Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Chế Biến Cà Phê
Công ty xử lý nước Tư Vấn môi trường chuyên tư vấn thiết kế nước thải cà phê , nhất là tư vấn hệ thống nước thải chế biến cà phê . Công ty có đội ngũ kỹ thuật chuyên sâu về ô nhiễm môi trường, thiết kế các hệ thống hiện đại, giảm chi phí đầu tư, hoàn thành theo đúng thời gian đề ra.
Trong những năm gần đây, cây cà phê đang trở thành một cây trồng thế mạnh và thu hút được nhiều người trồng bởi giá trị kinh tế to lớn. Xuất khẩu cà phê của Việt Nam hiện đang nằm trong những nước uống đứng đầu thế giới. Nông dân ở các tỉnh trồng nhiều cà phê như Dalak, Lâm Đồng, Quảng Trị, Sơn La, Điện Biên … cũng giàu lên nhờ cây cà phê. Cũng chính vì vậy mà ngành nghề công nghiệp chế biến cà phê của nước ta không ngừng tiến độ theo sự gia tăng của diện tích trồng cây cà phê.
Cùng với sự tiến độ của ngành công nghiệp chế biến cà phê thì các vấn đề về ô nhiễm môi trường của ngành công nghiệp này gây ra cũng ngày càng trầm trọng. Đặt biệt là vấn đề hệ thống xử lý nước thải cà phê.
hệ thống xử lý nước thải cà phê phát sinh từ hoạt động sản xuất của nhà máy theo hệ thống thu gom vào các hố gom trước khi bơm vào hệ thống công nghệ xử lý nước thải cà phê .
nước thải khó tái chế (NT) từ các xưởng ngành sản xuất theo mạng lưới thoát nước uống riêng được dẫn đến bể gom có đặt song chắn rác. Song chắn rác tinh dạng trống quay với kích cỡ khe hở 1 – 2mm có nhiệm vụ xóa bỏ các loại chất hữu cơ có kích thước như bao bì, vỏ cà phê… nhằm tránh gây hư hại bơm hoặc tắc nghẽn các công trình phía sau. nước thải khó xử lý từ bể gom được bơm lên công trình điều hòa sau khi qua thiết bị tách rác thải tinh.
Các lợi ích cơ bản của việc điều hòa lưu lượng là: (1) hình thức xử lý sinh hóa học được nâng cao do giảm đến mức thấp nhất hiện tượng “shock” tải trọng, các chất ảnh hưởng đến quy trình xử lý có thể được pha loãng, pH có thể được trung hòa và ổn định; (2) các loại chất lượng nước thải sau xử lý được cải thiện do tải trọng các loại chất thải lên các công trình ổn định. Với trình độ kỹ thuật tự động hóa như hiện nay, thể tích bể điều hòa và chi phí điện năng tại nhà máy xử lý giảm đáng kể. Dung tích chứa nước uống càng lớn thì độ an toàn về nhiều mặt càng cao.
Từ thiết bị điều hòa , nước thải được bơm đều và liên tục vào bể sinh hóa học kỵ khí có nguyên vật liệu đệm cố định. Giá thể là nguyên vật liệu nhựa tổng hợp có cấu tạo thoáng, độ rỗng cao (95%) vi sinh dể bám dính. Tỉ lệ riêng diện tích bề mặt/thể tích của nguyên liệu thông thường dao động trong khoảng 100-220m2/m3.
quy trình xử lý phản ứng sinh học hiếu khí có thể chia thành hai loại chính (1) Quá trình xử lý sinh học tiến độ lơ lửng (suspended growth biological treatment processes), và (2) quy trình xử lý sinh hóa học tiến độ dinh bám (attached growth biological treatment processes). Mỗi loại quá trình có nhiều công trình ứng dụng khác nhau, như quá trình (1) có các loại công trình (a) bùn vi sinh có lơi hiếu khí truyền thống, (b) bể bùn vi sinh có lơi dạng mẻ liên tục SBR (sequencing batch reactor), (c) bể bùn vi sinh có lơi từng bậc SASR (staged activated-sludge reactor) .
