tính chất nước thải loại này tương tự như nước thải sinh hoạt chủ yếu
bao gồm các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học, chất lơ lửng và dầu mỡ.
Các thông số đầu vào
Kết quả điều tra, khảo sát chất lượng nước thải sản xuất của công ty như sau:
Bảng 3.1. Thông số đầu vào và đầu ra
(Nguồn : Công Ty TNHH Thực Phẩm Hồng Thái)
Yêu cầu nước thải sau xử lý:
Nước thải sau khi qua hệ thống xử lý đạt QCVN 24 :2009, Cột B. Sau đó đấu
nối vào trạm xử lý nước thải tập trung của KCN để tiếp tục xử lý đạt QCVN 24:2009,
Cột A trước khi thải ra môi trường.
3.4.3. Đề xuất các phương án xử lý nước thải của công ty
Thành phần nước thải có hàm lượng hữu cơ (với COD = 335 mg/l,BOD
5
= 265
mg/l tỷ lệ COD/BOD = 1,26 < 2 , và BOD
5
<1000 mg/l rất thích hợp cho phương
pháp xử lý sinh học hiếu khí. Các công trình xử lý sinh học gồm có:
Cánh đồng lọc
Cánh đồng tưới.
Bể hiếu khí với bùn hoạt tính ( Aeroten)
Bể sinh học tiếp xúc (dạng cải tiến của bể Aeroten với bùn hoạt tính và vật liệu đệm
dính bám).
MÁY THỔI KHÍ
MÁY THỔI KHÍ
DD Clorine
GHI CHÚ:
Đường nước
Đường bùn
Đường nước tách bùn
Đường khí
Đường châm hóa chất
SÂN PHƠI CÁT
BỂ NÉN BÙN
MÁY ÉP BÙN
BÁNH BÙN
Nước dư
Bùn tuần hoàn
Bùn dư
Bể Aeroten, bể sinh học tiếp xúc và bể lọc sinh học có thể được chọn do phù
hợp với những điều kiện trên.
Bên cạnh đó, nước thải có nhiễm hàm lượng dầu mỡ nên hệ thống xử lý có bố
trí công trình xử lý dầu mỡ như bể tách dầu. Ngoài ra, nước thải còn chứa hàm lượng
cát từ quá trình rửa vỏ khoai củ. Do đó, công trình còn bổ sung thêm bể lắng cát.
Trong các phương án xử lý việc chọn dựa theo tiêu chí như: hiệu quả xử lý, giá
thành công trình, vận hành và bảo dưỡng công trình,chi phí xử lý. Với điều kiện thực
tế của công ty TNHH Thực Phẩm Hồng Thái có thể áp dụng một trong hai công nghệ
sau:
Phương án 1
Copyright: Tài liệu đại học ©