Tài liệu Hệ thống xử lý nước thải trái cây

Chương 1 1.1. Ngành công nghiệp đồ hộp thực phẩm phát triển mạnh có ý nghĩa to lớn cải thiện được đời sống của nhân dân, giảm nhẹ việc nấu nướng hàng ngày. Giải quyết nhu cầu thực phẩm các vùng công nghiệp, các thành phố, địa phương thiếu thực phẩm, cho các đoàn du lịch, thám hiểm và cung cấp cho quốc phòng. Góp phần điều hòa nguồn thực phẩm trong cả nước. Tăng nguồn hàng xuất khẩu, trao đổi hàng hóa với nước ngoài. Đồ hộp rau quả ngày nay trở thành một mặt hàng có giá trị và có thị trường rộng lớn trên thế giới. Rau quả rất cần cho nhân loại, nó không chỉ để phối liệu trong khẩu phần ăn nhằm cung cấp đầy đủ các chất dinh dưỡng, chất khoáng, sinh tố cần thiết cho con người mà còn là thành phần không thể thay thế được bằng các chất khác trong nhu cầu ăn uống, nhu cầu đề kháng bệnh tật của con người. , . Sản lượng rau quả ngày càng nhiều và . Tuy vậy, trái cây đóng hộp Việt Nam vẫn chưa khắc phục được những nhược điểm về bao bì, mùi vị tự nhiên. Ða số vẫn còn ở dạng hộp kim loại không nhìn thấy được sản phẩm bên trong. 1             Các nhà máy đóng hộp trình độ công nghệ vẫn còn thấp so với thế giới. Trong sản xuất lượng phế thải nhiều, hao hụt lớn. Điều này cũng đồng nghĩa với lượng chất thải ra môi trường nhiều, gây ô nhiễm lớn so với sản xuất trình độ cao. Mặc dù vậy, hiện nay hầu hết các cơ sở sản xuất đều không qua khâu xử lí chất thải hoặc xử lí ở dạng rất sơ sài. Các chất thải (khí thải, nước thải, chất thải rắn) đều trực tiếp thải ra môi trường gây ô nhiễm môi trường nặng cục bộ vùng cũng như môi trường chung toàn thành phố và toàn Việt Nam. 1.2. P ồ hộp quả nước đường: Loại đồ hộp này được chế biến từ các loại quả, qua các quá trình xử lý sơ bộ, rồi ngâm trong dung dịch nước đường. Loại đồ hộp này còn giữ được tính chất đặc trưng của nguyên liệu. 1.2.1. 2                 Trái cây Chọn lựa, phân loai Đường, nươc, acid citric, phụ gia bảo quản Chuân bi dich ngâm Trái cây dâp, hư Ngâm, rưa Nươc thai ngâm, rưa trai cây Căt, gọt vỏ Nươc thai dung dịch bóc vỏ Chân Nươc thai sau chân Xêp hôp Nươc thai pha chê dung dich ngâm Rót dịch Hôp Nươc thai rưa hôp Bài khí Ghép mí Thanh trung Trái cây đóng hộp 1. [1]) 3             1.2.2. 1.2.2.1. Chọn lựa: là loại bỏ các thành phần nguyên liệu không đủ qui cách để chế biến như bị sâu, bệnh thối hỏng, không đủ kích thước và hình dáng, màu sắc không thích hợp. 1.2.2.2. Phân loại: nhằm phân chia nguyên liệu thành các phần có tính chất giống nhau, có cùng kích thước, hình dáng, màu sắc, trọng lượng... để có chế độ xử lý thích hợp cho từng loại và giúp thành phẩm có phẩm chất được đồng đều. 1.2.2.3. Ngâm, r : Sau khi lựa chọn phân loại, nguyên liệu được đưa qua khâu rửa. Ở giai đoạn rưả này nhằm mục đích là loại trừ các tạp chất, bụi, đất cát bám xung quanh nguyên liệu, đồng thời làm giảm 1 lượng lớn vi sinh vật ở nguyên liệu. 1.2.2.4. : , : cơ : Đối với một số quả có vỏ mỏng như khoai tây, carrot, mận, ổi, múi cam quít, ta có thể dùng