Tại bể phản ứng sinh học hiếu khí bùn hoạt tính, các tạp các loại chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan còn lại sau quy trình xử lý sinh học kỵ khí tiếp tục được xử lý và chuyển hóa thành bông bùn sinh hóa học . Hai máy thổi khí (Air Blower) hoạt động luân phiên và hệ thống phân phối dạng đĩa có hiệu quả cao với kích cỡ bọt khí nhỏ hơn 10m sẽ cung cấp oxi cho bể phản ứng sinh học. Lượng khí cung cấp vào bể với mục đích cung cấp oxy cho sinh vật hiếu khí chuyển hóa các loại chất hữu cơ thành nước uống và carbonic, chuyển hóa nitơ hữu cơ và amonia thành nitrat NO3-.
Bể lắng bùn được thiết kế đặc biệt tạo môi trường tĩnh cho bông bùn lắng xuống đáy bể và được gom vào tâm nhờ hệ thống gom bùn gắng lắm đặt dưới đáy bể. Phần nước trong sau lắng được thu lại bằng hệ máng thu nước sạch được bố trí trên bề mặt bể và tiếp tục được dẫn sang cụm bể keo tụ – tạo bông.
Nguyên tắc của quá trình keo tụ là khi hoá chất keo tụ nào đó cho vào nước thô chứa cặn lắng lắng chậm/không lắng được. Các hạt cặn mịn kết tụ với nhau hình thành các bông cặn lớn, bông cặn có thể tách khỏi nước sạch bằng lắng trọng lực. Mục đích của quá trình keo tụ là làm giảm độ đục, khử màu, cặn lơ lửng và vi sinh. nước từ cụm bể Keo tụ – Tạo bông chảy sang bể lắng hoá lý, bể này có nhiệm vụ tách cặn từ quá trình keo tụ – tạo bông.
Với bể keo tụ, thời gian tiếp xúc tối thiểu là 1 phút ở tốc độ khuấy nhanh giúp quá trình xử lý nước thải chế biến cà phê nhanh hơn, giảm thiểu chi phí.
Với bể tạo bông, thời gian tiếp xúc tối thiểu là 10 phút ở tốc độ khuấy chậm để công nghệ xử lý nước thải cà phê đạ hiệu năng tối đa.
Keo tụ bằng PAC, phèn sắt hoặc phèn nhôm.
Tạo bông bằng polymer dạng cationic.
Lắng tách cặn bằng bể lắng ly tâm có vách nghiêng hướng dòng.
Sau quá trình keo tụ – tạo bông, công nghệ xử lý nước thải cà phê sẽ tự chảy qua bể lắng 2 (bể lắng bùn hóa lý). Bể được thiết kế tương tự như bể lắng 1, đáy bể được thiết kế dốc và thiết bị gom bùn giúp bùn trượt về phía đáy. Bông bùn sẽ lắng xuống đáy bể và được thu gom đưa về bể nén bùn. Phần nước sạch trong bên trên sẽ được khử trùng, tiêu diệt các vi khuẩn gây hại như ecoli, vi khuẩn tả… bằng chlorine tại công trình khử trùng trước khi dẫn ra nguồn tiếp nhận trong khu vực.. nước thải xả vào nguồn tiếp nhận đảm bảo đạt tiêu chuẩn QCVN 24: 2009/BTNMT.
quy trình xử lý sinh hóa học sẽ làm gia tăng liên tục lượng bùn vi sinh trong bể đồng thời lượng bùn ban đầu sau thời gian sinh trưởng phát triển sẽ giảm khả năng xử lý các chất ô nhiễm trong nước thải khó tái chế và chết đi. Lượng bùn này còn gọi là bùn dư và được đưa về Hồ chứa bùn dư cùng với bùn phát sinh từ quá trình keo tụ. Định kỳ lượng bùn này được thu gom làm phân bón hoặc giao cho đơn vị thu gom.
Ngoài ra Công ty chúng tôi còn tư vấn thiết kế hệ thống công nghệ xử lý nước thải cà phê , khí thải, tư vấn các công ty môi trường tại hồ chí minh như đánh giá tác động gây hại môi trường , Đề án bảo vệ ô nhiễm môi trường, Lập báo cáo giám sát gây hại môi trường định kỳ, cam kết bảo vệ môi trường , cung cấp hóa chất xử lý nước thải, xử lý các chất thải nguy hại, xin giấy phép khai thác nước sạch ngầm, giấy phép xả thải, phòng cháy chữa cháy, kiểm định an toàn máy móc thiết bị.
