Công nghệ xử lý nước thải sản xuất mía đường

Nước ta có khí hậu nhiệt đới gió mùa rất thuận lợi cho sự phát triển của ngành mía đường. Sản lượng mía đường ngày càng tăng đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng của người tiêu thụ. Tuy nhiên bên cạnh những lợi ích đóng góp cho nền kinh tế thì những vấn đề về môi trường của ngành này cũng đáng được quan tâm trong đó có vấn đề xử lý nước thải nhà máy mía đường.

1 Tổng quan

Ngành công nghiệp mía đường là một trong những ngành công nghiệp sản xuất chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế nước ta. Sản lượng sản xuất đường mía ở nước ta ngày càng tăng, đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng của người tiêu thụ trong cả nước.

Mía đường – một trong những ngành sản xuất truyền thống của Việt Nam – đã từ lâu gắn bó mật thiết trong ngành nông nghiệp của nước ta. Theo thời gian, cùng với sự phát triển của nền kinh tế, những tiến bộ trong khoa học – công nghệ, chất lượng đường cũng như sản lượng đường được làm ra cũng theo đó mà tăng lên.

Bên cạnh đó thách thức được đặt ra là phải làm sao xử lý nước thải mía đường với khối lượng rất lớn thải ra từ nhà máy, bởi nếu không được xử lý một cách triệt để thì rất dễ gây ra những tác động tiêu cực ảnh hưởng đến môi trường cũng như đời sống của người dân.

Trong những năm gần đây, do sự đầu tư các trang thiết bị và công nghệ ngày càng hiện đại mà chất lượng sản phẩm cũng như năng suất sản xuất ngày một tăng cao. Bên cạnh những lợi ích kinh tế mà ngành công nghiệp sản xuất đường mía mang lại cho nước ta thì những vấn đề ô nhiễm môi trường của ngành này cũng đang được quan tâm.

Sản xuất mía đường là một ngành công nghiệp mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho nền kinh tế nước ta cũng như mang lại công việc làm cho người lao động.

Tuy nhiên tác hại của nước thải phát sinh ra từ các hoạt động sản xuất, sinh hoạt tại các nhà máy mía đường với môi trường xung quanh cũng như đối với sức khỏe của người dân sống ổ các khu vực lân cận nguồn xả thải càng ngày càng lớn vì vậy các hệ thống xử lý nước thải cho các nhà máy mía đường là cần thiết.

1.1 Quy trình sản xuất mía đường

Để sản xuất ra đường thô và đường tinh luyện cần rất nhiều các công đoạn chế biến khác nhau và các nguyên liệu khác nhau. Sản xuất mía đường tạo ra lượng nước thải vô cùng lớn ở nhiều khâu sản xuất với nồng độ ô nhiễm khác nhau. Nước thải chủ yếu phát sinh từ các nguồn sau:

• Nước thải phát sinh từ công đoạn băm, ép và vệ sinh, làm mát: chứa nhiều chất hữu cơ do lượng đường thất thoát cùng với dầu mỡ từ thiết bị sau quá trình vệ sinh, làm mát.
• Nước thải phát sinh trong công đoạn kết tinh và hoàn tất: nước thải do dùng làm lạnh các thiết bị, rò rỉ mật
• Nước thải phát sinh từ công đoạn làm trong và làm sạch
• Nước thải do các nhu cầu khác: nước thải sinh hoạt của công nhân viên nhà máy, rửa sàn,…

1.2 Đặc tính và thành phần ô nhiễm của Nước thải

Phần lớn chất rắn lơ lững có trong nước thải ngành công nghiệp mía đường ở dạng vô cơ. Khi thải ra môi trường tự nhiên các chất thải này có khả năng lắng và tạo thành một lớp dày ở đáy nguồn nước, phá hủy hệ sinh vật làm thức ăn cho cá.

Các bùn lắng này chứa các chất hữu cơ làm cạn kiệt oxi có trong nước và tạo ra các khí như H­₂S, CO₂, CH₄. Ngoài ra trong nước thải còn chứa một lượng đường khá lớn gây ô nhiễm nguồn nước.

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

Nước thải mía đường có hàm lượng chất hữu cơ, nitơ, photpho, hàm lượng cặn rất cao. Ngoài ra trong nước thải còn chứa nhiều thành phần từ các chất phụ gia,tẩy rửa. Dưới đây là bảng thông số ô nhiễm của nước thải mía đường:

2 Lựa chọn công nghệ xử lý

Trong quá trình làm mát máy móc thiết bị, cũng như các quy trình khác khiến nguồn nước thải ra có nhiệt độ cao. Khi đó các chất glucose, fructose sẽ chuyển hóa chúng thành các chất phân tử lớn, rất bền và khó thấm qua màng vi sinh. Chính vì công nghệ thích hợp nhất để xử lý nước thải sản xuất mía đường chính là sử dụng phương pháp phân hủy kỵ khí kết hợp hiếu khí. Các vi sinh vật kỵ khí sẽ phân hủy các chất hữu cơ thành các chất hữu cơ có mạch nhỏ hơn và dễ phân hủy. Các chất hữu cơ dễ phân hủy này sẽ được xử lý ở bể sinh học hiếu khí. Dưới đây là một công nghệ tiêu biểu áp dụng để xử lý nước thải mía đường:

Thuyết minh hệ thống xử lý nước thải mía đường:

• Song chắn rác: (Hệ thống xử lý nước thải mía đường)

Là công trình cơ học đầu tiên trong hệ thống xử lý nước thải mía đường. Để tách bả mía trong nước thải người ta dùng song chắn rác. Hiệu suất của quá trình tách các tạp chất thô phụ thuộc vào: đặc tính cơ học của song, lưới chắn rác; nồng độ chất rắn, kích thước của bã mía cần tách,…

Rác thu hồi được đưa về thùng rác để đem đi xử lý.

