Nuoc Thai Mia Duong

5/8/2018 Nuoc Thai Mia Duong - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/nuoc-thai-mia-duong 1/11

Hệ thống xử lý nước thải nhà máy mía đường

Nguồn thải và lưu lượng nước thải.

Nước thải của các nhà máy sản xuất mía thường được phân thánh các loại sau: - Nướcthải loại 1:Là nước thải từ các cột ngưng tụ tạo chân không của các thiết bị ( bốc hơi, nấuđường… ). Đây là loại nước thải bị ô nhiễm rất nhẹ, thường có trị số BOD5 thấp ( 20-25mg/l ), SS = 30-50 mg/l, COD = 50-60 mg/l …Lưu lượng nước thải loại này thường từ0,97-1,2m3/ tấn mía

- Nước thải loại 2Là nước thải từ các nguồn nước làm nguội máy, thiết bị trong dây chuyền sản xuất củanhà máy.

Theo nguồn nhiễm bẩn, nước thải loại 2 bao gồm nước làm nguội dầu ( nhiễm bẩn dầunhớt ), nước làm nguội đường ( nhiễm bẩn đường ) do không tránh khỏi được những dò rỉnhất định, nước lam nguội máy, thiết bị khi thải ra sẽ bị nhiễm bẩn ( dầu mỡ, đường ) giátrị BOD5 thường dao động từ 200-400mg/l.Lưu lượng của loại nước thải này thường nhỏ khoảng 0.25m3/ tấn mía.- Nước thải loại 3:gồm tất cả các nguồn nước thải còn lại như nước rủa vệ sinh ở các khuvực trong nhà máy: nước xả đáy nồi hơi, nước thải phòng TN, nước rò rỉ đường ống,nước thải lọc vải, vệ sinh máy móc thiết bị… Nước thải loại 3 có độ ô nhiễm rất cao,BOD5 = 1200-1700mg/l, COD thông thường khoảng 2200mg/l, PH < 5,0, SS=780-900,ngoài ra còn có dầu mỡ, màu, mùi.

Lưu lượng nước thải loại 3 thường bằng 50% tổng lượng nước thải trong nhà máy và daođộng trong khoảng từ 0,99-1,3m3/ tấn mía.II. Lựa chọn phương án công nghệ xử lý:Phương án công nghệ xử lý nước thải được sử dụng theo nguyên tắc loại dần các chất ônhiễm bằng các phương pháp thích hợp: cơ – lý ( lắng – tách cặn ), hoá – lý ( keo tụ -lắng ) và sinh học để đạt tiêu chuẩn thải theo TCVN 5945 – 2005 (cột B)Mô tả công nghệ:1. Bể lắng cát-tách dầu: lắng cát và tách dầu trong nước thải

http://www.loc-nuoc.com/he-thong-xu-ly-nuoc-dan-dung-va-cong-nghiep/xu-ly-nuoc-thai/7-he-thong-xu-ly-nuoc-thai-nha-may-mia-duong.html

http://www.loc-nuoc.com/he-thong-xu-ly-nuoc-dan-dung-va-cong-nghiep/xu-ly-nuoc-thai/7-he-thong-xu-ly-nuoc-thai-nha-may-mia-duong.html



2. Bể chứa-điều hoà: Điều hoà lưu lượng và thành phần nước thải3. Bể trộn-phản ứng keo tụ: Điều chỉnh độ pH và tạo bông keo tụ.4. Bể lắng bậc 1: tách các chất lơ lửng có trong nước thải.5. Bể Aeroten: Phân huỷ các chất hữu cơ hoà tan có trong nước thải bằng vi sinh hiếu khí.

6. Bể lắng bậc 2: Tách bùn hoạt tính7. Bể chứa bùn: Chứa và ổn định bùn.8. Hồ sinh học: tiếp tục phân huỷ các chất hữu cơ còn lại trong nước thải.Nước thải loại 1(ít ô nhiễm) sau khi qua bể lắng cát-tách dầu và nước thải loại 2, 3 (ô nhiễm nặng) sau khiqua bể lắng bậc 2 được dẫn chung vào hồ sinh học. tại đây dưới tác dụng của các loại visinh vật, các chất hữu cơ còn lại trong nước thải tiếp tục được phân huỷ và sau khi rakhỏi hồ sinh học, nước thải đã xử lý có thể đạt tiêu chuẩn thải cao hơn cột B của TCVN5945-2005

KẾT QUẢ BƯỚC ĐẦU TRONG NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢIBẰNG BÙN HOẠT TÍNH TRONG SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA

TS. NGUYỄN THỊ SƠN

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường

Đại học Bách khoa Hà Nội

Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, nhiều vùng đất đai từ Bắc đến Nam rất thuậntiện cho phát triển trồng mía, nhất là các tỉnh ven biển miền Trung và Đông Nam bộ. Vìthế ngành sản xuất đường mía có tiềm năng rất lớn.

