Luận văn Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mì ăn liền cho nhà máy Gosaco

MỤC LỤC Chương 1: MỞ ĐẦU. 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 6 1.2 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG LUẬN VĂN 6 1.2.1 Mục tiêu 6 1.2.2 Nội dung 6 1.3 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 7 Chương 2: TỔNG QUAN NGÀNH SẢN XUẤT MÌ ĂN LIỀN VIỆT NAM VÀ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG. 2.1 GIỚI THIỆU NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT MÌ ĂN LIỀN Ở VIỆT NAM… 8 2.1.1 Giới thiệu chung 8 2.1.2 Ngành sản xuất mì ăn liền ở Việt Nam 8 2.1.3 Công nghệ sản xuất và nguyên nhiên vật liệu 9 2.2 HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NGÀNH SẢN XUẤT MÌ ĂN LIỀN VIỆT NAM 10 2.2.1 Môi trường không khí 10 2.2.2 Môi trường nước 11 2.2.3 Chất thải rắn 11 2.3 Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO NƯỚC THẢI SẢN XUẤT MÌ ĂN LIỀN VÀ SỰ CẦN THIẾT PHẢI XỬ LÝ 11 2.3.1 Ô nhiễm môi trường do nước thải sản xuất mì ăn liền 11 2.3.2 Sự cần thiết xử lý nước thải sản xuất mì ăn liền 12 2.4 TỔNG QUAN VỀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NGÀNH SẢN XUẤT MÌ LIỀN 12 2.4.1 Điều hòa lưu lượng và nồng độ của nước thải 13 2.4.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học 13 2.4.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý 14 2.4.4 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học 14 2.4.5 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học 15 Chương 3: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY MÌ ĂN LIỀN GOSACO. 3.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY 18 3.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của công ty 18 3.1.2 Vị trí, diện tích mặt bằng 18 3.1.3 Nhu cầu về lao động của công ty 18 3.1.4 Sơ đồ tổ chức của công ty Gosaco 19 3.2 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 20 3.2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 20 3.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 21 Chương 4 CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG CỦA CÔNG TY GOSACO. 4.1 MÔI TRƯỜNG NƯỚC 24 4.1.1 Nước thải sinh hoạt 24 4.1.2 Nước thải sản xuất 24 4.1.3 Nước thải nhiễm dầu 25 4.1.4 Nước mưa chảy tràn 25 4.2 MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ 25 4.3 CHẤT THẢI RẮN 26 4.3.1 Chất thải rắn công nghệ 26 4.3.2 Chất thải rắn sinh hoạt 27 4.4 TIẾNG ỒN 27 4.5 HIỆN TRẠNG VỆ SINH CÔNG NHÂN – AN TOÀN VỆ SINH LAO ĐỘNG… 27 Chương 5: NGUỒN GỐC PHÁT SINH VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 5.1 NGUỒN GỐC PHÁT SINH 28 5.1.1 Tính chất nước thải 28 5.1.2 Yêu cầu nước thải sau khi xử lý 28 5.2 NHẬN XÉT VỀ THÀNH PHẦN TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI CỦA CÔNG TY…… 29 5.3 MỤC TIÊU CÔNG NGHỆ 29 5.4 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 30 5.5 THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 32 5.6 XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI 32 Chương 6 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI. 6.1 TÍNH TOÁN THEO PHƯƠNG ÁN 1 33 6.1.1 Bể tách dầu mỡ 33 6.1.2 Song chắn rác thô 35 6.1.3 Bể thu gom 38 6.1.4 Song chắn rác tinh 40 6.1.5 Bể điều hòa 40 6.1.6 Bể tuyển nổi 43 6.1.7 Bể Aerotank 53 