Đang tải... (xem toàn văn)
3 : TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI XÚC XÍCH .1. Song chắn rác .1.1. Cấu tạo song chắn rác .1.2. Vị Trí Đặt Song Chắn Rác .1.3. Quy Trình Vận Hành .1.4. Nhiệm vụ: .1.5. Quá trình lấy rác .1.6. Tính toán thiết kế song chắn rác: .2. Bể điều hòa .3. Bể Tuyển Nổi .3.1. Cấu tạo bể tuyển nổi .3.2. Nguyên lý: .3.3. Ưu, nhược điểm và ứng dụng của bể tuyển nổi .3.4. Tính toán thiết kế bể tuyển nổi .4. Bểlắng 1 .4.1. Bể Lắng Ngang .4.2. Vị trí bể lắng trong xử lí nước .4.3. Cấu Tạo. .4.4. Ưu, nhược điểm và ứng dụng của bể lắng 1 .4.5. Tính toán bể lắng 1 .5. Bể UASB .5.1. Cấu tạo của bể UASB và chức năng: .5.2. Nguyên tắc hoạt động của bể UASB: .5.3. Ưu và nhược điểm của bể UASB : .5.4. UASB hoạt động tốt khi các nguyên tắc sau đạt được: .5.5. Khi sử dụng công nghệ UASB cần chú ý đến: .6.Bể Aerotank .7. Bể Lắng 2 .7.1. Tính toán thiết kế bể lắng 2: .8. Bể khử trùng .9. Bể nén bùn .10. Máy ép bùn KẾT LUẬN 48 Tài Liệu Tham Khảo 50 DANH MỤC BẢNG, HÌNH ẢNH Hình 1.1: Sản xuất xúc xích 3 Hình 1.2: Thành phẩm xúc xích 4 Bảng 1: Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của thịt heo 5 Bảng 2: Các tiêu chí đánh giá 10 Hình 2: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải xúc xích 11 Bảng 3.1: Các thông số thiết kế và kích thước song chắn rác 19 Hình 3.1: Mô hình bể tuyển nổi xử lý nước thải 22 Bảng 3.2: Các thông số thiết kế bể tuyển nổi 26 Hình 3.2: Bể lắng ngang 27 Bảng 3.3: Các thông số thiết kế bể lắng ngang 31 Hình 3.3: Cấu tạo Bể UASB 34 Hình 3.4: Bể Aerotank trong thực tế 40 Hình 3.5: Cấu tạo bể lắng 2 41 Bảng 3.4: Các thông số thiết kế bể lắng 2 43 Hình 3.6: Bể khử trùng 44 Hình 3.7: Máy ép bùn băng tải 47 MỞ ĐẦU Cuộc sống hiện đại ngày càng đáp ứng tốt hơn những nhu cầu của con người. Bên cạnh nhu cầu được ăn mặc đẹp, được sống cuộc sống thoải mái, tiện nghi thì con người còn có nhu cầu được ăn ngon, ăn đầy đủ chất dinh dưỡng để có sức khỏe tốt. Từ đó, con người có thể làm việc tốt hơn, hiệu quả hơn.Vì lí do đó mà ngành công nghiệp chế biến thực phẩm ngày càng phát triển mạnh mẽ, góp phần đáp ứng nhu cầu về ăn uống cho mọi người. Các sản phẩm thực phẩm được chế biến từ thịt cung cấp đầy đủ thành phần dinh dưỡng cần thiết của cơ thể. Theo số liệu thống kê của Cục Thống kê thành phố thì trong năm 2002, nhu cầu đối với các
Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Cơng Suất 1200m3/ngày đêm MỤC LỤC MỞ ĐẦU MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG THỰC HIỆN .2 Mục Tiêu Của Đề Tài Nội dung thực NỘI DUNG .3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT XÚC XÍCH 1.1 Tổng Quan Về Ngành Sản Xuất Xúc Xích .3 Nguyên liệu sản xuất 1.2 Nguồn gốc tính chất nước thải CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT XÚC XÍCH: 10 2.1 Các thông số thiết kế 10 2.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải xúc xích .11 2.3 Thuyết minh quy trình cơng nghệ 12 CHƯƠNG : TÍNH TỐN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI XÚC XÍCH14 3.1 Song chắn rác 14 3.1.1 Cấu tạo song chắn rác 14 3.1.2 Vị Trí Đặt Song Chắn Rác 14 3.1.3 Quy Trình Vận Hành .15 3.1.4 Nhiệm vụ: 15 3.1.5 Quá trình lấy rác 15 3.1.6 Tính tốn thiết kế song chắn rác: 16 3.2 Bể điều hòa 20 3.3 Bể Tuyển Nổi 21 3.3.1 Cấu tạo bể tuyển .21 3.3.2 Nguyên lý: 22 3.3.3 Ưu, nhược điểm ứng dụng bể tuyển 23 3.3.4 Tính toán thiết kế bể tuyển .24 3.4 Bể lắng 26 Nhóm 10 Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Cơng Suất 1200m3/ngày đêm 3.4.1 Bể Lắng Ngang .27 3.4.2 Vị trí bể lắng xử lí nước 28 3.4.3 Cấu Tạo 28 3.4.4 Ưu, nhược điểm ứng dụng bể lắng 29 3.4.5 Tính tốn bể lắng .29 3.5 Bể UASB 32 3.5.1 Cấu tạo bể UASB chức năng: 32 3.5.2 Nguyên tắc hoạt động bể UASB: 34 3.5.3 Ưu nhược điểm bể UASB : .36 3.5.4 UASB hoạt động tốt nguyên tắc sau đạt được: 37 3.5.5 Khi sử dụng công nghệ UASB cần ý đến: .38 3.6 Bể Aerotank .38 3.7 Bể Lắng 41 3.7.1 Tính tốn thiết kế bể lắng 2: 41 3.8 Bể khử trùng 