Hệ thống xử lý nước thải nhà máy mía đường

Hệ thống xử lý nước thải nhà máy mía đường là vấn đề cần được quan tâm hàng đầu. Bởi nước thải sản xuất mía đường chứa một lượng lớn các chất hữu cơ, trong đó có các hợp chất chứa nitơ và phốt pho. Đây là chất gây ô nhiễm nghiêm trọng cho nguồn tiếp nhận và ảnh hưởng đến đời sống thủy sinh vật. Việc xử lý nguồn nước thải này đòi hỏi phải áp dụng công nghệ, kỹ thuật hiện đại để đạt được hiệu quả cao nhất. Để hiểu rõ hơn về hệ thống, hãy cùng Vankhinen-THP tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.

Nguồn gốc phát sinh nước thải nhà máy sản xuất mía đường

Để tạo ra đường thô và đường tinh luyện, quá trình chế biến phải trải qua nhiều giai đoạn khác nhau, cùng với đó là sử dụng các nguyên liệu đa dạng. Điều này dẫn đến việc sinh ra một lượng nước thải đáng kể, với các mức độ ô nhiễm khác nhau. Theo các chuyên gia, nước thải nhà máy mía đường phát sinh từ các nguồn sau đây:

• Nước thải phát sinh từ các công đoạn băm, ép, vệ sinh và làm mát, có chứa hàm lượng cao các chất hữu cơ.
• Nước thải từ quá trình kết tinh đường, thường được dùng để làm nguội máy móc hoặc có thể bị rò rỉ từ quá trình sản xuất đường.
• Nguồn nước thải từ quá trình nấu và làm sạch sản phẩm.
• Ngoài ra, còn có nước thải phát sinh từ hoạt động sinh hoạt của nhân viên trong nhà máy đường cũng như từ quá trình vệ sinh sàn nhà.
• ….

Tính chất đặc trưng của nước thải nhà máy mía đường

Nước thải từ ngành công nghiệp sản xuất mía đường thường chứa một lượng đáng kể các chất hữu cơ, bao gồm nitơ và photpho hữu cơ. Giá trị BOD5 (Lượng oxy cần thiết cho vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ 5 ngày) cao và biến động rất lớn, thường dao động từ 350 đến 2750 mg/l. Điều này khiến nước thải có tính axit hoặc kiềm, gây ô nhiễm môi trường tự nhiên.

Nước thải từ quá trình sản xuất mía đường còn chứa thành phần mang màu do các chất không đường dạng hữu cơ, các muối kim loại vô cơ như Na+, Si4+, Ca2+, Mg2+ và K+, đặc biệt khi qua quá trình xả rửa các cột tẩy màu resin liên tục.

Các giai đoạn làm mát trong quá trình sản xuất mía đường thường tạo ra nước thải với nhiệt độ cao, gây ức chế hoạt động của vi sinh vật và các loài thực vật thủy sinh.

Hầu hết chất rắn lơ lửng trong nước thải nhà máy mía đường có tính chất vô cơ. Khi được xả thải vào môi trường tự nhiên, những chất này có khả năng lắng xuống và hình thành một lớp dày ở đáy nguồn nước, gây hại cho hệ sinh thái nước và làm giảm nguồn thức ăn của cá.

Các chất trong bùn lắng này chứa hợp chất hữu cơ, làm giảm lượng oxy có sẵn trong nước, sinh ra các khí như H2S, CO2, CH4. Hơn nữa, nước thải cũng chứa một lượng đường đáng kể, gây ô nhiễm nước.

Các chất thải từ nhà máy sản xuất mía đường còn có tính axit. Trong một số trường hợp đặc biệt, độ pH có thể tăng lên do sự pha trộn với CaCO3 hoặc nước xả cột resin.

***QC: Vankhinen-THP chuyên cung cấp các sản phẩm van – vật tư đường ống phục vụ các hệ thống cấp – thoát nước, hệ thống xử lý nước thải,… Chúng tôi nhập khẩu lưu kho sẵn hàng số lượng lớn các mã sản phẩm chất liệu inox, nhựa để phục vụ các hệ thống xử lý nước thải như: van bướm inox 304 – nhựa, van cổng inox 304, van 1 chiều inox 304, lọc y inox, đồng hồ đo lưu lượng nước thải,… Quý Vị có thể liên hệ Hotline để nhận tư vấn, báo giá ưu đãi, nhanh chóng, và chi tiết nhất.

Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải nhà máy mía đường

Căn cứ vào thành phần trong nước thải nhà máy mía đường, chúng ta có thể xây dựng phương án xử lý nước thải nhà máy sản xuất mía đường hiệu quả nhất. Dưới đây là sơ đồ tổng quan về hệ thống xử lý nước thải nhà máy mía đường.