6.1.8 Bể lắng II 63 6.1.9 Bể tiếp xúc 68 6.1.10 Bể nén bùn 69 6.1.11 Máy ép bùn 71 6.1.12 Tính toán hóa chất 72 6.2 TÍNH TOÁN THEO PHƯƠNG ÁN 2 74 6.2.1 Bể lọc sinh học bậc 1 74 6.2.2 Bể lắng đợt II bậc 1 79 6.2.3 Bể lọc sinh học bậc 2 81 6.2.4 Bể lắng đợt II bậc 2 85 6.3.5 Bể nén bùn 85 6.3.6 Máy ép bùn 88 Chương 7 TÍNH KINH TẾ. 7.1 VỐN ĐẦU TƯ CHO PHƯƠNG ÁN 1 90 7.1.1 Phần xây dựng 90 7.1.2 Phần thiết bị 90 7.1.3 Chi phí quản lý và vận hành 91 7.1.4 Chi phí xử lý 1m3 nước thải 92 7.2 VỐN ĐẦU TƯ CHO PHƯƠNG ÁN 2 93 7.2.1 Phần xây dựng 93 7.2.2 Phần thiết bị 93 7.2.3 Chi phí quản lý và vận hành 95 7.2.4 Chi phí xử lý 1m3 nước thải 96 7.3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ 96 Chương 8 QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH. 8.1 NGHIỆM THU CÔNG TRÌNH 98 8.2 GIAI ĐOẠN ĐƯA CÔNG TRÌNH VÀO HOẠT ĐỘNG 98 8.3 NHỮNG NGUYÊN NHÂN PHÁ HỦY CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC BÌNH THƯỜNG CỦA CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 98 8.4 TỔ CHỨC QUẢN LÝ VÀ KỸ THUẬT AN TOÀN 99 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG STT Bảng Trang 1 Bảng 1.1: Định mức sử dụng nguyên nhiên vật liệu cho sản xuất mì ăn liền cho một tấn thành phẩm 10 2 Bảng 2.1: Hệ số ô nhiễm không khí cho một tấn sản phẩm mí ăn liền 11 3 Bảng 2.2: Hệ số ô nhiễm nước thải cho một tấn sản phẩm mí ăn liền 11 4 Bảng 4.1: Tính chất nước thải sinh hoạt 24 5 Bảng 4.2: Thành phần và tính chất dầu FO 26 6 Bảng 4.3: Các thông số liên quan đến nguồn ô nhiễm do đốt dầu 27 7 Bảng 4.4: Nồng độ chất ô nhiễm từ tấc cả các nguồn đốt dầu ( công suất tối đa) tại công ty 28 8 Bảng 4.5: Thành phần chất thải rắn tại công ty năm 2003 29 9 Bảng 5.1: Tiêu chuẩn môi trương Việt Nam 6984-2001 31 10 Bảng 6.1: Tổng hợp tính toán bể tách dầu mỡ 39 11 Bảng 6.2: Tổng hợp tính toán song chắn rác thô 42 12 Bảng 6.3: Tổng hợp tính toán bể thu gom 44 13 Bảng 6.4 : Các thông số cho thiết bị khuếch tán khí 45 14 Bảng 6.5 Tổng hợp tính toán bể điều hòa 47 15 Bảng 6.6: Thông số tính toán bể tuyển nổi 48 16 Bảng 6.7: Tổng hợp tính toán bể tuyển nổi 57 17 Bảng 6.8: Công suất hoà tan oxy vào nước của thiết bị bọt khí mịn 63 18 Bảng 6.9: Tổng hợp tính toán bể aeroten 67 19 Bảng 6.10: Các thông số thiết kế đặc trưng cho bể lắng li tâm 68 20 Bảng 6.11: Bảng các thông số chọn tải trọng xử lí bể lắng 2 68 21 Bảng 6.12: Tổng hợp tính toán bể lắng đợt II 72 22 Bảng 6.13: Tổng hợp bể tiếp xúc 75 23 Bảng 6.14 : Tổng hợp tính toán bể nén bùn 76 24 Bảng 6.15 : Khoảng cách từ trục của hệ thống tưới tới các lỗ. 72 25 Bảng 6.16: Tổng hợp tính toán bể lọc bậc 1 84 26 Bảng 6.17: Tổng hợp tính toán bể lắngII đợt 1 86 27 Bảng 6.18 : Khoảng cách từ trục của hệ thống tưới tới các lỗ 90 28 Bảng 6.19: Tổng hợp tính toán bể lọc bậc 2 90 29 Bảng 5.20: Tổng hợp tính toán bể lắng II đợt 2 91 30 Bảng 5.21 : Tổng hợp tính toán bể nén bùn 91 DANH MỤC CÁC HÌNH STT Hình Trang 1 Hình 1.1 Sơ đồ qui trình công nghệ gồm các công đoạn sản xuất 9 2 Hình 6.1: Sơ đồ làm việc của bể Aerotank 59 3 Hình 6.2: Sơ đồ xử lý ở phương án 2 79 KÍ HIỆU VIẾT TẮT BOD: Biochemical Oxygen Demand _Nhu cầu oxy sinh hóa,mg/l COD: Chemical Oxygen Demand _Nhu cầu oxy hóa học, mg/l DO: Dissolved Oxygen _Oxy hòa tan, mg/l F/M: Food/Micro – organism_Tỷ số lượng thức ăn và lượng vi sinh vật trong mô hình MLSS: Mixed Liquor Suspended Solid _Chất rắn lơ lửng trong bùn, mg/l MLVSS: Mixed Liquor Volatite Suspended Solid _Chất rắn lơ lửng bay hơi trong bùn lỏng, mg/l SS: Suspended Solid _Chất rắn lơ lửng, mg/l SVI: Sludge Volume Index_ Chỉ số thể tích bùn, ml/g VS: Volume Index_ Chất rắn bay hơi, ml/g Chương 1 MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Nước ta đang trong giai đoạn phát triển, tiến tới một nước công nghiệp hóa-hiện đại hóa đất nước để hòa nhập với các nước trong khu vực. Ngành công nghiệp cũng ngày càng phát triển và đem lại nhiều lợi ích về mặt kinh tế như tạo ra các sản phẩm phục vụ trong và ngoài nước, giải quyết công ăn việc làm cho người lao động.Tuy nhiên với sự phát triển và ngày càng đổi mới của ngành công nghiệp đã dẫn đến việc khai thác nguồn tài nguyên thiên nhiên một cách mạnh mẽ làm cho chúng trở nên cạn kiệt. Các chất thải từ ngành công nghiệp sinh ra ngày càng nhiều, làm cho môi trường thiên nhiên bị tác động mạnh, mất đi khả năng tự làm sạch. Phần lớn các thiết bị của ngành sản xuất ở nước ta thì chưa được đầu tư và hiện đại hóa hoàn toàn.Quy trình công nghệ chưa triệt để. Hòa cùng xu thế phát triển của đất nước, ngành công nghiệp mì ăn liền cũng ngày càng mở rộng vì đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng trong thời đại mới nhờ những ưu điểm: thơm ngon, tiện dụng, hợp túi tiền…Sự ra đời ồ ạt của các xí nghiệp sản xuất mì ăn liền cũng tạo ra những vấn đề môi trường đáng quan tâm làm ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Vì vậy mà tầm quan trọng của biện pháp bảo vệ môi trường sống ngày một tăng lên. Một trong những biện pháp đó là làm sạch nguồn nước thải trước khi thải ra nguồn tiếp nhận. Thực tế Ủy Ban Nhân Dân Thành Phố và Sở Tài Nguyên và Môi Trường có chủ trương cải tạo tình trạng ô nhiễm nước là khắc phục ô nhiễm tại nguồn; mọi nguồn tiếp nhận. Do đó việc yêu cầu các đơn vị sản xuất, các khu công nghiệp cần phải xây dựng hệ thống xử lý nước thải. Với đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải mì ăn liền cho nhà máy Gosaco”, tôi xin đóng góp một phần vào việc bảo vệ môi trường cho Thành Phố của chúng ta. 1.2 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG LUẬN VĂN 1.2.1 Mục tiêu Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty cổ phần thực phẩm Bình Tây đạt tiêu chuẩn loại B (TCVN 5945-1995) trước khi thải ra hệ thống thoát nước chung. 1.2.2 Nội dung Khảo sát hiện trạng môi trường nhà máy Thu thập và xử lý số liệu đầu vào Đề xuất công nghệ xử lý nước thải của nhà máy Tính toán các công trình đơn vị Khái toán giá thành xây dựng, giá thành xử lý 1.3 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN Trên cơ sở thu thập thông tin, sưu tầm, điều tra, khảo sát, nghiên cứu nà đề xuất công nghệ xử lý nước thải cho công ty cổ phần thực phẩm Bình Tây, có thể tóm tắt các phương pháp thực hiện như sau: Phương pháp điều tra khảo sát. Phương pháp tổng hợp thông tin Phương pháp nghiên cứu lý thuyết về xử lý nước thải Chương 2 TỔNG QUAN NGÀNH SẢN XUẤT MÌ ĂN LIỀN VIỆT NAM VÀ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG GIỚI THIỆU NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT MÌ ĂN LIỀN Ở VIỆT NAM Giới thiệu chung Mì ăn liền được người Nhật Bản nghĩ ra và sản xuát đầu tiên trên thế giới. Nó ra đời để đáp ứng yêu cầu tiêu dùng của người Nhật trong thập niên 60 của thế kỷ 19, là thời kỳ công nghiệp hóa mạnh mẽ của nước Nhật. Ở Việt Nam, mì gói xuất hiện đầu tiên vào khoảng giữa thập niên 60 và nhanh chóng chiếm lĩnh thị trường tiêu dùng, vì nó cũng phù hợp với thị hiếu tiêu dùng của người Việt Nam. Nhà máy sản xuất mì gói ăn liền đầu tiên của Việt Nam ra đời mang tên công ty kỹ nghệ thực phẩm Việt Nam, thương hiệu là VIFON, nhãn hiệu sản xuất đầu tiên mang tên “Mì ông Phật”. Từ đó đến nay, mì ăn liền luôn được ưu chuộng và nhu cầu tiêu thụ của sản phẩm này càng tăng đối với thị trường nội địa. Vào những năm 80, thị trường trong nước còn xuất hiện nhiều chủng loại khác có xuất xứ từ Thái Lan, Singapore, Trung Quốc, Malayxia. Trong những năm qua, đặc biệt là 10 năm gần đây ngành công nghiệp sản xuất mì ăn liền của Việt Nam hòa mình vào công cuộc đổi mới, đã từng bước vươn lên phát triển mạnh mẽ. Dần dần nó đã chiếm lĩnh thị trường trong nước đẩy lùi các mặt hàng cùng loại của các nước trong khu vực. Ngành sản xuất mì ăn liền của Việt Nam xứng đáng với vị trí là niềm tự hào của nền công nghiệp còn non trẻ của đất nước ta trong thời đại công nghiệp hóa - hiện đại hóa. Ngành sản xuất mì ăn liền ở Việt Nam Gần đây ngành công nghiệp sản xuất mì ăn liền của Việt Nam đã từng bước vươn lên phát triển mạnh mẽ, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng của nhân dân và cạnh tranh được với các mặt hàng do nước ngoài sản xuất. Từ năm 1990 đến nay, thị phần của các sản phẩm nước ngoài chiếm một tỷ lệ thấp. Ngược lại, hiện nay các mặt hàng sản phẩm ngang thương hiệu Việt đang xuất hiện khá nhiều và tràn ngập trên thị trường lương thực thực phẩm như: MILIKET, COLUSA, VỊ HƯƠNG, BÌNH TÂY…, và đã có mặt trên thị trường các nước thuộc khu vực Động Nam Á và Đông Âu ngày càng nhiều. Có thể dẫn ra một vài số liệu cụ thể sau: Năm 1995: mì gói ăn liền COLUSA đã xuất sang Trung Quốc 40 triệu gói, qua Campuchia 110 triệu gói, thị trường Đông Âu 2 triệu gói. Bốn đơn vị hàng đầu sản xuất trên 85% lượng hàng hoá mì ăn liền là: VIFON, COLUSA, MILIKET, BÌNH TÂY trên tổng số ước chừng 800 triệu gói/năm. Tuy nhiên với sản lượng như hiện nay, thị trường trong nước và nước ngoài còn xa mới có thể đạt giới hạn bão hoà, các đơn vị sản xuất này không ngừng mở rộng sản xuất, gia tăng sản lượng hàng năm để đáp ứng nhu cầu thị trường. Ngày càng nhiều nhãn hiệu mới xuất hiện tham gia trên thị trường như: KNORZ, MILIMEX, A ONE, GẤU ĐỎ,… Sản lượng mì ăn liền trong cả nước sản xuất trong năm 1997 ước chừng là 100.000 tấn/năm tương đương 1 tỷ 300 triệu gói mì. Đóng góp vào ngân sách nhà nước hàng chục tỷ đồng, đồng thời là lương thực cứu đói khẩn cấp cho những vùng bị thiên tai, dịch bệnh hoành hành. 2.1.3 Công nghệ sản xuất và nguyên nhiên vật liệu 2.1.3.1 Công nghệ sản xuất Thiết bị máy móc sản xuất mì ăn liền đều sử dụng nguyên lý hoạt động của thiết bị do Nhật Bản sản xuất và lắp đặt ở VIFON. Ngoại trừ thiết bị của xí nghiệp liên doanh SàiGòn-WeVong do Đài Loan chế tạo, thiết bị của các cơ sở sản xuất khác (quốc doanh cũng như tư nhân) đều được chế