Luận văn Nghiên cứu xử lý nước thải tinh bột khoai mì bằng quá trình lọc sinh học hiếu khí

Chương 1 MỞ ĐẦU 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.5. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam là một đất nước nông nghiệp và đang không ngừng công nghiệp hóa theo xu thế của toàn cầu. Chính vì lẽ đó mà cả những sản phẩm nông nghiệp cũng được đưa vào ngành công nghiệp, đặc biệt là công nghiệp chế biến. Khoai mì là một cây nông nghiệp đã được công nghiệp hóa rất thành công. Ở nước ta, khoai mì được trồng từ Nam ra Bắc. Cùng với việc trồng, từ lâu nhân dân ta đã chế biến thành lương thực cho người, gia súc (sắn lát) hoặc chế biến thành những món ăn dân dã như làm bánh, nấu chè…Nhiều ngành công nghiệp và chế biến thực phẩm có sử dụng tinh bột khoai mì cũng rất phát triển dẫn đến nhu cầu tinh bột khoai mì tăng nhanh chóng. Việc sản xuất tinh bột khoai mì này đã tạo ra một lượng nước thải rất lớn ảnh hưởng đến môi trường mà chúng ta không thể xem thường được. Nguồn nước thải trên có pH thấp, chứa hàm lượng cặn cao, khó phân hủy, bốc mùi chua nồng ảnh hưởng đến môi trường xung quanh. Nguồn nước thải này thường không được xử lý triệt để, có nơi còn không xử lý mà xả trực tiếp ra môi trường hoặc ra cống thoát nước thải sinh hoạt. Nó gây ảnh hưởng đến đời sống sản xuất và sinh hoạt của người dân. Chính vì những lý do đó mà việc xây dựng hệ thống xử lý cho loại nước thải này là rất cần thiết. Nước thải tinh bột khoai mì có hàm lượng chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học cao nên xử lý bằng phương pháp sinh học là một sự lựa chọn phù hợp. Đề tài: “Nghiên cứu xử lý nước thải tinh bột khoai mì bằng quá trình lọc sinh học hiếu khí” được thực hiện nhằm đánh giá khả năng xử lý nước thải ngành sản xuất tinh bột khoai mì bằng phương pháp lọc sinh học hiếu khí và qua đó đề xuất tải trọng xử lý tối ưu cho loại nước thải này. 1.2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Mục tiêu chính của đề tài là nghiên cứu hiệu quả xử lý nước thải tinh bột khoai mì bằng quá trình lọc sinh học hiếu khí để: - Xác định hiệu quả xử lý tại các tải trọng khác nhau, từ đó xác định được tải trọng tối ưu. - Xác định các thông số động học của quá trình. 1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Nội dung nghiên cứu của đề tài bao gồm các phần như sau: - Tổng quan về nước thải tinh bột khoai mì. - Tìm hiểu về các phương pháp xử lý nước thải tinh bột khoai mì hiện nay. - Tổng quan về quá trình lọc sinh học hiếu khí. - Xây dựng mô hình và vận hành mô hình thí nghiệm với nhiều tải trọng khác nhau. - Xử lý số liệu thực nghiệm và đưa ra kết luận về tải trọng tối ưu và thông số động học của quá trình. 1.