Trong những năm gần đây, cây cà phê đang trở thành một cây trồng thế mạnh và thu hút được nhiều người trồng bởi giá trị kinh tế to lớn. Xuất khẩu cà phê của Việt Nam hiện đang nằm trong những nước uống đứng đầu thế giới. Nông dân ở các tỉnh trồng nhiều cà phê như Dalak, Lâm Đồng, Quảng Trị, Sơn La, Điện Biên … cũng giàu lên nhờ cây cà phê. Cũng chính vì vậy mà ngành nghề công nghiệp chế biến cà phê của nước ta không ngừng tiến độ theo sự gia tăng của diện tích trồng cây cà phê.
Cùng với sự tiến độ của ngành công nghiệp chế biến cà phê thì các vấn đề về ô nhiễm môi trường của ngành công nghiệp này gây ra cũng ngày càng trầm trọng. Đặt biệt là vấn đề hệ thống xử lý nước thải cà phê.
Thuyết minh sơ dồ công nghệ xử lý nước thải chế biến cà phê:
hệ thống xử lý nước thải cà phê phát sinh từ hoạt động sản xuất của nhà máy theo hệ thống thu gom vào các hố gom trước khi bơm vào hệ thống công nghệ xử lý nước thải cà phê .
nước thải khó tái chế (NT) từ các xưởng ngành sản xuất theo mạng lưới thoát nước uống riêng được dẫn đến bể gom có đặt song chắn rác. Song chắn rác tinh dạng trống quay với kích cỡ khe hở 1 – 2mm có nhiệm vụ xóa bỏ các loại chất hữu cơ có kích thước như bao bì, vỏ cà phê… nhằm tránh gây hư hại bơm hoặc tắc nghẽn các công trình phía sau. nước thải khó xử lý từ bể gom được bơm lên công trình điều hòa sau khi qua thiết bị tách rác thải tinh.
Các lợi ích cơ bản của việc điều hòa lưu lượng là: (1) hình thức xử lý sinh hóa học được nâng cao do giảm đến mức thấp nhất hiện tượng “shock” tải trọng, các chất ảnh hưởng đến quy trình xử lý có thể được pha loãng, pH có thể được trung hòa và ổn định; (2) các loại chất lượng nước thải sau xử lý được cải thiện do tải trọng các loại chất thải lên các công trình ổn định. Với trình độ kỹ thuật tự động hóa như hiện nay, thể tích bể điều hòa và chi phí điện năng tại nhà máy xử lý giảm đáng kể. Dung tích chứa nước uống càng lớn thì độ an toàn về nhiều mặt càng cao.
Từ thiết bị điều hòa , nước thải được bơm đều và liên tục vào bể sinh hóa học kỵ khí có nguyên vật liệu đệm cố định. Giá thể là nguyên vật liệu nhựa tổng hợp có cấu tạo thoáng, độ rỗng cao (95%) vi sinh dể bám dính. Tỉ lệ riêng diện tích bề mặt/thể tích của nguyên liệu thông thường dao động trong khoảng 100-220m2/m3.
Trong bể sinh hóa học tiếp xúc áp dụng quá trình sinh trưởng sinh học bám dính (Attached Growth). Bể sinh hóa học kỵ khí nguyên liệu tiếp xúc, giá thể cho vi sinh vật sống bám, nguyên vật liệu thưòng là nhựa có hình dạng khác nhau,.. Bể có chiều cao từ 4-12m, nước thải khó tái chế được phân bố đều trên mặt lớp nguyên liệu bằng hệ thống quay hoặc vòi phun. Quần thể vi sinh sống bám trên giá thể tạo nên màng nhầy phản ứng sinh học có khả năng hấp phụ và phân hủy chất hữu cơ trong khi nước thải chế biến cà phê .
Quần thể vi sinh này có thể bao gồm vi khuẩn kị khí và tùy tiện, nấm, tảo và các động vật nguyên sinh. Tại bể sinh học kỵ khí vật liệu đệm, nước thải khó xử lý được phân phối đều từ dưới đáy qua lớp đệm bùn và sau đó là lớp bùn dính bám trên giá thể, khi qua lớp bùn này, các loại chất hữu cơ sẽ bị phân hủy bởi các vi sinh vật kỵ khí thành nước sạch và khí biogas bay lên. Bể này thích hợp để quy trình xử lý nước thải cà phê có mật độ nồng độ COD cao và biến động (Metcalf & Eddy, 1995 & 2003). bùn vi sinh có lơi (vi sinh vật – vi khuẩn)kị khí được xáo trộn đều với hệ thống xử lý nước thải cà phê và chuyển hóa ở tốc độ cao nhất các loại chất hữu cơ thành khí methan (CH4), nước (H2O), ammonia (NH3).
