Tài liệu Hệ thống xử lý nước thải công ty sản xuất kem

Đồ án môn học Nước thải ----------------------------------------------------------------------------------------- Chương 1: Tổng quan về công nghệ sản xuất kem và nguồn nước thải cần xử lý 1. Giới thiệu chung Ngày nay, kem đã trở thành sản phẩm quen thuộc với người tiêu dùng và được yêu thích bởi các lứa tuổi khác nhau. Có nhiều loại kem. Bylund Gosta (1995) đề nghị phân loại kem bốn nhóm như sau: - Kem được sản xuất từ sữa. - Kem được sản xuất từ chất khô không béo của sữa và dầu thực vật. - Kem được sản xuất từ nước ép trái cây có bổ sung thêm thành phần chất béo và chất khô không béo của sữa. - Kem được sản xuất từ nước ép trái cây và đường. Hai nhóm sản xuất đầu tiên là phổ biến nhất và chiếm khoảng 80÷90% tổng sản lượng kem trên toàn thế giới. 2. Nguyên liệu trong sản xuất kem  Sữa và các sản phẩm từ sữa Trong sản xuất kem người ta có thể sử dụng các dạng nguyên liệu như sữa tươi, sữa cô đặc, sữa bột nguyên cream, sữa bột gầy, chất béo từ sữa như cream, bơ hay chất béo khan…Việc lựa chọn dạng nguyên liệu thích hợp cho sản xuất sẽ phụ thuộc vào dạng sản phẩm kem, giá thành nguyên liệu và nguồn cung ứng. Mỗi loại nguyên liệu sẽ dược bảo quản trong những điều kiện thích hợp tương ứng.  Dầu thực vật Người ta có thể sử dụng dầu đậu nành, dầu dừa, dầu hướng dương hoặc dầu cải làm nguyên liệu sản xuất một số loại kem. Các chỉ tiêu hóa lý quan trọng của dầu thực vật: chỉ số acid, chỉ số peroxude, chỉ số iod. Hàm lượng dầu thực vật có thể chiếm từ 6 – 10% khối lượng kem thành phẩm. Dầu thực vật cũng cần được bảo quản trong các điều kiện thích hợp.  Đường Đường được dùng để hiệu chỉnh hàm lượng chất khô và vị ngọt của sản phẩm, một số loại đường được sử dụng như đường latose, đường saccharose, đường nghịch đảo, glucose và siro glucose-fructose. Chỉ tiêu hóa lý quan trọng của đường là độ ẩm, hàm lượng saccharose, độ tro và độ màu.  Chất nhũ hóa Các chất nhũ hóa thường là những phân tử có nhóm ahức ưa nước và ưa béo. Trong sữa có chứa một số chất nhũ hóa (lecithine, protein, phasphate…) nhưng với hàm lượng thấp. Trong sản xuất kem, lòng đỏ trứng là một chất nhũ hóa thông dụng nhưng có giá thành khá cao.  Chất ổn định Trong sản xuất kem, chất ổn định là những hợp chất ưa nước. Nhờ vậy rong quá trình lạnh đông hỗn hợp nguyên liệu sản xuất kem, các tinh thể đá xuất hiện sẽ có kích thước nhỏ và kem trở nên đồng nhất. Chất ổn định thường có bản chất là protein hoặc carbohydrate.  Chất tạo hương ------------------------------------------------------- 1 ------------------------------------------------------ Đồ án môn học Nước thải ----------------------------------------------------------------------------------------Người ta sử dụng các chất mùi khác nhau như vanilla, mùi cam, sầu riêng, dâu, mùi chocolate…hoặc các loại trái cây, một số loại hạt (đậu phộng, điều…),dịch chocolate, bột ca cao.  Chất màu Chất màu có chức năng tạo màu sắc hấp dẫn cho kem. Có hai nhóm chất màu: chất màu tự nhiên và chất màu tổng hợp.  Những nguyên liệu khác Người ta sử dụng các acid hữu cơ (acid citric, acid tatric) để tạo độ chua thích hợp cho kem và ức chế sự phát triển của một số vi sinh vật có trong sản phẩm 3. Quy trình công nghệ sản xuất kem Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất kem ------------------------------------------------------- 2 ------------------------------------------------------ Đồ án môn học Nước thải ----------------------------------------------------------------------------------------- Nguyên liệu phụ: Chất tạo nhũ,chất ổn định, mùi,… Nguyên liệu chính: sữa, cream,… Chuẩn bị Chuẩn bị Phối trộn Đồng hóa Thanh trùng U chín Lạnh đông sơ bộ Hộp/ly Rót hộp/ly Đổ khuôn Lạnh đông kết thúc Thùng Xếp vào thùng Lạnh đông (giai đoạn trung gian) Que Kem hộp/ly Đặt que vào khuôn Lạnh đông kết thúc Tháo khuôn Tạo màng bao chocolate Bao bì Thùng Bao gói Xếp vào thùng ------------------------------------------------------- 3 -----------------------------------------------------Kem que Đồ án môn học Nước thải ----------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh quy trình sản xuất  Chuẩn bị nguyên liệu Các nguyên liệu được định lượng theo đúng công thức phối trộn cho mỗi loại kem. Các chất béo như cream, bơ, dầu thực vật…phải được gia nhiệt lên 3550oC  Phối trộn Các nguyên liệu sẽ được lần lượt cho vào thiết bị khuấy trộn theo một trật tự nhất định. Mục đích là làm cho hỗn hợp nguyên liệu trở nên đồng nhất. Nhiệt độ ở 50-65oC  Đồng hóa Do hỗn hợp nguyên liệu có chứa chất béo với hàm lượng cao, quá trình đồng hóa sẽ làm giảm kích thước các hạt béo và phân bố đều chúng trong hỗn hợp. Ap lực ở giai đoạn đầu thường chọn 200bar. Hỗn hợp được gia nhiệt lên 6575oC trước khi vào thiết bị đồng hóa.  