Tải bản đầy đủ

Tính toán, thiết kế HTXL nước thải mía đường công ty TNHH MK sugar việt nam, công suất 300 m3ngày đêm

Đồ án tốt nghiệp
Tính toán - thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm

LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học tập tại trường, sau khi hoàn thành xong chương trình hệ
cao đẳng và bây giờ là đồ án tốt nghiệp cho hệ liên thông đại học chính quy, có thể
nói đây là một chặng đường khá dài và trong suốt quảng thời gian đó em được học
tập và được sự hướng dẫn tận tình, không ngại khó khăn và thời gian quý báu của
các thầy, các cô. Và những tình cảm thân thương giữa thầy với trò, giữa những
người bạn đã cùng đi với nhau qua một chặng đường dài. Những điều đó như một
nguồn động lực lớn lao để cho em không ngừng học hỏi, phấn đấu trong những
năm tháng sinh viên vừa qua.
Và đồ án tốt nghiệp chính là sự vận dụng, tổng hợp kiến thức trong những năm
vừa qua em học được từ các thầy, các cô. Và bên cạnh đó đồ án tốt nghiệp cũng
giúp em hiểu được phần nào công việc của những người kỹ sư môi trường trong
tương lai là như thế nào. Tuy nhiên với sự hiểu biết còn hạn hẹp nên không tránh
khỏi những thiếu sót, em kính mong thầy cô góp ý, sửa chữa để em có thể học hỏi
được thêm những kinh nghiệm qua đó hoàn thiện tốt hơn.
Bên cạnh sự nỗ lực hết sức của bản thân em cũng nhận được sự giúp đỡ từ mọi
người, đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy Tôn Thất Lãng. Thầy đã tận tình

chỉ bảo những sai sót, cho em thêm những kinh nghiệm để hoàn thành đồ án này.

Do đó, em xin gửi lời cảm ơn đầu tiên đến thầy Tôn Thất Lãng. Kế đến,
em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong khoa môi trường nói riêng và
toàn thể thầy cô trường Đại học Tài nguyên và Môi trường TP.HCM nói
chung, những người đã cho em nhiều kiến thức trong suốt quảng thời gian
em là sinh viên của trường.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn!
Ngày

tháng

năm 2016

Nguyễn Đình Minh Phụng

SVTH: NGUYỄN ĐÌNH MINH PHỤNG
GVHD: PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

1


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán - thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm

TÓM TẮT ĐỒ ÁN

Đồ án này tính toán thiết kế cho hệ thống xử lý nước thải mía đường của công ty
TNHH MK Sugar Việt Nam công suất 300 m3/ngày đêm. Với các chỉ tiêu ô nhiễm
chính BOD5 = 1726 mg/l, COD = 3244 mg/l, độ màu = 450 Pt/Co, TSS = 327,5 mg/l,
tổng phospho = 22,4 mg/l, tổng coliform = 1,1 x 104 MPN/100ml. Nước thải phát sinh
chủ yếu từ quá trình rửa máy móc, thiết bị ép mía và nấu đường, bên cạnh đó có một
lượng nhỏ nước thải sinh hoạt của công nhân. Trong nước thải chứa nhiều đường và
các mảnh vụn của bã mía, màu từ mật rĩ, do quá trình hoạt động của công ty TNHH
MK Sugar Việt Nam nên yêu cầu phải có hệ thống xử lý nước thải đạt QCVN
40:2011/BTNMT cột B trước khi thải ra môi trường vào con suối nhỏ bên cạnh nhà
máy, con suối này chảy vào hệ thống sông Phan trên địa bàn huyện Hàm Thuận Bắc
tỉnh Bình Thuận.
Công nghệ đề xuất thiết kế trong đồ án này là công nghệ sinh học hiếu khí kết hợp
với loc màng MBR. Nước thải từ nhà máy theo các đường ống dẫn nước vào bể tiếp
nhận của hệ thống, Bể tiếp nhận có nhiệm vụ tiếp nhận nước vào hệ thống và làm
nguội nước. Dòng nước tiếp tục được dẫn qua Bể phản ứng, tại đây hóa chất Na2CO3
được bổ sung vào trong nước để loại bỏ Ca2+, dòng nước sẽ dẫn qua Bể trung gian 1
trước khi được bơm ra Bể điều hòa. Nước thải từ bể điều hòa sẽ được bơm tới Bể
trung hòa để bổ sung thêm axit khi độ pH của nước tăng cao nhằm duy trì pH của nước
được ổn định, dòng nước thải trước khi vào bể trung gian sẽ được cho qua thiết bị tách
tác tinh để loại bỏ rác thô và chất rắn có kích thước lớn có thể gây nghẹt màng hoặc
hỏng màng, sau đó nước thải được dẫn sang bể sinh học hiếu khí.Bể sinh học hiếu khí
là nơi xử lý các chất ô nhiễm có trong nước thải. Chất ô nhiễm của nước thải chủ yếu
là các chất hữu cơ và các chất này hầu hết đều dễ bị phân hủy sinh học. Sau khi xử lý
qua quá trình sinh học hiếu khí, dòng nước sẽ được dẫn qua bể MBR. Tại đây diễn ra
quá trình phân tách giữa nước sạch và hỗn hợp bùn hoạt tính, các chất rắn lơ lửng và vi
khuẩn gây bệnh. Phần nước trong sau lọc màng MBR được bơm qua cụm Bể keo tụ +
tạo bông để khử màu của nước, dòng nước sau bể lắng sẽ được bổ sung thêm Chlorine
trước khi dẫn về Bể trung gian 2, tại đây nước sẽ được bơm đẩy qua hồ chứa nước
sạch, chất lượng nước ước tính các chỉ tiêu ô nhiễm trong nước sau xử lý như sau:
BOD5 = 12,72 mg/l; COD = 23,41 mg/l; độ màu = 0,81 Pt/Co; TSS = 0,311 mg/l; tổng
P = 0,288 mg/l; tổng coliform = 5000 MPN/100ml và đảm bảo tính ỗn định của nước
thải đầu ra luôn đạt QCVN 40: 2011/BTNMT cột B.

