Khóa luận Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê - Công ty TNHH Hồ Phượng tại huyện Đức Trọng, tỉnh Lâm Đồng công suất 400 m³/ngày đêm
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NHÀ MÁY
CHẾ BIẾN CÀ PHÊ – CÔNG TY TNHH HỒ PHƯỢNG
TẠI HUYỆN ĐỨC TRỌNG, TỈNH LÂM ĐỒNG
CÔNG SUẤT 400 M3/NGÀY ĐÊM
Ngành: MÔI TRƯỜNG
Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Giảng viên hướng dẫn : Th.S NGUYỄN CHÍ HIẾU
Sinh viên thực hiện :NGUYỄN THỊ THÙY DUNG
MSSV: 09B10801113 Lớp: 09HMT04
TP. Hồ Chí Minh, 2011
BM05/QT04/ĐT
Khoa: Môi trường và Công nghệ sinh học
PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1. Họ và tên sinh viên được giao đề tài: Nguyễn Thị Thùy Dung
MSSV: 09B1080113 Lớp: 09HMT04
Ngành : Môi trường
Chuyên ngành : Kỹ Thuật môi trường
2. Tên đề tài : Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê – Công ty
TNHH Hồ Phượng tại huyện Đức Trọng tỉnh Lâm Đồng, công suất 400m3/ngày đêm
3. Các dữ liệu ban đầu :
. Thông tin sơ bộ về nhà máy
. Kết quả phân tích nước thải
. Diện tích xây dựng
. Quy trình công nghệ sản xuất
4. Các yêu cầu chủ yếu : Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê,
công suất 400m3/ngày đêm, đạt loại B
5. Kết quả tối thiểu phải có:
1) Tính toán thuyết minh
2) Bản vẽ thiết kế
Ngày giao đề tài: ……./……../……… Ngày nộp báo cáo: 07/09/2011
TP. HCM, ngày … tháng … năm ……….
Chủ nhiệm ngành
(Ký và ghi rõ họ tên)
Giảng viên hướng dẫn chính
(Ký và ghi rõ họ tên)
Giảng viên hướng dẫn phụ
(Ký và ghi rõ họ tên)
̉
̀
LƠI CAM ƠN
Trong suốt những năm học vừa qua, lượng kiến thức em nhận được thực sự to
lớn và quý giá. Ngoài sự nỗ lực của bản thân thì thầy cô chính là những người đã
truyền đạt cho em nguồn kiến thức ấy. Hôm nay em đã vận dụng những kiến thức
được học để hoàn thành luận văn này.
Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô Khoa Công Nghê ̣Sinh
Học và Môi trương cua Trương Đaị Hoc̣ Ky Thuâṭ Công Nghê ̣TP .HCM đã tận tình
̉
̃
̀
̀
giảng dạy và hướng dẫn cho em suốt các học kì vừa qua.
Nhưng hơn hết em xin cảm ơn cô Nguyễn Chí Hiếu đã tận tình hướng dẫn, chỉ
bảo và tạo mọi điều kiện cho em hoàn thành tốt luận văn này.
Con xin cảm ơn cha mẹ đã luôn bên con, ủng hộ khích lệ và tạo mọi điều kiện
cho con trong suốt quá trình học tập.
Cuối cùng mình xin cảm ơn các bạn đồng khóa đã giúp đỡ mình rất nhiều trong
học tập cũng như thực hiện luận văn này.
Tuy đã cố gắng hết sức và có được sự giúp đỡ tận tình của nhiều người nhưng
vì vốn kiến thức còn hạn chế và gặp phải những khó khăn trong việc tìm tài liệu nên
chắc chắn luận văn này không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự đóng
góp ý kiến của thầy cô, anh chị và các bạn để em có thể sửa chữa bổ sung những sai
sót cũng như nâng cao được kiến thức của mình.
Xin chân thành cảm ơn!
TP.Hồ Chí Minh, ngày 18 tháng 08 năm 2011.
Sinh viên thực hiện.
̃
̀
NGUYÊN THI ̣THUY DUNG
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan.Bản đồ án tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thật sự của cá
nhân, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lí thuyết, nghiên cứu khảo sát, các số liệu mô
hình tính toán và những kết quả trong luận văn là trung thực và dưới sự hướng dẫn của
Th.S Nguyễn Chí Hiếu.
TP.HCM, ngày 15 tháng 08 năm 2011
Sinh viên thực hiện
NGUYỄN THỊ THÙY DUNG
PHẦN PHỤ LỤC
CÁC QUY CHUẨN ÁP DỤNG
MỘT SỐ BẢN VẼ
MỘT SỐ HÌNH ẢNH
Toàn cảnh Công ty TNHH Hồ Phượng
Công đoạn 1:
Tải nguyên liệu vào
Công đoạn 2: Phân loại
bằng sàn rung
Công đoạn 3: Tách vỏ
bằng cối xay
Công đoạn 4: Ngâm
enzym (đánh nhớt)
Công đoạn 5:
Rửa sạch
Công đoạn 6:
Làm ráo hạt
Công đoạn 7:
Sấy khô hạt
Công đoạn 8:
Phân loại hạt
Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m3/ngày
đêm”
MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những năm gần đây, cây cà phê đang trở thành một cây trồng thế mạnh và
thu hút đƣợc nhiều ngƣời trồng bởi giá trị kinh tế to lớn. Xuất khẩu cà phê của Việt
Nam hiện đang nằm trong những nƣớc đứng đầu thế giới. Nông dân ở các tỉnh trồng
nhiều cà phê nhƣ Dalak, Lâm Đồng, Quảng Trị, Sơn La, Điện Biên … cũng giàu lên
nhờ cây cà phê. Cũng chính vì vậy mà ngành công nghiệp chế biến cà phê của nƣớc ta
không ngừng phát triển theo sự gia tăng của diện tích trồng cây cà phê.
Theo số liệu thống kê trong những năm qua cho thấy nhu cầu tiêu thụ cà phê trên
toàn cầu đã tăng liên tục trong 3 năm gần đây. Cụ thể mức tiêu thụ năm 2008 là 130
triệu bao (60kg/bao), mức tiêu thụ năm 2009 là 132 triệu bao và năm 2010 là 134 triệu
bao. Theo dự đoán của các chuyên gia, tình hình tiêu thụ cà phê sẽ tăng tiếp tục tăng
mạnh trong năm 2011.
Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp chế biến cà phê thì các vấn đề về môi
trƣờng của ngành công nghiệp này gây ra cũng ngày càng trầm trọng. Đặt biệt là vấn
đề xử lý nƣớc thải. Trƣớc thực trạng đó, đề tài tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước
thải cho nhà máy chế biến cà phê - Công ty TNHH Hồ Phượng tại huyện Đức Trọng
Tỉnh Lâm Đồng với công suất là 400 m3/ngày đêm” đƣợc lựa chọn sẽ góp phần làm
giảm mức độ ô nhiễm của ngành công nghiệp chế biến cà phê đến môi trƣờng, góp
phần tạo ra môi trƣờng ngày càng xanh, sạch hơn.
2.MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Thiết kế trạm xử lý nƣớc thải cho nhà máy chế biến cà phê - Công ty TNHH Hồ
Phƣợng tại huyện Đức Trọng Tỉnh Lâm Đồng với công suất là 400 m3/ngày đêm, đạt
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 24:2009/BTNMT, loại B.
3.ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI ĐỀ TÀI
.
.
.
Đối tƣợng đề tài : Nƣớc thải nhà máy chế biến nhân cà phê từ hạt tƣơi.
Phạm vi đề tài : Công ty TNHH Hồ Phƣợng.
Thời gian thực hiện đề tài: Từ 30/5/2011 đến 30/08/2011
4.NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI
.
Đánh giá tổng quan về công nghệ sản xuất và khả năng gây ô nhiễm môi trƣờng
của ngành chế biến cà phê.
.
Tổng quan, khảo sát thành phần và tính chất nƣớc thải chế biến cà phê tại nhà
máy.
.
.
Phân tích và lựa chọn công nghệ xử lý nƣớc thải cho Nhà máy.
Tính toán các công trình đơn vị cho trạm xử lý nƣớc thải chế biến cà phê của
Nhà máy.
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu
Trang 1
SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung
Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m3/ngày
đêm”
.
Khái toán kinh tế cho phần xây dựng, lắp đặt và xử lý.
5.PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN
Các phƣơng pháp đƣợc sử dụng bao gồm:
.
Phƣơng pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu, tài liệu, khảo sát, phân tích, đo
đạc, đánh giá tổng quan về công nghệ chế biến, khả năng gây ô nhiễm môi
trƣờng và xử lý nƣớc thải trong ngành chế biến cà phê.
.
.
.
.
.
.
Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết: Tham khảo tài liệu các phƣơng pháp xử lý
nƣớc thải cho ngành chế biến cà phê.
Phƣơng pháp tham khảo ý kiến chuyên gia: Tham khảo ý kiến của chuyên gia
ngành kỹ thuật môi trƣờng, ngành chế biến cà phê.
Phƣơng pháp tổng hợp, phân tích số liệu: Thống kê, tổng hợp số liệu thu thập
đƣợc từ đó đƣa ra công nghệ xử lý phù hợp.
Phƣơng pháp tính toán: Lựa chọn thiết kế công nghệ và thiết bị xử lý nƣớc thải
nhằm tiết kiệm chi phí xử lý, tính toán chi phí xây dựng, vận hành.
Phƣơng pháp so sánh: So sánh các số liệu về nồng độ nƣớc thải của nhà máy
với QCVN 24:2009
Phƣơng pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc công nghệ
xử lý nƣớc thải.
6. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
Comment [S1]: Giới hạn về thời gian thực hiện,
về đối tƣợng?????
.
.
Đề tài còn nhiều hạn chế về số liệu, thông tin, chủ yếu là trên giấy….
Giới hạn về thời gian thực hiện, về đối tƣợng.
Comment [S2]: Chỉnh sửa các mục phần này bắt
đầu 1, 2,3….
7. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
.
.
.
Đề xuất ra các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải chế biến cà phê
Giúp cho sinh viên có kinh nghiệm thực tế.
Đánh giá đƣợc thành phần tính chất của nƣớc thải chế biến cà phê
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu
Trang 2
SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung
Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m3/ngày
đêm”
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN CÀ PHÊ VÀ GIỚI
THIỆU VỀ CÔNG TY TNHH HỒ PHƢỢNG
1.1. TỔNG QUAN VỀ CÀ PHÊ VIỆT NAM
1.1.1 Các đặc điểm chung của cà phê Việt Nam
Việt Nam đƣợc chia thành hai vùng khí hậu phù hợp cho chế biến cà phê:
. Vùng Tây Nguyên và tỉnh Đồng Nai: chủ yếu trồng cà phê vối;
. Các tỉnh miền Bắc: chủ yếu trồng cà phê chè;
Trong đó, diện tích cà phê vối chiếm hơn 95% tổng diện tích gieo trồng.
Tỷ trọng diện tích 6 vùng trồng cà phê: Đông Bắc và duyên hải Nam Trung Bộ 0%,
Tây Bắc 1%, Bắc Trung Bộ 2 %, Đông Nam Bộ 8%, Tây Nguyên 89%.
1.1.2. Chế biến và xuất khẩu cà phê của Việt Nam
Chế biến
600
500
400
300
200
100
0
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
Diện tích
Sản lượng
6
7
8
9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
1
2
3
4
5
8
8
8
8
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
0
0
0
0
0
0
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
Hình 1.1: Biểu đồ Chế biến cà phê Việt Nam
(Nguồn: Tổng cục Thống kê Việt Nam)
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu
Trang 3
SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung
Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m3/ngày
đêm”
Xuất khẩu
Bảng 1.1.Chế biến và xuất khẩu cà phê của Việt Nam
Sản lƣợng chế biến Sản lƣợng xuất khẩu Kim ngạch xuất khẩu
Năm
(1.000 tấn)
802,5
(1.000 tấn)
733,9
931,2
718,6
749,2
974,8
892,0
1000
(triệu USD)
501,5
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
840,6
391,3
699,7
322,3
755,1
504,8
834,6
641,0
767,7
735,0
890,8
770,0
965,3
111,2
1800,0
(Nguồn: Báo cáo thường niên, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Việt Nam)
Nhận xét: Năm 2007 là đỉnh cao của xuất khẩu cà phê, kim ngạch đạt 1,8 tỷ USD
tăng 219% và gần 1 tỷ USD so với kế hoạch. Nếu so với năm 2000 thì kim ngạch xuất
khẩu đã tăng tới 3,6 lần. Đây là một bƣớc tăng rất đáng kể, hầu nhƣ không nông sản
nào có thể đạt đƣợc. Cùng với sự phục hồi của đơn giá, xuất khẩu cà phê Việt Nam đã
đứng thứ nhì thế giới sau Brazil.
