Đề tài: Khảo sát và thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty TNHH mía đường Bourbon Gia Lai pps

Luận văn

Khảo sát và thiết kế hệ thống

xử lý nước thải công ty

TNHH mía đường Bourbon

Gia Lai

Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai.

SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 1 -

CHÖÔNG 1

PHAÀN MÔÛ ÑAÀU

1.1 ÑAËT VAÁN ÑEÀ

Moãi hoaït ñoäng cuûa con ngöôøi ñeàu coù taùc ñoäng ñeán moâi tröôøng xung quanh theo chieàu

höôùng thuaän hoaëc khoâng thuaän lôïi cho ñôøi soáng vaø söï phaùt trieån cuûa con ngöôøi. Töø lòch söû

xa xöa, löïc löôïng saûn xuaát coøn nhoû beù, caùc taùc ñoäng cuûa con ngöôøi leân töï nhieân khoâng ñaùng

keå. Söï phaùt trieån cuûa kyõ thuaät noâng nghieäp, thuû coâng nghieäp trong nhieàn theá kyû qua ñaõ laøm

cho taùc ñoäng con ngöôøi ñoái vôùi thieân nhieân ngaøy caøng taêng leân.

Nöôùc ta trong thôøi kyø phaùt trieån, taêng tröôûng kinh teá ñaõ aûnh höôûng roäng lôùn tôùi thieân

nhieân vaø moâi tröôøng, chaát löôïng moâi tröôøng soáng ngaøy caøng suy thoaùi. Laøm sao ñeå ñaït

ñöôïc söï haøi hoøa laâu daøi giöõa söï phaùt trieån beàn vöõng vaø baûo veä moâi tröôøng soáng cuûa con

ngöôøi? ÔÛ nöôùc ta vaán ñeà baûo veä moâi tröôøng laø vaán ñeà chieán löôïc coù taàm quan troïng trong

söï nghieäp phaùt trieån kinh teá vaø xaõ hoäi. Neáu chuùng ta khoâng coù taàm nhìn chieán löôïc thì haäu

quaû con chaùu chuùng ta seõ traû moät giaù quaù ñaét cho chaát löôïng moâi tröôøng nhö baây giôø.

Coù nhieàu ngaønh coâng nghieäp khaùc nhau gaây ra söï oâ nhieãm moâi tröôøng. Nhöng ñoái vôùi

ngaønh coâng nghieäp saûn xuaát mía ñöôøng, nguoàn chuû yeáu gaây ra oâ nhieãm laø nöôùc thaûi vaø khí

thaûi sinh ra trong quaù trình saûn xuaát. Trong nuôùc thaûi ngaønh saûn xuaát mía ñöôøng coù chöùa

caùc hôïp chaát höõu cô, voâ cô nhö laø BOD, COD, SS … Caùc chaát naøy höõu cô naøy laøm laéng caën

trong ao; hoà; caùc doøng suoái. Caùc chaát naøy deã phaân huyû sinh hoïc gaây ra caùc muøi hoâi, thoái taùc

haïi xaáu ñeán daân cö xung quanh, aûnh höôûng ñeán nguoàn nuôùc ngaàm, nöôùc maët.

Phaàn lôùn chaát raén lô löûng coù trong ngaønh coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng ôû daïng höõu cô,

voâ cô. Khi thaûi ra moâi tröôøng töï nhieân, chuùng coù khaû naêng laéng taïo thaønh moät lôùp daøy ôû

döôùi ñaùy nguoàn tieáp nhaän, phaù huyû heä thuyû sinh laøm thöùc aên cho caù. Lôùp buøn coù chaát höõu

cô laøm caïn kieät nguoàn oxy hoaø tan trong nöôùc, saûn phaåm cuûa quaù trình naøy laø CH4; H2S;

NH3; indol; catol...

Ñeå haïn cheá oâ nhieãm moâi tröôøng do caùc nhaø maùy ñöôøng gaây ra, coù moät soá bieän phaùp

nhö sau: caûi tieán daây chuyeàn coâng ngheä saûn xuaát; thay theá nguyeân, nhieân lieäu sinh ra oâ

nhieãm naëng baèng nhöõng nguyeân, nhieân lieäu saïch hôn. Tuy nhieân thöïc teá hôn vaãn laø nghieân

cöùu vaø xaây döïng heä thoáng xöû lyù caùc chaát gaây oâ nhieãm.