• Song chắn rác (SCR): Chức năng chính của thiết bị lọc là loại bỏ các chất rắn lớn có trong nước thải, trong trường hợp này là bã mía. Song chắn rác hoạt động như một bộ lọc cơ học để ngăn chặn và thu gom các chất rắn này, đồng thời đưa chúng vào thùng rác để tiếp tục xử lý.
• Bể lắng cát: Được sử dụng để loại bỏ các chất rắn vô cơ nhẹ như cát và các hạt rắn lơ lửng khác trong nước thải. Sau khi các chất này lắng đọng, chúng được thu gom và vận chuyển đến bể phơi để tiếp tục xử lý.
• Hố thu gom hoặc bể thu gom: Nước thải từ quá trình sản xuất và sinh hoạt sẽ được thu gom tại hố thu để thống nhất xử lý.
• Bể điều hòa: Đây là một phần không thể thiếu trong hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất mía đường. Bể điều hòa đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh nhiệt độ, duy trì lưu lượng và kiểm soát nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải. Bể này thường được trang bị kèm máy khuấy trộn để ngăn chặn sự lắng cặn, giúp phân hủy khí độc hại phía dưới đáy bể.
• Bể lắng 1: Tại đây, nước thải được giữ yên lặng để các chất rắn vô cơ và hữu cơ lơ lửng lắng đọng, giúp quá trình loại bỏ cặn dễ dàng hơn. Bùn cặn sau đó được thu gom và chuyển đến bể xử lý tiếp theo.
• Bể phân hủy kỵ khí UASB: Bể này áp dụng công nghệ sinh học phân hủy kỵ khí dòng chảy ngược để chuyển các chất hữu cơ thành những chất đơn giản hơn và khí metan (CH4). Đồng thời, bể phân hủy kỵ khí UASB cũng giúp loại bỏ nito và phốt pho.
• Bể hiếu khí Aerotank: Bể này sử dụng công nghệ sinh học để phân hủy hiếu khí từ bùn hoạt tính. Các chất hữu cơ trong nước thải sau khi được xử lý sẽ phân hủy đến mức đơn giản hơn, mặc dù chưa hoàn toàn. Đây là lúc bể Aerotank hoàn tất việc phân hủy các chất này. Quá trình này tạo ra nước sạch, khí CO2 và sinh khối mới.
• Bể lắng 2: Sau khi được phân hủy hiếu khí tại bể Aerotank, nước thải được chuyển đến bể lắng 2. Tại đây, nước thải được để lắng để loại bỏ các cặn sinh học phát sinh từ quá trình phân hủy sinh học trước đó. Bùn cặn lắng được thu gom và đưa vào bể chứa để xử lý. Một phần được trở lại bể hiếu khí để duy trì mật độ sinh khối.
• Thiết bị lọc áp lực: Thiết bị lọc áp lực đảm nhận công đoạn cuối cùng trong quá trình xử lý nước thải, giúp loại bỏ các cặn còn sót lại trong nước thải.
• Bể khử trùng: Sau khi lọc áp lực để loại bỏ các chất cặn, nước thải được dẫn đến bể khử trùng để thực hiện diệt khuẩn và loại bỏ mùi hôi. Tại đây, nước thải được khử bằng cách sử dụng hợp chất hóa học có tính oxi hóa và sát khuẩn cao. Đây được coi là bước quan trọng cuối cùng trong chu trình xử lý nước thải nhà máy sản xuất mía đường. Tiếp theo là thực hiện kiểm tra, phân tích chất lượng nước thải sau khi xử lý.
• Kiểm định chất lượng và xả thải ra môi trường tự nhiên: Sau khi thực hiện các công đoạn trên, phải kiểm định chất lượng nước thải sau khi xử lý. Nước thải cần phải đạt chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT trước khi được xả thải vào môi trường. Trong trường hợp nước thải không đạt chuẩn, cần điều chỉnh và thực hiện tái xử lý sao cho phù hợp.

Tham khảo thêm: Hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thực phẩm

Ảnh hưởng của nước thải nhà máy mía đường đến môi trường

Nước thải nhà máy sản xuất đường mía đang gây ô nhiễm cho môi trường nước do hàm lượng cao các chất hữu cơ và dinh dưỡng như đường sucroza, glucose, fructoze. Những chất này dễ dàng phân hủy trong nước, ảnh hưởng đến vi sinh vật sống trong nước, thậm chí gây cạn kiệt oxy và tác động đến hoạt động của các loại vi khuẩn.

Nước thải nhà máy sản xuất mía đường còn làm mất cân bằng sinh học, các chất lơ lửng trong nước thải lắng xuống đáy gây ra hiện tượng phân hủy kỵ khí, khiến nước có mùi hôi và chuyển sang đen.

Ngoài ra, nước thải từ nhà máy đường còn có nhiệt độ cao, ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động của vi sinh vật nước. Trong thành phần nước thải còn chứa các hợp chất lưu huỳnh, đôi khi có dầu mỡ từ khu vực ép mía, gây ô nhiễm và làm suy giảm khả năng tự làm sạch của nguồn nước, gây tổn thương hoặc tiêu diệt các loài thủy sinh.

Trên đây là một số thông tin về hệ thống xử lý nước thải nhà máy mía đường. Hệ thống xử lý nước thải tại các nhà máy sản xuất mía đường không chỉ giúp giảm thiểu tác động xấu đến môi trường mà còn mang lại nhiều lợi ích về kinh tế, xã hội. Việc áp dụng các công nghệ xử lý tiên tiến vừa giúp tối ưu hóa quá trình xử lý nước thải, vừa mang lại hiệu suất cao hơn, đồng thời giảm chi phí vận hành và tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp đường mía.