Comment [S3]: Chỉnh sửa lại phần đánh số các
mục toàn bộ báo cáo cho hợp lý
1.2.CÁC PHƢƠNG PHÁP CHẾ BIẾN CÀ PHÊ TRONG NƢỚC VÀ THẾ GIỚI
Có hai phƣơng pháp chế biến cà phê sống:
. Phƣơng pháp khô (tự nhiên);
. Phƣơng pháp ƣớt (phƣơng pháp rửa);
1.2.1.Phƣơng pháp khô: là phƣơng pháp cổ điển
Trái cà phê đƣợc phơi khô dƣới ánh nắng mặt trời, chúng sẽ đƣợc cào vài lần trong
một ngày và đƣợc che kín để tránh sƣơng vào ban đêm;
Sau một vài tuần, trái sẽ khô và sẵn sàng để bóc vỏ. Một số ngƣời Ethiopia và hầu
hết ngƣời Brazil dùng phƣơng pháp khô. Tại Việt Nam, phƣơng pháp này cũng đƣợc
sử dụng khá rộng rãi tại các hộ dân trồng cà phê.
Đối với phƣơng phap khô , điều kiêṇ chế biến đơn gian nhƣng phụthuôc̣ hoan toan
̉
́
̀
̀
vào thời tiết, thơi gian chế biến keo dai, sản phẩm tạo ra có chất lƣợng không cao.
̀
́
̀
1.2.2.Phƣơng pháp ƣớt
Vỏ sẽ đƣợc lấy ra bằng máy để lại một chất dính nhƣ keo bao quanh hạt. Ở thời
điểm này, sự tách rời bằng máy móc có thể làm tổn thƣơng hạt cà phê.
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu
Trang 4
SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung
Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m3/ngày
đêm”
Sau đó hạt cà phê sẽ đƣợc bỏ vào những cái chum ủ men lớn để cho tan đi những vỏ
cà phê còn dính lại trên hạt.
Sau cùng, hạt cà phê sẽ đƣợc rửa cho hết sạch vỏ và đƣợc phơi khô dƣới ánh nắng
mặt trời hoặc là máy sấy.
Với phƣơng phap ƣơt, việc san xuất chu đôṇ g hơn nhƣng tốn nhiều thiết bi ̣ , nƣơc va
̀
̉
̉
́
́
́
năng lƣơṇ g . Tuy nhiên , sản xuất theo phƣơng pháp này rút ngắn đƣợc thời gian chế
̉
biến va cho san phâm co chất lƣơṇ g cao hơn .
̉
̀
́
Dựa trên ƣu và nhƣợc điểm của cả hai phƣơng pháp , thông thƣơng ngƣơi ta chế
̀
̀
biến kết hơp̣ ca hai phƣơng phap . Dƣới đây la sơ đồ công nghê ̣san xuất ca phê nhân
̉
̉
́
̀
̀
bằng phƣơng phap kết hơp̣ :
́
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu
Trang 5
SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung
Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m3/ngày
đêm”
Nguyên liệu
Phân loại theo tải
Phân loại theo kích
Bóc vỏ quả, vỏ thịt
Ngâm, ủ, phơi , sấy
Nƣơc thai
̉
́
Nƣơc thai
̉
Rửa
Nƣơc thai
̉
́
Làm ráo
Cà phê thóc
Bóc vỏ trấu
Bóc vỏ lụa
Phân loại theo kích
Phân loại theo tỷ
Phân loại theo sắc
Đảo trộn
Cà phê nhân
Trang 6
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu
SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung
Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m3/ngày
đêm”
Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất cà phê nhân bằng phương pháp kết hợp
1.3 KHÁI QUÁT VỀ CÔNG TY TNHH HỒ PHƢỢNG
1.3.1 Giới thiệu chung
Tên công ty : Công ty TNHH Hồ Phƣợng
Địa chỉ trụ sở chính: Số 5C/5 thôn An Hiệp 1, xã Liên Hiệp, huyện Đức Trọng,
tỉnh Lâm Đồng.
Điện thoại: 0633.844.669
Fax: 0633.662.117
Đăng ký kinh doanh số: 5800427255 cấp ngày 13/10/2004, thay đổi lần 2 ngày
04/03/2009 do Sở Kế hoạch và Đầu tƣ Lâm Đồng cấp.
Ngành nghề kinh doanh: Thu mua, chế biến, kinh doanh nông sản, cà phê.
Ngƣời đại diện : Ông Đinh Văn Hồ.
Chức vụ: Giám đốc.
1.3.2 Sự cần thiết đầu tƣ
Lâm Đồng là tỉnh có diện tích trồng cà phê đứng thứ hai trong cả nƣớc với sản
lƣợng hàng năm thu hái đƣợc rất lớn. Đặc biệt là huyện Đức Trọng, nơi có khí hậu
ôn hòa, thổ nhƣỡng thích hợp cho việc chuyên canh cà phê với năng suất cao.
Thêm vào đó vị trí của nhà máy đƣợc đặt tại vị trí gần với các vùng có diện tích cà
phê lớn nhƣ Lâm Hà, Di Linh… tạo điều kiện thuận lợi cho Công ty tiến hành thu
mua và sản xuất.Tuy nhiên, một trong những vấn đề môi trƣờng nghiêm trọng có
thể ảnh hƣởng đến môi trƣờng và sự phát triển bền vững là nguồn nƣớc thải rất lớn
chính là từ các nhà máy sản xuất chế biến cà phê với công nghệ sản xuất cà phê
ƣớt. Chúng ta cũng không thể lƣờng trƣớc đƣợc nguy cơ gây hại của nó, chính các
thành phần chất ô nhiễm này sẽ gây ảnh hƣởng rất xấu tới toàn bộ khu vực. Nếu
không đƣợc xử lý một cách triệt để, các nguồn thải ô nhiễm này sẽ gây ảnh hƣởng
trực tiếp tới môi trƣờng xung quanh, đặc biệt là gây ô nhiễm nguồn nƣớc nếu
không có biện pháp quản lý, xử lý thích hợp.
Nhƣ vậy, việc đầu tƣ xây dựng trạm xử lý nƣớc thải tập trung tại nhà máy sản xuất
của công ty TNHH Hồ Phƣợng mang một vai trò quan trọng và nhất thiết phải
đƣợc thực hiện để đảm bảo phát triển bền vững kinh tế và môi trƣờng trong khu
vực nói chung và củ công ty TNHH Hồ Phƣợng nói riêng.
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu
Trang 7
SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung
Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m3/ngày
đêm”
1.3.3. Mục tiêu của Công ty
Tiêu thụ đƣợc nguồn nguyên liệu dồi dào sẵn có của địa phƣơng, tạo ra sản phẩm
hàng hóa chất lƣợng cao, đáp ứng đƣợc nhu cầu cho thị trƣờng trong nƣớc và xuất
khẩu.
Đảm bảo sự hoạt động của nhà máy về lâu dài.
