Đề tài Đề xuất phương án xử lý nước thải cho nhà máy sữa thống nhất công suất 900m3/ngày

Sữa là một loại thực phẩm quan trọng trong khẩu phần ăn hàng ngày của con người, cung cấp đường lactose, chất béo, protein, các chất khoáng và nhiều loại vitamin. Các loại thực phẩm từ sữa rất phong phú và đa dạng như; phomat, bơ, sữa tươi, sữa tiệt trùng, sữa đặc, sữa bột kem, sữa đậu nành. đã được sản xuất nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng, tiêu thụ của con người, đồng nghĩa với sự ra đời của rất nhiều nhà máy sản xuất sữa với quy mô lớn hơn, sản xuất với số lượng nhiều hơn. Như vậy bên cạnh nguồn lợi nhuận thu được từ ngành công nghiệp chế biến sữa, ta không thể không quan tâm đến một lượng lớn nước thải được hình thành. Trong bối cảnh hiện nay, công nghiệp sản xuất và chế biến sữa không chỉ phát triển mạnh ở các nước châu Âu, châu Mĩ mà ngày càng phát triển rất mạnh ở Việt Nam. Các nhà máy sản xuất và chế biến các loại thực phẩm từ sữa lại thường nằm ở các khu dân cư và thải ra một lượng lớn nước thải có độ ô nhiễm cao gây mùi khó chịu nếu không được xử lí. Do đó việc xử lí nước thải ở các nhà máy sữa phải được quan tâm từ giai đoạn thiết kế, nước thải cần phải được xử lí trước khi đổ ra nguồn.

docx35 trang | Chia sẻ: lvbuiluyen | Lượt xem: 4428 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Đề xuất phương án xử lý nước thải cho nhà máy sữa thống nhất công suất 900m3/ngày, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN Báo cáo chuyên đề ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NHÀ MÁY SỮA THỐNG NHẤT Công suất 900m3/ngày SINH VIÊN THỰC HIỆN: 1. Nguyễn Thị Mỹ Hạnh 10157057 2. Huỳnh Thị Bích Liêm 10157086 3. Bùi Hữu Long 10157095 4. Lê Thị Kim Ngân 10157119 5. Lê Thị Mỹ Nhung 10157137 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: VŨ VĂN QUANG TP. Hồ Chí Minh, tháng 12/2012 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU Sữa là một loại thực phẩm quan trọng trong khẩu phần ăn hàng ngày của con người, cung cấp đường lactose, chất béo, protein, các chất khoáng và nhiều loại vitamin. Các loại thực phẩm từ sữa rất phong phú và đa dạng như; phomat, bơ, sữa tươi, sữa tiệt trùng, sữa đặc, sữa bột kem, sữa đậu nành.. đã được sản xuất nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng, tiêu thụ của con người, đồng nghĩa với sự ra đời của rất nhiều nhà máy sản xuất sữa với quy mô lớn hơn, sản xuất với số lượng nhiều hơn. Như vậy bên cạnh nguồn lợi nhuận thu được từ ngành công nghiệp chế biến sữa, ta không thể không quan tâm đến một lượng lớn nước thải được hình thành. Trong bối cảnh hiện nay, công nghiệp sản xuất và chế biến sữa không chỉ phát triển mạnh ở các nước châu Âu, châu Mĩ mà ngày càng phát triển rất mạnh ở Việt Nam. Các nhà máy sản xuất và chế biến các loại thực phẩm từ sữa lại thường nằm ở các khu dân cư và thải ra một lượng lớn nước thải có độ ô nhiễm cao gây mùi khó chịu nếu không được xử lí. Do đó việc xử lí nước thải ở các nhà máy sữa phải được quan tâm từ giai đoạn thiết