Xử lý nước thải nhà máy chế biến tinh bột mì

Nồng độ bùn hoạt tính trong bể  dao động từ 1.000-3.000 mg MLSS/L. Nồng độ bùn hoạt tính càng cao, tải trọng hữu cơ áp dụng của bể càng lớn. Oxy (không khí) được cung cấp vào bể Aerotank bằng 2 máy thổi khí luân phiên và hệ thống phân phối khí mịn có hiệu quả cao với kích thước bọt khí nhỏ.
21-08-2017
14:09

http://moitruongnuocxanh.com/services/xu-ly-nuoc-thai-nha-may-che-bien-tinh-bot-mi/10.html

  • Hồ Biogas:

Nước thải tinh bột sau khi xử lý kỵ khí (biogas) được vi khuẩn yếm khí phân giải phần lớn chất ô nhiễm hữu cơ thành khí Biogas.

  • Bể lắng trung gian:

 Đầu ra của bể Biogas nước thải thường chứa theo nhiều cặn bùn kỵ khí có thể ảnh hưởng tới quá trình xử lý hiếu khí tiếp theo, nên cần một bể lắng cặn để tuần hoàn bùn lắng về đầu bể Biogas. Phần nước chảy tràn phía trên chảy vào bể gom rồi thực hiện quá trình xử lý tiếp theo.

  • Bể Anoxic :

Các thành phần chính trong nước thải tinh bột mì là: COD, BOD, Nito, Phospho cao. Ơ đây ta áp dụng công nghệ AO (thiếu khí – hiếu khí) để xử lý triệt để chất ô nhiễm đặc trưng này.

Nước thải từ bể gom được 2 bơm chìm luân phiên bơm vào bể Anoxic theo chế độ tay hoặc tự động theo mực nước trong bể. Tại bể Anoxic sử dụng cánh khuấy để trộn đều nước thải vào, nitrat lỏng tuần hoàn và vi khuẩn khử nitrat (bùn), tạo điều kiện tiếp xúc giữa vi sinh vật và các chất ô nhiễm để quá trình xử lý xảy ra tốt nhất.

Bể Anoxic được thiết kế 2 mô đun nối tiếp nhau, chảy tràn từ bể này sang bể kia bằng đường ống 150 mm. Thời gian lưu trong bể Anoxic tính cả lượng nitrat hồi về khoảng 4h, đủ để quá tình khử nitrat xảy ra hoàn toàn. Cuối bể này đặt 2 bơm chìm luân phiên nhau đưa nước thải vào bể Aerotank thực hiện quá trình xử lý hiếu khí.

  • Bể Aerotank :

Bể Anoxic kết hợp Aerotank trong hệ thống xử lý nước thải tinh bột được lựa chọn để xử lý tổng hợp: khử BOD, nitrat hóa và khử NO3- thành N2, khử Phospho. Với việc lựa chọn bể bùn hoạt tính xử lý kết hợp đan xen giữa quá trình xử lý thiếu khí, hiếu khí sẽ tận dụng được lượng cacbon trong BOD đầu vào, do đó không phải cấp thêm lượng cacbon từ ngoài vào khi cần khử NO3-.

Nồng độ bùn hoạt tính trong bể  dao động từ 1.000-3.000 mg MLSS/L. Nồng độ bùn hoạt tính càng cao, tải trọng hữu cơ áp dụng của bể càng lớn. Oxy (không khí) được cung cấp vào bể Aerotank bằng 2 máy thổi khí luân phiên và hệ thống phân phối khí mịn có hiệu quả cao với kích thước bọt khí nhỏ.

Lượng khí cung cấp vào bể bùn hoạt tính với mục đích: (1) cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu khí chuyển hóa chất hữu cơ hòa tan thành nước và cacbonic (H2O và CO2), nitơ hữu cơ và ammonia thành nitrat NO3-, (2) xáo trộn đều nước thải và bùn hoạt tính tạo điều kiện để vi sinh vật tiếp xúc tốt với các cơ chất cần xử lý, (3) giải phóng các khí ức chế quá trình sống của vi sinh vật, các khí này sinh ra trong quá trình vi sinh vật phân giải các chất ô nhiễm.

