đặt vấn đề áp dụng một công nghệ xử lý môi trường hoàn hảo cho một đối tượng cụ thể nào đó rất cần có một giai đoạn nghiên cứu nghiêm túc mối quan hệ giữa lý thuyết và thực tiễn nhằm giải quyết triệt để bài toán chi phí và lợi ích. Hướng nghiên cứu của bản luận văn này là lựa chọn phương án công nghệ, mô hình hoá quy trình thiết bị xử lý môi trường nước thải cho một cơ sở công nghiệp cụ thể. Ở Hải Phòng, Công ty TNHH Hải Long là một đơn vị hoạt động sản xuất kinh doanh trong ngành chế biến nông, lâm, thuỷ sản. Sản phẩm của Công ty rất đa dạng như bia hơi, agar,.
với sản lượng khoảng 15.000 lít bia hơi, 4 tấn agar thành phẩm trên một tháng. Chất thải của Công ty chủ yếu là chất thải rắn hữu cơ; Nước thải chứa nhiều chất hữu cơ và chất dinh dưỡng hoà tan cũng như một lượng lớn chất rắn lơ lửng, chất mang mầu với độ pH thay đổi,. Công ty hiện không có hệ thống thu tách và xử lý nước thải. Việc Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 6 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết và Hoá lý nghiên cứu thiết kế một hệ thống công nghệ xử lý nước thải phù hợp với điều kiện hạ tầng và nguồn tài chính của Công ty là cần thiết.
Với mục đích trên luận văn giải quyết vấn đề “Nghiên cứu công nghệ và mô hình hoá quá trình xử lý nƣớc thải Công ty TNHH Hải Long” tập trung vào phương pháp hoá lý và hoá sinh kết hợp làm đề tài nghiên cứu của Luận văn này. Đề tài được thực hiện với các nội dung sau: Liệt kê đánh giá sơ bộ bức tranh công nghệ xử lý môi trường hiện nay. Khảo sát công nghệ sản xuất, các nguồn thải và mức độ gây ô nhiễm của Công ty TNHH Hải Long. Xây dựng phương pháp nghiên cứu và hướng công nghệ xử lý.
Nghiên cứu quy trình xử lý nước thải cấp 1 bằng phương pháp đông keo tụ, dựa trên sự biến thiên của thông số COD. Nghiên cứu quy trình xử lý nước thải cấp 2 bằng phương pháp hoá sinh, dựa trên sự biến thiên của thông số COD. Đề xuất sơ đồ công nghệ xử lý Các phương pháp nghiên cứu được sử dụng: Phương pháp kế thừa: Một phần của Luận văn này được kế thừa từ những kết quả đã có để xây dựng nghiên cứu mới phù hợp. Phương pháp tổng hợp và phân tích thống kê: Dựa trên các số liệu đã có và khảo sát thực địa.
Phương pháp mô hình thống kê: Nghiên cứu xử lý trong phòng thí nghiệm trên các thiết bị. Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 7 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết và Hoá lý Phương pháp mô hình vật lý: dựa trên lý thuyết nhóm và các kết quả nghiên cứu trên mô hình. Sự thành công của đề tài sẽ đóng góp thêm cơ sở khoa học cho lĩnh vực xử lý môi trường nói chung và đặc biệt là áp dụng cho loại nước thải giàu chất hữu cơ. Ngoài ra sự thành công đó còn khẳng định thêm khả năng ứng dụng của phương pháp hoá lý - hoá sinh kết hợp trong xử lý môi trường.