kế, nước thải cần phải được xử lí trước khi đổ ra nguồn. Công ty cổ phần sữa Việt Nam - Vinamilk hiện là doanh nghiệp đứng đầu cả nước về cung ứng các sản phẩm sữa dinh dưỡng và chiếm 75 % thị phần toàn quốc. Trong tương lai công ty đang hướng mở rộng thị trường ra các nước châu Âu. Vì vậy việc nâng cấp cải tạo hệ thống nước thải hiện chưa đạt yêu cầu tại nhà máy là việc làm thiết yếu nhằm hướng tới mục tiêu đạt được chứng nhận ISO 14001: 2005. Đó cũng là lí do nhóm chọn đề tài “ Đề xuất phương án xử lí nước thải nhà máy sữa Thống Nhất” với công suất 900m3 / ngày. CHƯƠNG 2 :TỔNG QUAN Giới thiệu về công ty sữa Vinamilk Hình thành và phát triển Công ty cổ phần sữa Việt nam Vinamilk có trụ sở chính tại 184 - 186 - 188 Nguyễn Đình Chiểu, Phường 6, Quận 3, TP HCM. Được hình thành từ năm 1976a, Công ty Cổ phần Sữa Việt Nam (VINAMILK) đã lớn mạnh và trở thành doanh nghiệp hàng đầu của ngành công nghiệp chế biến sữa, hiện chiếm lĩnh 75% thị phần sữa tại Việt Nam. Ngoài việc phân phối mạnh trong nước với mạng lưới 183 nhà phân phối và gần 94.000 điểm bán hàng phủ đều 64/64 tỉnh thành, sản phẩm Vinamilk còn được xuất khẩu sang nhiều nước Mỹ, Pháp, Canada, Ba Lan, Đức, khu vực Trung Đông, Đông Nam Á… Ngành nghề kinh doanh Sản xuất và kinh doanh sữa hộp, sữa bột, bột dinh dưỡng, bánh, sữa tươi, sữa đậu nành, nước giải khát và các sản phẩm từ sữa khác; Kinh doanh thực phẩm công nghệ, thiết bị phụ tùng, hoá chất và nguyên liệu. Kinh doanh nhà, môi giới cho thuê bất động sản; Kinh doanh kho bãi, bến bãi; Kinh doanh vận tải hàng bằng ô tô; Bốc xếp hàng hoá; Sản xuất mua bán rượu, bia, đồ uống, thực phẩm chế biến, chè uống, café rang– xay– phin – hoà tan; Sản xuất và mua bán bao bì, in trên bao bì; Sản xuất, mua bán sản phẩm nhựa. Với sự đa dạng về sản phẩm, Vinamilk hiện có trên 200 mặt hàng sữa và các sản phẩm từ sữa gồm: Sữa đặc, sữa bột, bột dinh dưỡng, sữa tươi, kem, sữa chua, phô mai. Và các sản phẩm khác như: Sữa đậu nành, nước ép trái cây, bánh, cà phê hòa tan, nước uống đóng chai, trà, chocolate hòa tan ... Các đơn vị trực thuộc Stt Đơn vị Sản phẩm chính Địa chỉ 1 Nhà máy sữa Thống Nhất Sữa đặc có đường, sữa tươi tiệt trùng, sữa chua, sữa chua uống, kem, bánh flan, sữa đậu nành 12 Đặng Văn Bi, P Trường Thọ, Q Thủ Đức, TP HCM 2 Nhà máy sữa Trường Thọ Sữa đặc có đường, sữa tươi tiệt trùng, sữa chua, sữa đậu nành, nước ép trái cây, phômai, bánh flan 32 Đặng Văn Bi, P Trường Thọ, Q Thủ Đức, TP HCM 3 Nhà máy sữa Sài Gòn Sữa tươi tiệt trùng, sữa đậu nành, sữa chua uống, nhựa và thiếc in KCN Tân Thới Hiệp, Q 12, TP HCM 4 Nhà máy sữa Dielac Sữa bột, bột dinh dưỡng dành cho trẻ em và người lớn, trà và cà phê KCN Biên Hòa – Tỉnh Đồng Nai 5 Nhà máy sữa Cần Thơ Sữa tươi tiệt trùng, kem, sữa chua, bánh KCN Trà Nóc, TP Cần Thơ 6 Nhà máy sữa Bình Định Sữa tươi tiệt trùng, sữa chua, sữa chua uống, kem KV1 – P Quang Trung, TP Quy Nhơn, Bình Định 7 Nhà máy sữa Nghệ An Sữa tươi tiệt trùng, sữa chua, nước ép trái cây Đường Sào Nam, Nghi Thu, Thị Xã Cửa Lò, Nghệ An 8 Nhà máy sữa Hà Nội Sữa đặc có đường, sữa tươi tiệt trùng, kem, sữa chua, bánh flan Xã Dương Xá, Gia Lâm, Hà Nội 9 Xí nghiệp Kho Vận Vận chuyển, giao nhận 32 Đặng Văn Bi, Q. Thủ Đức, TP HCM Giới thiệu về nhà máy sữa Thống Nhất Khái quát nhà máy sữa Thống Nhất Nhà máy sữa Thống Nhất tại phường Trường Thọ (Q. Thủ Đức, TP HCM) được xây dựng từ năm 1963 và đến sau năm 1975 được Cty CP sữa Việt Nam (Vinamilk) tiếp quản. Nhà máy sản xuất chủ yếu các sản phẩm như: sữa đặc có đường, sữa tươi tiệt trùng, sữa chua, sữa chua uống, kem, bánh flan, sữa đậu nành. Theo thiết kế, hiện công suất đạt 142 triệu lít sữa các loại/năm, nhà máy hoạt động sản xuất trên tổng diện tích 27.000 m2, tại số 12 đường Đặng Văn Bi, phường Trường Thọ, Quận Thủ Đức, TP HCM. Mỗi ngày nhà máy sẽ thải ra khoảng 900 m3 nước, cùng với khí thải từ việc đốt dầu FO cho hệ thống lò hơi.Toàn bộ hệ thống nước xả thải đựơc bố trí xả ra kênh Thái Bình. Quá trình sản xuất Nhận sữa Kiểm tra chất lượng Làm lạnh bảo quản Gia nhiệt Li tâm làm sạch Tiêu chuẩn hóa Thanh trùng Đồng hóa Làm lạnh Rót chai Bảo quản Sữa tươi tiệt trùng Sữa đặc có đường Sơ đồ công nghệ sản xuất Nhận sữa Làm lạnh Tạm chứa Tiêu chuẩn hóa Đồng hóa Thanh trùng Cô đặc Sau công đoạn xử lý chung như trên, sữa cô đặc được đưa qua bộ phận rót hộp và tiệt trùng. Sữa chua Sơ đồ công nghệ sữa chua uống: Đồng hóa Chất ổn định đường Phối trộn Thanh trùng Đồng hóa Làm lạnh Đồng hóa UHT Rót Rót vô trùng Rót vô trùng Bảo quản 2 tuần Bảo quản 1 tháng Bảo quản vài tháng Lên men Thuyết minh qui trình Tiêu chuẩn hóa Mục đích: Trong phạm vi ở đây,khi nói đến tiêu chuẩn hóa sữa người ta chỉ đề cập tới 1 chỉ tiêu đó là chất béo. Cần điều chỉnh sao cho thành phẩm có hàm lựợng béo như đã định (ví dụ như 3.2% hay 3.6% ). Có thể tiến hành tiêu chuẩn hóa sữa bằng 2 phương pháp: bằng máy ly tâm tiêu chuẩn hóa tựđộng hoặc bằng phối trộn. Tốt nhất là làm bằng máy ly tâm-điều chỉnh tự động làm đồng thời 2 nhiệm vụ là tiêu chuẩn hóa sữa và ly tâm làm sạch. Đồng hóa Mục đích: Làm giảm kích thước các cầu mỡ, làm cho chúng phân bố đều chất béo trong sữa, làm cho sữa được đồng nhất. Đồng hóa có thể làm tăng độ nhớt của sữa lên chút ít nhưng làm giảm đáng kể quá trình oxi hóa, làm tăng chất lượng của sữa và các sản phẩm từ sữa.Các sản phẩm sữa sau khi đồng nhất sẽ được cơ thể hấp thụ dễ dàng . Phối trộn Mục đích: Phối trộn đều các nguyên liệu sữa bột, nước, đường RE, chất ổn định, chất nhũ hóa,…nhằm tạo ra sữa hoàn nguyên có thành phần các chất, tỷ trọng, độ nhớt như yêu cầu, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đồng hóa. Tiệt trùng UHT (Ultra High Temperature) Mục đích: Quá trình tiệt trùng ở 138 -1400C nhằm tiêu diệt toàn bộ các vi sinh vật có mặt trong sữa, đồng thời góp phần loại bỏ những chất gây mùi khó chịu còn sót lại trong sữa. Nhờvậy thời gian bảo quản được kéo dài, chất lượng sản phẩm ổn định. Ủ chín (ageing) Mục đích: Hydrate hóa các chất ổn định protein và kết tinh chất béo. Ủ ở 2-5 trong khoảng 4 giờ. Lạnh đông Mục