Sau năm 1975, sản xuất đường mía được khuyến khích phát triển. Đến năm 1994, cảnước có 150.000 ha trồng mía , sản lượng 6,5 triệu tấn mía, sản xuất được 0,32 triệu tấnđường quy ra đường thô, trong đó 0,11 triệu tấn được sản xuất ở 14 nhà máy đường [1].

Năm 1996, chương trình quốc gia trọng điểm mía đường được phê duyệt và triển khaithực hiện. Từ đó ngành đường phát triển một cách nhanh chóng. Đến năm1998 cả nướccó 41 nhà máy đường với sản lượng 0,567 triệu tấn.



Vụ ép 1999 - 2000 đạt 1,014 triệu tấn gấp 3 lần năm 1995. Đến nay cả nước có 45 nhàmáy đường có công suất ép từ 300 - 8.000 tấn mía/ngày[1].

Năm 2001 - 2002 đã vào vụ ép, cả nước có 44 nhà máy đang hoạt động để thực hiện mục

tiêu 1 triệu tấn đường.

Phát triển sản xuất đường mía là một định hướng đúng đắn, quan trọng. Tuy nhiên, sảnxuất đường sử dụng một lượng lớn nước và cũng thải ra một lượng không nhỏ nước thảigiàu chất hữu cơ dễ chuyển hóa, gây ô nhiễm môi trường đặc biệt là môi trường nước.

Đã có một vài nghiên cứu về xứ lý nước thải và tái sử dụng các chất thải của sản xuấtđường. Song việc ứng dụng và triển khai rộng rãi một cách có hiệu quả còn nhiều hạnchế. Đặc biệt việc xử lý nước thải còn nhiều bất cập. Nhiều hệ thống xử lý được xâydựng với vốn đầu tư lớn nhưng hoạt động không hiệu quả hoặc không hoạt động đượcgây tốn kém và làm nản lòng các nhà sản xuất. Trong tình hình đó, việc đầu tư nghiên

cứu để kế thừa và lựa chọn quy trình công nghệ xử lý khả thi là rất cần thiết.I. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG Ở NƯỚC TA VÀ CÁC CHẤT THẢI.

1. Những đặc trưng trong công nghệ sản xuất đường mía ở Việt Nam.

Công nghệ sản xuất đường thông thường trải qua 3 công đoạn chính: ép, làm sạch nướcmía và kết tinh.

Trong chương trình mía đường, một số công nghệ mới được áp dụng đã góp phần làmcho ngành đường phát triển mạnh và ngày càng hoàn thiện hơn.

- ép mía là phương pháp tách nước mía được sử dụng phổ biến ở nước ta chủ yếu do chi phí đầu tư thiết bị thấp, vận hành đơn giản và linh hoạt khi phải chạy dưới tải.

Nước sau ép chứa 13 - 15% chất tan trong đó có 12 - 12,5 % là đường sacaro.

Hiện ở Việt Nam chỉ có 2/45 nhà máy dùng phương pháp khuyếch tán là Nhà máy đườngCam Ranh và Bourbon Tây Ninh.

- Trên 50% nhà máy đường dùng phương pháp Sunfit để tinh chế đường. Ngoài ra còn có phương pháp vôi hóa và cacbonat hóa.

- Công nghệ sunfit hóa trung tính được sử dụng mang lại hiệu suất thu hồi và chất lượngsản phẩm cao hơn, giảm tổn thất đường.

- Công nghệ lắng nổi có hiệu suất làm sạch và tẩy màu cao, đặc biệt trong sản xuất đườngtrắng bằng phương pháp sunfit [2].

- Cải tiến công nghệ sản xuất đường tinh luyện bằng cách kết hợp với sản xuất đường thô



trong cùng một nhà máy đã giảm được 30-40% vốn đầu tư và giảm 30% giá thành sản phẩm [2].

2. Các chất thải trong sản xuất đường mía.

Quá trình sản xuất đường mía thải ra lượng lớn chất thải dưới cả 3 dạng: Khí thải, nướcthải và chất thải rắn (xem sơ đồ 1).

