Tải bản đầy đủ

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3 một ngày

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3/ngày

Chương 1
TỔNG QUAN NGÀNH SẢN XUẤT
TINH BỘT MÌ
1.1 Giới thiệu về cây khoai mì :
Khoai mì (danh pháp khoa học: Manihot esculenta ) là cây lương thực ăn củ
có thể sống lâu năm. Cây cao 2-3 m, lá thuộc loại lá phân thuỳ sâu, có gân lá
nổi rõ ở mặt sau, thuộc loại lá đơn mọc xen kẽ, xếp trên thân theo chiều xoắn
ốc. Cuống lá dài từ 9 đến 20cm có màu xanh, tím hoặc xanh điểm tím, rễ mọc
từ mắt và mô sẹo cuả hom, lúc đầu mọc ngang sau đó cắm sâu xuống đất. Theo
thời gian chúng phình to ra và tích lũy bột thành củ, giữa thân có lõi trắng và
xốp nên rất yếu, thời gian sinh trưởng 6 đến 12 tháng, có nơi tới 18 tháng, tùy
giống, vụ trồng, địa bàn trồng và mục đích sử dụng.
Dựa theo đă ̣c điểm thực vâ ̣t của cây (xanh tía, lá 5 cánh, lá 7 cánh).
 Khoai mì đắng (M. Utilissima) có hàm lượng HCN hơn 50 mg/kg củ.
Giống này thường có lá 7 cánh, cây thấp và nhỏ.
 Khoai mì ngọt (M. Dulcis) có hàm lượng HCN dưới 50 mg/kg củ. Giống
này thường có 5 lá cánh, mũi mác, cây cao, thân to.
Tuỳ theo giống, vỏ củ, lõi củ, thịt củ, điều kiện đất đai, chế độ canh tác, thời
gian thu hoạch mà hàm lượng HCN có khác nhau. Tuy nhiên, ngâm, luộc, sơ

chế khô, ủ chua là những phương thức cho phép loại bỏ phần lớn độc tố HCN.
Củ khoai mì thường có dạng hình trụ, vuốt hai đầu, kích thước củ tuỳ thuộc
vào điều kiện của đất và điều kiện trồng, dài 300 – 400 mm, đường kính từ 210cm. Có cấu tạo gồm 4 phần chính: lớp vỏ gỗ (chiếm khoảng 0,5 – 5% trọng
lượng củ), lớp vỏ cùi (chiếm khoảng 5 – 20% trọng lượng củ), phần thịt
củ(thành phần chủ yếu trong củ, bao gồm các tế bào nhu mô thành mỏng với
thành phần chủ yếu là cellulose, pentosan), phần lõi.
Thành phần các chất trong củ khoai mì dao dô ̣ng trong khoảng khá lớn tùy
thuô ̣c loại giống, loại đất, điều kiê ̣n phát triển của cây và thời gian thu hoạch.
Thành phần hóa học trung bình của củ khoai mì được trình bày trong bảng sau:

SVTH: Đôồng Trong Đạt
MSSV:90604090

1

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3/ngày
Bảng 1.1: Thành phần hoá học trong củ khoai mi

Thành phần
Nước
Tinh bô ̣t
Chất đạm
Chất béo
Chất xơ
Đô ̣c tố (CN-)

Tỷ trọng (%trọng lượng)
70,25
21,45
1,12
5,13
5,13
0,001 – 0,04
(Nguồn: Đoàn Dụ và các cô ̣ng sự, 1983)

Đường trong củ khoai mì chủ yếu: glucose và mô ̣t ít maltosec,
sacharose.Khoai mì càng già thì hàm lượng đường càng giảm. Chất đạm trong


khoai mì có hàm lượng rất thấp ít ảnh hưởng đến công nghê ̣ sản xuất. Khoai mì
càng già thì hàm lượng đường càng giảm. Vì lượng nước trong khoai mì cao,
nên việc bảo quản rất khó khăn, vì vậy cần có chế độ bảo vệ củ hợp lý .
Ngoài thành phần dinh dưỡng, trong khoai mì còn có đô ̣c tố, tanin, sắc
tố và cả hê ̣ enzyme phức tạp.Đô ̣c tố trong khoai mì là CN -, nhưng khi chưa đào
thì nhóm này ở dạng glucozite gọi là phaseolutanin (C10H17O6N). Dưới tác dụng
của enzyme hay môi trường axit thì chất này tạo thành glucose, acetone, và axit
cyanhydric.
Hiện tại, khoai mì được trồng trên 100 nước của vùng nhiệt đới, cận
nhiệt đới và là nguồn thực phẩm của hơn 500 triệu người(theo CIAT, 1993). Đó
là thực phẩm dễ ăn, dễ chế biến, khả năng bảo quản cũng tương đối ổn định
nếu được chế biến thành bột hay những thành phẩm sơ chế khác như khoai mì
lát, miếng khoai mì…
Với nhu cầu của công nghệ, khoai mì là nguồn nguyên liệu trong các
ngành kỹ nghệ nhẹ, ngành làm giấy, ngành làm đường dùng hóa chất hay men
thực vật để chuyển hoá tinh bột khoai mì thành đường mạch nha hay gluco.
1.2 Tổng quan ngành sản xuất tinh bột mì Việt Nam :
Năm 2006 sản lượng khoai mì trên thế giới 211,26 triệu tấn củ tươi, nhưng
đến năm 2007 sản lượng đã tăng lên 226,34 triệu tấn. Khoai mì được trồng
nhiều nhất ở Châu Phi với 11,82 triệu ha (chiếm 57% diện tích khoai mì trên
thế giới ), tiếp theo là Châu Á (25%), châu Mỹ Latinh (18%).Phần lớn củ khoai
mì được dùng làm thức ăn cho người và gia súc, chỉ một phần nhỏ sử dụng
trong công nghiệp chế biến .