Áp dụng công nghệ, thiết bị tiên tiến đảm bảo sản phẩm có chất lƣợng cao phù hợp
với tiêu chuẩn xuất khẩu.
Giải quyết việc làm cho một số lao động địa phƣơng.
Đồng thời Công ty xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải để xử lý toàn bộ lƣợng nƣớc
thải ô nhiễm phát sinh từ quá trình sản xuất, chế biến của công ty để đảm bảo sự
phát triển bền vững cho khu vực. Tránh cho khu vực những tổn hại về mặt sinh thái
cũng nhƣ môi trƣờng, phòng tránh đƣợc những rủi ro về sức khoẻ cho cán bộ và
công nhân viên đang làm việc tại đây. Ngoài ra, nguồn nƣớc thải sau khi đƣợc xử
lý đạt tiêu chuẩn còn góp phần bổ sung cho các lƣu vực nƣớc xung quanh khu vực
một khối lƣợng nƣớc rất lớn đặc biệt vào mùa khô hạn và thiếu nƣớc, nguồn nƣớc
sau xử lý có thể còn đƣợc sử dụng cho việc tƣới tiêu cho đất nông nghiệp trong
vùng.
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu
Trang 8
SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung
Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m3/ngày
đêm”
1.3.4 Quy trình công nghệ sản xuất của Công ty Hồ Phƣợng
Nguyên liệu đầu vào
Sàn lọc nguyên liệu
Rửa thô
Đất, cành, que,..
Nƣớc thải
Nƣớc cấp
Nƣớc thải, vỏ
Xay vỏ
Đánh nhớt
Rửa
Enzim pectinaza
Nƣớc thải
Nƣớc thải
Nƣớc cấp
Làm ráo
Quạt gió
Nhiệt
Nƣớc thải
Khí thải
Sấy khô
Phân loại hạt
Hạt thành phẩm
Hình1.2 Quy trình công nghệ chế biến nhân cà phê từ hạt cà phê tươi
Thuyết minh quy trình công nghệ
Hạt cà phê tƣơi sau khi thu hoạch đƣợc công ty thu mua và vận chuyển về nhà
máy. Tại đây, cà phê đƣợc chuyển đến bãi tập trung để chuẩn bị cho giai đoạn chế
biến.
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu
Trang 9
SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung
Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m3/ngày
đêm”
Đầu tiên cà phê đƣợc đƣa qua hệ thống sàng lọc nguyên liệu. Tại đây, quả đƣợc
sàng để tách cành, lá, đất... còn sót lại trong quá trình thu hoạch. Quá trình này
đƣợc gọi là quá trình sàn lọc nguyên liệu, hay còn gọi quá trình làm sạch khô. Sau
khi sàng lọc nguyên liệu, hạt đƣợc chuyển đến giai đoạn rửa thô. Giai đoạn rửa thô
đƣợc thực hiện với mục đích làm sạch lớp vỏ bên ngoài của hạt, tạo điều kiện thuận
lợi cho quá trình xay.
Cà phê tiếp tục đƣợc đƣa đến cối xay, đi vào công đoạn xay vỏ. Tại cối xay, quả
đƣợc phân ra làm hai loại: Quả chín đƣợc xay bỏ vỏ, quả xanh đƣa thẳng đến công
đoạn sấy. Mục đích của giai đoạn này là loại bỏ lớp vỏ cứng bao bên ngoài quả, lấy
hạt để tiếp tục cho công đoạn sau.
Tiếp đến, hạt theo hệ thống băng chuyền vào bồn chứa dung dịch enzim Pectinaza
để loại bỏ thịt quả. Giai đoạn này đƣợc gọi là giai đoạn đánh nhớt, hay còn gọi là
giai đoạn ngâm enzim. Mục đích của quá trình này là dùng enzim pectinaza phân
huỷ Pectin có trong thịt quả, giúp nhân sau khi thành phẩm có độ bóng cần thiết.
Công đoạn đánh nhớt diễn ra từ 5 – 6 giờ, quyết định lớn đến chất lƣợng sản
phẩm. Sau khi đánh nhớt, nhân đƣợc rửa sạch, loại bỏ chất bẩn dính trên nhân. Giai
đoạn này tốn khá nhiều nƣớc trong toàn bộ quá trình chế biến. Đây cũng là công
đoạn gây ô nhiễm chính vì nƣớc thải chứa một lƣợng lớn chất hữu cơ dễ phân hủy.
Tại công đoạn làm ráo, cà phê đƣợc trải đều trên mặt sàn (cách đất 500mm), gió
đƣợc cung cấp bởi các cánh quay phía dƣới. Giai đoạn này xảy ra với mục đích làm
ráo nƣớc bề mặt nhân cà phê, giảm thời gian sấy khô bằng nhiệt. Sau giai đoạn làm
ráo, cà phê đƣợc đƣa đến các thùng quay nhiệt (các hạt cà phê xanh đƣợc sấy tại
một thùng quay riêng). Tại đây, cà phê đƣợc sấy khô hoàn toàn thành hạt nhân
thành phẩm. Trƣớc khi phân phối, nhân cà phê đƣợc phân loại hạt để phân phối cho
các nhà phân phối khác nhau.
1.3.5 . Các vấn đề môi trƣờng của nhà máy:
Ô nhiễm của nước thải
Trong quá trình hoạt động của công ty sẽ phát sinh ra một lƣợng nƣớc thải tác động
đến môi trƣờng nƣớc, bao gồm các nguồn gốc chủ yếu sau:
.
Nƣớc thải chế biến
Nguồn gốc nƣớc thải chế biến cà phê nhân của công ty xuất phát từ các công đoạn
sau
Rửa thô: Đây là giai đoạn nƣớc thải sinh ra có thành phần chủ yếu là chất rắn lơ
lửng, các chất ô nhiễm không cao. Nƣớc thải trong giai đoạn này không đáng kể;
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu
Trang 10
SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung
Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m3/ngày
đêm”
Xay vỏ: Trong giai đoạn này nƣớc thải sinh ra ít nhƣng có thành phần rất đậm
đặc, có độ đục và lƣợng cặn cao. Ngoài ra, giai đoạn này còn thải ra lƣợng vỏ lớn
làm cho nƣớc thải có lƣợng rác rất đáng kể
Ngâm enzim: Đây là giai đoạn phát sinh nƣớc thải đáng chú ý nhất của quy trình
chế biến. Nƣớc thải phát sinh từ giai đoạn này có thành phần hữu cơ cao, ngoài ra
còn có độ nhớt lớn
Rửa sạch: Nƣớc thải giai đoạn này có thành phần hữu cơ tƣơng đối cao
. Nƣớc thải vệ sinh: Phát sinh từ công đoạn vệ sinh các thiết bị chế biến
.