- Khí thải: Các chất gây ô nhiễm môi trường không khí của quá trình sản xuất đườngkhông lớn. Khí thải phát sinh chủ yếu từ lò hơi dùng bã mía làm nhiên liệu, từ quá trìnhxử lý nước mía bằng CO2 hoặc SO2 của công đoạn bảo xung.

Các nhà máy đều chú ý để tránh rò rỉ SO2. Khí thải lò hơi được tách bụi bằng hệ thốngcyclon tách bụi ẩm hoặc cyclon thủy lực có hiệu quả tách cao .

- Chất thải rắn trong sản xuất đường gồm bã mía, tro lò hơi, bùn lọc,... [3]

+ Mật rỉ: là sản phẩm phụ của sản xuất đường. Lượng mật thường chiếm khoảng 5%lượng mía ép, mật rỉ sử dụng để sản xuất cồn, sản xuất mì chính, nấm men...

+ Bã: chiếm 26,8 - 32% lượng mía ép, với hàm ẩm khoảng 50%. Phần chất khô chứakhoảng 46% Zenluloza và 24,6% Hemizenluloze [3].

Các nhà máy đường sử dụng bã mía làm nhiên liệu đốt lò hơi và chạy máy phát điện. Bãmía còn được sử dụng làm nhiên liệu sản xuất giấy, ván ép,....

+ Tro lò hơi: chiếm 1,2% lượng bã mía. Thành phần chính của tro là SiO2, chiếm 71 -72%. Ngoài ra còn các khoáng khác như Fe2O3, Al2O3, K2O, Na2O, P2O5, CaO,MnO.... Cùng với bùn, tro được dùng để sản xuất phân hữu cơ.

+ Bùn lọc: là cặn thải của công đoạn làm trong nước mía thô. Bùn có độ ẩm 75 - 77%,chiếm 3,82 - 5,07% lượng mía ép (Xem bảng 1).

Bảng 1 . Thành phần hóa học của chất thải rắn từ sản xuất đường [4]

% Khối lượng

Mật rỉBùn lọcBã mía

Nước26 Nước



75 Nước50,0

Đường

51Sáp, chất béo3,5Zenlulo22,5

Chất khử3Xơ 7,5Pentoza

16,0Hợp chất nitơ 4,5Đường4,0Lignin9,0

A xit hữu cơ 5,6

Protein3,0Sáp, Protein1,5

Tro10,6Tro7,0Tro1,0

Chất màu0,5

- Nước thải: Công nghệ sản xuất đường mía sử dụng khối lượng nước rất lớn cho các



mục đích khác nhau. Kết quả khảo sát ở 11 nhà máy đường cho thấy: Định mức tiêu haonước biến động từ 13 - 15 m3 tấn mía ép. Trong đó nước Baromet chiếm tới 76 - 77%.

Trong đó nước rửa nhà sàn, nước làm mát trục ép, vệ sinh thiết bị và nước giặt băng tảitách bùn có hàm lượng chất hữu cơ cao cần xử lý chiếm 6 - 10% tổng lượng nước thải.

Kết quả khảo sát chất lượng nước thải cống chung của 9 nhà máy đường cho thấy hầu hếtđều vượt quá TCVN 5945 - 1995 loại B (Xem bảng 2).

Bảng2. Thành phần nước thải cống chung của 9 nhà máy đường

Các chỉ tiêu

Đơn vịGiá trị đoTCVN 5945/1995

(Tiêu chuẩn loại B)

PH5,22 - 6,95 - 9

COD

Mg/l124,6 - 1265100

BOD5Mg/l75 - 66750

SSMg/l

46 - 285100

ồ NMg/l5,65 - 23,3460



ồ PMg/l0,21 - 1,966

II. HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG CHẤT THẢI RẮN VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA MỘTSỐ NHÀ MÁY ĐƯỜNG

1. Sử dụng các chất thải rắn

Vụ ép 2000 - 2001 với công suất thực ép 7,2 triệu tấn ở 40 nhà máy đường tổng lượngmật rỉ thu được khoảng 324.000 tấn.

- Sản xuất cồn từ mật rỉMật rỉ hiện được sử dụng cho sản xuất mì chính và sản xuất cồn. Tiêu hao mật rỉ cho sảnxuất cồn là 3,4 - 4 kg/1 lít cồn.

Theo báo cáo tổng kết vụ mía đường 2000 - 2001, các nhà máy đường có sản xuất cồn đãsử dụng hết công suất 11 triệu lít/năm. Điều này có nghĩa là sản xuất cồn có lãi. Vụ 2001- 2002 với các dự án đã có quyết định đầu tư, tổng công suất cồn lên đến 46,05 triệulít/năm. Như vậy lượng mật rỉ được sử dụng trong ngành lên tới 156,57 - 184,2 ngàn tấn,chiếm 56,85% tổng lượng mật rỉ.

