Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
Mục lục
1. Nguyên lý xử lý và Các mức độ xử lý nớc thải 2
1.1 Xử lý sơ bộ hay xử lý bậc I 2
1.2 Xử lý cơ bản hay xử lý bậc II 3
1.3 Xử lý bổ sung hay xử lý bậc III 4
2. Nớc thải các nhà máy sản xuất thực phẩm 4
2.1 Đặc tính của nớc thải của các nhà mày sản xuất thực phẩm 4
2.2 Phân tích và lựa chọn các phơng pháp xử lý nớc thải cho các nhà máy sản
xuất thực phẩm 4
Phân tích lựa chọn phơng pháp xử lý 4
Các phơng pháp lý hoá 5
Các phơng pháp sinh học 9
3. Ví dụ mô hinh xử lý nớc thải của nhà máy chế biến sữa 13
3.1 Đặc tính nớc thải các xí nghiệp công nghiệp sản xuất chế biến sữa: 13
3.1.1 Nguồn gốc nớc thải 13
3.1.2 Đánh giá chất lợng nớc thải 13
3.2 Xử lý nớc thải trong xí nghiệp chế biến sữa 17
Danh sách hình vẽ
Hình 1. Sơ đồ nguyên lý và các mức độ xử lý nớc thải
Hình 2 Thiết bị tách dầu mỡ
Hình 3. Hệ thống tuyển nổi bằng không khí hòa tan
Hình 4. Các phơng pháp sinh học làm sách nớc thải
Hình 5 Sở đồ sản xuất và thải trong nhà máy sữa
Hình 6 Sở đồ xử lý nớc thải chung của nhà máy sữa
Danh sách các bảng
Bảng 1. Hoá chất thờng dùng để điểu chỉnh pH nớc thải
Bảng 2. Nớc thải công nghiệp chế biến sữa
Bảng 3 Phân tích các sản phẩm sữa (g/l)
Mô hình xử lý nớc thải tại
nhà máy sản xuất thực phẩm

thể đổ thẳng vào nguồn, phun lên các cánh đồng tới, cho tái sử dụng (chỉ cần khử
khuẩn qua bằng clo hoá)
1.2 Xử lý cơ bản hay xử lý bậc II
Xử lý cơ bản chủ yếu là ứng dụng các quá trình sinh học (đôi khi là quá trình
hoá học hoặc cơ học hoặc kết hợp). Công đoạn này là phân huỷ sinh học hiếu khí các
chất hữu cơ, chuyển các chất hữu cơ dễ phân huỷ thành các chất vô cơ và chuyển các
chất hữu cơ ổn định thành công cặn dễ loại bỏ ra khỏi nớc.
Các công trình và thiết bị trong công đoạn này thờng chia ra thành các nhóm:
- Bể hiếu khí với bùn hoạt tính
- Lọc sinh học hoặc cánh đồng lọc
- Địa quay sinh học
- Mơng (kênh) oxi hoá
- Ao hồ hiếu khí
- Lắng 2
Trong nhiều trờng hợp công đoạn này chỉ gồm có 1 trong các loại hình công
trình hoặc thiết bị trên hợp với lắng 2.
Ngời ta có thể dùng các loại hình trang thiết bị kỵ khí đóng vai trò xử lý cơ bản
cho công đoạn này bao gồm:
- Bể phân huỷ kỵ khí
- Lên men metan
- Hồ kị khí
- Hồ tuỷ nghi
- Lọc kỵ khí
-
Hoặc kết hợp kỵ khí trớc kết hợp với hiếu khí sau đối với nớc thải nhiễm bẩn
nặng
Nớc thải qua lắng II có thể đạt loại B hoặc loại A. Nếu trờng hợp không đạt
yêu cầu nớc ra cần phải xử lý theo hai cách
- Cho quay lại để pha loãng với nớc thải đẩu vào Aeroten
- Cho tiếp tục xử lý bổ sung và có thể là xử li bâc III