Nƣớc thải sinh hoạt: Nƣớc thải sinh hoạt thải khu vực văn phòng, từ các khu vệ
sinh, v.v… có chứa các thành phần cặn bã (TSS), các chất hữu cơ (BOD/COD),
chất dinh dƣỡng (N,P) và vi sinh gây bệnh.
Ô nhiễm chất thải rắn
. Rác thải sinh hoạt:
Rác thải từ sinh hoạt của cán bộ, công nhân viên và công nhân vận hành thải ra
mỗi ngày rác thải có hàm lƣợng hữu cơ cao, dễ phân hủy nhƣ thức ăn thừa, các
loại rác thải từ việc sinh hoạt khác nhƣ: bao nilông, thùng carton.
Mỗi ngày lƣợng rác thải do CB CNV thải ra vào khoảng 40 kg. Lƣợng rác này sẽ
đƣợc thu gom trong các thùng rác, sau đó giao cho đơn vị dịch vụ công cộng địa
phƣơng xử lý hoặc đốt bỏ.
. Chất thải rắn từ hoạt động chế biến:
Chất thải rắn từ hoạt động chế biến chủ yếu là vỏ cà phê, bao bì chứa nguyên
liệu, cành, que còn sót khi thu hoạch.
Ô nhiễm do khí thải
. Ô nhiễm do hoạt động của lò sấy, quá trình xay vỏ từ quá trình chế biến khô.
. Ô nhiễm từ tiếng ồn, rung động và nhiệt
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu
Trang 11
SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung
Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m3/ngày
đêm”
CHƢƠNG II: TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI CHẾ BIẾN CÀ PHÊ CÁC
Comment [S4]: Bổ sung tổng qua về thành phần
và tính chất nƣớc thải chế biến cà phê
PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI
2.1.TỔNG QUAN VỀ THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA NƢỚC THẢI CHẾ
BIẾN CÀ PHÊ
Thành phần chính của nƣớc thải từ các nhà máy chế biến cà phê là đƣờng , nhơt, các
́
chất hƣu cơ , và hƣơng liệu tự nhiên Theo nhƣ Hội Đồng Bảo Vệ Tài Nguyên Thiên
̃
Nhiên NRDC, vào năm 1988, qua sáu tháng, nƣơc thai ca phê đa la ô nhiêm̃ 110,000
̉
̃
́
̀
̀
khối nƣơc trên ngay ơ Trung My . Rꢀ ràng những chất bã thải này cần đƣợc xử lý .
̉
̃
́
̀
Đƣờng: Đƣờng đến từ nhớt hoặc phần ngoài của quả cà phê . Trong qua trinh lên
́
̀
́
ở khoảng 3.8.
Nhơt: Phần nhơt la phần chất nhầy boc̣ quanh haṭ ca phê . Thành phần chủ yếu của
́
́
̀
̀
nó là prôtêin, đƣơng va pꢁctin. Phần nhơt rất kho bi p̣ hân huy . Trong nƣơc thai ca phê
̉
̉
̀
̀
́
́
́
̀
̉
nó thƣờng kết tủa thành một lớp đen trên bề mặt
. Lơp chất rắn nay co thê lam tắc
́
̀
́
̀
đƣơng ống thai va giam lƣơṇ g ôxi trong nƣơc .
̉
̉
̀
̀
́
Các chất hoá hꢀu cơ: Nhƣng chất nay đƣơc̣ phân huy dần dần bơi cac vi sinh vâṭ
trong nƣơc. Trong qua trinh nay , chúng cần sử dụng ôxi trong nƣớc . Lƣơṇ g ôxi cần đê
các vi sinh vật phân huỷ hoàn toàn các chất hữu cơ trong một khối lƣợng nƣớc nhất
̃
̀
̉
̉
́
̉
́
́
̀
̀
điṇh đƣơc̣ goị la “đoi hoi ôxi sinh hoc̣ ” – biological oxygen demand viết tắt la BOD.
̉
̀
̀
̀
Nƣơc thai ca phê co BOD la 20g/l, cao gấp 200 so vơi nƣơc thai nha may giấy . Ở
̉
̉
́
̀
́
̀
́
́
̀
́
̉
Costa Rica vao nhƣng năm 80, hai phần ba tông lƣơṇ g BOD cua cac con sông la đến
̀
̃
̉
́
̀
tƣ nƣơc thai ca phê.
̉
̀
́
̀
Lƣơṇ g BOD cang cao thi ôxi trong nƣơc bi ̣mất cang nhiều nên cac sinh vâṭ yếm khi
có điều kiện hoạt động . Điều nay dâñ đến tinh traṇ g nƣơc thai ca phê bi ̣bốc mui , ảnh
hƣơng đến sƣc kho ẻ của con ngƣời , đăc̣ biêṭ la vơi nhƣng ngƣơi dung nƣơc sông , suối
làm nƣớc uống.
̀
́
̀
́
̀
́
̉
̀
́
̀
̀
̀
̉
̃
́
̀
́
̀
̀
́
Hƣơng liêụ tƣ̣nhiên : Đây la cac hoa chất taọ mau đo cho qua ca phê
. Chúng
không co haị đến sƣc khoe hay môi trƣơng , nhƣng chung lam nƣơc t hải cà phê có màu
̉
̉
̀
́
́
̀
̀
̉
́
́
̀
́
̀
́
xanh đâṃ hoăc̣ đen, làm mất cảnh quan môi trƣờng
Bảng 2.1: Thành phần tính chất nước thải chế biến cà phê hạt tươi tại Brazil
STT
1.
THÔNG SỐ
ĐƠN VỊ
DÃY GIÁ TRỊ
5,1 – 5,6
pH
2.
3.
4.
5.
COD
BOD5
Chất rắn lơ lửng
Phốt pho tổng
Nitơ tổng
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
3.429 – 5.524
1.578 – 3.242
700 – 890
5,5 – 6,5
185 – 247
6.
(Nguồn: Departamento de Engenharia Agricola/Universidade Federal de Vicosa,
36570-000, Vicosa-MG, Brazil).
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu
Trang 12
SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung
Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m3/ngày
đêm”
̉
̀
́
̉
́
́
̉
2.2.TÔNG QUAN VÊ PHƢƠNG PHAP XƢ LY NƢƠC THAI
2.2.1.Phƣơng pháp xử lý cơ học
Xử lý cơ học (hay còn gọi là xử lý bậc I) nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất không
tan (rác, cát nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nƣớc thải; điều hòa
lƣu lƣợng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nƣớc thải.