đích: Thổi một lượng không khí vào hỗn hợp nguyên liệu để làm tăng thế tích của chúng. Lạnh đông một phần nước trong hỗn hợp tạo các tinh thể với kích thước rất nhỏ, đồn nhất và phân bố đều trong hỗn hợp. Đặc trưng của nước thải ngành chế biến sữa Nước thải của nhà máy chế biến sữa nói chung là sự pha loãng của sữa và các sản phẩm từ sữa do sự rơi vãi từ các công đoạn chế biến, hoặc do sự rò rỉ được phép của thiết bị công nghệ, cùng với các hóa chất tẩy rửa, dầu mỡ dùng để vệ sinh thiết bị cũng như các dụng cụ lưu trữ, …. Dựa vào qui trình công nghệ sản xuất sữa, ta thấy nước thải chung của nhà máy chế biến sữa bao gồm: Nước thải sản xuất: Nước rửa các bồn chứa và cặn ở các trạm tiếp nhận. Nước súc rửa các sản phẩm dư bên trong hoặc trên bề mặt của tất cả các đường ống, bơm, bồn chứa, thiết bị công nghiệp, máy đóng gói,… Nước rửa thiết bị, rửa sàn cuối mỗi chu kỳ hoạt động. Sữa rò rỉ từ các thiết bị, hoặc do làm rơi vãi nguyên liệu và sản phẩm. Một số chất lỏng khác như sữa tươi, sữa chua kém chất lượng, bị hư hỏng do quá trình bảo quản và vận chuyển cũng được thải chung vào hệ thống thoát nước. Nước thải từ nồi hơi, từ máy làm lạnh. Dầu mỡ rò rỉ từ các thiết bị và động cơ. Đặc tính nước thải trong nhà máy là hàm lượng hữu cơ cao, chủ yếu là đường,protein, acid béo và các chất có khả năng phân hủy sinh học. Tùy theo công nghệ sản xuất ra từng chủng loại sản phẩm sữa hay tùy theo công suất nhà máy, xí nghiệp mà tính chất hóa lý của nước thải cũng rất khác nhau. Nước thải sinh hoạt. Thành phần, tính chất của nước thải ngành chế biến sữa: Đặc tính nước thải: Tỉ lệ COD/BOD5 trong sữa là 1.4 và trong huyết thanh sữa là 1.9 BOD : 0,8 – 2,5 kg/tấn sữa COD = 1,5BOD BOD7 : 500 – 3500 g/m3 Chất rắn lơ lửng : 100 – 1000g/m3 Lượng thải theo tổng Nito : từ 15 – 250 g/m3 Tổng lượng phospho : 10 – 100 mg/m3 pH sau khi đồng nhất khoảng 7.5-8.8 lượng nước thải : 1 – 3 m3/tấn sữa Thành phần, tính chất: Nếu loại trừ nước thải sinh hoạt, thành phần gây ô nhiễm chính trong quá trình sản xuất sữa là sữa và các sản phẩm từ sữa (chiếm 90% tải lượng hữu cơ BOD).Vì vậy, các chỉ số cần quan tâm đối với nước thải sản xuất là BOD, COD, SS và chất béo. Sữa tươi nguyên chất có giá trị BOD cao (khoảng 100.000 mg/l), cho nên những dung dịch sữa pha loãng cũng có ảnh hưởng ô nhiễm rõ rệt. Những thành phần chính tham gia vào BOD của nước thải chế biến sữa là lactose, bơ sữa, protein và acid lactic. Sự tạo thành tương đương trong thành phần là 1kg chất béo của sữa – 3kg COD, 1kg Lactose = 1.13kg COD, vaø 1kg Protein =1.36 kg COD. Các công nghệ tinh chế bằng tách chiết cũng làm tăng lượng cặn ở thiết bị tách. Loại cặn nhỏ này chứa 95% nước và tỉ lệ tiêu thụ oxi hóa sinh dự tính là 30kg BOD7/m3. Cứ 1m3 sữa tạo ra khoảng 1,3 lít cặn. Bản chất của chất thải sinh ra bởi các quá trình khác nhau của nhà máy chế biến sữa nói chung hoàn toàn giống nhau, đều phản ánh sự ảnh hưởng lấn át của sữa. Tuy nhiên các quá trình khác nhau làm ảnh hưởng đến thành phần chi tiết.Vì vậy, thành