• Bể lắng cát: (Hệ thống xử lý nước thải mía đường)

Loại bỏ cát và những mảnh vụn vô cơ khó phân hủy trong nước thải. Cát thu hồi được đưa ra sân phơi cát.

• Hố thu gom: (Hệ thống xử lý nước thải mía đường)

Nước thải từ các dây chuyền sản xuất và nước thải sinh hoạt được đưa về hố thu gom tập trung để chuyển đến hệ thống xử lý chung.

• Bể điều hòa: (Hệ thống xử lý nước thải mía đường)

Do lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải của nhà máy sản xuất đường tùy thuộc vào dây chuyền sản xuất nên thường dao động nhiều trong một ngày đêm. Vì vậy bể điều hòa có nhiệm vụ ổn định lưu lượng và nồng độ chất thải trong nước trước khi qua các công trình xử lý hóa lý và sinh học. Bể điều hòa là công trình gần như không thể thiếu trong hệ thống xử lý nước thải mía đường.

Trong bể điều hòa có đặt thiết bị khuấy trộn để đảm bảo xáo trộn đều nguồn nước, tránh hiện tượng lắng cặn và phân hủy kỵ khí xảy ra dưới đáy bể.

• Bể UASB:

Là bể xử lý sinh học kỵ khí dòng chảy ngược, các chất hữu cơ trong nước thải được vi sinh vật kỵ khí phân giải thành các chất vô cơ đơn giản và khí biogas được hình thành theo phản ứng:

VSV kỵ khí + CHC à CH₄ + H₂S + CO₂ + sinh khói mới

Quá trình khử bỏ N và P cũng được diễn ra trong bể UASB

• Bể Oxic:

Là bể xử lý sinh học hiếu khí bùn hoạt tính. Do các chất hữu cơ không được xử lý triệt để trong bể UASB nên nước thải tiếp tục được dẫn qua bể xử lý sinh học hiếu khí. Các vi sinh vật hiếu khí phân giải các chất hữu cơ còn lại trong bể dưới điều kiện cung cấp oxi đầy đủ cho vi sinh vật hoạt động. Qúa trình phân giải chất hữu cơ theo phản ứng:

VSV hiếu khí + CHC + O₂ và CO₂ + H₂O + sinh khối mới

• Bể lắng sinh học:

Giúp loại bỏ 1 phần chất rắn lơ lửng và chất hữu cơ trong nước thải, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xử lý sinh học ở phía sau. Bùn cặn sau lắng được đưa về bể chứa bùn để đem đi xử lý.

• Bể keo tụ tạo bông:

Tại đây, các hóa chất NaOH, CaO được châm vào bể với liều lượng nhất định. Dưới tác dụng của hóa chất này và hệ thống motor cánh khuấy với tốc độ chậm, các bông cặn li ti từ bể phản ứng sẽ chuyển động, va chạm, dính kết và hình thành nên những bông cặn tại bể keo tụ tạo bông có kích thước và khối lượng lớn gấp nhiều lần các bông cặn ban đầu, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lắng ở bể lắng. Hỗn hợp nước và bông cặn hữu dụng tự chảy sang bể lắng.

• Bể lắng hóa lý:

Được đặt sau bể keo tụ tạo bông, có nhiệm vụ lắng cặn hóa lý sinh ra từ quá trình xử lý nước. Một phần bùn cặn sau lắng sẽ được chuyển qua bể chứa bùn để xử lý, một phần bùn cặn sẽ được tuần hoàn về bể Aerotank để đảm bảo mật độ sinh khối của vi sinh vật trong bể.

• Thiết bị lọc áp lực:

Giúp loại bỏ cặn, màu, mùi còn sót lại trong nước thải trước khi chuyển qua bể khử trùng để tiêu diệt vi khuẩn có hại còn sót lại trong nước thải. Nước thải sau khi qua hệ thống xử lý nước thải mía đường có đầu ra đạt QCVN 40:2011/BTNMT

Thông tin chi tiết xin liên hệ:

CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ Ý TƯỞNG XANH

NHÀ MÁY SẢN XUẤT : Yên Lạc-Cần Kiệm-Thạch Thất-Hà Nội
VĂN PHÒNG GIAO DỊCH : V11-B03 Khu đô thị The Terra An Hưng phường La Khê Quận Hà Đông – HÀ NỘI

Email: Info.greic@gmail.com

Điện thoại: (+84) 0905491191