SVTH: Đôồng Trong Đạt
MSSV:90604090

2

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3/ngày

Hằng năm,Việt Nam sản xuất 2 triệu tấn củ tươi, đứng thứ 11 thế giới về
sản lượng khoai mì, thứ 3 trên thế giới về xuất khẩu tinh bột mì, chỉ sau Thái
Lan và Indonexia.Trong chiến lược toàn cầu, cây khoai mì đang được xem là
cây lương thực dễ trồng ở những vùng đất khô cằn, là loại cây công nghiệp có
khả năng cạnh trạnh với nhiều loại cây trồng khác .Ở nước ta cây khoai mì
đang nhanh chóng chuyển đổi từ cây lương thực truyền thống sang cây công
nghiệp.Cây khoai mì là nguồn thu nhập quan trọng của các hộ nông dân nghèo
do khoai mì dễ trồng, ít kén đất, đầu tư ít vốn, phù hợp sinh thái và điều kiện
kinh tế nông thộn.
Sự hội nhập mở rộng thị trường, tạo cơ hội chế biến tinh bột, tinh bột biến
tính bằng EnZim, sản xuất khoai mì lát, dạng viên để xuất khẩu, thức ăn gia súc
hoặc làm nguyên liệu một số ngành công nghiệp khác. Góp phần phát triển
kinh tế đất nước.Tinh bột mì đã trở thành một trong bảy mặt hàng xuất khẩu có
triển vọng được chính phủ và các địa phương quan tâm .
Việt Nam hiện sản xuất mỗi năm khoảng 800.000 – 1.200.000 tấn tinh bột
sắn, trong đó trên 70% xuất khẩu và gần 30% tiêu thụ trong nướ c.Theo thống
kê, năm 2009, sắn là mặt hàng có khối lượng và kim ngạch xuất khẩu tăng đột
biến. Bảy tháng đầu năm, cả nước xuất khẩu được 2,66 triệu tấn sắn lát khô và
tinh bột sắn, kim ngạch đạt 406 triệu USD, tăng 4,4 lần về sản lượng, 2,8 lần về
kim ngạch so với cùng kỳ năm trước. Với kết quả trên, Bộ Công thương đã xếp
sắn vào mặt hàng xuất khẩu chủ lực năm 2009.
Ở Việt Nam, khoai mì được trồng từ Bắc chí Nam, và phần lớn là ở miền
núi trung du. Một số tỉnh thành có diện tích trồng khoai mì lớn như: Sơn La,
Thanh Hoá, Nghệ An, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Kon Tum, Bà Rịa
– Vũng Tàu…
Thông thường, nông dân thường trồng khoai mì chính vụ vào khoảng từ
tháng 2 đến tháng 4.Và ở mỗi vùng miền, thời gian thu hoạch khác nhau tùy
thuộc điều kiện khí hậu từng vùng.
 Ở khu vực phía Bắc, khoai mì vào tháng 3 là thuận lợi nhất, vì thời gian
này có mưa xuân ẩm, rất thích hợp cho cây sinh trưởng, hình thành và
phát triển củ.
 Vùng Bắc Trung Bộ, việc trồng khoai mi tốt nhất bắt đầu vào tháng 1.
Vì nếu trồng sớm sẽ gặp mưa lớn làm thối cây, còn trồng muộn, khoai
mì còn non, gặp trời rét khô dẫn đến sinh trưởng kém.

SVTH: Đôồng Trong Đạt
MSSV:90604090

3

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3/ngày

 Vùng Nam Trung Bộ, khoai mì trồng trong thời gian từ tháng 1 đến
tháng 3 là tốt nhất, trong lúc này điều kiện nhiệt độ tương đối cao và
thường có mưa nên đủ ẩm.
 Đối với vùng Tây Nguyên, Đông Nam Bộ, khoai mì tháng 4 hay tháng
5, vì khoảng thời gian nay điều kiện nhiệt độ cao ổn định và có mưa
đều. Đối với đồng bằng sông Cửu Long, chủ độngvề nguồn nước, nên
trồng nay từ đầu năm, để thu hoạch trước mùa lũ.
Ngành sản xuất tinh bột mì ở nước ta có thể phân thành 3 qui mô :
 Qui mô nhỏ ( qui mô hộ gia đình ): Công việc sản xuất còn sử dụng
dụng cụ thủ công thô sơ. Kỹ thuật sản xuất đơn giản và gián đoạn , nên
chất lượng tinh bột không cao và năng suất thấp .
 Qui mô vừa: điểm khác biệt của các nhà máy này so với qui mô nhỏ là
có thể nâng năng suất lên cao hơn, và có thể cải tiến qui trình, công nghệ
sản xuất .Máy móc hiện đại hơn, năng suất cao hơn, sử dụng ít nhân
công, nhưng tốn nhiều nước và nhiên liệu .
 Qui mô lớn: Cả nước có trên 60 nhà máy chế biến tinh bột sắn ở qui mô
lớn, công suất 50 - 200 tấn / ngày.Tổng công suất của các nhà máy chế
biến sắn qui mô công nghiệp đã và đang xây dựng có khả năng chế biến
được 40% sản lượng sắn cả nước..
Một số dây chuyền sản xuất tinh bột mì :

SVTH: Đôồng Trong Đạt
MSSV:90604090

4

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3/ngày

Sơ đồ sản xuất tinh bô ̣t khoai mì ở nhà máy Phước Long-tỉnh Bình Phước

SVTH: Đôồng Trong Đạt
MSSV:90604090

5

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì cơng suất 1000 m3/ngày

Tinh bột ướt

Quậy, pha loãng

Tẩy chua, tẩy trắng

Tách tạp chaát

Quậy

Ly tâm

Saáy khô

Làm nguội

Đóng gói

Sơ đờ cơng nghê ̣ chế biến tinh bơ ̣t khoai mì kiểu Thái Lan

SVTH: Đơồng Trong Đạt
MSSV:90604090

6

GVHD: Phan Xn Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3/ngày

Chương 2
TỔNG QUAN NƯỚC THẢI
VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
2.1 Nguồn gốc phát sinh :
Ô nhiễm bởi nước thải tinh bột mì đang là vấn đề nan giải cần tìm ra hướng
khắc phục.Tuỳ theo công nghệ sản xuất mà lượng nước thải sinh ra nhiều hay
ít. Ở Việt Nam quy trình sản xuất sử dụng 10 – 20 m 3/tấn sản phẩm, 95 %
lượng nước thải được thải ra ngoài mang theo 1 phần tinh bột không thu hồi.
Nước thải phát sinh chủ yếu từ các công đoạn :
 Trong công đoạn rửa, nước được sử dụng cho viê ̣c rửa củ mì trước khi
lô ̣t vỏ để loại bỏ các chất bẩn bám trên bề mă ̣t trước khi đưa vào nghiền.
Nếu rửa không đầy đủ, bùn bám trên củ sẽ làm cho tinh bô ̣t có màu rất
xấu.
 Trong công đoạn ly tâm và sàng loại xơ, nước được sử dụng nhằm mục
đích rửa và tách tinh bô ̣t từ bô ̣t xơ củ mì.
 Nước sử dụng trong quá trình nghiền củ , nhưng với khối lượng không
đáng kể.
 Nước thải được sinh ra chủ yếu từ nước rửa củ và tách tinh bột .Thành
phần nước thải khoai mì chứa hàm lượng hữu cơ cao, độ đục cao, bốc
mùi chua nồng.Hàm lượng cặn lơ lửng cúng khá cao, do xác mì mịn,
khó lắng bị cuốn theo khi xả nước thải từ bể ngâm .Đặc biệt trong nước
thải có chứa HCN- là một acid có tình chất độc hại. Đây là chất hoá học
trong khoai mì gây nên trang thái say, ngộ độc khi ăn phải quá nhiều.
Trong nước thải HCN- là yếu tố cản trở hoạt động của vi sinh trong các
công trình sinh học .