SVTH: NGUYỄN ĐÌNH MINH PHỤNG
GVHD: PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

2


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán - thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
TP. HCM, ngày

tháng
Ký tên

năm 20

PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

SVTH: NGUYỄN ĐÌNH MINH PHỤNG
GVHD: PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

3


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán - thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
TP. Hồ Chí Minh, ngày
SVTH: NGUYỄN ĐÌNH MINH PHỤNG
GVHD: PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

tháng
năm 20
Giáo viên phản biện 4


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán - thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN.......................................................................................................i
TÓM TẮT ĐỒ ÁN..............................................................................................iii
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.................................................iv
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN.....................................................v

MỤC LỤC.........................................................................................................................1
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT........................................................................................... 8
DANH MỤC BẢNG.........................................................................................................9
DANH MỤC HÌNH........................................................................................................ 11
MỞ ĐẦU.........................................................................................................................12
1. Đặt vấn đề............................................................................................................. 12
2. Mục tiêu đồ án...................................................................................................... 12
3. Đối tượng thực hiện.............................................................................................. 12
4. Nội dung thực hiện............................................................................................... 12
5. Các kỹ năng làm đồ án..........................................................................................13
6. Ý nghĩa thực tiễn của đồ án.................................................................................. 13
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG.............................................................................. 14
1.1 Giới thiệu đặc điểm cây mía...............................................................................14
1.2 Tổng quát về công nghệ sản xuất mía đường Việt Nam....................................15
1.3 Thông tin tổng quát về địa điểm thực hiện đề tài...............................................19
1.3.1 Giới thiệu công ty TNHH MK Sugar Việt Nam.......................................19
1.3.2 Tổng quát về công trình xử lý nước thải...................................................19
1.3.3 Điều kiện địa hình - khí hậu...................................................................... 20
1.3.4 Điều kiện kinh tế - xã hội.......................................................................... 20
1.4 Tổng quát về nước thải mía đường.....................................................................20
1.4.1 Nguồn gốc phát sinh nước thải..................................................................20
1.4.2 Thành phần, tính chất nước thải mía đường............................................. 21
1.4.3 Các thông số đặc trưng của nước thải....................................................... 22
1.4.3.1 Thông số vật lý.................................................................................22
1.4.3.2 Thông số hóa học............................................................................. 22
1.4.3.3 Thông số sinh học............................................................................ 24
CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI MÍA ĐƯỜNG................26
2.1 Phương pháp xử lý cơ học.................................................................................. 26
2.1.1 Song chắn rác.............................................................................................26
2.1.2 Bể lắng....................................................................................................... 27
2.1.3 Bể tách dầu mỡ.......................................................................................... 28
2.1.4 Bể điều hòa................................................................................................ 29
2.1.5 Bể lọc......................................................................................................... 30
2.2 Phương pháp xử lý hóa lý...................................................................................30
2.2.1 Keo tụ - Tạo bông......................................................................................30
2.2.2 Tuyển nổi................................................................................................... 31
2.2.3 Phương pháp hấp phụ................................................................................ 31
2.2.4 Trao đổi ion............................................................................................... 32
SVTH: NGUYỄN ĐÌNH MINH PHỤNG
GVHD: PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

5


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán - thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm
2.3 Phương pháp xử lý hóa học................................................................................ 32
2.3.1 Trung hòa...................................................................................................33
2.3.2 Oxy hóa - khử............................................................................................ 33
2.3.3 Khử trùng...................................................................................................33
2.4 Phương pháp xử lý sinh học............................................................................... 35
2.4.1 Xử lý trong điều kiện tự nhiên.................................................................. 35
2.4.2 Xử lý trong điều kiện nhân tạo..................................................................36
2.4.2.1 Bể lọc sinh học................................................................................. 36
2.4.2.2 Bể lọc sinh học nhỏ giọt........................................................................36
2.4.2.3 Đĩa lọc sinh học................................................................................37
2.4.2.4 Bể lọc sinh học có vật liệu lọc ngâm trong nước (bioten).............. 37
2.4.2.5 Bể lọc sinh học cao tải..................................................................... 37
2.4.2.6 Quá trình kỵ khí................................................................................38
2.4.2.7 Quá trình sinh học hiếu khí..............................................................45
2.4.2.8 Màng lọc MBR.................................................................................48
CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI MÍA ĐƯỜNG..............53
3.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý nước thải mía đường...................................... 53
3.2 Đề xuất các phương án xử lý nước thải..............................................................54
3.2.1 Phương án 1............................................................................................... 54
3.2.2 Phương Án 2..............................................................................................57
3.3 So sánh hai công nghệ........................................................................................ 60
CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH....................................... 63
4.1 Tính toán các công trình..................................................................................... 63
4.1.1 Tính toán bể tiếp nhận............................................................................... 63
4.1.2 Tính toán bể phản ứng...............................................................................64
4.1.3 Tính toán bể trung gian 1.......................................................................... 66
4.1.4 Tính toán bể điều hòa................................................................................ 68
4.1.5 Tính toán bồn tách rác tinh........................................................................70
4.1.6 Tính toán bể trung hòa...............................................................................70
4.1.7 Tính toán bể Aerotank...............................................................................71
4.1.8 Tính toán bể lọc màng MBR..................................................................... 78
4.1.9 Tính toán bể keo tụ - tạo bông.................................................................. 85
4.1.10 Tính toán bể lắng hóa lý..........................................................................88
3.1.11 Tính toán bể trung gian 2........................................................................ 89
4.1.12 Bể lắng bùn và sân phơi bùn................................................................... 91
4.1.13 Các công trình phụ trợ.............................................................................92
4.2 Chi phí đầu tư......................................................................................................93
4.2.1 Chi phí xây dựng....................................................................................... 93
4.2.2 Chi phí thiết bị........................................................................................... 95
4.3 Chi phí vận hành................................................................................................. 98
4.3.1 Chi phí điện năng.......................................................................................98
4.3.2 Chi phí hóa chất.......................................................................................100
4.3.3 Chi phí nhân công....................................................................................101
4.3.4 Chi phí khấu hao......................................................................................101
SVTH: NGUYỄN ĐÌNH MINH PHỤNG
GVHD: PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

6


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán - thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm
4.3.5 Chi phí bảo trì..........................................................................................102
4.3.6 Suất đầu tư............................................................................................... 102
4.3.7 Chi phí vận hành......................................................................................102
CHƯƠNG 5 QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG............................................ 103
5.1 Hướng dẫn sử dụng màng MBR.......................................................................103
5.2 Nguyên tắc vận hành và bảo dưỡng thiết bị.....................................................104
5.2.1 Nguyên tắc vận hành nhà máy xử lý nước thải...................................... 104
5.2.2 Nguyên tắc vận hành tủ điện và các thiết bị........................................... 104
5.2.3 Nguyên tắc bảo dưỡng thiết bị................................................................ 108
5.3 Nhật ký vận hành và các sự cố thường gặp......................................................109
5.3.1 Nhật ký vận hành.....................................................................................109
5.3.2 Sự cố thường gặp và cách khắc phục......................................................110
KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ...........................................................................................112
KẾT LUẬN.............................................................................................................112
KIẾN NGHỊ............................................................................................................ 112
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................ 114
PHỤ LỤC 1 CATOLOGUE ỐNG NHỰA BÌNH MINH........................................... 116
PHỤ LỤC 2 BỒN NƯỚC ĐỨNG TÂN Á ĐẠI THÀNH...........................................117
PHỤ LỤC 3 CATOLOGUE BƠM TRỤC NGANG................................................... 119
PHỤ LỤC 4 CATOLOGUE BƠM CHÌM................................................................... 122
PHỤ LỤC 5 CATOLOGUE MÁY THỔI KHÍ LONGTECH.....................................126