Thanh trùng Quá trình thanh trùng nhằm tiêu diệt hoặc ức chế hệ vi sinh vật và enzym trong nguyên liệu. Nhiệt độ 83-85oC trong thời gian 15 giây. Trong thực tế sản xuất, quá trình đồng và thanh trùng được tiến hành xen kẽ nhau. Đầu tiên hỗn hợp nguyên liệu được đưa vào thiết bị trao đổi nhiệt để hiệu chỉnh nhiệt độ, sau đó được dẫn vào thiết bị đồng hóa. Tiếp theo, hỗn hợp nguyên liệu được quay trở về thiết bị trao đổi nhiệt để thanh trùng và làm nguội.  U chín Các biến đổi quan trọng diễn ra trong quá trình ủ chín bao gồm: - Các chất ổn định protein sẽ được hydrate hóa hoàn toàn - Một phần chất béo sẽ kết tinh - Một số phân tử protein sẽ hấp thụ lên bề mặt tiếp xúc giữa các hạt béo và pha liên tục trong hỗn hợp. Kết quả là kem thu được sau quá trình lạnh đông sẽ có cấu trúc mịn và đồng nhất. Nhiệt độ từ 2-4oC. thời gian từ 4-24 giờ. Hỗn hợp nguyên liệu phải được làm lạnh về 2-4oC trước khi đưa vào thiết bị ủ chín.  Lạnh đông sơ bộ Quá trình lạnh đông sơ bộ có 2 mục đích quan trọng sau đây: - Thổi một lượng không khí vào hỗn hợp nguyên liệu để làm tăng thể tích của chúng. - Lạnh đông một phần nước trong hỗn hợp tạo các tinh thể đá với kích thước thật nhỏ và đồng nhất, đồng thời phân bố đều các tinh thể đá này trong hỗn hợp. Sau quá trình lạnh đông sơ bộ ta thu được kem bán thành phẩm với cấu trúc rất mềm và xốp. Tiếp theo, tùy thuộc vào dạng sản phẩm mà quá trình tạo hình sẽ được thực hiện theo những phương pháp khác nhau. Sản xuất kem que Kem bán thành phẩm với nhiệt độ từ -2oC đến -4oC được đem đi đổ khuôn. Trong giai đoạn này, các que kem sẽ được cho vào khuôn. Kem có thể được đem nhúng trong dung dịch chocolate (40oC), rồi đưa vào thiết bị bao gói. Kem que bao gói được xếp vào thùng carton rồi đem bảo quản, nhiệt độ -28oC. ------------------------------------------------------- 4 ------------------------------------------------------ Đồ án môn học Nước thải ----------------------------------------------------------------------------------------Các khuôn sau khi được tháo kem sẽ được vệ sinh lần lượt bằng chất tẩy rữa công nghiệp, nước nóng và nước lạnh rồi theo băng tải quay về vị trí gót kem bán thành phẩm để chuẩn bị cho một chu trình mới Sản xuất kem hộp Kem bán thành phẩm sẽ được một thiết bị định lượng theo phương pháp thể tích cho vào hộp chứa. Tiếp theo các hộp kem sẽ được đóng nắp rồi đưa vào thiết bị lạnh đông. Ngoài phương pháp lạnh đông bằng cách nhúng các hộp kem trong bồn chứa tác nhân lạnh, người ta có thể thực thiện quá trình trong phòng lạnh đông hoặc sử dụng phương pháp lạnh đông tiếp xúc.  Kem thành phẩm Kem thành được bảo quản trong phòng lạnh -30oC. sản phẩm kem phải được bảo quản trong điều kiện đúng qui địmh để tránh những biến đổi và hư hỏng về mặt chất lượng. Tại cơ sở sản xuất, nhiệt độ bảo quản kem tốt nhất là -30oC. Trong quá trình vận chuyển sản phẩm từ nhà máy đến đại lý bán hàng hoặc siêu thị, người ta cần sử dụng các xe lạnh có nhiệt độ -25oC. Riêng người tiêu dùng nên trữ kem trong tủ đông có nhiệt độ không lớn hơn 18oC. Người ta đánh giá chất lượng kem thông qua các chỉ tiêu cảm quan, vi sinh và hóa lý 4. Các nguồn phát sinh nước thải Các nguồn gây ô nhiễm gồm nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt trộn lẫn vào nhau. Lưu lượng nước thải: 500 m3/ngày đêm Bảng I.1: Tính chất và thành phần nước thải Nồng độ (mg/l) PH 5,5 – 10,5 SS 450 BOD 1250 COD 1800 Dầu mỡ 150 TKN 40 Tổng P 8 5. Sự cần thiết phải xử lý nước thải Nước thải sản xuất kem ô nhiễm hữu cơ cao (BOD và COD cao). Hàm lượng N và P trong nước thải gây nên hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn tiếp nhận nước thải, làm thiếu oxy trong nước, ảnh hưởng đến đời sống các thủy sinh vật, xảy ra quá trình phân hủy kị khí các chất hữu cơ trong nước, gây mùi hôi thối. Các chất lơ lững trong nước gây độ đục cho nguồn nước tiếp nhận. ------------------------------------------------------- 5 ------------------------------------------------------ Đồ án môn học Nước thải ----------------------------------------------------------------------------------------Các chất béo tạo lớp váng trên mặt nước, gây thiếu oxy trong nước gây mùi khó chịu Ngoài ra nước thải còn chứa một số chất tẩy rữa từ quá trình vệ sinh nhà, máy móc, thiết bị… Vì vậy cần có biện pháp kiễm soát ô nhiễm nước thải, trong đó xử lý nước thải là một trong những yêu cầu hết sức cần thiết 6. Yêu cầu xử lý Nước thải sau khi xử lý phải đạt tiêu chuẩn loại B theo TCVN 5945 – 1995. Bảng I.2: Yêu cầu nồng độ các chất sau khi xử lý Nồng độ (mg/l) PH 5,5 – 9 SS 100 BOD 50 COD 100 Dầu mỡ 10 TKN 60 Tổng P 6 Chương 2: Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải Để xử lý nước thải thường ứng dụng các phương pháp xử lý như sau: xử lý cơ học, hóa học, hóa – lý và sinh học. Nếu việc xả nước thải vào nguồn nước với yêu cầu xử lý cao thì tiến hành bước xử lý bổ sung sau khi đã xử lý sinh học. Trong quá trình xử nước thải ở các công xử lý khác nhau có tạo ra một lượng lớn các loại cặn: rác ở song chắn rác, cát ở bể lắng cát, cặn tươi ở bể lắng đợt 1, bùn hoạt tính dư (hoặc màng sinh vật) ở bể lắng đợt 2, cặn ở bể tiếp xúc… cặn cần xử lý hợp lý để không gây ảnh hưởng xấu đến môi trường. 