43 3.9 Bể nén bùn .46 3.10 Máy ép bùn 47 KẾT LUẬN .48 Tài Liệu Tham Khảo .50 Nhóm 10 Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Cơng Suất 1200m3/ngày đêm DANH MỤC BẢNG, HÌNH ẢNH Hình 1.1: Sản xuất xúc xích Hình 1.2: Thành phẩm xúc xích Bảng 1: Thành phần hóa học giá trị dinh dưỡng thịt heo Bảng 2: Các tiêu chí đánh giá 10 Hình 2: Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải xúc xích 11 Bảng 3.1: Các thông số thiết kế kích thước song chắn rác 19 Hình 3.1: Mơ hình bể tuyển xử lý nước thải .22 Bảng 3.2: Các thông số thiết kế bể tuyển 26 Hình 3.2: Bể lắng ngang 27 Bảng 3.3: Các thông số thiết kế bể lắng ngang .31 Hình 3.3: Cấu tạo Bể UASB 34 Hình 3.4: Bể Aerotank thực tế .40 Hình 3.5: Cấu tạo bể lắng 41 Bảng 3.4: Các thông số thiết kế bể lắng .43 Hình 3.6: Bể khử trùng 44 Hình 3.7: Máy ép bùn băng tải 47 Nhóm 10 Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Cơng Suất 1200m3/ngày đêm MỞ ĐẦU Cuộc sống đại ngày đáp ứng tốt nhu cầu người Bên cạnh nhu cầu ăn mặc đẹp, sống sống thoải mái, tiện nghi người có nhu cầu ăn ngon, ăn đầy đủ chất dinh dưỡng để có sức khỏe tốt Từ đó, người làm việc tốt hơn, hiệu Vì lí mà ngành cơng nghiệp chế biến thực phẩm ngày phát triển mạnh mẽ, góp phần đáp ứng nhu cầu ăn uống cho người Các sản phẩm thực phẩm chế biến từ thịt cung cấp đầy đủ thành phần dinh dưỡng cần thiết thể Theo số liệu thống kê Cục Thống kê thành phố năm 2002, nhu cầu sản phẩm thực phẩm chế biến từ thịt tăng lên nhanh 12% Trong xúc xích sản phẩm chế biến từ thịt người quan tâm Xúc xích sản phẩm ăn liền ngày phố biến tính tiện lợi có giá trị dinh dưỡng cao Tuy nhiên có nhiều sở, nhà máy sản xuất xúc xích sử dụng lượng nước lớn qua trình sản xuất, chế biến xinh lượng nước thảo nhiều Lượng nước thải xử lý tốt chưa? Nước thải sau xử lý có đạt tiêu chuẩn khơng? Hay chúng khơng xử lý mà đổ trực tiếp môi trường? Nước thải từ sản xuất xúc xích thải mơi trường, nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước, khơng gây nhiễm đất, khơng khí ảnh hưởng đến sức khỏe người sinh vật Nước nguồn sống có ý nghĩa quan trọng hoạt động người sinh vật Chúng ta cần có biện pháp, phương pháp phù hợp cho việc sử lý nước thải sinh hoạt, Công – Nông – Nghiệp đặc biệt nghành sản xuất xúc xích Do cần “thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất xúc xích với cơng suất thiết kế 1200m3 /ngày đêm” để xử lý nước thải đạt hiệu cao trước thải môi trường MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG THỰC HIỆN Mục Tiêu Của Đề Tài Nghiên cứu nguồn gốc khâu chế biến xúc xích Xác định thành phần tính chất nước thải từ việc sản xuất xúc xích Thiết kế chi tiết hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy sản xuất xúc xích với cơng suất 1200m3 /ngày đêm Nhóm 10 Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Cơng Suất 1200m3/ngày đêm Nội dung thực - Nghiên cứu sở lý thuyết - Thu thập phương án xử lý nước thải ngành sản xuất xúc xích - Phân tích lựa chọn phương pháp xử lý khả thi để thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất xúc xích -Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất xúc xích với cơng suất thiết kế 1200m3/ngày đêm với cơng trình: song chắn rác, bể tuyển nổi, bể lắng 1, bể UASB, bể lắng 2, bể khử trùng - Bản vẽ chi tiết công trình đơn vị (khổ A1 A3) Nhóm 10 Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Cơng Suất 1200m3/ngày đêm NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT XÚC XÍCH 1.1 Tổng Quan Về Ngành Sản Xuất Xúc Xích Xúc xích loại thực phẩm biết đến từ lâu công nghiệp sản xuất thực phẩm phát triển nhanh chóng Và q trình sản xuất xúc xích tiến triển cố gắng để tiết kiệm bảo quản thịt sử dụng thịt tươi sau giết mổ Hình 1.1: Sản xuất xúc xích Nhóm 10 Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Cơng Suất 1200m3/ngày đêm Hình 1.2: Thành phẩm xúc xích Giữa thập niên 18, nhiều loại xúc xích sản xuất châu Âu Mỗi loại mang đặc trưng riêng, dựa vào thời tiết, đặc