SVTH: Đôồng Trong Đạt
MSSV:90604090

7

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3/ngày

Bảng thành phần tính chất nước thải tinh bột mì
Chỉ tiêu
[Nguồn :
pháp xử lý
thải
tinh
cho
làng
Hoài Hảo,
Định

Môi
Trường Đại
Bách Khoa
Tp.HCM].

Đơn vị

kết quả

pH

4,2-5,1

COD

mg/l

2.500 – 17.000

BOD5

mg/l

2.120 – 14.750

SS

mg/l

120-3000

N-NH3

mg/l

136-300

N-NO2

mg/l

0-0,2

N-NO3

mg/l

0,5-0,8

N tổng

mg/l

250 – 450

Giải
nước
bột mì
nghề
Bình
Khoa
TrườngHọc

P tổng
mg/l
4-70
2.2 Các tác
động:
CN
mg/l
2-75
2.2.1 Đô ̣
pH
2SO4
mg/l
52-65
Đô ̣ pH
của nước
thải quá thấp sẽ làm mất khả năng tự làm sạch của nguồn nước tiếp nhâ ̣n do các
loại vi sinh vâ ̣t có tự nhiên trong nước bị kìm hãm phát triển. Ngoài ra, khi
nước thải có tính axít sẽ có tính ăn mòn, làm mất cân bằng trao đổi chất tế bào,
ức chế sự phát triển bình thường của quá trình sống.
2.2.2 Hàm lượng chất hữu cơ
Nước thải chế biến tinh bô ̣t có hàm lượng chất hữu cơ cao, khi xả vào
nguồn nước sẽ làm suy giảm nồng đô ̣ oxy hòa tan trong nước do vi sinh vâ ̣t sử
dụng ôxy hòa tan để phân hủy các chất hữu cơ. Nồng đô ̣ oxy hòa tan dưới 50%
bão hòa có khả năng gây ảnh hưởng tới sự phát triển của tôm, cá. Oxy hòa tan
giảm không chỉ gây suy thoái tài nguyên thủy sản mà còn làm giảm khả năng
tự làm sạch của nguồn nước, dẫn đến giảm chất lượng nước cấp cho sinh hoạt
và công nghiê ̣p.
2.2.3 Hàm lượng chất lơ lửng
Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục hoă ̣c có màu, không những làm mất
vẻ mỹ quan mà quan trọng nó hạn chế đô ̣ sâu tầng nước được ánh sáng chiếu
xuống, gây ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo, rong rêu... giảm quá
trình trao đổi oxy và truyền sáng, dẫn nước đến tình trạng kị khí. Mă ̣t khác mô ̣t
phần că ̣n lắng xuống đáy gây bồi lắng lòng sông, cản trở sự lưu thông nước và
tàu bè đồng thời thực hiê ̣n quá trình phân hủy kỵ khí giải phóng ra mùi hôi thối
gây ô nhiễm cho khu vực xung quanh.
SVTH: Đôồng Trong Đạt
MSSV:90604090

8

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3/ngày

2.3 Các phương pháp xử lý:
Nước thải ngành sản xuất tinh bột mì có hàm lượng chất hữu cơ rất cao , tỉ
lệ BOD5/COD lên đến trên 70%, nên định hướng xử lý sinh học là hợp lý.Tuy
nhiên, để nâng cao hiệu quả xử lý người ta thường kết hợp với các biện pháp
cơ học và hoá lý ..Việc lựa chọn phương pháp cũng như biện pháp, công trình
cụ thể áp dụng trong dây chuyền công nghệ xử lý nước thải còn phải phụ thuộc
đặc điểm tính chất nước thải, mức độ làm sạch, chi phí đầu tư công nghệ, chi
phí vận hành, diện tích mặt bằng để xây dựng .
2.3.1 Các phương pháp cơ học và lý học :
a.Song chắn rác : là công trình xử lý sơ bộ nước thải để chuẩn bị cho các
công trình xử lý tiếp theo.Mục tiêu của song chắn rác: giữ lại xác bã khoai mì,
lá cây…Song chắn rác thường đặt trước bảo vệ bơm, van, đường ống, cánh
khuấy để trách trường hợp bị ngặt, bít đường ống …Song chắn rác được đặt
dưới 1 góc 1200 so với hướng dòng chảy, rác được lấy thủ công hay thiết bị
cào cơ khí .
b.Bể điều hòa : thường đặt sau bể lắng cát .Mục tiêu: khắc phục những vấn
đề vận hành do sự dao động của lưu lượng, nâng cao hiệu suất của các quá
trình phía sau , giảm kích thước và chi phí của những xử lý phía sau .Bể điều
hoà được tiến hành sục khí hay khuấy trộn cơ khí để ngăn quá trình lắng của
hạt rắn vá các chất có khả năng phân huỷ sinh học .
c.Bể lắng: dựa trên nguyên tắc tách cặn bằng trọng lực .Mục tiêu : khử SS
trong nước thải hay bông cặn trong quá trịnh keo tụ tạo bông , bông bùn hoạt
tính .
Các loại bể lắng :
 Bể lắng ngang: nước chảy theo phương ngang từ đầu đến cuối bể
 Bể lắng đứng: hình trụ tròn hoặc hình vuông có đáy hình nón,
chop,nước chảy từ dưới lên theo phương thẳng đứng , cặn lắng xuống
đáy bể .
 Bể lắng li tâm : bề mặt hình tròn, nước chảy từ tâm ra thành bể, hạt cặn
lắng xuống dưới .
Hiệu quả xử lý của các phương pháp xử lý cơ học : các công trình xử lý
cơ học có thể loại bỏ 60% tạp chất không hoà tan, giảm BOD 30%.
d.Bể acid: CN trong nước thải tinh bột mì là yếu tố chính gây cản trở sư
họat đông vủa các vi sinh vật trong các phương pháp xử lý sinh học., tại đây sẽ
SVTH: Đôồng Trong Đạt
MSSV:90604090

