Hệ thống xử lý nước thải chế biến hạt điều
Hệ thống nước thải chế biến hạt điều:
Xử lý nước thải chế biến hạt điều để tránh gây ô nhiễm môi trường là điều bắt buộc. Nước thải sản xuất hạt điều xuất phát từ công đoạn ngâm nước, chao điều là chủ yếu, và một phần nhỏ từ các công đoạn khác như từ nước thải khói lò sấy hạt điều.
Công đoạn chế biến hạt điều:
Ngâm nước, chao hạt điều – Đốt lò cao hạt và sấy nhân hạt điều- Bóc vỏ lụa.
Với tính chất ô nhiễm như BOD 170-500mg/l, COD 300-900mg/l, tổng P 8-30mg/l…Dầu thải từ công đoạn chao dầu, từ ống khói máy chao sẽ thoái hóa và chuyển thành cặn dầu. Cặn này không thể sử dụng được vào bất kỳ một việc gì khác, lại không thể bị phân hủy trong bất kỳ môi trường tự nhiên nào, kể cả hàng chục năm sau. Đó thực sự là một hiểm họa đối với môi trường, đất đai và nguồn nước nên cần phải xử lý.
Quy trình hệ thống xử lý nước thải chế biến hạt điều:
.jpg)
Thuyết minh quy trình hệ thống xử lý nước thải chế biến hạt điều :
1. Hố thu:
Nước thải từ các nguồn phát sinh theo mạng lưới thu gom chảy vào hố thu của trạm xử lý. Bẫy cát đặt trước hố thu nhằm loại bỏ cát và các vật thể nặng để bảo vệ thiết bị và hệ thống đường ống công nghệ phía sau, song chắn rác thô để loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn ra khỏi nước thải.
Thiết bị lọc rác tinh đặt sau hố thu trước khi bơm lên tháp giải nhiệt để loại bỏ rác có kích thước nhỏ như: vỏ điều, mày điều.. làm giảm SS trong nước thải.
2. Bể tách dầu:
Bể tách dầu thô được thiết kế có hai ngăn, một ngăn để tuyển nổi bằng khí nén, tạo điều kiện thuận lợi để các hạt dầu nổi lên trên mặt nước, còn ngăn kia cho nước trong chảy qua. Dầu này được loại khỏi nước thải bằng thiết bị tách dầu hoặc vớt thủ công cho vào bể chứa dầu cặn. Nước sạch váng dầu được đưa qua bể điều hòa.
3. Bể điều hòa xử lý nước thải:
Tại bể điều hòa, chúng tôi bố trí máy khuấy trộn chìm nhằm mục đích hòa trộn đồng đều nước thải trên toàn diện tích bể, ngăn ngừa hiện tượng lắng cặn ở bể, sinh ra mùi khó chịu. Điều hòa lưu lượng là phương pháp được áp dụng để khắc phục các vấn đề sinh ra sự dao động của lưu lượng, cải thiện hiệu quả hoạt động của các quá trình xử lý tiếp theo. Bơm được lắp đặt trong bể điều hòa để đưa nước lên các công trình phía sau.
4. Bể phản ứng trong hệ thống xử lý nước thải chế biến hạt điều:
Trong nước thải các cặn bẩn, các sản phẩm vô cơ, chất ô nhiễm …có kích thước nhỏ nên chúng tham gia vào chuyển động nhiệt cùng với phân tử nước tạo nên một hệ keo phân tán trong toàn bộ thể tích nước. Chúng có độ bền nhỏ hơn độ bền phân tử nên dễ phá huỷ bằng phèn. Phèn cho vào nước thải nhằm làm mất độ keo thiên nhiên trong nước thải, đồng thời tạo ra hệ keo mới có khả năng kết hợp chất ô nhiễm thành những bông cặn, có hoạt tính bề mặt cao, dễ lắng. Các quá trình phản ứng diễn ra như sau:
– Khuấy trộn phèn với nước thải;
– Thuỷ phân của phèn;
– Phá huỷ độ bền của keo (làm mất ổn định của hệ keo);
– Dính kết hấp thụ và keo tụ do chuyển động nhiệt và do khuấy trộn.
