Nước thải chế biến tinh bột mì có chứa hàm lượng BOD, COD từ cao đến rất cao, do đó chúng cần được xử lý trước khi xả ra cơ quan tiếp nhận để giảm thiểu các chất hữu cơ và vô cơ hòa tan trong nước, an toàn cho môi trường và hệ sinh thái. Làm cách nào để xử lý BOD, COD trong nước thải chế biến tinh bột mì hiệu quả? Mời bạn hãy cùng Biogency theo dõi qua bài viết dưới đây.
Thành phần ô nhiễm trong nước thải chế biến tinh bột mì
Nước thải chế biến tinh bột mì bao gồm các thành phần hữu cơ như tinh bột, Protein, Xenlulozo, Pectin, đường có trong nguyên liệu củ mì tươi. Đây là những thành phần gây ra ô nhiễm cao cho dòng nước thải của các nhà máy sản xuất tinh bột mì.
Bảng 1.1: Thành phần và tính chất nước thải nhà máy chế biến tinh bột mì
| Chỉ tiêu | Đơn vị | Kết quả |
| pH | 4.2 – 5.1 | |
| COD | mg/l | 2.500 – 17.000 |
| BOD5 | mg/l | 2.120 – 14.750 |
| SS | mg/l | 120 – 3.000 |
| N-NH3 | mg/l | 136 – 300 |
| N – Tổng | mg/l | 250 – 450 |
| P – Tổng | mg/l | 4 – 70 |
| CN– | mg/l | 2 – 75 |
(Nguồn: Khoa Môi Trường – Trường Đại Học Bách Khoa TPHCM)
Nước thải từ quá trình sản xuất tinh bột mì có hàm lượng chất hữu cơ rất cao, COD dao động từ 2.500 – 17.000 mg/l. Hàm lượng CN– trong nước thải khoai mì dao động khoảng 5 – 75mg/l, đây là yếu tố cản trở vi sinh trong các công trình xử lý sinh học.
BOD, COD cao gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sống, bao gồm:
- Làm giảm lượng oxy hòa tan trong nước, gây chết cá và thủy sinh, điều này gây mất mỹ quan và còn ảnh hưởng đến hệ sinh thái.
- Khi xả nước thải chưa đạt chuẩn ra môi trường, không riêng chỉ tiêu BOD hay COD, mà cả các chỉ tiêu khác có trong quy định xả thải, doanh nghiệp đều có khả năng bị phạt, nghiêm trọng hơn có thể bị khởi kiện, ảnh hưởng đến danh tiếng và hoạt động kinh doanh.
Do đó, cần xử lý BOD và COD trước khi xả ra cơ quan tiếp nhận để giảm thiểu các chất hữu cơ và vô cơ hòa tan trong nước, giúp nước thân thiện với môi trường, an toàn cho môi trường và hệ sinh thái.
Quy định của Nhà nước về thông số BOD, COD xả thải của nước thải chế biến tinh bột mì
Cần xử lý BOD và COD theo QCVN 63:2017/BTNMT quy định về Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chế biến tinh bột sắn. Quy chuẩn này quy định giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải chế biến tinh bột sắn khi xả ra nguồn tiếp nhận nước thải.
| TT | Thông số | Đơn vị | Giá trị C | ||
| A | B | ||||
| 1 | pH | – | 6 – 9 | 5,5 – 9 | |
| 2 | BOD5 (20 độ C) | mg/l | 30 | 50 | |
| 3 | COD | Cơ sở mới | mg/l | 75 | 200 |
| Cơ sở mới đang hoạt động | mg/l | 100 | 250 | ||
Cách xử lý BOD, COD trong nước thải chế biến tinh bột mì
– Tập trung vào xử lý BOD, COD tại 2 giai đoạn xử lý sinh học:
Dưới đây là quy trình công nghệ xử lý nước thải chế biến tinh bột mì sử dụng phương pháp xử lý sinh học kết hợp với hóa – lý điển hình đang được áp dụng hiện nay:
Hình 1. Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý nước thải chế biến tinh bột mì áp dụng phương pháp xử lý sinh học kết hợp với hóa – lý.
Theo sơ đồ trên, xử lý BOD và COD nằm ở 2 giai đoạn là Biogas 1 – Biogas 2 và giai đoạn Thiếu khí – Hiếu khí. Do đó, để xử lý BOD, COD trong nước thải chế biến tinh bột mì hiệu quả, nhà vận hành cần đặc biệt quan tâm đến 2 giai đoạn này.