9

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3/ngày

diễn ra quá trình acid hoá các chất hữu cơ hoà tan, hợp chất cyanua thành các
acid hữu cơ .
e.Bể trung hoà : Nước thải chứa các acid vô cơ hoặc kiềm cần được trung
hoà đưa về pH = 6,5- 8,5 trước khi đưa vào xử lý sinh học .Có thể trung hoà
bằng cách : trộn chung nước thải acid và nước thải kiềm,châm hoá chất, lọc
nước acid qua vật liệu lọc có tác dụng trung hoà .Viêc lựa chọn phương pháp
trung hoà là phụ thuộc vào thể tích và nồng độ nước thải , khả năng có sẵn và
giá thành của hoá chất .
f.Bể keo tụ tạo bông : sử dụng tác nhân keo tụ, để tạo bông cặn nhằm xử lý
hàm lượng SS .Các bông cặn lớn sẽ lắng xuống ở bể lắng.Việc lựa chọn hoá
chất keo tụ phải tính đến mặt kinh tế, và không gây ô nhiễm thứ cấp .
2.3.2 Các phương pháp xử lý sinh học :
Mục đích : Chuyển hoá ( oxy hoá) các chất hoà tan và những chất dễ phân
huỷ sinh học thành những sản phẩm cuối cùng có thể chấp nhận được. Hấp thụ
và kết tụ cặn lơ lửng, chất keo không lắng thành bông sinh học hay màng sinh
học, chuyển hoá /khử chất dinh dưỡng ( như nitơ, photpho) và trong một số
trường hợp, khử những hợp chất và những thành phần hữu cơ dạng vết .
Phương pháp sinh học có thể thực hiện trong điều kiện hiếu khí ( có oxy) và
trong điều kiện ky khí (không có oxy) . Phương pháp xử lý sinh học có thể ứng
dụng để làm sạch hoàn toàn các hợp chất hữu cơ hoà tan hoặc phân tán nhỏ .Do
vậy, phương pháp này thường ứng dụng sau khi loại bỏ các tạp chất thô ra khỏi
nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao .
a.Bể Aerotank: Đòi hỏi chế đô ̣ dòng chảy nút, khi đó chiều dài bể rất lớn so
với chiều rô ̣ng. Nước thải vào có thể phân bố nhiều điểm theo chiều dài, bùn
hoạt tính tuần hoàn đưa vào đầu bể. Ở chế đô ̣ dòng chảy nút, bông bùn có đă ̣c
tính tốt hơn, dễ lắng. Tốc đô ̣ sục khí giảm dần theo chiều dài bể. Quá trình
phân hủy nô ̣i bào xảy ra ở cuối bể. Tải trọng thích hợp vào khoảng 0,3 – 0,6
kgBOD5/m3.ngày với hàm lượng MLSS 1.500 – 3.000 mg/l, thời gian lưu nước
từ 4–8 giờ, tỷ số F/M = 0,2 – 0,4; thời gian lưu bùn từ 5 – 15 ngày.
b.Bể phản ứng theo mẻ SBR : Đây là loại công nghê ̣ mới đang được sử
dụng ở nhiều nước trên thế giới vì hiê ̣u quả xử lý Nitơ, Phospho rất cao nhờ
vào các qui trình hiếu khí, thiếu khí, yếm khí.
Hoạt đô ̣ng của bể gồm 5 pha:

SVTH: Đôồng Trong Đạt
MSSV:90604090

10

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3/ngày

 Pha làm đầy (fill): đưa nước thải vào bể, có thể vâ ̣n hành theo 3 chế đô ̣:
làm đầy_tĩnh, làm đầy_khuấy trô ̣n và làm đầy_sục khí.
 Pha phản ứng (react): ngừng đưa nước thải vào bể, tiến hành sục khí
đều diê ̣n tích bể. Thời gian làm thoáng phụ thuô ̣c vào chất lượng nước
thải và yêu cầu mức đô ̣ xử lý.
 Pha ổn định (settle): các thiết bị sục khí ngừng hoạt đô ̣ng, quá trình lắng
diễn ra trong môi trường tĩnh hoàn toàn. Thời gian lắng thường nhỏ hơn
2h.
 Pha tháo nước trong (decant): nước đã lắng trong ở phần trên của bể
được tháo ra nguồn tiếp nhâ ̣n bằng ống khoan lỗ hoă ̣c máng thu nước
trên phao nổi.
 Pha chờ (idle): thời gian chờ để nạp mẻ mới. Pha này có thể bỏ qua.
Ưu điểm: hiê ̣u quả khử Nitơ, Phospho cao; tiết kiê ̣m diê ̣n tích đất xây dựng
vì không cần xây dựng bể điều hòa, bể lắng I và lắng II; có thể kiểm soát hoạt
đô ̣ng và thay đổi thời gian giữa các pha nhờ bô ̣ điều khiển PLC; pha lắng được
thực hiê ̣n trong điều kiê ̣n tĩnh hoàn toàn nên hiê ̣u quả lắng tốt.
Khuyết điểm: chi phí của hê ̣ thống cao, người vâ ̣n hành phải có kỹ năng tốt,
đạt được hiê ̣u quả xử lý cao khi lưu lượng nhỏ hơn 500m3/ngày đêm.
c.Mương oxy hóa: Là mương dẫn dạng vòng có sục khí để tạo dòng chảy
trong mương và vâ ̣n tốc dòng chảy thường được thiết kế lớn hơn 3 m/s để xáo
trô ̣n bùn hoạt tính và tránh că ̣n lắng. Mương oxy hóa có thể kết hợp xử lý nitơ.
METCALF and EDDY (1991) đề nghị tải trọng thiết kế 0,1 – 0,25 kg
BOD5/m3.ngày, thời gian lưu nước 8–16 giờ, hàm lượng MLSS khoảng 3.000 –
6.000 mg/l, thời gian lưu bùn từ 10 – 30 ngày là thích hợp.
d.Bể lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC): Bể lọc sinh học tiếp xúc quay
(RBC – Rotating Biological Contactors) được áp dụng đầu tiên ở CHLB Đức
năm 1960 và hiê ̣n nay đã được sử dụng rô ̣ng rãi để xử lý BOD và Nitrat hóa.
RBC bao gồm các đĩa tròn polystyren hoă ̣c polyvinyl chloride đă ̣t gần sát nhau.
Đĩa nhúng chìm khoảng 40% trong nước thải và quay ở tốc đô ̣ châ ̣m. Khi đĩa
quay, màng sinh khối trên đĩa tiếp xúc với chất hữu cơ có trong nước thải và
sau đó tiếp xúc với ôxy. Đĩa quay tạo điều kiê ̣n chuyển hóa ôxy và luôn giữ
sinh khối trong điều kiê ̣n hiếu khí. Đồng thời đĩa quay còn tạo nên lực cắt loại
bỏ các màng vi sinh không còn khả năng bám dính và giữ chúng ở dạng lơ lửng
để đưa qua bể lắng đợt II.
e.Bể lọc ngược qua tầng bùn kị khí UASB : Bể UASB không sử dụng vâ ̣t
liê ̣u dính bám mà sử dụng lớp că ̣n (có chứa rất nhiều VSV kị khí) luôn luôn tồn
SVTH: Đôồng Trong Đạt
MSSV:90604090