CHC + VSV kị khí -> CH4 + CO2 + H2O + NH3 + VSV kị khí mới
Áp dụng quá trình kị khí phía trước là điều kiện đầu tiên để đạt hiệu quả xử lý phốtphot trong các phương pháp xử lý nước thải cà phê . nước thải cà phê sau khi qua bể sinh hóa học kỵ khí được dẫn sang bể sinh hóa học hiếu khí bùn vi sinh có lơi .
CHC + VSV kị khí -> CH4 + CO2 + H2O + NH3 + VSV kị khí mới
Áp dụng quá trình kị khí phía trước là điều kiện đầu tiên để đạt hiệu quả xử lý phốtphot trong các phương pháp xử lý nước thải cà phê . nước thải cà phê sau khi qua bể sinh hóa học kỵ khí được dẫn sang bể sinh hóa học hiếu khí bùn vi sinh có lơi .
quy trình xử lý phản ứng sinh học hiếu khí có thể chia thành hai loại chính (1) Quá trình xử lý sinh học tiến độ lơ lửng (suspended growth biological treatment processes), và (2) quy trình xử lý sinh hóa học tiến độ dinh bám (attached growth biological treatment processes). Mỗi loại quá trình có nhiều công trình ứng dụng khác nhau, như quá trình (1) có các loại công trình (a) bùn vi sinh có lơi hiếu khí truyền thống, (b) bể bùn vi sinh có lơi dạng mẻ liên tục SBR (sequencing batch reactor), (c) bể bùn vi sinh có lơi từng bậc SASR (staged activated-sludge reactor) .
Tại bể phản ứng sinh học hiếu khí bùn hoạt tính, các tạp các loại chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan còn lại sau quy trình xử lý sinh học kỵ khí tiếp tục được xử lý và chuyển hóa thành bông bùn sinh hóa học . Hai máy thổi khí (Air Blower) hoạt động luân phiên và hệ thống phân phối dạng đĩa có hiệu quả cao với kích cỡ bọt khí nhỏ hơn 10m sẽ cung cấp oxi cho bể phản ứng sinh học. Lượng khí cung cấp vào bể với mục đích cung cấp oxy cho sinh vật hiếu khí chuyển hóa các loại chất hữu cơ thành nước uống và carbonic, chuyển hóa nitơ hữu cơ và amonia thành nitrat NO3-.
Mặt khác, hệ thống phân phối khí còn có chức năng xáo trộn đều nước thải khó tái chế và bùn vi sinh có lơi , tạo điều kiện để vi sinh vật tiếp xúc tốt với các chất cần xử lý. Tải trọng các chất hữu cơ của bể thổi khí thường dao dộng từ 0,32 -0,64 kg BOD/m3.ngày đêm và thời gian lưu nước sạch dao động từ 4-12h.
Oxy hóa và tổng hợp:
CHONS (chất hữu cơ) + O2 + chất dinh dưỡng + vi khuẩn hiếu khí ->
CO2 + H2O + NH3 + C5H7O2N (tế bào vi khuẩn mới) + sản phẩm khác
Hô hấp nội bào:
C5H7O2N (tế bào) + 5O2 + vi khuẩn -> 5CO2 + 2H2O + NH3 + E
Quá trình xử lý phản ứng sinh học sẽ làm gia tăng liên tục lượng bùn vi sinh có lơi trong bể đồng thời lượng bùn ban đầu sau thời gian sinh trưởng phát triễn sẽ giảm khả năng xử lý các chất ô nhiễm trong nước thải khó tái chế và chết đi. Do đó, bể lắng 1 (hay còn gọi là bể lắng bùn sinh học) được thiết kế để thu gom lượng bùn này và giữ lại lượng bùn có khả năng xử lý tốt.
Oxy hóa và tổng hợp:
CHONS (chất hữu cơ) + O2 + chất dinh dưỡng + vi khuẩn hiếu khí ->
CO2 + H2O + NH3 + C5H7O2N (tế bào vi khuẩn mới) + sản phẩm khác
Hô hấp nội bào:
C5H7O2N (tế bào) + 5O2 + vi khuẩn -> 5CO2 + 2H2O + NH3 + E
Quá trình xử lý phản ứng sinh học sẽ làm gia tăng liên tục lượng bùn vi sinh có lơi trong bể đồng thời lượng bùn ban đầu sau thời gian sinh trưởng phát triễn sẽ giảm khả năng xử lý các chất ô nhiễm trong nước thải khó tái chế và chết đi. Do đó, bể lắng 1 (hay còn gọi là bể lắng bùn sinh học) được thiết kế để thu gom lượng bùn này và giữ lại lượng bùn có khả năng xử lý tốt.