Trong khoa hoïc, thöïc haønh vaø lyù thuyeát laø hai vaán ñeà khoâng theå taùch rôøi nhau, bôûi vì

thöïc haønh vaø lyù thuyeát seõ boå sung cho nhau ñeå khoa hoïc vöôn tôùi ñænh cao. Qua khaûo saùt

thöïc ñòa cho thaáy nguoàn nöôùc thaûi nhaø maùy ñöôøng oâ nhieãm naëng, coù khaû naêng aûnh höôûng

ñeán söùc khoûe ngöôøi daân xung quanh vaø daân ôû phía döoùi haï löu suoái Ayunpa

Tröôùc thöïc traïng treân, yeâu caàu thöïc tieãn ñaët ra laø caàn phaûi khaûo saùt töø ñoù tieán haønh

thieát keá moät heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi ñeå xöû lyù caùc chaát gaây oâ nhieãm do nöôùc thaûi ngaønh

mía ñöôøng gaây ra.

Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai.

SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 2 -

1.2 MUÏC TIEÂU NGHIEÂN CÖÙU

ƒ Ñaùnh giaù hieäu quaû xöû lyù nöôùc thaûi cuûa heä thoáng hieän höõu.

ƒ Ñeà xuaát coâng ngheä xöû lyù thích hôïp töø ñoù thieát keá hoaøn chænh heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi

cho coâng ty TNHH Bourbon Gia Lai.

1.3 NOÄI DUNG NGHIEÂN CÖÙU

ƒ Nghieân cöùu daây chuyeàn coâng ngheä saûn xuaát cuûa nhaø maùy töø ñoù xaùc ñònh löu löôïng caùc

nguoàn thaûi nöôùc cuøng vôùi thaønh phaàn tính chaát cuûa chuùng.

ƒ Phaân loaïi caùc nguoàn thaûi

ƒ Ñaùnh giaù hieäu quaû xöû lyù cuûa töøng coâng trình ñôn vò trong heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hieän

höõu.

ƒ Ñaùnh giaù hieäu suaát xöû lyù cuûa toaøn heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hieän höõu

ƒ Nghieân cöùu caùc taøi lieäu söû duïng cho quaù trình phaân tích, löïa choïn coâng ngheä vaø xaùc

ñònh caùc thoâng soá thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi.

ƒ Nghieân cöùu hieäu quaû xöû lyù cuûa quaù trình keo tuï baèng pheøn nhoâm ñoái vôùi nöôùc thaûi töø

heä thoáng xöû lyù khoùi thaûi cuûa nhaø maùy ñöôøng Bourbon Gia Lai

1.4 PHÖÔNG PHAÙP THÖÏC HIEÄN NGHIEÂN CÖÙU

ƒ Khaûo saùt thöïc ñòa

ƒ Xaùc ñònh löu löôïng nöôùc thaûi baèng phöông phaùp caân baèng vaät chaát doøng vaøo vaø ra cuûa

daây chuyeàn saûn xuaát

ƒ Tieán haønh laáy maãu nöôùc thaûi taïi hieän tröôøng taïi caùc vò trí tröôùc vaø sau töøng coâng trình

ñôn vò.

ƒ Phaân tích caùc maãu nöôùc thaûi treân taïi phoøng thí cuûa trung taâm vieän nhieät ñôùi. Xaùc ñònh

caùc thoâng soá cô baûn nhö: PH; BOD; COD; SS; Nt; Pt…

ƒ Tieán haønh thí ngieäm jatest vôùi loaïi nuôùc thaûi cuûa heä thoáng xöû lyù khoùi thaûi taïi saân moâ

hình khoa coâng ngheä moâi tröôøng, hoaù chaát söû duïng laø pheøn nhoâm

ƒ Tham khaûo caùc taøi lieäu, caùc baùo caùo khoa hoïc ñaõ ñöôïc coâng boá phuïc vuï cho ñeà taøi

nghieân cöùu

1.5 GIÔÙI HAÏN PHAÏM VI NGHIEÂN CÖÙU

ƒ Phaïm vi nghieân cöùu: Nöôùc thaûi nghieân cöùu ñöôïc laáy taïi coâng ty TNHH Mía Ñöôøng

Bourbon Gia Lai

ƒ Thí nghieäm Jatest thöïc hieän taïi khoa Coâng Ngheä Moâi Tröôøng – Tröôøng Ñaïi Hoïc Noâng

Laâm, nöôùc thaûi ñöôïc phaân tích taïi Trung Taâm Moâi Tröôøng – Ñaïi Hoïc Noâng Laâm.

Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai.

SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 3 -

CHÖÔNG 2

GIÔÙI THIEÄU TOÅNG QUAN

2.1 TOÅNG QUAN VEÀ NGAØNH SAÛN XUAÁT MÍA ÑÖÔØNG

2.1.1 Ngaønh mía ñöôøng Theá giôùi

Vaøo theá kyû thöù IV ngöôøi AÁn Ñoä vaø ngöôøi Trung Hoa ñaõ cheá bieán mía thaønh tinh theå

ñöôøng. Töø ñoù kyõ thuaät saûn xuaát ñöôøng chuyeån sang caùc nöôùc chaâu aâu nhö: Anh, Nam Tö,

Ba Lan, Boà Ñaøo Nha, Italia… Ñoàng thôøi chuyeån vieäc saûn xuaát ñöôøng ôû daïng thuû coâng trôû

thaønh moät nghaønh coâng nghieäp. Ñeán theá Kyû XVI nhieàu nhaø maùy ñöôøng xuaát hieän leân ôû

Anh, Phaùp, Ñöùc... Ñeán theá kyû XXû, nhaø maùy ñöôøng hieän ñaïi ñaàu tieân xaây döïng ôû Anh.

Thuôû sô khai coâng nghieäp ñöôøng coøn thoâ sô, duøng traâu boø ñeå keùo maùy hai truïc baèng

goã, laøm saïch chæ baèng voâi, naáu ñöôøng baèng chaûo döôùi aùp suaát khí quyeån, thöïc hieän keát tinh

töï nhieân. Naêm 1867, ôû phaùp söû duïng maùy eùp ba truïc baèng gang, keùo baèng hôi nöôùc. Sau ñoù

maùy eùp ñöôïc caûi tieán duøng nhieàu truïc eùp, maùy eùp vaø duøng nöôùc thaåm thaáu ñeå naâng cao

hieäu suaát eùp.

Laøm saïch baèng phöông phaùp voâi söû duïng ñaàu tieân AÁn Ñoä, nhöng phöông phaùp voâi

boäc loä moät soá nhöôïc ñieåm aûnh höôûng ñeán hieäu suaát thu hoài ñöôøng. Naêm 1812, oâng Berrnel

ñaõ duøng CO2 ñeå trung hoøa löôïng voâi dö vaø loïc ñeå loaïi keát tuûa. Cuõng theá kyû XIX, Kyõ Sö

Tratani ngöôøi Italia SO2 ñeå trung hoøa löôïng voâi dö vaø taåy maøu mía.

Ngaønh coâng nghieäp mía ñöôøng maáy chuïc naêm gaàn nay ñaõ phaùt trieån raát nhanh, ñaõ cô

khí hoùa toaøn boä daây chuyeàn vaø vieäc töï ñoäng hoùa ñaõ ñöôïc aùp duïng khaù roäng raõi nhieàu khaâu.

2.1.2 Ngaønh mía ñöôøng Vieät Nam

2.1.2.1 Tình hình hoaït ñoäng, saûn xuaát ôû caùc nhaø maùy ñöôøng ôû Vieät Nam hieän nay

¾ Hieän nay ngaønh coâng nghieäp saûn xuaát ñöôøng ôû Vieät Nam coøn laïi haäu so vôùi theá giôùi.