1. Xử lý nước thải bằng các phương pháp cơ học Xử lý cơ học là nhằm loại bỏ các tạp chất không hòa tan chứa trong nước thải. Xử lý cơ họa nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả của các bước xử lý tiếp theo. Các công trình xử lý: song chắn rác, bể lắng cát, bể lắng, bể lọc các loại.  Song chắn rác, lưới chắn rác làm nhiệm vụ giữ lại các chất bẩn kích thước lớn có nguồn gốc hữu cơ.  Bể lắng cát nhằm loại bỏ các tạp chất vô cơ, chủ yếu là cát có trong nước thải.  Bể lắng làm nhiệm vụ giữ lại các tạp chất lắng và các tạp chất nổi chứa trong nước thải. Để xử lý nước thải của một vài dạng công nghiệp, sử dụng một số công trình đặc biệt như: bể vớt mỡ, bể vớt dầu,… Khi cần xử lý nước thải ở mức độ cao (xử lý bổ sung) có thể ứng dụng các bể lọc, lọc cát… Giai đoạn xử lý cơ học nước thải công nghiệp, thông thường có bể điều hòa để điều hòa lưu lượng và nồng độ bẩn của nước thải. 2. Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học và hóa – lý ------------------------------------------------------- 6 ------------------------------------------------------ Đồ án môn học Nước thải ----------------------------------------------------------------------------------------Phương pháp này được ứng dụng để xử lý nước thải công nghiệp. Các phương pháp xử lý hóa học và hóa – lý bao gồm: trung hòa – kết tủa cặn, oxy hóa khử, keo tụ bằng phèn nhôm, phèn sắt, tuyển nổi và hấp phụ… 3. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học Cơ sở của phương sinh học nước thải là dựa vào khả năng oxy hóa các liên kết hữu cơ dạng hòa tan và không hòa tan của vi sinh vật -chúng sử dụng các liên kết đó như là nguồn thức ăn Các công trình xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên gồm có: Hồ sinh vật; hệ thống xử lý bằng thực vật nước (lục bình, lau, rong tảo…); cánh đồng tưới; cánh đồng lọc; đất ngập nước. Các công trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo gồm có: Bể lọc sinh học các loại; quá trình bùn hoạt tính (aerotank); lọc sinh học tiếp xúc dạng trống quay (RBC); hồ sinh học thổi khí; mương oxy hóa,… 4. Xử lý nước thải mức độ cao (xử lý bổ sung) Xử lý nước thải ở mức độ cao được ứng dụng trong các trường hợp yêu cầu giảm thấp nồng độ bẩn (theo chất lơ lững, BOD, COD, nitơ, photpho, và các chất khác…) sau khi đã xử lý sinh học, trước khi xả vào nguồn nước. Nước thải sau khi xử lý ở mức độ cao có thể ứng dụng lại trong các quá trình công nghệ của nhà máy và do đó giảm được lượng nước thải xả vào nguồn nước, giảm nhu cầu sử dụng nước cho sản xuất Các phương pháp xử lý gồm có: Lọc, tuyển nổi, keo tụ, hấp phụ bằng than hoạt tính, phương pháp sinh học (quá trình nitrat hóa và khử nitrat), trao đổi ion, phương pháp hóa học (dùng vôi, sunfat nhôm, sufat sắt). 5. Khử trùng bằng nước thải Khử trùng nước thải là giai đoạn cuối cùng của công nghệ xử lý nước thải nhằm loại bỏ vi trùng và virus gây bệnh trước khi xả vào nguồn nước. Để khử trùng có thể dùng clo và các hợp chất chứa clo, có thể tiến hành khử trùng bằng ozôn, tia hồng ngoại, ion bạc,…nhưng cần phải cân nhắc kỹ về mặt kinh tế. 6. Xử lý cặn của nước thải Nhiệm vụ của xử lý cặn là: Làm giảm thể tích và độ ẩm của cặn; ổn định cặn; khử trùng và sử dụng lại cặn cho các mục đích khác nhau Tất cả các loại cặn có thể có ở các công trình xử lý gần như được dẫn đến bể mêtan. Cặn ra khỏi bể mêtan có độ ẩm 96% đến 97%. Để giảm thể tích cặn và làm ráo nước có thể ứng dụng các công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên như: sân phơi bùn, hồ chứa bùn, hoặc trong điều kiện nhân tạo: thiết bị lọc chân không, thiết bị lọc ép, thiết bị ly tâm cặn…. Độ ẩm của cặn sau xử lý đạt 55% đến 75%. Để tiếp tục làm giảm thể tích cặn có thể thực hiện sấy bằng nhiệt với nhiều dạng thiết bị khác nhau: thiết bị sấy dạng khí nén, băng tải…. Sau khi sấy, độ ẩm còn 25% đến 30% và cặn ở dạng hạt dễ dàng vận chuyển. Đối với các trạm xử lý nước thải công suất nhỏ, việc xử lý cặn có thể tiến hành đơn giản hơn: nén và sau đó làm ráo nước ở sân phơi cặn trên nền cát ------------------------------------------------------- 7 ------------------------------------------------------ Đồ án môn học Nước thải ----------------------------------------------------------------------------------------- Chương 3: Lựa chọn quá trình công nghệ xử lý nước thải I. Cơ sở lựa chọn các phương án xử lý 1. Cơ sở lựa chọn bể tuyển nổi: Trong nước thải ngành sản xuất kem, các hạt cặn lơ lững và các hạt chất lỏng (dầu, mỡ) có hàm lượng cao. Nếu không được xử lý, ngoài ảnh hưởng đến nguồn tiếp nhận, thì lượng dầu mỡ trong nước thải sẽ gây ức chế các quá trình hoạt động của vi sinh vật, làm giảm hiệu quả quá trình xử lý ở bể sinh học Thiết bị tuyển nổi dùng để tách cặn hoặc dầu mỡ ra khỏi nước. Đặc điễm nước thải sản xuất kem có nhiều cặn nhẹ (hữu cơ) khó lắng; và ưu điểm của phương pháp tuyển nổi so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhẹ, lắng chậm đồng thời giảm thời gian lắng và dung tích bể Theo kết quả thực nghiệm cho mô hình tuyển nổi không tuần hoàn (theo tài liệu XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ VÀ CÔNG NGHIỆP – TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH – LÂM MINH TRIẾT, NGUYỄN THANH HÙNG, NGUYỄN PHƯỚC DÂN) thì: Hiệu quả khử cặn lơ lững là 90% Khử dầu mỡ là 85% Hàm lượng COD qua lưới chắn rác và bể tuyển nổi giảm 50% và BOD giảm 36% Vì vậy để hệ thống hoạt động có hiệu quả cần thiết phải thiết kế bể tuyển nổi đồng thời giảm tải trọng cho các công trình xử lý sau 2. Cơ sở lựa chọn xử lý kỵ khí UASB Đặc điểm của nước thải sản xuất kem có nồng độ chất hữu cơ dễ phân hủy rất cao Nguyên lý của phương pháp xử lý kỵ khí Quá trình phân hủy kỵ khí là quá trình phân hủy sinh học các chất hữu cơ có trong nước thải trong điều kiện không có oxy để tạo sản phẩm cuối cùng là khí CH4 và CO2 (trường hợp nước thải không chứa NO3- và SO42-) So sánh giữa UASB và các công nghệ xử lý kỵ khí khác Trong phương pháp xử lý kỵ khí có các công nghệ như: hồ sinh họa kỵ khí, lọc sinh học kỵ khí, bể với lớp vật liệu trương nở, bể với lớp bùn lơ lững dòng hướng lên UASB… đều đạt hiệu quả khá cao. Mỗi thiết bị có những ưu nhược điểm riêng của nó. Bảng III.1: So sánh giữa các phương pháp xử lý kỵ khí Quá trình Thuận lợi Bất lợi Hồ kỵ khí - Rẻ - Cần có một diện tích rất lớn . - Hầu như không đòi hỏi quản - Gây mùi thối rất khó chịu. lý thường xuyên, bảo trì, vận - Không thu hồi được khí sinh hành đơn giản học sinh ra . Phân hủy kỵ khí - Thích hợp nước thải có hàm -Tải trọng thấp . xáo trộn hoàn lượng SS cao. -Thể tích thiết bị lớn để đạt toàn - Đảm bảo tính chất nước thải SRT cần thiết . ------------------------------------------------------- 8 ------------------------------------------------------ Đồ án môn học Nước thải ----------------------------------------------------------------------------------------(vật chất, PH, nhiệt độ) đồng -Sự xáo trộn trở nên khó khi đều trong thiết bị. hàm lượng SS quá lớn . Tiếp xúc kỵ khí Thích hợp với nước thải có -Tải trọng trung bình . hàm lượng SS từ trung bình -Vận hành tương đối phức tạp đến cao. Lọc kỵ khí - Vận hành tương đối đơn giản. -Không phù hợp với loại nước - Phù hợp cho các loại nước thải có hàm lượng SS cao . thải có hàm lượng COD từ thấp -Dễ bị bít kín . đến cao . UASB - Vốn đầu tư và chi phí vận -Không phù hợp với loại nước hành thấp. thải có hàm lương SS cao . - Thiết bị đơn giản, chiếm ít diện tích. - Phù hợp cho các loại nước thải có hàm lượng COD từ thấp đến cao . - Có thể đạt được tải trọng rất cao . Những năm gần đây UASB được ứng dụng rộng rãi hơn các công nghệ khác do nguyên lý quá trình được xem là thuận tiện và đơn giản nhất. Mặt khác UASB được quan tâm hơn cả là vì đối với nước thải khoai mì: - UASB có khả năng xử lý nước thải hữu cơ với tải trọng cao, nhưng ít tốn năng lượng. Hiệu quả xử lý cao từ 60 – 90 % theo COD. - Thiết bị đơn giản, chiếm ít diện tích. - Lượng bùn sinh ra ít. - Có khả năng giữ bùn lâu dài và ít thay đổi hoạt tính khi không hoạt động. - Hàm lượng cặn lơ lững thấp sau khi qua bể tuyển nổi, nên không ảnh hưởng đến UASB. 3. Cơ sở lựa chọn xử lý hiếu khí aerotank Sau khi xử lý kỵ khí, nước thải được tiếp tục xử lý sinh học hiếu khí (nồng độ BOD/COD = 0,87). Trong xử lý hiếu khí có nhiều công trình khác nhau. Chọn quá trình xử lý sục khí trong bể Aerotank hoặc quá trình xử lý hiếu khí trong bể Biophin So sánh về mặt kỹ thuật bể Aerotank và bể Biophin Bể Aerotank (phương án 1) Bể Biophin (phương án 2) - Sử dụng phương pháp xử lý bằng - Sử dụng phương pháp xử lý bằng vi vi sinh sinh - Quản lý đơn giản - Quản lý đơn giản - Dể khống chế các thông số vận - Khó khống chế các thông số vận hành hành - Cần có thời gian nuôi cấy vi sinh - Cần có thời gian nuôi cấy vi sinh vật vật, hình thành màng vi sinh vật - Cấu tạo phức tạp hơn ------------------------------------------------------- 