Nội dung chính
Nước thải trong quá trình chế biến tinh bột không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường mà còn có thể gây hại cho sức khỏe con người nếu không được xử lý đúng cách. Việc quan tâm và áp dụng các biện pháp xử lý hiệu quả cho nước thải này là điều vô cùng cần thiết để bảo vệ hệ sinh thái và đảm bảo sự phát triển bền vững. Cùng FreshLab tìm hiểu quá trình xử lý nước thải tinh bột sắn bằng phương pháp sinh học qua bài viết dưới đây.
Nguồn gốc của nước thải tinh bột sắn
Căn cứ vào quy trình chế biến bột sắn, có thể chia nước thải thành 2 dòng:
Dòng thải 1: là nước thải sau khi phun vào guồng rửa sắn củ để loại bỏ các chất bẩn và vỏ ngoài củ sắn. Loại nước thải này có lưu lượng thấp (khoảng 2m3 nước thải/ tấn sắn củ), chủ yếu chứa các chất có thể sa lắng nhanh (vỏ sắn, đất, cát,…). Do vậy nước thải loại này có thể qua song chắn , để lắng rồi quay vòng nước ở giai đoạn rửa. Phần bị giữ lại ở song chắn (vỏ sắn) sau khi phơi khô được làm nhiên liệu chất đốt tại các gia đình sản xuất.
Dòng thải 2: là nước thải ra trong quá trình lọc sắn, loại nước thải này có lưu lượng lớn (10m3 nước thải/ tấn sắn củ), có hàm lượng chất hữu cơ cao, hàm lượng chất lơ lửng cao, pH thấp, hàm lượng xianua cao, mùi chua, màu trắng đục. Các thông số này được thể hiện qua hàm lượng chất rắn lơ lửng SS, các chất dinh dưỡng chứa N,P, các chỉ số về nhu cầu oxi sinh học BOD, nhu cầu hóa học COD,…với nồng độ rất cao.
Xử lý nước thải tinh bột sắn bằng phương pháp sinh học
Nước thải tinh bột sắn có hàm lượng chất hữu cơ rất cao, hàm lượng chất rắn lơ lửng lớn, với đặc trưng nước thải như vậy nên sử dụng phương pháp yếm khí để xử lý. Tuy nhiên dòng thải sau khi sử lý yếm khí cần được sử lý bằng phương pháp hiếu khí…để đạt QCVN trước khi ra nguồn tiếp nhận.
Bể Biogas – Xử lý kỵ khí
Nước thải chế biến tinh bột mì sẽ được dẫn xuống hầm Biogas, để xử lý các hợp chất hữu cơ với nồng độ ô nhiễm cao giảm bớt áp lực cho các công trình phía sau. Tại đây, các vi sinh vật kỵ khí sẽ phân giải các chất hữu cơ có trong nước thải thành các chất vô cơ đơn giản như CH4, CO2, H2S. Ở quá trình này khí biogas được thu hồi để làm nhiên liệu đốt khuôn, chạy lò hơi, đun nấu, phát điện.
Chất hữu cơ →CH4 + CO2 +H2 + NH3 + H2S + tế bào mới
Khi khởi động lại hệ thống, chúng ta có thể bổ sung vi sinh kỵ khí cho bể biogas để tăng số lượng vi sinh sinh kỵ khí. Giảm COD, BOD, TSS của nước thải có nồng độ COD cao. Tăng cường sự ổn định của hệ thống kỵ khí và lượng khí metan.
Bể Anoxic – Xử lý thiếu khí
Nước thải sau khi được điều hòa về lưu lượng, nồng độ chất thải được bơm với lưu lượng ổn định vào bể thiếu khí. Tại đây, diễn ra quá trình khử Nito thành NO3– thành Nito dạng khí được thực hiện nhằm đạt chỉ tiêu cho phép của Nitơ.
Quá trình sinh học khử nito liên quan đến quá trình oxy hóa sinh học của nhiều chất hữu cơ có trong nước thải sử dụng NO3- hoặc NO2- như chất nhận điện tử thay vì dùng oxy, trong điều kiện không có oxi hoặc DO giới hạn ( nhỏ hơn 2mg/l).
Quá trình này thực hiện bởi nhóm vi khuẩn nitrat chiểm khoảng 70-80% khối lượng vi khuẩn (bùn hoạt tính). Tốc độ khử nito dao động từ khoảng 0,04 đến 0,42g N-NO3-/g MLVSS. ngày, tỷ lệ F/M càng lớn thì tốc độ khử càng cao.
Trong bể có bố trí thiết bị khuấy trộn chìm nhằm tăng khả năng tiếp xúc của bùn vi sinh với nước thải, từ đó làm tăng hiệu quả xử lý.
NO3– → NO2– → NO → N2O (g) → N2
Khi khởi động lại hệ thống cần bổ sung thêm vi sinh EWT AM-102 để thúc đẩy quá trình xử lý Nito trong bể thiếu khí
Bể Aeroten – Xử lý hiếu khí
Nước thải sau khi xử lý yếm khí được dẫn vào “Bể Aerotank” để xử lý triệt để các chất hữu cơ. Tại bể aerotank diễn ra quá trình sinh học hiếu khí nhờ hệ thống vi sinh vật được duy trì từ máy thổi khí. Lượng khí cung cấp vào bể với mục đích: cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu khí chuyển hóa chất hữu cơ hòa tan thành nước và CO2. Xáo trộn đều nước thải và bùn hoạt tính tạo điều kiện để vi sinh vật tiếp xúc tốt với các cơ chất cần xử lý. Giải phóng các khí ức chế quá trình sống của vi sinh vật, các khí này sinh ra trong quá trình vi sinh vật phân giải các chất ô nhiễm.Tác động tích cực đến quá trình sinh sản của vi sinh vật. Quá trình hiếu khí dựa trên nguyên tắc là vi sinh vật hiếu khí phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện có oxy hòa tan theo phương trình sau:
Tại đây các vi sinh vật hiếu khí (bùn hoạt tính) sẽ phân hủy các chất hữu cơ còn lại trong nước thải thành các chất vô cơ đơn giản như CO2, H2O,…
Chất hữu cơ + O2 + dinh dưỡng → CO2 + NH3 + C5H7NO2 + sản phẩm khác
Ngoài việc phân hủy các chất hữu cơ để tạo ra tế bào mới, vi sinh vật còn thực hiện quá trình hô hấp nội sinh để tạo ra năng lượng theo phương trình:
C5H7NO2 + 5O2 → 5CO2 + 2H2O + NH3 + ΔH
Khi khởi động lại hệ thống cần bổ sung thêm vi sinh hiếu khí EWT IND-106 và EWT AM-102 để bổ sung vào hệ thống hiếu khí.