phần và lưu lượng nước thải của mỗi nhà máy tùy thuộc vào các quá trình thực hiện, điều kiện và công nghệ sản xuất. Nhìn chung, nước thải chế biến sữa ban đầu là trung tính hoặc hơi kiềm, nhưng có khuynh hướng trở nên acid hoàn toàn một cách nhanh chóng do sự thiếu hụt của oxy tạo điều kiện lên men của lactose thành acid lactic, khi đó pH giảm và có khả năng gây ra sự kết tủa casein. Nước thải chế biến sữa thường có hàm lượng chất hữu cơ hòa tan cao, ít chất lơ lửng. Vì vậy, chúng là nguồn thức ăn cho vi khuẩn và các vi sinh vật, gây nên sự thiếu hụt oxy nghiêm trọng do được vi khuẩn và các vi sinh vật tiêu thụ với tốc độ rất nhanh. Ngoài ra sữa cũng chứa cả Nitơ và Photpho, là thức ăn tốt cho thực vật có thể dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước. Lượng chất béo trong nước thải đạt mức 45 – 230g chất béo/m3. Nhưng sự khác nhau về lượng nước tiêu thụ và mức độ ô nhiễm, nhìn chung là do điều kiện cụ thể của từng nơi như trang thiết bị, trọng tâm sản xuất Tổng quan về các phương pháp xử lí nước thải ngành sản xuất sữa Theo phân tích thành phần nguồn thải thì nước thải sản xuất sữa và sản phẩm từ sữa chủ yếu chịu ảnh hưởng chủ yếu bởi các yếu tố như ô nhiễm vô cơ, hữu cơ, rác, cát bụi, dầu mỡ… Vì thế các phương pháp được đề xuất để nghiên cứu khả năng xử lý phù hợp với nguồn thải này là: Xử lý bằng phương pháp cơ học. Xử lý bằng phương pháp hóa lý. Xử lý bằng phương pháp sinh học. Xử lý bằng phương pháp cơ học. Xử lý cơ học được đặt ở đầu hệ thống xử lý,gồm những quá trình mà khi nước thải đi qua quá trình đó sẽ không thay đổi tính chất hóa học và sinh học của nó. Xử lý cơ học nhằm loại bỏ các chất rắn, vô cơ và hữu cơ, dầu mỡ, nhựa, tạp chất nổi, rác… nâng cao chất lượng và hiệu quả của các bước xử lý tiếp theo. Tùy theo đặc điểm các loại cặn trong rác thải, các công trình xử lý cơ học thường được sử dụng là: Song chắn rác : Giúp ngăn chặn các vật cứng, vật nổi đi vào máy bơm, vào các bể xử lý công đoạn sau. Các loại bể lắng : lắng đứng, lắng ngang, lắng ly tâm… giúp loại bỏ các cặn nặng gây cản trở cho các quá trình sinh học trong các bể xử lý sinh học. Bể tuyển nổi và vớt bọt : giúp loại bỏ dầu mỡ và các chất hoạt động bề mặt gây cản trở cho các quá trình oxy hóa và khử mầu. Bể lọc : giúp loại bỏ cặn lơ lửng, làm nước trong trước khi xả vào nguồn tiếp nhận. Bể điều hòa : để pha loãng và đồng nhất nồng độ các chất trong nước thải cho phù hợp trước khi xử lý. Việc lựa chọn phương pháp xử lý phụ thuộc vào kích thước rác, hạt lơ lửng, tính chất hóa lý, nồng độ hạt lơ lửng, lưu lưƣợng nước thải và độ sạch cần thiết phải đạt được theo yêu cầu của nơi tiếp nhận. Xử lý bằng phương pháp hóa lý Bản chất của quá trình xử lí nước thải bằng phương pháp hoá lí là áp dụng các quá trình vật lý và hoá học để loại bớt các chất ô nhiễm ra khỏi nước thải. Người ta sử dụng phương pháp hoá học để khử các chất hoà tan và trong các hệ thống cấp nước khép kín. Đôi khi phương pháp này dùng để xử lý sơ bộ trước khi xử lý sinh học hay sau công đoạn này là phương pháp xử lý nước thải lần cuối để thải vào nguồn nước. Các phương pháp sử dung trong xử lý hoa học Phương pháp trung hòa : Dùng các tác nhân hóa học hay trộn lẫn nước thải để 8,5 trước khi thải vào nguồn nước hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiếp theo.