SVTH: NGUYỄN ĐÌNH MINH PHỤNG
GVHD: PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

7


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán - thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

BOD:

Biochemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy sinh học, mg/l

COD:

Chemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy hóa học, mg/l

DO:

Dissolved Oxygen - Oxy hòa tan, mg/l

MBR:

Membrance Bio Reator

QCVN:

Quy chuẩn Việt Nam

SS:

Suspended Solid - Chất rắn lơ lững, mg/l

TNHH: Trách nhiệm hữu hạn
XLNT:

Xử lý nước thải

TCVN:

Tiêu chuẩn Việt Nam

UASB:

Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor - Bể sinh học kỵ khí

SVTH: NGUYỄN ĐÌNH MINH PHỤNG
GVHD: PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

8


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán - thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2. 1 Các phương pháp hóa học.............................................................................. 34
Bảng 2. 2 So sánh hai kiểu lắp màng..............................................................................49
Bảng 3. 1 Thông số nước thải đầu vào........................................................................... 53
Bảng 4.1 Thông số thiết kế bể tiếp nhận........................................................................ 64
Bảng 4.2 Các giá trị cho trộn nhanh............................................................................... 65
Bảng 4.3 Thông số thiết kế bể phản ứng........................................................................ 66
Bảng 4.4 Thông số thiết kế bể trung gian 1....................................................................68
Bảng 4.5 Thông số thiết kế bể điều hòa......................................................................... 69
Bảng 4.6 Thông số thiết kế bồn tách rác........................................................................ 70
Bảng 4.7 Thông số thiết kế bể trung hòa........................................................................70
Bảng 4.8 Kích thước điễn hình bể Aerotank.................................................................. 73
Bảng 4.9 Thông số thiết kế bể Aerotank........................................................................ 77
Bảng 4.10 Thông số thiết kế của màng MBR model SADF2590..................................78
Bảng 4.11 Thông số thiết kế bể màng MBR.................................................................. 85
Bảng 4.12 Thông số thiết kế bể keo tụ - tạo bông..........................................................87
Bảng 4.13 Thông số thiết kế bể lắng hóa lý................................................................... 89
Bảng 4.14 Thông số thiết kế bể trung gian 2..................................................................90
Bảng 4.15 Thông số thiết kế bể lắng bùn....................................................................... 91
Bảng 4.16 Thông số thiết kế sân phơi bùn..................................................................... 92
Bảng 4.17 Chi phí xây dựng........................................................................................... 93
Bảng 4.18 Chi phí thiết bị............................................................................................... 95
Bảng 4. 19 Chi phí điện năng trong 1 ngày....................................................................98
Bảng 5.1 Quy trình hoạt động của các thiết bị điện..................................................... 105
Bảng 5.2 Ví dụ về bảng theo dõi thiết bị...................................................................... 108
Bảng phụ lục 2. 1 Thông số thiết kế bơm.....................................................................120
SVTH: NGUYỄN ĐÌNH MINH PHỤNG
GVHD: PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

9


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán - thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm
Bảng phụ lục 2. 2 Đặc tính kỹ thuật máy bơm Ebara DWO 150.................................120
Bảng phụ lục 4.1 Thông số kỹ thuật bơm Willo.......................................................... 122
Bảng phụ lục 5. 1 Danh sách các model máy thổi khí Longech.................................. 128

SVTH: NGUYỄN ĐÌNH MINH PHỤNG
GVHD: PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

10


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán - thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm

DANH MỤC HÌNH
Sơ đồ 1.1 Công nghệ sản xuất đường mía......................................................................18
Hình 2. 1 máy tách rác.................................................................................................... 27
Hình 2. 2 Bể điều hòa......................................................................................................30
Sơ đồ 2. 1Quá trình phân hủy sinh học kỵ khí............................................................... 38
Sơ đồ 2. 2 Phản ứng xảy ra trong quá trình sinh học kỵ khí.......................................... 41
Hình 2. 3 Kiểu màng MBR dăt ngập và đặt ngoài......................................................... 48
Hình 2. 4 Tấm màng và khung màng MBR................................................................... 50
Sơ đồ 3.1 Đề xuất phương án 1...................................................................................... 54
Hình 3.2 Đề xuất phương án 2...................................................................................... .57
Hình phụ lục 1. 1 Quy cách đặt bồn nước.................................................................... 117
Hình phụ lục 1. 2 Bồn nhựa 1500L.............................................................................. 118
Hình phụ lục 2. 1 Bơm trục ngang Ebara..................................................................... 119
Hình phụ lục 2. 2 Sơ đồ chọn bơm..............................................................................119
Hình phụ lục 4. 1 Bơm chìm Willo.............................................................................. 122
Hình phụ lục 4.2 Cấu tạo bơm...................................................................................... 123
Hình phụ lục 4.3 Sơ đồ chọn bơm................................................................................ 124
Hình phụ lục 5. 1 Máy thổi khí Longtech...................................................................128

SVTH: NGUYỄN ĐÌNH MINH PHỤNG
GVHD: PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

11


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán - thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm

MỞ ĐẦU

1. Đặt vấn đề
Xã hội Việt Nam đang chuyển mình để hòa nhập vào nền kinh tế thế giới, quá
trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa không ngừng phát triển, kéo theo quá trình đô
thị hóa. Trong quá trình phát triển, nhất là trong thập kỷ vừa qua, các đô thị lớn như
Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh… đã gặp nhiều vấn đề môi trường ngày càng
nghiêm trọng do các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, giao thông và sinh hoạt
gây ra. Bên cạnh đó, việc quản lý và xử lý nước thải sản xuất chưa triệt để nên dẫn
đến hậu quả nguồn nước mặt bị ô nhiễm và nguồn nước ngầm cũng dần bị ô nhiễm
theo làm ảnh hưởng đến cuộc sống của chúng ta. Hiện nay, việc quản lý nước thải kể
cả nước thải sản xuất là một vấn đề nan giải của các nhà quản lý môi trường trên thế
giới nói chung và Việt Nam nói riêng, nên việc thiết kế hệ thống xử lý nước thải là
rất cần thiết cho các nhà máy sản xuất hiện nay.
Với mong muốn môi trường sống ngày càng được cải thiện, vấn đề quản lý nước
thải sinh hoạt được dễ dàng hơn để phù hợp với sự phát triển tất yếu của xã hội và cải
thiện nguồn tài nguyên nước đang bị thoái hóa và ô nhiễm nặng nề nên đề tài “Tính
toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm” là rất cần thiết nhằm góp phần cho việc quản lý
nước thải sản xuất của công ty ngày càng tốt hơn, hiệu quả hơn và môi trường ngày
càng sạch đẹp hơn.
2. Mục tiêu đồ án
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar
Việt Nam, công suất 300 m3/ngày đêm với yêu cầu đặt ra là nước thải phải đạt tiêu
chuẩn xả thải (QCVN 40:2011/BTNMT) cho nước thải loại B. Nước thải sau xử lý
được chảy vào suối nhỏ, con suối này được chảy vào Sông Phan. Không sử dụng cho
mục đích sinh hoạt của người dân, do đó yêu cầu xử lý nước thải chỉ cần đạt cột B.
3. Đối tượng thực hiện
Tìm hiểu một số thông tin về nước thải ngành mía đường, thành phần nước thải
mía đường… Sau đó, tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải, cụ thể là nước
thải mía đường cho công ty TNHH MK Sugar Việt Nam.
4. Nội dung thực hiện
Giới thiệu công ty TNHH MK Sugar Việt Nam.
Tổng quan về thành phần, tính chất và đặc trưng của nước thải mía đường.
SVTH: NGUYỄN ĐÌNH MINH PHỤNG
GVHD: PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

12


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán - thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm
Nêu ra 02 phương án công nghệ xử lý nước thải cho dự án.
Tính toán các công trình đơn vị theo phương án đã chọn.
Khái toán chi phí xây dựng và vận hành của hệ thống xử lý nước thải thiết kế
trên.
Xây dựng phương án vận hành và bảo trì hệ thống xử lý nước thải này.
5. Các kỹ năng làm đồ án
Kỹ năng thu thập số liệu: Thu thập số liệu về lưu lượng, tính chất nước thải làm
cơ sở để đánh giá hiện trạng và tải lượng chất ô nhiễm do nước thải mía đường gây ra
khi Dự án hoạt động.
Kỹ năng tính toán: Sử dụng các công thức toán học để tính toán các công trình
đơn vị của hệ thống xử lý nước thải, chi phí xây dựng và vận hành hệ thống.
Kỹ năng sử dụng phần mềm Auto card: Dùng phần mềm Autocard để mô tả kiến
trúc công nghệ xử lý nước thải.
6. Ý nghĩa thực tiễn của đồ án
Vận dụng các kiến thức đã được học trong thời gian theo học tại trường vào đồ án,
nhằm rèn luyện khả năng tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải.

SVTH: NGUYỄN ĐÌNH MINH PHỤNG
GVHD: PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

13


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán - thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 Giới thiệu đặc điểm cây mía
Cây mía có tên khoa học là saccharum ssp. Thuộc họ Graminaea (họ Hòa
Thảo).
Thân mía: ở cây mía, thân là đối tượng thu hoạch, là nơi dự trữ đường được
dùng làm nguyên liệu chính để chế biến đường ăn.
Thân cây mía cao trung bình 2-3 m, một số giống cao 4-5 m, thân mía được
hình thành bởi nhiều dóng (đốt) hợp lại. Chiều dài mỗi dóng từ 15 - 20 cm, trên
mỗi dóng gồm có mắt mía (mắt mầm), đai sinh trưởng, đai rễ, sẹo lá...
Thân mía có màu vàng, đỏ hồng hoặc đỏ tím. Tùy theo từng giống mía có
nhiều hình dạng khác nhau như: hình trụ, hình trống, hình ống chỉ... thân đơn
độc, không có cành nhánh, trừ một số trường hợp bị sâu bệnh.
Rễ mía: cây mía có 2 loại rễ là rễ sơ sinh và rễ thứ sinh.
- Rễ sơ sinh mọc ra từ đai rễ của hom trồng, có nhiệm vụ hút nước trong đất
để giúp mầm mía mọc và sinh trưởng trong gai đoạn đầu (rễ tạm thời). khi mầm
mía phát triển thành cây con, thì các rễ thứ sinh mọc ra từ đai rễ của góc cây con,
giúp cây hút nước và chất dinh dưỡng. Lúc này các rễ sơ sinh teo dần và chết,
cây mía sống nhờ vào rễ thứ sinh và không nhờ vào chất dinh dưỡng dự trữ
trong hom mía nữa.
- Rễ thứ sinh là rễ chính của cây mía, bám vào đất để giữ cho cây mía không
bị đỗ ngã, đồng thời hút nước và chất dinh dưỡng nuôi cây trong suốt chu kỳ
sinh trưởng (rễ vĩnh cữu). rễ mía thuộc loại rễ chùm, ăn nông, tập trung ở tầng
đất mặt 30 - 40 cm, rộng 40 - 60 cm.
Lá mía: cây mía có bộ lá phát triển mạnh, chỉ số diện tích lá lớn và hiệu suất
quang hợp cao, giúp cây tổng hợp một lượng đường rất lớn. Phiến lá có màu
xanh thẩm, mặt trên có nhiều lông nhỏ và cứng, hai bên mép có gai nhỏ. Bẹ lá
rộng, ôm kín thân mía, có nhiều lông. Nối giữa bẹ và phiến là là đai dày cổ lá.
Ngoài ra còn có lá thìa, tai lá... các lá mía cũng khác nhau tùy vào giống mía.
Hoa và hạt mía:

SVTH: NGUYỄN ĐÌNH MINH PHỤNG
GVHD: PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

14


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán - thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm

Hoa mía (còn gọi là bông cờ): mọc thành chùm dài từ điểm sinh trưởng trên
cùng của thân mía khi cây mía chuyển sang giai đoạn sinh thực. Mỗi hoa có hình
chiếc quạt mở, gồm cả nhị đực và nhụy cái, khả năng tự thụ rất cao. Cây mía có
giống ra hoa nhiều, có giống ra hoa ít hoặc không ra hoa. Khi ra hoa cây mía bị
rỗng ruột làm giảm năng suất và hàm lượng đường. Trong sản xuất người ta
không thích trồng các giống mía ra hoa và tìm cách hạn chế ra hoa.
Hạt mía: hình thành từ bầu nhụy cái được thụ tinh trông như một chiếc váy
nhỏ, hình thoi và nhẵn, dài khoảng 1 - 1,2 mm. Trong hạt có phôi và có thể nảy
mầm thành cây mía con, dùng công tác lai tạo, tuyển chọn giống, không dùng
trong sản xuất. Cây mía từ khi nảy mầm đến khi thu hoạch kéo dài khoảng 8 10 tháng tùy điều kiện thời tiết và giống mía.[14]
1.2 Tổng quát về công nghệ sản xuất mía đường Việt Nam
Với đặc điểm khí hậu nhiệt đới nên nước ta có thế mạnh phát triển các loại cây
lương thực và cây hoa màu, trong đó mía là loại cây trồng rất thích hợp điều kiện khí
hậu, thổ nhưỡng và cho năng suất cao, ngành mía đường bắt đầu từ những năm đầu
của thế kỹ 20 tại miền Nam và các tỉnh miền Đông nam bộ.
Cùng với sự phát triển ngành đường thế giới, ngành mía đường nước ta cũng phát
triển mạnh mẽ trong những năm gần đây, đáp ứng đủ yêu cầu tiêu dùng trong nước
cũng như suất khẩu.
Tuy nhiên, với điều kiện là một quốc gia đang phát triển, máy móc thiết bị còn lạc hậu
đa số các nhà máy đường của Việt Nam vẫn sử dụng công nghệ cũ, do đó lượng đường
chiếc suất được từ cây mía tương đối thấp (≈70%), trong khi đó cùng nằm trong khu
vực Đông Nam Á là Thái Lan lại có mức chiếc suất đến 90 %, điều này cũng dẫn đến
lượng đường còn lại trong chất thải tương đối cao và gây ra ô nhiễm môi trường, các
nguồn thải của nhà máy mía đường chủ yếu là: khí thải, chất thải rắn và nước thải.
Trong khi khí thải và chất thải rắn gây ô nhiễm không đáng kễ thì nước thải là mối
quan tâm hàng đầu vì chứa nhiều chất gây ô nhiễm môi trường.
Sản xuất đường gồm nhiều công đoạn khác nhau, từ nguyên liệu ban đầu là cây mía,
và rất nhiều nguyên liệu đầu vào khác thì mới ra được sản phẩm. Công nghệ sản xuất
đường được đánh giá là thải ra lượng lớn nước thải sản xuất, có khả năng gây ô nhiễm
môi trường.
Quy trình sản xuất gồm hai giai đoạn chính là: sản xuất đường thô và sản xuất đường
tinh luyện.
SVTH: NGUYỄN ĐÌNH MINH PHỤNG
GVHD: PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

15


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán - thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm
Công nghệ sản xuất đường thô: bao gồm các công đoạn: ép mía, tinh chế nước mía,
chưng cất, kết tinh đường và phân tách.
Đầu tiên mía nguyên liệu được đưa qua máy đánh tơi cây mía, và đưa vào công đoạn
ép mía bằng các trục áp lực, để có thể lấy hết lượng đường trong mía, người ta có thể
dùng nước hay mía phun vào mía, để mía nhã đường. Bã mía ở máy ép cuối còn chứa
một lượng nhỏ đường chưa lấy hết, xơ gỗ và khoảng 40 -50 % nước. Ngay khi mía
được đem đi ép, người ta cắt chúng thành từng miếng nhỏ để thuận tiện cho việc thu
nhận nước mía ở chu trình ép sau đó. Thông thường có 3 hay nhiều bộ nghiền 3 trục
được sử dụng để ép nước mía ra khỏi cây mía. Các chất bã còn lại được tận dụng làm
nhiên liệu cho lò hơi.
Nước mía có tính axit (pH = 4,9 - 5,5), đục, có màu xanh lục (chứa 13 - 15% chất
tan, trong chất khô chứa 82 - 85% đường saccaarosa). nước mía được xử lý bằng các
chất hóa học như vôi, CO2, SO2, phosphat rồi được đun nóng để làm trong. Quá trình
xử lý này có tác dụng làm kết tủa các chất rắn, huyền phù và lắng các chất bẩn. Dung
dịch trong được lọc qua máy lọc chân không. Bã lọc được loại bỏ, đem thải hoặc dùng
làm phân bón. Nước mía sau khi lọc còn chứa khoảng 88% nước, sau đó được bốc hơi
trong lò nấu chân không. Hỗn hợp tinh thể và mật được thu vào máy ly tâm để tách
đường ra khỏi mật rỉ. Rỉ đường là dung dịch hóa học có độ nhớt cao, chứa khoảng 1/3
đường khử. Sản phẩm khử của quá trình sản xuất đường gồm có:
Bột giấy, tấm xơ ép từ bã mía;
Nhựa, bê tông từ bã mía;
Phân bón, thức ăn gia súc, alcohol, dấm, axeton, axitcitric và mật từ mía
Lượng nước thải trong công nghiệp sản xuất đường thô rất lớn bao gồm nước rửa
mía cây nguyên liệu vào và ngưng tụ hơi nước, nước rửa than, nước xả đáy lò hơi,
nước rửa cột trao đổi ion, nước làm mát, nước rửa sàn và thiết bị, nước bùn bã lọc
dung dịch đường rơi vãi trong sản xuất.
Công nghệ sản xuất đường tinh luyện:
Quy trình công nghệ tinh luyện đường gồm 3 giai đoạn chính: rửa hòa tan; làm
trong và làm sạch; kết tinh và hoàn tất.
Rửa và hòa tan:
Rửa: làm sạch lớp phim mạch bên ngoài hạt đường thô để nâng cao độ tinh của
đường;

SVTH: NGUYỄN ĐÌNH MINH PHỤNG
GVHD: PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

16


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán - thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm
Hòa tan: đường sau khi ly tâm được hòa tan vào nước thành dung dịch nước đường
nguyên chất để đến khâu hóa chế.
Làm trong và làm sạch:
Làm trong: nước đường nguyên chất được xử lý bằng các chất hóa học như vôi,
H3PO4 để làm trong. Quá trình xử lý này có tác dụng làm kết tủa các chất rắn, huyền
phù và làm lắng các chất bẩn;
Làm sạch: nước đường sau khi lắng trong được cho thêm than hoạt tính và bộ trợ
lọc để khử màu và tăng cường khả năng làm trong. Nước đường sau lọc gọi là siro tinh
lọc;
Kết tinh và hoàn tất:
Nhiệm vụ của nấu đường là tách nước siro tinh lọc và đưa dung dịch dến trạng thái
bão hòa, sản phẩm sau khi nấu đường là đường non gồm tinh thể đường và mật cái.
Nguồn: [1]