11

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3/ngày

tại lơ lửng trong dung dịch lên men nhờ hê ̣ thống nước thải chảy từ dưới lên.
Sau mô ̣t thời gian hoạt đô ̣ng, trong hê ̣ thống hình thành 3 lớp; phần bùn đă ̣c ở
đáy hê ̣ thống, mô ̣t lớp thảm bùn ở giữa hê ̣ thống gồm những hạt bùn kết bông
và phần chứa biogas ở trên cùng. Nước thải được nạp vào từ dưới đáy hê ̣ thống,
đi xuyên qua lớp bùn đă ̣c và thảm bùn rồi đi lên trên và ra ngoài. Khi tiếp xúc
với những hạt bùn kết bông ở thảm bùn, vi khuẩn sẽ xử lý chất hữu cơ và chất
rắn sẽ được giữ lại. Các hạt bùn sẽ lắng xuống thảm bùn và định kì được xả ra
ngoài.
Ưu điểm: hiê ̣u quả xử lý cao, thời gian lưu nước trong bể ngắn, thu được khí
CH4 phục vụ cho nhu cầu về năng lượng, cấu tạo bể đơn giản, dễ vâ ̣n hành,
năng lượng phục vụ vâ ̣n hành bể ít.
Khuyết điểm: khó kiểm soát trạng thái và kích thước hạt bùn, các hạt bùn
thường không ổn định và rất dễ bị phá vỡ khi có sự thay đổi môi trường.
f.Bể lọc kị khí:Là loại bể kín, phía trong chứa vâ ̣t liê ̣u lọc đóng vai trò như
giá thể của VSV dính bám. Nhờ đó, VSV sẽ bám vào và không bị rửa trôi theo
dòng chảy.Vâ ̣t liê ̣u lọc của bể lọc kị khí là các loại cuô ̣i, sỏi, than đá, xỉ, ống
nhựa, tấm nhựa hình dạng khác nhau. Kích thước và chủng loại vâ ̣t liê ̣u lọc,
được xác định dựa vào công suất của công trình, hiê ̣u quả khử COD, tổn thất áp
lực nước cho phép, điều kiê ̣n nguyên vâ ̣t liê ̣u tại chỗ. Nước thải có thể được
cung cấp từ trên xuống hoă ̣c từ dưới lên. Bể lọc kị khí có khả năng khử được
7090% BOD. Nước thải trước khi vào bể lọc cần được lắng sơ bô ̣.
Ưu điểm: khả năng khử BOD cao, thời gian lọc ngắn, VSV dễ thích nghi
với nước thải, vâ ̣n hành đơn giản, ít tốn năng lượng, thể tích của hê ̣ thống xử
lý nhỏ.
Khuyết điểm: thường hay bị tắc nghẽn, giá thành của vâ ̣t liê ̣u lọc khá cao,
hàm lượng că ̣n lơ lửng ra khỏi bể lớn, thời gian đưa công trình vào hoạt đô ̣ng
dài.

Chương 3
ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
3.1 Thông số đầu vào và yêu cầu xử lý :
Lưu lượng nước thải : Q = 1000m3/ngày
3.1.1 Các thông số đầu vào:
Thông số
SVTH: Đôồng Trong Đạt
MSSV:90604090

Đơn vị

Giá trị
12

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3/ngày

pH
BOD5
COD
SS
Tổng Nito
Tổng photpho
CN-

5,6
3800
5225
1425
60
10
25

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

3.1.2 Yêu cầu : nước thải sau xử lý đạt loại B ( QCVN 24-2008/BTNMT)
Thông số
pH
BOD5
COD
SS
N
P
CN-

Đơn vị

Giá trị
5,5-9
50
100
100
30
6
0,1

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

3.2 Các cơ sở lựa chọn công trình xử lý:
3.2.1 Cơ sở lựa chọn bể Acid hóa để xử lý CN :
CN- là đô ̣c đối với sinh vâ ̣t, nếu nồng đô ̣ CN trong nước thải cao sẽ ảnh
hưởng tiêu cực tới hiê ̣u quả xử lý của các công trình xử lý sinh học do đó trước
khi đi vào công trình xử lý, nước thải phải được khử CN.
Trong điều kiê ̣n tự nhiên, CN cũng có thể tự phân hủy nhưng không triê ̣t để
và đòi hỏi khoảng thời gian phân hủy khá dài (sau 5–7 ngày khoảng 30% CN bị
phân hủy).Tại bể acid hóa hàm lượng CN được khử nhanh hơn tự nhiên rất
nhiều, phần lớn các hợp chất hữu cơ khó phân hủy trong nước thải tinh bô ̣t mì
tồn tại dưới dạng đường, tinh bô ̣t, protein, lipid, limarin…bị thủy phân thành
các hợp chất đơn giản, HCN, các acid béo, các hợp chất acetate…CN - trong
nước thải tồn tại dưới dạng linamarin .
Trong điều kiê ̣n tự nhiên, linamarin dưới tác dụng của enzim sẽ chuyển hoá
theo cơ chế:
CN- + ½ O2 + enzyme  CNOCNO- + H2O  NH3 + CO2
Hoă ̣c:
HCN + 2H2O  NH4COOH
SVTH: Đôồng Trong Đạt
MSSV:90604090

13

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3/ngày

Tại bể acid hoá , trong điều kiện kị khí sẽ xảy ra :
CN + H2S  HSCN + H+
HSCN + 2H2O  NH3 + H2S + CO2
Nhìn chung phản ứng CN đều giải phóng NH3
3.2.2 Cơ sở lựa chọn phương pháp xử lý kị khí :
Nước thải khoai mì có nồng độ chất hữu cơ dễ phân huỷ cao ,nên công đoạn
xử lý kị khí là cần thiết .
Nguyên lý của phương pháp: Quá trình phân hủy kỵ khí là quá trình phân
hủy sinh học các chất hữu cơ có trong nước thải trong điều kiê ̣n không có oxy
để tạo ra sản phẩm cuối cùng là khí CH 4 và CO 2 (trường hợp nước thải không
chứa NO3- và SO42-).
Ưu điểm của xử lý kị khí : Cấu tạo thiết bị đơn gian, hiệu quả xử lý chất hữu
cơ cao.Lượng bùn sinh ra ít , độ ổn định cao.Có khả năng sản xuất năng lượng
Khuyết điểm : Thời gian khởi động dài để tăng lượng tế bào vi sinh vật cần
thiết cho thiết bị xử lý.Tạo khí H 2S có mùi hôi khó chịu. Không đủ khả năng
tạo độ kiềm khi nước thải được pha loãng hoặc chứa thành phần chất hữu cơ
chủ yếu là carbonhydrat.

Bảng so sánh giữa UASB và các phương pháp xử lý kị khí khác
Phương
pháp

Thuận lợi

Bất lợi

Hồ kị khí

Vốn đầu tư ít

Cần có mô ̣t diê ̣n tích rất lớn.
Gây mùi thối rất khó chịu.

