Quy trình công nghệ xử lý nước thải sản xuất kẹo dừa bằng bồn composite

Ưu điểm bằng công nghệ này là không tốn mặt bằng nhiều, không xây dựng có thể di dời bất cứ lúc nào đáp ứng được nhu cầu của người sản xuất vì sản xuất kẹo dừa nước thải ít nhưng nhược điểm của nó là giá thành cao hơn so với xây dựng bằng bê-tông.

 
kd

Nước thải sản xuất chứa một lượng dầu dừa và hàm lượng cặn lơ lửng cao. Do đó, nước thải sau khi qua song chắn rắc sẽ được đưa vào hầm tiếp nhận. Tại đây, dầu dừa sẽ được vớt bỏ sơ bộ. Tiếp theo nước thải sẽ được bơm vào bồn tách dầu và cặn, đồng thời nước thải được trung hòa tại đây. Hoá chất NaOH được bơm định lượng vào để đưa pH lên 6,5-7,5 rồi mới vào bồn sinh học kỵ khí.

Nước thải sau khi qua bồn tách dầu và cặn đồng thời được trung hòa thì được chuyển vào bồn sinh học kỵ khí. Tại bồn sinh học kỵ khí sẽ diễn ra quá trình phân hủy kỵ khí như sau:

Xử lý sinh học trong môi trường kỵ khí (anerobic environment)

Sử dụng nhóm vi sinh vật kỵ khí, hoạt động trong điều kiện không có oxy. Quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp phân hủy các chất hữu cơ, tạo ra hàng lọat các sản phẫm trung gian... phương trình phản ứng sinh hóa trong điều kiện kỵ khí có thể có thể biễu diễn đơn giản sau:

Chất hữu cơ: -> CH4  +  CO2  +  H2  +  NH3  +  H2S  + tế bào mới.

Một cách tổng quát, quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra theo 4 giai đọan:

Giai đoạn 1: Thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử.

Giai đoạn 2: Acid hóa.

Giai đoạn 3: Acetate hóa.

Giai đoạn 4: Methane hóa.

Các chất hữu cơ chứa nhiều hợp chất cao phân tử như: protein, chất béo, carbohydrate, cellulose, lignin,... trong giai đoạn thủy phân sẽ cắt mạch tạo thành các phân tử đơn giản hơn, dễ phân hủy hơn. Các phản ứng thủy phân sẽ chuyển hóa protein thành amino acid, carbohydrate thành đường đơn và chất béo thành các acid béo. Trong giai đọan acid hóa, các chất hữu cơ đơn giản lại được tiếp tục chuyển hóa thành acetic acid, H2 và CO2. Vi khuẩn methane chỉ có thể phân hủy một số loại cơ chất nhất định như CO2  +  H2,  formate, acetate, methanol, methylamine và CO. Các phương phản ứng xảy ra như sau:

 kd
Hệ thống xử lý theo phương pháp kỵ khí phải duy trì trong điều kiện: Môi trường không có oxy, không có sự hiện diện của các tác nhân gây ức chế cho các quá trình kỵ khí như nồng độ kim loại nặng, sulfides.

pH của môi trường nên nằm trong khoảng từ 6,5-7,5. Nước thải phải có độ kiềm phù hợp để đảm bảo không cho giá trị pH nhỏ hơn 6,2 nhằm duy trì sự hoạt động của vi khuẩn methae, đây là yếu tố quyết định mức độ thành công của công xử lý. Thông thường, độ kiềm trong nước giao động khoảng 1.000-5.000 (mg/l), nồng độ acid béo bay hơi nhỏ hơn 250 (mg/l). Nhiệt độ tối ưu của quá trình nằm trong khỏang từ 30-380C và 45-57 độ C. Các chất dinh dưỡng như nitơ, photpho phải được cung cấp đủ.

Việc lựa chọn công nghệ lọc kỵ khí có giá thể dính bám tốt hơn rất nhiều so với các công nghệ khác như bồn UASB như sau:

Khởi động nhanh chóng.

Tạo lớp màng vi sinh vật, tiếp tục khử các chất hữu cơ cacbon có trong nước thải sau khi qua lớp bùn kỵ khí, do vậy giảm được thời gian lưu nước trong bồn dẫn đến giảm thể tích bồn.

Không tẩy trôi các quần thể sinh học bám trên vật liệu lọc.

Bùn cặn được giữ lại trong khe rỗng của lớp vật liệu lọc, do lượng cặn thoát ra ngoài theo nước đã xử lý là rất nhỏ.

Hiệu quả xử lý COD ở đây khoảng 65- 75 %.

Xử lý sinh học trong môi trường hiếu khí (aerobic environment)

Sau đó nước đước đưa vào bồn sinh học hiếu khí hoạt động theo nguyên lý xử lý sinh học hiếu khí, các vi sinh sử dụng oxy hoà tan để phân hủy các chất hữu cơ có trong nước. Oxy được máy thổi khí cấp khí liên tục 24/24 để tạo điều kiện thích hợp cho vi sinh hiếu khí hoạt động, mặt khác còn có nhiệm vụ xáo trộn nước thải và vi sinh tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh  tiếp xúc với nguồn nước thải.

Oxy  hóa các chất hữu cơ:

 kd
     
 Sau khi qua bồn sinh học hiếu khí. Nước thải sẽ được đưa vào bồn lắng bùn. Tại đây các bông bùn hoạt tính sẽ lắng xuống nhờ trọng lực. Bùn dư sẽ được xả định kỳ vào thùng chứa bùn và được đem đi xử lý. Nước sau khi qua bồn lắng sẽ được chuyển vào bồn lọc nhanh, lắng lọc và xả thải.
 
kd
 
Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải kẹo dừa.

Văn Đồng