trưng đặc biệt thành phần khác gia vị Người mỹ biết đến xúc xích loại thức ăn có kết hợp khơ thịt làm thành bánh sau đem xơng hói phơi khơ chúng Tuy nhiên cơng nghiệp sản xuất xúc xích mỹ khơng phát triển đến cách mạng cơng nghiệp bắt đầu Khi nhiều dân nhập cư từ nước mang đến công thức kỷ khác nhằm đáp ứng nhu cầu vị người tiêu dùng Trong suốt thời gian dài, xúc xích xem xem thực phẩm mang tính thương mại Ở Việt Nam, ngành sản xuất xúc xích du nhập phát triển mạnh từ năm 1998 Đặc tính khí hậu phong tục tập quán ăn uống nước ta nên đa phần nhà sản xuất mặt trọng đến loại mặt hàng định Bên cạnh nước ta bước phát triển nhiều dạng xúc xích khác Nguyên liệu sản xuất * Nguyên liệu chính: - Thịt heo Là xí nghiệp chế biến thực phẩm với mơ hình kép kín nên thịt nguyên liệu “tự cung tự cấp” xí nghiệp Nhóm 10 Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Cơng Suất 1200m3/ngày đêm Thịt ngun liệu chính, tất sản phẩm có nét đặc thù phải lấy nguyên liệu thịt để sản xuất Bảng 1: Thành phần hóa học giá trị dinh dưỡng thịt heo Thành phần hóa học (g/100g) Khoáng (mg/100g) Vitamin (mg/100g) Loại thịt Nước Protein Mỡ 47,5 14,5 37,5 Lợn (1/2 nạc) Lợn nạc 60,9 16,5 73 19 Lipid Tro Ca P Fe A 0,7 156 0,4 - 21,5 1,1 178 1,5 0,01 0,53 0,2 2,7 - - - - B1 B2 PP - - - - - Tôm Tôm nguyên liệu dành riêng cho sản xuất lạp xưởng tôm Nguồn nguyên liệu xí nghiệp phong phú đa dạng chủng loại: tôm sú, tôm đất… Nguồn nguyên liệu thu nhận từ tỉnh: Vũng Tàu, Long An, Kiên Giang, Tiền Giang… Tại nguồn liệu lớn Thành phần hố học tơm gồm có: nước, protein, lipid, chất khoáng, vitamin, enzyme, hoocmon, hydratcacbon (hàm lượng hydratcacbon tơm tồn dạng glycogen) Thành phần hố học tơm khác tuỳ theo giống loài Trong loài hoàn cảnh sống khác thành phần hố học khác Ngồi thành phần tơm phụ thuộc vào tình trạng sinh lý, mùa vụ, thời tiết… Sự khác thành phần hoá học biến đổi chúng ảnh hưởng lớn đến giá trị dinh dưỡng sản phẩm, việc bảo quản tươi nguyên liệu trình bảo quản - Mỡ heo Thành phần mỡ heo: + Nước: – 21% +Protein: 0,5 – 7,2% +Lipid: 70 – 97% Nhóm 10 - - Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Cơng Suất 1200m3/ngày đêm * Nguyên liệu phụ: - Muối Muối gia vị tạo nên tính đặc trưng cho sản phẩm cuối, có khả cải thiện màu nâng cao tính bền vững sản phẩm bảo quản Muối làm tăng tính kết dính sợi actin myosin thịt áp suất thẩm thấu Muối có nhiệm vụ trung hòa đạm, làm chúng có khả giữ chất béo nước liên kết Muối có tính sát khuẩn nhẹ nên ngăn phát triển số vi sinh vật gây bệnh, giảm oxi hóa, làm ức chế vi sinh vật hiếu khí Muối khơng có độc tính nên sử dụng với lượng tùy thích, muối có vị mặn nên sử dụng lượng vừa phải chế biến thực phẩm - Tiêu Khi cho tiêu vào thực phẩm làm tăng thêm hương vị, tạo hấp dẫn Trong chế biến, tiêu gia vị cần thiết nhằm nâng cao giá trị cảm quan, có tác dụng trợ tiêu hóa, giải độc kháng khuẩn - Đường Đường có tác dụng tạo vị cho sản phẩm, làm dịu vị mặn muối ăn, làm mềm thịt Ngồi ra, đường chất phụ gia làm giảm hoạt tính nước Đường kết hợp với muối làm tăng áp suất thẩm thấu, kìm hãm hoạt động số vi sinh vật bảo quản Đường có khả liên kết với nước liên kết Hidro, biến nước tự thành nước liên kết góp phần làm giảm hoạt tính nước, ức chế phát triển vi sinh vật - Bột Acid glutamic acid đóng vai trò đặc biệt chế biến thực phẩm với muối hòa tan nước cho vị thịt, phù hợp với sản phẩm Bột muối mononatri acid glutamic, có công thức C5H9O4Na, tồn thể tự nhiều loại thức ăn chứa protein thông thường - Vỏ bao Nhóm 10 Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Cơng Suất 1200m3/ngày đêm + Vỏ bọc tự nhiên: Màng bao tự nhiên có nguồn gốc từ ruột non heo Màng bao chịu áp suất nhồi hỗn hợp lạp xưởng Hơi nước khí thấm qua ngồi dễ dàng q trình sấy làm khơ Hấp thụ khí mùi thơm bảo quản, màng bao co giãn nhồi, sau hỗn hợp lạp xưởng đóng kín buộc lại cắt phần thừa Ruột non heo có đường kính, kích cỡ phổ biến để làm màng bao thực phẩm Nó mềm “ăn được” Những