SVTH: NGUYỄN ĐÌNH MINH PHỤNG
GVHD: PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

17


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán - thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm
Mía nguyên
liệu

Nước rửa mía

Nước bẩn

Máy băm mía
Máy ép

Nước ngâm bã mía
Vôi bột

Bọt ván, bã mía

Gia nhiệt lần 1

Hơi ngưng tụ, rò rỉ

Hơi nước
Vôi hóa

H3PO4
Vôi bột

Gia nhiệt lần 2

Hơi ngưng tụ, rò rỉ

Hơi nước
lắng

Nước chè

Gia nhiệt lần 3

Hơi nước

Bốc hơi

Non A
Cát
A

Mật
trắng

Cát
B

Hơi ngưng tụ, rò rỉ

Hơi ngưng tụ

Non B
Mật
nâu


bùn

Hơi ngưng tụ

siro

Hơi nước

Lọc
chân
không

Non C

Mật
B

Cát
C

Mật cuối (mật
đường hồ)
Nguồn:[1]

Sơ đồ 1.1 Công nghệ sản xuất đường mía
SVTH: NGUYỄN ĐÌNH MINH PHỤNG
GVHD: PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

18


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán - thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm
1.3 Thông tin tổng quát về địa điểm thực hiện đề tài
1.3.1 Giới thiệu công ty TNHH MK Sugar Việt Nam
Công ty TNHH MK Sugar Việt Nam được Ủy ban Nhân dân tỉnh Bình Thuận cấp
phép xây dựng năm 2006.
Tiền thân là công ty đường Bình Thuận đến năm 2006 công ty chuyển đổi chủ sở
hữu với sự hợp tác liên doanh giữa công ty MK Sugar Internation Co.,Ltd (Thái Lan)
và công ty TNHH Mitr Kasert Thuận Phước. Năm 2015 công ty TNHH MK Sugar
Việt Nam dừng hoạt động, tháng 6 năm 2016 công ty hoạt động trở lại.
Công ty có diện tích hoạt động là 5,1 hecta gồm hệ thống nhà văn phòng, nhà
xưởng, sân bãi tập kết mía nguyên liệu và hệ thống xử lý nước thải.
Công ty hoạt động tại khu phố Lâm Giáo, thị trấn Ma Lâm, huyện Hàm Thuận Bắc,
tỉnh Bình Thuận.
Mã số thuế: 3400459611
Số điện thoại: 0623.856.268

fax:0623.856.604

Ngành nghề hoạt động: sản xuất đường thô và đường tinh luyện, đường rượu và
một số sản phẩm phụ gia khác từ quy trình sản xuất đường mía.
(nguồn: Giới thiệu công ty TNHH MK Sugar Việt Nam 6/2016[1])
1.3.2 Tổng quát về công trình xử lý nước thải
Công trình xử lý nước thải xây dựng trong khuôn viên công ty TNHH MK Sugar
VN với các công trình chính bao gồm: nhà điều hành, hệ thống bể tiếp nhận, bể sinh
học, bồn lọc áp lực và bể lắng bùn, sân phơi bùn, 2 bể điều hòa và bể chứa nước sau
xử lý.
Công trình xử lý nước thải với công suất 300 m3/ngày đêm với các loại nước thải
sau:
Nước thải ép mía đường: nước dùng để ngâm ép đường trong mía và làm mát các
ổ trục máy ép thường có hàm lượng BOD cao .
Nước thải rửa lọc, làm mát, rửa thiết bị và rửa sàn,... thường có hàm lượng chất lơ
lững cao, nhiễm bẩn một số hữu cơ bay hơi từ nước đường đun sôi.
Nước thải sinh hoạt từ nhân viên công ty và công nhân trong nhà máy.
Dựa trên vào bảng số liệu trên, có thể thấy hầu hết các thông số đều có giá trị vượt
tiêu chuẩn cột B, QCVN 40:2011/BTNMT. Vì vậy, nguồn nước này cần qua xử lý để
SVTH: NGUYỄN ĐÌNH MINH PHỤNG
GVHD: PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

19


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán - thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm
cho các thông số trên có giá trị dưới quy định trước khi xả ra nguồn tiếp nhận là suối
chảy từ núi vào Sông Phan. Nguồn nước này không sử dụng cho mục đích cấp nước
sinh hoạt.
1.3.3 Điều kiện địa hình - khí hậu
Nhìn chung điạ hình khu vực khá đa dạng, thấp dần theo hướng Tây Bắc - Đông
Nam; khu vực thực hiện dự án thuộc vùng đồi núi bán sơn địa, nhiều đồi núi, địa hình
không bằng phẳng, chia cắt bởi nhiều sông suối nhỏ.
Khu vực này có khí hậu nhiệt đới gió mùa, mang tính chất khô hạn của vùng duyên
hải Nam Trung bộ chia làm 2 mùa rỏ rệt là mùa nắng và mùa mưa: mùa nắng từ tháng
11 đến tháng 4, mùa mưa từ thắng 5 đến tháng 12, lượng giờ nắng trong năm khá cao.
1.3.4 Điều kiện kinh tế - xã hội
Dự án thực hiện tại thị trấn Ma Lâm, huyện Hàm Thuận Bắc, Tỉnh Bình Thuận
Về kinh tế, huyện Hàm Thuận Bắc là huyện thuần nông, người dân chủ yếu canh
tác cây Thanh long và cây Cao su, trong vài năm gần đây người dân mở rộng trồng
thêm các loại cây ăn trái khác.
Vị trí thuận lợi để phát triển kinh tế khi giáp ranh với tỉnh Lâm Đồng và thành phố
Phan Thiết.
Huyện có nhiều thắng cảnh đẹp có tiềm năng phát triển du lịch sinh thái.
Về xã hội: huyện Hàm Thuận Bắc được tách ra từ huyện Hàm Thuận từ năm 1993,
dân số huyện chiếm 95% là dân tộc Kinh, 5% còn lại là đồng bào các dân tộc thiểu số.
Tôn giáo chính ở huyện: đạo Bà La Môn, Công Giáo, Tin Lành, Phật Giáo.
1.4 Tổng quát về nước thải mía đường
1.4.1 Nguồn gốc phát sinh nước thải
Trong quá trình sản xuất, nước thải được phát sinh trong nhiều khâu và mức độ
nhiễm bẩn của các loại nước thải này cũng khác nhau. Các nguồn phát sinh chủ yếu
của các loại nước thải trong nhà máy đường chủ yếu từ các khâu sau:
Nước thải phát sinh trong công đoạn băm, ép và hòa tan: ở đây, nước dùng để
ngâm và ép đường trong mía và làm mát ổ trục nên nước thải có chứa hàm lượng hữu
cơ cao do chứa lượng đường thất thoát.
Nước thải phát sinh trong công đoạn làm trong và làm sạch: làm mát lò hơi và
ngưng tụ sau khi cấp nhiệt cho các thiết bị gia nhiệt, cô đặc, nấu đường, làm nguội
máy, làm nguội đường thường dùng với lượng nước lớn.
SVTH: NGUYỄN ĐÌNH MINH PHỤNG
GVHD: PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