trên ta thấy nớc thải này phù hợp với các phơng pháp xử lý sinh học. Vì thế trong xử lý
nớc thải của các nhà mày chế biến thực phẩm thờng chọn phơng pháp xử lý sịnh kết
hợp với các phơng pháp hoá lý xử lý nớc thải của các nhà máy chế biến thực phẩm.
Xử lý nớc thải bằng phơng pháp sinh học dựa trên hoạt động của vi sinh vật,
chủ yếu là vi khuẩn dị dỡng hoại sinh, có trong nớc thải. Quá trình hoạt động của
4
Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
chúng cho kết quả là các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn đợc khoáng hoá và trở thành
những chất vô cơ, các chất khí đơn giản và nớc. Do vậy điều đầu tiên và vô cùng quan
trọng là nớc thải phải là mội trờng sống của quẩn thể vi sinh vật phân huỷ các chất hữu
cơ có trong nớc thải. Muốn đảm bảo điểu kiện này nớc thải phải:
- Không có chất độc làm chết hay ức chế hoàn toàn hệ vi sinh vật trong nớc
thải. Trong số các chất độc phải chú ý đến hàm lợng các kim loai nặng. Theo
mức độ độc hại của các kim loại, xếp theo th tự:
Sb>Ag>Cu>Hg>Cp>=Ni>=Pb>=Cr
3+
>V>Cd>Zn>Fe
Muối của các kim loại này ảnh hởng nhiều tới đời sống của vi sinh vật, nếu quá
nồng độ cho phép, các vi sinh vật không thể sinh trởng đợc và có thể bị chết. Nh vậy,
không thể tiến hành xử lý sinh học đợc. Nồng độ muối của chúng thấp hơn giới hạn sẽ
làm giảm tốc độ làm sạch nớc. Trong trờng hợp nớc thải chứa nhiều hợp chất độc thì
tính toán dựa vào chất có mức độ độc nhất.
- Chất hữu cơ có trong nớc thải phải là cơ chất dinh dỡng nguồn cacbon và
năng lợng cho vi sinh vật. Các hợp chất hidratcacbon, protein, lipit hoà tan
thờng là cơ chất dinh dỡng rất tốt cho vi sinh vật.
- Nớc thải đa vào xử lý sinh học có 2 thông số đặc trng là COD và BOD. Tỷ số
của 2 thông số này phải là COD/BOD<=2 hoặc BOD/COD>=0,5 mới có thể
đa vào xử lý sinh học (hiếu khí). Nừu COD lớn hơn BOD nhiều lần, trong đó
gồm có xenlulozơ, hemixenlulozơ, protein, tinh bột cha ta thì phải xử lý sinh
học kị khí.

tạo ra các thiết bị tách dầu, mỡ đặt trớc dây chuyền công nghê xử lý nớc thải (hình 2)
Hình 2 Thiết bị tách dầu mỡ
6
Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
a. Loại nằm ngang
1. Thân thiết bị 2. Bộ phận hút cặn bằng thuỷ lực 3. Lớp dầu, mỡ
4. Ông thu gom dầu,
mỡ
5. Vắch ngăn dầu, mỡ 6. Răng cào trên băng
tải
7. Hồ chứa cặn
b. Thiết bị tách dầu, mỡ lớp mỏng
1. Cửa dẫn nớc thải sạch ra ống gom dầu, mỡ Vách ngăn
4. Tấm chất dẻo xốp nổi Lớp dầu ống dẫn nớc thải vào
7. Bộ phận lắng làm từ các tấm gợn
sóng
Bùm cặn
Trung hoà
Nớc thải thờng có giá trị pH khác nhau. Muốn nớc thải đợc xử lý tốt bằng ph-
ơng pháp sinh học phải tiến hành trung hoà và điều chỉnh pH về vùng 6,6 -7,6
Trung hoà bằng cách dùng các dung dịch axit hoặc muốn axit, các dung dịch
kiềm hoặc oxit kiềm để trung hoà dung dịch nớc thải.
Các hoá chất thờng dùng vào mục đích này đợc giới thiệu ở bảng 2.2.3.1
Bảng 1. Hoá chất thờng dùng để điểu chỉnh pH nớc thải
Tên hoá chất Công thức hoá học Lợng chất cần thiết tính bằng
mg/l để trung hoà 1mg/l axit
hoặc kiềm tính theo CaCO
3
(mg/l)
Canxi cacbonat CaCO

Axit sulfuric H
2
SO
4
0,98
7
Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
Axit clohydric HCl 0,72
Axit nitric HNO
3
0,63
Tuyển nổi
Phơng pháp tuyển nổi dựa trên nguyên tắc: các phần tử phân tán trong nớc có
khả năng tự lắng kém, nhng có khả năng kết dính vào các bọt khí nổi lên trên bề mặt n-
ớc. Sau đó ngời ta tách các bọt khí cùng các phân tử dính ra khỏi nớc. Thực chất đây là
quán trình tách bọt hoặc làm đặc bọt. Trong một số trờng hợp, quá trình này cũng đợc
dùng để tách các chất hoà tan nh các chất hoạt động bề mặt.
Phơng pháp tuyển nổi đợc dùng rộng rãi trong luyện kim, thu hồi khoáng sản
quý và cũng đợc dùng trong lĩnh vực xủ lý nớc thải.
Quá trình này đợc thực hiện nhờ thổi không khí thành bọt nhỏ vào trong nớc
thải. Các bọt khí dính các hạt lơ lửng lắng kém và nổi lên mặt nớc. Khi nổi lên các bọt
khí tập hợp thành bông hạt đủ lớn, rồi tạo thành một lớp bọt chứa nhiều các hạt bẩn.
Tuyển nổi bọt nhằm tách các chất lơ lửng không tan và một số chất keo hoặc
hoà tan ra khỏi pha lỏng. Ký thuật này có thể dùng cho xử lý nớc thải đô thị và nhiều
lĩnh vực công nghiệp chế biến dầu béo, thuộc da, dệt, chế biến thịt
Tuyển nổi có thể đặt ở giai đoạn xử lý sơ bộ (bậc I) trớc khi xử lý cơ bản (bậc
II) Bể tuyển nổi có thể thay thế cho bể lắng, trong dây chuyền nó đứng trớc hoặc
sau bể lắng đồng thời cũng có thể ở giai đoạn xử lý bổ xung (hay triệt đê - cấp III) sau
xử lý cơ bản.
Có hai hình thức tuyển nổi với:

trởng, sinh sản và phát triển. Nớc thải bao giờ cũng có các hạt chất rắn lơ lửng khó
lắng. Các tế bào vi khuẩn sẽ dính vào các hạt lơ lửng này và phát triển thành các hạt
10
Các phơng pháp sinh học xử lý nớc
thải
Hiếu khí
(aerobic)
Thiếu khí
(anoxic)
Kị khí
(Anaerobic)
Bùn hoạt
tính
Địa quay
sinh học
Màng
lọc sinh
học
Ao, hồ ổn
định nớc
thải
Bể kỵ
khí
Bể lọc
kỵ khí
UASB
Khử
nitrat
Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
bông cặn có hoạt tính phân huỷ các chất hữu cơ nhiễm bẩn nớc thể hiện bằng BOD.

còn có cả quá trình tuỳ tiện và kỵ khí.
Phơng pháp này có một số u điểm nh sau:
11
Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
- Đấy là phơng pháp rẻ nhất, đễ thiết kế và xây dựng, dễ vận hành, không đòi
hỏi cung cấp năng lợng (sử dụng năng lợng mặt trời)
- Có khả năng làm giảm các vi sinh vật gây bệnh nhiễm trong nớc thái xuống
tới mức thấp nhất
- Có khả năng loại đợc các chất hữu cơ, vô cơ tan trong nớc
- Hệ vi sinh vật hoạt động ở đây chịu đựng đợc nồng độ các kim loại nặng t-
ơng đối cao (>30mg/l)
Đồng thời phơng pháp này cũng có những nhợc điểm sau:
- thời gian xử lý dài ngày
- Đòi hỏi mặt bằng rộng
- Trong quá trình xử lý phụ thuộc vào nhiều điều kiện thời tiết tự nhiên, nhiệt
độ thấp của mùa đông sẽ kéo dài thời gian và giảm hiêu quả làm sạch hoặc
gặp ma sẽ làm tràn ao hồ gây ô nhiễm các đối tợng khác
- Các hồ sinh học, đặc biệt là ao hồ kị khí thờng sinh ra các mùi hôi thối khó
chịu làm ảnh hởng đến môi trờng sống xung quanh.
Phơng pháp kỵ khí hay yếm khí (Anaerobic)
Là phơng pháp dùng các vi sinh vật yếm khí (vi sinh vật sống trong điều kiện
không có oxy). Phơng pháp này đợc sử dụng rộng rại trong xử lý nớc thải công nghiệp.
ậ phơng pháp kỵ khí các chất hữu cơ bị phân huỷ trong điều kiện kỵ khí do
một quần thể sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn) hoạt động không cần sự có mặt của oxi
không khí, sản phẩn cuối cùng là hỗn hợp khí CH4, CO2, N2, H2 Trong đó có tới
65% là khí CH4. Vì vậy quá trình này còn đợc gọi là quá trình lên men mêtan và quần
thể vi sinh vật đợc gọi là các vi sinh vật metan.
Các vi sinh vật mêtan sống kị khí hội sinh và là tác nhân phân huỷ các chất hữu
cơ, nh protein, chất béo, hidratcacbon (cả xenlulozơ và hemixenlulozơ ) thành các
sản phẩm có phân tử lợng thấp qua 3 giai đoạn sau:

mg/l), các loại cặn phân, rác Hàm l ợng chất rắn của nguyên liệu cần có là
7-9%. Trong các bể phản ứng sinh metan cần phải khuấy trộn nguyên liệu.
Tác dụng của khuấy trộn là phân bố đều các chất dinh dỡng, toạ điều kiện
chất dinh dỡng tiếp xúc tốt với vi sinh vật, giải phóng các sản phẩm khí ra
khỏi hỗn hợp rắn lỏng.
- Nguồn nitơ tốt nhất cho lên men mêtan là amon cacbonat và amon clorua. Tỉ
số N và C tối u trong môi trờng là 1:12 đến 1:20.
- pH môi trơng: pH tối u của quá trình là 6,4-7,5. Song trong thực tế, ngời ta
có những biện pháp kỹ thuật cho lên men ở pH = 7,5 7,8 vẫn có hiệu quả
- Các kim loại có ảnh hởng rất lớn đến hệ vi sinh vật sinh metal. Ngời ta đã
xác định đợc tính độ của các ion kim loai đến hệ sinh vật này nh sau:
Cr>Cu>Zn>Cd>Ni. Giới hạn nồng độ của kim loại này cho phép là: Cr
690; Cu: 150-500; Pb-900, Ni-73 mg/l
3. Ví dụ mô hinh xử lý nớc thải của nhà máy chế biến sữa
3.1 Đặc tính nớc thải các xí nghiệp công nghiệp sản xuất chế biến sữa:
3.1.1 Nguồn gốc nớc thải
- Trong công đoạn tiệt trùng và đóng hộp: hao tổn, mất mát sữa, nớc rửa loãng
với pH biến đổi
- Tại các nhà máy bơ sữa và casein: dịch khử protein - lọai dịch rất giàu
lactozơ.
- Tại các xởng sản xuất phomat: phomat - sữa thờng giàu lactozơ, protein,
nghèo mỡ
3.1.2 Đánh giá chất lợng nớc thải
Dung tích nớc thải tủy thuộc mức độ tuần hoàn nớc (làm nguội, thu hồi nớc
ngng) và loại sản phẩm sản xuất ra. Nồng độ chất bẩn ô nhiễm cũng tùy thuộc loại sản
phẩm sản xuất ra (bảng 2 và bảng 3).
13
Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
Nhìn chung lợng chất bẩn ô nhiễm tùy thuộc vào mức thu hồi các chất đó (tổn
hao nhất là 7%).

90-120 50-73 34-55 60-70
Ca 1,25 1,3 1,2 1,2
K 1,5 2,0
P 0,95 0,9 0,9 0,8 0,95
Cl 1,1 1,3 1 1
Chất lơ lửng 130 114 60-45
FOG
(1)
39 33 0,8 0,5-2 3
14
Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
SNM
(2)
33 29 35 7,9 30
Lactozơ 47 43 50 47-50 44
Axit lactic 2-6 1
Tro (g/kg) 8-9 8 5-7
Ghi chú: (1) - chất béo, mỡ
(2) - Chất tan cha nitơ và protein
15
3
UF 6 7 8 9 10
11 12 13 14 16a 16b15 17
18 UF 20
RH
+
+ ROH
hoặc RH
+
5

16b. Phomát 17.Bơ
18.Loại bỏ axit 19. Rửa 20.Nớc thải đặc
21.nớc thải loãng 22.Đa tới hệ thống 23.Thẩm thấu ngợc và
16
Tiểu luận: xử lý nớc thải các nhà mày chế biến thực phầm
làm sạch chung hóa hơi
24.Chất lọc 25. Chất ngng tụ 26.Trung hòa, lọc sinh
học
27.Tuần hoàn
3.2 Xử lý nớc thải trong xí nghiệp chế biến sữa.
Quy trình xử lý nớc thải trong xí nghiệp sữa có thể thực hiện theo hình sau:
Hình 6 Sở đồ xử lý nớc thải chung của nhà máy sữa
Quá trình xử lý gồm các giai đoạn sau:
- Xử lý sơ bộ: Sau khi loại bỏ cát, tiến hành loại bỏ mỡ bằng tuyển nôi. Điều
này rất quan trọng khi sữa đợc tách bơ và váng sữa.
- Xử lý chung: Bể đồng nhất hóa có thể áp đáp ứng cho từ 1-3 trạm xử lý làm
việc đồng thời và cho phép tự điều chỉnh pH.
- Xử lý sinh học: Có thể xử lý kị khí (metan hóa hoặc lọc kị khí) trớc khi xử lý
hiếu khí bằng bùn hoạt tính
Metan hóa nêu nh trong nớc thải có tới 1-2% sữa (dùng loại bể vật liệu
lơ lửng giả lỏng ANAFIZ).
Lọc kị khí qua lớp vật liệu có màng vi khuẩn tạo thành. Quy trình này
chấp nhận loại nớc thải và phân hủy nhanh lactozơ. Trong khi thực hiện
nên cho dòng thủy lực quay lại với một lu lợng tối thiểu. Tủy theo loại
vật liệu sử dụng tải của lọc từ 2-5kg BOD
5
/m
3
.ngày và có thể loại bỏ chỉ
tiêu ngày từ 50 đến 70%.