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đề tài được thực hiện dựa trên các phương pháp nghiên cứu như sau: - Phương pháp thu thập tài liệu: dữ liệu được thu thập từ các kết quả nghiên cứu, các tài liệu và các trang web có liên quan. - Phương pháp khảo sát thực địa: tiến hành khảo sát về tính chất, thành phần nước thải. - Phương pháp xây dựng mô hình: vận hành mô hình mô phỏng ở quy mô phòng thí nghiệm để xử lý nước thải. - Phương pháp phân tích: các thông số đo và phương pháp phân tích tương ứng được trình bày trong bảng sau: Bảng 1.1: Các thông số và phương pháp phân tích STT Thông số Phương pháp phân tích 1 pH pH kế 2 COD Phương pháp đun kín (K2Cr2O7) 3 SS Phương pháp khối lượng 4 Nitơ tổng Phương pháp chưng cất Kjeldahl 5 Photpho tổng Phương pháp so màu 1.5. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Đối tượng nghiên cứu: nước thải ngành chế biến tinh bột khoai mì. - Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu quá trình lọc sinh học hiếu khí trên mô hình ở qui mô phòng thí nghiệm. Chương 2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI TINH BỘT KHOAI MÌ 2.1. TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN TINH BỘT KHOAI MÌ 2.2. GIỚI THIỆU VỀ NƯỚC THẢI NGÀNH CHẾ BIẾN TINH BỘT MÌ 2.3. MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT KHOAI MÌ 2.1. TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN TINH BỘT KHOAI MÌ 2.1.1. Nguồn gốc lịch sử khoai mì: Phân loại khoai mì - Giới (regnum): Plantae - Ngành (divisio): Magliophyta - Lớp (class): Magnoliopsida - Bộ (ordo): Malpighiales - Họ (familia): Euphorbiaceae - Phân họ (subfamilia): Crotonoideae - Tông (tribus): Manihoteae - Chi (genus): Manihot - Loài (species): M. esculenta Cây mì có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới của châu Mỹ La tinh (Crantz, 1976) và được trồng cách đây khoảng 5.000 năm (CIAT, 1993). Trung tâm phát sinh cây mì được giả thiết tại vùng đông bắc của nước Brasil thuộc lưu vực sông Amazon, nơi có nhiều chủng loại mì trồng và hoang dại (De Candolle 1886; Rogers, 1965). Trung tâm phân hóa phụ có thể tại Mexico và vùng ven biển phía bắc của Nam Mỹ. Bằng chứng về nguồn gốc mì trồng là những di tích khảo cổ ở Venezuela niên đại 2.700 năm trước Công nguyên, di vật thể hiện củ mì ở cùng ven biển Peru khoảng 2000 năm trước Công nguyên, những lò nướng bánh khoai mì trong phức hệ Malabo ở phía Bắc Colombia niên đại khoảng 1.200 năm trước Công nguyên, những hạt tinh bột trong phân hóa thạch được phát hiện tại Mexico có tuổi từ năm 900 đến năm 200 trước Công nguyên (Rogers 1963, 1965). Cây mì được người Bồ Đào Nha đưa đến Congo của châu Phi vào thế kỷ 16. Tài liệu nói tới cây mì ở vùng này là của Barre và Thevet viết năm 1558. Ở châu Á, mì được du nhập vào Ấn Độ khoảng thế kỷ 17 (P.G. Rajendran et al, 1995) và Sri Lanka đầu thế kỷ 18 (W.M.S.M Bandara và M.Sikurajapathy, 1992). Sau đó, mì được trồng ở Trung Quốc, Myanma và các nước châu Á khác ở cuối thế kỷ 18, đầu thế kỷ 19 (Fang Baiping 1992. U Thun Than 1992). Cây mì đựơc du nhập vào Việt Nam khoảng giữa thế kỉ 18, (Phạm Văn