Tại bể phản ứng, hoá chất keo tụ (PAC và phèn Sắt) được châm vào bể với liều lượng nhất định và được kiểm soát chặt chẽ bằng các thiết bị điện tử. Dưới tác dụng của hệ thống cánh khuấy với tốc độ lớn được lắp đặt trong bể, các hóa chất được hòa trộn nhanh và đều vào trong nước thải.
Trong điều kiện môi trường thuận lợi cho quá trình keo tụ, hóa chất keo tụ và các chất ô nhiễm trong nước thải tiếp xúc, tương tác với nhau, hình thành các bông cặn nhỏ li ti trên khắp thể tích bể. Hỗn hợp nước thải này tự chảy qua bể keo tụ tạo bông.
5. Bể keo tụ tạo bông:
Chất keo tụ được cho vào nước thải mang điện tích dương (+), bao gồm phèn Nhôm, phèn Sắt và các loại Polymer cao phân tử khác (Polymer +) tạo nên hệ keo mang điện tích dương. Chất trợ keo tụ là các Polymer âm (-) phối hợp với hệ keo mang ion dương giúp cho quá trình lắng các bông bùn xảy ra nhanh hơn.
Tại bể keo tụ tạo bông, hóa chất trợ keo tụ (Polymer -) 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 hóa lý.
6. Bể lắng hóa lý:
Nước thải từ bể keo tụ tạo bông được phân phối vào vùng phân phối nước của bể lắng.
Nước và bông cặn chuyển động qua vùng phân phối nước đi vào vùng lắng của bể lắng theo phương pháp lắng trọng lực. Khi hỗn hợp nước và bông cặn đi vào bể, các bông bùn va chạm với nhau, tạo thành những bông bùn có kích thước và khối lượng lớn gấp nhiều lần các bông bùn ban đầu. Các bông bùn này sẽ có khối lượng riêng lớn hơn nước nên tự lắng xuống tại vùng chứa cặn của bể lắng. Nước sạch được thu ở phía trên máng răng cưa bể lắng và chảy vào bể sinh học giá thể lưu động MBBR (moving bed biological reactor).
7. Bể sinh học MBBR trong hệ thống xử lý nước thải chế biến hạt điều:
Phương pháp sinh học hiếu khí sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp oxy liên tục. Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa. Các vi sinh vật hiếu khí sẽ phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải và thu năng lượng để chuyển hóa thành tế bào mới, chỉ một phần chất hữu cơ bị oxy hóa hoàn toàn thành CO2, H2O, NO3–, SO42-,…Vi sinh vật tồn tại trong bùn hoạt tính của bể sinh học bao gồm Pseudomonas,Zoogloea, Achromobacter, Flacobacterium, Nocardia, Bdellovibrio, Mycobacterium, và hai loại vi khuẩn nitrate hóa Nitrosomonas và Nitrobacter. Thêm vào đó, nhiều loại vi khuẩn dạng sợi như Sphaerotilus, Beggiatoa, Thiothrix, Lecicothrix, và Geotrichum cũng tồn tại.
Để thực hiện quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ hòa tan, chất keo và các chất phân tán nhỏ trong nước thải cần di chuyển vào bên trong tế bào vi sinh vật theo ba giai đoạn chính như sau:
– Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng tới bề mặt tế bào vi sinh vật;
– Khuếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch nồng độ bên trong và bên ngoài tế bào;
– Chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng và tổng hợp tế bào mới.
Tốc độ quá trình oxy hóasinh hóa phụ thuộc vào nồng độ các chất hữu cơ, hàm lượng các tạp chất, mật độ vi sinh vật và mức độ ổn định lưu lượng của nước thải ở trạm xử lý. Ở mỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng oxy hóa sinh hóa là chế độ thủy động, hàm lượng oxy trong nước thải, nhiệt độ, pH, dinh dưỡng và các nguyên tố vi lượng… Tải trọng chất hữu cơ của bể sinh học hiếu khí truyền thống thường dao dộng từ 0,32-0,64 kg BOD/m3.ngày đêm. Nồng độ oxy hòa tan trong nước thải ở bể sinh học hiếu khí cần được luôn luôn duy trì ở giá trị lớn hơn 2,5 mg/l.
