| Công Suất: | Q = 3500 m3/ngày.đêm |
| Khu vực | Tỉnh Hòa Bình |
| Loại Hình Nước Thải | Ngành Khoai mì |
| Nước Thải Sau Xử Lý | Cột B |
| Phạm Vi Công Nghiệp | Tổng Thầu EPC |
1. Tính chất của nước thải sản xuất tinh bột sắn:
Trong quá trình Chế Biến Tinh Bột Sắn, thành phần nước thải sinh ra chủ yếu từ quá trình bóc vỏ, rửa củ, băm nhỏ và lắng lọc là các nguồn ô nhiễm chính. Trên cơ sở này việc lấy mẫu và phân tích thành phần nước thải được thực hiện ở hai công đoạn riêng biệt và kết hợp hai công đoạn này.
Nước thải tinh bột sắn mang tính chất acid và có khả năng phân hủy sinh học cao. Đặc biệt là với loại nước thải này, trong khoai mì có chứa HCN là một acid có tính độc hại. Khi ngâm khoai mì vào trong nước HCN sẽ tan vào trong nước sau đó theo nước thải ra ngoài.
Các thông số ô nhiễm trong nước thải tinh bột sắn:
2. Đề xuất sơ đồ công nghệ :
3.Thuyết minh công nghệ xử lý
3.1 Bể gom
Nước thải từ quá trình sản xuất sẽ được thu gom về bể tiếp nhận nước thải. Trước khi vào bể gom, nước thải được tách rác bằng song tách rác đặt trong bể gom để loại bỏ hết các rác lớn có kích thước lớn hơn 10mm ra khỏi nước thải, tránh gây tắc nghẽn đường ống và gây hại đến thiết bị hệ thống.
Bể gom được thiết kế đảm bảo thu gom toàn bộ lượng nước thải phát sinh của quá trình sản xuất. Nước thải từ bể gom sẽ được bơm qua thiết bị tách rác tinh (với kích thước khe hở 2mm) để loại bỏ các tạp chất, rác có kích thước nhỏ trước khi chảy qua bể kỵ khí(biogas). Các loại rác nhỏ này sẽ ảnh hưởng đến bơm cũng như hệ vi sinh phía sau nếu không được loại bỏ ra khỏi nước thải.
3.2 Bể Biogas
Trước khi vào bể biogas nước thải được loại bỏ các tạp chất, rác có kích thước nhỏ khoảng 2mm bằng thiết bị tách rác tinh dạng trống quay . Bể biogas giúp phân huỷ hợp chất hữu cơ trong điều kiện kị khí. Quá trình sinh học diễn ra nhờ các vi sinh vật thuộc nhóm vi khuẩn metan, các quá trình phản ứng diễn ra như sau:
Giai đoạn 1: dưới sự tác động của enzym cellulosase thủy phân các chất hữu cơ cao phân tử thành các acid hữu cơ, CO2 và H2.
Giai đoạn 2: các acid hữu cơ, CO2 và H2 tiếp tục bị tác động bởi các vi khuẩn metan, các quá trình phản ứng diễn ra như sau:
CO2 + 4H2 ⇒ CH4 + 2H2O
CO + 3H2 ⇒ CH4 + H2O
4CO + 2H2 ⇒ CH4 + 3CO2
4HCCOH ⇒ CH4 + 3CO2 + 3H2O
4CH3OH ⇒ 3CH4 + CO2 + 2H2O
CH3COOH ⇒ CH4 + H2O
Nước thải sau khi qua bể kỵ khí sẽ được dẫn tới bể điều hòa;
3.3 Bể điều hòa
Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa về lưu lượng và nồng độ chất hữu cơ trong nước thải nhằm tránh gây hiện tượng quá tải vào các giờ cao điểm cũng như thời gian mà lượng nước gia tăng đột ngột. Do đó giúp cho hệ thống làm việc ổn định, cải thiện hiệu quả và giảm kích thước, giá thành cho những công trình đơn vị phía sau. Hệ thống sục khí trong bể điều hòa làm nước thải được xáo trộn đều và tránh sự lắng cặn trong bể, tránh hiện tượng phân hủy kỵ khí tạo mùi hôi. Để bơm nước sang bể thiếu khí (Anoxic), 02 bơm chìm được lắp đặt trong bể điều hòa hoạt động luân phiên và dự phòng nhằm đảm bảo thời gian nghỉ và bảo dưỡng.