Về mặt thực tiễn sự thành công của đề tài còn đề xuất cho Công ty TNHH Hải Long một phương án công nghệ xử lý nước thải cụ thể, chi tiết nhiều tính ưu việt, giúp cho Công ty giải quyết được vấn đề ô nhiễm của mình trong điều kiện kinh phí cho phép. Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 8 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết và Hoá lý Chƣơng I - TỔNG QUAN I.1 - Ngành chế biến nông lâm thuỷ sản và những vấn đề về môi trƣờng I.1- Sự phát triển của ngành chế biến nông, lâm, thuỷ sản ở nước ta Trong thời kỳ quá độ tiến lên Chủ nghĩa xã hội, nước ta tập trung phát triển theo hướng công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước trên nền tảng vững chắc của kinh tế nông nghiệp hiện đại. Việc xây dựng một nền nông nghiệp hiện đại phải dựa vào sự hỗ trợ của các ngành công nghiệp trong đó có ngành công nghiệp chế biến. Công nghiệp chế biến nông, lâm, thuỷ sản (sau đây viết tắt là NLTS), phát triển mạnh theo hướng đầu tư công nghệ hiện đại, sản xuất ra các sản phẩm đủ khả năng cạnh tranh trên thị trường trong nước và nước ngoài; chú trọng các mặt hàng chế biến như thuỷ sản, lương thực, ca phê, thịt, sữa, đường mật, nước giải khát, dầu thực vật, nước hoa quả, bột giấy,.
Ngành công nghiệp chế biến NLTS là động lực thúc đẩy ngành nông, lâm, ngư, nghiệp lạc hậu của nước ta phát triển theo hướng hàng hoá với các vùng chuyên canh, thâm canh hiệu quả. Ngoài ra ngành này còn đóng vai trò phát huy nội lực, mang lại nguồn ngoại tệ mạnh nhờ các mặt hàng xuất khẩu đa dạng. Xuất khẩu nông, lâm, thuỷ sản năm 2000 đạt 4,3 tỷ USD, gấp hơn 1,7 lần năm 1995, bình quân hàng năm chiếm khoảng 30% kim ngạch xuất khẩu cả nước; đã tạo được 3 mặt hàng xuất khẩu chủ lực là gạo (đứng thứ 2 thế giới), cà phê (đứng thứ 3) và thuỷ sản (chiếm 34% trị giá kim ngạch xuất khẩu toàn ngành). Với vai trò to lớn như vậy, nghành công nghiệp chế biến NLTS cần được quan tâm phát triển đúng theo vị trí của nó.
Chúng ta cần quan tâm nghiên Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 9 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết và Hoá lý cứu nâng cấp công nghệ, phát triển sản phẩm để ngành công nghiệp này xứng đáng trở thành một trong những ngành công nghiệp nền tảng.2- Những vấn đề môi trường gặp phải Bên cạnh những mặt tích cực to lớn, ngành công nghiệp Chế biến NLTS cũng để lại cho môi trường nhiều loại chất thải ở các thể rắn, lỏng, khí. Khí thải Ô nhiễm khí thải xuất phát từ hệ thống nồi hơi chủ yếu là bụi, CO, SO 2, NO2; thải lượng tỉ lệ thuận với lượng nhiên liệu tiêu thụ. Thông thường lượng nhiên liệu tiêu thụ trên một tấn sản phẩm không lớn vì vậy thải lượng ô nhiễm không khí của ngành là thấp. Chỉ cần có biện pháp xử lý đơn giản như sử dụng xiclon ướt là có thể xử lý đạt tiêu chuẩn thải.
Nước thải Các chất ô nhiễm theo nước thải chủ yếu là cặn lơ lửng, hợp chất hữu cơ hoà tan hoặc tồn tại dạng keo, chất dinh dưỡng, vi sinh vật, mầu sắc, dầu mỡ với nồng độ cao (COD từ 1500-2000). Nguồn phát thải đa dạng, xuất hiện hầu hết tại các công đoạn sản xuất. Vì vậy, thải lượng ô nhiễm trong nước thải rất cao, khi thải ra môi trường gây nhiều ảnh hưởng đến thuỷ vực tiếp nhận như gây tắc nghẽn dòng chảy, phì dưỡng, huỷ hoại hệ sinh thái dưới nước. Do đó cần phải có các nghiên cứu xử lý phù hợp cho từng đối tượng cụ thể.