dung dịch kiềm để bóc vỏ.     2CO3 ,  nồng độ NaOH thường sử dụng 1,5 - 2 %. Thời gian ngâm rửa nguyên liệu phụ thuộc vào nồng độ và nhiệt độ của dung dịch NaOH. Tác dụng bóc vỏ đạt được khi nào rửa xối, lúc đó vỏ nguyên liệu bong tróc ra dễ dàng. : Dùng máy làm sạch, tùy theo yêu cầu làm sạch mà sử dụng máy thích hợp. : Để bóc vỏ loại quả có múi, cà chua, người ta nhúng vào nước sôi. Nếu chần cam, quít trong nước 900 - 1000C trong 20 - 60 giây hay 800 - 900C trong 60 - 90 giây thì tốc độ bóc vỏ, tách múi, tước xơ tăng gấp 4 lần so với không chần. 4             1.2.2.5. : Trong quá trình chế biến đồ hộp, nhiều loại nguyên liệu trong chế biến sơ bộ bằng cơ học, cũng như trước khi cho vào bao bì được xử lý bằng nhiệt. Người ta nhúng nguyên liệu vào nước hay dung dịch, hay xử lý nguyên liệu bằng hơi nước, tùy theo tính chất nguyên liệu và yêu cầu chế biến, ở nhiệt độ 750 1000C, trong thời gian 3 - 15 phút. 1.2.2.6. H 2 : Phải đáp ứng các yêu cầu : Không gây độc cho thực phẩm, không làm cho thực phẩm biến đổi chất lượng, không gây mùi vị, màu sắc lạ cho thực phẩm. Bền đối với tác dụng của thực phẩm. Chịu được nhiệt độ và áp suất cao. Truyền nhiệt tốt, chắc chắn, nhẹ. Dễ gia công, rẻ tiền. Hình thức hấp dẫn, thích hợp với sản phẩm. Sử dụng vận chuyển, bảo quản tiện lợi. 1.2.2.7. : . Acid citric đ Đa số các loại đồ hộp gồm có phần rắn chiếm từ 60 - 70 % và phần lỏng chiếm từ 30 - 40 % 5             1.2.2.8. : . Trong các quá trình chế biến cơ học như nghiền, chà, lọc, ép v.v... và vận chuyển các bán chế phẩm như bơm chuyển từ thùng chứa này sang thùng chứa khác, khi cho thực phẩm vào trong bao bì, đều làm cho một số không khí xâm nhập, hòa lẫn vào các sản phẩm đó. : Hạn chế sự phát triển của các vi khuẩn hiếu khí còn tồn tại trong đồ hộp. Hạn chế hiện tượng ăn mòn sắt. Tạo độ chân không trong đồ hộp khi đã làm nguội. 1.2.2.9. : Trong quá trình chế biến đồ hộp, quá trình ghép kín nắp vào bao bì để ngăn cách hẳn sản phẩm thực phẩm với môi trường không khí và vi sinh vật ở bên ngoài, là một quá trình quan trọng, có ảnh hưởng tới thời gian bảo quản lâu dài các thực phẩm đó. Nắp hộp phải được ghép thật kín, chắc chắn. 1.2.2. : Đây là biện pháp cất giữ thực phẩm theo nguyên lý tiêu diệt mầm móng gây hư hỏng thực phẩm (nguyên tắc đình chỉ sự sống) bằng nhiều phương pháp khác nhau: Thanh trùng bằng tia ion hóa. Thanh trùng bằng sóng siêu âm. Thanh trùng bằng dòng điện cao tần. Thanh trùng bằng sử dụng áp suất cao. Thanh trùng bằng xung điện từ. Lọc thanh trùng. 1.2.2. : (C 5 H 7 COOK) hay Natri benzoate (C6H 5COONa) 1.3. 6             ,n sau đây:  Q âm  Q  , cao vô cơ như: NaOH, CaCl 2 , acid citric (C 6 H 8 O 7 ), , ngâm, Natri benzoate, Kali sorbate. 