9 ------------------------------------------------------ Đồ án môn học Nước thải ----------------------------------------------------------------------------------------- Cấu tạo đơn giản hơn - Tốn vật liệu lọc - Không tốn vật liệu lọc - Ap dụng phương pháp thoáng gió tự - Cần phải cấp không khí thường nhiên, không cần có hệ thống cấp xuyên cho vi sinh vật hoạt động không khí - Phải hoàn lưu bùn ngược lại bể - Không cần hoàn lưu bùn ngược lại Aerotank bể Biophin - Không gây ảnh hưởng đến môi - Đối với vùng khí hậu nóng ẩm, về trường mùa hè nhiều loại ấu trùng nhỏ có thể xâm nhập và phá hoại trong bể. Ruồi, muỗi sinh sôi gây ảnh hưởng đến công trình và môi trường sống xung quanh. - Hiệu quả xử lý COD, BOD , SS - Hiệu quả xử lý COD, BOD , SS không bằng bể Aerotank tốt hơn bể Biophin Một cách tổng quát, thì cả hai phương án trên đều là những mô hình xử lý nước thải đang được áp dụng rộng rãi tại Việt Nam. Hai phương án đều có thể quản lý và vận hành dễ dàng trong điều kiện của nước ta. Đối với dây chuyền xử lý nước thải sử dụng bể Aerotank thì ta chú ý đến liều lượng bùn, lưu lượng khí ….Còn đối với dây chuyền xử lý nước thải sử dụng bể Biophin thì ta chú ý đến khả năng xử lý của lớp vật liệu lọc, vê sinh và thay thế lớp vật liệu lọc. So sánh về diện tích xây dựng: diện tích xây dựng bể Aerotank tương đối nhỏ hơn diện tích xây dựng bể Biophin. Thi công dễ. Điều kiện quản lý, vận hành và sửa chữa bể Aerotank dễ hơn bể lọc sinh học Phương án 1 dễ dàng nâng công suất của trạm xử lý nước thải khi cần thiết Như vậy: Sau khi phân tích và so sánh, thì ta chọn phương án 1 ------------------------------------------------------- 10 ------------------------------------------------------ Đồ án môn học Nước thải ----------------------------------------------------------------------------------------- II. Quy trình xử lý nước thải 1. Phương án 1: ------------------------------------------------------- 11 ------------------------------------------------------ Đồ án môn học Nước thải ----------------------------------------------------------------------------------------Nước thải Song chắn rác Nước tách bùn Hầm tiếp nhận Bể tuyển nổi Làm thức ăn gia súc Dầu mỡ Bể chứa dầu mỡ Máy thổi khí Bể tuyển nổi Dinh dưỡng Chỉnh PH Bùn dư Bể nén bùn Bể chứa bùn Bùn tuần hoàn Bùn dư Bể UASB Bể Aerotank Máy thổi khí Bể lắng đợt II Máy ép bùn Bể khử trùng Clo Bánh bùn Nguồn tiếp nhận Chú thích Đường ống dẫn nước thải Đường ống dẫn bùn Đường ống dẫn khí Đường ống dẫn nước tách bùn Hình III.1: Qui 2. Phương án trình 2 xử lý nước thải 1 ------------------------------------------------------- 12 ------------------------------------------------------ Đồ án môn học Nước thải ----------------------------------------------------------------------------------------Nước thải Song chắn rác Nước tách bùn Hầm tiếp nhận Bể tuyển nổi Làm thức ăn gia súc Bể chứa dầu mỡ Dầu mỡ Máy thổi khí Bể điều hòa Dinh dưỡng Chỉnh PH Bùn dư Bể nén bùn Bể chứa bùn Bể UASB Bể Biophin Bùn dư Bể lắng đợt II Máy ép bùn Bể khử trùng Clo Bánh bùn Nguồn tiếp nhận Chú thích Đường ống dẫn nước thải Đường ống dẫn bùn Đường ống dẫn khí Đường ống dẫn nước tách bùn Hình III.2: Qui trình xử lý nước thải 2 ------------------------------------------------------- 13 ------------------------------------------------------ Đồ án môn học Nước thải ----------------------------------------------------------------------------------------3. Thuyết minh qui trình công nghệ 1 và giới thiệu các công trình xử lý Toàn bộ nước thải từ các công đoạn sản xuất, khu sinh hoạt của công nhân, nhà vệ sinh sẽ được tập trung đến trạm xử lý. Nước thải qua song chắn rác để loại bỏ các tạp chất thô có kích thước to như bao nilong, giấy, vải vụn…vào ngăn tiếp nhận. Các tạp chất này có thể gây ra sự cố trong quá rình vận hành hệ thống như làm hư hỏng bơm tắc nghẽn đường ống mương dẫn. Công nhân thường xuyên lấy rác bằng kẹp gắp hay cào tay. Từ ngăn tiếp nhận nước thải được bơm vào bể tuyển nổi khí hòa tan. - Tại bể tuyển nổi cặn nhẹ khó lắng,dầu, mỡ được tách ra khỏi nước. Quá trình tách cặn, dầu, mỡ xảy ra khi hòa tan vào nước những bọt khí nhỏ, các bọt này bám vào các hạt cặn làm cho tỷ trọng của tổ hợp cặn khí giảm, và lực đẩy nổi đủ lớn đẩy hỗn hợp cặn, khí nổi lên mặt nước và được gạt ra ngoài. - Quá trình tuyển nổi phụ thuộc rất nhiều vào loại hạt bề mặt lơ lững, vì vậy thí nghiệm qui mô phòng thí nhiệm và qui mô vừa (pilot scale) cần được xây dựng để tìm các thông số thiết kế hợp lý. Yếu tố cần quan tâm trong thiết kế công trình tuyển nỗi bao gồm: hàm lượng chất lơ lững, lượng khí sử dụng, vận tốc nổi của hạt và tải trọng chất rắn. - Trong tuyển nổi khí hòa tan, không khí hòa tan trong nước thải ở áp suất vài atmosphere (275 – 350 kPa), sau đó áp suất giảm xuống áp suất khí quyển, khí hòa tan tách ra khỏi nước thành những bọt khí mịn. Hiệu quả của quá trình tuyển nổi này phụ thuộc vào tỉ số thể tích khí trên khối lượng chất rắn (A/S). Tỉ số này phụ thuộc nhiều vào loại chất lơ lững, và phải được xác định bằng thực nghiệm. Nước thải từ bể tuyển nổi chảy sang bể điều hòa - Lưu lượng và chất lượng nước thải thường xuyên dao động theo các giờ trong ngày. Khi hệ số không điều hòa K ≥ 1,4 thì xây dựng bể điều hòa để các công trình xử lý làm việc với lưu lượng đều trong ngày sẽ kinh tế hơn. Có 2 loại bể điều hòa: + Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng nằm trực tiếp trên đường chuyển động của dòng chảy. + Bể điều hòa lưu lượng là chủ yếu, có thể nằm trực tiếp trên đường vận chuyển của dòng chảy hoặc nằm ngoài đường đi của dòng chảy. - Tùy theo điều kiện đất đai và chất lượng nước thải, khi mạng cống thu gom là mạng cống chung thì ta thường áp dụng bể điều hòa lưu lượng để tích trữ được lượng nước sau cơn mưa. Ơ các mạng thu gom là hệ thống cống riêng và ở những nơi có chất lượng nước thay đổi nhiều, ta thường áp dụng bể điều hòa cả lưu lượng và chất lượng. Bể điều hòa thường đặt trước bể lắng đợt I. - Để đảm bảo chức năng điều hòa lưu lượng và chất lượng nước thải, ta cần bố trí trong bể hệ thống thiết bị khuấy trộn để điều hòa nồng độ các chất bẩn cho toàn bộ thể tích nước thải có trong bể, ngăn ngừa cặn lắng, pha loãng nồng độ các chất độc hại nếu có, tạo điều kiện thuận lợi cho các công trình xử lý sinh học kế tiếp. Trong bể cũng có thể bố trí thêm các thiết bị thu gom và xả bọt, váng nổi. ------------------------------------------------------- 14 ------------------------------------------------------ Đồ án môn học Nước thải ----------------------------------------------------------------------------------------- Khi có yêu cầu về điều chỉnh độ PH của nước thải, ta có thể bố trí thêm một khoang trung hòa ở trong bể điều hòa hoặc xây thành một bể trung hòa riêng nằm ngay phía sau bể điều hòa Bể UASB Nhờ vào sự hoạt dộng phân hủy của các vi sinh vật kị khí biến đổi chất hữu cơ thành các dạng khí sinh học. Chính các chất hữu cơ tồn tại trong nước thải là các chất dinh dưỡng cho các vi sinh vật. Sự phát triển của vi sinh vật trong bể thường qua 3 giai đoạn: - Giai đoạn 1: Nhóm vi sinh vật tự nhiên có trong nước thải thủy phân các hợp chất hữu cơ phức tạp thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng nhẹ như Monosacarit, amino axit để tạo ra nguồn thức ăn và năng lượng cho vi sinh hoạt động. - Giai đoạn 2 : Nhóm vi khuẩn tạo men axít biến đổi các hợp chất hữu cơ đơn giản thành các axít hữu cơ thường là axít acetic, nhóm vi khuẩn yếm khí tạo axít là nhóm vi khuẩn axit focmo. - Giai đoạn 3: Nhóm vi khuẩn tạo mêtan chuyển hóa hydro và axit acetic thành khí mêtan và cacbonic. Nhóm vi khuẩn này gọi là Mêtan Focmo. Vai trò quan trọng của nhóm vi khuẩn mêtanfocmo là tiêu thụ hydro và axit acetic, chúng tăng trưởng rấtchậm và quá trình xử lý yếm khí chất thải được thực hiện khi khí mêtan và cacbonic thoát ra khỏi hỗn hợp. Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ pH… Các yếu tố sinh vật như : số lượng và khả năng hoạt động phân hủy của quần thể vi sinh vật có trong bể. Hiệu quả xử lý theo COD từ 60 ÷ 80 %. Bể Aerotank Tại bể AEROTANK ,các chất hữu cơ còn lại sẽ được tiếp tục phân hủy bởi các vi sinh vật hiếu khí .Trong điều kiện hiếu khí ,phản ứng oxi hóa có thể biểu diễn như sau : y z 3 y −3 CXHYOZN + (x + )O2 VSV .H2O +NO3 + ∆H →  x CO2 + 4 3 4 2 CXHYOZN + O2 + NH3 VSV →  C5H7NO2+ H2O + CO2 + ∆H C5H7NO2 + 5O2 VSV →  NH3+2 H2O + CO2 + ∆H NH3 + O2 VSV →  HNO2 + O2  → HNO3 CXHYOZN đặt trưng cho chất thải hữu cơ , C5H7NO2 là công thức cấu tạo của tế bào vi sinh.Các vi sinh vật tham gia phân hủy tồn tại dưới dang bùn hoạt tính. Nếu quá trình oxi hóa kéo dài thì sau khi sử dụng heat những chất hữu cơ sẵn có là quá trình oxi hóa các tế bào vi sinh. Quá trình oxi hóa trong bể AEROTANK xảy ra qua 3 giai đoạn : Giai đoạn 1: Tốc độ oxy hóa xác định bằng tốc độ tiêu thụ oxi . ------------------------------------------------------- 15 ------------------------------------------------------ Đồ án môn học Nước thải ----------------------------------------------------------------------------------------Giai đoạn 2 : Bùn họat tính khôi phục khả năng oxi hóa ,đồng thời oxi hóa những chất hữu cơ còn lại .Ở giai đoạn này , tốc độ oxy hóa cũng xác định bằng tốc độ tiêu thụ oxi nhưng nhỏ hơn giai đoạn 1 ( tốc độ oxy hóa giai đoạn 2 bằng 1/3 tốc độ oxy hóa giai đoạn 1 ). Giai đoạn 3 : giai đoạn nitrô hóa các amon .Xảy ra sau một thời gian dài , tốc độ oxy hóa cầm chừng. Bùn hoạt tính là loại bùn xốp có chứa nhiều vi sinh vật có khả năng oxy hóa và khoáng hóa các chất hữu cơ có trong nước thải .