Bể Aerotank được thiết kế 4 mô đun nối với nhau bằng ống 150 mm trên bề mặt, mỗi mô đun thể tích chứa khoảng 145 m3. Tổng thời gian lưu trong cụm bể Aerotank gần 1 ngày, đây là khoảng thời gian cần thiết để vi sinh vật có thể phân hủy hoàn toàn chất hữu cơ BOD, COD,.. trong nước thải tinh bột với hàm lượng chất ô nhiễm cao. Cuối bể này đặt 2 bơm chìm luân phiên tuần hoàn lượng nitrat lỏng về đầu bể Anoxic để quá trình khử nitrat xảy ra.

Các quá trình sinh hóa trong bể hiếu khí của hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt được thể hiện trong các phương trình sau:

Oxy hóa và tổng hợp:

COHNS (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) + 5 O2 + vi khuẩn  —>  5 CO2 + 2 H2O + NH3 + Năng lượng

Bên cạnh quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ thành carbonic và nước, vi khuẩn hiếu khí Nitrosomonas và Nitrobacter còn oxy hóa ammonia (NH3) thành nitrite (NO2-) và cuối cùng là nitrate (NO3-).

Vi khuẩn Nitrosomonas: 2 NH4+ + 3 O2 —> 2 NO2- + 4 H+ + 2 H2O.

Vi khuẩn Nitrobacter: 2 NO2- + O2 —> 2 NO3-

Tổng hợp 2 phương trình trên trong quá trình Nitrat hóa:

NH4+ + 2 O2 —> NO3- + 2 H+ + H2O

Trong bể Anoxic: quá trình khử nitơ (denitrification) từ NO3- thành nitơ dạng khí N2 đảm bảo nồng độ nitơ trong nước đầu ra của hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt đạt tiêu chuẩn môi trường. Quá trình sinh học khử Nitơ liên quan đến quá trình oxy hóa sinh học của nhiều cơ chất hữu cơ trong nước thải sử dụng Nitrate hoặc Nitrite như chất nhận điện tử thay vì dùng oxy.

Trong điều kiện không có oxy hoặc dưới nồng độ oxy giới hạn DO < 1.5 mg O2/L (điều kiện thiếu khí):

C10H19O3N + 10 NO3-   —>   5 N2 + 10 CO2 + 3 H2O + NH3 + 10 H+.

      Quá trình chuyển hóa này được thực hiện bởi vi khuẩn khử nitrate chiếm khoảng 10-80% khối lượng vi khuẩn (bùn). Tốc độ khử nitơ  càng cao khi tỉ lệ F/M (thức ăn / vi sinh vật) càng lớn.

  • Bể lắng sinh học :

      Hỗn hợp nước - bùn sau cụm bể Aerotank tự chảy vào bể lắng, quá trình tách pha diễn ra. Bùn được giữ lại ở đáy bể lắng. Một phần được tuần hoàn lại bể Aerotank, bùn dư được đưa đến bể chứa bùn.

  • Bể keo tụ, tạo bông:

      Có nhiệm vụ hòa trộn dung dịch phèn, polymer vào nước thải nhằm tạo điều kiện tối ưu cho quá trình tạo bông. Trong bể có bố trí hệ thống cánh khuấy để hỗ trợ quá trình phản ứng diễn ra hiệu quả hơn. Nước thải sau khi qua bể keo tụ tạo bông được tự chảy qua bể lắng hóa lý.

  • Bể lắng hóa lý:

      Nước thải tự chảy qua bể lắng thông qua ống lắng trung tâm, phân bố đều từ tâm ra thành bể. Nước thải đi vào bể lắng chủ yếu chứa các bông bùn hóa lý ở trang thái lơ lửng trong nước. Dưới tác dụng của trọng lực, các bông bùn này sẽ lắng xuốn đáy bể và được định kỳ xả về bể chứa bùn. Nước thải sau đó được bơm qua bể lọc áp lực.

  • Bồn lọc áp lực:

      Nước trong chảy từ bể lắng vào máng răng cưa đi vào bể trung gian, được 2 bơm luân phiên đưa vào cột lọc áp lực loại bỏ những cặn bùn không lắng được, trước khi được khử trùng.

  • Bể khử trùng:

      Bể khử trùng được châm clo với liều lượng thích hợp để loại bỏ vi khuẩn có hại trong nước trước khi nước được xả vào nguồn tiếp nhận. Bùn ở bể chứa bùn được lưu trữ trong khoảng thời gian nhất định, sau đó đưa vào máy ép khô và được các cơ quan chức năng thu gom và xử lý theo quy định.

       Nước thải sau khi ra bể lọc đạt tiêu chuẩn QCVN 40: 2011/BTNMT, cột A và được xả ra ngoài nguồn tiếp nhận.