đoạn ruột non heo gọi nguyên liệu với trung bình chiều dài 15 – 20 m, phần lớn sử dụng màng bao Đa số việc kiểm tra ruột heo kiểm tra cảm quan mắt thường theo kinh nghiệm + Vỏ bọc nhân tạo: Vỏ bọc collagen: Có thể ăn được, làm từ da bò Da bò sau làm mỡ thịt dính da, xẻ làm đôi Mặt dùng làm da thuộc, mặt làm nguyên liệu sản xuất vỏ bọc Collagen chiết tách, lọc qua nhiều công đoạn làm vỏ bọc thành phẩm Loại có ưu điểm đảm bảo vệ sinh, kích thước đồng nhất, ăn Collagen thay hồn tồn ruột khô quy mô công nghiệp Tên thương mại Colfan casing, Nturin-R Vỏ bọc Cellulose: Được làm từ sợi bơng gỗ thành phần có chứa 65% cellulose có đường kính từ 14-38 mm Vỏ bọc Cellulose cần phải ngâm nước ấm khoảng 30 phút trước sử dụng Chúng thấm hút thuốc nước lý khơng nên sử dụng xúc xích có nước Vỏ bọc plastic: Có nhiều màu sắc khác đỏ, vàng, nâu suốt Bao plastic có loại: Loại chịu nhiệt loại thường Trên thị trường có tên gọi Betan casing, Optan casing Betan loại plastic có chứa loại protein đặc biệt có khả co dãn cao, bền, chịu thử thách lực nhồi bấm kẹp, đảm bảo sản phẩm không bị nhăn, chắn thái lát Đồng thời có khả ngăn cản oxy tia cực tím nên khống chế tượng sẫm màu sớm xúc xích Trước sử dụng nên ngâm vào nước lạnh tối thiểu 30 phút Vỏ bọc Plastic không thấm nước sử dụng chủ yếu để làm xúc xích có qua cơng đoạn đun sôi Vỏ bọc fribrous: Mặt vỏ bọc phủ lớp protein, loại co dãn tùy theo kích thước sản phẩm q trình làm khơ Nhóm 10 Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Cơng Suất 1200m3/ngày đêm Sự xử lý xảy nước thải đến tiếp xúc với hạt sinh khối sau khỏi thiết bị từ phía thiết bị Trong suốt trình sinh kh ối với đặc tính lắng cao trì thiết bị Một phận quan trọng thiết bị UASB phận tách khí - lỏng - rắn phía thiết bị Trong q trình xử lý nước thải, lượng khí tạo ch ủ y ếu CH4 CO2 tạo nên lưu thơng bên giúp cho việc trì tạo hạt sinh học Các bọt khí tự hạt thoát lên tới đỉnh bể tách khỏi hạt rắn vào thiết bị thu khí Dịch lỏng chứa số chất lại hạt sinh học chuyển vào ngăn lắng, chất rắn tách khỏi chất lỏng quay trở lại lớp đệm bùn, nước thải sau thải ngồi phía thiết bị Vận tốc nước thải đưa vào bể UASB trì khoảng 0,6 – 0,9m/h (nếu bùn dạng bùn hạt), pH thích hợp cho q trình phân hủy kỵ khí dao động khoảng 6,6 – 7,6 Do cần cung cấp đủ độ kềm (1000 – 5000 mg/L) để bảo đảm pH nước thải luôn > 6,2 pH < 6,2 – vi sinh vật chuyển hóa methane khơng hoạt động Cần lưu ý chu trình sinh trưởng vi sinh vật acid hóa ngắn nhiều so với vi sinh vật acetate hóa (2 – 350C so với – ngày, điều kiện tối ưu) Do đó, q trình vận hành ban đầu, tải trọng chất hữu khơng q cao vi sinh vật acid hóa tạo acid béo dễ bay với tốc độ nhanh nhiều lần so với tốc độ chuyển hóa acid thành acetate tác dụng vi sinh vật acetate hóa *Các giai đoạn xảy q trình kỵ khí - Giai đoạn 1: Thủy phân, cắt mạch hợp chất cao phân tử - Giai đoạn 2: Axít hóa - Giai đoạn 3: Methane hóa Giai đoạn chuyển từ sản phẩm methane hóa thành khí (CH4 CO2) nhiều loại vi khuẩn kỵ khí nghiêm ngặt Giai đoạn 1: Thủy phân, cắt mạch hợp chất cao phân tử Dưới tác dụng enzyme vi khuẩn tiết ra, phức chất chất không tan (polysaccharides, proteins, lipids) chuyển hóa thành phức đơn giản chất hòa tan (như đường, amino acid, acid béo) Quá trình xảy chậm Tốc độ thủy phân phụ thuộc vào pH, kích thước hạt đặc tính dễ phân hủy chất Giai đoạn 2: Axít hóa Vi khuẩn lên men chuyển hóa chất hòa tan thành chất đơn giản acid béo dễ bay hơi, alcohols, acid lactic, methanol, CO2, H2, NH3, H2S sinh khối Nhóm 10 Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Cơng Suất 1200m3/ngày đêm Sự hình thành acid làm pH giảm xuống đến 4.0 Giai đoạn 3: Methane hóa Giai đoạn chuyển từ sản phẩm methane hóathành khí (CH4 CO2) nhiều loại vi khuẩn kỵ khí nghiêm ngặt Các phương trình phản ứng: CH3COOH = CH4+CO2 2C2H5OH+CO2 = CH4 + 2CH3COOH CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O Các protein có khả phân hủy bị thủy phân: NH3 + HOH = NH4+ + OHKhi