1.1: ( ) quy 24:2009/BTNMT ( QCVN 1): l pH 5,6 - 8,2 6-9 5,5 - 9 SS mg/l 260 50 100 BOD 5 mg/l 950 30 50 COD mg/l 1100 50 100 N mg/l 12 15 30 P mg/l 5 4 6 ,n BOD 5 , COD. , BOD 5 : SS, 11 7               1.4. xả thải ra nguồn nước gây ảnh hưởng trực tiếp đến hệ sinh thái nước: , o ) ,l o Hàm lượng chất hữu cơ cao trong điều kiện thiếu oxy trong nước xảy ra quá trình phân hủy yếm khí sinh ra sản phẩm độc hại như H 2 S, mercaptan gây mùi hôi thối làm cho nước có màu đen. Hậu quả là hệ sinh thái trong nước bị hủy diệt, là nguồn gốc lây lan dịch bệnh theo đường nước, làm ô nhiễm tầng nước ngầm. o Gây do o → 8   Chương Chương 2 2.1. : 2.1.1. : o SS %SS 60 SS 0 260 : o 5 %BOD 5 BOD 0 BOD 5 950 : o 5 %COD COD 1100 1100 COD 0 2.1.2. Lựa chọn sơ đồ công nghệ : o - Công suất của trạm xử lý - Thành phần và c thải - Mức độ cần thiết xử lý nước thải - Tiêu chuẩn xả thải vào các nguồn tiếp nhận tương ứng - Phương pháp xử lý cặn - Đi chất thuỷ văn khu vực xây dựng trạm xử lý nước thải - Các chỉ tiêu kinh tế k thuật khác 9       Chương o BOD COD o 5 950 1100 = 950 mg/L, COD = 1100 10   BOD 5     Chương Đường nước Nươc thải Đường khí Đường bùn SCR Đường nước tách bùn Đường hóa chất Bơm Bê chưa Máy thôi khi Bê điêu hoa dd NaOH dd H 2SO4 Lăng I Aerotank Lăng II Bê nén bùn Sân phơi bun Nguôn tiêp nhân 11       Chương 2.1.3. Nước thải , lưu lượng nước thải ra sẽ được điều hòa ổn định. Tại đây nước thải được thổi khí để làm thoáng sơ bộ và phâ .L 1000m3 tự chảy từ bể diều hòa qua vì bể lắng I sẽ được đặt thấp hơn bể điều hòa khoảng 0,5m SO4 2 SO4 2 . Nước thải sau khi lắng Aerotank. Tại đây xảy ra quá trình xử lí sinh học, khí được thổi vào bể bằng các đĩa phân phối khí nhằm tăng cường sự xáo trộn chất bẩn và oxi trong không khí đồng thời giữ cho bùn ở trạng thái lơ lửng . Sau thời gian lưu, nước từ Aerotank tự chảy qua bể lắng II 12       Chương Bùn từ bể lắng được bơm t ; phần còn lại bơm qua bể nén bùn bùn b 2.2. 2.2.1. Song chắn rác: - Các tạp chất n y có thể gây ra sự cố cho quá trình xử lí nước thải như làm tắc bơm, đường ống và cánh khuấy… Ngoài ra, các tạp chất này còn có thể bào mòn đường ống vận chuyển, làm tăng trở lực dòng chảy nên làm tiêu hao năng lượng của bơm. Song chắn rác là một hay nhiều lớp thanh đan xen kẽ vớ :  : -   : 30 - 200 mm - : 16 - 30 mm - 16 mm : lo       13       Chương 2.2.2. : - 2.2.3. ). : ó nhiệm vụ: - Điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải cho các quá trình xử lí tiếp theo. - Nâng cao hiệu suất cũng như giảm chi phí cho các quá trình xử lí phía sau. - 14       Chương : - 1,5 - : 3:1 - 2:1. - ần có khuấy trộn để ngăn cản sự lắng đọng của cặn, và thổi khí để ngăn cản sự hình thành của mùi. 2.2.4. 2.2.5. : (Aerotank): Bể Aerotank là công trình bằng bê tông, cốt thép….với mặt bằng thông dụng là hình chữ nhật. Khi ở trong bể, các chất lơ lửng đóng vai trò la các hạt nhân để cho vi khuẩn cư trú, sinh sản, phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính. Bùn hoạt tính chứa nhiều vi sinh vật có khả năng oxy hóa và khoáng hóa các chất hữu cơ có trong nước thải. Vi khuẩn và các vi sinh vật sống dùng chất nền (BOD) và chất dinh dưỡng (Nito, Photpho) làm thức ăn và chuyển hóa chúng thành các chất trơ không hòa tan và thành tế bào mới. Quá trình chuyển hóa được