Để giữ cho bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng và đảm bảo cho oxi dùng cho các quá trình oxi hóa các chất hữu cơ thì phải luôn luôn duy trì việc cung cấp khí .Số lượng quần thể vi sinh vật trong bùn hoạt tính phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thành phần chất thải ,hàm lượng các chất thải,lượng oxy hòa tan,chế độ thủy động học của bể.Số lượng vi khuẩn trong bùn hoạt tíhh dao động trong khoảng 108 : 10 12 khuẩn lạc/mg MLSS .Phần lớn ,chúng thuộc các chủng sau :Pseudomonas ,Achromobacteria ,Alkligches ,Bacillus ,Micrococcus ,Flavobacrerium.Trong bùn hoạt tính luôn có mặt của các vi khuẩn nitrit :Nitrosomonas và nitrobacter . Vi khuẩn nitrat Sphacrotilus và cladothric. Hiệu quả xử lý của bể tốc độ AEROTANK đạt từ 75% : 95% và phụ thuộc các yếu tố như nhiệt độ ,pH ,nồng độ oxy ,lượng bùn… nước thể sau khi qua bể AEROTANK các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học bị loại hoàn toàn . Bể lắng ly tâm Sau khi qua bể Aerotank, hầu hết các chất hữu cơ hòa tan trong nước thải bị loại hoàn toàn. Tuy nhiên, nồng độ bùn hoạt tính có trong nước thải là rất lớn, do vậy bùn hoạt tính và các chất rắn lơ lửng sẽ được tách ở bể lắng đợt II. Bể chứa bùn Bùn từ đáy bể lắng li tâm được đưa vào hố thu bùn có hai ngăn, một phần bùn trong bể sẽ được bơm tuần hoàn lại bể Aerotank nhằm duy trì nồng độ bùn hoạt tính trong bể, phần bùn dư được đưa vào máy ép bùn băng tải. Bể nén bùn Tại đây bùn dư từ bể thu bùn được nén bằng trọng lực nhằm để giảm thể tích bùn. Bùn hoạt tính ở bể lắng II có độ ẩm cao 99 ÷99.3%, vì vậy cần thực hiện nén bùn ở bể nén bùn để giảm độ ẩm còn khoảng 95÷97%. Bể thu nước dư Thu gom nuớc xả rứa từ máy ép bùn. Máy ép bùn băng tải Cặn sau khi qua bể nén bùn có nồng độ từ 3 ÷ 8% cần đưa qua thiết bị làm khô cặn để giảm độ ẩm xuống 70 ÷ 80% tức là tăng nồng độ cặn khô từ 20 ÷ 30% với mục đích: - Giảm khối lượng vận chuyển ra bãi thải - Cặn khô dễ đưa đi chôn lấp hay cải tạo đất có hiệu quả cao hơn cặn ướt - Giảm thể tích nước có thể ngấm vào nước ngầm ở bãi chôn lấp… ------------------------------------------------------- 16 ------------------------------------------------------ Đồ án môn học Nước thải ----------------------------------------------------------------------------------------- Chương 4: Tính toán các công trình đơn vị xử lý nước thải 1. Bể tuyển nổi khí hòa tan Khi vào bể tuyển nổi nước thải có nồng độ các thành phần SS, COD, BOD, dầu mỡ như sau: SS BOD COD Dầu mỡ Nồng độ (mg/l) 450 1250 1800 150 Thông số thiết kế cho bể tuyển nổi khí hòa tan (mô hình tuyển nổi không tuần hoàn ) (theo tài liệu Xử Lý Nước Thải Đô Thị và Công Nghiệp – Tính Toán Thiết Kế Công Trình của Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân) • Tỉ số khí /chất rắn : A/S = 0,03 mg khí/mg chất rắn đạt hiệu quả tối ưu • Nhiệt độ trung bình là 27oC • Độ hòa tan không khí sa = 16,4 mL/L • Tỉ số bão hòa f = 0,5 • Ơ tải trọng bề mặt 48 m3/m2 ngày đạt hiệu quả khử cặn lơ lững 90% , khử dầu đạt 80% • Hàm lượng COD qua lưới chắn rác và bể tuyển nổi giảm 50% và BOD5 giảm 36%. Vì khi vận hành không thể đạt điều kiện tối ưu nên chọn hiệu quả xử lý thấp hơn, chọn hàm lượng COD giảm 45% và BOD5 giảm 30% - Ap suất yêu cầu cho cột áp lực tính theo công thức sau A 1,3s a ( f .P −1) = S Sa 1,3.16,4.(0,5.P − 1) 450 P = 3,27 atm = 320,5 kPa = 32,7 mH2O Trong đó: A/S: tỉ số khí /chất rắn, mL khí/mg chất rắn (cho phép 0,03 – 0,05) f: phần khí hòa tan ở áp suất P, thông thường f = 0,5 P: áp suất tuyệt đối khi nước được bão hòa không khí, at (cho phép 170 – 475 kPa) Sa: hàm lượng bùn mg/L - Thể tích cột áp lực m3 W = Qtbh . t = 20,83( ).2(phút).1/60(giờ/phút) = 0,694 m3 h - Chọn chiều cao áp lực H = 2 m (cho phép 1 – 3 m) - Đường kính cột áp lực 0,03 = ------------------------------------------------------- 17 ------------------------------------------------------ Đồ án môn học Nước thải ----------------------------------------------------------------------------------------4.V 4.0,694 = 0,67 m = 67 cm D= = π .H π .2 - Chọn bể tuyển nổi hình chữ nhật Chiều sâu phần tuyển nổi hn = 1,8 m Chiều sâu phần lắng bùn hb = o,7 m Chiều cao bảo vệ hbv = 0,3 m Tỉ số dài:rộng L:W ≥ 3:1 Tỉ số rộng:sâu W:H = 1:1 (cho phép 1:1 đến 2,25:1) - Diện tích bề mặt bể tuyển nổi tb Qnga`y 500 A= = = 10,42 m 2 LA 48 - Chiều sâu tổng cộng bể tuyển nổi H = hn + hb + hbv = 1,8 + 0,7 + 0,3 = 2,8 m - Chiều rộng bể tuyển nổi B = 1 . hn = 1 . 