3.4 Bể thiếu khí(Anoxic)
Quá trình xử lý sinh học hiếu khí hiệu quả cao đối với chất ô nhiễm COD, BOD và oxy hóa ammonia NH3 thành nitrite NO2-, cuối cùng là nitrate NO3-. Chất dinh dưỡng được cung cấp theo tỷ lệ tính toán sơ bộ BOD:N:P = 100:5:1 để tăng hiệu quả xử lý nitơ. Quá trình xử lý sinh học tồn tại đồng thời giữa vùng hiếu khí và vùng thiếu khí là điều kiện thích hợp cho các quá trình xử lý nitơ trong nước thải. Quá trình xử lý nitơ gồm 02 quá trình sau:
Quá trình nitrat hóa:
NH4+ + 1,863O2 + 0,098CO2 ⇒ 0,0196C5H7O2N + 0,98NO3- + 0,0941H2O +1,98H+
Quá trình khử nitrat:
CHONS + NO3- ⇒ N2 + CO2 + C5H7O2N + H2O + OH-
Nitrat sinh ra từ quá trình nitrat hóa trong điều kiện hiếu khí được khuếch tán sang vùng thiếu khí cùng với cơ chất, tạo điều kiện thích hợp cho quá trình khử nitrat xảy ra trong cùng một bông bùn. Với sự kết hợp của quá trình nitrat hóa và khử nitrat, nồng độ nitơ trong nước thải được xử lý hiệu quả bởi sự kết hợp giữa bể sinh học thiếu khí và bể sinh học hiếu khí bùn hoạt tính.
Bể thiếu khí còn đóng vai trò là một hệ chọn lọc vi sinh để chống lại hiện tượng bùn nổi do vi khuẩn dạng sợi gây ra. Nước sau bể thiếu khí sẽ tự chảy sang bể hiếu khí. Để tăng hiệu quả quá trình xử lý nhà thầu xin đề xuất cung cấp thêm 4 máy khuấy trộn chìm đề nghị tính chi phí phát sinh do thiết bị này ngoài danh mục hồ sơ mời thầu, dự thầu và hợp đồng.
Trong bể sinh học hiếu khí bùn hoạt tính diễn ra quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ hòa tan và dạng keo trong nước thải dưới sự tham gia của các vi sinh vật hiếu khí. Vi sinh vật hiếu khí dưới dạng hỗn hợp bùn hoạt tính ở hàm lượng MLSS khoảng 3000 – 4000 mg/l sẽ sử dụng cơ chất có trong nước thải trong nước thải sinh trưởng và phát triển hình thành quần thể vi sinh vật và sẽ được loại bỏ tại bể lắng. Máy thổi khí sẽ cung cấp khí cho quá trình hoạt động của vi sinh vật hiếu khí. Hiệu quả khử BOD có thể đạt 80 - 90%. Bùn sinh ra từ quá trình xử lý sinh học sẽ được lắng ở bể lắng sinh
Tại bể sinh học hiếu khí bùn hoạt tính, các tạp chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan còn lại sau quá trình xử lý sinh học thiếu khí tiếp tục được xử lý và chuyển hóa thành bông bùn sinh học. Các máy thổi khí (Air Blower) hoạt động luân phiên và hệ thống phân phối dạng đĩa có hiệu quả cao với kích thước bọt khí nhỏ hơn 10mm sẽ cung cấp oxi cho bể sinh học. Lượng khí cung cấp vào bể với mục đích cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu khí chuyển hóa chất hữu cơ thành nước và carbonic, chuyển hóa nitơ hữu cơ và amonia thành nitrat NO3-. Mặt khác, hệ thống phân phối khí còn có chức năng xáo trộn đều nước thải và bùn hoạt tính, tạo điều kiện để vi sinh vật tiếp xúc tốt với các chất cần xử lý. Tải trọng chất hữu cơ của bể thổi khí thường dao động từ 0,32-0,64 kg BOD/m3.ngày đêm.
Oxy hóa và tổng hợp
CHONS (chất hữu cơ) + O2 + Chất dinh dưỡng + vi khuẩn hiếu khí ⇒ CO2 + H2O + NH3 + C5H7O2N (tế bào vi khuẩn mới) + sản phẩm khác
Hô hấp nội bào
C5H7O2N (tế bào) + 5O2 + vi khuẩn ⇒ 5CO2 + 2H2O + NH3 + E
Bên cạnh quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ thành carbonic CO2 và nước H2O, vi khuẩn hiếu khí Nitrisomonas và Nitrobater còn oxy hóa ammonia NH3 thành nitrite NO2- và cuối cùng là nitrate NO3-.
Vi khuẩn Nitrisomonas:
2NH4+ + 3O2 ⇒ 2NO2- + 4H+ + 2H2O
Vi khuẩn Nitrobater:
2NO2- + O2 ⇒ 2 NO3-
Tổng cộng:
NH4+ + 2O2 ⇒ NO3- + 2H+ + H2O
Bể sinh học hiếu khí có dạng chữ nhật, hàm lượng bùn hoạt tính và nhu cầu oxy đồng nhất trong toàn bộ thể tích bể. Bể này có ưu điểm chịu được quá tải rất tốt. Hỗn hợp bùn hoạt tính và nước thải gọi là dung dịch xáo trộn (mixed liquor) tiếp tục được bơm tuần hoàn về lại bể Anoxic để khử nitrate NO3- và aerotank để tiếp tục thực hiện quá trình xử lý bậc 2 giống như ở giai đoạn xử lý bậc 1 của quy trình xử lý sinh học. Sau đó nước thải được dẫn qua bể lắng để thực hiện quá trình lắng bùn sinh học. Để tăng hiệu quả quá trình xử lý nhà thầu xin đề xuất cung cấp thêm 4 máy bơm chìm đề nghị tính chi phí phát sinh do thiết bị này ngoài danh mục hồ sơ mời thầu, dự thầu và hợp đồng.