OH- sinh phản ứng với CO2 tạo thành ion bicacbonat 3.5.3 Ưu nhược điểm bể UASB : *Ưu điểm bể UASB: -Giảm lượng bùn sinh học, giảm chi phí xử lí bùn - Khí sinh khí biogas (CH4) mang tính kinh tế cao - Xử lí hàm lượng chất hữu cao, tối đa 4000 mg/l, BOD 500 mg/l, điều thực bể sinh học hiếu khí hay áp dụng bể đặc biệt Aerotank cao tải - So với Aerotank (0.3 – 0.5 kgBOD/m3/ngày)thì bể UASB chịu tải trọng gấp 10 lần khoảng – kgBOD/m3/ngày, từ giảm thể tích bể - Khơng tốn lượng cho việc cấp khí bể xử lí sinh học kị khí, bể hiếu khí lượng lớn - Xử lí chất độc hại, chất hữu khó phân hủy tốt - Khả chịu sốc cao tải lượng lớn Ít tốn diện tích - Tiết kiểm diện tích kinh phí đầu tư - Bùn kỵ khí hồi phục hoạt động sau thời gian ngưng hoạt động nên hoạt động theo mùa Nhóm 10 Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Cơng Suất 1200m3/ngày đêm *Nhược điểm bể UASB: - Khởi động lâu, Ni cấy bùn kỵ khí khó thời gian thích nghi lâu (3-4 tháng) - Hiệu xử lí khơng ổn định q trinh sinh học xảy tự nhiên nên can thiệp sâu vào hệ thống - Lượng khí sinh không ổn định Nước thải phân bố vào từ đáy bể ngược lên qua lớp bùn sinh học có mật độ vi khuẩn cao Khí thu q trình thu qua phễu tách khí lắp đặt phía Cần có hướng dòng để thu khí tập trung vào phễu khơng qua ngăn lắng Trong phận tách khí, diện tích bề mặt nước phải đủ lớn để hạt bùn dính bám vào bọt khí biogas tách khỏi bọt khí Để tạo bề rộng cần thiết cần có cột chặn nước Dọc theo mơ hình có vòi lấy mẫu (4 – vòi) để đánh giá lượng bùn bể thơng qua thí nghiệm xác định mặt cắt bùn *Ứng dụng: Cho hầu hết tất loại nước thải có nồng độ COD từ mức trung bình đến cao: thủy sản fillet, chả cá Surimi, thực phẩm đóng hộp, dệt nhuộm, 3.5.4 UASB hoạt động tốt ngun tắc sau đạt được: - Bùn kỵ khí có tính lắng tốt - Có phận tách khí – rắn nhằm tránh rữa trôi bùn khỏi bể Phần lắng có thời gian lưu nước đủ lớn, phân phối thu nước hợp lý hạn chế dòng chảy rối Khi hạt bùn tách khí đến vùng lắng lắng xuống trở lại ngăn phản ứng - Hệ thống phân phối đầu vào đảm bảo tạo tiếp xúc tốt nước thải lớp bùn sinh học Mặt khác, khí biogas sinh tăng cường xáo trộn nước bùn, khơng cần thiết thiết bị khuấy khí 3.5.5 Khi sử dụng công nghệ UASB cần ý đến: - Bùn nuôi cấy ban đầu: nồng độ tối thiểu 10 kg VSS/ m3 Lượng bùn cho vào khơng nên nhiều 60% thể tích bể - Nước thải: cần xem xét thành phần tính chất nước thải hàm lượng chất hữu cơ, khả phân hủy sinh học nước thải, tính đệm, nhiệt độ nước thải… Nhóm 10 Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Cơng Suất 1200m3/ngày đêm - Hàm lượng chất hữu cơ: COD < 100 mg/l không sử dụng UASB, COD > 50000mg/l cần pha lỗng nước thải tuần hoàn nước thải đầu - Chất dinh dưỡng: nồng độ nguyên tố N, P, S tối thiểu tính theo biểu thức sau: (COD/Y) : N :P : S = (50/Y) : 5: :1 Y hệ số sản lượng tế bào phụ thuộc vào loại nước thải Nước thải dễ acid hóa Y= 0.03, khó acid hóa Y= 0.15 - Hàm lượng cặn lơ lửng: nước thải có hàm lượng SS lớn khơng thích hợp cho mơ hình SS > 3000 mg/l khó phân hủy sinh học lưu lại bể ngăn cản q trình phân hủy nước thải Nếu cặn trơi khơng có vấn đề - Nước thải chứa độc tố: UASB khơng thích hợp với loại nước thải có hàm lượng chất độc, muối cao 3.6 Bể Aerotank Bể Aerotank (bể bùn hoạt tính hiếu khí) cơng trình nhân tạo dùng xử lý nước thải phương pháp sinh học hiếu khí, người ta cung cấp oxy khuấy trộn nước thải với bùn hoạt tính *Chức Bể Aerotank: Nước thải sau qua trình xử lý sinh học kỵ khí bể UASB giảm hàm lượng lớn chất hữu dẫn đến bể Aerotank Tại bể Aerotank diễn q trình sinh học hiếu khí trì nhờ khơng khí cấp từ máy thổi khí Tại đây, vi sinh vật dạng hiếu khí (bùn hoạt tính) huỷ chất hữu lại nước thải thành chất vô đơn giản như: CO2, H2O…theo phản ứng sau: Chất hữu + Vi sinh vật hiếu khí → H2O + CO2 + Sinh khối +… Hiệu xử lý bể Aerotank đạt từ 75 ÷ 90% phụ thuộc vào yếu tố nhiệt độ, pH, nồng độ oxy, lượng bùn…Nước thải sau qua bể Aerotank chất hữu dễ phân hủy sinh học