Biên, Hoàng Kim,1991). Hiện chưa có tài liệu chắc chắn về nơi trồng và năm trồng đầu tiên. Ở nước ta cây mì được trồng khắp nơi từ Nam ra Bắc, nhiều nhất là ở vùng trung du miền núi. Hiện nay mì là một trong những loại cây hoa màu quan trọng trong cơ cấu lương thực ở nước ta. Bảng 2.1: Tình hình phát triển cây mì qua các năm ở nước ta Năm Diện tích (ha) Sản lượng (tấn) 1939 19500 97230 1955 26400 152600 1958 16500 154400 1960 35890 320990 1964 121159 896260 1770 85219 635236 1975 84956 681032 1980 447000 3978000 2000 237600 1986300 2001 292300 3509200 2002 337000 4438000 2003 371900 5308900 2004 383600 5572800 2.1.2. Công nghệ chế biến tinh bột khoai mì 2.1.2.1. Nguyên liệu: Khoai mì tươi: Củ mì thường vuột hai đầu. Kích thước củ tuỳ thuộc tính chất đất và điều kiện trồng mà dao động trong khoảng 0.1 – 1.1 m chiều dài và 2 – 8 cm đường kính. - Vỏ gỗ: Chiếm 0.5-3% khối lượng củ, có màu trắng, vàng hoặc nâu. Vỏ gỗ cấu tạo từ cellulose và hemicellulose, hầu như không có tinh bột. Nó có tác dụng bảo vệ củ khỏi bị ảnh hưởng cơ học và hóa học của ngoại cảnh. - Vỏ cùi (vỏ thịt): dày hơn vỏ gỗ nhiều, chiếm khoảng 20% trọng lượng củ. Cấu tạo gồm lớp tế bào thành dày, thành tế bào cấu tạo từ cenluloza, bên trong tế bào là các hạt tinh bột, hợp chất chứa Nitơ và dịch bào (mủ) – trong dịch bào có tannin, sắc tố, độc tố, các enzyme… Vì vỏ cùi có nhiều tinh bột (5 – 8%) nên trong chế biến nếu tách đi thì tổn thất, không tách thì khó khăn trong chế biến vì nhiều chất trong thành phần mủ ảnh hưởng đến màu sắc tinh bột. - Thịt mì: là thành phần chủ yếu của củ mì, thành phần bao gồm cellulose và pentosan ở vỏ tế bào, hạt tinh bột và nguyên sinh chất bên trong tế bào, gluxit hoà tan và nhiều chất vi lượng khác. Những tế bào ở lớp ngoài thịt mì chứa nhiều tinh bột, càng sâu vào trong hàm lượng tinh bột giảm dần. Ngoài lớp tế bào nhu mô còn có chứa các tế bào thành cứng không chứa tinh bột, cấu tạo từ cenluloza nên cứng như gỗ – gọi là xơ. Loại tế bào này nhiều ở đầu cuống, mì lưu niên và những củ biến dạng trong quá trình phát triển. Mì lưu 2 năm thì có một lớp xơ, mì lưu 3 năm có hai lớp xơ. Theo lượng lớp xơ mà biết mì lưu bao nhiêu năm. - Lõi: ở trung tâm, dọc suốt từ cuống tới chuôi củ, chiếm 0.3-1% khối lượng toàn củ. Càng sát cuống, lõi càng lớn và nhỏ dần về phía chuôi củ. Lõi cấu tạo chủ yếu từ cellulose vào hemicellulose. Mì có lõi lớn và nhiều xơ thì hiệu suất và năng suất của máy xát giảm vì xơ cứng, phần thì xơ kẹt vào răng máy hạn chế khả năng phá vỡ tế bào giải phóng tinh bột. Mặt khác, xơ nhiều thì răng máy xát chóng mòn. Ngoài ra còn có các bộ phận khác: cuống, rễ… các phần này cấu tạo chủ yếu là cellulose cho nên mì cuống dài và nhiều rễ thì tỉ lệ tinh bột thấp và chế biến khó khăn. Thành phần hóa học của củ mì dao động trong khoảng khá rộng tùy thuộc vào loại giống, điều kiện phát triển của cây và thời gian thu