20


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán - thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm
Nước phát sinh trong công đoạn kết tinh và hoàn tất: nước thải được dùng làm lạnh
các trang thiết bị. Rò rỉ mật.
Nước thải do các nhu cầu khác: nước thải từ khu sinh hoạt của công nhân, phòng
thí nghiệm và vệ sinh các trang thiết bị công nghiệp.
Theo tính toán lý thuyết cứ 100 kg mía nguyên liệu thì lượng nước thải là 775,5 kg
Nguồn:[1]
1.4.2 Thành phần, tính chất nước thải mía đường
tính chất nước thải ngành mía đường ảnh hưởng tới môi trường: nước thải từ quá
trình sản xuất mía đường chứa nhiều hữu cơ là các hơp chất cacbon từ nguyên liệu như
glucose, sacarozo và các hợp chất dễ phân hủy sinh học khác, lượng lớn N, P. đặc
điểm của nước thải loại này là hàm lượng BOD cao, và dao động nhiều.
Nước thải mía đường cũng chứa rất nhiều cặn lơ lững là các chất vô cơ từ quá trình
rửa cây mía. Nếu trong điều kiện công nghệ lạc hậu, lượng chất rắn này có thể phát
sinh rất nhiều.
Ngoài các chất đã nói trên, trong nước thải nhà máy đường còn thất thoát lượng
đường khá lớn, gây thiệt hại đáng kễ cho nhà máy. Ngoài ra còn có các chất màu anion
và cation (chất màu của axit hữu cơ, muối kim loại tạo thành) do việc xả rửa liên tục
các cột tẩy màu resin và các chất không đường dạng hữu cơ (các axit hữu cơ), dạng vô
cơ (Na2O, SiO2, P2O5, Ca, Mg và K2O). Trong nước thải xả rửa các cột resin thường có
nhiều ion H+, OH-. các chất thài của nhà máy đường làm cho nước thải có tính axit.
Nước thải mía đường có chứa đường và các hợp chất dễ gây phân hủy sinh học rất
dễ phân hủy trong nước. Chúng có khả năng gây kiệt oxy trong nước, làm ảnh hưởng
đến hoạt động của quần thể vi sinh vật trong nước. Trong quá trình công nghệ sản xuất
đường, ở nhiệt độ cao hơn 55oc các loại đường glucose và fructoze có thể bị phân hủy
thành các hợp chất có màu rất bền. Ở nhiệt độ cao hơn 200oc, chúng chuyển thành
caramen (C12H18O9)n. đây là dạng bột chảy hoặc tan vào nước, có màu nâu sẫm, vị
đắng. Phần lớn các sản phẩm phân hủy của đường khử có phân tử lượng lớn nên khó
thấm qua màng vi sinh. Để chuyển hóa chúng, vi sinh phải phân rã chúng thành nhiều
mảnh nhỏ để có thể thấm vào tế bào. Quá trình phân hủy các sản phẩm đường khử đòi
hỏi thời gian phân hủy dài hơn, nên sẽ ảnh hưởng đến quá trình tự làm sạch trong
nguồn tiếp nhận. Các chất lơ lửng có trong nước thải còn có khả năng lắng xuống đáy
nguồn nước. Quá trình phân hủy kỵ khí các chất này sẽ làm cho nước có màu đen và
có mùi H2S.
SVTH: NGUYỄN ĐÌNH MINH PHỤNG
GVHD: PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

21


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán - thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm
1.4.3 Các thông số đặc trưng của nước thải
1.4.3.1 Thông số vật lý
Hàm lượng chất rắn lơ lửng
Các chất rắn lơ lửng trong nước ((Total) Suspended Solids – (T)SS – SS) có thể có bản
chất là:
Các chất vô cơ không tan ở dạng huyền phù (phù sa, gỉ sét, bùn, hạt sét)
Các chất hữu cơ không tan
Các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, vi nấm, động vật nguyên sinh…)
Sự có mặt của các chất rắn lơ lửng cản trở hay tiêu tốn thêm nhiều hóa chất trong
quá trình xử lý.
Mùi
Hợp chất gây mùi đặc trưng nhất là H2S – mùi trứng thối. Các hợp chất khác,
chẳng hạn như indol, skatol, cadaverin và cercaptan được tạo thành dưới điều kiện
yếm khí có thể gây ra những mùi khó chịu hơn cả H2S.
Độ màu
Màu của nước thải là do các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, thuốc nhuộm hoặc
do các sản phẩm được tạo ra từ các quá trình phân hủy các chất hữu cơ. Đơn vị đo độ
màu thông dụng là mgPt/L (thang đo Pt – Co).
Độ màu là một thông số thường mang tính chất cảm quan, có thể được sử dụng
để đánh giá trạng thái chung của nước thải.
1.4.3.2 Thông số hóa học
Độ pH của nước
pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có trong dung dịch, thường được dùng
để biểu thị tính axit và tính kiềm của nước.
Độ pH của nước có liên quan dạng tồn tại của kim loại và khí hòa tan trong nước.
pH có ảnh hưởng đến hiệu quả tất cả quá trình xử lý nước. Độ pH có ảnh hưởng đến
các quá trình trao đổi chất diễn ra bên trong cơ thể sinh vật nước. Do vậy rất có ý
nghĩa về khía cạnh sinh thái môi trường.
Nước thải mía đường có pH = 4.5 - 6
Nhu cầu oxy hóa học (COD - Chemical Oxygen Demand)

SVTH: NGUYỄN ĐÌNH MINH PHỤNG
GVHD: PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