Các công trình xử lý cơ học xử lý nƣớc thải thông dụng:
2.2.1.1.Song chắn rác
Song chắn rác thƣờng đặt trƣớc hệ thống xử lý nƣớc thải hoặc có thể đặt tại các
miệng xả trong phân xƣởng sản xuất nhằm giữ lại các tạp chất có kích thƣớc lớn nhƣ:
nhánh cây, gỗ, lá, giấy, nilông, vải vụn và các loại rác khác, đồng thời bảo vệ các công
trình bơm, tránh ách tắc đƣờng ống, mƣơng dẫn.
2.2.1.2.Lƣới lọc
Lƣới lọc dùng để khử các chất lơ lửng có kích thƣớc nhỏ, thu hồi các thành phần
quý không tan hoặc khi cần phải loại bỏ rác có kích thƣớc nhỏ. Kích thƣớc mắt lƣới từ
0,5÷1,0mm.
Lƣới lọc thƣờng đƣợc bao bọc xung quanh khung rỗng hình trụ quay tròn (hay còn
gọi là trống quay) hoặc đặt trên các khung hình dĩa.
2.2.1.3.Bể lắng cát
Bể lắng cát đặt sau song chắn, lƣới chắn và đặt trƣớc bể điều hòa, trƣớc bể lắng đợt
I. Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thô nặng nhƣ cát, sỏi, mảnh vỡ thủy tinh,
kim loại, tro tán, thanh vụn, vỏ trứng… để bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ bị mài mòn,
giảm cặn nặng ở các công đoạn xử lý tiếp theo. Bể lắng cát gồm 3 loại:
Bể lắng cát ngang
Hình 2.1.Bể lắng cát ngang
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu
Trang 13
SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung
Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m3/ngày
đêm”
Bể lắng cát thổi khí
Bể lắng cát ly tâm
2.2.1.4.Bể tách dầu mỡ
Các loại công trình này thƣờng đƣợc ứng dụng khi xử lý nƣớc thải công nghiệp,
nhằm loại bỏ các tạp chất có khối lƣợng riêng nhỏ hơn nƣớc. Các chất này sẽ bịt kín lỗ
hổng giữa các hạt vật liệu lọc trong các bể sinh học…và chúng cũng phá hủy cấu trúc
bùn hoạt tính trong bể Aerotank, gây khó khăn trong quá trình lên men cặn.
2.2.1.5.Bể điều hòa
Bể điều hòa đƣợc dùng để duy trì dòng thải và nồng độ vào công trình xử lý ổn
định, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lƣu lƣợng của
nƣớc thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý sinh học. Bể điều hòa có
thể đƣợc phân loại nhƣ sau:
Bể điều hòa lƣu lƣợng
Bể điều hòa nồng độ
Bể điều hòa cả lƣu lƣợng và nồng độ.
2.2.1.6.Bể lắng
Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nƣớc thải theo nguyên tắc
trọng lực. Các bể lắng có thể bố trí nối tiếp nhau. Quá trình lắng tốt có thể loại bỏ đến
90 ÷ 95% lƣợng cặn có trong nƣớc thải. Vì vậy đây là quá trình quan trọng trong xử lý
nƣớc thải, thƣờng bố trí xử lý ban đầu hay sau khi xử lý sinh học. Để có thể tăng
cƣờng quá trình lắng ta có thể thêm vào chất đông tụ sinh học.
Bể lắng đƣợc chia làm 3 loại:
Bể lắng ngang (có hoặc không có vách nghiêng):
Hình 2.2: Bể lắng ngang
Bể lắng đứng: mặt bằng là hình tròn hoặc hình vuông. Trong bể lắng hình tròn
nƣớc chuyển động theo phƣơng bán kính (radian).
Bể lắng li tâm: mặt bằng là hình tròn. Nƣớc thải đƣợc dẫn vào bể theo chiều từ
tâm ra thành bể rồi thu vào máng tập trung rồi dẫn ra ngoài.
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu
Trang 14
SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung
Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m3/ngày
đêm”
2.2.1.7.Bể lọc
Công trình này dùng để tách các phần tử lơ lửng, phân tán có trong nƣớc thải với
kích thƣớc tƣơng đối nhỏ sau bể lắng bằng cách cho nƣớc thải đi qua các vật liệu lọc
nhƣ cát, thạch anh, than cốc, than bùn, than gỗ, sỏi nghiền nhỏ… Bể lọc thƣờng làm
việc với hai chế độ lọc và rửa lọc. Quá trình lọc chỉ áp dụng cho các công nghệ xử lý
nƣớc thải tái sử dụng và cần thu hồi một số thành phần quí hiếm có trong nƣớc thải.
Các loại bể lọc đƣợc phân loại nhƣ sau:
Lọc qua vách lọc
Bể lọc với lớp vật liệu lọc dạng hạt
Thiết bị lọc chậm
Thiết bị lọc nhanh.
Hình 2.3Bể lọc
2.2.2.Phƣơng pháp xử lý hoá học
2.2.2.1.Đông tụ và keo tụ
Phƣơng pháp đông tụ-keo tụ là quá trình thô hóa các hạt phân tán và nhũ tƣơng, độ
bền tập hợp bị phá hủy, hiện tƣợng lắng xảy lắng.
Sử dụng đông tụ hiệu quả khi các hat keo phân tán có kích thƣớc 1-100µm. Để tạo
đông tụ, cần có thêm các chất đông tụ nhƣ
Phèn nhôm Al2(SO4)3.18H2O. Độ hòa tan của phèn nhôm trong nƣớc ở 200C là
362 g/l. pH tối ƣu từ 4.5-8.
Phèn sắt FeSO4.7H2O.Độ hòa tan của phèn sắt trong nƣớc ở 200C là 265 g/l. Quá
trình đông tụ bằng phèn sắt xảy ra tốt nhất ở pH >9.
Các muối FeCl3.6H2O, Fe2(SO4)3.9H2O, MgCl2.6H2O, MgSO4.7H2O, …
Vôi.
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu
Trang 15
SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung
Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m3/ngày
đêm”
Khác với đông tụ, keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các hợp chất
cao phân tử vào. Chất keo tụ thƣờng sử dụng nhƣ: tinh bột, ester, cellulose, … Chất
keo tụ có thể sử dụng độc lập hay dùng với chất đông tụ để tăng nhanh quá trình đông
tụ và lắng nhanh các bông cặn. Chất đông tụ có khả năng làm mở rộng phạm vi tối ƣu
của quá trình đông tụ, làm tăng tính bền và độ chặt của bông cặn, từ đó làm giảm đƣợc
lƣợng chất đông tụ, tăng hiệu quả xử lý. Hiện tƣợng đông tụ xảy ra không chỉ do tiếp
xúc trực tiếp mà còn do tƣơng tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ bị hấp phụ
theo các hạt lơ lửng. Khi hòa tan vào nƣớc thải, chất keo tụ có thể ở trạng thái ion hoặc
không ion, từ đó ta có chất keo tụ ion hoặc không ion.