hoạch. Bảng 2.2: Thành phần hóa học của khoai mì STT Thành phần % 1 Nước 70.25 2 Tinh bột 21.45 3 Protein 1.12 4 chất béo 0.4 5 Cellulose 1.1 6 Đường 5.13 7 Tro 0.54 Hàm lượng tinh bột của củ mì cũng phụ thuộc nhiều yếu tố như các yếu tố ảnh hưởng đến các thành phần nói chung, trong đó mức độ già có ý nghĩa rất lớn. Đối với giống mì một năm thì vụ chế biến có thể bắt đầu từ tháng 9 và kết thúc từ tháng 4 năm sau, nhưng đào vào tháng 12 và tháng 1 thì hàm lượng tinh bột cao nhất. Tháng 9, tháng 10 củ ít tinh bột, hàm lượng nước cao, lượng chất hoà tan nhiều, như vậy nếu chế biến mì non không những tỷ lệ thành phẩm thấp mà còn khó bảo quản tươi. Sang tháng 2, tháng 3 lượng tinh bột trong củ lại giảm vì một phần phân huỷ thành đường để nuôi mầm non trong khi cây chưa có khả năng quang hợp. Đường trong củ mì chủ yếu là glucoza và một lượng mantoza, sacaroza. Củ mì càng già thì hàm lượng đường càng giảm. Trong chế biến đường hoà tan trong nước thải ra theo nước dịch. Ngoài ra, trong củ mì còn có độc tố, tannin, sắc tố và hệ enzyme phức tạp. Những chất này gây khó khăn cho chế biến và nếu qui trình không thích hợp sẽ cho sản phẩm có chất lượng kém. Có nhiều loại khác nhau về màu sắc, thân cây, lá, vỏ, thịt củ… Tuy nhiên trong công nghệ sản xuất tinh bột người ta phân thành hai loại: mì đắng và mì ngọt. Hai loại này khác nhau về hàm lượng tinh bột và lượng độc tố. Nhiều tinh bột thì hiệu quả kinh tế trong sản xuất cao và nhiều độc tố thì quy trình công nghệ phức tạp. - Mì đắng còn gọi là sắn dù. Cây thấp (không cao quá 1.2 m), ít bị đổ khi gió to. Năng suất cao, củ mập, nhiều tinh bột, nhiều mủ và hàm lượng axit xianhydric cao. Ăn tươi dễ bị ngộ độc, chủ yếu để sản xuất tinh bột và mì lát. Đặc điểm của cây sắn dù là đốt ngắn, thân cây khi con màu xanh nhạt. Cuống lá chỗ nối tiếp thân và cây màu đỏ thẫm, kế đó màu trắng nhạt rồi lại hồng dần. Màu vỏ gỗ củ nâu sẫm, vỏ cùi và thịt sắn điều trắng. - Mì ngọt: có hàm lượng tinh bột thấp, ít độc tố, ăn tươi không ngộ độc, dễ chế biến. Mì ngọt bao gồm tất cả các loại mà hàm lượng axit xianhydric thấp như: mì vàng, mì đỏ, mì trắng… + Mì vàng hay còn gọi là sắn nghệ. Khi non thân cây màu xanh thẫm, cuống lá màu đỏ, có sọc nhạt, vỏ gỗ của củ màu nâu, vỏ cùi màu trắng, thịt củ màu vàng nhạt, khi luột màu vàng rõ rệt hơn. + Mì đỏ thân cây cao, khi non màu xanh thẫm, cuống và gân lá màu đỏ thẫm. Củ dài to, vỏ gỗ màu nâu đậm, vỏ cùi dày, màu hơi đỏ, thịt mì trắng. + Mì trắng thân cây cao, khi non màu xanh nhạt, cuống lá đỏ. Củ ngắn mà mập, vỏ gỗ màu sám nhạt, thịt và vỏ cùi màu trắng. 