Để tăng hiệu suất xử lý COD, BOD trong nước thải chế biến tinh bột mì ở 2 giai đoạn trên, kỹ sư vận hành có thể thực hiện giải pháp đơn giản bằng cách bổ sung các chủng vi sinh chuyên biệt cho từng giai đoạn xử lý, cụ thể là:
- Giai đoạn xử lý tại Hầm Biogas 1 và Biogas 2:
Nước sau khi qua bể lắng sẽ được đưa trực tiếp vào Hầm Biogas để phân giải các chất hữu cơ có trong nước thải. Hầm Biogas có tác dụng phân hủy các chất trong nước thải nhờ các vi sinh vật trong điều kiện không có oxy.
Quá trình lên men kỵ khí xảy ra giúp phân hủy COD, BOD, bên cạnh đó một lượng lớn khí sinh học metan (CH4) được tạo thành, góp phần giảm thiểu chi phí sản xuất, bảo vệ môi trường.
Trong quá trình vận hành Hầm Biogas, tiến hành bổ sung men vi sinh Microbe-Lift Biogas và Microbe-Lift SA giúp tăng hiệu suất xử lý COD và BOD. Đồng thời giúp hóa lỏng lớp bùn cứng trong hầm và tăng sinh khí CH4 từ 30 – 50%.
Hình 2. Men vi sinh Microbe-Lift Biogas và Microbe-Lift SA giúp tăng hiệu suất xử lý COD và BOD trong nước thải chế biến tinh bột mì.
- Giai đoạn xử lý tại Bể thiếu khí và hiếu khí:
Khởi động hệ vi sinh thiếu khí và hiếu khí bằng cách bổ sung Microbe-Lift IND. Microbe-Lift IND chứa rất nhiều chủng vi sinh vật với mật độ cao và sức sống gấp 05 – 10 lần so với sản phẩm thông thường. Giúp thúc đẩy quá trình oxy hóa sinh học các hợp chất hữu cơ chậm phân hủy và tăng hàm lượng MLSS trong bể sinh học. Giúp bông bùn phát triển to hơn và giảm COD, BOD duy trì sự ổn định chung của toàn hệ thống.
Hình 3. Men vi sinh Microbe-Lift IND giúp khởi động hệ vi sinh và ổn định hệ thống xử lý nước thải chế biến tinh bột mì hiệu quả.
– Kiểm soát các điều kiện vận hành để gia tăng hiệu suất xử lý:
Muốn quá trình xử lý BOD, COD trong nước thải chế biến tinh bột mì đạt hiệu quả cần đảm bảo các yếu tố:
- Nhiệt độ trong hầm Biogas cần duy trì từ 35 – 55 độ C để các nhóm vi sinh vật lên men Metan hoạt động tốt.
- Độ pH từ 6.5 – 7.5 để tăng sự thích nghi của nhóm sinh vật Metan hóa.
- Thời gian lưu bùn từ 15 – 30 ngày. Nếu thời gian lưu bùn trong bể phân hủy quá ngắn (< 10 ngày), sẽ xảy ra hiện tượng cạn kiệt vì sinh vật lên men metan, tức là sinh vật loại bỏ lớn hơn vi sinh vật tạo thành.
- Hạn chế độc tố trong nguyên liệu đầu vào như thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, thuốc sát trùng, xà phòng… để tránh ảnh hưởng đến quá trình phân hủy.
- Khuấy trộn để làm tăng sự phân bố đồng đều và tăng cơ hội tiếp xúc giữa vi khuẩn, chất nền và các chất dinh dưỡng với nhau, đồng thời điều hòa nhiệt độ tại mọi điểm trong hầm.
- Đảm bảo mật độ vi sinh trong hệ thống xử lý sinh học, bao gồm: hầm Biogas, hệ thống xử lý nước thải hiếu khí và thiếu khí.
Dự án xử lý nước thải chế biến tinh bột mì áp dụng thành công phương pháp sinh học và men vi sinh Microbe-Lift
– Thông tin dự án:
Hệ thống xử lý nước thải chế biến tinh bột mì Nhà máy Hướng Hóa, Quảng Trị.
Nhà máy tinh bột sắn Hướng Hóa (huyện Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị) được thành lập từ năm 2004. Trải qua gần 20 năm hình thành và phát triển, Nhà máy đã có những bước phát triển vượt bậc về cả quy mô và công nghệ, tạo công ăn việc làm cho hàng nghìn lao động địa phương.