Chất thải rắn Chất thải rắn có thành phần chủ yếu là rác thải hữu cơ như phế liệu, chất cặn bã, các loại vỏ hộp cartôn ngoài ra còn các loại vỏ hộp bằng kim loại, xỉ than,… Nhìn chung đây là các loại chất thải không có nhiều nguy cơ ảnh Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 10 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết và Hoá lý hưởng đến môi trường, có thể xử lý đơn giản như tái sử dụng, làm thức ăn gia súc, phân bón hữu cơ, chôn lấp,… Tóm lại, nguồn thải của ngành công nghiệp này là đáng chú ý nhất là nước thải với tải lượng chất ô nhiễm cao, nguy cơ ô nhiễm tiềm ẩn lớn, cần được nghiên cứu xử lý một cách triệt để tạo điều kiện cho ngành phát triển sạch, phát triển bền vững, muốn vậy cần có sự hiểu biết sâu sắc về các công nghệ xử lý môi trường.2- Tổng quan về các công nghệ xử lý nƣớc thải Hiện nay, trên thế giới có nhiều công nghệ xử lý nước thải và đặc biệt là nước thải công nghiệp đã được nghiên cứu thành công và không ngừng được hoàn thiện. Nguyên tắc chung của các công nghệ này được chia thành các loại cơ bản sau: I.1- Xử lý nước thải bằng phương pháp thuỷ lực Trong phương pháp này, các lực vật lý như trọng trường, ly tâm, được áp dụng để tách các chất không hoà tan ra khỏi nước thải. Phương pháp xử lý lý học thường đơn giản, rẻ tiền và có hiệu quả cao khi xử lý chất lơ lửng. Các công trình xử lý thuỷ lực được áp dụng rộng rãi trong xử lý nước thải là: (1) song lưới chắn rác; (2) thiết bị nghiền rác; (3) bể điều hoà; (4) khuấy trộn; (5) lắng; (6) lắng cao tốc; (7) tuyển nổi; (8) lọc.
Việc ứng dụng các công trình cơ học trong xử lý nước thải được tóm tắt trong bảng I. Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 11 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ - Chuyên ngành Hoá lý thuyết và Hoá lý Bảng I. 1: Các phương pháp xử lý nước thải bằng thuỷ lực Stt Thiết bị Tác dụng 1 Lưới chắn rác Tách các chất rắn thô và có thể lắng 2 Bể điều hoà Điều hoà lưu lượng và tải trọng BOD và SS 3 Khuấy trộn Khuấy trộn hoá chất và chất khí với nước thải và giữ cặn ở trạng thái lơ lửng 4 Tạo bông Giúp cho việc tập hợp của các cặn nhỏ thành các hạt cặn lớn hơn để có thể tách ra bằng lắng trọng lực 5 Lắng Tách các cặn lắng và nén bùn 6 Tuyển nổi Tách các hạt cặn lơ lửng nhỏ và các hạt cặn có tỷ trọng xấp xỉ tỷ trọng của nước hoặc sử dụng để nén bùn sinh học 7 Lọc Tách các hạt cặn lơ lửng còn lại sau xử lý sinh học hoặc hoá học 8 Màng lọc Tương tự như quá trình lọc, tách tảo từ nước thải sau hồ ổn định 9 Vận chuyển khí Bổ sung và tách khí 10 Bay hơi và bay khí Bay hơi các hợp chất hữu cơ từ nước thải I.2- Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá học - hoá lý Phương pháp hoá học sử dụng các phản ứng hoá học để xử lý nước thải. Các thiết bị xử lý hoá học thường kết hợp với các thiết bị xử lý thuỷ lực.
Mặc dù có hiệu quả cao nhưng phương pháp xử lý hoá học thường đắt tiền và đặc Hà Nội, tháng 11 năm 2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.