2.1.2.2. Công nghệ chế biến tinh bột khoai mì Khoai mì là một trong những loại hoa màu có hàm lượng tinh bột trong củ tương đối cao (62-65% lượng chất khô). Mục đích chủ yếu của công nghệ là lấy tinh bột đến mức tối đa có thể bằng cách phá vỡ cấu trúc thực vật, giải phóng tinh bột, do tinh bột không hoà tan trong nước, kích thước hạt nhỏ, tỷ trọng hạt tinh bột chênh lệch nhiều so với nước nên phương pháp chủ yếu trong sản xuất là nghiền, rây, rửa và lắng hoặc ly tâm. Do đó có thể rút ra những kết luận về công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì như sau: - Phương pháp sử dụng trong sản xuất chủ yếu là cơ học, thiết bị đơn giản, vận hành bảo quản và sửa chữa dễ dàng. - Quy trình sản xuất sử dụng nước là trong những tác nhân chính của công nghệ tách tinh bột. Chi phí vận hành và nguyên liệu thấp, các nguyên liệu phụ rẻ tiền và có khả năng đáp ứng dễ dàng đo đó hiệu quả kinh tế cao. - Hiệu suất thu hồi sản phẩm cao , từ 80-90%. Quá trình sản xuất tinh bột khoai mì về cơ bản gồm các khâu sau: - Chuẩn bị nguyên liệu: công đoạn này bao gồm thao tác rửa, cắt khúc, loại bỏ phần rễ, lớp vỏ gỗ và đất cát bám trước khi đưa vào nghiền. Nguyên liệu được đưa vào thùng rửa bằng tay hay bằng băng chuyền. Tại thùng rửa củ, đất cát và phần vỏ gỗ được chà xát bằng lô cuốn có gắn các sợi kim loại trên bề mặt kết hợp với nước rửa được bơm vào liên tục. Kết thúc công đoạn này, củ được tách ra khỏi lớp vỏ gỗ. Các tạp chất theo nước thải ra ngoài và được thu gom ở lưới chắn rác. - Nghiền nguyên liệu và tách bã: nguyên liệu sau khi rửa và cắt khúc qua máy mài chuyển thành dạng bột nhão, sau đó vào máy rây tách bã. Ở máy rây, nước sạch cũng được bơm vào liên tục với mục đích rửa sạch lớp bột bám trên bã. Nước dịch sữa bột sau khi qua máy rây được đưa về thùng chứa và trộn với dung dịch H2SO3 để tẩy trắng bột. - Tách tinh bột + Từ thùng chứa sữa bột được bơm vào máy bơm ly tâm hoặc, sau đó lại được trộn với dung dịch tẩy H2SO3 và bơm vào máy ly tâm tách dịch lần 2. Máy ly tâm hoạt động liên tục, tinh bột được tháo ra liên tục. Nước sau khi qua ly tâm tách dịch ra ngoài. + Lượng nước sạch được phun vào trong khi ly tâm dưới dạng tia nước áp lực cao để rửa bột. Bể lắng cũng được dùng lắng bột nhưng hiệu suất kém hơn chỉ phù hợp với quy mô sản xuất nhỏ. Qua giai đoạn ly tâm tách dịch đồng thời rửa sạch tinh bột, sản phẩm sau khi qua ly tâm có độ trắng đạt yêu cầu. Hiệu suất thu hồi bột đạt xấp xỉ 90%. Tinh bột ướt có độ ẩm khoảng 40% sau đó được ly tâm một lần nữa để tách bớt nước sau đó được sấy khô, làm nguội, đóng bao. Khoai mì TINH BỘT Rữa sơ bộ Cắt khúc Lóc vỏ Ly tâm tách bã Làm nguội Bao gói Rữa tinh bột Sấy Ly tâm tách dịch Nghiền Rữa ướt Nước Các loại đất đá Vỏ Bã Ép Phơi khô SO2 Dịch Lắng Tinh bột loại 2 Hình 2.1: Qui trình công nghệ chế biến tinh bột khoai mì Thức ăn gia xúc Khoai mì Sàng, tách vỏ Tinh bột ướt Nghiền, tách bã Tẩy chua, tẩy trắng Đóng gói Sấy khô Làm nguội Ly tâm Quậy, pha loãng Rữa, cắt khúc Nước Nước, dịch thải Nhiệt thừa Hóa chất Nước, vỏ gỗ, cát Nước thải, vụn mì Bã, nước thải Nước Nước Hình 2.2: Công nghệ chế biến tinh bột khoai mì kiểu Thái Lan Khoai mì Sàng, tách vỏ Tinh bột ướt Nghiền, tách bả Lắng 