- Sản xuất phân hữu cơ vi sinh:Phân hữu cơ được sản xuất từ phế liệu của sản xuất đường gồm bã thải trong tinh chếnước mía, tro bã mía sau đốt lò hơi. ở những cơ sở có hệ thống xử lý sinh học nước thải, bùn hoạt tính dư là nguồn nguyên liệu quý cho sản xuất phân bón.

Hiện cả nước có 32 nhà máy đường đã tận dụng bùn và tro để sản xuất phân bón vi sinh,trong đó 17 nhà máy đã xây dựng được nhà xưởng, các nhà máy khác sản xuất ngoài trời.Công nghệ chủ yếu còn thủ công. Vụ 2000 - 2001 đã sản xuất được 100.000tấn/140.000tấn công suất thiết kế và mới chỉ đáp ứng được 25% nhu cầu cho vùngnguyên liệu[1]. Tuy nhiên sản phẩm của nhiều nhà máy giá thành còn cao, chưa hấp dẫn

người trồng mía.- Sản xuất ván ép

Sản xuất ván ép từ bã mía là một định hướng kinh tế và là một phương án khả thi, nhất làđối với các nhà máy đường có công suất ép từ 2.000 tấn mía/ngày trở lên , kể cả khi nhàmáy dùng bã cho nồi hơi và sản xuất điện.



Ván ép từ bã mía được người tiêu dùng ưa chuộng vì chất lượng sản phẩm tốt, giá thànhthấp. Hiện chỉ có nhà máy đường Hiệp Hòa sản xuất được 7.500 m3/năm (vụ 2000 -2001) [5] . Ván tiêu thụ tốt, có lãi. Thị trường có nhu cầu lớn. Hiện có thêm nhà máyđường Bình Định và Cần Thơ đã được phê duyệt dự án triển khai sản xuất.

Ngoài các sản phẩm phụ trên, một số nhà máy đường còn sản xuất các sản phẩm sauđường như bánh kẹo... Tuy nhiên các sản phẩm này chưa có sức cạnh tranh cao.

ở nhiều nước trên thế giới rỉ đường còn được sử dụng để sản xuất men nở bánh mì, làmthức ăn gia súc, sản xuất axit xitric, axit lactic... Bã rượu từ rỉ đường được dùng sản xuấtthức ăn gia súc, nấm men giầu đạm...

2. Xử lý nước thải ở một số nhà máy đường và kết quả bước đầu nghiên cứu xử lý nướcthải đường mía bằng bùn hoạt tính.

- Hiện trạng xử lý nước thải ở các nhà máy đường

Kết quả khảo sát tại 9 nhà máy và qua 7 bản báo cáo đánh giá tác động môi trường kháccho thấy hiện có trên 50% số nhà máy được khảo sát đã có hệ thống xử lý nước thải vớicác công nghệ khác nhau: Bằng bể UASB (Nhà máy đường Bình Dương, Cam Ranh );kết hợp yếm - hiếu khí ( Việt Trì, Ninh Hòa ); UASB - hiếu khí - lọc sinh học (NôngCống); hồ sinh học (Lam Sơn, An Khê, Kontum...); xử lý hiếu khí (Nhà máy đường BìnhĐịnh).

Tuy nhiên, ngoài hệ thống xử lý nước thải của Nhà máy đường Bình Định đang được

chạy thử để bàn giao (nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn loại B) và Nhà máy đường Tây Ninh,các hệ thống còn lại đều hoạt động không hiệu quả hoặc không hoạt động được. Trong đócó những hệ thống từ khi xây dựng đến nay vẫn chưa vận hành được.

Bảng 3. Kết quả phân tích dịch hèm của 2 công ty

STTChỉ tiêuĐơn vịCty đường

Hiệp HòaCty đường

Việt Trì

PH-



4,14,2

COD

Mg/l95 60024 552

BOD5Mg/l22 5005 500

TSMg/l11 2523 382

SSMg/l1 068580

ồ NMg/l4 413491,05

ồ PMg/l50,726,5

Độ màuMg/l1 6 5103 698



A xit bay hơiMg/l242,4114

A xit tổngMg/l10 1432 012

Đường khửMg/l51 1501244

Kết quả khảo sát cũng cho thấy nước thải cống chung của các nhà máy đều vượt quá tiêuchuẩn cho phép. Tải lượng ô nhiễm trong nước thải của các nhà máy có sản xuất cồn rấtcao. Kết quả phân tích dịch hèm của hai nhà máy điển hình cho thấy việc xử lý nước thảicủa các nhà máy đường nói chung và các nhà máy đường có sản xuất cồn nói riêng là rất bức xúc.