tạo trong nước, hiệu quả hoạt động không thua kém thiết bị của nước ngoài, nhưng giá thành sản xuất rẻ hơn rất nhiều (chỉ bằng khoảng 1/3 giá thành của nước ngoài). Qui trình công nghệ gồm các công đoạn sản xuất chủ yếu như sau: Pha trộn nguyên liệu Vô khuôn Cám thành tấm Nhúng nước súp Cán tinh- cán sợi Hấp Chiên Làm nguội Đóng gói Để gói nêm Sản phẩm Đóng thùng Hình 1.1: Sơ đồ qui trình công nghệ gồm các công đoạn sản xuất Đa số các cơ sở mì ăn liền đều sử dụng phương pháp chiên trực tiếp bằng cách đưa các vắt mì sau khi đã nhúng súp, vô khuôn vào chảo dầu Shortening sôi nóng ở nhiệt độ 150oC. Chỉ riêng có dây chuyền sản xuất mì ăn liền nhãn hiệu A-One của xí nghiệp liên doanh SàiGòn-WeVong sử dụng phương pháp chiên gián tiếp, bằng cách đưa mì qua chảo chiên dưới hơi nóng 150-170oC của dầu Shortening. Do đó gói mì của A-One có màu trắng hơn các gói mì mang nhãn hiệu khác. 2.1.3.2 Nguyên vật liệu sản xuất Nguyên liệu chính là bột lúa mì nhập khẩu được phối liệu với các loại phụ liệu khác như: dầu Shortening, bột ngọt, muối, đường, tôm, cua, thịt bò, thịt heo, tiêu, hành, tỏi, ớt,….Các xí nghiệp mì ăn liền sản xuất nhiều chủng loại mặt hàng khác, tuỳ theo từng loại mì ăn liền; các cơ sở sản xuất có thể pha trộn các thành phần phụ liệu khác nhau để sản xuất ra các loại sản phẩm khác nhau: mì súp cua, mì gà, mì xào, mì chay, mì chua cay, mì hải sản,… Định mức sử dụng nguyên nhiên vật liệu cho sản xuất mì ăn liền cho một tấn thành phẩm có thể tham khảo các số liệu sau: Bảng 1.1: Định mức sử dụng nguyên nhiên vật liệu cho sản xuất mì ăn liền cho một tấn thành phẩm Khoản mục Đơn vị Định mức Nguyên liệu chính Bột mì Nguyên Liệu Phụ Dầu Shortening Bột Ngọt Hoạt Chất Cmc Đường Muối Gói Nêm Gói Rau Vật Liệu Khác Bao Bì Thùng Carton Giấy gói mì Túi xốp Keo dán Nhiên liệu Dầu FO Dầu DO Điện Kg Kg Kg Kg Kg Kg Gói Gói Đồng Thùng m2 Kg Lít Kg Kg Đồng 850 180 14 1 4 30 17.780 17.780 220.000 395 630 2 1 280 20 50.000 Các xí nghiệp sản xuất mì ăn liền đều áp dụng quy trình công nghệ sản xuất tương tự nhau, thành phần nguyên liệu, vật tư, nhiên liệu cũng như nhau. Do đó tính chất ô nhiễm gần như nhau. 2.2 HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NGÀNH SẢN XUẤT MÌ ĂN LIỀN VIỆT NAM 2.2.1 Môi trường không khí Lượng ô nhiễm khí thải cho một tấn sản phẩm mì ăn liền dựa trên cơ sở sau số liệu như sau: Bảng 2.1: Hệ số ô nhiễm không khí cho một tấn sản phẩm mí ăn liền (Kg/tấn sản phẩm) Chất ô nhiễm Andehyde CO NO2 SO2 Bụi Tải lượng 0,193 0,20 2,92 6,34 0,84 (Nguồn: Trung tâm công nghệ môi trường CEFINEA) 2.2.2 Môi trường nước Lượng ô nhiễm nước thải co một tấn sản phẩm mì ăn liền trên cơ sở dựa vào số liệu như sau: Bảng 2.2: Hệ số ô nhiễm nước thải cho một tấn sản phẩm mí ăn liền Chỉ tiêu ô nhiễm Lưu lượng nước thải (m3/tấn sp) BOD5 (kg BOD/m3 tấn sp) COD (kg COD/m3 tấn sp) Dầu mỡ (kg /m3 tấn sp) SS(kg /m3 tấn sp) Tải lượng 8 5,6025 8,0075 12,4625 2,94 (Nguồn: Trung tâm công nghệ môi trường CEFINEA) 2.2.3 Chất thải rắn Rác thải của xí nghiệp sản xuất mì ăn liền chủ yếu là giấy, bao nilon, thùng carton, xương cặn trong quá trình nấu súp và rác thải sinh hoạt. Nhìn chung rác thải của các cơ sở sản xuất mì ăn liền ảnh hưởng không đáng kể đến môi trường sinh thái khu vực xung quanh. Việc giải quyết không khó khăn và tốn kém nhiều. Đối với giấy vụn và bao nilion có thể đem bán định kỳ cho các đơn vị sản xuất làm nguyên liệu cho quá trình tái chế. Đối với các thành phần rác thải khác có thể thu gom và đổ bỏ theo hệ thống thu gom rác thải địa phương. 