2 Hoàn thiện tại công ty khác Vô bao Lắng 1 Rữa, cắt khúc Nước Nước, vỏ gỗ, cát Nước thải, vụn mì Bã, nước thải Nước Nước Hình 2.3: Công nghệ chế biến tinh bột khoai mì thủ công của một số hộ gia đình ở Thủ Đức Nước 2.1.2.3. Sản phẩm tinh bột khoai mì a) Giới thiệu về tinh bột khoai mì Trong thiên nhiên, tinh bột có rất nhiều và tồn tại dưới dạng hydrat - carbon hữu cơ tự nhiên. Nó có trong rễ, nhánh và hạt của cây xanh. Là một loại thức ăn nuôi dưỡng, tinh bột cung cấp năng lượng cho cây xanh trong lúc chúng ngủ yên hoặc nảy mầm. Tinh bột cũng là một nguồn năng lượng quan trọng nhất đối với động vật và con người. Chính vì thế, nó có vai trò quyết định trong đời sống chúng ta. Các thống kê ngày nay cho thấy tinh bột có hơn bốn ngàn ứng dụng. Các loại tinh bột chính có mặt trên thị trường hiện nay gồm có: tinh bột khoai mì, tinh bột khoai tây, bột bắp và bột mì. So sánh những loại tinh bột này, ta thấy rằng thành phần và tính chất của tinh bột khoai mì gần với tinh bột khoai tây hơn và tốt hơn bột bắp và bột mì. Tuy nhiên, về mặt giá thành, tinh bột khoai tây cao hơn nhiều so với tinh bột khoai mì. Với các ưu thế hấp dẫn về mặt tính chất và giá thành, nhu cầu dùng tinh bột khoai mì dường như đang tăng lên ở mọi nơi trên thế giới. Ðồng thời, một định hướng chung cho việc giữ gìn sức khỏe đã góp phần tạo ra sự quan tâm và ưa chuộng những loại thực phẩm không chứa GMO. b) Những ứng dụng của tinh bột khoai mì trong tinh bột thực phẩm và ngành công nghiệp khác: Chất độn: làm tăng độ đặc trong súp và trái đóng hộp, kem và dược phẩm. Chất kết nối: làm quánh các sản phẩm, giúp thực phẩm không bị khô khi nấu, như xúc xích, thịt hộp. Chất ổn định: sử dụng khả năng giữ nước cao, như trong kem, bột nở, ngành dệt – hồ chì để giảm đứt trên khung dệt (tinh bột biến đổi). Tinh bột dùng cho giai đoạn in làm đặc chất nhuộm và giữ màu. Tinh bột dùng cho giai đoạn thành phẩm sẽ tăng độ cứng và trọng lượng (tinh bột thường hoặc tinh bột oxi hóa). Chất làm đặc: sử dụng đặc tính bột nhão, như trong súp, thức ăn cho trẻ em, nước chấm, nước dùng. Làm giấy: - Tăng cường độ chắc, tăng sức chống nếp gấp. - Làm tăng bề mặt và độ bền, dùng cho giấy gợn sóng, giấy ép và giấy bìa cứng. - Chất kết nối trong công nghiệp. - Giấy cứng làm trần nhà - Giấy thạch cao Thức ăn (thủy sản, gia súc) Những công dụng khác trong công nghiệp - Sản xuất bao plastic tự hoại. - Sản xuất vỏ xe… 2.2. GIỚI THIỆU VỀ NƯỚC THẢI NGÀNH CHẾ BIẾN TINH BỘT MÌ Nước thải là lượng nước được sử dụng trong sản xuất và được thải bỏ sau đó. Quy trình sản xuất khoai mì có nhu cầu sử dụng lượng nước rất lớn (15 – 20 m3/tấn sản phẩm). Nước thải tinh bột khoai mì thường không được xử lý hoặc xử lý qua loa rồi thải ra môi trường. Do vậy, các chất hữu cơ còn lại từ khoai mì trong nước thải sẽ phân hủy yếm khí tạo chiều chất độc gây hại cho môi trường và gây mùi hôi thối khó chịu, gây ô