Hình 2.4 Quá trình tạo bông cặn của các hạt keo
2.2.2.2.Trung hòa
Nƣớc thải của một số ngành công nghiệp, nhất là công nghiệp hóa chất, do các quá
trình công nghệ có thể có chứa các acid hoặc bazơ, có khả năng gây ăn mòn vật liệu,
phá vỡ các quá trình sinh hóa của các công trình xử lý sinh học, đồng thời gây các tác
hại khác, do đó cần thực hiện quá trình rung hòa nƣớc thải.
Các phƣơng pháp trung hòa bao gồm:
Trung hòa lẫn nhau giữa nƣớc thải chứa acid và nƣớc thải chứa kiềm.
Trung hòa dịch thải có tính acid, dùng các loại chất kiềm nhƣ: NaOH, KOH,
NaCO3, NH4OH, hoac lọc qua các vật liệu trung hòa nhƣ CaCO3, dolomit,…
Đối với dịch thải có tính kiềm thì trung hòa bởi acid hoặc khí acid.
Để lựa chọn tác chất thực hiện phản ứng trung hòa, cần dựa vào các yếu tố:
Loại acid hay bazơ có trong nƣớc thải và nồng độ của chúng.
Độ hòa tan của các muối đƣợc hình thành do kết quả phản ứng hóa học.
2.2.2.3.Oxy hoá khử
Đa số các chất vô cơ không thể xử lý bằng phƣơng pháp sinh hóa đƣợc, trừ các
trƣờng hợp các kim loại nặng nhƣ: Cu, Zn, Pb, Co, Fe, Mn, Cr,…bị hấp phụ vào bùn
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu
Trang 16
SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung
Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m3/ngày
đêm”
hoạt tính. Nhiều kim loại nhƣ : Hg, As,…là những chất độc, có khả năng gây hại đến
sinh vật nên đƣợc xử lý bằng phƣơng pháp oxy hóa khử. Có thể dùng các tác nhân oxy
hóa nhƣ Cl2, H2O2, O2 không khí, O3 hoặc pirozulite ( MnO2). Dƣới tác dụng oxy hóa,
các chất ô nhiểm độc hại sẽ chuyển hóa thành những chất ít độc hại hơn và đƣợc loại
ra khỏi nƣớc thải.
2.2.2.4.Điện hóa
Cơ sở của sự điện phân gồm hai quá trình: oxy hóa ở anod và khử ở catod. Xử lý
bằng phƣơng pháp điện hóa rất thuận lợi đối với những loại nƣớc thải có lƣu lƣợng
nhỏ và ô nhiễm chủ yếu do các chất hữu cơ và vô cơ đậm đặc.
Ƣu điểm :
Không cần pha loãng sơ bộ nƣớc thải.
Không cần tăng thành phần muối của chúng.
Có thể tận dụng lại các sản phẩm quý chứa trong nƣớc thải.
Diện tích xử lý nhỏ.
Nhƣợc điểm:
Tốn kꢁm năng lƣợng.
Phải tẩy sạch bề mặt điện cực khỏi các tạp chất.
2.2.3.Phƣơng pháp xử lý hóa lý
Trong dây chuyên công nghệ xử lý, công đoạn xử lý hóa lý thƣờng đƣợc áp dụng
sau công đoạn xử lý cơ học. Phƣơng pháp xử lý hóa lý bao gồm các phƣơng pháp hấp
phụ, trao đổi ion, trích ly, chƣng cất, cô đặc, lọc ngƣợc,…. Phƣơng pháp hóa ly đƣớc
sử dụng để loại khỏi dịch thải các hạt lơ lửng phân tán, các chất hữu cơ và vô cơ hòa
tan, có một số ƣu điểm nhƣ
Loại đƣợc các hợp chất hữu cơ không bị oxi hóa sinh học.
Không cần theo dꢀi các hoạt động của vi sinh vật.
Có thể thu hồi các chất khác nhau.
Hiệu quả xử lý cao và ổn định hơn.
2.2.3.1.Tuyển nổi
Là quá trình dính bám phân tử của các hạt chất bẩn đối với bề mặt phân chia của
hai pha khí-nƣớc và xảy ra khi có năng lƣợng tự do trên bề mặt phân chia, đồng thời
cũng do các hiện tƣợng thấm ƣớt bề mặt xuất hiện theo chu vi thấm ƣớt ở những nơi
tiếp xúc khí-nƣớc
Tuyển nổi dạng bọt: đƣợc sử dụng để tách ra khỏi nƣớc thải các chất không tan và
làm giảm một phần nồng độ của một số chất hòa tan.
Phân ly dạng bọt: đƣợc ứng dụng để xử lý các chất hòa tan có trong nƣớc thải, ví
dụ nhƣ chất hoạt động bề mặt.
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu
Trang 17
SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung
Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m3/ngày
đêm”
Ƣu điểm của phƣơng pháp tuyển nổi là có thể thu cặn với độ ẩm nhỏ, có thể thu tạp
chất. Phƣơng pháp tuyển nổi đƣợc sử dụng nhiều trong các ngành công nghiệp nhƣ: tơ
sợi nhân tạo, giấy cellulose, thực phẩm,…
Hình 2.5 Bể tuyển nổi kết hợp với cô đặc bùn
2.2.3.2.Hấp phụ
Hấp phụ là thu hút chất bẩn lên bề mặt của chất hấp phụ, phần lớn là chất hấp phụ
rắn và có thể thực hiện trong điều kiện tĩnh hoặc động
Quá trình hấp phụ là một quá trình thuận nghịch, nghĩa là chất bị hấp phụ có thể bị
giải hấp và chuyển ngƣợc lại vào chất thải. Các chất hấp phụ thƣờng đƣợc sử dụng là
các loại vật liệu xốp tự nhiên hay nhân tạo nhƣ tro, mẫu vụn than cốc, than bùn,
silicagen, keo nhôm, đất sꢁt hoạt tính,… và các chất hấp phụ này còn có khả năng tái
sinh để tiếp tục sử dụng.
2.2.3.4.Trích ly
Phƣơng pháp tách chất bẩn hữu cơ hòa tan chứa trong nƣớc bằng cách trộn lẫn với
dung môi nào đó, trong đó, chất hữu cơ hòa tan vào dung môi tốt hơn vào nƣớc.