2.3 Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO NƯỚC THẢI SẢN XUẤT MÌ ĂN LIỀN VÀ SỰ CẦN THIẾT PHẢI XỬ LÝ 2.3.1 Ô nhiễm môi trường do nước thải sản xuất mì ăn liền Qua các số liệu thu thập khảo sát cho thấy nước thải sản xuất của các Xí Nghiệp mì ăn liền đều vượt tiêu chuẩn cho phép xả vào nguồn do các chất hữu cơ và dầu mỡ hiện diện trong nước thải quá cao. Các chỉ tiêu cơ bản chỉ thị ô nhiễm hữu cơ là COD, BOD, SS, N-NO3, N-NH4, N-org, P-PO4, dầu mỡ,…hàm lượng hữu cơ cao, vượt 12-24 lần tiêu chuẩn cho phép, dầu mỡ cao gấp 10-30 lần tiêu chuẩn cho phép. Các chất hữu cơ này làm giảm, ức chế đến sự phát triển của các loài thuỷ sinh, sự phát triển của cây trồng, vật nuôi. Hiện diện trong các nguồn nước, chúng bị phân hủy vi sinh giải phóng ra các chất khí CO2, CH4, H2S gây mùi hôi thối trong môi trường. Tình trạng ô nhiễm hữu cơ sẽ dẫn đến sự suy giảm độ hoà tan ôxy trong môi trường nước do vi sinh sử dụng ôxy hoà tan để phân huỷ các chất hữu cơ có mặt trong nước. Ôxy hòa tan giảm sẽ gây tác hại nghiêm trọng đến tài nguyên thuỷ sinh trong nguồn nước. Theo tiêu chuẩn nuôi cá của FAO (Tổ chức Lương Thực Nông Thôn của Liên Hiệp Quốc) thì nồng độ ôxy hòa tan (DO) trong nước phải cao hơn 50% nồng độ bão hoà (tức là phải cao hơn 4mg/l ở nhiệt độ 25OC). Chất rắn lơ lửng (SS) cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên thuỷ sinh, đồng thời gây tác hại vể mặt cảm quan (tăng độ đục của nguồn nước) và gây bồi lắng dòng chảy. Tiêu chuẩn của Bộ Khoa Học Công Nghệ và Môi Trường: SS đối với nước thải khi thải ra nguồn loại A là nhỏ hơn 50mg/l và nguồn loại B là nhỏ hơn 100mg/l. Các chất dinh dưỡng (N,P) với nồng độ cao trong nước thải sản xuất mì ăn liền sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng nguồn nước, rong tảo phát triển làm suy giảm chất lượng nguồn nước. 2.3.2 Sự cần thiết xử lý nước thải sản xuất mì ăn liền Bên cạnh quá trình phát triển nhanh chóng, ngành công nghiệp sản xuất mì ăn liền phải đương đầu với vấn đề ô nhiễm môi trường ngày một trầm trọng hơn. Một số nhà máy trực tiếp xả nước thải chưa xử lý ra hệ thống sông rạch làm cho tình trạng ô nhiễm lan tràn với diện rộng không lường hết được, như trường hợp VIFON, SàiGòn-WeVong. Các đơn vị này, qua nhiều đợt kiểm tra của các cơ quan chức năng TP, Quận. Huyện không có đơn vị nào đạt tiêu cuẩn xả nước thải theo quy định. Các phân tích trên đã cho thấy các Xí Nghiệp sản xuất mì ăn liền sử dụng các quy trình cônng nghệ sản xuất tương tự nhau, thành phần và tính chất ô nhiễm nước thải của các nhà máy cũng gần như nhau. Hay nói một cách khác là bản chất của sự ô nhiễm là giống nhau. Do đó, nghiên cứu xử lý ô nhiễm về nước thải cho ngành công nghiệp sản xuất mì ăn liền của Việt Nam có thể dựa vào sự nghiên cứu cụ thể tại một đơn vị mà vận dụng chung cho toàn ngành. Với mục tiêu và quan điểm phát triển công nghiệp trên địa bàn TP.HCM và phát triển bền vững gắn liền với bảo vệ môi trường. Ngành sản xuất mì ăn liền không thể nằm ngoài định hướng này, do đó việc nghiên cứu thực nghiệm và đề xuất công nghệ xử lý nước thải hiện nay đang là vấn đề hết sức cần thiết. 