nhiễm nguồn nước. Dân cư xung quanh các cơ sở chế biến tinh bột mì này thường phàn nàn về vấn đề này. Theo số liệu tại nhà máy tinh bột Tapioca Tân Châu – Tây Ninh, lượng nước sử dụng cho một ngày sản suất khoảng 1200 – 1600 m3 và lượng nước thải ra cũng chiếm tương đương vào khoảng 95% lượng nước sử dụng. Lượng nước thải mang theo một phần tinh bột không thu hồi hết trong sản xuất, các protein, các chất béo, các chất khoáng… trong dịch bào của củ và cả thành phần SO32-, SO42- từ công đoạn tẩy trắng sản phẩm. Lưu lượng thải lớn và có nồng độ chất hữu cơ rất cao (16 – 20 kgCOD/m3 nước thải) là một nguồn gây ô nhiểm lớn cho môi trường, đất và không khí xung quanh nhà máy và cần được xử lý thích hợp. Bảng 2.3: Thành phần nước thải tinh bột khoai mì tại nhà máy tinh bột Tapioca Tân Châu – Tây Ninh STT Chỉ tiêu Đơn vị Khoảng nồng độ Nồng độ trung bình 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 pH COD BOD5 TSD SS Độ kiềm Glucose Protein Lipit Tinh bột CN- SO42- - mg/L mg/L mg/L mg/L mgCaCO3/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 4,0 – 4,16 26690 - 28655 8858 - 11005 1758 – 2120 1477 – 2585 0 500 – 800 900 – 1900 236 – 360 2400 – 3200 5,8 99 4,0 27000 10000 2000 2200 0 650 1400 298 2800 5,8 99 Ta thấy với thành phần nước thải như trên thì nước thải tinh bột mì có mức ô nhiễm hữu cơ cao với tỉ lệ BOD5/COD đạt khoảng 0.61. Do vậy, xử lý nước thải tinh bột khoai mì bằng phương pháp sinh học là rất khả thi. 2.3. MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT KHOAI MÌ 2.3.1. Nhà máy tinh bột khoai mì Phước Long Hình 2.4: Qui trình công nghệ xử lý nước thải của nhà máy sản xuất tinh bột Phước Long Bể UASB Bể điều hòa Bể lắng 2 Nước đã xử lý Bể Aerotank Bể lắng Bể chứa bùn Máy ép bùn Nước chưa xử lý Song chắn rác NaOH, Cl2 Bùn Thuyết minh qui trình: - Nước sau sản xuất đi qua song chắn rác để loại bỏ các chất thải rắn của khâu gọt vỏ, băm nghiền, cắt khúc, sau đó được đưa vào bể lắng sơ bộ nhằm mục đích lắng bớt cặn có kích thước lớn, và một phần tinh bột không thể thu hồi trong sản xuất (đây là nguyên nhân làm cho nước thải có COD cao). Nước thải luôn có pH rất thấp, cyanua cao và lưu lượng không đều nên được cho vào bể điều hoà và được trung hoà bằng NaOH, khử cyanua bằng chlor. - COD của nước khá cao nên phải xử lý bằng bể kỵ khí UASB, các bể kỵ khí chỉ giảm COD đến một mức độ nào đó nếu muốn có hiệu suất cao hơn thường phải lưu thời gian rất lâu điều này làm tăng thể tích xử lý của công trình bởi vậy nước trong bể UASB chỉ được lưu ở một thời gian thích hợp rồi đi qua bể hiếu khí. - Ở bể sục khí nước được trộn với sinh khối và sinh khối dùng chất dinh dưỡng trong nước để phát triển, nước được lưu trong bể sục khí một thời gian rồi chảy qua bể lắng để lắng sinh khối sau đó chảy vào nguồn tiếp nhận. - Bùn một phần được hoàn lưu lại bể sục khí, một phần đi vào máy ép bùn nhằm tách bớt nước (