Chi phí hoạt động rẻ, hầu như
không đòi hỏi quản lý thường Không thu hồi được khí sinh
xuyên, bảo trì, vận hành đơn học sinh ra.
SVTH: Đôồng Trong Đạt
MSSV:90604090

14

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3/ngày

giản .
Hiệu quả khá cao
Lọc kị khí

Không phù hợp với loại
nước thải có hàm lượng SS
Có thể hoạt động gián đoạn, chịu cao.
biên động về nhiệt độ và tải Dễ bị bít kín
lượng ô nhiễm
Vận hành tương đối đơn giản

Phân hủy ky Thích hợp nước thải có hàm
khí xáo trô ̣n lượng SS cao.
hoàn toàn
Đảm bảo tính chất nước thải (vâ ̣t
chất, pH, nhiê ̣t đô ̣) đồng đều
trong thiết bị.

Tải trọng thấp.
Thể tích thiết bị lớn để đạt
SRT cần thiết.
Sự xáo trô ̣n trở nên khó khi
hàm lượng SS quá lớn

Vốn đầu tư và chi phí vâ ̣n hành
thấp.
Thiết bị đơn giản, chiếm ít diê ̣n
tích.
Phù hợp cho các loại nước thải
có hàm lượng COD từ thấp đến
cao.
Có thể đạt được tải trọng rất cao

Không phù hợp với loại
nước thải có hàm lượng SS
cao.
Nhạy cảm với những cơ chất
độc .
khả năng sinh mùi và khí
gây ăn mòn cao.

UASB

Những năm gần đây UASB được ứng dụng rô ̣ng rãi hơn các công nghê ̣
khác do nguyên lý quá trình được xem là thuâ ̣n tiê ̣n và đơn giản nhất, những
hạn chế trong quá trình vâ ̣n hành UASB có thể dễ dàng khắc phục bằng các
phương pháp xử lý sơ bô ̣. Tính kinh tế cũng là mô ̣t ưu điểm của UASB.
Mă ̣t khác UASB được quan tâm hơn cả là vì đối với nước thải khoai mì:
 Giai đoạn acid hóa không chỉ chuyển hóa các protein, glucose,…thành
acid mà còn có tác dụng khử CN. Khi thời gian lưu ở bể acid ngắn
không khử triê ̣t để CN thì CN- sẽ tiếp tục được xử lý tại bể UASB.
 UASB có khả năng xử lý nước thải hữu cơ với tải trọng cao, nhưng ít
tốn năng lượng. Hiê ̣u quả xử lý cao từ 60 – 90% theo COD.
 Thiết bị đơn giản, chiếm ít diê ̣n tích.
 Có khả năng giữ bùn lâu dài và ít thay đổi hoạt tính khi không hoạt
đô ̣ng.
Hàm lượng că ̣n lơ lửng trong thành phần nước thải khoai mì chủ yếu là các
chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học nên không ảnh hưởng đến UASB.
SVTH: Đôồng Trong Đạt
MSSV:90604090

15

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3/ngày

3.2.3 Cơ sở chọn phương pháp sinh học hiếu khí :
Sau xử lý kị khí, nước thải được tiếp tục xử lý sinh học hiếu khí. Trong xử
lý hiếu khí có rất nhiều công trình khác nhau, tuỳ vao qui mô :
 Điều kiê ̣n tự nhiên, khí tượng, thủy văn .
 Chi phí đầu tư, xây dựng, vâ ̣n hành, bảo trì thấp.
Ở đây , chọn công trình Aeroten , vì so với những công nghệ khác thì :
Ưu điểm: đạt được mức đô ̣ xử lý triê ̣t để, thời gian khởi đô ̣ng ngắn, ít tạo
mùi hôi, có tính ổn định cao trong quá trình xử lý.
Khuyết điểm: tốn nhiều năng lượng.

3.3 Đề xuất công nghệ công nghệ xử lý :

SVTH: Đôồng Trong Đạt
MSSV:90604090

16

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3/ngày

Thuyết minh qui trình công nghệ:
SVTH: Đôồng Trong Đạt
MSSV:90604090

17

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3/ngày

Nước thải từ các công đoạn sản xuất đuợc đưa qua song chắn rác, để loại bỏ
các tạp chất thô có kích thước lớn: vỏ củ, cát, sạn… Lượng rác này thường
xuyên được lấy đi bằng thủ công. Sau đó rác được tâ ̣p trung lại và được xe gom
rác đưa đến bãi rác để xử lý. Qua song chắn rác nước thải chảy vào hố thu gom,
ở hố thu gom còn có thêm nhiệm vụ gom nước từ các công trình khác: sân phơi
bùn, bể nén bùn. Sử dụng bơm chìm bơm nước từ hố thu gom tới bể điều hoà,
tại đây giúp ổn định lưu lượng và nồng độ các chất trước khi được dẫn đến các
công trình phía sau.
Nước từ bể điều hoà được bơm qua bể acid. Tại bể acid có nhiê ̣m vụ khử
CN-, sử dụng NaOH; chuyển hóa các mạch vô cơ phức tạp thành đơn giản..Sau
đó, nước thải được đưa đến bể keo tụ tạo bông, tại đây sẽ sử dụng phèn nhôm
bổ sung thêm chất trợ keo tụ PVC.Sau khi hỗn hợp được hoà trộn và phản ứng
tạo thành bông hình thành ở bể tạo bông, nước thải có chứa cặn được đưa tới bể
lắng tách cặn.Cặn lắng được chuyển đến bể nén bùn.Từ bể lắng cặn, nước thải
được bơm với mô ̣t lưu lượng cố định vào bể phản ứng kỵ khí UASB. Giá trị pH
thuâ ̣n lợi cho hoạt đô ̣ng của bể UASB là 6,7-7,5.Bể UASB với hiệu suất xử lý
khoảng 70-80%, tại đây các vi sinh vật kị khí sẽ phân huỷ các chất hữu cơ
trong nước thải tạo thành các chất vô cơ ở dạng đơn giản và khí Biogas. Một
phần CN- tiếp tục bị phân huỷ ở đây.
Nước thải từ UASB tiếp tục được bơm qua bể Aerotank, có sục khí, các vi
sinh vật hiếu khí (bùn hoạt tính) sẽ phân hủy các chất hữu cơ còn lại trong nước
thải thành các chất vô cơ ở dạng đơn giản như: CO 2, H2O…Hiệu quả xử lý
BOD của bể Aerotank đạt khoảng 90-95%. Từ bể Aerotank, nước thải được
dẫn qua bể lắng II, bùn hoạt tính sẽ lắng dưới đáy, nước thải bên trên sẽ bơm
qua hồ hoàn thịên . Bùn hoạt tính ở bể lắng 2 sẽ được lấy: một phần đưa tới bể
lắng bùn, một phần được tuần hoàn trở lại bể Aerotank nhằm mục đích duy trì
hàm lượng vi sinh vật trong bể.Ở hồ hoàn thiện hợp chất hữu cơ sẽ được phân
huỷ triê ̣t để nhờ quá trình tự làm sạch của hồ, oxy cung cấp cho quá trình oxy
hoá chủ yếu do sự khếch tán không khí qua mă ̣t nước và quá trình quang hợp
của tảo, rêu…Thời gian lưu nước trong hồ là 3 ngày. Hồ hoàn thiê ̣n có thể kết
hợp xử lý nước thải với nuôi cá. Nước từ hồ hoàn thiện được đưa ra nguồn tiếp
nhận .
Bùn tại bể nén bùn, sau khi được tách bớt 1 phần nước sẽ đưa đến sân phơi
bùn, bùn sau khi phơi có thể được dùng sản xuất phân, hoặc đem chôn lấp.
Nước từ bể nén bùn, cùng với nước tại sân phơi bùn theo đường ống được đưa
về bể điều hoà tiếp tục xử lý .