22


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán - thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm
COD là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các hợp chất hóa học trong nước bao gồm
cả vô cơ và hữu cơ. Như vậy, COD là lượng oxy cần để oxy hóa toàn bộ các chất hóa
học trong nước, trong khi đó BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hóa một phần các
hợp chất dễ phân hủy bởi vi sinh vật.
COD là một thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ nói
chung và cùng với thông số BOD, giúp đánh giá phần ô nhiễm không phân hủy sinh
học của nước từ đó có thể lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp.
Nhu cầu oxy sinh học (BOD - Biochemical Oxygen Demand)
BOD là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ theo phản
ứng:
Chất hữu cơ + O2  CO2 + H2O + tế bào mới + sản phẩm trung gian (2.1)
Trong môi trường nước, khi quá trình oxy hóa sinh học xảy ra thì các vi sinh vật
sử dụng các oxy hòa tan, vì vậy xác định hàm lượng tổng oxy hòa tan cần thiết cho
quá trình phân hủy sinh học là phép đo quan trọng đánh giá ảnh hưởng của một dòng
thải đối với nguồn nước. BOD có giá trị biểu thị lượng các chất thải hữu cơ trong
nước có thể phân hủy bằng vi sinh vật.
Oxy hòa tan (DO- Dissolved - Oxy)
DO là lượng oxy hòa tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật
nước (cá, lưỡng thể, thủy sinh, côn trùng,…) thường được tạo ra do sự hòa tan từ khí
quyển hoặc do quang hợp của tảo.
Nồng độ oxy tự do trong nước nằm trong khoảng 8 – 10 ppm, và dao động mạnh
phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân hủy hóa chất, sự quang hợp của tảo và v.v… Khi
nồng độ DO thấp, các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc bị chết. Do vậy, DO là
một chỉ số quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nước của các thủy vực.
Nitơ và các hợp chất hữu cơ
Nitơ là nguyên tố quan trọng trong sự hình thành sự sống trên bề mặt Trái Đất.
Nitơ là thành phần cấu thành protein có trong tế bào chất cũng như các acid amin
trong nhân tế bào. Xác sinh vật và các bã thải trong quá trình sống của chúng là
những tàn tích hữu cơ chứa các protein liên tục được thải vào môi trường với lượng
rất lớn. Các protein này dần dần bị vi sinh vật dị dưỡng phân hủy, khoáng hóa trở
thành các hợp chất Nitơ vô cơ như NH4+, NO2-, NO3 và có thể cuối cùng là trả lại N2
cho không khí.
Như vậy, trong môi trường đất và nước luôn tồn tại các thành phần chứa Nitơ
SVTH: NGUYỄN ĐÌNH MINH PHỤNG
23
GVHD: PGS.TS TÔN THẤT LÃNG


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán - thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm
từ các protein có cấu trúc phức tạp đến acid amin đơn giản, cũng như các ion Nitơ vô
cơ là sản phẩm quá trình khoáng hóa các chất kể trên.
Trong nước mặt cũng như nước ngầm, Nitơ tồn tại ở 3 dạng chính là: ion
+

(NO2-)

amoni

-

(NH4 ), nitrit
và nitrat (NO3 ). Dưới tác động của nhiều yếu tố hóa lý và do
hoạt động của một số sinh vật các dạng Nitơ này chuyển hóa lẫn nhau, tích tụ lại
trong nước ăn và có độc tính đối với con người. Nếu sử dụng nước có NO2- với hàm
lượng vượt mức cho phép kéo dài, trẻ em và phụ nữ có thai có thể mắc bệnh xanh da
vì chất độc này cạnh tranh với hồng cầu để lấy oxy.
Phospho và các hợp chất chứa phospho
Nguồn gốc của các hợp chất chứa Phospho có liên quan đến sự chuyển hóa các
chất thải của người và động vật và sau này là lượng khổng lồ phân lân sử dụng trong
nông nghiệp và các chất tẩy rửa tổng hợp có chứa phosphate sử dụng trong sinh hoạt
và một số ngành công nghiệp trôi theo dòng nước.
Trong các loại nước thải, Phospho hiện diện chủ yếu dưới các dạng phosphate.
Các hợp chất chứa phosphate được chia thành phosphate vô cơ và phosphate hữu
cơ.
Phospho là một chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển của sinh
vật. Việc xác định Phospho tổng là một thông số đóng vai trò quan trọng để đảm bảo
quá trình phát triển bình thường của các vi sinh vật trong các hệ thống xử lý chất thải
bằng phương pháp sinh học.
Phospho và các hợp chất chứa Phospho có liên quan chặt chẽ đến hiện tượng phú
dưỡng hóa nguồn nước, do sự có mặt quá nhiều các chất này kích thích sự phát triển
mạnh của tảo và vi khuẩn lam.
Chất hoạt động bề mặt
Chất hoạt động bề mặt là những chất hữu cơ gồm 2 phần: kị nước và ưa nước tạo
nên sự phân tán của các chất đó trong dầu và trong nước. Nguồn tạo ra các chất hoạt
động bề mặt là do việc sử dụng các chất tẩy rửa trong sinh hoạt và trong một số
ngành công nghiệp
1.4.3.3 Thông số sinh học
Nhiều vi sinh vật gây bệnh có mặt trong nước thải có thể truyền hoặc gây bệnh
cho người. Chúng vốn không bắt nguồn từ nước mà cần có vật chủ để sống ký sinh,
phát triển và sinh sản. Một số các sinh vật gây bệnh có thể sống một thời gian khá dài
trong nước và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tang, bao gồm vi khuẩn, virus, giun sán.
SVTH: NGUYỄN ĐÌNH MINH PHỤNG
GVHD: PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

24


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán - thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường công ty TNHH MK Sugar Việt
Nam công suất 300m3/ngày đêm
Vi khuẩn: các loại vi khuẩn gây bệnh có trong nước thường gây bệnh về đường
ruột, như dịch tả (cholera) do vi khuẩn Vibrio comma, bệnh thương hàn (typhoid) do
vi khuẩn Salmonella typhosa…
Virus: có trong nước thải có thể gây bệnh có liên quan đến sự rối loạn hệ thần
kinh trung ương, viêm tùy xám, viêm gan… Thông thường khử trùng bằng các quá
trình khác nhau trong các giai đoạn xử lý có thể diệt được virus.
Giun sán (helminths): giun sán là loại sinh vật ký sinh có dòng vòng đời gắn liền
với hai hay nhiều động vật chủ, con người có thể là một trong số các vật chủ này.
Chất thải của người và động vật là nguồn đưa giun sán vào nước. Tuy nhiên, các
phương pháp xử lý nước hiện nay tiêu diệt giun sán rất hiệu quả.

SVTH: NGUYỄN ĐÌNH MINH PHỤNG
GVHD: PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×