Có thể nói, sản xuất đường tạo ra một lượng lớn chất thải, đặc biệt là nước thải. Với định

mức 13-15m3 nước sử dụng khi ép 1 tấn mía, vụ mía 2000-2001 đã ép 7,2 triệu tấn mía(thu 645.593 tấn đường), ngành sản xuất đường công nghiệp đã thải vào môi trườngkhoảng 100triệu m3 nước thải, trong đó có 25-30% nước thải cần xử lý.

Kết quả khảo sát hiện trạng môi trường nước thải 8 nhà máy đường điển hình ở cả 3 miềnBắc, Trung, Nam cho thấy, bình quân tải lượng ô nhiễm dòng ra có COD = 569,76mg/l,BOD5 = 270,25mg/l và SS = 110,67mg/l. Với định mức 122m3 nước thải có độ ô nhiễmcao cho 100tấn mía thực ép, vụ 2000-2001 đã thải vào môi trường 8,84 triệu m3 nướcthải có chứa 4.823 tấn COD; 2.307 tấn BOD5.

Thực tế khảo sát cũng cho thấy, việc xử lý nước thải ở nhiều nhà máy còn nhiều bất cập

gây lãng phí tiền của và không đảm bảo các tiêu chuẩn môi trường để phát triển bềnvững.

Nghiên cứu áp dụng ở quy mô Pilôt cũng như bước đầu triển khai công nghệ xử lý tại Nhà máy đường Bình Định, chúng tôi đã thu được các kết quả khi sử dụng công nghệ xửlý hiếu khí bằng bùn hoạt tính với tải lượng ô nhiễm trung bình 0,667kg BOD5/m3 và lưulượng nước thải từ 1.300 - 1.500 m3/ngày. Bùn tuyển chọn từ nước thải của nhà máy đãđược hoạt hóa có tải trọng riêng 0,37 - 0,4 kg BOD5/kgMLSS. Ngày. Tỷ lệ F/M được sử



dụng trong hệ thống xử lý là 0,3 - 0,4 với SVI=130 - 150ml/g, thời gian lưu: 8-10 giờ,quá trình xử lý hoàn toàn không xử dụng hóa chất. Hiện tại hệ thống xử lý đang tronggiai đoạn chạy ổn định để bàn giao. Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn dòng thải loại -TCVN 5945-1995.

KẾT LUẬN

Chương trình quốc gia về sản xuất mía đường là một định hướng phát triển kinh tế xã hộiđúng đắn và rất quan trọng. Chương trình được thực hiện đã và sẽ góp phần chuyển đổicơ cấu sản xuất nông nghiệp, tăng đáng kể hiệu suất sử dụng đất nông nghiệp góp phầnxóa đói giảm nghèo và tạo thêm nhiều mặt hàng xuất khẩu.

Tuy nhiên, sản xuất đường mía cũng là ngành tạo ra chất thải gây ô nhiễm môi trường,đặc biệt là nước thải trong quá trình sản xuất. Việc nghiên cứu tìm ra một giải pháp côngnghệ khả thi, hiệu quả để xử lý nước thải của ngành sản xuất đường mía là rất cần thiết. Những nghiên cứu và kết quả khả quan ban đầu trong áp dụng công nghệ xử lý hiếm khí

bằng bùn hoạt tính tại Nhà máy đường Bình Định hy vọng sẽ góp phần giảm thiểu ônhiễm môi trường trong quá trình sản xuất mía đường, thúc đẩy sự phát triển của mộtngành kinh tế triển vọng ở nước ta

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn - Báo cáo tổng kết sản xuất mía đường vụ2000-2001. Hà Nội tháng 8/2001.

2. Nguyễn Ngộ, Đại học Bách khoa Hà Nội. Hiệu quả khoa học từ chương trình míađường. Tin mía đường số 8/2000, trang 6-8.

3. Hagol, E. And Jeukuis, QH. Handbook of cansugar engineering. Elsevier Publ. Co.1972.

4. Tổng hợp báo cáo khoa học chương trình nước sạch và môi trường nông thôn. Hà Nội,tháng 1/1998.

5. Báo cáo Đánh giá tác động môi trường Nhà máy đường Hiệp Hòa. Long An, 1996.

Documents

Nuoc Thai Mia Duong