2.4 TỔNG QUAN VỀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NGÀNH SẢN XUẤT MÌ LIỀN Các phương pháp xử lý nước thải mì ăn liền cũng tương tự như các phương pháp xử lý nước thải các loại công nghiệp khác. Các biện pháp tổng quát có thể áp dụng được trong công nghệ xử lý nước thải của ngành mì ăn liền Điều hoà về lưu lượng và nồng độ của nước thải. Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá học Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học 2.4.1 Điều hòa lưu lượng và nồng độ của nước thải Tuỳ thuộc vào dây chuyền công nghệ sản xuất, nguyên liệu và sản phẩm, mà lưu lượng và thành phần tính chất nước thải của từng xí nghiệp công nghiệp sẽ khác nhau, nhình chung thường dao động không đều trong một ngày đêm. Sự dao động về lưu lượng và nồng độ nước thải sẽ dẫn đến những hậu quả tai hại về chế độ công tác của mạng lưới và các công trình xử lý, đồng thời gây tốn kém nhiều về xây dựng và quản lý. Vì khi lưu lượng dao động thì cần thiết phải xây dựng mạng lưới bên ngoài với tiết diện và lưu lượng ống hoặc kênh lớn hơn vì phải ứng với lưu lượng giờ lớn nhất. Ngoài ra điều kiện công tác về mặt thuỷ lực sẽ kém đi. Nếu lưu lượng chảy đến trạm bơm thay đổi thì dung tích bể chứa, công suất máy bơm, tiế diện ống đẩy cũng phải lớn hơn. Khi lưu lượng và nồng độ thay đổi thì kích thước các công trình (bể lắng, trung hoà, các công trình xử lý sinh học…) cũng phải lớn hơn, chế độ làm việc của chúng mất ổn định. Nếu nồng độ các chất bẩn chảy vào công trình xử lý sinh học đột ngột tăng lên nhất là các chất độc hại đối với vi sinh vật thì có thể làm cho công trình hoàn toàn mất tác dụng. Ngoài ra các công trình xử lý hoá học cũng sẽ làm việc kém đi khi lưu lượng và nồng độ thay đổi, hoặc muốn làm việc tốt hơn thì thường xuyên phải thay đổi nồng độ hoá chất cho vào. Điều này đặc biệt khó khăn trong việc tự động hoá quá trình hoạt động của trạm xử lý Việc điều hoà lưu lượng và nồng độ nước thải trong công nghiệp Mỹ phẩm còn có ý nghĩa quan trọng đặc biệt đối với các quá trình xử lý hoá lý và sinh học: việc làm ổn định nồng độ nước thải sẽ giúp cho giảm nhẹ kích thước công trình xử lý, đơn giản hoá công nghệ xử lý và tăng cao hệ quả xử lý. 2.4.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học Phương pháp cơ học thường được áp dụng ở giai đoạn đầu của quá trình xử lý loại bỏ các tạp chất không tan ra khỏi nước để tránh việc gây tắc nghẽn trong đường ống. Gồm các công trình như: Song chắn rắc: Được đặt trước các công trình làm sạch nước thải để giữ lại các vật thô như: giấy, rác, vỏ hộp, mẫu đất đá… ở trước song chắn. Bể vớt dầu mỡ: Nhằm loại bỏ các tạp chất có khối lượng riêng nhỏ hơn nước. Các chất này sẽ bịt kín lổ hổng giữa các hạt vật liệu lọc trong các bể lọc sinh học… và chúng cũng phá hủy các cấu trúc bùn hoạt tính trong bể Aeroten, gây khó khăn trong quá trình lên men cặn. Bể lắng: Dùng để lắng các hạt lơ lững, các hạt bùn (kể cả bùn hoạt tính)… nhằm làm cho nước trong. Nguyên lý làm việc của bể thường dựa trên cơ sở trọng lực. Dựa vào chức năng, vị trí, bể lắng được chia thành: bể lắng đợt 1 trước công trình xử lý sinh học và bể lắng đợt 2 sau công trình sinh học. Dựa vào nguyên lý hoạt động, có các loại bể lắng như: bể lắng hoạt động gián đoạn và bể lắng hoạt động liên tục. Dựa vào cấu tạo: bể lắng đứng, bể lắng ngang, bể lắng ly tâm và một số bể lắng khác. 2.4.