1,8 = 1,8 m - Chiều dài bể L = A/B = 10,42/1,8 = 5,8 m -Kiểm tra tỉ số L:B = 5,8 : 1,8 = 3,2 :1 ≥ 3 : 1 Giả sử chiều dài vùng phân phối vào lvào = 0,8 m Giả sử vùng thu nước lthu = 0,8 m - Chiều dài tổng cộng LTC = L + lvào + lthu = 5,8 + 0,8 + 0,8 = 7,4 m - Thể tích vùng tuyển nổi V = B . L . hn = 1,8 . 5,8 . 1,8 = 18,792 m3 - Thời gian lưu nước trong vùng tuyển nổi T = V/Qtbh = 18,792/20,83 = 0,9 h = 1h - Hàm lượng COD sau tuyển nổi 1875 (mg/L).(1 – 0,45) = 1032 mg/L - Hàm lượng BOD 5 sau tuyển nổi 1250 mg/L. (1 – 0,30) = 875 mg/L - Hàm lượng SS sau tuyển nổi 450 mg/L. (1 – 0,9) = 45 mg/L - Hàm lượng dầu mỡ sau tuyển nổi 150 mg/L. (1 – 0,85) = 22,5 mg/L - Lượng chất lơ lững và dầu mỡ thu được mỗi ngày M = (459.0,9 + 150.0,85) (mg/L).500 (m3/ngày).10-3 (Kg/g) M = 266 Kg SS/ngày 2. Bể điều hòa - Giả sử thời gian lưu nước cần thiết để điều hòa lưu lượng là t = 6 giờ - Lưu lượng giờ trung bình, Qhtb = 20,83 m3/h - Thể tích hữu ích, V = Q.t = 20,83 x 6 = 125 m3 - Chọn chiều sâu hữu ích, h’ = 4,0 m Chọn chiều cao bảo vệ, hbv = 0,5 m ------------------------------------------------------- 18 ------------------------------------------------------ Đồ án môn học Nước thải ----------------------------------------------------------------------------------------- Chiều cao tổng cộng H = h’ + hbv = 4,5 m - Mặt bằng hình chữ nhật Dài, B = 6 m Rộng, L = V/D.H = 125/4,5 x 6,0 = 4,7 m - Khuấy trộn bể điều hòa bằng hệ thống thổi khí Lượng khí nén cần cho khuấy trộn, Lk = Qhtb x a Qhtb = 20,83 m3/h a: lưu lượng không khí cấp cho bể điều hòa, a = 3,74 m3khí/m3nước thải (theo tài liệu Xử Lý Nước Thải Đô Thị và Công Nghiệp – Tính Toán Thiết Kế Công Trình của Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân) Lk = 20,83 x 3,74 = 78 m3/h - Chọn hệ thống cấp khí bằng nhựa PVC có đục lỗ. - Đặt 4 ống dọc theo bề rộng của bể, các ống cách nhau 1,4m. - Lưu lượng khí trong mỗi ống là: L 78 q oˆng = k = = 19,5 (m 3 / h) 4 4 - Vận tốc khí trong ống từ 10÷15 m/s. Chọn Vống =10 m/s - Đường kính ống dẫn khí: 1 4 ⋅ 19,5 ⋅ 4 ⋅ q oˆng 3600 = 26,3 (mm) d oˆng = = π ⋅ Voˆng π ⋅ 10 Chọn ống φ = 25 mm - Đường kính các lổ 2 – 5 mm Chọn dlỗ = 3 mm Vận tốc khí qua lỗ, chọn vlỗ =15 m/s (cho phép từ 5 – 20 m/s) Lưu lượng khí qua 1 lỗ π d lo~ˆ 2 π ⋅ 0,003 2 3 qlo~ˆ = vlo~ˆ = 15 ⋅ ⋅ 3600 = 0,38151 m /h 4 4 Số lỗ trên 1 ống q oˆ ng ~ 19,5 N= = = 51 loˆ qlo~ˆ 0,38151 Số lỗ trên 1m dài ống N 51 n= = = 10,85 lỗ/m = 11 lỗ/m 4,7 4,7 3. Bể UASB Khi đi qua các công trình xử lý trước thì hàm lượng COD giảm từ 20 ÷ 40 %. Chọn hiệu quả xử lý của các công trình phía trước là 30 % thì hàm lượng COD đầu vào của bể UASB là: CODv = 4400 × (1 – 0,3 )=1032 (mgCOD/l) Trong bể UASB để duy trì sự ổn định của quá trình xử lý yếm khí phải duy trì được tình trạng cân bằng thì giá trị pH của hỗn hợp nước thải từ 6,6 ÷ 7,6 ------------------------------------------------------- 19 ------------------------------------------------------ Đồ án môn học Nước thải ----------------------------------------------------------------------------------------(phải duy trì độ kiềm đủ khoảng 1000 ÷ 1500 mg/l để ngăn cản pH xuống dưới mức 6,2) và phải có tỉ lệ chất dinh dưỡng Nitơ, Photpho theo COD là COD : N : P = 350 : 5 : 1. Lượng N, P cần thiết phải cho vào nước thải trước khi vào bể UASB: Trước khi nước thải vào bể UASB ta có thể không thêm vào các chất dinh dưỡng N, P trên đường ống. Để tạo điều kiện tốt cho hoạt động phân hủy các hợp chất hữu cơ thành khí mêtan giá trị pH trong bể xử lý phải thích hợp: 6,8 ÷ 7,5. Do đó trước khi nước thải vào bể UASB ta tiến hành bổ sung NaOH để duy trì giá trị pH = 7. Yêu cầu nước thải trước khi vào công trình xử lý yếm khí tiếp theo chỉ tiêu COD cần đạt là 350 mg/l. a. Kích thước bể Hiệu suất xử lý của UASB: 1032 − 350 E= × 100% = 66% 1032 Lượng COD cần khử trong 1 ngày: G= (1032 – 350) ×500 (m3) × 103 = 341 kg COD/ngày Tải trọng khử COD: Chọn L = 3 kg COD/m3.ngày Thể tích xử lý yếm khí cần thiết: G 341 kg COD/ng V = = = 114m 3 3 L 3 kg COD/m .ng Tốc độ nước đi lên trong bể: v = 0,6 ÷ 0,9 m/h để đảm bảo bùn trong bể được duy trì ở trạng thái lơ lửng. Chọn v = 0,8 m/h . Diện tích bề mặt bể: Q 500 m 3 /ng F= = = 26,042m 2 v 0,8 m/h × 24 h/ng Vậy kích thước tiết diện bể: L × B = 7 m × 4 m Chiều cao phần xử lý yếm khí: V 114m 3 H1 = = = 4,2m F (7 × 4)m 2 Chọn chiều cao phần lắng H2 = 1,3 m (H2 > 1 m) Chọn chiều cao bảo vệ H3 = 0,3 m ⇒ Chiều cao tổng thể của bể Hbể Hbể = H1 + H2 + H3 = 4,2 m + 1,3 m + 0,3 m = 5,8 m Trong bể thiết kế 2 ngăn lắng. Nước đi vào ngăn lắng sẽ được tách bằng các tấm chắn khí. Tấm chắn khí đặt nghiêng một góc α = 50 0 (với α = 450 ÷ 600) Chọn α = 500 Gọi Hlắng : chiều cao toàn bộ ngăn lắng. ------------------------------------------------------- 20 ------------------------------------------------------