SVTH: Đôồng Trong Đạt
MSSV:90604090

18

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3/ngày

Chương 4
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
Lưu lượng tính toán : Q = 1000m3/ngày đêm
1000
41,67 m3 / h
24
1000
0,0116m3 / s = 11,6 l/s
Lưu lượng trung bình giây Q 
24 x3600

Lưu lượng trung bình giờ : Q 

Lưu lượng giờ lớn nhất : Qmax = Qtb× Kcb
Với Kcb tra theo:TCXD 51-1984
Lưu lượng nước
thải trung binh
5
15
30 50
100 200
l/s
Hệ số không
điều hoà Ko
3
2,5 2
1,8 1,6 1,4

500

600

800

125
0

1,3
5

1,2
5

1,2

1,15

 Tính được Ko = 2,67
 Lưu lượng giờ lớn nhất:
Qmax Qtb K 0 41,67 2,67 111,3m 3 / h 0,0309m 3 / s

Bk

Bs

h

4.1 Song chắn rác:

L1

SVTH: Đôồng Trong Đạt
MSSV:90604090

L3

19

L2

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3/ngày

Số khe hở song chắn rác :
n

Qmax
K
v l h

Trong đó :
n : số khe hở
Qmax :lưu lượng lớn nhất của nước thải; Qmax = 0,0309m3/s
v : tốc đô ̣ chuyển đô ̣ng của nước thải trước song chắn rác ứng với lưu
lượng lớn nhất, từ 0,6 ÷ 1,0 m/s. Chọn Vmax = 0,9 m/s.
l:khoảng cách giữa các khe hở , từ 15 ÷ 25 mm, chọn l = 16 mm
h : chiều sâu mực nước qua song chắn (m) thường lấy bằng chiều sâu
mực nước trong mương dẫn. Chọn h = 0,1m.
K : hê ̣ số tính đến đô ̣ thu hẹp của dòng chảy khi sử dụng công cụ cào rác
cơ giới, K = 1,05.
n

Qmax
0,0309
K 
1,05 21,458 (khe)
v l h
0,9 0,016 0,1

Chọn n = 22 (khe)
Chiều rộng của song chắn :
Bs  s ( n  1)  (l n)

Trong đó:
S: là bề rô ̣ng thanh đan hình chữ nhâ ̣t; chọn S = 8mm
(n-1) : số thanh đan của song chắn rác
BS  s (n  1)  (l n) 0,008 (22  1)  (0,016 22) 0,52m

Chọn Bs = 0,5 m.
Kiểm tra lại tốc đô ̣ dòng chảy ở phần mở rô ̣ng trước song chắn ứng với
lưu lượng nước thải Qmax=0,0309(m3/s). Vâ ̣n tốc này không được nhỏ hơn 0,4
m/s.
Vktra =

Q max
0,0309

= 0,618 (m/s)
Bs h 0,5 x 0,1

Tổn thất áp lực qua song chắn rác
hs 

2
ξ x V max
x K1
2 g

Trong đó:
SVTH: Đôồng Trong Đạt
MSSV:90604090

20

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3/ngày

Vmax = 0,9 m/s
K1 : hê ̣ số tính đến sự tăng tổn thất vướng mắc rác ở song chắn,
K1 = 2 ÷ 3, chọn K1 = 3.
g : gia tốc trọng trường g = 9,81(m/s2)
 : hệ số sức cản cục bộ của song chắn được xác định theo công thức
 S
ξ β 
 l 

4

3

 0,008
sinα  2,42 

 0,016

4

3

sin60o 0,83

 : hê ̣ số phụ thuô ̣c tiết diê ̣n ngang của thanh song chắn . Chọn thanh tiết
diê ̣n hình chữ nhâ ̣t,  = 2,42
 : góc nghiêng song chắn rác so với hướng dòng chảy ,  = 60o
 Tổn thất áp lực qua song chắn rác
hs 

0,83x 0,92
= 0,103 (mH2O)
x3
2 x 9,81

Chiều dài đoạn kênh mở rô ̣ng trước song chắn:
L1 

Bs - B k
0,5  0,3 = 0,275 (m)

2tgφ
2 x tg20o

Trong đó:
Bs : Chiều rộng của song chắn, Bs = 0,5 m.
φ : góc mở rô ̣ng của buồng đă ̣t song chắn rác. Chọn φ =20o

Bk : chiều rô ̣ng của mương dẫn nước thải vào. Chọn Bk = 0,3 m
Chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn:
L2 = 0,5 L1 = 0,5 0,275 = 0,14 (m)
Chiều dài xây dựng mương đăṭ song chắn rác:
L = L1 + L2 + L3 = 0,275 + 0,14 + 1 = 1,415 (m)
L3 : chiều dài phần mương đặt song chắn rác, L3 = 1m .

