Nước thải tinh bột mì chứa nồng độ các chất ô nhiễm cao, yêu cầu quá trình xử lý phức tạp. Do đó, lựa chọn công nghệ xử lý nước thải tinh bột mì phù hợp để áp dụng cho nhà máy là câu hỏi trăn trở của nhiều doanh nghiệp. Áp dụng công nghệ nào để xử lý nước thải tinh bột mì hiệu quả? Hãy cùng Biogency tìm câu trả lời qua bài viết dưới đây.
Tính chất ô nhiễm phức tạp của nước thải tinh bột mì
Nước thải tinh bột mì là loại nước thải được phát sinh từ quá trình chế biến tinh bột mì từ củ khoai mì (hay còn gọi là củ sắn). Có nhiều giai đoạn trong quy trình sản xuất phát sinh nước thải như: Quá trình rửa củ, quá trình chế biến, quá trình vệ sinh nhà xưởng…
Hình 1. Sơ đồ quá trình chế biến tinh bột mì từ củ khoai mì.
Với quy trình chế biến phức tạp, nước thải tinh bột mì phát sinh nhiều nước thải, và tính chất của loại nước thải này cũng phức tạp không kém:
- Độ pH thấp.
- Hàm lượng chất rắn lơ lửng cao (TSS) từ 1150 – 2000mg/L.
- Nồng độ chất hữu cơ cao, cụ thể hàm lượng COD từ 4000 – 18000mg/L.
- Các chất dinh dưỡng chứa N, P ở mức cao.
- Nước thải có tính acid và có khả năng phân hủy sinh học.
- Đặc biệt là có chứa Cyanua (CN-) một trong những acid có tính độc hại.
Hình 2. Bảng giá trị thông số ô nhiễm của nước thải tinh bột mì điển hình.
Theo quy định của Nhà nước, cần xử lý nước thải tinh bột mì đạt QCVN 63:2017/BTNMT trước khi xả thải ra môi trường, cụ thể là:
Hình 3. QCVN 63:2017/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chế biến tinh bột sắn.
Áp dụng công nghệ xử lý nước thải tinh bột mì nào để mang lại hiệu quả cao?
Có nhiều công nghệ được áp dụng để xử lý nước thải tinh bột mì, nhưng ngày nay, hầu hết các nhà máy chế biến tinh bột mì đều áp dụng công nghệ sinh học để xử lý, vì nó hiệu quả lâu dài, lại an toàn và tối ưu chi phí cho doanh nghiệp.
Công nghệ xử lý nước thải tinh bột mì bằng sinh học sử dụng quá trình kỵ khí, thiếu khí và hiếu khí kết hợp với các chủng vi sinh vật chuyên biệt để xử lý các chất ô nhiễm có trong nước thải.
1. Quá trình xử lý sinh học kỵ khí
Quá trình phân hủy kỵ khí diễn ra khá phức tạp, bao gồm 04 giai đoạn: Thủy phân – Acid hóa – Acetate hóa – Methane hóa.
Hình 4. Sơ đồ 4 giai đoạn của quá trình phân hủy kỵ khí.
Sản phẩm cuối cùng của quá trình sinh học kỵ khí là phân hủy chất hữu cơ tạo ra: CH4 + CO2 + H2 + H2S + NH3 + Tế bào mới.
Hình 5. Sản phẩm của quá trình phân hủy kỵ khí.
Do đặc tính vi sinh kỵ khí chủ yếu thực hiện phân hủy chất hữu cơ bằng các phản ứng cắt mạch để tạo ra năng lượng là chính, phần sản sinh tế bào vi sinh khá chậm với tỷ lệ sinh ra tế bào mới khoảng 0,01 – 0,02 KgVSS/KgCOD (tùy từng trường hợp có thể < 0.01 kgVSS/kgCOD).
Nước thải tinh bột mì có hàm lượng COD rất cao, có thể lên đến 18000mg/L, dó đó, việc áp dụng công nghệ sinh học kỵ khí trong xử lý nước thải này cho thấy hiệu quả rất rõ rệt khi giảm được COD xuống còn khoảng 900mg/L – 7200 mg/L.
Tuy nhiên, do đặc tính sinh học kỵ khí không phải xử lý triệt để COD mà chỉ để giảm tải lượng cho bể sinh học hiếu khí phía sau, cho nên công nghệ xử lý nước thải tinh bột mì bằng sinh học kỵ khí thường kết hợp với sinh học Thiếu khí/Hiếu khí (AAO/AO).