Tröôùc naêm 1954 mieàn baéc chöa coù nhaø maùy ñöôøng naøo. Sau naêm 1975, ñaát nöôùc hoaøn toaøn

giaûi phoùng, mieàn Nam khoâi phuïc laïi nhöõng nhaø maùy ñöôøng cuûa cheá ñoä Nguî Quyeàn nhö:

Bình Döông, Hieäp Hoaø, Phan Rang, Khaùnh Hoäi, Bieân Hoaø… Hieän nay ñaõ vaø ñang xaây

döïng môùi moät soá nhaø maùy ñöôøng nhö: La Ngaø, Lam Sôn, Taây Ninh, Caàn Thô… Ngoaøi ra

coøn coù nhieàu nhaø maùy saûn xuaát ñöôøng vôùi quy moâ nhoû, caùc cô sôû saûn xuaát thuû coâng, thoâ sô.

Haàu heát coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng cuûa nhaø maùy trong toaøn quoác ñeàu laïc haäu, cuõ kyõ. Thieát

bò saûn xuaát ñöôøng chuû yeáu laø nhaäp töø Trung Quoác.

¾ ÔÛ nöôùc ta, hieän nay ngaønh coâng nghieäp mía ñöôøng ñang phaùt trieån, haàu heát caùc tænh

trong toaøn quoác ñeàu coù nhaø maùy ñöôøng, nhöng coâng ngheä saûn xuaát thì vaãn chöa hieân ñaïi,

daàn daàn thay ñoåi coâng ngheä saûn xuaát cho phuø hôïp vôùi ñieàu kieän hieän taïi. Tính ñeán thôøi

ñieåm hieän taïi caû nöôùc coù khoaûng 50 ñeán 60 nhaø maùy ñöôøng:

Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai.

SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 4 -

Baûng 2.1: Coâng suaát saûn xuaát ñöôøng cuûa moät soá nhaø maùy ñöôøng treân toaøn quoác

Teân ñôn vò saûn xuaát ñöôøng Coâng suaát

(taán/ngaøy) Teân ñôn vò saûn xuaát ñöôøng Coâng suaát

(taán/ngaøy)

BOURBON Taây Ninh 8000 Bieân Hoaø tænh Ñoàng Nai 2000

Bình Thuaän 8000 Khaùnh Hoäi TP Hoà Chí Minh 2000

Quaûng Ngaõi 4000 Bình Ñònh 1800

Beán Löùc(Long An) 2500 Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai 1500

Gia Lai (An Kheâ) 2000 Beán Tre 1000

¾ Hieän nay caùc nhaø maùy ñöôøng trong toaøn quoác saûn xuaát ra chuû yeáu ñöôøng thoâ, ñöôøng

tinh luyeän. Ñeå saûn xuaát moãi loaïi ñöôøng thì coù coâng ngheä saûn xuaát thích hôïp. Vì vaäy coù hai

coâng ngheä ñöôïc söû duïng trong caùc nhaø maùy ñöôøng laø:

• Coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng thoâ.

• Coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng tinh luyeän.

a. Sô ñoà coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng thoâ.

Hình 2.1: Sô ñoà coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng thoâ

Xaû nöôùc röûa

Gia nhieät 1

Sunfit hoaù

Gia nhieät laàn 2

Laéng Loïc chaân khoâng Buøn

Nöôùc röûa

Hôi nöôùc Hôi nöôùc ngöng tuï

Hôi nöôùc ngöng tuï C

Voâi H3PO4

Hôi nöôùc

Hôi nöôùc Gia nhieät laàn 3 Hôi nöôùc ngöng tuï C

Boác hôi

Keát tinh

Phaân ly Ñöôøng thoâ

Hôi nöôùc ngöng tuï C

Hôi nöôùc ngöng tuï C

Maät ræ

Hôi nöôùc

Hôi nöôùc

Nöôùc Boät vaøng; baõ mía

Mía caây

Nöôùc laén Nöôùc laéng trong g trong

EÙp mía

Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai.

SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 5 -

Thuyeát minh coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng thoâ:

Ñaàu tieân, mía caây ñöôïc ñöa vaøo caùc truïc eùp aùp löïc, ñeå taän duïng heát ñöôøng trong caây

mía ngöôøi ta phun nöôùc vaøo maùy eùp ñeå taêng cöôøng khaû naêng nhaû ñöôøng. Nöôùc mía ôû maùy

eùp cuoái cuøng thoâng thöôøng ngöôøi ta bôm ngöôïc laïi maùy eùp ñaàu tieân.