¸đưa PH về khoảng 6,5 Phương pháp oxy hóa khử : Dùng các chất oxy hóa mạnh để chuyển các chất độc hại trong nước thải thành dạng ít độc hại hơn và tách ra khỏi nước. Các công trình thích hợp được đề xuất như: Tuyển nổi Keo tụ Tạo bông… Các phương pháp này được ứng dụng để loại bỏ các hạt lơ lửng phân tán (rắn và lỏng), khí tan, chất vô cơ và hữu cơ hòa tan trong nước thải. Ưu điểm của phương pháp hóa lý so với các phưƣơng pháp khác hiện nay đang áp dụng là: Có khả năng loại bỏ các chất độc hữu cơ không oxi hóa sinh học. Hiệu quả xử lý cao và ổn định. Kích thước hệ thống xử lý nhỏ. Độ nhạy đối với sự thay đổi tải trọng thấp . Có thể tự động hóa hoàn toàn. Động học của quá trình hóa lý đã được nghiên cứu kĩ hơn. Phương pháp hóa lý không cần phải theo dõi các hoạt động của sinh vật. Có thể thu hồi các chất có giá trị. Xử lí bằng phương pháp sinh học Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học dựa trên hoạt động sống của các vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh, có trong nước thải. Quá trình hoạt động của chúng cho kết quả là các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn được khoáng hóa, trở thành những chất vô cơ, các chất khí đơn giản và nước.Vi sinh vật có trong nước thải sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo ra năng lượng. Quá trình dinh dưỡng làm cho chúng sinh sản, phát triển tăng số lượng tế bào (tăng sinh khối), đồng thời làm sạch (có thể là gần như hoàn toàn) các chất hữu cơ hòa tan hoặc các hạt keo phân tán nhỏ. Do vậy, trong xử lý sinh học, người ta phải loại bỏ các tạp chất thô ra khỏi nước thải trong các công đoạn xử lý trước đó. Đối với các tạp chất vô cơ có trong nước thải thì phương pháp xử lý sinh học có thể khử các chất sunfit, muối amôn, nitrat… - các chất chưa bị oxy hóa hoàn toàn. Sản phẩm của các quá trình phân hủy này là khí CO2, nước, khí N2, ion sunfat… Điều kiện của nước thải có thể xử lý sinh học Để cho quá trình chuyển hoá vi sinh vật xảy ra được thì vi sinh vật phải tồn tại được trong môi trường xử lý. Muốn vậy thì được xử lí sinh học phải thoả mãn các điều kiện sau: Nước thải không có chất độc với vi sinh vật như các kim loại nặng, dẫn xuất phenol và cyanua, các chất thuộc loại thuốc trừ sâu và diệt cỏ hoặc nước thải không có hàm lượng axit hay kiềm quá cao, không được chứa dầu mỡ. Trong nước thải, hàm lượng các chất hữu cơ dễ phân huỷ so với các chất hữu cơ chung phải đủ lớn, điều này thể hiện qua tỷ lệ giá trị hàm lượng BOD/COD 0,5. Nguyên lý của quá trình oxi hoá sinh học Quá trình oxi hoá sinh hoá các chất hữu cơ trong môi trường nước thải chính là quá trình phân huỷ các chất hữu cơ của các vi sinh vật. Quá trình này gồm 3 giai đoạn, diễn ra với tốc độ khác nhau