Quá trình xử lý sinh học sẽ làm gia tăng liên tục lượng bùn vi sinh trong bể đồng thời lượng bùn ban đầu sau thời gian sinh trưởng phát triển sẽ giảm khả năng xử lý chất ô nhiễm trong nước thải và chết đi. Do đó, bể lắng bùn sinh học được thiết kế để thu gom lượng bùn này và giữ lại lượng bùn có khả năng xử lý tốt.
Bể lắng sinh học được thiết kế đặc biệt tạo môi trường tĩnh cho bông bùn lắng xuống đáy bể và được gom vào tâm nhờ hệ thống gom bùn lắp đặt dưới đáy bể. Bùn sau khi lắng có hàm lượng SS = 8.000 mg/L, một phần sẽ tuần hoàn trở lại bể sinh học (25-75% lưu lượng) để giữ ổn định mật độ cao vi khuẩn tạo điều kiện phân hủy nhanh chất hữu cơ, đồng thời ổn định nồng độ MLSS = 3000 mg/L. Độ ẩm bùn dao động trong khoảng 98.5 - 99.5%.
Do bùn sinh học khó lắng hơn bùn hoá lý nên bể lắng bùn sinh học sẽ có kích thước lớn hơn so với bể lắng bùn hóa lý. Phần nước trong sau lắng được thu lại bằng hệ máng thu nước được bố trí trên bề mặt bể và tiếp tục được dẫn sang bể keo tụ tạo bông để thực hiện quá trình keo tụ tạo bông bậc.
Quá trình xử lý sinh học sẽ làm gia tăng liên tục lượng bùn vi sinh trong bể sinh học. Đồng thời lượng bùn ban đầu sau thời gian sinh trưởng phát triển sẽ giảm khả năng xử lý chất ô nhiễm trong nước thải và chết đi. Lượng bùn này còn gọi là bùn dư và được đưa về bể chứa nước mũ.
Ngoài lượng bùn vi sinh phát sinh trong quá trình xử lý sinh học, quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp keo tụ cũng phát sinh một lượng bùn đáng kể. (còn gọi là bùn hóa lý). Lượng bùn này cũng được thu gom và đưa về bể chứa nước mũ.
Ưu Điểm:
Công nghệ lựa chọn xử lý nước thải cho Hệ thống xử lý nước thải – công suất 3.500 m3/ngày là xử lý sinh học kết hợp với hóa lý. Trong quá trình xử lý sinh học, vi sinh sinh trưởng và phát triển, vi sinh vật hiếu khí tiêu thụ và loại trừ các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy, đồng thời xử lý một phần các hợp chất khó phân hủy sinh học. Ưu điểm của công nghệ này là:
- Loại bỏ đáng kể lượng bùn để tránh gây tắc nghẽn cho những công trình phía sau.
- Áp dụng những công nghệ xử lý tiên tiến, do đó chủ động được chất lượng nước sau xử lý.
- Bùn thải phát sinh ra sau quả trình xử lý thấp, ít độc hại.
- Ứng dụng quá trình bùn hoạt tính với thời gian lưu kéo dài cho phép xử lý đáng kể -lượng nitrat thành Nitơ tự do.
- Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải theo QCVN 40 :2011/BTNMT, Cột A.
- Hệ thống xử lý nước thải ổn định và có độ tin cậy cao.
- Thiết kế đảm bảo sự vận hành tốt, tiết kiệm chi phí vận hành khi chưa đủ công suất thiết kế.
-T hiết bị: Các thiết bị chính lắp đặt cho HTXLNT là của các nước G7 hoặc EU. Ưu tiên sử dụng các thiết bị đã được sử dụng ở Việt Nam và có các đại diện phân phối độc quyền tại Việt Nam.
-Vận hành: Áp dụng chế độ vận hành Tự động hóa hoàn toàn nhằm giảm chi phí vận hành đến mức thấp nhất. Giải pháp vận hành gồm 03 chế độ:
- Tự động hóa hoàn toàn, có kết nối PLC.
- Vận hành bán tự động khi có một hoặc một số thiết bị trong hệ thống bị sự cố.
- Vận hành bằng tay khi phần mềm hệ thống bị sự cố.
Hệ thống được thiết kế đáp ứng được nhu cầu dự phòng cao để đảm bảo hệ thống hoạt động liên tục 24/24.
Nhược điểm:
- Cần diện tích xây dựng lớn;
Hình ảnh công trình Nguyên Khang thực hiện:
