Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS Lê Ngọc Thư SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS Lê Ngọc Thư CHƯƠNG I PHẦN MỞ ĐẦU I.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Ngành cơng nghiệp mía đường ngành cơng nghiệp chiếm vị trí quan trọng kinh tế nước ta Trong năm 1998, nước sản xuất 700.000 đường, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng nước Trước năm 1990, hầu hết trang thiết bị, máy móc, dây chuyền cơng nghệ nhà máy đường cũ kỷ, lạc hậu, trình độ chất lượng sản phẩm cịn thấp Trong năm gần đây, đầu tư công nghệ thiết bị đại, nhà máy đường không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm Tuy nhiên nước thải ngành cơng nghiệp mía đường ln chứa lương lớn chất hữu bao gồm hợp chất cacbon, nitơ, phốtpho Các chất dễ bị phân hủy vi sinh vật, gây mùi thối làm ô nhiễm nguồn nước tiếp nhận Phần lớn chất rắn lơ lửng có nước thải ngành cơng nghiệp đường dạng vô Khi thải môi trường tự nhiên, chất có khả lắng tạo thành lớp dày đáy nguồn nước, phá hủy hệ sinh vật làm thức ăn cho cá Lớp bùn lắng chứa chất hữu làm cạn kiệt oxy nước tạo lọai khí H2S, CO2, CH4 ngồi ra, nước thải chứa lượng đường lớn gây nhiễm nguồn nước Chính tầm quan trọng công tác bảo vệ môi trường, đề tài xử lý nước thải ngành cơng nghiệp mía đường mang tính thực tế Đề tài góp phần đưa quy trình xử lý chung cho loại nước thải này, giúp nhà máy tự xử lý trước xả cống thóat chung, nhằm thực tốt quy định môi trường nhà nước I.2 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG THỰC HIỆN Mục tiêu đề tài thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất đường đạt tiêu chuẩn loại B Nội dung đề tài Nghiên cứu sở lý thuyết Thu thập phương án xử lý nước thải ngành cơng nghiệp mía đường Phân tích lựa chọn phương án công nghệ khả thi xử lý nước thải nhà máy đường CHƯƠNG II.TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP MÍA ĐƯỜNG VÀ HIỆN TRANG Ơ NHIỄM CỦA NGÀNH NÀY II.1 TỔNG QT QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT Nguyên liệu để sản xuất mía Mía trồng vùng nhiệt đới cận nhiệt đới Việc chế biến đường phải thực nhanh, mùa thu họach để tránh thất thóat sản lượng chất lượng đường Công nghiệp chế biến đường họat động theo mùa vụ SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS Lê Ngọc Thư lượng chất thải phụ thuộc vào mùa thu họach Quy trình cộng nghệ sản xuất đường gồm hai giai đọan:sản xuất đường thô sản xuất đường tinh luyện II.1.1 Thành phần mía nước mía Thành phần mía thay đổi theo vùng , dao động khỏang sau Nước : 69-75% Sucrose : 8-16% Đường khử : 0,5-2,0% Chất hữu : 0,5-1,0% (ngọai trừ đường) Chất vô : 0,2-0,6% : 0,5-1% Hợp chất Nitơ Tro(phần lớn K) : 0,3-0,8% Nước mía có tính axit (pH = 4,9-5,5), đục(do diện chất keo sáp protein, nhựa, tinh bột silic) có màu xanh lục Thành phần mía sau: Nước : 75-88% Sucrose : 10-21% Đường khử : 0,3-3,0% Chất hữu : 0,5-1,0% (ngọai trừ đường) Chất vô : 0,2-0,6% Hợp chất Nitơ : 0,5-1% Nước mía có màu nguyên nhân sau Từ thân mía : màu chlorophyll, anthocyanin, saccharetin tanin gây Do phản ứng phân hủy hóa học: Khi cho vào nước mía lượng nước vôi, tác dụng nhiệt độ, nước mía bị đổi màu Do phản ứng chất không đường với chất khác Chlorophyll thường có mía, làm cho nước mía có màu xanh lục Trong nước mía, chlorophyll trạng thái keo, dễ dàng bị lọai bỏ phương pháp lọc Anthocyanin có lọai mía có màu sẫm, dạng hịa tan nước Khi thêm nước vơi, màu đỏ tía anthocyanin bị chuyển sang màu xanh lục thẫm Màu khó bị lọai bỏ cách kết tủa với vơi( lượng vơi dùng công nghệ sản xuất đường không đủ lớn ) hay với H2 SO4 SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS Lê Ngọc Thư Saccharetin thướng có vỏ mía Khi thêm vơi, chất trở thành màu vàng trích ly Tuy nhiên lọai màu khơng gây độc, môi trường pH 1,5h QTbh 33,34 *Hiệu xử lý :[1] SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040 38 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS Lê Ngọc Thư 2,2 t = =35,48% a + b.t 0,018 + 0,02.2,2 t 2,2 = =57,44% R= a + b.t 0,0075 + 0,014.2,2 BOD5: R= SS: Tải trọng máng tràn: Ls = Q 800 = =44,7m3/m.ngày π D 3,14.5,7 Lượng bùn tươi sinh ngày: Mss=1250 57,41.10-2.800.10-3=574,1KgSS/ngày MBOD5=5000.35,48.10-2.800.10-3=1419,2 KgBOD5/ngày CHƯƠNG V TÍNH TỐN CHI PHÍ VÀ KẾT LUẬN V.1 Tính tốn chi phí V.1.1 chi phí xây dựng Giá Thành tiền Tên cơng trình Kích thước 3 (VNĐ/ m ) (VNĐ) (m ) Hố thu 10 1.200.000 12.000.000 Bể điều hòa 200 1.200.000 240.000.000 Bể lắng I 105 1.200.000 126.000.000 Bể lắng II 105 1.200.000 126.000.000 Bể UASB 375 1.200.000 450.000.000 Bể AEROTANK 269,5 1.200.000 323.400.000 Tổng cộng V.1.2 chi phí thiết bị Tên thiết bị Đơn vị Giá thiết bị tính Bơm nước Cái 8.000.000đ/cái Bơm bùn Cái 10.000.000đ/cái Máy nén Cái 30.000.000đ/cái khí Đầu phân Đĩa 300.000đ/đĩa phối khí Máy gom Cái 55.000.000đ//cái bùn Máng thu Tấm 1.500.000đ/bộ nước cưa 1.277.400.000 Số lượng Thành tiền 32.000.000 đ 30.000.000 đ 60.000.000đ 180 54.000.000 55.000.000đ 1.500.000đ Hệ thống đường ống 2.000.000đ Tổng cộng 234.500.000 SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040 39 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS Lê Ngọc Thư V.1.3 chi phí phát sinh Chi phí phát sinh = 5% chi phí thiết bị =0,05x1.511.900.000=75.595.000 V.1.4 chi phí tổng cộng chi phí tổng cộng =chi phí xây dựng+chi phí thiết bị+chi phí phát sinh = 1.503.900.000+75.595.000 =1.579.495.000 VND V.2 KẾT LUẬN Nước thải mía đường có tính chất đặc trưng nồng độ chất hữu cao cơng nghệ xử lý địi hỏi hệ thống phải có bể phân huỷ chất hữu BểUASB bể Aerotank 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 chọn Nhưng trước cho nước thải qua bể Aerotank cần phải có cơng trình xử lý khác ( song chắn rác , bể lắng cát , bể điều hòa ,bể lắng I)để làm giảm bớt nồng độ chất hữu Để đạt hiệu cao, thiết kế bể Aerotank cần phải cung cấp đầy đủ oxy để khuấy trộn chất hữu nước thải, cung cấp đủ lượng bùn hoạt tính tuần hồn cho bể;trong bể UASB giữ cho bùn hoạt tính trạng thái lơ lửng Ngành mía đường góp phần làm tăng trưởng kinh tế Tuy nhiên nước thải ngành không xử lý triệt để gây nhiễm mơi trường cần phải xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho thải đạt tiêu chuẩn; không làm ảnh hưởng đến khả tự làm môi trường xung quanh SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040 40 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS Lê Ngọc Thư TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS Trịnh Xuân Lai, Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải, Nhà xuất Xây dựng Hà Nội, 2000 [2] ].Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất T1, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội, 1999 [3] Joseph F Malina, Design of Anaerobic Process for the Treatment of Induatual and municipal [4] PGS.TS Lương Đức Phẩm, Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, Nhà xuất Giáo Dục, 2002 [5] TS Lâm Minh Triết - Nguyễn Thanh Hùng - Nguyễn Phước Dân, Xử lý nước thải đô thị cơng nghiệp - tính tốn thiết kế cơng trình, CEFINEA – Viện Môi trường Tài nguyên, 2002 [6] Nguyễn Hồi Linh_Đồ án mơn học xử lý chất thải [7] Luận văn tốt nghiệp cao học xử lý nước thải nhà máy đường www.binhminhplastic.com MỤC LỤC CHƯƠNG I PHẦN MỞ ĐẦU I.1 Đặt vấn đề SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040 41 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS Lê Ngọc Thư I.2 Mục tiêu nội dung thực .1 CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CƠNG NGHIỆP MÍA ĐƯỜNG VÀ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM CỦA NGÀNH NÀY II.1 Tổng qt quy trình cơng nghệ sản xuất .2 II.1.1.Thành phần mía nước mía II.1.2.Hóa chất làm tẩy màu II.1.3.Công nghệ sản xuất đường thô .4 II.1.4.Công nghệ sản xuất đường tinh luyện II.2.Sơ lược trang ngành sản xuất đường việt nam .7 II.3.Nước thải ngành công nghịêp sản xuất đường II.3.1.Nước thải từ khu ép mía II.3.2.Nước thải rửa lọc, làm mát, rửa thiết bị rửa sàn II.3.3 Nước thải khu lò II.3.4.Đặc trưng nước thải nhà máy đường II.4 Khả gây ô nhiễm nguồn nước nước thải ngành công nghiệp đường 10 CHƯƠNG III QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY ĐƯỜNG .12 III.1.Lựa chọn quy trình cơng nghệ 15 III.2.Thuyết minh quy trình cơng nghệ 15 III.3.Mô tả công trình đơn vị 16 III.3.1 Song chắn rác 16 III.3.2 Hố thu gom 16 III.3.3 Bể lắng cát 16 III.3.4 Bể điều hòa 16 III.3.5 Bể lắng I 17 III.3.6 Bể UASB 17 III.3.7 Bể Aerotank 18 III.3.8 Bể lắng II 18 III.3.9 Bể nén bùn 19 CHƯƠNG IV TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ .20 IV.1 Tính bể UASB 20 IV.2 Tính bể Aerotank 24 IV.3 Tính hố thu 40 IV.4 Tính bể điều hịa 41 IV.5 Tính bể lắng I 41 CHƯƠNG V TÍNH TỐN CHI PHÍ VÀ KẾT LUẬN 42 V.1 Tính tốn chi phí 42 V.1.1 Chi phí xây dựng 42 SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040 42 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mía đường GVHD:ThS Lê Ngọc Thư V.1.2 Chi phí thiết bị 42 V.1.3 Chi phí phát sinh 42 V.1.4 Chi phí tổng cộng 42 V.2 Kết luận 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO .44 MỤC LỤC .45 SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040 43 ... kế hệ thống xử lý nư? ?c thải mía đường SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh GVHD:ThS Lê Ng? ?c Thư MSSV:90100040 Thiết kế hệ thống xử lý nư? ?c thải mía đường GVHD:ThS Lê Ng? ?c Thư II.1.4 C? ?ng nghệ sản xuất đường. . .Thiết kế hệ thống xử lý nư? ?c thải mía đường GVHD:ThS Lê Ng? ?c Thư CHƯƠNG I PHẦN MỞ ĐẦU I.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Ngành c? ?ng nghiệp mía đường ngành c? ?ng nghiệp chiếm vị trí quan trọng kinh tế nư? ?c ta Trong. .. khảo là: SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh MSSV:90100040 11 Thiết kế hệ thống xử lý nư? ?c thải mía đường SVTH: Lê Trương Huỳnh Anh GVHD:ThS Lê Ng? ?c Thư MSSV:90100040 12 Thiết kế hệ thống xử lý nư? ?c thải mía