SVTH: Đôồng Trong Đạt
MSSV:90604090

21

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3/ngày
Các thông số xây dựng mương đặt song chắn rác:

STT
STT
1
2
3
4
5
6
7

Tên thông số
Bề rô ̣ng khe
Số khe hở
Chiều rô ̣ng mương dẫn nước vào
Chiều rô ̣ng song chắn
Chiều dài đoạn kênh trước song chắn
Chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn
Chiều dài mương đă ̣t song chắn

Đơn
vị
mm
khe
m
m
m
m
m

Số liêụ thiết kế
16
22
0,3
0,5
0,275
0,14
1,0

Hiệu quả xử lý : hàm lượng SS, BOD 5 sau khi qua song chắn rác giảm 6%
và 5%
Hàm lượng SS còn lại : SS = 1425 (1-0,06) = 1339,5( mg/l)
Hàm lượng BOD5 còn lại : BOD5 = 3800 (1-0,05) = 3610 (mg/l)
Hàm lượng COD còn lại : COD = 5225 (1-0,05) = 4964(mg/l)
4.2 Hố thu gom :
Thời gian lưu nước <2h.Chọn thời gian lưu là t =15 phút .
Thể tích hố thu nước :
1
V Qmax t 111,3 ( ) 28m 3
4

Chọn chiều cao làm việc : H = 2,5 m
Chiều dài bể : L = 4m , chiều rộng B = 3m
Chiều cao bảo vệ h = 0,5m
Các thông số xây dựng hố thu gom:

STT
STT
1
2
3
4

Tên thông số

Đơn vị

Số liêụ thiết kế

Chiều cao
Chiều dài
Chiều Rộng
Thời gian lưu

m
m
m
h

3
4
3
0.25

4.3 Bể điều hoà :
Bể điều hòa có tác dụng điều hòa lưu lượng và nồng độ ô nhiễm của nước
thải. Để thiết kế bể điều hòa, ta cần bảng biến thiên lưu lượng nước thải theo
từng giờ trong ngày, lưu lượng giờ lớn nhất, lưu lượng giờ nhỏ nhất, lưu lượng

SVTH: Đôồng Trong Đạt
MSSV:90604090

22

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3/ngày

giờ trung bình.Tuy nhiên vì không có số liệu trên nên ta tạm chấp nhận tính
theo lưu lượng giờ lớn nhất .
Thông số dùng thiết kế bể điều hòa
Thông số

Đơn vị

Giá trị

max
Lưu lượng Qh

m3/h

111,3

Thời gian lưu tdh

h

4÷8

Chiều cao bảo vệ

m

0,3 ÷ 0,5

Thể tích bể điều hòa:

Vdh Qh

max

t dh 111,3m 3 / h 5h 556,5m 3

Trong đó
tdh là thời gian lưu nước trong bể điều hòa. Chọn tdh = 5h.
Chọn chiều cao làm việc của bể điều hòa H = 4m.
Diện tích bề mặt bể điều hòa:
Fd 

Vdh 556,5

140m 2
H
4

Chọn kích thước bể:
Chiều dài L = 14m;
Chiều rộng B = 10m.
Thể tích xây dựng bể điều hòa. Chọn chiều cao bảo vệ là hbv = 0,5m
V xd  L B ( H  hbv ) 14 10 (4  0,5) 630m 3

Chiều cao tổng cộng : Htc = H + hbv = 4+ 0,5 = 4,5 (m)
Lưu lượng bơm bằng lưu lượng trung bình giờ: Qb = QhTB = 41,67m3/h
Cột áp bơm: 8 – 10 m. Chọn H = 8m. Công suất của bơm:
N lt 

Qh

TB

 g H 41,67 1000 9,818

1,136kW
1000 
3600 1000 0,8

Chọn bơm có công suất 1,5Kw.Chọn 2 bơm, hoạt động luân phiên.
Cấp khí cho bể điều hoà:
SVTH: Đôồng Trong Đạt
MSSV:90604090

23

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3/ngày

Bể điều hòa được xáo trộn bằng khí nén, lượng khí cần thiết cấp cho bể điều
hòa:
q khí  R Vdh 0,012m 3 / m 3 . phút 556,5m 3 6,678m 3 / phút 6678L / phút

Khối lượng không khí thực sự cần cung cấp:
M kk 6,678m 3 / phút 60 phút / h 24h / ngày 1,2kg / m 3 11539,6kg / ngày

Trong đó:
R - tốc độ khí nén, lấy bằng 0,012 m3/m3.phút
Chọn thiết bị khuếch tán khí dạng ống plastic xốp cứng bố trí 2 phía
theo chiều dài, có lưu lượng khí r = 250 L/phút.cái. (Lâm Minh Triết (chủ
biên), Xử lý nước thải đô thị và Công nghiệp, Tính toán thiết kế công trình,
NXB ĐHQG TP.HCM, 2004).
Vậy số ống khuếch tán khí cần thiết là:
n

q khí
6678L / phút

27
r
250 L / phút

Tính toán thông số đầu ra của bể điều hoà:
Sau bể điều hoà, hàm lượng SS không đổi. Hàm lượng BOD 5 giảm 20%. Như
vậy hàm lượng BOD5 còn lại là:
BOD 5 3610 (1  0,2) 2888mg / L

Bảng tóm tắt kết quả tính toán bể điều hòa
Thông số

Đơn vị

Giá trị

Chiều cao tổng cộng

m

4,5

Chiều cao hữu ích

m

4

Chiều dài

m

14

Chiều rộng

m

10

Thể tích xây dựng

m3

630

Tốc độ khí nén để xáo trộn

m3/m3.phút

0,012

Lượng khí nén cần thiết

m3/phút

6,678

SVTH: Đôồng Trong Đạt
MSSV:90604090

24

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì công suất 1000 m3/ngày

4.4 Bể Acid:
Khử CN- có trong nước thải sản xuất khoai mì và xử lý mô ̣t phần nước thải.
Chọn phương pháp lên men acid bằng vi sinh vâ ̣t của bùn tự hoại và phân bò để
khử CN -. Tại bể acid hóa, COD giảm từ 10 -30% và phần lớn các chất hữu cơ
phức tạp như protein, chất béo, đường… chuyển hóa thành acid. Theo nguyên
cứu Khoa Môi Trường – Trường ĐH Bách Khoa thì khi bể đạt tải trọng cao
nhất chỉ cần 2 ngày là lượng CN ở 25mg/l bị khử hoàn toàn. Bể acid cũng khử
một phần SS, do thời gian lưu khá dài.Chọn thời gian lưu nước t = 2 ngày
Thể tích bể acid:
Va = Q x t = 1000  2 = 2000 ( m3 )
Chọn chiều cao làm việc của bể : H = 5 m, chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 m .
Chiều cao tổng cộng của bể acid là :
Htc = H + hbv = 5 + 5 = 5,5 (m)
Diện tích bể :
F

Va 2000

400(m 2 )
H
5

Kích thước bể :
Chiều rộng B = 20 m
Chiều dài L = 20 m
Nước thải được bơm từ bể điều hoà vào bể acid. Chọn vâ ̣n tốc nước vào bể
là 2m/s, đường kính ống là :
DV 

4 Qtb
4 0,0116

0,086m 86mm
v 
2 3,14

 Sử dụng ống inox  90

Qua bể Acid COD, BOD giảm 10%, SS giảm 20%
COD còn lại : COD = 4964 x (1-0,1) = 4467,6 (mg/l)
BOD5 còn lại : BOD5 = 3610 x (1-0,1) = 3249 (mg/l)
SS còn lại : SS = 1339,5 x (1-0,2) = 1072 (mg/l)

SVTH: Đôồng Trong Đạt
MSSV:90604090

25

GVHD: Phan Xuân Thạnh


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×