bị loại bỏ hồn tồn Chất hữu lại chất hữu khó phân hủy sinh học Trong nguồn nước chất bị phân hủy chậm nên xả nguồn mà khơng gây tác hại - Nguyên tắc hoạt động bể aerotank: Công nghệ aerotank truyền thống công nghệ sử dụng nhiều lâu đời tính hiệu Nhóm 10 Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Cơng Suất 1200m3/ngày đêm Aerotank truyền thống quy trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo, chất hữu dễ bị phân hủy sinh học vi sinh vật hiếu khí sử dụng chất dinh dưỡng để sinh trưởng phát triển Qua sinh khối vi sinh ngày gia tăng nồng độ ô nhiễm nước thải giảm xuống Khơng khí bể Aerotank tăng cường thiết bị cấp khí: máy sục khí bề mặt, máy thổi khí… - Cấu tạo bể: Bể có cấu tạo đơn giản khối hình chữ nhật bên bố trí hệ thống phân phối khí( Dĩa thổi khí, ống phân phối khí) nhằm tăng cường lượng oxy hòa tan (DO nước) Bể aerotank có chiều cao từ 2,5m trở lên nhằm mục đích sục khí vào lượng khơng khí kịp hòa tan nước, thấp bùng lên hết khơng có oxy hòa tan Nếu nơi có diện tích nhỏ bên bể bố trí thêm giá thể vi sinh, có nhiều giá thể dạng tấm, dạng cầu Hình 3.4: Bể Aerotank thực tế - Ưu điểm: + Hiệu suất xử lý BOD lên đến 90% + Loại bỏ Nito nước thải + Vận hành đơn giản, an toàn + Hợp với nhiều loại nước thải Nhóm 10 Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Cơng Suất 1200m3/ngày đêm + Thuận lợi nâng cấp công suất đến 20% mà khơng phải gia tăng thể tích bể - Nhược điểm: Do phải sử dụng bơm để tuần hoàn bùn ổn định lại nồng độ bùn hoạt tính bể nên vận hành tốn lượng 3.7 Bể Lắng Nhiệm vụ bể : Lắng hỗn hợp nước, màng sinh vật, bùn từ bể Aerotank dẫn đến tách bùn hoạt tính khỏi nước thải, phần nước đưa qua máng trộn Lượng bùn lắng phần tuần hồn trở lại bể Aerotank, phần lại đưa vào bể phân hủy kỵ khí Hình 3.5: Cấu tạo bể lắng 3.7.1 Tính tốn thiết kế bể lắng 2: *Chiều dài bể lắng ngang L = = = 4,063 (m) Trong đó: vm: vận tốc lớn Qmax; vm=0,3 m/s h1: chiều sâu công tác bể m, chọn h1=0,25 m Uo: độ lớn thủy lực với đường kính 0,20,25 giữ lại bể: Uo = 1824, chọn Uo = 24 k: hệ số lấy phụ thuộc Uo= 24m/s → k=1,3 *Chiều rộng bể lắng: Nhóm 10 Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Cơng Suất 1200m3/ngày đêm B = (m) Trong đó: Qmax: Lưu lượng nước thải theo giây lớn nhất, Qmax=0,0347(m3/s) H: độ sâu bể lắng, H = 0,5m *Chiều rộng máng b (m): b = = 0,043 (m) Trong đó: m: hệ số lưu lượng cửa tràn phụ thuộc góc tới, m= 0,352 k: tỉ số lưu lượng nhỏ & lớn nhất, k = 0,35 *Độ chênh đáy ΔP ΔP = = = 0,295 - Thể tích phần cặn bể lắng ngang W W = = 2,08 10-6 (m3) Trong đó: Qtbs: Lưu lượng nước thải trung bình theo giây qo: lượng cát nước thải, q0= 0,15 m3 - Hàm lượng chất lơ lửng SS, nhu cầu oxy hóa học COD, nhu cầu oxy sinh hóa BOD5 nước thải sau giảm 5% lại + Hàm lượng chất sau giảm 5% (nghĩa giảm): SS = 250*5% = 12,5 mg/l COD = 550*5% = 27,5 mg/l BOD5 = 240*5% = 12 mg/l *Hàm lượng chất lại là: SScòn lại = 250 - (250*5%) = 237,5 mg/l CODcòn lại = 550 – (550*5%) = 522,5 mg/l BOD5còn lại = 240 – (240*5%) = 228 mg/l Nhóm 10 Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Cơng Suất 1200m3/ngày đêm Trong đó: Hàm lượng chất lơ lửng SS = 250 mg/l Nhu cầu oxy hóa học COD = 550 mg/l Nhu cầu oxy sinh hóa BOD5 = 240 mg/l Bảng 3.4: Các thơng số thiết kế bể lắng ST T 10 11 12 13 14 15 16 Thông số Kết Đơn vị chiều dài bể L 4.063 Qmax 0,0347 Qs tb 0,0138 chiều rộng B 0.23 chiều rộng máng b 0.043 độ chênh đáy ΔP 0.29 thể tích phần chứa cặn W 2,08.10-6 diện tích F 0.116 số bể n chiều sâu lớp cặn h2 1,1.10-6 Hàm lượng giảm 5% SS 12.5 COD 27.5 BOD5 12 (m) (m3/s) (m3/s) (m) (m) SS COD BOD5 Hàm lượng lại (95%) 237.5 522.5 228 (m3) (m2) (m) % % % % % % 3.8 Bể khử trùng Nước thải sau bể lắng bùn chứa lượng lớn vi sinh vật Do đó, khử trùng giai đoạn cuối giai đoạn xử lý trước khỏi nguồn tiếp nhận Bể khử trùng có tác dụng xáo trộn, khuếch tán hóa chất khử trùng vào nước thải, làm cho nước thải hóa chất có đủ thời gian tiếp xúc với nhằm mục đích phá