Chuyên đề Ứng dụng vi sinh vật trong xử lý nước thải mía đường

Cây mía và nghề làm mật, đường ở Việt Nam đã có từ xa xưa, nhưng công nghiệp mía đường mới được bắt đầu từ thế kỷ thứ XX. Ngành công nghiệp mía đường là một trong những ngành công nghiệp chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế của nước ta Đến năm 1994, cả nước mới có 9 nhà máy đường, với tổng công suất gần 11.000 tấn mía/ ngày và 2 nhà máy đường tinh luyện công suất nhỏ, thiết bị và công nghệ lạc hậu. Hàng năm phải nhập khẩu từ 300.000 đến 500.000 tấn đường. Năm 1995, với chủ trương “Đầu tư chiều sâu, mở rộng các nhà máy đường hiện có, xây dựng một số nhà máy có quy mô vừa và nhỏ ở những vùng nguyên liệu ít”. Ở những vùng nguyên liệu tập trung lớn, xây dựng các nhà máy có thiết bị công nghệ tiên tiến hiện đại, kể cả liên doanh với nước ngoài, sản lượng đường năm 2000 đạt khoảng một triệu tấn (Nghị Quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ 8). Chương trình mía đường được chọn là chương trình khởi đầu để tiến hành công nghiệp hoá, hiện đại hoá nông nghiệp nông thôn, xoá đói, giảm nghèo, giải quyết việc làm cho lao động nông nghiệp. Ngành công nghiệp mía đường chiếm vị trí rất quan trọng . Tuy nhiên nước thải của ngành công nghiệp mía đường luôn chứa một lượng lớn các chất hữu cơ bao gồm các hợp chất của cacbon, nitơ, phốtpho. Các chất này dễ bị phân hủy bởi các vi sinh vật, gây mùi thối làm ô nhiễm nguồn nước tiếp nhận. Phần lớn chất rắn lơ lửng có trong nước thải ngành công nghiệp đường ở dạng vô cơ. Khi thải ra môi trường tự nhiên, các chất này có khả năng lắng và tạo thành một lớp dày ở đáy nguồn nước, phá hủy hệ sinh vật _ nguồn thức ăn cho cá. Lớp bùn lắng này còn chứa các chất hữu cơ có thể làm cạn kiệt oxy trong nước và tạo ra các lọai khí như H2S, CO2, CH4. Ngoài ra, trong nước thải còn chứa một lượng đường khá lớn gây ô nhiễm nguồn nước. Chính vì thế xử lý nước thải mía đường là một vấn đề mang tính thực tế, và ứng dụng vi sinh vật vào các giai đoạn xử lý nước thải mía đường sẽ góp phần bảo vệ môi trường và hoàn thiện ngành công nghiệp mía đường của Việt Nam.

docx25 trang | Chia sẻ: lvbuiluyen | Ngày: 17/10/2013 | Lượt xem: 2726 | Lượt tải: 8download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Chuyên đề Ứng dụng vi sinh vật trong xử lý nước thải mía đường, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TPHCM KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN LỚP DH10QM ›&š Báo cáo chuyên đề: ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI MÍA ĐƯỜNG GVHD: Nguyễn Ngọc Tâm Huyên NHÓM THỰC HIỆN:DH10QM Nguyễn Thị Loan Hoàng Tiến Trung Tôn Lương Thúc Khanh Nguyễn Thanh Toàn TP.Hồ Chí Minh, Tháng 9 năm 2011 MỤC LỤC I.Giới thiệu I.1 Đặt vấn đề Cây mía và nghề làm mật, đường ở Việt Nam đã có từ xa xưa, nhưng công nghiệp mía đường mới được bắt đầu từ thế kỷ thứ XX. Ngành công nghiệp mía đường là một trong những ngành công nghiệp chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế của nước ta Đến năm 1994, cả nước mới có 9 nhà máy đường, với tổng công suất gần 11.000 tấn mía/ ngày và 2 nhà máy đường tinh luyện công suất nhỏ, thiết bị và công nghệ lạc hậu. Hàng năm phải nhập khẩu từ 300.000 đến 500.000 tấn đường. Năm 1995, với chủ trương “Đầu tư chiều sâu, mở rộng các nhà máy đường hiện có, xây dựng một số nhà máy có quy mô vừa và nhỏ ở những vùng nguyên liệu ít”. Ở những vùng nguyên liệu tập trung lớn, xây dựng các nhà máy có thiết bị công nghệ tiên tiến hiện đại, kể cả liên doanh với nước ngoài, sản lượng đường năm 2000 đạt khoảng một triệu tấn (Nghị Quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ 8). Chương trình mía đường được chọn là chương trình khởi đầu để tiến hành công nghiệp hoá, hiện đại hoá nông nghiệp nông thôn, xoá đói, giảm nghèo, giải quyết việc làm cho lao động nông nghiệp. Ngành công nghiệp mía đường chiếm vị trí rất quan trọng . Tuy nhiên nước thải của ngành công nghiệp mía đường luôn chứa một lượng lớn các chất hữu cơ bao gồm các hợp chất của cacbon, nitơ, phốtpho. Các chất này dễ bị phân hủy bởi các vi sinh vật, gây mùi thối làm ô nhiễm nguồn nước tiếp nhận. Phần lớn chất rắn lơ lửng có trong nước thải ngành công nghiệp đường ở dạng vô cơ. Khi thải ra môi trường tự nhiên, các chất này có khả năng lắng và tạo thành một lớp dày ở đáy nguồn nước, phá hủy hệ sinh vật _ nguồn thức ăn cho cá. Lớp bùn lắng này còn chứa các chất hữu cơ có thể làm cạn kiệt oxy trong nước và tạo ra các lọai khí như H2S, CO2, CH4. Ngoài ra, trong nước thải còn chứa một lượng đường khá lớn gây ô nhiễm nguồn nước. Chính vì thế xử lý nước thải mía đường là một vấn đề mang tính thực tế, và ứng dụng vi sinh vật vào các giai đoạn xử lý nước thải mía đường sẽ góp phần bảo vệ môi trường và hoàn thiện ngành công nghiệp mía đường của Việt Nam. I.2 Mục tiêu Tìm hiểu vai trò vi sinh vật trong xử lý nước thải mía đường Tìm hiểu một số phương pháp xử lý nước thải ngành công nghiệp mía đường bằng vi sinh vật I.3 Ý nghĩa thực tiễn Cho thấy được sự góp mặt của vi sinh vật trong một số quy trình của công nghệ xủ lý nước thải mía đường Hạn chế ô nhiễm do ngành mía đường gây ra II. Nội dung II.1 Tổng quan về ngành công ngiệp mía đường và hiện trạng ô nhiễm II.1.1 Tổng quát về quy trình công nghệ sản xuất Nguyên liệu sản xuất : Mía. Đường chúng ta sử dụng hàng ngày được chế biến từ mía hay củ cải đường. Cây mía thường trồng ở khu vực nhiệt đới, chủ yếu là các nước đang phát triển, củ cải đường trồng ở vùng khí hậu ôn đới (phần lớn là các nước phát triển). Sản xuất đường chiếm một vị trí khá quan trọng đối với ngành công nghiệp thực phẩm trên thế giới, với tổng sản lượng hàng năm khoảng 95 triệu tấn. Nếu tính đến trước năm 1915 thì đa số đường được sản xuất ra từ củ cải đường, sau năm 1915, chiếm đa số là đường sản xuất từ mía (60%). Mỗi tấn mía tạo ra được khoảng 100 kg đường tinh luyện. Thu hoạch mía trung bình khoảng 60 tấn/ha. Tuy nhiên, ở các nước khá phát triển, do áp dụng tiến bộ kỹ thuật vào nông nghiệp, lượng mía thu được lên đến 80 tấn/ha. Để đủ sức cạnh tranh, người ta sản xuất đường từ những nhà máy lớn, sản xuất theo dây chuyền, chế biến khoảng 0,5 - 2 triệu bao 60 kg/năm hay ít nhất 30.000 tấn đường tinh luyện/năm (60 kg x 500.000 bao) . Để sản xuất được sản lượng này, phải thu hoạch trên 3.750 ha mía/năm Hiện nay diện tích mía của cả nước đạt khoảng trên 300 ngàn ha với tổng sản lượng 15 triệu tấn mía /năm. Dù đạt một số thành quả quan trọng , song những năm qua nông dân trồng mía vẫn có tập quán canh tác chủ yếu bằng thủ công,chưa đảm bảo về yêu cầu kĩ thuật ,chi phí đầu tư cao,hiệu quả kinh tế thấp. Trong những năm qua, với mục tiêu sản xuất 1 triệu tấn đường của Nhà nước, diện tích và sản lượng mía đã tăng đáng kể. Vụ sản xuất 2005 - 2006, diện tích mía nguyên liệu của cả nước đạt 265 ngàn ha và theo kế hoạch niên vụ 2006 – 2007, các nhà máy đường trong cả nước sẽ đạt công suất ép 12,6 triệu tấn mía, sản xuất ra 1,23 triệu tấn đường, tăng gần 500.000 tấn đường so với niên vụ trước. Tuy đạt về chỉ tiêu sản lượng đường, nhưng giá thành luôn cao hơn một số nước trong khu vực. Sản xuất đường: Sản xuất đường là một qui trình tự đáp ứng những yêu cầu về năng lượng cho quá trình sản xuất. Sau khi nước mía được tách ra khỏi cây miá bằng các qui trình nghiền và rửa, miá cây trở thành bã, một loại vật liệu có chứa cellulose cho phép sử dụng làm chất đốt sinh nhiệt nhiệt này được sử dụng để sinh hơi với áp suất cao trong nồi hơi. Hơi nước sinh ra được sử dụng cho các nồi hơi nén đặc biệt và sử dụng trong các quá trình nén, gia nhiệt, bay hơi và sấy cũng như để sinh điện. Đường chưa kết tinh được tách ra từ đường trong các giỏ của thiết bị ly tâm được sử dụng để sản xuất cồn sau khi lên men và chưng cất. Mỗi giỏ 60 kg đường tinh luyện cho 25 - 30 kg mật rỉ, sau khi lên men và chưng cất cho 1 lít cồn có nồng độ 95 - 96 % Mật rỉ có thể được sử dụng để sản xuất ra nhiều loại sản phẩm khác, ví dụ như men thức ăn gia súc, men làm bánh mì hay dùng trực tiếp làm thức ăn gia súc hoặc sử dụng như một nguồn cacbon hydrate dùng cho nhiều sản phẩm lên men khác. Chất bã thu được ngoài việc sử dụng làm chất đốt, còn có thể sử dụng làm các sản phẩm khác như bảng, bột giấy và giấy, nuôi gia súc và sản xuất gas. Quy trình công nghệ sản xuất gồm hai giai đọan:sản xuất đường thô và sản xuất đường tinh luyện. 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 người ta ép mía cây dưới các trục ép áp lực. Để tận dụng hết đường có trong cây mía, người ta dùng nước hoặc nước mía phun vào bả mía để mía nhả 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 vệc 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 saccarosa). Nước mía được xử lý bằng các chất hóa học như vôi, CO2, SO2, photphat 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 lọai bỏ, đem thải hoặc dùng làm phân bón. Nước mía sau khi lọc còn chứa khỏang 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 óc độ nhớt cao, chứa khỏang 1/3 đường khử. Sản phẩm phụ 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, axit citric,…và từ mật mía. Lượng nước thải trong công nghiệp sản xuất đường thô rất lớn bao gồm nước rửa mía cây và ngưng tụ hơi, 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 đọan chính: Rửa và hòa tan. Rửa:làm sạch lớp phim mạch bên ngoài hạt đường thô để nâng cao tinh độ của đường. 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 bột trợ lọc để khử màu và tăng cường khả năng làm trong. Nước đường sau lọc gọi là sirô tinh lọc. Kết tinh và hoàn tất: Nhiệm vụ của nấu đường là tách nước từ sirô tinh lọc và đưa dung dịch đến trạng thái bão hòa, sản phẩm nhận được sau khi nấu đường là đường non gồm tinh thể đường và mật cái. II.1.2 Sơ lược hiện trạng ngành sản xuất đường ở Việt Nam Trước kia ngành mía đường của nước ta gặp nhiều khó khăn Việt Nam là một quốc gia có truyền thống sản xuất đường mía từ lâu đời. Cùng với sự phát triển của ngành đường trên thế giới, ngành công nghiệp sản xuất đường ở nước ta cũng phát triển mạnh. Do trang thiết bị còn yếu kém, cũ kĩ, lạc hậu chưa được cơ giới hóa do sản xuất thủ công yếu kém và chưa được đầu tư đúng mức. Mặt khác cây mía ở Việt Nam chưa đạt năng suất cao (bình quân chỉ khoảng 50 tấn mía/ha) như ở các nước khác (bình quân 80-90 tấn mía/ha) vì nhiều lý do, nhưng chung quy chỉ do thiếu một chính sách hữu hiệu khiến cho các biện pháp kỹ thuật đồng bộ cho cây mía cho đến giờ vẫn chỉ là nửa vời đối với người trồng mía. Do đó các biện pháp kinh tế cho ngành mía đường đã không khuyến khích người trồng mía thiết tha với nghề này. Trong thời kỳ Pháp thuộc, nước ta chỉ có 2 nhà máy đường: Hiệp Hòa (miền nam) và Tuy Hòa (miền trung). Trong những năm 1958 – 1960, nước ta xây dựng thêm : nhà máy đường Việt Trì và Sông Lam (350 tấn mía/ngày) và nhà máy đường Vạn Điểm (1.000 tấn mía/ngày) Hiện nay ở nước ta có hơn 50 nhà máy đường với công suất lớn. Ví dụ: Nhà máy đường(NMĐ) Quãng Ngãi công suất 4500 tấn mía/ngày, NMĐ Tây Ninh- Pháp công suất 8000 tấn mía/ngày, NMĐ Lam Sơn công suất 6000 tấn mía/ngày, NMĐ Thanh Hóa- Đài Loan 6000 tấn mía/ngày… Tuy nhiên ngành mía đường là ngành gây ô nhiễm nghiêm trọng nhất .. Phương pháp dùng vôi hầu hết còn dùng trong các cơ sở sản xuất nhỏ, trình độ kém, chủ yếu sản xuất mật vàng và mật trầm. Bảng 1: Các nhà máy lớn thuộc ngành công nghiệp đường ở miền Nam Nhà máy Địa chỉ Năng suất tấn/ngày Trình độ công nghệ Định mức tiêu thụ/tấn đường Nước thải m3/giờ Ghi chú Địa phương KCN CN Nguyên liệu Quảng Ngãi (a) Quảng Ngãi + Đường:135 Mía: 1.500 Sunfit hóa -Mía -Vôi tôi -Lưu hùynh 11,5 tấn 22 kg 6 kg 350 Bình Dương Bình Dương + Đường:135 Mía: 1.500 Sunfit hóa -Mía -Vôi tôi -Lưu hùynh 11,5 tấn 22 kg 6 kg 350 Xả ra rạch Bà Lụa Hiệp Hòa Long An + Đường:125 Mía: 1.500 Sunfit hóa -Mía -Vôi tôi -Lưu hùynh 11,5 tấn 22 kg 6 kg 350 Xả ra sông Vàm Cỏ La Ngà Đồng Nai + Đường:180 Mía: 2.000 Vôi -Mía -Vôi 12 tấn 7 kg 500 Đường Khánh Hội Tp.HCM + Đường:100 Biên Hòa Đồng Nai + Đường:200 II.1.3 Nước thải ngành công nghiệp mía đường Các nguồn 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 mía đường chủ yếu từ các khâu sau: Nước thải phát sinh trong công đoạn băm, ép và hoà tan: Ở đây, nước dùng để ngâm và ép đường trong mía và làm mát ổ trục nên nước thải có chứa hàm lượng chất hữu cơ cao do chứa lượng đường thất thoát và do làm mát ổ trục nên nước thải bị ô nhiễm dầu nhớt. 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 số lượng lớn Nước thải phát sinh trong công đoạn kết tinh và hoàn tất: Nước thải do dùng làm lạnh các trang thiết bị. Rò rỉ mật. Nước thải do các nhu cầu khác: Nước thải từ các 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.( đối với công ty bourbon gia lai). Nước thải của các nhà máy sản xuất mía đường thường được chia thành các loại sau: Loại 1:   Đây là loại nước thải bị ô nhiễm rất nhẹ, nhưng nhiệt độ nước cao, .phát sinh do khâu làm lạnh các trang thiết bị. Chúng có thể tái sử dụng lại hoặc xả thẳng vào mương xả để pha loãng nước thải sau xử lý, thường có trị số BOD5 thấp ( 20-2 5mg/l ), SS = 30-50 mg/l, COD = 50-60 mg/l …Lưu lượng nước thải loại này thường từ 0,97-1,2m3/ tấn mía Loại 2: Nguồn nước thải loại này ô nhiễm nhẹ phát sinh do quá trình ngưng tụ hơi, làm nguội máy, nước đường, nước thải sinh hoạt của công nhân, nước thải từ phòng thí nghiệm… Loại 3: Ô nhiễm nặng từ quá trình lọc chân không, rửa các thiết bị sản xuất đường, rò rỉ mật đường. Có hàm lượng chất hữu cơ cao và pH thấp sẽ làm ảnh hưởng đến quá trình xử lý sinh học của các công trình xử lý sau này. Đối với nước thải loại này nên xử lý cục bộ trước khi cho vào hệ thống xử lý sinh học để không ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý của cả hệ thống.nước thải từ nguồn này có hàm lượng COD và BOD cao nên thích hợp quá trình xử lý kỵ khí. Loại 4: Nguồn nước thải phát sinh từ hệ thống xử lý khí thải của khu lò hơi. đặc điểm của loại nước thải này là có hàm lượng BOD thấp nhưng hàm lượng SS lại cao,và mang tính kiềm. Do đó, cần xử lý cục bộ trước khi đưa vào hệ thống xử lý chung. Loại 5: Nước thải bị nhiễm dầu, nhớt và bột phấn bã mía sinh ra từ việc làm lạnh trục máy cán ép. Nước thải này nên xử lý riêng do có lớp dầu nhớt nổi lên mặt nước làm cản trở quá trình hoà tan oxi vào trong nước thải và hiệu quả xử lý không cao nếu không được tách riêng. Bảng2 : Thông số ô nhiễm nước thải của các nhà máy đường trong toàn quốc. STT Thông số Đơn vị Giá trị 1 pH 5,5 – 7,4 2 BOD5 MgO2/l 1000 – 2000 3 COD MgO2/l 1600 - 12000 4 SS Mg/l 300 – 800 5 TDS Mg/l 250 - 800 6 Độ màu NTU 130 – 1700 7 P – PO43- Mg/l 6 – 70 8 N – NO3- Mg/l 10 – 30 (Nguồn tài liệu do công ty TNHH mía đường Bourbon Gia Lai cung cấp.) Đặc trưng của nước thải nhà máy mía đường : Đặc trưng lớn nhất của nhà máy mía đường là có hàm lượng BOD cao và dao động nhiều. Bảng 3: BOD5 trong nước thải ngành công nghiệp đường Các loại nước thải NM đường thô (mg/L) NM tinh chế đường (mg/L) Nước rửa mía cây 20-30 Nước ngưng tụ 30-40 4-21 Nước bùn lọc 2.900-11.000 730 Chất thải than - 750-1.200 Nước rửa xe các loại - 15.000-18.000 Phần lớn chất rắn lơ lửng là chất vô cơ. Nước rửa mía cây chủ yếu chứa các hợp chất vô cơ. Trong điều kiện công nghệ bình thường, nước làm nguội, rửa than và nước thải từ các quy trình khác có tổng chất rắn lơ lửng không đáng kể. Chỉ có một phần than hoạt tính bị thất thoát theo nước, một ít bột trợ lọc, vải lọc do mục nát tạo thành các sợi nhỏ lơ lửng trong nước. Nhưng trong điều kiện các thiết bị lạc hậu, bị rò rỉ thì hàm lượng các chất rắn huyền phù trong nước thải có thể tăng cao. Các chất thải của nhà máy đường làm cho nước thải có tính axit. Trong trường hợp ngoại lệ, độ pH có thể tăng cao do có trộn lẫn CaCO3 hoặc nước xả rửa cột resin. Ngoài các chất đã nói trên, trong nước thải nhà máy đường còn thất thoát lượng đường khá lớn, gây thiệt hại đáng kể cho nhà máy. Ngoài ra còn có các chất màu anion và cation (chất màu của các 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-. II.1.4 Khả năng gây ô nhiễm nguồn nước của nước thải ngành mía đường Với những thành phần và đặc tính nước thải của các nhà máy đường thì nếu lượng nước thải đó được thải trực tiếp ra môi trường mà không qua bất kì một phương pháp xử lý nào hay chỉ xử lý sơ bộ thì khả năng gây ô nhiễm môi trường là khá lớn. Nhưng ở nước ta hiện nay hầu hết các công ty sản xuất mía đường không xây dựng hệ thống nước thải hoặc có xây dựng mà không hoạt, cũng có khi chỉ hoạt động những lúc có thanh tra. Như vậy lượng nước thải đó sẽ được thải trực tiếp ra sông suối làm ô nhiễm môi trường một cách nghiêm trọng. Đường có trong nước thải chủ yếu là đường sucroza và các loại đường khử như glocose và fructoze. Trong đó, fuctoze tan trong nước(C6H12O6) và Sucroze, C12H22O11 là sản phẩm thủy phân của Fructose và Glucose, tan trong nước. Đặc điểm của các loại đường này có khả năng phân huỷ trong nước dễ dàng nên gây kiệt nguồn oxi trong nước, ảnh hưởng đến hoạt động của quần thể sinh vật sống trong môi trường nước mà nguồn nước thải này thải ra. Ngoài ra, trong quá trình sản xuất đường ở nhiệt độ cao nên các hợp chất đường có trong nước thải bị thuỷ phân thành các hợp chất rất bền. ở nhiệt độ 2000 thì 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 làm cho nước ô nhiễm thì cứ tăng mà khả năng tự phục hồi của hệ sinh thái thì quá bé. 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. Đồng thời nước thải của các nhà máy đường còn có nhiệt độ cao nên nếu không hạ nhiệt trước khi thải ra môi trường sẽ gây ức chế hoạt động của các vi sinh vật trong nước cũng ảnh hưởng đến thời gian làm sạch môi trường của các vi sinh vật. II.2 Ứng dụng của vi sinh vật trong quy trình công nghệ xử lý nước thải nhà máy mía đường II.2.1 Lựa chọn quy trình Do nước thải mía đường có các yếu tố đặc trưng là chất lượng và lưu lượng nước thải tổng hợp của nhà máy đường thay đổi nhiều trong ngày, chất ô nhiễm hữu cơ đóng vai trò chủ yếu, thành phần nước thải của nhà máy đường trong nhiều công đoạn rất khác nhau. Do đó quy trình được chọn là :xử lý sinh học sau giai đoạn xử lý cơ học. Hiện nay, theo yêu cầu xử lý nước thải mía đường người ta chia ra các mức: Xử lý sơ bộ: trung hòa khử độc nước thải Xử lý tập trung: phương pháp cơ học : tách các tạp chất rắn và cặn lơ lửng, thiết bị: song chắn rác, bể lắng cát, bể lắng đợt I. Xử lý Sinh học: bể UASB, bể Aerotank : tách các chất hữu cơ dạng lơ lửng và hòa tan, sử dụng bể Aerotank cần chú ý tới liều lượng bùn, lưu lượng khí…, phải điều chỉnh ngay khi cần thiết Xử lý triệt để ( trước khi xả ra nguồn hoặc sử dụng lại ) bể lắng II, bể nén bùn, bể lọc áp lực và khử trùng II.2.2 Sơ đồ quy trình Xả ra khu xử lý cặn Bể nén bùn Lọc áp lực Khử trùng Hóa chất Nguồn tiếp nhận Bể UASB Bể Aerotank Bể lắng II Bùn tuần hoàn Xả cặn trở lại bể lắng 1 Sục khí Song chắn rác Hố thu gom Bể lắng cát Bể điều hòa Bể lắng I Sân phơi cát Cát Xả cặn Nước Thải II.2.3 Thuyết minh quy trình công nghệ Nước thải sản xuất được dẫn theo đường thoát nước riêng ra hệ thống xử lý nước thải. Dòng thải sau khi qua song chắn rác (SCR) ở đầu mỗi cống thu chảy qua bể lắng cát  được đặt âm sâu dưới đất, ở đây sẽ giữ lại cát và các chất rắn lơ lửng có kích thước lớn để đảm bảo sự hoạt động ổn định của các công trình xử lý tiếp theo. Phần rác thải thu được có thể dùng để sản xuất giấy, phân bón… Nước thải sau khi lắng cát sẽ tự chảy qua hầm tiếp nhận. Tiếp theo, nước thải được bơm qua bể điều hòa. Tại đây, lưu lượng và nồng độ nước thải ra sẽ được điều hòa ổn định. Trong bể, hệ thống máy khuấy sẽ trộn đều nhằm ổn định nồng độ các hợp chất trong nước thải, giá trị pH sẽ được điều chỉnh đến thông số tối ưu để quá trình xử lý sinh học hoạt động tốt. Nước thải được bơm từ bể điều hòa vào bể UASB, các hợp chất hữu cơ sẽ được phân hủy bằng bùn vi sinh kỵ khí. Khí sinh học được thu gom ở đầu ra của bể UASB giữ lại làm biogas , phần nước đã được giảm bớt tải lượng chất hữu cơ tự chảy qua aerotank để