nhưng có quan hệ chặt chẽ với nhau: Giai đoạn khuyếch tán chất hữu cơ từ nước thải tới bề mặt các tế bào vi sinh vật. Tốc độ của giai đoạn này do quy luật khuyếch tán và trạng thái thuỷ động của môi trường quyết định. Giai đoạn chuyển các chất hữu cơ đó qua màng bán thấm của tế bào do sự chênh lệch bên trong và bên ngoài của tế bào. Giai đoạn chuyển hoá sinh hoá các chất trong tế bào vi sinh vật để tạo ra năng lượng, tổng hợp tế bào mới và có thể tạo ra các chất mới. Tác nhân sinh học trong quá trình xử lý Vai trò chủ yếu trong quá trình xử lý sinh học là vi sinh vật. Hệ vi sinh vật trong nước nói chung và trong nước thải nói riêng rất đa dạng và phong phú, phụ thuộc vào bản chất của nước và nước thải cũng như các điều kiện về môi trường. thường trong nước thải có chứa nhều loài: vi khuẩn, nguyên sinh động vật, protozoa… Vi sinh vật tham gia vào quá trình xử lý nước thải được xử dụng chủ yếu dưới hai dạng: Bùn Hoạt tính: Là huyền phù trong nước thải đưới dạng bong màu nâu vàng có kích thước 3-5 µm. Bông này khi tụ hợp lại với nhau thì dễ lắng. Bùn hoạt tính có cấu tạo gồm các vi sinh vật, vi khuẩn, các nguyên sinh động vật protoza… phát triển thành sinh khối nhày và chắc. Hoạt tính của vi sinh vật là kết quả của sự vận chuyển oxi vào bông sinh học. Trong điều kiện khuấy trộn và làm thoáng ở bể với bùn hoạt tính thông thường bông sinh học có một lớp phủ trên bề mặt được gọi bề mặt hiếu khí. Tính chất lắng và nén của bùn hoạt tính là hai chỉ tiêu chính để đánh giá sự thành công của phương pháp xử lý sinh học bằng bùn hoạt tính. Việc tạo bông liên quan chặt chẽ tới tốc độ phát triển của vi sinh vật và phụ thuộc vào bản chất của chất ô nhiễm, nồng độ oxi hoà tan và mức độ chảy rối. Màng sinh học (mang sinh vât) Màng sinh học là môt hệ thống vi sinh vật phát triển trên bề mặt các vật liệu xốp, tạo thành màng dày 1-3 mm.Màng sinh học cũng bao gồm các vi khuẩn, nấm, nguyên sinh động vật… Quá trình xảy ra ở màng sinh học thường được xem như quá trình hiếu khí nhưng thực chất là hệ thống vi sinh vật hiếu và yếm khí. Khi dòng nước thải chảy trên lớp màng sinh vật, các chất hữu cơ và oxi hoà tan khuyếch tán qua màng và ở đó diễn ra các quá trình trao đổi chất. Sản phẩm của quá trình trao đổi chất thải ra ngoài qua màng. Trong suốt quá trình, oxi hoà tan luôn được bổ sung từ không khí. Theo thời gian, màng sinh học đầy dần lên, sau một thời gian màng bung ra và được thay thế bằng một lớp màng khác. Các phương pháp sinh học xử lý nước thải Phương pháp hiếu khí Sử dụng các nhóm vi sinh vật hiếu khí, để đảm bảo hoạt động sống của chúng cần cung cấp oxi liên tục và duy trì nhiệt độ trong khoảng 200-400oC Ưu điểm của phương pháp hiếu khí : Thời gian xử lý nhanh Tải trọng lớn (do tốc độ xử lý nhanh) Xử lý triệt để BOD hơn phương pháp yếm khí Khử Nitơ trong nước thải tốt hơn phương pháp yếm khí Nhược điểm của phương pháp hiếu khí : Lượng bùn phát sinh lớn Yêu cầu BOD đầu vào nhỏ (£500 mg/l) Khó phân hủy được một số chất béo, Protein,
Luận văn liên quan