Với công suất hơn 220 tấn tinh bột/ngày đêm, mỗi ngày Nhà máy tiêu thụ hơn 800 tấn củ sắn tươi, lượng nước thải và chất thải thải ra hằng ngày là vô cùng lớn. Nhà máy luôn quan tâm đến vấn đề bảo vệ môi trường và tuân thủ các tiêu chuẩn xả thải do Nhà nước quy định, do đó việc áp dụng công nghệ nào để xử lý nước thải luôn rất được Nhà máy quan tâm.
– Hiện trạng hệ thống xử lý:
- Công nghệ xử lý nước thải: Nhà máy áp dụng phương pháp sinh học để xử lý nước thải, cụ thể là kết hợp công nghệ UASB và hầm Biogas để xử lý chất ô nhiễm. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải chế biến tinh bột mì của Nhà máy như sau:
Hình 4. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải chế biến tinh bột mì Nhà máy Hướng Hóa.
- Kết quả phân tích mẫu nước thải ở 3 hầm Biogas: Kết quả phân tích mẫu nước, cụ thể là Chỉ số đo COD và hiệu suất xử lý của các hầm Biogas từ ngày 10/03 đến 12/03/2022 như sau:
Hình 5. Chỉ số đo COD và hiệu suất xử lý của các hầm Biogas từ ngày 10/03 đến 12/03/2022.
Sau hầm Biogas, chỉ số COD đã giảm đáng kể ở các hầm, tuy nhiên vẫn vượt nhiều so với tiêu chuẩn quy định.
Hình 6. Hầm Biogas 3.
Hình 7. Nước thải đầu ra sau hầm Biogas 3.
– Mục tiêu xử lý nước thải tinh bột mì tại Nhà máy Hướng Hóa:
Nâng hiệu suất xử lý COD tại hầm Biogas 1 và Biogas 2 trong 10 ngày tăng lên 10%, tính từ ngày 14/03/2022 đến 24/03/2022.
Hình 8. Mục tiêu xử lý nước thải chế biến tinh bột mì tại Hầm Biogas 1 và Hầm Biogas 2 Nhà máy Hướng Hóa.
– Phương án xử lý nước thải tinh bột mì tại Nhà máy Hướng Hóa của Biogency:
Lựa chọn men vi sinh Microbe-Lift để bổ sung cho hệ thống: Bổ sung các chủng vi sinh có trong Microbe-Lift BIOGAS và Microbe-Lift SA
| Microbe–Lift BIOGAS | Microbe–Lift SA |
 |
 |
| – Tăng sinh bùn hoạt tính, khởi động hệ thống. – Tăng sinh khí biogas. – Giảm các thông số ô nhiễm BOD, COD, TSS… – Ổn định hiệu suất hoạt động của hầm Biogas và hệ thống XLNT phía sau. |
– Phân hủy lớp bùn tích tụ dưới lớp đáy. – Phá bỏ lớp màng cứng trên bề mặt. – Tăng cường phân hủy HCHC khó. – Kết hợp Biogas để cải thiện hiệu suất xử lý cho toàn bộ hệ thống. – Giảm khí H2S. |
Liều lượng và hướng dẫn châm vi sinh:
- Lắc đều và đổ trực tiếp vi sinh theo Bảng liều lượng đã chỉ dẫn bên dưới vào hố thu gom, đầu vào Biogas.
- Chai sau khi đổ thì súc sạch hoặc lấy nước để ngâm chai vì vi sinh bám trên thành chai rất nhiều.
- Thời điểm đổ vi sinh: Vào lúc 15 giờ chiều mỗi ngày.
- Lưu ý: Đóng 1 van nước từ hầm 1 sang hầm 2 và định kỳ 5 ngày mở 1 lần để xáo trộn điều tiết nước trong hầm.
Hình 9. Liều lượng sử dụng vi sinh Microbe-Lift cho 10 ngày thử nghiệm đầu tiên.
- Tổng liều lượng sử dụng cho 10 ngày thử nghiệm:
+ Hầm Biogas 1: 29 gallon Microbe-Lift Biogas + 9 gallon Microbe-Lift SA.
+ Hầm Biogas 2: 49 gallon Microbe-Lift Biogas + 18 gallon Microbe-Lift SA.
+ Hầm Biogas 3: 8 gallon Microbe-Lift Biogas + 3 gallon Microbe-Lift SA
– Kết quả đạt được sau 10 ngày áp dụng phương án xử lý mới:
Đánh giá kết quả sau 10 ngày thử nghiệm đầu tiên với vi sinh Microbe-Lift theo phương án Biogency đưa ra: Từ ngày 14/03/2022 – 23/03/2022.