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý Khi trong nước thải có nhiều chất lơ lững, chất độc hại hay độ màu cao thì phải ứng dụng quy trình hóa lý. Đặc biệt khi tỷ lệ COD/BOD > 2 và có nhiều chất hoạt tính bề mặt thì không thể áp dụng ngay phương pháp xử lý hóa học mà phải dùng biện pháp hóa lý trước. Cơ sở của phương pháp này là dựa vào các quá trình vật lý và các phản ứng hóa học. Người ta cho vào nước các loại muối sắt, nhôm để thực hiện các phản ứng keo tụ hay kết cặn. Lượng cặn tạo thành sẽ được tách ra trong bể lắng đợt 1. Những phương pháp hóa lý thường áp dụng để xử lý nước thải thực phẩm là: keo tụ, tuyển nổi,… Quá trình keo tụ: là quá trình kết hợp các hạt lơ lững khi cho các chất cao phân tử vào nước bằng cách tiếp xúc trực tiếp và do sự tương tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ bị hấp phụ trên các hạt lơ lững. Sự keo tụ được tiến hành nhằm thúc đẩy quá trình tạo bông Hydroxit nhôm và sắt để tăng vận tốc lắng. Tuyển nổi là phương pháp áp dụng tương đối rộng rãi nhằm loại bỏ các chất lơ lững mịn, dầu mỡ ra khỏi nước và cũng là phương pháp xử lý rất quan trọng đối với nước thải mì ăn liền, đặc biệt là đối với nước thải ở các khâu sản xuất bột nêm sa tế. Bản chất của quá trình tuyển nổi ngược lại với quá trình lắng và được áp dụng trong trường hợp quá trình lắng xảy ra rất chậm và rất khó thực hiện. Các chất lơ lững và dầu mỡ sẽ được nổi lên trên bề mặt nước thải dưới tác dụng nâng của bọt khí (thường là không khí) vào pha lỏng, các bọt khí đó đủ lớn sẽ kéo theo các hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đó chúng tập hợp với nhau thành lớp bọt chứa hàm lượng cao hơn trong chất lỏng ban đầu. Trong xử lý nước thải người ta phân biệt các phương pháp tuyển nổi như sau: Tuyển nổi phân tán không khí bằng thiết bị cơ học. Tuyển nổi phân tán không khí bằng máy bơm khí nén (qua các vòi phun, qua các tấm xốp). Tuyển nổi với tách không khí từ nước (tuyeển nổi chân không, tuyển nổi không áp, tuyển nổi có áp hoặc bơm hỗn hợp khí nước). Tuyển nổi điện, tuyển nổi sinh học và hóa học. 2.4.4 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học Phương pháp hóa học để khử các chất hòa tan và trong các hệ thống cấp nước khép kín. Đôi khi phương pháp này được sử dụng để xử lý sơ bộ trước xử lý sinh học hay sau công đoạn này là phương pháp xử lý nước thải lần cuối trước khi thải vào nguồn tiếp nhận. Phương pháp trung hòa Nước thải kiềm cần được trung hòa đưa pH về khoảng 6,5 – 8,5 trước khi thải vào nguồn nước hay sử dụng công nghệ xử lý tiếp theo. Trung hòa nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách khác nhau: Trộn lẫn nước thải axít và nước thải kiềm. Bổ sung các tác nhân hóa học Lọc nước axít qua vật liệu có tác dụng trung hòa. Hấp thụ khí axít bằng nước kiềm hoặc hấp thụ amoniac bằng nước axít. Khử trùng nước thải Sau xử lý sinh học, phần lớn các vi khuẩn trong nước thải đều bị tiêu diệt. Khi xử lý cá