hủy tế bào tiêu diệt hiệu loại vi sinh vật gây bệnh trước thải nguồn tiếp nhận Thông thường, phần hóa chất khử trùng dùng để phá hủy tế bào vi khuẩn, lại dùng để oxy hóa chất hữu gây phản ứng với nhiều hợp chất tạo khoáng khác có nước thải Nhóm 10 Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Cơng Suất 1200m3/ngày đêm Khử trùng nước thải nhằm mục đích phá hủy, tiêu diệt loại vi khuẩn gây bệnh nguy hiểm chưa khơng thể khử bỏ q trình xử lý nước thải đồng thời làm bể chứa để bơm vào hệ thống lọc áp lực nhằm tiết kiện công trình đơn vị diện tích mặt tính tốn Các biện pháp khử trùng bao gồm: - Sử dụng hóa chất, chất oxi hóa mạnh: Cl2, O3 , KMnO4 - Sử dụng trình lý - Sử dụng xạ Hình 3.6: Bể khử trùng Trong phần nghiên cứu đến việc khử trùng bằng Chlorine vì: Phương pháp khử trùng Clo phương pháp đơn giản, rẻ tiền hiệu khử vi sinh vật cao, oxy hóa chất hữu đẩy nhanh trình làm nước thải Clo có tính khử mạnh nên dùng Clo để khử trùng nước thải xảy nhiều phản ứng Clo với thành phần hóa học có mặt nước thải Bể khử trùng Chlorine đươc cấu tạo để nước thải dung dịch clo (phân phối qua ống châm lổ, suốt chiều ngang bể trộn) đưa vào bể trộn trang bị máy khuấy vận tốc cao, thời gian lưu tồn nước thải dung dịch chlorine bể trộn khơng ngắn 30 giây Sau nước thải trộn lẫn với dung dịch chlorine cho chảy qua bể tiếp xúc chia thành kênh dài hẹp theo đường gấp khúc Thời gian tiếp xúc chlorine nước thải khoảng từ 15 – 45 phút, phải giữ 15 phút tải lượng lớn Bể tiếp xúc chlorine thường thiết kế theo kiểu plug-flow (ngoằn ngoèo) Tỉ lệ dài : rộng từ 10 : đến 40 : Vận tốc tối thiểu nước thải phải từ - 4,5 m/phút để tránh lắng bùn bể Nhóm 10 Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Công Suất 1200m3/ngày đêm Phản ứng đặc trưng thủy phân clo tạo axit hypoclorit axit hydrocloric: Cl2 + H2O HClO + HCl Hoặc dạng phương trình phân li: Cl2 + H2O 2H+ + OCl- + Cl- Tuy nhiên, NT chứa nhiều chất hữu chúng kết hợp với clo tạo sản phẩm độc hại, dễ gây hại cho nguồn nước đặc biệt đối nguồn nước cấp cho mục đích sinh hoạt Để định lượng clo, xáo trộn clo với nước công tác, điều chế vận chuyển đến nơi sử dụng người ta thường dùng cloratơ Nồng độ HOCl phụ thuộcvào lượng ion H+ nước hay phụ thuộc vào pH nước Khi: - PH = HOCl chiếm 99,5% Ocl- chiếm 0.5% - PH = HOCl chiếm 79% OCl- chiếm 21% - PH = HOCl chiếm 25% OCl- chiếm 75% Tác dụng khử trùng HOCl cao nhiều OCl- Tức PH cao hiệu khử trùng giảm Khử trùng hóa chất Clo cần đảm bảo nồng độ hóa chất nước theo QCVN, thông thường để đảm bảo hiệu trình khử trùng, ta điều chỉnh lượng clo cho vào cho hàm lượng clo dư lại nước thải sau tiếp xúc không nhỏ 1,5 mg/l Khử clo dư nước : Khử dư lượng clo nước clo hóa với liều lượng cao dùng phương pháp hóa học Khử clo hóa chất dùng SO2, Na2SO3, Na2S2O3 theo phản ứng sau : Cl2 + SO2 +2H2O→ 2HCl + H2SO4 Cl2 + Na2SO3 + H2O → 2HCl + Na2SO4 4Cl2 + Na2S2O3 + 5H2O → 2NaCl + 6HCl + 2H2SO4 Axit clohydric axit sunfuric hình thành trung hòa độ kiềm dư nước Để khử hết 1mg clo dư cần đến 0,9 mg SO2 Sử dụng khí Clo hoạt động sản xuất mang lại hiệu kinh tế kỹ thuật, nhiên q trình lâu ngày xảy vài cố rò rỉ Biện pháp phù hợp để xử lý cố rò rỉ thiết bị trung hòa khí Clo Do để bảo đảm an tồn tính mạng người, tài sản thiết bị, mơi trường xung quanh cần lắp đặt hệ thống cho nhà trạm Clo Nhóm 10 Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Cơng Suất 1200m3/ngày đêm *Ưu điểm phương pháp: -Có thể xử lý nước quy mô lớn - Giá thành rẻ, dễ sử dụng *Nhược điểm: -Độc hại khơng an tồn chun chở bảo quản - Đa số trạm cấp nước quy mô nhỏ vừa dùng phương pháp - Tốn nhiều thời gian 3.9 Bể nén bùn Chức năng: Bùn từ bể lắng đợt 1, bể UASB, bù dư từ bể lắng đợt đưa đến bể chứa bùn, sau chuyển qua bể nén bùn Độ ẩm loại bùn sinh cao ( 98%) Do bể nén bùn có chức nén bùn loại phần nước nhằm giảm độ ẩm thể tích bùn Từ mà khối lượng bùn phải vận chuyển hay công suất yêu cầu máy ép bùn sau giảm 3.10 Máy ép bùn Cặn sau qua bể nén bùn có nồng độ từ ÷ 8% cần đưa qua thiết bị làm khô cặn để giảm độ ẩm xuống 70 ÷ 80%, tức tăng nồng độ cặn khơ từ 20 ÷ 30% với mục đích: - Giảm lượng vận chuyển bãi thải - Cặn khô dễ đưa chơn lấp hay cải tạo đất có hiệu cao cặn ướt - Giảm thể tích nước ngấm vào nước ngầm bãi chơn lấp - Nước từ máy ép bùn nước rửa máy ép bùn dẫn bể thu gom Nhóm 10 Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Cơng Suất 1200m3/ngày đêm Hình 3.7: Máy ép bùn băng tải Nhóm 10 Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Công Suất 1200m3/ngày đêm KẾT LUẬN Hiên nay, vấn đề giảm thiểu ô nhiễm quan tâm nhiều hơn, việc xử lý ô nhiễm môi trường phát triển, đặc biệt công nghệ xử lý nước thải Trong giai đọan có nhiều phương pháp dùng để xử lý nước thải, : học (song chắn rác), lý học (lắng), đĩa học (trung hòa), hóa lý (keo tụ tạo bơng), sinh học (bùn hoạt tính) Nhưng nhìn chung xử lý nước thải phương pháp sinh học (hiếu khí, kỵ khí kết hợp hai loại) sử dụng nhiều tương đối đơn giản, rẻ tiền mà có hiệu việc giúp giảm nhiễm chất hữu Thực chất xử lý nước thải sinh học dựa vào sinh vật, hoạt động vi sinh vật để giúp thực trình phân hủy chất nhiễm có nước thải Vì nhiệm vụ cơng trình xây dựng theo phương pháp phải tạo điều kiện sống hoạt động tốt cho vi sinh vật nhằm phát huy tối đa hiệu suất xử lý Nước thải từ q trình sản xuất xúc xích loại nước thải có nồng độ chất thải nước thải cơng nghiệp Do u cầu cơng nghệ có khả xử lý đến “giới hạn cho phép phải đáp ứng yêu cầu chi phí bình qn thấp, cộng với chi phí quản lý vận hành không cao điều dễ dàng thực hiện” Nước thải xúc xích có tính chất đặc trưng nồng độ chất hữu cao cơng nghệ xử lý đòi hỏi hệ thống phải có bể phân huỷ chất hữu Bể UASB xử lý hàm lượng chất hữu cao, tối đa 4000 mg/l, BOD 500 mg/l, điều thực bể sinh học hiếu khí hay áp dụng bể đặc biệt Aerotank cao tải So với Aerotank (0.3 – 0.5 kgBOD/m3/ngày) bể UASB chịu tải trọng gấp 10 lần khoảng – kgBOD/m3/ngày, từ giảm thể tích bể Ngồi bể UASB xử lý chất độc hại, chất hữu khó phân hủy tốt, giảm lượng bùn sinh học, giảm chi phí xử lí bùn Khí sinh khí biogas (CH4) mang tính kinh tế cao Bể UASB có khả phân huỷ chất hữu với hiệu suất cao xử lý đến tiêu chuẩn cho phép nên quan tâm đến trước tiên hệ thống xử lý nước thải sản xuất xúc xích Nhưng trước cho nước thải qua bể UASB cần phải có cơng trình xử lý khác để làm giảm bớt nồng độ chất hữu Nhóm 10 Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Cơng Suất 1200m3/ngày đêm Các điều kiện vận hành phải dược tính tóan kiểm sóat để đảm bảo cho hệ thống nói chung, bể UASB bể lắng nói riêng hoạt động tốt xử lý lượng nước thải lớn đạt tiêu chuẩn Nhóm 10 Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Cơng Suất 1200m3/ngày đêm Tài Liệu Tham Khảo Giáo trình kỹ thuật xử lý chất thải - phan thị thủy Xử lý nước thải cơng nghiệp thị - long trí Kỹ thuật xử lý nước cấp nước thải- nguyễn xuân hoàn, trần thị ngọc diệu Xử lý nước thải- nxb xây dựng - hồng huệ Thốt nước xử lý nước thải công ngiệp-viện môi trường tài ngun, năm 2002- hồng văn huệ Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải – nxb xây dựng - trịnh xuân lai Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, nxb giáo dục, năm 2002- lương đức phẩm Nhóm 10 ... sản xuất xúc xích Thiết kế chi tiết hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy sản xuất xúc xích với cơng suất 1200m3 /ngày đêm Nhóm 10 Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Cơng Suất 1200m3/ngày đêm Nội... sử lý nước thải sinh hoạt, Công – Nông – Nghiệp đặc biệt nghành sản xuất xúc xích Do cần “thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất xúc xích với cơng suất thiết kế 1200m3 /ngày đêm để xử lý nước. .. 5945 (loại B) 5,5 - ≤50 ≤100 ≤30 ≤6 ≤100 Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xúc Xích Cơng Suất 1200m3/ngày đêm 2.2 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải xúc xích Nước thải đầu vào SCR Cấp khí Bể Điều Hòa Bình