- Hầm Biogas 1: Hiệu suất xử lý COD từ 67,5% lên 77,8%)
Hình 10. Đồ thị thể hiện nồng độ COD nước thải chế biến tinh bột mì vào và ra Hầm Biogas 1 (tính theo mg/l).
Hình 11. Đồ thị thể hiện hiệu suất xử lý COD nước thải chế biến tinh bột mì vào và ra Hầm Biogas 1 (tính theo %).
Nhận xét:
+ Sau khi sử dụng giải pháp xử lý nước thải chế biến tinh bột mì của Biogency, hiệu suất xử lý COD được cải thiện đáng kể, tăng 10,3% so với trước (hiệu suất xử lý COD từ 67,5% lên 77,8%).
+ Nồng độ COD ra hầm Biogas 1 tính trung bình từ 2.648 mg/l giảm xuống còn 1.398 mg/l. Trong đó: cao nhất là vào ngày 16/03/2022, COD vào 7.670 mg/l xử lý ra hầm Biogas 1 đạt 1.090 mg/l, hiệu suất đạt đến 86%.
+ Hiệu suất xử lý COD vào ngày 18/03/2022 có sự biến động và giảm mạnh vì mẫu đầu vào khá thấp (chủ yếu là nước vệ sinh và nước sau xử lý của hệ UASB), đầu vào COD = 2.250 mg/l và ra Hầm Biogas 1 = 1.270 mg/l.
- Hầm Biogas 2: Hiệu suất xử lý COD từ 50,3% lên 60,9%
Hình 12. Đồ thị thể hiện nồng độ COD nước thải chế biến tinh bột mì vào và ra Hầm Biogas 2 (tính theo mg/l).
Hình 13. Đồ thị thể hiện hiệu suất xử lý COD nước thải chế biến tinh bột mì vào và ra Hầm Biogas 2 (tính theo%).
Nhận xét:
+ Sau khi sử dụng giải pháp đến từ Biogency, hiệu suất xử lý COD được cải thiện đáng kể, tăng 10,6% so với trước (hiệu suất xử lý COD từ 50,3% lên 60,9%).
+ Nhìn chung, nồng độ COD ra hầm Biogas 2 sau khi xử lý bằng vi sinh Microbe-Lift đạt dưới 1.500 mg/l, trung bình từ 2.018 mg/l giảm xuống còn 1.158 mg/l.
+ Trong đó: cao nhất là vào ngày 24/03/2022, COD xử lý ra hầm Biogas 2 đạt 955 mg/l, hiệu suất đến 72%. Thấp nhất là vào ngày 18/03/2022, đầu vào COD = 1.983 mg/l và ra Hầm Biogas 2 = 1.050 mg/l.
Hình 14. Hình ảnh trước và sau khi sử dụng vi sinh Microbe-Lift ở Hầm Biogas 2 trong hệ thống xử lý nước thải chế biến tinh bột mì Nhà máy Hướng Hóa.
- Hầm Biogas 3: Khí bơm đầy van liên tục
Hình 15. Hình ảnh sau khi sử dụng vi sinh Microbe-Lift ở Hầm Biogas 3 trong hệ thống xử lý nước thải chế biến tinh bột mì Nhà máy Hướng Hóa.
Nhận xét:
Hầm Biogas 3 sau khi bổ sung vi sinh Microbe-Lift được 4 ngày (từ 14/03-17/03), khí hầm Biogas được bơm lên sử dụng liên tục và chạy mở đầy van, mãi đến 20/3/2022 khí vẫn còn căng mặc dù không bổ sung thêm thức ăn trước đó 4 ngày do thiếu tải.
– Kết luận về hiệu quả sử dụng men vi sinh Micorbe-Lift cho hầm Biogas theo phương án của Biogency
Biogency đã phối hợp với Nhà máy sắn Hướng Hóa thực hiện xong giai đoạn 1 với kết quả như sau:
Hình 16. Hiệu suất xử lý COD hầm 01 đạt 77,8% tăng 10,3%; hầm 02 đạt 60,7% tăng 10,6%.
Trên đây là thông tin về Xử lý BOD, COD trong nước thải chế biến tinh bột mì và một trong các dự án mà Biogency đã thực hiện cho khách hàng. Nếu hệ thống xử lý nước thải chế biến tinh bột mì của bạn đang gặp bất kỳ khó khăn gì trong quá trình xử lý, hãy liên hệ Biogency qua HOTLINE 0909 538 514 để được hỗ trợ nhé!
>>> Xem thêm: Kiến thức về vận hành hệ thống xử lý nước thải tinh bột mì, có thể bạn chưa biết!