Để tăng hiệu suất xử lý kỵ khí cũng như tăng lượng khí CH4 và giảm tải cho hệ hiếu khí, thiếu khí phía sau, kỹ sư vận hành nên lựa chọn bổ sung thêm một số chủng vi sinh kỵ khí chuyên biệt giúp cho quá trình phân hủy kỵ khí diễn ra nhanh chóng và hiệu quả. Tham khảo Men vi sinh kỵ khí Microbe-Lift BIOGAS và Men vi sinh phân hủy bùn Microbe-Lift SA tại đây >>>
2. Quá trình xử lý sinh học thiếu khí – Anoxic
Quá trình sinh học thiếu khí (Anoxic) được ứng dụng trong hệ thống xử lý nước thải tinh bột mì nhằm mục đích xử lý Nitơ: Chuyển hóa các dạng N trong nước thải gồm N-HC, NH3 (hiện diện tự do trong nước), N-NH4+, NO3- , NO2- dạng lỏng thành dạng khí N2 thoát ra dưới dạng khí.
Quá trình chuyển hóa Nitơ được thực hiện dưới sự góp mặt của Vi khuẩn Nitrat hóa (Nitrosomonas, Nitrobacter, …) và vi khuẩn Khử Nitrat (Pseudomonas …)
Trong các quá trình này, hoạt động hiếu khí được sử dụng trước tiên để loại bỏ BOD và Nitrat hóa các chất hữu cơ (chứa N) và N-NH3; sau đó là đến quá trình thiếu khí với vai trò chuyển Nitrat sang dạng khí N2, đồng thời sử dụng nước thải như một nguồn cung cấp Cacbon hoặc sử dụng nguồn Cacbon từ bên ngoài.
Trong trường hợp CBOD trong nước thải không đủ để cung cấp Cacbon cho quá trình khử Nitrat, thì nguồn Cacbon bên ngoài phải được cung cấp thêm, chủ yếu là Methanol, Acetat, hoặc mật rỉ đường. Và như vậy, độ kiềm đã mất có thể hoặc có thể không được thu hồi lại, phụ thuộc vào tính chất hóa học của nguồn Cacbon được sử dụng.
3. Quá trình xử lý sinh học hiếu khí
Kết hợp công nghệ xử lý nước thải tinh bột mì bằng sinh học kỵ khí, thiếu khí và hiếu khí là phương pháp hoàn hảo để loại bỏ chất ô nhiễm trong nước thải chế biến tinh bột mì. Là dạng bể sinh học với bùn hoạt tính được xáo trộn hoàn toàn nhờ quá trình sục khí. Ngoài các chất hữu cơ được phân hủy tạo thành CO2 và H2O, thì các chất vô cơ trong hệ hiếu khí được chuyển hóa đến dạng cuối cùng của chuỗi oxy của các hợp chất vô cơ như Photpho (thành (PO4)3-), lưu huỳnh (thành (SO4)3-), Nitơ (thành NO¬3-),…
Công nghệ sinh học hiếu khí (Aerotank) thường phải kết hợp với bể lắng sinh học để tách sinh khối bùn ra khỏi nước thải sau xử lý. Bùn tách ra được tuần hoàn 100% lại về bể Aerotank, hoặc được xả bỏ lượng bùn dư trong hệ thống.
Sau hệ kỵ khí, để xử lý nước thải tinh bột mì đạt chuẩn xả thải, kỹ sư vận hành cũng cần bổ sung thêm các chủng men vi sinh chuyên biệt cho quá trình xử lý BOD, COD, TSS và Nitơ, Amonia. Tham khảo Men vi sinh xử lý BOD, COD, TSS Microbe-Lift IND và Men vi sinh xử lý Nitơ, Amonia Microbe-Lift N1 tại đây >>>
Công nghệ xử lý nước thải tinh bột mì bằng sinh học đã cho thấy được những hiệu quả rõ rệt trong xử lý các chỉ tiêu ô nhiễm của nước thải và an toàn cho kỹ sư vận hành cũng như môi trường. Để tìm hiểu thêm về các giải pháp giúp nâng cao hiệu suất xử lý nước thải tinh bột mì, hãy liên hệ ngay cho Biogency theo HOTLINE 0909 538 514, chúng tôi sẽ hỗ trợ nhanh nhất!
>>> Xem thêm: Xử lý nước thải tinh bột mì – Phát huy tối đa sức mạnh của hầm Biogas tại Nhà máy sắn Hướng Hóa, Quảng Trị