2.2.3.5.Trao đổi ion
Các chất cấu thành pha rắn, mà trên đó xảy ra sự trao đổi ion, gọi là ionit. Các ionit
có thể có nguồn gốc nhân tạo hay tự nhiên, là hữu cơ hay vô cơ và có thể đƣợc tái sinh
để sử dụng liên tục. Đƣợc sử dụng để loại các ion kim loại trong nƣớc thải.
2.2.3.6.Phƣơng pháp xử lý sinh học
Thực chất của phƣơng pháp sinh học để xử lý nƣớc thải là sử dụng khả năng sống
và hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ trong nƣớc thải. Chúng
chuyển hóa các chất hữu cơ hòa tan và những chất dễ phân hủy sinh học thành những
sản phẩm cuối cùng nhƣ : CO2, H2O,NH4,.. Chúng sử dụng một số hợp chất hữu cơ và
một số chất khoáng làm nguồn dinh dƣỡng và tạo năng lƣợng nhằm duy trì quá trình,
đồng thời xây dựng tế bào mới.
Công trình xử lý sinh học thƣờng đƣợc đặt sau khi nƣớc thải đã đƣợc xử lý sơ bộ
qua các quá trình xử lý cơ học, hóa học, hóa lý.
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu
Trang 18
SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung
Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m3/ngày
đêm”
2.2.4.Công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên
2.2.4.1.Ao hồ sinh học ( ao hồ ổn định nƣớc thải)
Đây là phƣơng pháp xử lý đơn giản nhất và đã đƣợc áp dụng từ xƣa. Phƣơng pháp
này cũng không yêu cầu kỹ thuật cao, vốn đầu tƣ ít, chí phí hoạt động rẻ tiền, quản lý
đơn giản và hiệu quả cũng khá cao.Quy trình đƣợc tóm tắt nhƣ sau:
Nƣớc thải loại bỏ rác, cát sỏi,.. Các ao hồ ổn định Nƣớc đã xử lý
Hồ hiếu khí
Ao nông 0,3-0,5m có quá trình oxi hoá các chất bẩn hữu cơ chủ yếu nhờ các vi sinh
vật. Gồm 2 loại: hồ làm thoáng tự nhiên và hồ làm thoáng nhân tạo.
Hồ kị khí
Ao kị khí là loại ao sâu, ít hoặc không có điều kiện hiếu khí. Các vi sinh vật kị khí
hoạt động sống không cần oxy của không khí. Chúng sử dụng oxi từ các hợp chất nhƣ
nitrat, sulfat.. để oxi hoá các chất hữu cơ, các loại rƣợu và khí CH4, H2S,CO2,… và
nƣớc. Chiều sâu hồ khá lơn khoảng 2-6m.
Hồ tùy nghi
Là sự kết hợp hai quá trình song song: phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ hoà tan
có đều ở trong nƣớc và phân hủy kị khí (chủ yếu là CH4) cặn lắng ở vùng đáy.
Ao hồ tùy nghi đƣợc chia làm 3 vùng:lớp trên là vùng hiếu khí, vùng giữa là vùng
kị khí tùy tiện và vùng phía đáy sâu là vùng kị khí.
Chiều sâu hồ khoảng 1-1,5m
Hình 2.6 Hồ tùy nghi
Hồ ổn định bậc III
Nƣớc thải sau khi xử lý cơ bản ( bậc II) chƣa đạt tiêu chuẩn là nƣớc sạch để xả vào
nguồn thì có thể phải qua xử lý bổ sung (bậc III). Một trong các công trình xử lý bậc
III là ao hồ ồn định sinh học kết hợp với thả bèo nuôi cá.
2.2.4.2.Phƣơng pháp xử lý qua đất
Thực chất của quá trình xử lý là: khi lọc nƣớc thải qua đất các chất rắn lơ lửng và
keo sẽ bị giữ lại ở lớp trên cùng. Những chất này tạo ra một màng gồm rất nhiều vi
sinh vật bao bọc trên bề mặt các hạt đất, màng này sẽ hấp phụ các chất hữu cơ hòa tan
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu
Trang 19
SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung
Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m3/ngày
đêm”
trong nƣớc thải. Những vi sinh vật sẽ xử dụng ôxy của không khí qua các khe đất và
chuyển hóa các chất hữu cơ thành các hợp chất khoáng.
Cánh đồng tƣới
Cánh đồng lọc
Hình 2.7 Xử lý nƣớc thải bằng đất
2.2.4.3.Công trình xử lý sinh học hiếu khí.
Xử lý sinh học trong điều kiện hiếu khí có thể kể đến hai quá trình cơ bản :
Quá trình xử lý sinh trƣởng lơ lửng.
Quá trình xử lý sinh trƣởng bám dính.
Các công trình tƣơng thích của quá trình xử lý sinh học hiếu nhƣ: bể Aerotank bùn
hoạt tính (vi sinh vật lơ lửng), bể thổi khí sinh học tiếp xúc (vi sinh vật dính bám), bể
lọc sinh học, tháp lọc sinh học, bể sinh học tiếp xúc quay…
2.2.4.3.1.Bể phản ứng sinh học hiếu khí – Aerotank
Quá trình xử lý nƣớc thải sử dụng bùn hoạt tính dựa vào hoạt động sống của vi sinh
vật hiếu khí. Trong bể Aerotank, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân đế cho
vi khuẩn cƣ trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính.
Bùn hoạt tính là các bông cặn có mầu nâu sẫm chứa các chất hữu cơ hấp thụ từ nƣớc
thải và là nơi cƣ trú để phát triển của vô số vi khuẩn và vi sinh vật sống khác. Các vi
sinh vật đồng hoá các chất hữu cơ có trong nƣớc thải thành các chất dinh dƣỡng cung
cấp cho sự sống. Trong quá trình phát triển vi sinh vật sử dụng các chất để sinh sản và
giải phóng năng lƣợng, nên sinh khối của chúng tăng lên nhanh. Nhƣ vậy các chất hữu
cơ có trong nƣớc thải đƣợc chuyển hoá thành các chất vô cơ nhƣ H2O, CO2 không độc
hại cho môi trƣờng.
Quá trình sinh học có thể diễn tả tóm tắt nhƣ sau :
Chất hữu cơ + vi sinh vật + ôxy NH3 + H2O + năng lƣợng + tế bào mới
hay có thể viết :
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu
Trang 20
SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung
Tải về để xem bản đầy đủ
140 trang
13/11/2024
280
Bạn đang xem 30 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê - Công ty TNHH Hồ Phượng tại huyện Đức Trọng, tỉnh Lâm Đồng công suất 400 m³/ngày đêm", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
File đính kèm:
- khoa_luan_thiet_ke_tram_xu_ly_nuoc_thai_cho_nha_may_che_bien.pdf