Tốc độ sử dụng oxy hòa tan trong bể sinh học hiếu khí phụ thuộc vào:
– Tỷ số giữa lượng thức ăn (chất hữu cơ có trong nước thải) và lượng vi sinh vật: tỷlệ F/M;
– Nhiệt độ;
– Tốc độ sinh trưởng và hoạt độ sinh lý của vi sinh vật (bùn hoạt tính);
– Nồng độ sản phẩm độc tích tụ trong quá trình trao đổi chất;
– Lượng các chất cấu tạo tế bào;
– Hàm lượng oxy hòa tan.
Các phản ứng sinh hóa cơ bản của quá trình phân hủy chất hữu cơ trong nước thải gồm có:
· Oxy hóa các chất hữu cơ:
CxHyOz + O2 CO2 + H2O + DH
· Tổng hợp tế bào mới:
CxHyOz + NH3 + O2 Tế bào vi khuẩn+CO2+H2O+C5H7NO2 – DH
· Phân hủy nội bào:
· C5H7NO2 + 5O2 5CO2 + 2H2O + NH3 ± DH
Ưu điểm của công nghệ MBBR so với công nghệ truyền thống:
– Tất cả mọi thiết kế đều nhằm mục đích là hiệu quả xử lý, tiết kiệm năng lượng. Với công nghệ sinh học xử lý nước thải, chúng ta cần mật độ vi sinh vật cao nhằm mục đích đẩy nhanh quá trình oxy hóa sinh hóa. Nói nôm na là càng nhiều vi sinh ăn chất hữu cơ có trong nước thì quá trình xử lý sẽ nhanh hơn. Vấn đề ở đây là làm sao cho bề mặt tiếp xúc giữa nước thải, oxi và vi sinh vật càng cao càng tốt.
– Giá thể lưu động MBBRđược ứng dụng rộng rãi trên thế giới vài năm trở lại đây. Giá thể MBBR dạng hình cầu có kích thước từ 10 –20 cm, có tỷ trọng nhẹ hơn nước nên trong quá trình sục khí sẽ có giá thể vi sinh bám dính di chuyển khắp nơi trong bể MMBR. Các giá thể này cho phép tăng mật độ vi sinh lên đến 9.000-14.000 g/m3. Với mật độ này các quá trình oxy hóa để khử BOD, COD và NH4 diễn ra nhanh hơn gần 10 lần so với phương pháp truyền thống. (Ở phương pháp bùn hoạt tính Aeroten thông thường nồng độ vi sinh chỉ đạt 1.000-1.500 g/m3, ở các thiết bị với đệm vi sinh bám cố định chỉ đạt 2.500-3.000 g/m3). Do đó, thời gian lưu của bể MBBR chỉ cần 4h, trong khi bể Aeroten là 8-12h.
Điều quan trọng hơn nữa của phương pháp MBBR là chúng ta không cần phải tuần hoàn bùn hiếu khí lại như phương pháp Aeroten, nhược điểm của việc tuần hoàn bùn là làm giảm đisự hoạt động của vi sinh hiếu khí vì vi sinh phải nằm ở bể lắng, không có dưỡng khí, khi bơm bùn hoàn lưu về bể aeroten làm cho vi sinh bị “shock” tải trọng, do đó hiệu quả xử lý sẽ không cao bằng phương pháp giá thể MBBR.
Chúng ta cũng không cần phải xây dựng bể thiếu khí Anoxic để khử N, P là do bể MBBR chứa đựng các giá thể di động cũng là nơi lưu trúcho các chủng vi sinh bám dính nên quá trình nitrat hoá xảy ra liên tục ở đây. Hai loại vi khuẩn chính tham gia vào quá trình này là Nitrosomonas và Nitrobacter.