Bể lắng bùn được thiết kế đặc biệt tạo môi trường tĩnh cho bông bùn lắng xuống đáy bể và được gom vào tâm nhờ hệ thống gom bùn gắng lắm đặt dưới đáy bể. Phần nước trong sau lắng được thu lại bằng hệ máng thu nước sạch được bố trí trên bề mặt bể và tiếp tục được dẫn sang cụm bể keo tụ – tạo bông.
Nguyên tắc của quá trình keo tụ là khi hoá chất keo tụ nào đó cho vào nước thô chứa cặn lắng lắng chậm/không lắng được. Các hạt cặn mịn kết tụ với nhau hình thành các bông cặn lớn, bông cặn có thể tách khỏi nước sạch bằng lắng trọng lực. Mục đích của quá trình keo tụ là làm giảm độ đục, khử màu, cặn lơ lửng và vi sinh. nước từ cụm bể Keo tụ – Tạo bông chảy sang bể lắng hoá lý, bể này có nhiệm vụ tách cặn từ quá trình keo tụ – tạo bông.
Với bể keo tụ, thời gian tiếp xúc tối thiểu là 1 phút ở tốc độ khuấy nhanh giúp quá trình xử lý nước thải chế biến cà phê nhanh hơn, giảm thiểu chi phí.
Với bể tạo bông, thời gian tiếp xúc tối thiểu là 10 phút ở tốc độ khuấy chậm để công nghệ xử lý nước thải cà phê đạ hiệu năng tối đa.
Công đoạn các phương pháp xử lý nước thải cà phê:
Keo tụ bằng PAC, phèn sắt hoặc phèn nhôm.
Tạo bông bằng polymer dạng cationic.
Lắng tách cặn bằng bể lắng ly tâm có vách nghiêng hướng dòng.
Sau quá trình keo tụ – tạo bông, công nghệ xử lý nước thải cà phê sẽ tự chảy qua bể lắng 2 (bể lắng bùn hóa lý). Bể được thiết kế tương tự như bể lắng 1, đáy bể được thiết kế dốc và thiết bị gom bùn giúp bùn trượt về phía đáy. Bông bùn sẽ lắng xuống đáy bể và được thu gom đưa về bể nén bùn. Phần nước sạch trong bên trên sẽ được khử trùng, tiêu diệt các vi khuẩn gây hại như ecoli, vi khuẩn tả… bằng chlorine tại công trình khử trùng trước khi dẫn ra nguồn tiếp nhận trong khu vực.. nước thải xả vào nguồn tiếp nhận đảm bảo đạt tiêu chuẩn QCVN 24: 2009/BTNMT.
quy trình xử lý sinh hóa học sẽ làm gia tăng liên tục lượng bùn vi sinh trong bể đồng thời lượng bùn ban đầu sau thời gian sinh trưởng phát triển sẽ giảm khả năng xử lý các chất ô nhiễm trong nước thải khó tái chế và chết đi. Lượng bùn này còn gọi là bùn dư và được đưa về Hồ chứa bùn dư cùng với bùn phát sinh từ quá trình keo tụ. Định kỳ lượng bùn này được thu gom làm phân bón hoặc giao cho đơn vị thu gom.
Ngoài ra Công ty chúng tôi còn tư vấn thiết kế hệ thống công nghệ xử lý nước thải cà phê , khí thải, tư vấn các công ty môi trường tại hồ chí minh như đánh giá tác động gây hại môi trường , Đề án bảo vệ ô nhiễm môi trường, Lập báo cáo giám sát gây hại môi trường định kỳ, cam kết bảo vệ môi trường , cung cấp hóa chất xử lý nước thải, xử lý các chất thải nguy hại, xin giấy phép khai thác nước sạch ngầm, giấy phép xả thải, phòng cháy chữa cháy, kiểm định an toàn máy móc thiết bị.
Quý khách có nhu cầu xây dựng hệ thống xử lý nước thải cà phê hãy liên hệ với chúng tôi qua số hotline : 0917 952 786 hoặc truy cập vào website : công ty xử lý nước để biết thêm nhiều thông tin chi tiết
Nhận xét
Đăng nhận xét