Do nöôùc mía coù tính acid ph = 4,9 – 5,5. Nöôùc mía coù ñoä ñuïc cao, coù maøu xanh vaø

chöùa caùc chaát phi ñöôøng neân ngöôøi ta cho Ca(OH)2 vaø H3PO4 ñeå chuùng phaûn öùng vôùi SO2

taïo ra caùc chaát keát tuûa haáp thuï caùc chaát phi ñöôøng vaø caùc chaát taïo maøu. Sau khi xaûy ra caùc

quaù trình treân nöôùc mía hoãn hôïp cho qua boàn laéng ñeå taùch caùc taïp chaát caàn taùch, löôïng caën

cuûa boàn laéng cho qua beå loïc chaân khoâng ñeå taùch buøn vaø nöôùc laéng trong. Nöôùc laéng trong

ñöôïc hoaøn löu chaûy vaøo quaù trình gia nhieät laån 3. Khi gia nhieät seõ laøm cho nöôùc mía boác

hôi vaø baét ñaàu keát tinh. Tieáp tuïc laø quaù trình phaân ly seõ laøm ñöôøng keát tinh trôû thaønh ñöôøng

thoâ. Saûn phaåm phuï cuû quaù trình naøy laø ñöôøng ræ

b. Sô ñoà coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng tinh luyeän.

(Seõ trình baøy ôû sô ñoà coâng ngheä Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng Bourbon Gia Lai)

Baûng 2.2: Thoâng soá oâ nhieãm nöôùc thaûi cuûa caùc nhaø maùy ñöôøng trong toaøn quoác:

STT Thoâng soá Ñôn vò Giaù trò

1 PH 5.5-7.4

2 BOD5 mgO2/L 1.000-2.000

3 COD mgO2/L 1.600-12.000

4 SS mg/L 300-800

5 TDS mg/L 250-800

6 Ñoä maøu NTU 130-1.700

7 P-PO4

3- mg/L 6-70

8 N-NO3

- mg/L 10-30

Nhaän xeùt:

o Haàu heát caùc nhaø maùy ñöôøng trong toaøn quoác oâ nhieãm naëng qua caùc thoâng soá COD;

BOD5; SS… Vì vaäy chuùng ta neân coùnhöõng bieän phaùp giaûm thieåu oâ nhieãm keát hôïp

vôùi bieän phaùp xöû lyù caùc nguoàn gaây ra oâ nhieãm.

2.1.2.2 Toång quan veà coâng ngheä saûn xuaát mía ñöôøng ôû Vieät Nam

2.1.2.2.1 Toång quan veà caùc phöông phaùp laøm saïch nöôùc mía ôû Vieät Nam

o Coù 3 phöông phaùp laøm saïch nöôùc mía ñöôïc öùng duïng roäng taõi trong caùc

nhaø maùy saûn xuaát ñöôøng treân toaøn quoác nhö:

a. Phöông phaùp voâi

b. Phöông phaùp sunfit hoaù

c. Phöông phaùp cacbonat hoaù

Ñeà taøi: Khaûo saùt vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Coâng Ty TNHH Mía Ñöôøng BOURBON Gia Lai.

SVTT: Laâm Höõu Tuaán Trang - 6 -

a. Phöông phaùp voâi

9 Phöông phaùp voâi duøng ñeå saûn xuaát maät traàm, ñöôøng pheøn, ñöôøng caùt vaøng.

Phöông phaùp voâi chia laøm coù 3 daïng:

™ Cho voâi vaøo nöôùc mía laïnh

™ Cho voâi vaøo nöôùc mía noùng

™ Cho voâi phaân ñoaïn

Sô ñoà coâng ngheä tieâu bieåu:

Hình 2.2: Sô ñoà coâng ngheä laøm saïch nöôùc mía baèng phöông phaùp cho voâi

Nöôùc mía hoãn hôïp

Löôùi loïc

Trung hoaø

PH = 7.2 – 7.5

Gia nhieät

T = 102 - 1050

C

Thuøng laéng Nöôùc buøn

Nöôùc laéng trong Loïc

Nöôùc loïc trong Buøn

Coâ ñaëc

Söõa voâi