Ta có phương trình như sau:
NH4+ Oxidation NO2– + NO3– + H+ + H2O
NO2–,NO3– Redution N2 => escape to air
PO4-3 Microorganism (PO4-3)salt =>sludge
Như vậy bể sinh học hiếu khí MBBR có nhiệm vụ xử lý các chất hữu cơ còn lại trong nước thải. Trong bể MBBR diễn ra quá trình oxy hóa các chất hữu cơ hòa tan và dạng keo trong nước thải dưới sự tham gia của vi sinh vật hiếu khí.Tại bể MBBR có hệ thống sục khí trên khắp diện tích bể nhằm cung cấp ôxy, tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật hiếu khí sống, phát triển và phân giải các chất ô nhiễm. Vi sinh vật hiếu khí sẽ tiêu thụ các chất hữu cơ dạng keo và hòa tan có trong nước để sinh trưởng. Ở điều kiện thuận lợi, vi sinh vật phát triển mạnh, sinh khối tăng và tồn tại dưới dạng bông bùn dễ lắng tạo thành bùn hoạt tính. Sau quá trình oxy hóa (bằng sục không khí) với đệm vi sinh di động, bùn hoạt tính (tức lượng vi sinh phát triển và hoạt động tham gia quá trình xử lý) được bám giữ trên các giá thể bám dính di động dạng cầu. Nước thải sau khi qua bể MBBR sẽ tự chảy vào bể lắng sinh học.
8. Bể lắng sinh học trong hệ thống xử lý nước thải chế biến hạt điều:
Nước thải sau khi qua bể MBBR được phân phối vào vùng phân phối nước của bể lắng sinh học lamella. Cấu tạo và chức năng của bể lắng sinh học lamella tương tự như bể lắng hóa lý. Nước sạch được thu đều trên bề mặt bể lắng thông qua máng tràn răng cưa. Nước thải sau bể lắng sẽ tự chảy sang bể trung gian chứa nước kết hợp khử màu, khử trùng.
9. Bể trung gian:
Với nhiệm vụ chứa nước phục vụ cho máy bơm áp lực. Nó làm nhiệm vụ trung gian giữa bể lắng và máy bơm, nhằm tránh hiện tượng xáo trộn nước do máy bơm tạo áp suất hút nước ở bể lắng. Nước sau khi qua bể trung gian sẽ được bơm qua cụm lọc áp lực.
10. Cụm lọc áp lực và khử trùng:
Lọc áp lực sử dụng trong công nghệ này là bể lọc áp lực đa lớp vật liệu để loại bỏ các chất lơ lửng, các chất rắn không hòa tan, các nguyên tố dạng vết, halogen hữu cơ nhằm đảm bảo độ trong của nước.
Nước sau khi qua cụm lọc áp lực được đưa qua bể khử trùng.
11. Bể khử trùng
Tại bể khử trùng nước thải được châm dung dịch NaOCl với liều lượng nhất định để tiệt trùng. Nước thải sau khi qua bể khử trùng đạt tiêu chuẩn xả thải ra môi trường theo QCVN 24:2009 cột B.
12. Bể chứa bùn:
Bùn từ hố thu, bể lắng 1 và phần bùn dư trong bể lắng 2 được đưa tới bể chứa bùn để lưu trữ trong khoảng thời gian nhất định. Tại bể chứa bùn, không khí được cấp vào bể để tránh mùi hôi do sự phân hủy sinh học các chất hữu cơ.
Sau đó bùn được bơm qua máy ép bùn khuôn bản để loại bỏ nước. Bùn khô được lưu trữ tại nhà chứa bùn trong thời gian nhất định. Sau đó, bùn được các cơ quan chức năng thu gom và xử lý theo quy định.
Nước từ bể nén bùn và máy ép bùn theo đường ống chảy trở lại hố thu gom của trạm để tái xử lý.
Hãy liên lạc Công ty môi trường Ngọc Lân để được tư vấn miễn phí công nghệ xử lý mới nhất, hiện đại nhất nếu quý khách có nhu cầu xây dựng hệ thống xử lý nước thải hạt điều.
Chúc các bạn có một ngày làm việc vui vẻ và hiệu quả !