thực hiện theo từng bước xen kẽ và nối tiếp nhau. Một vài loại vi khuẩn tấn công vào các chất hữu cơ có cấu trúc phức tạp, chuyển hóa chất thải ra các chất hữu cơ có cấu trúc đơn giản, một vài loại vi khuẩn khác dùng các chất này làm thức ăn và lại thải ra các chất hữu cơ đơn giản hơn nữa, quá trình cứ tiếp tục cho đến khi chất thải cuối cùng không thể dùng làm thức ăn cho bất cứ loại vi khuẩn nào nữa. Để đảm bảo oxy cho các quá trình oxy hóa chất hữu cơ và giữ cho bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng thì phải luôn luôn duy trì việc cung cấp khí. Số lượng bùn tuần hoàn và lượng khí cung cấp phụ thuộc độ ẩm và mức độ yêu cầu xử lí của nước thải. 15       Chương Trong bể Aerotank cần kiểm soát BOD, COD để giữ tải trọng bể ổn định và đạt hiệu suất tối ưu. Tính quan trọng của bùn là khả năng tạo bông. Khi bông được tạo thành thì một số vi khuẩn bên trong bị tiêu diệt và phân hủy. Do đó, thời gian lưu nước trong bể . Số lượng quần thể vi sinh vật trong nước thải phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thành phần, tính chất nước thải, hàm lượng chất thải, lượng oxy hòa tan, chế độ thủy động học của bể… Trong bể, : 1 ,s 2 3 : - 5 < 500 mg/L 5 - : BOD 5 : N : P = 100 : 5 : 1 - 16       Chương - p - 250 - 370C. - 2.2.6. Bể lắng II được đặt sau bể Aerotank, có chức năng làm trong nước, cô đặc bùn hoạt tính đến nồng độ nhất định. Một phần bùn lắng tại bể sẽ được tuần hoàn lại bể Aerotank, phần bùn dư còn lại sẽ được bơm tới bể nén bùn để giảm bớt độ ẩm trước khi đưa đến sân phơi. Để chống rong rêu, thời gian lưu nước không quá 2 ngày và phải thiết kế hồ sao cho nước lưu thông đều, không có vùng nước chết. có dạng tròn (bể lắng đứng, bể lắng ly tâm), dạng hình chữ nhật (bể lắng ngang). Bể lắng ngang, chữ nhật thường có hiệu quả lắng thấp hơn bể lắng tròn vì cặn lắng tích lũy ở các góc bể thường bị máy gạt cặn khuấy động trôi theo dòng nước vào máng thu nước ra. Bể lắng đợt II phải đáp ứng các yêu cầu sau: - Thời gian lưu nước lớn hơn 12 giờ, đủ để lắng cặn nhẹ. - Chiều cao lắng ≥ 1m. - Có đủ dung tích ở đáy hồ để chứa lượng bùn lắng trong thời gian nén và phân hủy bùn trong điều kiện yếm khí t ≥ 1 năm. - Không để rong rêu, tảo mọc và phát triển. - Không để mùi hôi ảnh hưởng đến người dân xung quanh. 2.2.7. 17         Chương Thu go 2.2.8. 18   Chương 3 3.1. 3.1: pH 5,6 - 8,2 SS mg/l 260 BOD 5 mg/l 950 COD mg/l 1100 N mg/l 12 P mg/l 5 o Lưu lượng ngày trung bình: Q o = 1000 m3/ngày ờ trung bình: Q tb tb 24 Qh 1000 24 h : Q tb,s = 11,58 L/s o o ch = 2,8 o Lưu lượng giờ lớn nhất: tb max Q o h Q 24 1000 24 : 19                     max max s 3 117m / h 3600s/h Q 3600s/h q : ch 3.2: H Q tb,s (L/s) K ch ch 5 15 30 50 100 200 300 500 800 1250 3,0 2,5 2,0 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15 : Tiêu n 51 - 84: - - 2.1.2). 3.2. 3.2.1. : 3.3: C 1. 2. , mm 5 - 15 , mm 25 - 38 , mm 3. 15 - 75 θ 0 - 30 4. Tốc độ dòng chảy trong mương U, m/s 5. , m/s 6. 0,4 0,3 - 1,0 150 - 600 , mm L [2] 20